2014年卓越联盟自主招生试题

一、选择题(原题为选择题)

1、不等式\(\left|x\right|^3-2x^2+1<0\)的解集为_______.

2、在三棱锥\(P-ABC\)中,\(PA\perp ABC\),\(AC\perp BC\),\(AC=2\),二面角\(P-BC-A\)的大小为\(60^\circ\),三棱锥\(P-ABC\)的体积为\(\dfrac{4\sqrt 6}3\),则直线\(PB\)与平面\(PAC\)所成的角的正弦值为_______.

3、当实数\(m\)变化时,不在任何直线\(2mx+\left(1-m^2\right)y-4m-4=0\)上的所有点\((x,y)\)形成的图形的面积为_______.

4、已知函数\(f(x)=\begin{cases}\dfrac{2x+1}{x^2},&x<-\dfrac 12,\\\ln\left(x+1\right),&x\geqslant -\dfrac 12,\end{cases}\)函数\(g(x)=x^2-4x-4\).设\(b\)为实数,若存在实数\(a\),使\(f(a)+g(b)=0\),则\(b\)的取值范围是_______.

二、填空题

5、已知\(0<a<1\),分别在区间\((0,a)\)和\((0,4-a)\)内任取一个数,且取出的两数之和小于\(1\)的概率为\(\dfrac 3{16}\),则\(a\)的值为_______.

6、设\(\overrightarrow {e_1},\overrightarrow {e_2}\)为平面上夹角为\(\theta(0<\theta\leqslant \dfrac{\pi}{2})\)的两个单位向量,\(O\)为平面上任意一点,当\(\overrightarrow{OP}=x\overrightarrow {e_1}+y\overrightarrow {e_2}\)时,定义\((x,y)\)为点\(P\)的斜坐标.现有两个点\(A\),\(B\)的斜坐标分别为\((x_1,y_1)\),\((x_2,y_2)\),则\(A\)、\(B\)两点的距离为_______.

7、若函数\(y=\sin\left(\omega x+\dfrac{\pi}{4}\right)\)的图象的对称轴中与\(y\)轴距离最小的对称轴为\(x=\dfrac{\pi}6\),则实数\(\omega\)的值为_______.

8、已知集合\(A\)、\(B\)满足\(A\cup B=\left\{1,2,3,\cdots,8\right\}\),\(A\cap B=\varnothing\).若\(A\)中元素的个数不是\(A\)中的元素,\(B\)中元素的个数不是\(B\)中的元素,则满足条件的所有不同的集合\(A\)的个数为_______.

三、解答题

9、设\(\alpha\in\mathcal R\),函数\(f(x)=\sqrt 2\sin{2x}\cos{\alpha}+\sqrt 2\cos{2x}\sin{\alpha}-\sqrt 2\cos\left(2x+\alpha\right)+\cos\alpha,x\in\mathcal R\).

(1)若\(\alpha\in\left[\dfrac{\pi}4,\dfrac{\pi}2\right]\),求\(f(x)\)在区间\(\left[0,\dfrac{\pi}4\right]\)上的最大值;

(2)若\(f(x)=3\),求\(\alpha\)与\(x\)的值.

10、已知双曲线\(\dfrac{x^2}{a^2}-\dfrac{y^2}{b^2}=1(a>0,b>0)\)的两条渐近线的斜率之积为\(-3\),左右两支分别有动点\(A\)和\(B\).

(1)设直线\(AB\)的斜率为\(1\),经过点\(D(0,5a)\),且\(\overrightarrow{AD}=\lambda\overrightarrow{DB}\),求实数\(\lambda\)的值;

(2)设点\(A\)关于\(x\)轴的对称点为\(M\),若直线\(AB\)、\(MB\)分别与\(x\)轴相交于点\(P\)、\(Q\),\(O\)为坐标原点,证明:\(OP\cdot OQ=a^2\).

11、已知\(f(x)\)为\(\mathcal R\)上的可导函数,对任意的\(x_0\in\mathcal R\),有\(0<f'\left(x+x_0\right)-f'\left(x_0\right)<4x\),\(x>0\).

(1)对任意的\(x_0\in\mathcal R\),证明:\(f'\left(x_0\right)<\dfrac{f\left(x+x_0\right)-f\left(x_0\right)}{x}\),\(x>0\);

(2)若\(\left|f(x)\right|\leqslant 1\),\(x\in\mathcal R\),证明:\(\left|f'\left(x\right)\right|\leqslant 4\),\(x\in\mathcal R\).

12、已知实数列\(\left\{a_n\right\}\)满足\(\left|a_1\right|=1\),\(\left|a_{n+1}\right|=q\left|a_n\right|\),\(n\in\mathcal N^*\),常数\(q>1\).对任意的\(n\in\mathcal N^*\),有\(\sum\limits_{k=1}^{n+1}{\left|a_k\right|}\leqslant 4\left|a_n\right|\).设\(C\)为所有满足上述条件的数列\(\left\{a_n\right\}\)的集合.

(1)求\(q\)的值;

(2)设\(\left\{a_n\right\},\left\{b_n\right\}\in C\),\(m\in\mathcal N^*\),且存在\(n_0\leqslant m\),使\(a_{n_0}\neq b_{n_0}\).证明:\(\sum\limits_{k=1}^m{a_k}\neq\sum\limits_{k=1}^m{b_k}\);

(3)设集合\(A_m=\left\{\left.\sum\limits_{k=1}^m{a_k}\right|\left\{a_n\right\}\in C\right\}\),\(m\in\mathcal N^*\),求\(A_m\)中所有正数之和.


参考答案

1、\(\left(-\dfrac{1+\sqrt 5}{2},-1\right)\cup\left(1,\dfrac{1+\sqrt 5}2\right)\)

2、\(\dfrac{\sqrt 3}3\)

3、\(4\pi\)

4、\([-1,5]\)

5、\(\dfrac 45\)

6、\(\sqrt{\left(x_1-x_2\right)^2+\left(y_1-y_2\right)^2+2\left(x_1-x_2\right)\left(y_1-y_2\right)\cos\theta}\)

7、\(\dfrac 32\)

8、\(44\)

9、(1)\(2+\cos\alpha\);(2)\(\alpha=2k\pi,k\in\mathcal Z\);\(x=n\pi+\dfrac{3\pi}{8},n\in\mathcal Z\).

10、(1)\(\lambda=\dfrac 27\);(2)略.

11、提示    (1)构造函数\(g(x)=f\left(x+x_0\right)-f\left(x_0\right)-f'\left(x_0\right)x\).

(2)用反证法.若存在\(f'(u)>4\),则\(\left|f(x)-f(u)\right|>4(x-u)\),令\(x=u+1\)可得矛盾.类似可从\(f'(u)<-4\)推出矛盾.

注    已知条件有矛盾之处:根据条件知\(f'(x)\)为\(\mathcal R\)上的单调递增函数,于是\(f'(x)\)不可能恒为\(0\),假设\(f'\left(x_0\right)=t\),\(t\neq 0\).当\(t>0\)时,对任意\(x>0\)有\(f\left(x+x_0\right)-f\left(x_0\right)>tx\),于是\(f(x)\)显然不可能有界;同理当\(t<0\)时,亦有\(f(x)\)不可能有界.

12、(1)\(q=2\);(2)略;(3)\(2^{2m-2}\).

提示    (2)假设\(l\)是\(1,2,3,\cdots,m\)中满足\(a_n\neq b_n\)的最小角标,则\[\sum_{k=1}^{m}a_k-\sum_{k=1}^{m}b_k\equiv a_{l+1}-b_{l+1}+\left(a_l-b_l\right)\equiv \pm 2^l\pm 2^l\pm 2^l\pmod{2^{l+1}}.\]

(3)显然\(\left\{a_n\right\}\)的前\(m\)项和为正数,当且仅当\(a_m>0\),此时\(a_i(i=1,2,\cdots,m-1)\)的符号随意.这样的数列共有\(2^{m-1}\)个.配对求和可得\(A_m\)中所有元素之和为\(2^{m-1}\cdot 2^{m-1}=2^{2m-2}\).

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