高三第一学期期末数学试卷4

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2024年山东省枣庄市高三上学期期末考试数学试题试题及答案

2024年山东省枣庄市高三上学期期末考试数学试题试题及答案

( ) ON ⊥ l 于点 N ,直线 MF 与 ON 交于点 A ,点 B 5, 0 ,则 AB 的取值范围是__________.
四、解答题:本题共 6 小题,共 70 分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.(10 分)
已知数列 an 中, a1 = 1, n2an+1 = (n +1)2 an .
22.(12 分)
已知双曲线 C 的渐近线方程为 3x y = 0 ,过右焦点 F (2, 0) 且斜率为 k 的直线 l 与 C 相交于 A, B 两点.
(1)求 C 的方程; (2)①若 B 点关于 x 轴的对称点为 E ,求证直线 AE 恒过定点 M ,并求出点 M 的坐标; ②若 k…3,求 AEF 面积的最大值.
比( ) A.极差变小
B.平均数变大
C.方差变小
D.第 25 百分位数变小
10.设 m = (−1,3), n = (1, 2) ,则( )
A. m − 2n = 10
B. (m − 2n) ⊥ m C.若 (m − 2n) ∥ (km + n) ,则 k = − 1
2 D. n 在 m 上的投影向量为 1 m
A1

ABD
外接球的表面积最小值为
100π 3
12.已知定义在 R 上的连续函数
f
( x) ,其导函数为
f ( x) ,且
f
(0) = e,
f
1 2
=
1
பைடு நூலகம்,函数
y
=
f
x
+
1 2

奇函数,当 x 1 时 f ( x) f ( x) ,则( )
2

北京市朝阳区2024届高三上学期期末数学含答案

北京市朝阳区2024届高三上学期期末数学含答案

2024北京朝阳高三(上)期末数 学2024.1(考试时间120分钟 满分150分) 本试卷分为选择题40分和非选择题110分第一部分(选择题 共40分)一、选择题共10小题,每小题4分,共40分。

在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项。

(1)已知集合{|03}A x x =≤≤,3{|log 1}B x x =<,则AB =(A )[0,3](B )[0,3)(C )(0,3)(D )(0,3](2)设a ∈R ,若复数(2i)(2i)a −+在复平面内对应的点位于虚轴上,则a =(A )4− (B )1− (C )1 (D )4(3)若01a <<,则(A )1132a a < (B )23a a < (C )11log log 23aa > (D )sin cos a a >(4)在ABC △中,若π1,cos 63a A C =∠==−,则c =(A(B )23(C)9(D )83(5)在平面直角坐标系xOy 中,已知点(0,1),(2,1)A B ,动点P 满足0PA PB ⋅=,则||OP 的最大值为(A )1(B(C )2(D1+(6)如图,在正方体1111ABCD A B C D −中,点E 是平面1111A B C D 内一点,且//EB 平面1ACD ,则1tan DED ∠的最大值为 (A(B )1 (C(D )2(7)设函数()()2mf x x m x =+∈−R 的定义域为(1,2)−,则“30m −<≤”是“()f x 在区间(1,2)−内有且仅有一个零点”的 (A )充分而不必要条件 (B )必要而不充分条件 (C )充分必要条件(D )既不充分也不必要条件(8)设抛物线C 的焦点为F ,点E 是C 的准线与C 的对称轴的交点,点P 在C 上,若30PEF ∠=,则sin PFE ∠=(A(B(C)2(D(9)根据经济学理论,企业生产的产量受劳动投入、资本投入和技术水平的影响,用Q 表示产量,L 表示劳动投入,K 表示资本投入,A 表示技术水平,则它们的关系可以表示为Q AK L αβ=,其中0,0,0,01,01A K L αβ>>><<<<.当A 不变,K 与L 均变为原来的2倍时,下面结论中正确的是 (A )存在12α<和12β<,使得Q 不变 (B )存在12α>和12β>,使得Q 变为原来的2倍 (C )若14αβ=,则Q 最多可变为原来的2倍 (D )若221+2αβ=,则Q 最多可变为原来的2倍 (10)在ABC △中,AB AC ==,当λ∈R 时,||AB BC λ+的最小值为4.若AM MB =,22sin cos AP AB AC θθ=+,其中ππ[,]63θ∈,则||MP 的最大值为(A )2 (B )4 (C)(D)第二部分(非选择题 共110分)二、填空题共5小题,每小题5分,共25分。

高三期末数学试卷及答案

高三期末数学试卷及答案

一、选择题(每题5分,共50分)1. 下列函数中,定义域为实数集R的是()A. f(x) = √(x - 1)B. g(x) = |x|C. h(x) = 1/xD. k(x) = √(x^2 - 4)2. 已知函数f(x) = x^3 - 3x + 1,若f(x)在x=1处取得极值,则该极值为()A. 1B. -1C. 3D. -33. 下列各对点中,与点P(2,3)关于直线y=x对称的是()A. A(3,2)B. B(2,4)C. C(4,2)D. D(3,3)4. 在△ABC中,角A、B、C的对边分别为a、b、c,且a=3,b=4,c=5,则sinB 的值为()A. 1/2B. 2/3C. 3/4D. 4/55. 若复数z满足|z-1|=|z+1|,则复数z的实部为()A. 0B. 1C. -1D. 不存在6. 下列各对数函数中,单调递减的是()A. y = 2^xB. y = log2(x)C. y = 3^xD. y = log3(x)7. 已知数列{an}的通项公式为an = n^2 - 3n + 2,则数列{an}的前n项和S_n 为()A. n(n-1)(n-2)/3B. n(n+1)(n-2)/3C. n(n-1)(n+2)/3D. n(n+1)(n+2)/38. 已知等差数列{an}的前n项和为S_n,若S_5 = 50,公差d=2,则数列{an}的第六项a_6为()A. 16B. 18C. 20D. 229. 下列各不等式中,恒成立的是()A. x^2 + 1 < 0B. |x| > 1C. x^2 - 1 > 0D. x^2 + 1 > 010. 若函数f(x) = ax^2 + bx + c在x=1处取得极小值,则a、b、c应满足的关系式是()A. a > 0, b = 0, c > 0B. a < 0, b = 0, c > 0C. a > 0, b ≠ 0, c ≠ 0D. a < 0, b ≠ 0, c ≠ 0二、填空题(每题5分,共25分)11. 已知函数f(x) = x^2 - 4x + 3,则f(2)的值为______。

河北省张家口市2022-2023学年高三上学期期末数学含答案

河北省张家口市2022-2023学年高三上学期期末数学含答案

张家口市2022-2023学年度高三年级第一学期期末考试数学注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名和准考证号等填写在试卷和答题卡指定位置上。

2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。

回答非选择题时,将答案写在答题卡上。

写在本试卷上无效。

3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。

一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知集合U ={x |1≤x ≤10},A ={1,2,3},B ={1,2,3,4,5,6},则(∁U A )∩B =A.{4,5,6,7,8,9}B.{1,2,3}C.{7,8,9}D.{4,5,6}2.已知复数z -2i =5i2+i,则z -=A.1-4i B.1+4i C.5-12iD.1-2i3.已知a 是1,3,3,5,7,8,10,11的上四分位数,在1,3,3,5,7,8,10,11中随机取两个数,这两个数都小于a 的概率为A.14B.514C.1528D.13284.已知函数f (x )为偶函数,定义域为R ,当x >0时,f ′(x )<0,则不等式f (x 2-x )-f (x )>0的解集为A.(0,1) B.(0,2)C.(-1,1)D.(-2,2)5.石碾子是我国传统粮食加工工具.如图是石碾子的实物图,石碾子主要由碾盘、碾滚(圆柱形)和碾架组成.碾盘中心设竖轴(碾柱),连碾架,架中装碾滚,以人推或畜拉的方式,通过碾滚在碾盘上的滚动达到碾轧加工粮食作物的目的.若推动拉杆绕碾盘转动2周,碾滚的外边缘恰好滚动了5圈,碾滚与碾柱间的距离忽略不计,则该圆柱形碾滚的高与其底面圆的直径之比约为A.3∶2B.5∶4C.5∶3D.4∶36.已知等差数列{a n }的首项a 1≠0,而a 9=0,则a 1+a 8+a 11+a 16a 7+a 8+a 14=A.0B.2C.-1D.127.过点P (1,1)作圆E :x 2+y 2-4x +2y =0的切线,则切线方程为A.x +y -2=0B.2x -y -1=0C.x -2y +1=0D.x -2y +1=0或2x -y -1=08.设a =ln 22,b =13,c =4-2ln 2e2,则A.a <b <cB.c <a <bC.b <c <aD.b <a <c二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.以下命题正确的有A.一组数据的标准差越大,这组数据的离散程度越小B.一组数据的频率分布直方图如右图所示,则该组数据的平均数一定小于中位数C.样本相关系数r 的大小能反映成对样本数据之间的线性相关的程度,而决定系数R 2的大小可以比较不同模型的拟合效果D.分层随机抽样所得各层的样本量一定与各层的大小成比例10.已知椭圆C:x216+y212=1的左、右焦点分别为F1,F2,点M(2,1),直线l与椭圆C交于A,B两点,则A.|AF1|·|AF2|的最大值为16B.△AF1F2的内切圆半径r≤3C.|AM|+|AF1|的最小值为7D.若M为AB的中点,则直线l的方程为x+y-3=011.正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为2,E,F,H分别为AD,DD1,BB1的中点,则A.直线A1D⊥平面BEFB.直线AH∥平面BEFC.三棱锥H-EFB的体积为13D.三棱锥H-CFB的外接球的表面积为9π12.已知x>1,方程x-(x-1)2x=0,x-(x-1)log2x=0在区间(1,+∞)的根分别为a,b,以下结论正确的有A.b-a=2a-log2bB.1a+1b=1C.a+b<4D.b-a>1三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知向量a=(3,2),b=(λ-2,λ),a∥b,则实数λ=________.14.已知双曲线C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的右焦点F到C的一条渐近线y+2x=0的距离为23,则双曲线C的方程为________.15.已知直线l:y=kx+b是函数f(1)=ax2(a>0)与函数g(x)=e x的公切线,若(1,f(1))是直线l与函数f(x)相切的切点,则b=________.16.已知△ABC的三个内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且a=4,c=3b,则△ABC面积的最大值是__________;若r,R分别为△ABC的内切圆和外接圆半径,则rR的取值范围为__________.四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(本小题满分10分)因疫情防控需要,某社区每天都要在上午6点到8点之间对全社区居民完成核酸采集,该社区有A ,B 两个居民小区,两小区的居住人数之比为9∶11,这两个小区各设有一个核酸采集点,为了解该社区居民的核酸采集排队时间,用按比例分配分层随机抽样的方法在两小区中随机抽取了100位居民,调查了他们一次核酸采集排队时间,根据调查结果绘制了如下频率分布直方图.(1)由直方图分别估计该社区居民核酸采集排队时间的平均时长和在一次核酸采集中排队时长超过16分钟的居民比例;(2)另据调查,这100人中一次核酸采集排队时间超过16分钟的人中有20人来自A 小区,根据所给数据,填写完成下面2×2列联表,并依据小概率值α=0.01的独立性检验,能否认为排队时间是否超过16分钟与小区有关联?排队时间超过16分钟排队时间不超过16分钟合计A 小区B 小区合计附表:α0.1000.050.010.0050.001x α2.7063.8416.6357.87910.828附:χ2=2()()()()()n ad bc a b c d a c b d -++++,其中n =a +b +c +d .参考数据:14×0.075=1.05,18×0.0375=0.675,22×0.025=0.55,24×0.0375=0.9,26×0.0125=0.325,28×0.0125=0.35.已知S n为数列{a n}的前n项和,S n=2a n-4n+2.(1)证明:数列{a n+4}为等比数列;(2)求数列{na n}的前n项和T n.19.(本小题满分12分)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,(sin A+sin B)(sin A-sin B)=sin C(sin C+sin B).(1)求A;(2)如图,在△ABC所在平面上存在点E,连接BE,CE,若EC=3AC,∠ACE=120°,∠EBC=30°,BC=2,求△ABC的面积.20.(本小题满分12分)如图,在四棱锥P-ABCD中,PC=PB=AB=BC=CD=DA=2,E为棱AP 的中点,EB⊥BC.(1)证明:BC⊥PD;(2)若BE=32,求平面PDC与平面PBC夹角的余弦值.已知函数f(x)=-x e ax.(1)讨论函数f(x)的单调性;.(2)证明:ln x+ax-1≥1f(x)22.(本小题满分12分)已知动圆E过定点A(6,0),且在y轴上截得的弦BD的长为12,该动圆的圆心E的轨迹为曲线C.(1)求曲线C的方程;(2)点P是曲线C上横坐标大于2的动点,过点P作圆(x-1)2+y2=1的两条切线分别与y轴交于点M,N,求△PMN面积的最小值.张家口市2022-2023学年度高三年级第一学期期末考试数学参考答案及评分标准一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.D【解析】由U ={x |1≤x ≤10},A ={1,2,3},B ={1,2,3,4,5,6},得(∁U A )∩B ={4,5,6},故选D.2.A【解析】z =5i 2+i +2i =5i (2-i )(2+i )(2-i )+2i =1+4i ,故z =1-4i.故选A.3.C【解析】由题意,得8×75%=6,所以a =8+102=9.小于a 的有6个数,所以随机取两个数都小于a 的概率为P =C 26C 28=1528,故选C.4.B【解析】当x >0时,f ′(x )<0,所以函数f (x )在区间(0,+∞)上单调递减.又函数f (x )为偶函数,所以函数f (x )在区间(-∞,0)上单调递增.由f (x 2-x )-f (x )>0,得f (x 2-x )>f (x ),所以|x 2-x |<|x |,故|x -1|<1,解得0<x <2,故选B.5.B【解析】设碾滚的高为l ,其底面圆的半径为r .由题意知,推动拉杆绕碾盘转动2周,碾滚恰好滚动了5圈,则2×2πl =5×2πr ,所以l 2r =54,故圆柱形碾滚的高与其底面圆的直径之比约为5∶4.故选B.6.A【解析】因为a 9=a 1+8d =0,a 1≠0,所以d =-a18≠0.a 1+a 8+a 11+a 16=(a 1+a 16)+(a 8+a 11)=a 8+a 9+a 9+a 10=4a 9=0,而a 7+a 8+a 14=a 8+a 7+a 14=a 8+a 10+a 11=2a 9+a 11=a 11=a 1+10d =-14a 1≠0,所以a 1+a 8+a 11+a 16a 7+a 8+a 14=0.故选A.7.C【解析】由12+12-4×1+2×1=0,得点P (1,1)在圆上.设切线的斜率为k .因为圆的标准方程为(x -2)2+(y +1)2=5,所以圆心为E (2,-1),半径为5,所以k PE =1+11-2=-2.又k ·k PE =-1,所以k =12,故切线方程为y -1=12(x -1),化简得x -2y +1=0,故选C.8.D【解析】因为23>e 2⇒2>e 23⇒ln 2>23⇒ln 22>13,所以a >b .设y =ln x x ,则y ′=1-ln x x 2当x ∈(0,e )时,y ′>0,函数y =ln x x 单调递增;当x ∈(e ,+∞)时,y ′<0,函数y =ln x x 单调递减,又e<e 22<4,所以lne 22e 22>ln 44.又a =ln 22=ln 44,c =4-ln 4e 2=ln e 4-ln 22e 2=ln e 422e 2=2ln e 22e 2=ln e22e 22,所以c >a .综上b <a <c ,故选D.二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.BC【解析】一组数据的标准差越大,这组数据的离散程度越大,所以A 错误;由平均数对极端值比较敏感,所以平均数总在“拖尾巴”的一边,故B 正确;相关系数r 只能反映成对样本数据之间的线性相关的程度的大小,决定系数R 2是要来判定不同模型的拟合效果的,所以C 正确;分层随机抽样可以按各层大小比例抽样也可以不按各层大小比例抽样,所以D 错误.10.AC【解析】由椭圆的定义,得|AF 1|+|AF 2|=2a =8,又8=|AF 1|+|AF 2|≥2|AF 1|·|AF 2|,当且仅当|AF 1|=|AF 2|=4时等号成立,所以|AF 1|·|AF 2|≤16,故A 正确;因为△AF 1F 2的周长l =|AF 1|+|AF 2|+|F 1F 2|=2a +2c =12,又△AF 1F 2的面积S △AF 1F 2=12|F 1F 2|·|y A |=lr2,所以S △AF 1F 2=12×2c ×|y A |=2|y A |=12×l ×r =6r ,所以r =|y A |3.又|y A |≤b =23,所以r ≤233,所以B 错误;因为|AF 1|+|AF 2|=2a =8,所以|AF 1|=8-|AF 2|,所以|AM |+|AF 1|=8-(|AF 2|-|AM |).又|AF 2|-|AM |≤|MF 2|=1,所以|AM |+|AF 1|=8-(|AF 2|-|AM |)≥7,所以C 正确;设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 2116+y 2112=1,x 2216+y 2212=1,x 1+x 22=2,y 1+y 221,故x 21-x 2216+y 21-y 2212=0,所以18×x 1+x 22+16×y 1+y 22×y 1-y 2x 1-x 2=0,故y 1-y 2x 1-x 2=-32,所以直线l 的方程为y -1=-32(x -2),化简得3x +2y -8=0.所以D 错误.11.BCD【解析】如图,设M 为AA 1的中点,则ME ∥A 1D ,由题意,得BE =BM =5,EM =2,所以EM 与BE 不垂直,即A 1D 与BE 不垂直,所以直线A 1D 与平面BEF 不垂直,所以A 错误;因为E ,F ,H 分别为AD ,DD 1,BB 1的中点,所以AD 1∥EF ,D 1H ∥FB .又AD 1∩D 1H =D 1,EF ∩FB =F ,所以平面AHD 1∥平面EFB .又AH ⊂平面AHD 1,所以直线AH ∥平面BEF ,所以B 正确;因为F ,H 分别为DD 1,BB 1的中点,所以BH ⊥FH .又BH =1,FH =22,所以S △BHF =12×1×22= 2.易得点E 到平面BFH 的距离为22,所以三棱锥H -EFB 的体积V H -EFB =13×22×2=13,所以C 正确;因为BC ⊥平面CDD 1C 1,FC ⊂平面CDD 1C 1,所以BC ⊥FC ,又BH ⊥FH ,故FB 为三棱锥H -CFB 的外接球的直径.又|FB |=3,所以三棱锥H -CFB 的外接球的表面积S =4=9π,所以D 正确.12.ABD【解析】由x -(x -1)2x =0,得x x -1=2x .由x -(x -1)log 2x =0,得xx -1=log 2x .设y =x x -1,则x =yy -1,所以函数y =xx -1的图象关于直线y =x 对称,所以a ,b 是函数y =2x 和y =log 2x 的图象与函数y =xx -1的图象的交点的横坐标,故a =log 2b ,b =2a ,所以A 正确;由b =2a =a a -1,得a +b =ab ,所以1a +1b =1,故B 正确;a +b =a +a a -1=a -1+1a -1+2>4,故C 错误;因为b -a =2a -a ,设f (m )=2m -m ,则f ′(m )=2m ln 2-1,当m >1时,f ′(m )>0,所以当m >1时,函数f (m )=2m -m 单调递增,故f (m )=2m -m >f (1)=1,即b -a >1,所以D 正确.三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.-4【解析】因为a ∥b ,所以2λ-4=3λ,所以λ=-4.14.x 23-y 212=1【解析】由题意,得23=2c1+4,所以c =15.又ba =2,a 2+b 2=c 2,解得a 2=3,b 2=12,所以双曲线C 的方程为x 23-y 212=1.15.-e e 2【解析】根据题意,得l 与函数f (x )的切点为(1,a ),设l 与函数g (x )=e x 的切点为(x 2,e x 2),又f ′(x )=2ax ,g ′(x )=e x ,所以k =2a =e x 2,所以切线l 的方程为y -a =2a (x -1),即y =2ax -a .同时切线l 的方程也为y -e x 2=e x 2(x -x 2),即y =e x 2x +e x 2-x 2e x 2,所以-a =e x 2-x 2e x 2=b ,解得x 2=32,所以b =-e e2.16.3;(34,2)【解析】以BC 所在直线为x 轴,BC 的中点为原点建立直角坐标系,则B (-2,0),C (2,0).设A (x ,y ),由c =3b ,得|AB |=3|AC |,所以(x +2)2+y 2=3(x -2)2+y 2,化简得x 2+y 2-5x +4=0,y ≠0,所以点A 到BC 的最大距离为圆x 2+y 2-5x +4=0的半径32,故△ABC 面积的最大值为S =12×|BC |×32=3.由正弦定理,得2R =4sin A ⇒R =2sin A .因为12r (4+b +3b )=S △ABC =12bc sin A =3b 22sin A ⇒r =3b 2sin A 4(1+b ),故rR =32·b 21+b .+3b >4,+4>3b ,得1<b <2.令f (x )=x 21+x (1<x <2),则f ′(x )=2x (1+x )-x 2(1+x )2=x 2+2x (1+x )2>0,所以f (x )在(1,2)上单调递增,故f (x )的值域为(12,43),所以rR 的取值范围是(34,2).四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(本小题满分10分)解:(1)由直方图,得平均数的估计值为4×(2×0.0125+6×0.0375+10×0.05+14×0.075+18×0.0375+22×0.025+26×0.0125)=13.4(分),…………………………………………………………………………………………3分因为4×(0.0125+0.025+0.0375)=0.3,所以有30%的居民排队时长超过16分钟,综上,估计该社区居民核酸采集排队时间的平均时长为13.4分钟,在一次核酸采集中该社区有30%的居民排队时长超过16分钟.…………………………………………………………5分(2)由(1)可知样本中有30%×100=30(人)排队时长超过16分钟.……………………………6分又两小区的居住人数之比为9∶11,故在A 小区抽取了45人,在B 小区抽取了55人,……………………………………………………………………………………………………7分故填表如下:排队时间超过16分钟排队时间不超过16分钟合计A 小区202545B 小区104555合计3070100……………………………………………………………………………………………………8分零假设为H 0:排队时间是否超过16分钟与所属小区相互独立,即排队时间是否超过16分钟与所属小区无关,χ2=100×(20×45-10×25)230×70×45×55≈8.13>6.635=x 0.01 (9)分根据小概率值α=0.01的独立性检验,我们推断H 0不成立,即排队时间是否超过16分钟与所属小区有关联,此推断犯错误的概率不大于0.01.…………………………………………10分18.(本小题满分12分)(1)证明:由题意,得a 1=S 1=2a 1-4×1+2,所以a 1=2,a 1+4=6.………………………1分由S n =2a n -4n +2,得S n -1=2a n -1-4(n -1)+2,n ≥2,所以a n =S n -S n -1=(2a n -4n +2)-[2a n -1-4(n -1)+2]=2a n -2a n -1-4,n ≥2,………3分所以a n =2a n -1+4,n ≥2,故a n +4a n -1+4=2,n ≥2, (4)分所以数列{a n +4}是以6为首项,2为公比的等比数列.………………………………………5分(2)解:由(1)得a n +4=6×2n -1=3×2n ,故a n =3×2n -4, (6)分则na n =3n ·2n -4n .……………………………………………………………………………7分设b n =n ·2n ,其前n 项和为P n ,则P n =1×2+2×22+…+n ×2n ,2P n =1×22+2×23+…+n ×2n +1,所以-P n =2+22+23+…+2n -n ×2n +1=-2+2n +1-n ×2n +1,所以P n =(n -1)2n +1+2, (10)分所以T n =3P n -4(1+2+…+n )=3(n -1)2n +1+6-4×n (n +1)2=(3n -3)2n +1-2n 2-2n +6.…………………………………………………………………………………………………12分19.(本小题满分12分)解:(1)由正弦定理,得(a +b )(a -b )=(c +b )c ,即a 2-b 2=c 2+bc ,………………………2分故b 2+c 2-a 22bc=-12,由余弦定理,得cos A =b 2+c 2-a 22bc =-12,所以A =120°.…………………………………4分(2)由平面四边形内角和为360°,可知∠ABC +∠BEC =90° (5)分在△ABC 中,由正弦定理,得BC sin ∠BAC =AC sin ∠ABC ,即232=bsin ∠ABC .…………………6分在△BEC 中,由正弦定理,得BC sin ∠BEC =ECsin ∠EBC ,即2sin (90°-∠ABC )=3b 12, (7)分所以sin ∠ABC ·sin (90°-∠ABC )=14.………………………………………………………8分又sin ∠ABC ·sin (90°-∠ABC )=sin ∠ABC ·cos ∠ABC =12sin (2∠ABC ),所以sin (2∠ABC )=12,故2∠ABC =30°,即∠ABC =15°,所以∠ACB =45°.…………………………………10分sin 15°=sin (45°-30°)=22×=6-24.由正弦定理,得2sin 120°=b sin 15°=csin 45°,所以c =2sin 45°sin 120°,b =2sin 15°sin 120°,……11分所以S △ABC =12cb sin A =12×2sin 45°sin 120°×2sin 15°sin 120°×sin 120°=263×6-24=1-33 (12)分20.(本小题满分12分)(1)证明:由AB =BC =CD =DA =2,得AD ∥BC ,…………………………………………1分设F ,H 分别为棱BC 和棱PD 的中点,连接PF ,DF ,HF ,EH ,如图,所以EH 綊12AD ,故EH 綊BF ,故BE 綊FH .………………………………………………2分因为EB ⊥BC ,所以FH ⊥BC .…………………………………………………………………3分因为PC =PB ,所以PF ⊥BC .又PF ⊂平面PDF ,HF ⊂平面PDF ,PF ∩HF =F ,所以BC ⊥平面PDF ,又PD ⊂平面PDF ,所以BC ⊥PD .……………………………………………………………4分(2)解:由(1)知BC ⊥平面PDF ,所以BC ⊥DF .又DC =2,CF =1,故DF =3.因为BE =32,且BE 綊FH ,所以FH =32.因为PB =PC =BC =2,F 为BC 的中点,所以PF=3,故PD =3,△PDF 为等边三角形.由BC ⊥平面PDF ,BC ⊂平面ABCD ,得平面PDF ⊥平面ABCD .以F 为坐标原点,分别以直线FD ,FB 为x ,y 轴,以过点F 且垂直于平面ABCD 的直线为z 轴,建立如图所示的空间直角坐标系F -xyz .………………………………………………6分所以F (0,0,0),D (3,0,0),C (0,-1,0),0…………………………7分设m =(x 1,y 1,z 1)为平面PBC ·CF →=0,·CP →=0,0,1+y 1+32z 1=0,可取m =(3,0,-1),………………………………………………8分设n =(x 2,y 2,z 2)为平面PDC ·CD →=0,·CP →=0,3x 2+y 2=0,32x 2+y 2+32z 2=0,可取n =(3,-3,1),……………………………………………10分所以|cos 〈m ,n 〉|=|m ·n ||m ||n |=1313,所以平面PDC 与平面PBC 夹角的余弦值为1313.……………………………………………12分21.(本小题满分12分)(1)解:f (x )的定义域为R ,f ′(x )=-e ax (ax +1),……………………………………………1分当a =0时,f ′(x )<0,所以函数f (x )在R 上单调递减;……………………………………2分当a>0f′(x)>0-1a,+∞f′(x)<0,所以函数f(x)-1a,+∞3分当a<0f′(x)<0-1a,+∞f′(x)>0,所以函数f(x)-1a,+∞.…………4分(2)证明:f(x)=-x e ax=-e ax+ln x, (5)分要证ln x+ax-1≥1f(x),即证ln x+ax-1≥1-e ax+ln x.……………………………………6分设g(x)=x-1+e-x,则g′(x)=1-e-x,………………………………………………………7分在区间(-∞,0)上,g′(x)<0,在区间(0,+∞)上,g′(x)>0,所以函数g(x)在区间(-∞,0)上单调递减,在区间(0,+∞)上单调递增,……………9分所以g(x)≥g(0)=0,…………………………………………………………………………10分故(ln x+ax)-1+1e ax+ln x≥0,当ln x+ax=0时等号成立,所以ln x+ax-1≥1-e ax+ln x成立,故ln x+ax-1≥1f(x).………………………………………………………………………12分22.(本小题满分12分)解:(1)设E(x,y),则EA=r,所以EA2=x2, (2)分即(x-6)2+y2=x2+36,化简得y2=12x (3)分(2)设P(x0,y0),直线PM为y-y0=k1(x-x0),直线PN为y-y0=k2(x-x0),则y20=12x0,M(0,y0-k1x0),N(0,y0-k2x0), (4)分故|MN|=|k2-k1|x0=x0(k2+k1)2-4k2k1 (5)分又直线PM和直线PN与圆(x-1)2+y2=1相切,所以|k1(1-x0)+y0|k21+1=|k2(1-x0)+y0|k22+1=1,故k 1,k 2是方程|k (1-x 0)+y 0|k 2+1=1的两个根, (6)分即k 1,k 2是方程(x 20-2x 0)k 2+2y 0(1-x 0)k +y 20-1=0的两个根,所以k 1+k 2=-2y 0(1-x 0)x 20-2x 0,k 1k 2=y 20-1x 20-2x 0.……………………………………………………8分则△PMN 的面积S △PMN =12|MN |x 0=x 202(k 2+k 1)2-4k 2k 1=x 224y 20(1-x 0)2(x 20-2x 0)2-4(y 20-1)x 20-2x 0=x 0y 20(1-x 0)2-(y 20-1)(x 20-2x 0)(x 0-2)2=x 0x 20-2x 0+y 2(x 0-2)2=x 0x 20-2x 0+12x 0(x 0-2)2=x 40+10x 3(x 0-2)2.……………………………………………………………………………………………………9分设f (x )=x 4+10x 3(x -2)2,x >2,则f ′(x )=2x 2(x +6)(x -5)(x -2)3.…………………………………………10分所以当x ∈(2,5)时,f ′(x )<0,函数f (x )单调递减;当x ∈(5,+∞)时,f ′(x )>0,函数f (x )单调递增.…………………………………………11分所以当x 0=5时,S △PMN 取得最小值,最小值为2533.……………………………………12分。

2024北京东城区高三(上)期末数学试卷及答案

2024北京东城区高三(上)期末数学试卷及答案

东城区2023—2024学年度第一学期期末统一检测高三数学参考答案及评分标准 2024.1一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分)(1)C (2)D (3)C(4) D (5) B (6) A (7)C (8)B(9) A (10)D 二、填空题(共5小题,每小题5分,共25分)(11)()()0,11,∞+ (12) y = (13) π3(答案不唯一 ) (14)①2− ② (],1∞−- (15)②③三、解答题(共6小题,共85分)(16)(共14分)解:(Ⅰ)取11A C 中点G ,连接,FG AG . 在直三棱柱111ABC A B C −中,因为,,E F G 分别为1111,A C B B A C ,的中点,所以1111,AE B GF A A B ,111=2A GFB ,1112A A E B =. 所以GF AE ,GF AE =.所以四边形EFGA 为平行四边形,所以EF AG .又因为EF ⊄平面11ACC A ,AG ⊂平面11ACC A ,所以//EF 平面11ACC A . ................................6分 (Ⅱ)在直三棱柱111ABC A B C −中,1BB ⊥平面ABC .而BA ⊂平面ABC ,BC ⊂平面ABC ,所以1BB BA ⊥,1BB BC ⊥因为90ABC ∠=︒,BA BC ⊥,所以BA BC ,,1BB 两互相垂直.如图,建立空间直角坐标系B xyz −.则A (0,2,0),B (0,0,0),C (2,0,0),E (0,1,0),F(1,0,2). 设[]00,2Pm m ∈(0,,),, 则()0,2,AP m =−,()0,1,0BE =,()1,0,2BF = .设平面BEF 的一个法向量为(),,x y z =n ,所以0,0,BE BF n n ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩即0,20.y x z =⎧⎨+=⎩设1z =−,则()2,0,1n =−设AP 与平面BEF 所成的角为θ, 则221sin cos ,552)AP m AP AP m nn n θ⋅−=〈〉===⋅−+(.解得21,1m m ==±.因为[]0,2m ∈,所以1m =.于是,1BP =...............................................................................14分(17)(本小题13分)解:(Ⅰ)在ABC △中,由余弦定理得222cos 2BC AB AC B BC AB+−=⋅又因为4BC =,AC =1AB =,所以cos B 2224112412+−==⨯⨯. 又()0,πB ∈,所以π3B ∠=. ......................................... (5)分 (II )选择条件①:π4ADB ∠=. 在ADB △中,由正弦定理 sin sin AD AB B ADB =∠,得=, 所以AD =所以sinsin()BAD B ADB∠=∠+∠sin cos cos sin B ADB B ADB =∠+∠12222=+⨯4=.所以1sin 2ABD S AB AD BAD ∆=⋅∠. 112=⨯38+= . ......................................................................13分选择条件③:由余弦定理 2222cos AD AB BD AB BD B =+−⋅,AB BD AD ++=得()2221BD BD BD =+−,解得 2BD =,所以11sin 122222ABD S AB BD B ∆=⋅=⨯⨯⨯=. ........................ ...............13分 (18)(本小题13分)解:(Ⅰ)由表格中的数据可知:2022年100名参加第一次考试的考生中有60名通过考试,所以估计考生第一次考试通过的概率为5310060=; 2023年100名参加第一次考试的考生中有50名通过考试,所以估计考生第一次考试通过的概率为2110050=; 从2022年、2023年第一次参加考试的考生中各随机抽取一位考生,这两位考生都通过考试的概率为1032153=⨯ . .......................................................4分 (Ⅱ)记“2022年考生在第i 次考试通过”为事件1,2,3)i A i =(,“小明2022年参加考试,他通过不超过两次考试该科目成绩合格”为事件A , 则1233707804(),(),().5100101005P A P A P A ===== 小明一次考试该科目成绩合格的概率13()5P A =, 小明两次考试该科目成绩合格的概率12377()151025P A A =−⨯=(), 所以小明不超过两次考试该科目成绩合格的概率1121123722()()()()52525P A P A A A P A P A A ==+=+= . ................................10分 (III )88. .................................................................................... .........13分(19)(本小题15分)解:(Ⅰ)由题意得 22222,a b c a c a c ⎧⎪⎨⎪=++=+−=⎩−解得2,1,c a b ⎧===⎪⎨⎪⎩所以椭圆C 的标准方程为2214x y +=. ............... ...............................................5分(Ⅱ)证明:由(Ⅰ)得,()2,0A −,()2,0B .设(),M m n ,则(),N m n −,且满足2244m n +=.因为E 为线段OM 的中点,所以,22m n E ⎛⎫ ⎪⎝⎭. 所以直线():24n AE y x m =++. 设()11,D x y , 由()222444n y x m x y ⎧=+⎪+⎨⎪+=⎩得 ()()222222441616440m n x n x n m ⎡⎤++++−+=⎣⎦. 因为2244m n +=,所以 ()22225(4)(2812)0m x m x m m ++−−++=. 所以212812225m m x m ++−=−+, 解得214625m m x m ++=+,则()1425n m y m +=+, 所以()2446,2525n m m m D m m +⎛⎫++ ⎪++⎝⎭. 因为G 为线段MB 的中点,所以2,22m n G +⎛⎫ ⎪⎝⎭. 所以直线GN 的方程为()32n y n x m m +=−−−, 代入D 点坐标,得左式=()()4332525n m n m n m m +++=++,右式=2346225n m m m m m ⎛⎫++− ⎪−+⎝⎭()3325n m m +=+. 所以左式=右式.所以,,D G N 三点共线..................................................... .......................15分 (20)(本小题15分)解:(Ⅰ)若1k =,则1()1x x f x e x −=−+, 所以22'()(1)x f x e x =−+, 所以022'(0)1(01)f e =−=+, 又因为001(0)201f e −=−=−+, 所以曲线()y f x =在(0,(0))f 处的切线方程为(2)(0)y x −−=−,即2y x =−. ............. .......................................................................6分 (Ⅱ)若12k ≤<,因为22'()(1)x f x ke x =−+, 设函数22()(1)=−+x g x ke x , 则34'()0(1)=−−<+xg x ke x ((0))x ∈+∞, 所以22'()(1)=−+x f x ke x 为(0)+∞,上的减函数. 当时12k ≤<时,022'(0)20(01)f ke k =−=−≤+, 11122221288'()01299(1)2f ke ke e =−=−<−<+,所以存在01(0,)2x ∈,使得0'()0=f x ,即02020(1)−=+x ke x .x所以当12k ≤<时,函数()y f x =在(0)+∞,上有极大值. 00001()1−==−+x x m f x ke x , 由2020(1)−=+x ke x ,得0200121(1)−=−++x m x x 200221(1)1x x =−−+++. 因为00x >,所以()010,11x ∈+. 得31−<<m . ..................................................15分(21)(本小题15分)解:(Ⅰ)由于数列23226A a a −:,,,,具有性质c P , 所以15264a a c +=−+==.由244a a +=以及42a =,得22a =.由334a a +=,得32a =. .....................4分 (Ⅱ)由于数列A 具有性质0P ,且12n a a a <<<,n 为奇数,令21n k =+,可得10k a +=,设12123210k k k k k a a a a a a a ++++<<<<=<<<<.由于当0(1)i j a a i j n >≤≤,,时,存在正整数k ,使得j i k a a a −=,所以324252212k k k k k k k k a a a a a a a a ++++++++−−−−,,,,这1k −项均为数列A 中的项, 且324252212210k k k k k k k k k a a a a a a a a a +++++++++<−<−<−<<−<,因此一定有3224235242122k k k k k k k k k k k k a a a a a a a a a a a a +++++++++++−=−=−=−=,,,,,即:3224325422122k k k k k k k k k k k k a a a a a a a a a a a a +++++++++++−=−=−=−=,,,,, 这说明:2321k k k a a a +++,,,为公差为2k a +的等差数列,再由数列A 具有性质0P ,以及10k a +=可得,数列A 为等差数列. ..................................................................9分(III )(1)当*42()n k k =+∈N 时,设122122+1222+3244+142:k k k k k k k k A a a a a a a a a a a −+++,,,,,,,,,,,. 由于此数列具有性质c P ,且满足2122k k a a m +++=, 由2122k k a a m +++=和2122k k a a c +++=得c m =±.① c m =时,不妨设12a a m +=,此时有:21a m a =−,411k a a +=,此时结论成立. ② c m =−时,同理可证. 所以结论成立.(2)当*4()n k k =∈N 时,不妨设01c m ==,. 反例如下:22122231122322212k k k k k k k k −−−+−−−+−−+,,,,,,,,,,,,.(3)当*23()n k k =+∈N 时,不妨设01c m ==,. 反例如下:112(1)(1)(1)(1)(1)1012(1)(1)k k k k k k k k +−−−⋅+−⋅−⋅−−−−⋅−,,,,,,,,,,1(1)(1)(1)k k k k −−⋅−⋅+,综上所述,*42()n k k =+∈N 符合题意. ...........................................15分.。

石景山区2023-2024学年第一学期期末高三数学试题答案

石景山区2023-2024学年第一学期期末高三数学试题答案

石景山区2023-2024学年第一学期高三期末数学试卷答案及评分参考一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分) (1)A (2)B (3)D (4)B (5)C (6)A(7)C(8)B(9)D(10)A二、填空题(共5小题,每小题5分,共25分) (11)(3,4]− (12)2(13)0.01472.6(14)1122(答案不唯一) (15)②③④ 三、解答题(共6小题,共85分) (16)(本小题14分)(Ⅰ)证明:取AC 中点O ,连结,PO BO 因为PA PC =,所以PO AC ⊥; 因为AB BC =,所以BO AC ⊥; 因为BOPO O =,所以AC ⊥平面PBO ;因为PB ⊂平面PBO ,所以AC PB ⊥. [ 6分](Ⅱ)由(Ⅰ)知PO AC ⊥,PO ⊂平面PAC ,因为平面PAC ⊥平面ABC ,平面PAC 平面ABC AC =,所以PO ⊥平面ABC ,因为BO ⊂平面ABCPO AC ⊥,BO AC ⊥由已知3APC 2π∠=,易得 112PO PA ==,OC =在Rt PBO △中,OB =A所以得B,C ,(0,0,1)P ,所以1),1)PB PC ⎯⎯→⎯⎯→=−=− 设平面PCB 的法向量为000(,,)x y z =n ,则0,0,PB PC ⎯⎯→⎯⎯→⎧⋅=⎪⎨⎪⋅=⎩n n即00000,0.z z −=−= 令01x =,则01y =,0z ==n .又因为平面POC的法向量为OB ⎯⎯→=,所以|||cos ,|||||OB OB OB ⎯⎯→⎯⎯→⎯⎯→⋅<>==n n n . 由题知二面角A PC B −−. [14分](17)(本小题13分)解:(Ⅰ)因为2()2sin 12f x x x ωω−+,所以()cos f x x x ωω=+1cos )2x x ωω=+2sin()6x ωπ=+.因为2ω=,所以()12f π. [5分](Ⅱ)选②因为()f x 在区间ππ[,]123上单调递减,且当ππ[,]123x ∈时,()f x 的值域是[2,2]−,所以max ()()212f x f π==,min ()()23f x f π==−.此时,由三角函数的性质可得πππ23124T =−=,故π2T =. 因为0ω>,所以2π4Tω==.(Ⅱ)选③因为()f x 在区间ππ[,]123上单调递减,所以ππ3122T −≤,即2π2ωπ≥, 解得04ω<≤.因为π12x =是()f x 的一条对称轴, 所以max ()()212f x f π==.所以sin()1126ωππ+=,即2,1262k k ωπππ+=+π∈Z 解得424,k k ω=+∈Z .由04ω<≤,可知4ω=. [13分] (18)(本小题13分)解:(Ⅰ)甲在A 区投篮30次,投进20次,所以估计甲在A 区投篮进球的概率为23, 甲在B 区投篮30次,投进15次,所以估计甲在B 区投篮进球的概率为12. [2分] (Ⅱ)据题意,甲在A 区进球的概率估计为23,在B 区投篮进球的概率估计为12. 设事件A 为“甲在A 区投篮得分高于在B 区投篮得分”甲在A 区投3个球,得分可能是0,2,4,6,在B 区投2个球,得分可能是0,3,6. 则甲在A 区投篮得分高于在B 区投篮得分的情况有:A 区2分B 区0分,概率估计为12232111C ()()=33218⨯⨯⨯, A 区4分B 区0分,概率估计为22232111C ()()=3329⨯⨯⨯, A 区4分B 区3分,概率估计为2213221112C ()C =33229⨯⨯⨯⨯⨯, A 区6分B 区0分,概率估计为32212()()=3227⨯,A 区6分B 区3分,概率估计为3122114()C =32227⨯⨯⨯,则甲在A 区投篮得分高于在B 区投篮得分的概率估计为11224111899272718++++=. [10分](Ⅲ)甲在A 区投篮一次得分的期望估计是21420333⨯+⨯=,甲在B 区投篮一次得分的期望估计是11330222⨯+⨯=,设甲在A 区投篮x 次,则甲在B 区投篮(5)x −次,则总的期望值估计为43(5)732x x +−≥,解得3x ≤,则甲选择在A 区投篮的次数最多是3次 . [ 13分](19)(本小题15分)解:(Ⅰ)由题意知22222b ca abc ⎧=⎪⎪=⎨⎪⎪=+⎩,解得2a b c =⎧⎪=⎨⎪=⎩.所以椭圆C 的方程为22142x y +=. [5分](Ⅱ)解:不妨设直线l 的方程为(0)y kx k =≠,l 交椭圆于(,)p p P x y ,(,)p p Q x y −−.由题意知(,0)p E x ,所以11222p p p QE p ppp y y y k k x x x x −===⋅=−− ; 直线QE 的方程为()2p ky x x =−. 联立22()224p k y x x x y ⎧=−⎪⎨⎪+=⎩消去y 得 22222(2)280P P k x k x x k x +−⋅+−= 易知22222(2)4(2)(8)0P P k x k k x ∆=−−+−>所以 2222P M Q k x x x k⋅+=+,设QM 的中点为D , 则2222M Q PD x x k x x k +⋅==+. 222()()2222PP D D P Pk x k x k k y x x x k k ⋅−⋅=−=−=++;所以21p D OD D p k x y k x kk x −⋅===−⋅. 因为在MPQ △中,//OD PM ,所以1PM k k=−.所以11PM PQ k k k k ⋅=−⨯=−,即π2MPQ ∠=.所以MPQ △为直角三角形得证. [ 15分](20)(本小题15分) 解:(Ⅰ)11()(1)11f x x x x ''=⋅−=−−,(0)1k f '==−. 又(0)0f =,所以曲线()y f x =在点(0,(0))f 处的切线方程为y x =−. [4分](Ⅱ)令22()()ln(1)(0)22x x F x f x x x x x =++=−++<,21()111x F x x x x '=++=−−. 因为0x <,所以()0F x '<,()F x 在(,0)−∞上单调递减. 所以()(0)0F x F >=.即当(,0)x ∈−∞时,2()2x f x x >−−. [ 8分](Ⅲ)(1)当12k −≤时,222x kx x x −−−≤.由(Ⅱ)知,当(,0)x ∈−∞时,2()2x f x x >−−.所以当12k −≤时,2()f x kx x >−对(,0)x ∈−∞恒成立;(2)当12k >−时,令2()ln(1)h x x kx x =−−+212(21)()2111kx k xh x kx x x −++'=−+=−−①当0k ≥时,因为(,0)x ∈−∞,所以()0h x '>,()h x 在(,0)−∞上单调递增. ()(0)0h x h <=,不合题意②当102k −<<时,()0h x '=得2111022k x k k+==+< 当1(,1)2x k ∈−∞+时,()0h x '<,1(1,0)2x k∈+时,()0h x '>.所以()h x 在1(1,0)2k +上单调递增,则1(1,0)2x k∈+时,()(0)0h x h <=,不合题意. 综上,k 的取值范围是1(,]2k ∈−∞−. [ 15分](21)(本小题15分)解:(Ⅰ)3,4,4,5,3,4,3,5,3,4,2,5,3,4,1,5 [4分] (Ⅱ)假设不存在{1,2,,1}k m ∈−使得1k k b b +>成立,根据P 数列定义可知1k k b b +≥,11b a =,所以1k k b b +=,则11321k k k b b b b b b +−======,即113211k k k b b b b b b a +−=======,所以121max{,,,}n n b a a a a ==,所以1i a a ≤,这与已知矛盾,故若此数列{}n a 中存在i a 使得1i a a >(2)i m ≤≤, 则存在{1,2,,1}k m ∈−使得1k k b b +>成立. [4分](Ⅲ)必要性:12max{,,,}k k b a a a =,12min{,,,}k k c a a a =−,(1,2,)k m =,则1212max{,,,}min{,,,}k k k k b c a a a a a a +=−.因为{}n n b c +为单调递增数列,所以对所有的k ,12max{,,,}k k a a a a =或12min{,,,}k k a a a a =,否则11k k k k b c b c −−+=+.因此,所有的k i a a −(1,2,,)i k =同号或为0,即1sgn()1nn n i i d a a n ==−=−∑,所以{}n d 为单调递增数列.充分性:因为{}n d 为单调递增数列,10d =,1n d n −≤且n d ∈ N , 所以只能1n d n =−,所以k i a a −(1,2,,)i k =同号或为0,所以对所有的k ,12max{,,}k k a a a a =或12min{,,}k k a a a a =,所以1212max{,,}min{,,}k k k k b c a a a a a a +=−.所以11k k k k b c b c −−+>+,即{}n n b c +为单调递增数列 . [15分](以上解答题,若用其它方法,请酌情给分)。

2025届北京市清华大学附属中学高三数学第一学期期末检测试题含解析

2025届北京市清华大学附属中学高三数学第一学期期末检测试题含解析

2025届北京市清华大学附属中学高三数学第一学期期末检测试题注意事项1.考生要认真填写考场号和座位序号。

2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。

第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。

3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。

一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分。

在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。

1.集合{}2,A x x x R =>∈,{}2230B x x x =-->,则A B =( )A .(3,)+∞B .(,1)(3,)-∞-+∞C .(2,)+∞D .(2,3)2.若双曲线E :22221x y a b-=(0,0a b >>)的一个焦点为(3,0)F ,过F 点的直线l 与双曲线E 交于A 、B 两点,且AB 的中点为()3,6P --,则E 的方程为( )A .22154x y -=B .22145x y -=C .22163x y -=D .22136x y -=3.高三珠海一模中,经抽样分析,全市理科数学成绩X 近似服从正态分布()285,N σ,且(6085)0.3P X <≤=.从中随机抽取参加此次考试的学生500名,估计理科数学成绩不低于110分的学生人数约为( ) A .40B .60C .80D .1004.已知函数()()()2sin 0,0f x x ωϕωϕπ=+><<,8f π⎛⎫= ⎪⎝⎭02f ⎛⎫= ⎪⎝⎭π且在()0,π上是单调函数,则下列说法正确的是( )A .12ω=B .8f π⎛⎫-= ⎪⎝⎭C .函数()f x 在,2ππ⎡⎤--⎢⎥⎣⎦上单调递减D .函数()f x 的图像关于点5,04π⎛⎫⎪⎝⎭对称 5.已知F 为抛物线24y x =的焦点,点A 在抛物线上,且5AF =,过点F 的动直线l 与抛物线,B C 交于两点,O 为坐标原点,抛物线的准线与x 轴的交点为M .给出下列四个命题: ①在抛物线上满足条件的点A 仅有一个;②若P 是抛物线准线上一动点,则PA PO +的最小值为 ③无论过点F 的直线l 在什么位置,总有OMB OMC ∠=∠;④若点C 在抛物线准线上的射影为D ,则三点B O D 、、在同一条直线上.其中所有正确命题的个数为( ) A .1B .2C .3D .46.已知函数()2sin()(0,0)3f x x A ωωπ=->>,将函数()f x 的图象向左平移3π个单位长度,得到函数()g x 的图象,若函数()g x 的图象的一条对称轴是6x π=,则ω的最小值为A .16B .23 C .53D .567.二项式522x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中,常数项为( )A .80-B .80C .160-D .1608.设α,β是方程210x x --=的两个不等实数根,记n nn a αβ=+(n *∈N ).下列两个命题( )①数列{}n a 的任意一项都是正整数; ②数列{}n a 存在某一项是5的倍数. A .①正确,②错误 B .①错误,②正确 C .①②都正确D .①②都错误9.如图,用一边长为2的正方形硬纸,按各边中点垂直折起四个小三角形,做成一个蛋巢,将体积为43π的鸡蛋(视为球体)放入其中,蛋巢形状保持不变,则鸡蛋中心(球心)与蛋巢底面的距离为( )A .22B .32C .212D .31210.若双曲线E :221x y m n-=(0)mn >绕其对称中心旋转3π后可得某一函数的图象,则E 的离心率等于( )A 23B 3C .223D .2311.已知抛物线()220y px p =>经过点(2,22M ,焦点为F ,则直线MF 的斜率为( )A .22B .24C .22D .22-12.关于函数()cos cos 2f x x x =+,有下列三个结论:①π是()f x 的一个周期;②()f x 在35,44ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增;③()f x 的值域为[]22-,.则上述结论中,正确的个数为() A .0B .1C .2D .3二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。

黑龙江省哈尔滨市第三中学2024届高三上学期期末数学试题(解析版)

黑龙江省哈尔滨市第三中学2024届高三上学期期末数学试题(解析版)

哈三中2023-2024学年度上学期高三学年期末考试数学试卷一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1. 已知{}21log 1,12xA x xB x ⎧⎫⎪⎪⎛⎫=<=<⎨⎬⎪⎝⎭⎪⎪⎩⎭,则A B = ( )A. ()1,2- B. ()1,0- C. ()0,2 D. ()1,2【答案】C 【解析】【分析】根据对数函数的单调性、指数函数的单调性,结合集合交集的定义进行求解即可.【详解】由()22log 1log 2020,2x x A <=⇒<<⇒=,由()011100,22x x B ⎛⎫⎛⎫<=⇒>⇒=+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以A B = ()0,2,故选:C 2. 复数12iiz +=的虚部为( )A. 1- B. 2C. i- D. i【答案】A 【解析】【分析】利用复数除法的运算法则化简为复数的代数形式,即可得到复数虚部.【详解】由()()2212i i 12i 2i i 2i i iz +-+===--=--,所以虚部为-1.故选:A3. 函数()232f x x x =+的大致图象是( )A. B.C. D.【答案】B 【解析】【分析】先求出定义域,再确定为偶函数,最后由特殊值法确定即可.【详解】定义域为0x ≠,()()()223322f x x x f x xx -=-+=+=-为偶函数,采用特殊值法代入,当x 趋近于零时,2x 趋近于零,23x 趋于正无穷;此时()232f x x x =+取值趋于正无穷;当x 趋近于正无穷时,2x 趋近于正无穷,23x 趋于零,此时()232f x x x=+取值趋于正无穷;所以只有B 图像符合;故选:B4. 若()(),1,2,,3a b a b a b m +=-==,则实数m =( )A. 6B. 6- C. 3D. 3-【答案】B 【解析】【分析】将a b a b +=- 两边平方,结合数量积的运算律求出a b ⋅ ,再根据数量积的坐标公式即可得解.【详解】因为a b a b +=-,所以()()22a ba b +=- ,即222222a b a b a b a b ++⋅=+-⋅,所以0a b ⋅=,即60+=m ,解得6m =-.故选:B.5. 已知命题:2000R,210x ax ax ∃∈+-≥为假命题,则实数a 的取值范围是( )A. ()(),10,-∞-⋃+∞B. ()1,0-C. []1,0-D. (]1,0-【答案】D 【解析】【分析】根据含有一个量词的命题的否定,可知命题:2R,210x ax ax ∀∈+-<为真命题,讨论a 是否为0,结合0a ≠时,解不等式,即可求得答案.【详解】由题意知命题:2000R,210x ax ax ∃∈+-≥为假命题,则命题:2R,210x ax ax ∀∈+-<为真命题,故当0a =时,2210ax ax +-<,即为10-<,符合题意;当0a ≠时,需满足2Δ440a a a <⎧⎨=+<⎩,解得10a -<<,综合可得实数a 的取值范围是(]1,0-,故选:D6. 若椭圆221259x y +=和双曲线22197x y -=的共同焦点为12,,F F P 是两曲线的一个交点,则12PF F △的面积值为 ( )A.B.C. D. 8【答案】A 【解析】【分析】设点(),P m n ,根据方程组求点P 的坐标和焦距,进而可得面积.【详解】对于椭圆221259x y +=可知:半长轴长为5,半短轴长为3,半焦距为4,则128F F =,设点(),P m n ,则22221259197m n m n ⎧+=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩,解得=n 所以12PF F △的面积值为182⨯=.故选:A.7. 等比数列{}n a 中,n S 为{}n a 的前n 项和,若51013S S =,则1015SS =( )A.37B.73C.12D. 1【答案】A 【解析】【分析】根据51051510,,S S S S S --构成等比数列求解即可.【详解】因为{}n a 为等比数列,51013S S =,设510,3,0S k S k k ==>,所以51051510,,S S S S S --构成等比数列.所以15,2,3k k S k -构成等比数列,所以157S k =,所以10153377S k S k ==.故选:A8. 哈三中第38届教改汇报课在2023年12月15日举行,组委会派甲乙等6名志愿者到,A B 两个路口做引导员,每位志愿者去一个路口,每个路口至少有两位引导员,若甲和乙不能去同一路口,则不同的安排方案总数为( )A. 14 B. 20 C. 28 D. 40【答案】C 【解析】【分析】先安排甲乙两人,再根据分组分配的方法安排其余4名志愿者.【详解】先安排甲乙两人,有22A 2=种方法;再安排其余4名志愿者有两类方法,共有122424C A C 14+=种方法,根据分步计数原理可得共有21428⨯=种方法.故选:C二、多选题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分,9. 下列说法正确的是( )A. 已知111,,,202420232023α⎧⎫∈---⎨⎬⎩⎭,若幂函数()f x x α=为奇函数,且在()0,∞+上递减,则α只能为1-B. 函数()212log 20242023y x x =-+-的单调递减区间为()1,1012C.函数y =与函数3y x =-是同一个函数D. 已知函数()21f x +的定义域为[]1,1-,则函数()22f x +的定义域为[]1,1-【答案】BCD 【解析】【分析】对于A ,直接由幂函数的奇偶性、单调性即可验证;对于B ,由复合函数单调性以及复合对数函数的定义域即可验证;对于C ,定义域都是全体实数,且对应法则也一样,由此即可判断;对于D ,由抽象函数定义域的求法即可验证.【详解】对于A ,当1α=-时,幂函数()1f x x xα==奇函数,且在()0,∞+上递减,满足题意,当12023α=时,幂函数()1f x x x α==在()0,∞+上递增,不满足题意,当12023α=-时,幂函数()f x x α==()0,∞+上递减,满足题意,当2024α=-时,幂函数()20241f x x xα==为偶函数,在()0,∞+上递减,不满足题意,故A 错误;对于B ,12log y t =关于t 在定义域内单调递减,若函数()212log 20242023y x x =-+-关于x 在定义域内单调递减,则由复合函数单调性可知220242023x x t -+-=关于x 单调递增,而二次函数220242023x x t -+-=开口向下,对称轴为2012x =,所以22024202302012x x x ⎧-+->⎨<⎩,解得12012x <<,所以函数()212log 20242023y x x =-+-的单调递减区间为()1,1012,故B 正确;对于C ,()13333y x x ⎡⎤==-=-⎣⎦,故C 选项正确,对于D ,若函数()21f x +的定义域为[]1,1-,则[][]1,1,211,3x x ∈-+∈-,所以函数()22f x +的定义域满足[]221,3x +∈-,解得[]1,1x ∈-,故D 正确.故选:BCD.10. 已知正数,a b ,2a b +=,且a b >,则下列说法正确的是( )为A.1b a> B. e e a b a b+>+ C.114a b+> D.1<【答案】AB 【解析】【分析】选项A ,将不等式1b a>等价转化为1ab <,由于和式为定值,判断积的取值范围即可;对于选项B ,需要研究函数e x y =的单调性,即可判断不等式;对于选项C ,1111()2a b a b a b ++=+⨯,应用基本不等式即可;对于选项D 平方,2a b =++,判断积的取值范围即可;【详解】对于选项A ,1b a>等价1ab <,2a b =+≥1≤,其中a b >1<,1ab <,不等式成立,选项A 正确;对于选项B ,因为e 1>,指数函数e x y =是增函数,且a b >,所以e e a b >所以e e a b a b +>+,选项B 正确;对于选项C ,1111()112222a b b a a b a b a b ++=+⨯=++≥+=,由于a b >,22b a a b ≠,等号取不到,112a b+>,选项C 不正确;对于选项D ,22()4a b a b +=++≤+=,由于a b >,等号取不到,所以24<2<,选项D 不正确;故选:AB.11. 在棱长为1的正方体1111ABCD A B C D -中,下列结论正确的有( )A. 11//AC 平面1B CDB. 点1C 到平面1B CDC. 当P 在线段11C D 上运动时,三棱锥11A B PC -的体积不变D. 若Q 为正方体侧面11BCC B 上的一个动点,,E F 为线段1AC 的两个三等分点,则QE QF +的最小值【答案】BCD【解析】【分析】对于A 通过观察可得直线11A C 与平面有公共点1A 所以A 不正确;对于B 利用等体积法计算点到平面距离;对于C 观察到点P 到平面11A B C 的距离为定值,确定三棱锥11A B PC -的体积不变;对于D 利用线段1AC 关于平面11BCC B 的对称直线,将QE QF +转化,利用两点间线段距离最短求解.【详解】对于A ,因为平面1B CD 也就是平面11A B CD 与直线11A C 有公共点1A ,所以A 选项不正确. 对于B ,设点1C 到平面1B CD 的距离为h ,由1111C B CD D CC B V V --=得11111133B CD CC B S h S ⨯=⨯ ,由已知易得11,CD B C D ===则1B CD △是直角三角形,所以1B CD S =112C CD S =,解得h =.故B 选项正确对于C ,设点P 到平面11A B C 的距离为h ,易知点P 所在的直线11C D 与平面11A B C 平行,则点P 到平面11A B C 的距离为定值,因为11111113A B PC P A B C A B C V V S h --==⨯ ,其中11A B C S 也为定值,故C 选项正确.对于D ,如图1QE QF QE QF +=+,当1E Q F 、、共线的时候1QE QF EF +=最小,在1AC M 中222111111cos 23C A C M AMAC M C A C M+-∠==,由余弦定理得22211111111112cos 9EF C E C F C E C F AC M =+-∠=,所以1EF =,所以QE QF +有最小值,故D 正确.故选:BCD12. 已知函数()cos sin (0)f x a x b x ωωω=+>在π6x =处取得最大值2,()f x 的最小正周期为π,将()y f x =图象上所有点的横坐标扩大到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移π3个单位长度得到()g x 的图象,则下列结论正确的是( )A. π6x =是()f x 图象的一条对称轴 B. ()π2cos 26f x x ⎛⎫=-⎪⎝⎭C. π2g x ⎛⎫+⎪⎝⎭是奇函数 D. 方程()2lg 0g x x -=有3个实数解【答案】ACD 【解析】【分析】由()f x 最小正周期为π,求出ω,由最值点和最值,求出,a b ,得()f x 的解析式,判断AB 选项;由函数图象的变换,求()g x 的解析式,验证C 选项,数形结合验证D 选项.【详解】()()cos sin f x a x b x x ωωωϕ=+=-,其中tan b aϕ=,()f x 的最小正周期为πT =,则有2π2π2πT ω===,故()()2f x x ϕ=-,函数()f x 在π6x =处取得最大值2,则πππcos sin 26332f a b ⎧⎛⎫=+= ⎪⎪⎝⎭=,解得1a b =⎧⎪⎨=⎪⎩()πcos22cos 23f x x x x ⎛⎫==- ⎪⎝⎭,B 选项错误;函数()π2cos 23f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭在π6x =处取得最大值2,则π6x =是()f x 图象的一条对称轴,A 选项正确;将()y f x =图象上所有点的横坐标扩大到原来的2倍,纵坐标不变,得函数π2cos 3y x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象,再把得到的曲线向左平移π3个单位长度得到()2cos g x x =的图象,ππ2cos 2sin 22g x x x ⎛⎫⎛⎫+=+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,函数为奇函数,C 选项正确;在同一直角坐标系下作出函数()2cos g x x =和函数2lg y x =的图象,如图所示,的两个函数图象有3个交点,可知方程()2lg 0g x x -=有3个实数解,D 选项正确.故选:ACD三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13. 已知α为第二象限角,2sin 3α=,则tan2α=_______.【答案】-【解析】【分析】根据同角三角函数的关系式,结合正切的二倍角公式即可求得.【详解】因为2sin 3α=,α为第二象限角,所以cos ===α则sin tan cos ===ααα22tan tan21tan ααα=-2⎛⨯==-故答案为:-14. 已知边长为2的等边三角形ABC 所在平面外一点,S D 是AB 边的中点,满足SD 垂直平面ABC,且SD =S ABC -外接球的体积为_______.【解析】【分析】建立空间直角坐标系,设出球心坐标,根据外接球的性质,列出方程组,即可求出外接球的半径,从而求得三棱锥S ABC -外接球的体积.【详解】因为SD 垂直平面ABC ,ABC 为等边三角形,且D 是AB 边的中点,以D 为坐标原点,分别以,,DB DC DS 所在的直线为x 轴,y 轴,z轴,建系如图,设三棱锥S ABC -外接球的球心(),,O x y z ,半径为R ,因为2AB BC AC ===,则DC ===,又因为SD =(S ,()1,0,0B ,()1,0,0A -,()C ,则====OS OA OB OC R ,即RRR R ====,解得0x y z R =⎧⎪⎪=⎪⎪⎨=⎪⎪⎪=⎪⎩所以三棱锥S ABC -外接球的体积3344R 33V ππ===.15. 直线l 与抛物线24x y =交于,A B 两点且3AB =,则AB 的中点到x 轴的最短距离为_______.【答案】916【解析】【分析】设出直线方程,利用弦长得到两个变量间的关系式,结合函数单调性可得答案.【详解】设直线l 的方程为y kx m =+,()()1122,,,A x y B x y ;联立24y kx m x y=+⎧⎨=⎩,2440x kx m --=,216160k m ∆=+>,12124,4x x k x x m +==-.AB ==因为3AB =3=,整理可得()229161m k k =-+.由()21212242y y k x x m k m +=++=+,所以AB 的中点到x 轴的距离为()2212292112161y y k m k k +=+=++-+设21t k =+,则1t ≥,1291216y y t t +=+-,由对勾函数的单调性可得129216y y +≥,当且仅当0k =时,取到最小值916.故答案为:91616. 设()f x 是定义在()(),00,∞-+∞U 上的奇函数,对任意的()12,0,x x ∈+∞满足()()1221120x f x x f x x x ->-且()315f =,则不等式()5f x x >的解集为_______.【答案】(,3)(0,3)-∞-⋃【解析】【分析】根据题意可设()(),0f x g x x x=≠,结合()f x 的奇偶性判断()g x 的奇偶性,再结合题设判断()g x 的单调情况,进而结合不等式()5f x x >,讨论x 的正负,结合()g x 的单调情况,分类求解,即可得答案.【详解】设()(),0f x g x x x=≠,而()f x 是定义在()(),00,∞∞-⋃+上的奇函数,即()()f x f x -=-,故()()()()f x f x g x g x xx---===--,即()(),0f x g x x x=≠为偶函数;对任意的()12,0,x x ∞∈+,不妨设12x x <,则()()()()121212f x f xg x g x x x -=-()()211212x f x x f x x x -=,又对任意的()12,0,x x ∞∈+满足()()1221120x f x x f x x x ->-,当12x x <时,120x x -<,则()()12210x f x x f x -<,即()()21120x f x x f x ->,而120x x >,故()()()()1212120,f x f x g x g x x x ->∴>,则()g x 在()0,∞+上单调递减,又()g x 为偶函数,故()g x 在(),0∞-上单调递增,()315f =,故()3(3)53f g ==,则(3)5g -=-,而不等式()5f x x >,即为不等式()50f x x x ⎧>⎪⎨⎪>⎩或()50f x x x ⎧<⎪⎨⎪<⎩,即()5(3)0g x g x >=⎧⎨>⎩或()5(3)g x g x <=-⎧⎨<⎩,故03x <<或3x <-,即不等式()5f x x >的解集为(,3)(0,3)-∞-⋃,故答案为:(,3)(0,3)-∞-⋃【点睛】方法点睛:诸如此类抽象函数的问题,解答时要结合题设构造出函数,由此判断出其奇偶性和单.四、解答题:本题共6小题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17. 在ABC 中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c)sin b C C =-.(1)求角B ;(2)D 为AC 边上一点,DB BA ⊥,且4AD DC =,求cos C 的值.【答案】(1)2π3; (2.【解析】【分析】(1)利用正弦定理边化角,然后由三角形内角和定理与和差公式化简整理即可求解;(2)BCD △和Rt ABD 分别根据正弦定理和三角函数定义列式,联立整理得2c a =,再由余弦定理求得b =,然后可解.在【小问1详解】)sinb C C=-,)sin sinA B C C=-,又()()sin sinπsin sin cos cos sinA B C B C B C B C⎡⎤=-+=+=+⎣⎦,)cos sin sin sinB C B C B C C+=-,整理得)πsin sin2sin sin03C B B C B⎛⎫+=+=⎪⎝⎭,因为()0,π,sin0C C∈>,所以πsin03B⎛⎫+=⎪⎝⎭,又()ππ4π0,π,,333B B⎛⎫∈+∈ ⎪⎝⎭,所以ππ3B+=,即2π3B=.【小问2详解】由(1)知B,因为DB BA⊥,所以π6CBD∠=,记BDCθ∠=,则πBDAθ∠=-,在BCD△中,由正弦定理得πsinsin6CD aθ=,得2sinaCDθ=,在Rt ABD中,有()sinπsinc cADθθ==-,因为4AD DC=,所以2sin sinc aθθ=,得2c a=,在ABC中,由余弦定理可得22222π422cos73b a a a a a=+-⨯=,即b=,所以cos C==18. 已知{}n a是公差不为零的等差数列,11a=,且125,,a a a成等比数列.(1)求数列{}n a的通项公式;.(2)若114(1)n n n n nb a a ++=-⋅,求{}n b 的前1012项和1012T .【答案】(1)21n a n =- (2)101220242025T =【解析】【分析】(1)根据等差数列的通项公式和等比中项即可得解;(2)由裂项相消法可求出前1012项和.【小问1详解】设等差数列{}n a 的公差为d ,又11a =,则211a a d d =+=+,51414a a d d =+=+,因为125,,a a a 成等比数列,所以2215a a a =⋅,即()()21114d d +=⨯+,得220d d -=,又因为{}n a 是公差不为零的等差数列,所以2d =,即()()1111221n a a n d n n =+-=+-=-.【小问2详解】由(1)知()()11114411(1)(1)(1)21212121n n n n n n n n b a a n n n n ++++⎛⎫=-=-=-+ ⎪⋅-⋅+-+⎝⎭,1012123410111012T b b b b b b =++++++ 11111111111133557792021202320232025⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-+++-++++-+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 12024120252025=-=.19. 已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右顶点为12,A A ,点G 是椭圆C 的上顶点,直线2A G 与圆2283x y +=相切,且椭圆C.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)过椭圆C 右焦点F 的直线l (与x 轴不重合)与椭圆C 交于A B 、两点,若点()0,M m ,且MA MB =,求实数m 的取值范围.【答案】(1)22184x y +=(2)[【解析】【分析】(1)先由离心率得出a =,再由直线2A G 与圆2283x y +=相切得到圆心(0,0)O 到直线2A G 的距离等于半径得出2222883a b a b +=,联立即得椭圆方程;(2)依题设出直线AB 方程,与椭圆方程联立,得出韦达定理,求出AB 的中点H 坐标,利用条件MA MB =判断MH 是直线AB 的中垂线,求出方程,将求m 的取值范围转化成求关于t 的函数的值域问题即得.【小问1详解】由c a =可得:a =①因2(,0),(0,)A a G b ,则2:1A Gx y l a b +=即:0bx ay ab +-=,又因直线2A G 与圆2283x y +==2222883a b a b +=②,联立①②,可解得:2a b ⎧=⎪⎨=⎪⎩故椭圆C 的标准方程为:22184x y +=.【小问2详解】如图,因直线l 与x 轴不重合,椭圆焦点为(2,0)F ,故可设:2l x ty =+,由222184x ty x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,消去x整理得:22(2)440t y ty ++-=,易得:0∆>,不妨设1122(,),(,)A x y B x y ,则有12212242,42t y y t y y t ⎧+=-⎪⎪+⎨⎪⋅=-⎪+⎩设AB 中点为00(,)H x y ,则:1202222y y t y t +==-+,1212022()442()222222x x t y y t t x t t ++==+=⋅-+=++,即:2242(,)22t H t t -++,因MA MB =,则MH 为直线AB 的中垂线.又因直线AB 的斜率为1t,故直线AB 的中垂线MH 的斜率为t -,于是2224:()22MH t l y t x t t +=--++,因()0,M m ,则有:222422222t t tm t t t =-=+++,①当0=t 时,0m =,此时直线:2l x =,点(0,0)M ,符合题意;②当0t ≠时,22m t t=+,若0t >,则2t t +≥可得m ∈,当且仅当t =时取等号;若0t <,则2t t +≤-,可得[m ∈,当且仅当t =.综上,实数m的取值范围为[.20. 如图,在四棱锥P ABCD -中,//,4,2,60AB CD AB BC CD BP DP BCD ︒=====∠=,AD PD ⊥.(1)求证:平面PBD ⊥平面ABCD ;(2)若线段PC 上存在点F ,满足CF FP λ= ,且平面BDF 与平面ADP实数λ的值.【答案】(1)证明见解析(2)2λ=【解析】【分析】(1)要证面面垂直,需证线面垂直,就是要证AD ⊥平面PBD ,再进一步判断面面垂直;(2)建立空间直角坐标系,用向量的方法求解.【小问1详解】如图:因为2CB CD ==,60BCD ∠=︒,所以BCD △为等边三角形,2BD =又//AB CD ,所以60ABD BDC ∠=∠=︒,又4AB =,所以22212··cos 60164242122AD AB BD AB BD =+-︒=+-⨯⨯⨯=.因为222AD BD AB +=,所以ABD △为直角三角形,AD BD ⊥.又AD PD ⊥,BD ,PD 为平面PBD 内的两条相交直线,所以AD ⊥平面PBD ,AD ⊂ABCD ,所以:平面PBD ⊥平面ABCD .【小问2详解】取BD 中点O ,AB 中点E ,因为PB PD =⇒PO BD ⊥,又平面PBD ⊥平面ABCD ,平面PBD 平面ABCD BD =,PO ⊂平面PBD ,所以PO ⊥平面ABCD ,又OE BD ⊥,故以O 为原点,建立如图空间直角坐标系,所以()0,1,0B ,()0,1,0D -,()0,0,3P ,)E,()1,0A -,()C .设(),,F x y z ,因为CF FPλ=⇒()(),,,3x y z x y z λ+=---⇒()3x xy y z z λλλ⎧=-⎪=-⎨⎪=-⎩解得031x y z λλ⎧=⎪⎪⎪=⎨⎪⎪=+⎪⎩,所以31F λλ⎛⎫ ⎪ ⎪+⎝⎭.设平面ADP 的法向量为()111,,m x y z =,则m AD m DP ⎧⊥⎪⎨⊥⎪⎩ ⇒·0·0m AD m DP ⎧=⎪⎨=⎪⎩⇒()()()()111111,,0,,0,1,30x y z x y z ⎧⋅-=⎪⎨⋅=⎪⎩⇒111030x y z =⎧⎨+=⎩,取()0,3,1m =- ;设平面BDF 的法向量为()222,,n x y z = ,则n BD n BF ⎧⊥⎪⎨⊥⎪⎩ ⇒·0·0n BD n BF ⎧=⎪⎨=⎪⎩ ⇒()()()222222,,0,2,003,,1,01x y z x y z λλ⎧⋅-=⎪⎛⎫⎨⋅-= ⎪⎪ ⎪+⎝⎭⎩⇒222030y z λ=⎧⎪⎨+=⎪⎩,取),0,1n =.那么⋅=m n ()0,3,1-⋅),0,11=-,m =,n = .由m n m n ⋅=⋅⇒231λ+=⇒24λ=,又0λ>,所以2λ=.【点睛】关键点睛:根据CF FP λ=,和点C 、F 的坐标,求F 点坐标是本题的一个关键.21. 圆G经过点(()2,,4,0-,圆心在直线y x =上.(1)求圆G 的标准方程;(2)若圆G 与x 轴分别交于,M N 两点,A 为直线:16l x =上的动点,直线,AM AN 与曲线圆G 的另一个交点分别为,E F ,求证直线EF 经过定点,并求出定点的坐标.【答案】(1)2216x y +=(2)证明见详解,直线EF 过定点()1,0【解析】【分析】(1)设出圆心坐标,利用圆心到圆上各点的距离等于半径求解即可;(2)设出直线AM 的方程和直线AN 的方程,分别与圆的方程联立写出E F 、的坐标,进而写出直线EF的方程,化简即可证明直线EF 经过定点,并求出定点的坐标.【小问1详解】因为圆心在直线y x =上,设圆心为(),,a a 又因为圆G经过点(()2,,4,0-则()(()222224a a a a -+-=++,解得0a =,所以圆心()0,0,4=,所以圆G 的标准方程为2216x y +=【小问2详解】由圆G 与x 轴分别交于,M N 两点,不妨设()()4,0,4,0M N -,又A 为直线:16l x =上的动点,设()()16,0A t t ≠,则,,2012==AM AN t t k k 则AM 方程为()420t y x =+,AN 方程为()412ty x =-,设()()1122,,,E x y F x y ,联立方程()2242016t y x x y ⎧=+⎪⎨⎪+=⎩,解得()()22224008164000t x t x t +++-=,所以()212164004400t x t --=+,即()211224400160,400400t t xy t t --==++,即()2224400160,400400t t E t t ⎛⎫-- ⎪ ⎪++⎝⎭.联立方程()2241216t y x x y ⎧=-⎪⎨⎪+=⎩,解得()()22221448161440t x t x t +-+-=,所以()222161444144t x t -=+,即()22222414496,144144t t x y t t --==++,即()222414496,144144t t F t t ⎛⎫-- ⎪ ⎪++⎝⎭.所以()()2222221609640014444004144400144EFt tt t k t t t t --++=----++232240=-t t,所以直线EF 的方程为()222241449632,144240144t t t y x t t t ⎛⎫-- ⎪-=- ⎪+-+⎝⎭化简得()2321,240ty x t =--所以直线EF 过定点()1,0.22. 已知函数()()()22e e e ,,e 12x x x xf xg xh x x -+===+.(1)求函数()f x 在1x =处的切线方程;(2)当0x >时,试比较()()(),,f x g x h x 的大小关系,并说明理由;(3)设n *∈N ,求证:1111111111ln2123421223421n n n -+-+⋅⋅⋅+-<<-+-+⋅⋅⋅+--.【答案】(1)e e 44y x =+ (2)()()()f x g x h x <<;理由见解析; (3)证明见解析.【解析】【分析】(1(2)构造函数,利用导数确定函数的单调性,求出最值,即可判定结论;(3)构造函数,结合数列知识求和即可证明结论.【小问1详解】由()e1xf x x =+得,()()2e 1xx f x x '=+,所以()f x 在1x =处的切线的斜率()e 14k f ='=,切点e 1,2⎛⎫⎪⎝⎭,所以所求切线方程:()e e124y x -=-,即e e 44y x =+;【小问2详解】结论:()()()f x g x h x <<;理由如下:要证()()f x g x <,即证e e e 12x x x x -+<+,只需证()()2e 1e e x x xx -<++,为令()()()2e 1e e x x x x x ϕ-=-++,则()()()()()2e e e 1e -e ee x x x x x x x x x x ϕ---=-+-+=-',当0x >时,1x e -<,e 1x >,故()0x ϕ'<,所以()()()2e 1e e xx x x x ϕ-=-++在0x >时单调递减,所以()()00x ϕϕ<=,即()()2e 1e e 0x x x x --++<,所以e e e 12x x xx -+<+,故()()f x g x <;要证()()g x h x <,即证22e ee 2x x x -+<,只需证22e e ln ln e 2x x x -+<,令()222e e e e 1ln ln e ln 222x x x x x v x x --++=-=-,则()e e e e x x x x v x x ---=-+',令()e e e ex xx x w x x ---=-+,则()()241e e x x w x -=-+',当0x >时,e e 2x x -+>,从而()2e 4x ->,故()()2410e e x x w x -=-'<+,所以()e e e ex xx x v x x ---=-+'在0x >时单调递减,所以()()00v x v ''<=,从而()2e e 1ln 22x x v x x -+=-在0x >时单调递减,所以()()00v x v <=,即22e e ln ln e 20x x x -+-<,即22e e ln ln e 2x x x -+<所以22e ee 2x x x -+<,故()()g x h x <,又因为()()f xg x <,所以()()()f x g xh x <<.【小问3详解】令()()()ln 101x u x x x x =-+>+,则()()()22110111x u x x x x -=-=<+++'所以()()ln 11x u x x x =-++在当0x >时单调递减,所以()()00u x u <=,所以()ln 11x x x <++,即()1ln 111x x <++,令1x n =,则有()11ln 1ln 1ln 1n n n n ⎛⎫<+=+- ⎪+⎝⎭,即()1ln 1ln 1n n n <+-+,所以()()1ln 2ln 12n n n <+-++,()()1ln 3ln 23n n n <+-++,⋯()1ln 2ln 212n n n<--,所以111ln 2ln ln 2112n n n n n++<-=++ ,所以111111234212n n-+-+⋅⋅⋅+--11111111223421242n n ⎛⎛⎫=++++⋅⋅⋅++-++⋅⋅⋅+ ⎪-⎝⎝⎭1111111112342122n n n ⎛⎫⎛⎫=++++⋅⋅⋅++-++⋅⋅⋅+ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭,所以11111111112342121112n n n n n n-+-+⋅⋅⋅+-=+++-+++ ,因为1111ln 21112n n n n+++<+++ ,所以111111ln 2234212n n -+-+⋅⋅⋅+-<-;下面先证当0x >时,ln 1≤-x x ,令()()1ln 0p x x x x =-->,()111x p x x x'-=-=,令()0p x '>,则1x >,所以()1ln p x x x =--在()0,1上单调递减,在()1,∞+上单调递增,所以()()10p x p ≥=,从而()1ln 0p x x x =--≥,即ln 1≤-x x ,当且仅当1x =时,ln 1x x =-,所以当0x >时,()ln 1x x +<,令1x n =,则有11ln 1n n⎛⎫+< ⎪⎝⎭,即()1ln 1ln n n n+-<,所以()()1ln 2ln 11n n n +-+<+,()()1ln 3ln 22n n n +-+<+,⋯()()1ln 2ln 2121n n n --<-,所以()1111ln 2ln 1221n n n n n n -<++++++- ,即111ln 2121n n n ++++>+- ,因为1111123421n -+-+⋅⋅⋅+-111111112234212422n n ⎛⎫⎛⎫=++++⋅⋅⋅+-++⋅⋅⋅+ ⎪⎪--⎝⎭⎝⎭111111112342121n n ⎛⎫⎛⎫=++++⋅⋅⋅+-++⋅⋅⋅+ ⎪ ⎪--⎝⎭⎝⎭,所以111111111234211221n n n n n -+-+⋅⋅⋅+=++++-++- ,因为1111ln 21221n n n n ++++>++- ,所以11111ln 223421n -+-+⋅⋅⋅+>-,综上所述,1111111111ln2123421223421n n n -+-+⋅⋅⋅+-<<-+-+⋅⋅⋅+--.【点睛】方法点睛:利用导数证明或判定不等式问题:1.通常要构造新函数,利用导数研究函数的单调性与极值(最值),从而得出不等关系;2.利用可分离变量,构造新函数,直接把问题转化为函数的最值问题,从而判定不等关系;3.适当放缩构造法:根据已知条件适当放缩或利用常见放缩结论,从而判定不等关系;4.构造“形似”函数,变形再构造,对原不等式同解变形,根据相似结构构造辅助函数.。

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2017年高三教学测试(一)
数学试题卷
注意事项:
1.本科考试分试题卷和答题卷,考生须在答题卷上作答.答题前,请在答题卷的密封线内填写学校、班级、学号、姓名;
2.本试题卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共6页,全卷满分150分,考试时间120分钟.
参考公式:
如果事件A ,B 互斥,那么 )()()(B P A P B A P +=+.
如果事件A ,B 相互独立,那么 )()()(B P A P B A P ⋅=⋅.
如果事件A 在一次试验中发生的概率是p ,
那么n 次独立重复试验中事件A 恰好发生k 次
的概率
),,2,1,0()
1()(n k p p C k P k
n k
k n
n =-=- .
球的表面积公式 2
4R S π=,
其中R 表示球的半径. 球的体积公式
3
3
4R V π=
, 其中R 表示球的半径. 棱柱的体积公式 Sh V =,
其中S 表示棱柱的底面积,h 表示棱柱的高.
棱锥的体积公式
Sh V 3
1
=
, 其中S 表示棱锥的底面积,h 表示棱锥的
高.
棱台的体积公式
)(3
1
2211S S S S h V ++=
, 其中21,S S 分别表示棱台的上、下底面积,
h 表示棱台的高.
第Ⅰ卷
一、选择题:本大题共10小题,每小题4分,共40分。

在每小题给出的四个选项中,只
有一项是符合题目要求的。

1.若复数i 1i
1++=m z 是实数,则实数=m A .1
B .2
C .
2
1 D .
2
3 2.若R ∈a ,则“0>a ”是“21
≥+a
a ”的 A .必要不充分条件 B .充分不必要条件 C .充要条件
D .既非充分也非必要条件
3.已知直线b a ,和平面α,则下列命题正确的是 A .若b a //,α//b ,则α//a
B .若b a ⊥,α⊥b ,则α//a
C .若b a //,α⊥b ,则α⊥a
D .若b a ⊥,α//b ,则α⊥a
4.设数列{}n a 是等差数列,且6,282=-=a a ,数列{}n a 的前n 项和为n S ,则=9S A .27
B .18
C .20
D .9
5.21sin ,21
cos ,21tan 的大小关系为
A .21
tan 21cos 21sin <<
B .21
tan 21sin 21cos <<
C .2
1
cos 21tan 21sin <<
D .2
1cos 21sin 21tan
<< 6.已知任意两个向量a ,b 不共线.
若b a OA +=,b a OB 2+=,b a OC -=2,b a OD -=,则下列结论正确的是 A .C B A ,,三点共线
B .D B A ,,三点共线
C .
D C A ,,三点共线 D .D C B ,,三点共线 7.下列函数中既是奇函数,又在区间]1,1[-上单调递增的是
A .2
1
)(-=x x f
B .)2
2sin()(π+
=x x f
C .x x x f -+=33)(
D .x x x f tan )(+=
8.若55544332210)12()12()12()12()12(x x a x a x a x a x a a =-+-+-+-+-+,则=2a A .
4
5 B .
8
5 C .
16
5 D .
32
5 9.如图,ABC ∆中,BC AB =,︒=∠120ABC ,若以B A ,为
焦点的双曲线的渐近线经过点C ,则该双曲线的离心率为 A .
3
3
2 B .
3 C .
2
5 D .
2
7 10.已知R ,,∈c b a ,c b a >>,0=++c b a .若实数y x ,满
足不等式组⎪⎩

⎨⎧≥++≤+≥,0,4,
0c ay bx y x x 则目标函数y x z +=2,
A .有最大值,无最小值
B .无最大值,有最小值
C .有最大值,有最小值
D .无最大值,无最小值
二、填空题:本大题共7题,前4题每题6分,后3题每题4分,共36分,把答案填在答题卡中对应题号后的横线上.
11.已知集合}2|1||{≤-=x x M ,}12|{>=x x N ,
则=⋂N M ▲ ,=⋃N C M R ▲ .
12.已知某三棱锥的的三视图(单位:cm )如右图所示,则此
三棱锥的体积是 ▲ 3cm ,表面积是 ▲ 2cm .
13.已知βα,都是锐角,71cos =α,14
11
)cos(-=+βα,
则=αtan ▲ ,=βcos ▲ .
14.从4名男生和2名女生中任选3人参加演讲比赛,则恰好选到2名男生和1名女生的
概率为 ▲ ,所选3人中至少有1名女生的概率为 ▲ .
15.已知椭圆)0(2222
>>=+b a b
y a x 的两焦点为21,F F ,B A ,分别是椭圆的左顶点和上顶
点,若线段AB 上存在点P ,使21PF PF ⊥,则椭圆的离心率的取值范围为 ▲ . 16.设1>a ,若对于任意的]2,[a a x ∈,都有],[2a a y ∈满足方程3log log =+y x a a ,则此
A B
C
(第9题图)
正视图 侧视图
俯视图
(第12题图)
时a 的取值集合为 ▲ .
17.如图,已知F E ,分别是正方形ABCD 的边CD AB ,的中点,现将正方形沿EF 折成︒
60的二面角,则异面直线AE 与BF 所成角的余弦值是 ▲ .
三、解答题:本大题共5题,共74分. 解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤. 18.(本题满分14分)
在ABC ∆中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且A
B C
B c b a sin sin sin sin ++=
-. (Ⅰ)求角A 的大小;
(Ⅱ)若7=a ,c b 2=,求ABC ∆的面积.
19.(本题满分15分)
已知单调递增的等比数列}{n a 满足28432=++a a a ,且23+a 是2a ,4a 的等差中项. (Ⅰ)求数列}{n a 的通项公式;
(Ⅱ)若n n n a a b 2
1log =,数列}{n b 的前n 项为n S ,求使5021>⋅++n n n S 成立的正整
数n 的最小值.
.
A B
C
D E F
A B
C
D E F
(第17题图)
20.(本题满分15分)
如图,平面⊥ABE 平面ABCD ,四边形ABCD 为直角梯形,︒=∠90CBA ,
EF BC AD ////,ABE ∆为等边三角形,32=AB ,2=BC ,4=AD ,3=EF .
(Ⅰ)求证:平面⊥CDF 平面ABCD ; (Ⅱ)求直线AF 与平面CDF 所成角的正切值.
21.(本题满分15分)已知过抛物线x y 42=的焦点F 的直线l 交抛物线于B A ,两点.
(Ⅰ)求F 点坐标;
(Ⅱ)试问在x 轴上是否存在一点T (不与F 重合),使BTF ATF ∠=∠?若存在,求出T 点坐标;若不存在,请说明理由.
(Ⅲ)若P 是抛物线上异于B A ,的任意一点,1l 是抛物线的准线,直线PB PA ,分别交1l 于点N M ,,求证:⋅为定值,并求出该定值.
22.(本题满分15分)已知函数x x x f ln )(-=,x
x
x g ln )(=
. (Ⅰ)求)(x f 的最小值; (Ⅱ)求证:)()(x g x f >; (Ⅲ)若0)(≥++b ax x f ,求
1
1
++a b 的最小值. (第20题图)
F
D
C
E
B
A。

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