南开区高三年级模拟考试(一)参考答案第1页(共7页)2019—2020学年度第二学期南开区高三年级模拟考试(一)参考答案数学学科一、选择题:(本题共9小题,每题5分,共45分)题号(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)答案CABDBDCAB二、填空题:(本题共6小题,每题5分,共30分)(10)2;(11)–52;(12)2∶3;(13)125,6364;(第一个空2分,第二个空3分)(14)(1–2,1);(15)132,5714.(第一个空2分,第二个空3分)三、解答题:(其他正确解法请比照给分)(16)解:(Ⅰ)由3acosC–csinA=0得3sinAcosC–sinCsinA=0,…………1分 sinA>0,∴3cosC–sinC=0,即tanC=3,…………2分 0<C<,∴C=3.…………3分∴S△ABC=34ab=332,即ab=6,又a–b=1,解得a=3,b=2.…………6分由余弦定理得c2=a2+b2–2abcosC=7,解得c=7,…………7分从而cosA=2222bcabc=714.…………8分(Ⅱ)由(Ⅰ)得sinA=32114,南开区高三年级模拟考试(一)参考答案第2页(共7页)∴sin2A=2sinAcosA=3314,cos2A=2cos2A–1=–1314,…………11分∴cos(2A–C)=cos2AcosC+sin2AsinC=(–1314)·21+3314·23=–17.…………14分(17)解:(Ⅰ)解法1: 在三棱柱ABC-A1B1C1中,AA1∥CC1,∴∠PCC1即为PC与AA1所成角. CC1⊥底面ABC,∴CC1⊥BC, BP=PC1,∴∠PCC1=∠BC1C,不妨设AB=1, AB=AC=AA1,∴BC1=3,∴cos∠PCC1=∠PCC1=33.…………4分(Ⅰ)解法2:如图,以A为原点,建立空间直角坐标系D-xyz,不妨设AB=1,则B(1,0,0),C(0,1,0),A1(0,0,1),C1(0,1,1). BP=PC1,∴P(12,12,12),∴CP=(12,–12,12),又1AA=(0,0,1),∴cos=11||||CPAACPAA=33,∴PC与AA1所成角的余弦值为33.…………5分PACBA1C1B1zxy南开区高三年级模拟考试(一)参考答案第3页(共7页)(Ⅱ)设P(a,b,c),由BP=21PC,得(a–1,b,c)=2(–a,1–b,1–c),解得P(2–1,2–2,2–2),∴CP=(2–1,1–2,2–2),设PC与平面ABB1A1所成角为, 平面ABB1A1的法向量为n1=(0,1,0),所以sin=|cos|=11||||||CPCPnn=|12|222=12,∴=30.…………10分(Ⅲ)设BP=1BC=(–,,),则CP=CB+BP=(1,–1,0)+(–,,)=(1–,–1,).设平面ACP的法向量为n2=(a,b,c),则22010011110ACxyzyCPxyzxyz()()()()()(),,,,,,,,,,nn取z=–1,得x=,即n2=(,0,–1).又平面A1AC的法向量为n3=(1,0,0),∴cos45°=2323||||||nnnn=22||1(),解得=12,∴1BPPC=1.…………15分(18)解:(Ⅰ)n≥2时,an=Sn–Sn–1=22nn–2121nn()()=n,n=1时,a1=S1=1,满足上式,∴an=n.…………3分南开区高三年级模拟考试(一)参考答案第4页(共7页) bn+1bn=2n+1,∴bnbn–1=2n(n≥2),∴bn+1=2bn–1(n≥2),∴{bn}的奇数项和偶数项分别是2为首项,2为公比的等比数列,∴bn=12222nnnn,为奇数,,为偶数.…………7分(Ⅱ)21121niiiiabb()=1122niiii()=12niii–12niii,…………8分设Mn=1·x+2·x2+3·x3+…+(n–1)xn–1+nxn(x≠0,1),……①xMn=1·x2+2·x3+3·x4+…+(n–1)xn+nxn+1……②①–②得(1–x)Mn=x+x2+x3+…+xn–nxn+1=11nxxx()–nxn+1,∴Mn=1211nxnxnxx()().…………12分∴12niii=12221212nnn()()=(n–1)·2n+1+2,12niii=12111222112nnn()()=2–22nn,…………14分从而21121niiiiabb()=(n–1)·2n+1+22nn.…………15分(19)解:(Ⅰ)由题设:3bc,232bca,解得a=2,b=3,∴椭圆C的方程为22143xy.…………………………4分南开区高三年级模拟考试(一)参考答案第5页(共7页)(Ⅱ)当直线l与x轴重合时,|MF|=3|FN|,不合题意;当直线l与x轴不重合时,设直线l的方程为x=ty+1,M(x1,y1),N(x2,y2),联立2213412xtyxy,消去x整理得(3t2+4)y2+6ty–9=0,有y1+y2=2634tt,……①y1y2=2934t,……②…...