新高考数学试卷及答案

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2024年高考数学试卷(新课标Ⅱ卷)(含答案)

2024年高考数学试卷(新课标Ⅱ卷)(含答案)

2024年普通高等学校招生全国统一考试(新课标II 卷)数学本试卷共10页,19小题,满分150分.注意事项:1.答题前,先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置.2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.3.填空题和解答题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内.写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.4.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并上交.一、单项选择题:本大题共 8 小题,每小题 5 分,共 40 分. 在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的.请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.1. 已知1i z =--,则z =( )A. 0B. 1C.D. 2【答案】C 【解析】【分析】由复数模的计算公式直接计算即可.【详解】若1i z =--,则z ==.故选:C.2. 已知命题p :x "ÎR ,|1|1x +>;命题q :0x $>,3x x =,则( )A. p 和q 都是真命题 B. p Ø和q 都是真命题C. p 和q Ø都是真命题 D. p Ø和q Ø都是真命题【答案】B 【解析】【分析】对于两个命题而言,可分别取=1x -、1x =,再结合命题及其否定的真假性相反即可得解.【详解】对于p 而言,取=1x -,则有101x +=<,故p 是假命题,p Ø是真命题,对于q 而言,取1x =,则有3311x x ===,故q 是真命题,q Ø是假命题,综上,p Ø和q 都是真命题.故选:B.3. 已知向量,a b r r满足1,22a a b =+=r r r ,且()2b a b -^r r r ,则b =r ( )A.12B.C.D. 1【答案】B 【解析】【分析】由()2b a b -^r r r 得22b a b =×r r r ,结合1,22a a b =+=r r r ,得22144164a b b b +×+=+=r r r r ,由此即可得解.【详解】因为()2b a b -^r r r ,所以()20b a b -×=r r r ,即22b a b =×r r r,又因为1,22a a b =+=r r r,所以22144164a b b b +×+=+=r r r r ,从而=r b 故选:B.4. 某农业研究部门在面积相等的100块稻田上种植一种新型水稻,得到各块稻田的亩产量(单位:kg )并部分整理下表亩产量[900,950)[950,1000)[1000,1050)[1100,1150)[1150,1200)频数612182410据表中数据,结论中正确的是( )A. 100块稻田亩产量的中位数小于1050kgB. 100块稻田中亩产量低于1100kg 的稻田所占比例超过80%C. 100块稻田亩产量的极差介于200kg 至300kg 之间D. 100块稻田亩产量的平均值介于900kg 至1000kg 之间【答案】C 【解析】【分析】计算出前三段频数即可判断A ;计算出低于1100kg 频数,再计算比例即可判断B ;根据极差计的算方法即可判断C ;根据平均值计算公式即可判断D.【详解】对于 A, 根据频数分布表可知, 612183650++=<,所以亩产量的中位数不小于 1050kg , 故 A 错误;对于B ,亩产量不低于1100kg 的频数为341024=+,所以低于1100kg 稻田占比为1003466%100-=,故B 错误;对于C ,稻田亩产量的极差最大为1200900300-=,最小为1150950200-=,故C 正确;对于D ,由频数分布表可得,亩产量在[1050,1100)的频数为100(612182410)30-++++=,所以平均值为1(692512975181025301075241125101175)1067100´´+´+´+´+´+´=,故D 错误.故选;C.5. 已知曲线C :2216x y +=(0y >),从C 上任意一点P 向x 轴作垂线段PP ¢,P ¢为垂足,则线段PP ¢的中点M 的轨迹方程为( )A. 221164x y +=(0y >)B. 221168x y +=(0y >)C. 221164y x +=(0y >)D. 221168y x +=(0y >)【答案】A 【解析】【分析】设点(,)M x y ,由题意,根据中点的坐标表示可得(,2)P x y ,代入圆的方程即可求解.【详解】设点(,)M x y ,则0(,),(,0)P x y P x ¢,因为M 为PP ¢的中点,所以02y y =,即(,2)P x y ,又P 在圆2216(0)x y y +=>上,所以22416(0)x y y +=>,即221(0)164x y y +=>,即点M 的轨迹方程为221(0)164x y y +=>.故选:A 6. 设函数2()(1)1f x a x =+-,()cos 2g x x ax =+,当(1,1)x Î-时,曲线()y f x =与()y g x =恰有一个交点,则=a ( )的A. 1-B.12C. 1D. 2【答案】D 【解析】【分析】解法一:令()()21,cos a x F x ax G x =-=+,分析可知曲线()y F x =与()y G x =恰有一个交点,结合偶函数的对称性可知该交点只能在y 轴上,即可得2a =,并代入检验即可;解法二:令()()()(),1,1h x f x g x x =-Î-,可知()h x 为偶函数,根据偶函数的对称性可知()h x 的零点只能为0,即可得2a =,并代入检验即可.【详解】解法一:令()()f x g x =,即2(1)1cos 2a x x ax +-=+,可得21cos a x ax -=+,令()()21,cos a x F x ax G x =-=+,原题意等价于当(1,1)x Î-时,曲线()y F x =与()y G x =恰有一个交点,注意到()(),F x G x 均为偶函数,可知该交点只能在y 轴上,可得()()00F G =,即11a -=,解得2a =,若2a =,令()()F x G x =,可得221cos 0x x +-=因为()1,1x Î-,则220,1cos 0x x ³-³,当且仅当0x =时,等号成立,可得221cos 0x x +-³,当且仅当0x =时,等号成立,则方程221cos 0x x +-=有且仅有一个实根0,即曲线()y F x =与()y G x =恰有一个交点,所以2a =符合题意;综上所述:2a =.解法二:令()()()2()1cos ,1,1h x f x g x ax a x x =-=+--Î-,原题意等价于()h x 有且仅有一个零点,因为()()()()221cos 1cos h x a x a x ax a x h x -=-+---=+--=,则()h x 为偶函数,根据偶函数的对称性可知()h x 的零点只能为0,即()020h a =-=,解得2a =,若2a =,则()()221cos ,1,1h x x x x =+-Î-,又因为220,1cos 0x x ³-³当且仅当0x =时,等号成立,可得()0h x ³,当且仅当0x =时,等号成立,即()h x 有且仅有一个零点0,所以2a =符合题意;故选:D.7. 已知正三棱台111ABC A B C -的体积为523,6AB =,112A B =,则1A A 与平面ABC 所成角的正切值为( )A.12B. 1C. 2D. 3【答案】B 【解析】【分析】解法一:根据台体体积公式可得三棱台的高h =,做辅助线,结合正三棱台的结构特征求得AM =111ABC A B C -补成正三棱锥-P ABC ,1A A 与平面ABC 所成角即为PA 与平面ABC 所成角,根据比例关系可得18P ABC V -=,进而可求正三棱锥-P ABC .【详解】解法一:分别取11,BC B C 的中点1,D D,则11AD A D ==可知1111166222ABC A B C S S =´´==´=V V 设正三棱台111ABC A B C -的为h ,则(11115233ABC A B C V h -=+=,解得h =,如图,分别过11,A D 作底面垂线,垂足为,M N ,设AM x =,的则1AA=,DN AD AM MN x=--=-,可得1DD==,结合等腰梯形11BCC B可得22211622BB DD-æö=+ç÷èø,即()221616433x x+=++,解得x=,所以1A A与平面ABC所成角的正切值为11tan1A MA ADAMÐ==;解法二:将正三棱台111ABC A B C-补成正三棱锥-P ABC,则1A A与平面ABC所成角即为PA与平面ABC所成角,因为11113PA A BPA AB==,则111127P A B CP ABCVV--=,可知1112652273ABC A B C P ABCV V--==,则18P ABCV-=,设正三棱锥-P ABC的高为d,则11661832P ABCV d-=´´´=,解得d=,取底面ABC的中心为O,则PO^底面ABC,且AO=所以PA与平面ABC所成角的正切值tan1POPAOAOÐ==.故选:B.8. 设函数()()ln()f x x a x b=++,若()0f x³,则22a b+的最小值为()A.18B.14C. 12D. 1【答案】C【解析】【分析】解法一:由题意可知:()f x 的定义域为(),b ¥-+,分类讨论a -与,1b b --的大小关系,结合符号分析判断,即可得1b a =+,代入可得最值;解法二:根据对数函数的性质分析ln()x b +的符号,进而可得x a +的符号,即可得1b a =+,代入可得最值.【详解】解法一:由题意可知:()f x 的定义域为(),b ¥-+,令0x a +=解得x a =-;令ln()0x b +=解得1x b =-;若-£-a b ,当(),1x b b Î--时,可知()0,ln 0x a x b +>+<,此时()0f x <,不合题意;若1b a b -<-<-,当(),1x a b Î--时,可知()0,ln 0x a x b +>+<,此时()0f x <,不合题意;若1a b -=-,当(),1x b b Î--时,可知()0,ln 0x a x b +<+<,此时()0f x >;当[)1,x b ¥Î-+时,可知()0,ln 0x a x b +³+³,此时()0f x ³;可知若1a b -=-,符合题意;若1a b ->-,当()1,x b a Î--时,可知()0,ln 0x a x b ++,此时()0f x <,不合题意;综上所述:1a b -=-,即1b a =+,则()2222211112222a b a a a æö+=++=++³ç÷èø,当且仅当11,22a b =-=时,等号成立,所以22a b +的最小值为12;解法二:由题意可知:()f x 的定义域为(),b ¥-+,令0x a +=解得x a =-;令ln()0x b +=解得1x b =-;则当(),1x b b Î--时,()ln 0x b +<,故0x a +£,所以10b a -+£;()1,x b ¥Î-+时,()ln 0x b +>,故0x a +³,所以10b a -+³;故10b a -+=, 则()2222211112222a b a a a æö+=++=++³ç÷èø,当且仅当11,22a b =-=时,等号成立,所以22a b +的最小值为12.故选:C.【点睛】关键点点睛:分别求0x a +=、ln()0x b +=的根,以根和函数定义域为临界,比较大小分类讨论,结合符号性分析判断.二、多项选择题:本大题共 3 小题,每小题 6 分,共 18 分. 在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求. 全部选对得 6 分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分.9. 对于函数()sin 2f x x =和π()sin(24g x x =-,下列正确的有( )A. ()f x 与()g x 有相同零点 B. ()f x 与()g x 有相同最大值C. ()f x 与()g x 有相同的最小正周期D. ()f x 与()g x 的图像有相同的对称轴【答案】BC 【解析】【分析】根据正弦函数的零点,最值,周期公式,对称轴方程逐一分析每个选项即可.【详解】A 选项,令()sin 20f x x ==,解得π,2k x k =ÎZ ,即为()f x 零点,令π()sin(204g x x =-=,解得ππ,28k x k =+ÎZ ,即为()g x 零点,显然(),()f x g x 零点不同,A 选项错误;B 选项,显然max max ()()1f x g x ==,B 选项正确;C 选项,根据周期公式,(),()f x g x 的周期均为2ππ2=,C 选项正确;D 选项,根据正弦函数的性质()f x 的对称轴满足πππ2π,224k x k x k =+Û=+ÎZ ,()g x 的对称轴满足πππ3π2π,4228k x k x k -=+Û=+ÎZ ,显然(),()f x g x 图像的对称轴不同,D 选项错误.故选:BC10. 抛物线C :24y x =的准线为l ,P 为C 上的动点,过P 作22:(4)1A x y +-=⊙的一条切线,Q 为切点,过P 作l 的垂线,垂足为B ,则( )A. l 与A e 相切B. 当P ,A ,B 三点共线时,||PQ =C. 当||2PB =时,PA AB^D. 满足||||PA PB =的点P 有且仅有2个【答案】ABD 【解析】【分析】A 选项,抛物线准线为=1x -,根据圆心到准线的距离来判断;B 选项,,,P A B 三点共线时,先求出P 的坐标,进而得出切线长;C 选项,根据2PB =先算出P 的坐标,然后验证1PA AB k k =-是否成立;D 选项,根据抛物线的定义,PB PF =,于是问题转化成PA PF =的P 点的存在性问题,此时考察AF的中垂线和抛物线的交点个数即可,亦可直接设P 点坐标进行求解.【详解】A 选项,抛物线24y x =的准线为=1x -,A e 的圆心(0,4)到直线=1x -的距离显然是1,等于圆的半径,故准线l 和A e 相切,A 选项正确;B 选项,,,P A B 三点共线时,即PA l ^,则P 的纵坐标4P y =,由24P P y x =,得到4P x =,故(4,4)P ,此时切线长PQ ===,B 选项正确;C 选项,当2PB =时,1P x =,此时244P P y x ==,故(1,2)P 或(1,2)P -,当(1,2)P 时,(0,4),(1,2)A B -,42201PA k -==--,4220(1)AB k -==--,不满足1PA AB k k =-;当(1,2)P -时,(0,4),(1,2)A B -,4(2)601PA k --==--,4(2)60(1)ABk --==--,不满足1PA AB k k =-;于是PA AB ^不成立,C 选项错误;D 选项,方法一:利用抛物线定义转化根据抛物线的定义,PB PF =,这里(1,0)F ,于是PA PB =时P 点的存在性问题转化成PA PF =时P 点的存在性问题,(0,4),(1,0)A F ,AF 中点1,22æöç÷èø,AF 中垂线的斜率为114AF k -=,于是AF 的中垂线方程为:2158x y +=,与抛物线24y x =联立可得216300y y -+=,2164301360D =-´=>,即AF 的中垂线和抛物线有两个交点,即存在两个P 点,使得PA PF =,D 选项正确.方法二:(设点直接求解)设2,4t P t æöç÷èø,由PB l ^可得()1,B t -,又(0,4)A ,又PA PB =,214t =+,整理得216300t t -+=,2164301360D =-´=>,则关于t 的方程有两个解,即存在两个这样的P 点,D 选项正确.故选:ABD11. 设函数32()231f x x ax =-+,则( )A. 当1a >时,()f x 有三个零点B. 当0a <时,0x =是()f x 的极大值点C. 存在a ,b ,使得x b =为曲线()y f x =的对称轴D. 存在a ,使得点()()1,1f 为曲线()y f x =的对称中心【答案】AD 【解析】【分析】A 选项,先分析出函数的极值点为0,x x a ==,根据零点存在定理和极值的符号判断出()f x 在(1,0),(0,),(,2)a a a -上各有一个零点;B 选项,根据极值和导函数符号的关系进行分析;C 选项,假设存在这样的,a b ,使得x b =为()f x 的对称轴,则()(2)f x f b x =-为恒等式,据此计算判断;D 选项,若存在这样的a ,使得(1,33)a -为()f x 的对称中心,则()(2)66f x f x a +-=-,据此进行计算判断,亦可利用拐点结论直接求解.【详解】A 选项,2()666()f x x ax x x a ¢=-=-,由于1a >,故()(),0,x a ¥¥Î-È+时()0f x ¢>,故()f x 在()(),0,,a ¥¥-+上单调递增,(0,)x a Î时,()0f x ¢<,()f x 单调递减,则()f x 在0x =处取到极大值,在x a =处取到极小值,由(0)10=>f ,3()10f a a =-<,则(0)()0f f a <,根据零点存在定理()f x 在(0,)a 上有一个零点,又(1)130f a -=--<,3(2)410f a a =+>,则(1)(0)0,()(2)0f f f a f a -<<,则()f x 在(1,0),(,2)a a -上各有一个零点,于是1a >时,()f x 有三个零点,A 选项正确;B 选项,()6()f x x x a ¢=-,a<0时,(,0),()0x a f x ¢Î<,()f x 单调递减,,()0x Î+¥时()0f x ¢>,()f x 单调递增,此时()f x 在0x =处取到极小值,B 选项错误;C 选项,假设存在这样的,a b ,使得x b =为()f x 的对称轴,即存在这样的,a b 使得()(2)f x f b x =-,即32322312(2)3(2)1x ax b x a b x -+=---+,根据二项式定理,等式右边3(2)b x -展开式含有3x 的项为33332C (2)()2b x x -=-,于是等式左右两边3x 的系数都不相等,原等式不可能恒成立,于是不存在这样的,a b ,使得x b =为()f x 的对称轴,C 选项错误;D 选项,方法一:利用对称中心的表达式化简(1)33f a =-,若存在这样的a ,使得(1,33)a -为()f x 的对称中心,则()(2)66f x f x a +-=-,事实上,32322()(2)2312(2)3(2)1(126)(1224)1812f x f x x ax x a x a x a x a +-=-++---+=-+-+-,于是266(126)(1224)1812a a x a x a-=-+-+-即126012240181266a a a a -=ìï-=íï-=-î,解得2a =,即存在2a =使得(1,(1))f 是()f x 的对称中心,D 选项正确.方法二:直接利用拐点结论任何三次函数都有对称中心,对称中心的横坐标是二阶导数的零点,32()231f x x ax =-+,2()66f x x ax ¢=-,()126f x x a ¢¢=-,由()02af x x ¢¢=Û=,于是该三次函数的对称中心为,22a a f æöæöç÷ç÷èøèø,由题意(1,(1))f 也是对称中心,故122aa =Û=,即存在2a =使得(1,(1))f 是()f x 的对称中心,D 选项正确.故选:AD【点睛】结论点睛:(1)()f x 的对称轴为()(2)x b f x f b x =Û=-;(2)()f x 关于(,)a b 对称()(2)2f x f a x b Û+-=;(3)任何三次函数32()f x ax bx cx d =+++都有对称中心,对称中心是三次函数的拐点,对称中心的横坐标是()0f x ¢¢=的解,即,33bb f a a æöæö--ç÷ç÷èøèø是三次函数的对称中心三、填空题:本大题共 3 小题,每小题 5 分,共 15 分.12. 记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,若347a a +=,2535a a +=,则10S =________.【答案】95【解析】【分析】利用等差数列通项公式得到方程组,解出1,a d ,再利用等差数列的求和公式节即可得到答案.【详解】因为数列n a 为等差数列,则由题意得()1111237345a d a d a d a d +++=ìí+++=î,解得143a d =-ìí=î,则()10110910104453952S a d ´=+=´-+´=.故答案为:95.13. 已知a 为第一象限角,b 为第三象限角,tan tan 4a b +=,tan tan 1a b =+,则sin()a b +=_______.【答案】【解析】【分析】法一:根据两角和与差的正切公式得()tan a b +=-,再缩小a b +的范围,最后结合同角的平方和关系即可得到答案;法二:利用弦化切的方法即可得到答案.【详解】法一:由题意得()tan tan tan 1tan tan a b a b a b ++===--因为π3π2π,2π,2ππ,2π22k k m m a b æöæöÎ+Î++ç÷ç÷èøèø,,Z k m Î,则()()()22ππ,22π2πm k m k a b +Î++++,,Z k m Î,又因为()tan 0a b +=-<,则()()3π22π,22π2π2m k m k a b æö+Î++++ç÷èø,,Z k m Î,则()sin 0a b +<,则()()sin cos a b a b +=-+,联立 ()()22sin cos 1a b a b +++=,解得()sin a b +=.法二: 因为a 为第一象限角,b 为第三象限角,则cos 0,cos 0a b ><,cos a ==,cos b ==,则sin()sin cos cos sin cos cos (tan tan )a b a b a b a b a b +=+=+4cos cos a b =====故答案为:14. 在如图的4×4方格表中选4个方格,要求每行和每列均恰有一个方格被选中,则共有________种选法,在所有符合上述要求的选法中,选中方格中的4个数之和的最大值是________.【答案】 ①. 24 ②. 112【解析】【分析】由题意可知第一、二、三、四列分别有4、3、2、1个方格可选;利用列举法写出所有的可能结果,即可求解.【详解】由题意知,选4个方格,每行和每列均恰有一个方格被选中,则第一列有4个方格可选,第二列有3个方格可选,第三列有2个方格可选,第四列有1个方格可选,所以共有432124´´´=种选法;每种选法可标记为(,,,)a b c d ,a b c d ,,,分别表示第一、二、三、四列的数字,则所有的可能结果为:(11,22,33,44),(11,22,34,43),(11,22,33,44),(11,22,34,42),(11,24,33,43),(11,24,33,42),(12,21,33,44),(12,21,34,43),(12,22,34,40),(12,24,31,43),(12,24,33,40),(13,21,33,44),(13,21,34,42),(13,22,31,44),(13,22,34,40),(13,24,31,42),(13,24,33,40),(15,21,33,43),(15,21,33,42),(15,22,31,43),(15,22,33,40),(15,22,31,42),(15,22,33,40),所以选中的方格中,(15,21,33,43)的4个数之和最大,为152********+++=.故答案为:24;112【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是确定第一、二、三、四列分别有4、3、2、1个方格可选,利用列举法写出所有的可能结果.四、解答题:本题共 5 小题,共 77 分. 解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15. 记ABC V 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知sin 2A A =.(1)求A .(2)若2a =sin sin 2C c B =,求ABC V 的周长.【答案】(1)π6A =(2)2++【解析】【分析】(1)根据辅助角公式对条件sin 2A A +=进行化简处理即可求解,常规方法还可利用同角三角函数的关系解方程组,亦可利用导数,向量数量积公式,万能公式解决;(2)先根据正弦定理边角互化算出B ,然后根据正弦定理算出,b c 即可得出周长.【小问1详解】方法一:常规方法(辅助角公式)由sin 2A A +=可得1sin 12A A =,即sin()1π3A +=,由于ππ4π(0,π)(,333A A ÎÞ+Î,故ππ32A +=,解得π6A =方法二:常规方法(同角三角函数的基本关系)由sin 2A A +=,又22sin cos 1A A +=,消去sin A 得到:224cos 30(2cos 0A A A -+=Û=,解得cos A =又(0,π)A Î,故π6A =方法三:利用极值点求解设()sin (0π)f x x x x =+<<,则π()2sin (0π)3f x x x æö=+<<ç÷èø,显然π6x =时,max ()2f x =,注意到π()sin 22sin()3f A A A A =+==+,max ()()f x f A =,在开区间(0,π)上取到最大值,于是x A =必定是极值点,即()0cos f A A A ¢==,即tan A =,又(0,π)A Î,故π6A =方法四:利用向量数量积公式(柯西不等式)设(sin ,cos )a b A A ==r r ,由题意,sin 2a b A A ×==r r,根据向量的数量积公式,cos ,2cos ,a b a b a b a b ×==r r r rr r r r ,则2cos ,2cos ,1a b a b =Û=r r r r ,此时,0a b =rr ,即,a b r r 同向共线,根据向量共线条件,1cos sin tanA A A×=Û=又(0,π)AÎ,故π6A=方法五:利用万能公式求解设tan2At=,根据万能公式,22sin21tA At==++,整理可得,2222(2(20((2t t t-+==-,解得tan22At==-,根据二倍角公式,22tan1tAt==-,又(0,π)AÎ,故π6A=小问2详解】由题设条件和正弦定理sin sin2sin2sin sin cosC c B B C C B B=Û=,又,(0,π)B CÎ,则sin sin0B C¹,进而cos B=π4B=,于是7ππ12C A B=--=,sin sin(π)sin()sin cos sin cosC A B A B A B B A=--=+=+=由正弦定理可得,sin sin sina b cA B C==,即2ππ7πsin sin sin6412b c==,解得b c==故ABCV的周长为2++16. 已知函数3()e xf x ax a=--.(1)当1a=时,求曲线()y f x=在点()1,(1)f处的切线方程;(2)若()f x有极小值,且极小值小于0,求a的取值范围.【答案】(1)()e110x y---=(2)()1,+¥【【解析】【分析】(1)求导,结合导数的几何意义求切线方程;(2)解法一:求导,分析0a £和0a >两种情况,利用导数判断单调性和极值,分析可得2ln 10a a +->,构建函数解不等式即可;解法二:求导,可知()e ¢=-xf x a 有零点,可得0a >,进而利用导数求()f x 的单调性和极值,分析可得2ln 10a a +->,构建函数解不等式即可.【小问1详解】当1a =时,则()e 1x f x x =--,()e 1xf x ¢=-,可得(1)e 2f =-,(1)e 1f ¢=-,即切点坐标为()1,e 2-,切线斜率e 1k =-,所以切线方程为()()()e 2e 11y x --=--,即()e 110x y ---=.【小问2详解】解法一:因为()f x 的定义域为R ,且()e ¢=-x f x a ,若0a £,则()0f x ¢³对任意x ÎR 恒成立,可知()f x 在R 上单调递增,无极值,不合题意;若0a >,令()0f x ¢>,解得ln x a >;令()0f x ¢<,解得ln x a <;可知()f x 在(),ln a -¥内单调递减,在()ln ,a +¥内单调递增,则()f x 有极小值()3ln ln f a a a a a =--,无极大值,由题意可得:()3ln ln 0f a a a a a =--<,即2ln 10a a +->,构建()2ln 1,0g a a a a =+->,则()120g a a a¢=+>,可知()g a 在()0,¥+内单调递增,且()10g =,不等式2ln 10a a +->等价于()()1g a g >,解得1a >,所以a 的取值范围为()1,+¥;解法二:因为()f x 的定义域为R ,且()e ¢=-x f x a ,若()f x 有极小值,则()e ¢=-x f x a 有零点,令()e 0x f x a ¢=-=,可得e x a =,可知e x y =与y a =有交点,则0a >,若0a >,令()0f x ¢>,解得ln x a >;令()0f x ¢<,解得ln x a <;可知()f x 在(),ln a -¥内单调递减,在()ln ,a +¥内单调递增,则()f x 有极小值()3ln ln f a a a a a =--,无极大值,符合题意,由题意可得:()3ln ln 0f a a a a a =--<,即2ln 10a a +->,构建()2ln 1,0g a a a a =+->,因为则2,ln 1y a y a ==-在()0,¥+内单调递增,可知()g a 在()0,¥+内单调递增,且()10g =,不等式2ln 10a a +->等价于()()1g a g >,解得1a >,所以a 的取值范围为()1,+¥.17. 如图,平面四边形ABCD 中,8AB =,3CD =,AD =90ADC °Ð=,30BAD °Ð=,点E ,F 满足25AE AD = r r ,12AF AB =r r ,将AEF △沿EF 对折至PEF !,使得PC =.(1)证明:EF PD ^;(2)求面PCD 与面PBF 所成的二面角的正弦值.【答案】(1)证明见解析(2【解析】【分析】(1)由题意,根据余弦定理求得2EF =,利用勾股定理的逆定理可证得EF AD ^,则,EF PE EF DE ^^,结合线面垂直的判定定理与性质即可证明;(2)由(1),根据线面垂直的判定定理与性质可证明PE ED ^,建立如图空间直角坐标系E xyz -,利用空间向量法求解面面角即可.【小问1详解】由218,,52AB AD AE AD AF AB ==== r r r r,得4AE AF ==,又30BAD °Ð=,在AEF △中,由余弦定理得2EF ===,所以222AE EF AF +=,则AE EF ^,即EF AD ^,所以,EF PE EF DE ^^,又,PE DE E PE DE =ÌI 、平面PDE ,所以EF ^平面PDE ,又PD Ì平面PDE ,故EF ^PD ;【小问2详解】连接CE,由90,3ADC ED CD °Ð===,则22236CE ED CD =+=,在PEC V中,6PC PE EC ===,得222EC PE PC +=,所以PE EC ^,由(1)知PE EF ^,又,EC EF E EC EF =ÌI 、平面ABCD ,所以PE ^平面ABCD ,又ED Ì平面ABCD ,所以PE ED ^,则,,PE EF ED 两两垂直,建立如图空间直角坐标系E xyz -,则(0,0,0),(0,0,(2,0,0),(0,E P D C F A -,由F 是AB的中点,得(4,B ,所以(4,(2,0,PC PD PB PF =-=-=-=- r r r r,设平面PCD 和平面PBF 的一个法向量分别为1122(,,),(,,)n x y z m x y z ==r r,则11100n PC n PD ì×==ïí×==ïî r r r r ,222224020mPB x m PF x ì×=+-=ïí×=-=ïî r r r r ,令122,y x ==,得11220,3,1,1x z y z ===-=,所以(0,2,3),1,1)n m ==-r r,所以cos =设平面PCD 和平面PBF 所成角为q ,则sin q ==即平面PCD 和平面PBF .18. 某投篮比赛分为两个阶段,每个参赛队由两名队员组成,比赛具体规则如下:第一阶段由参赛队中一名队员投篮3次,若3次都未投中,则该队被淘汰,比赛成员为0分;若至少投中一次,则该队进入第二阶段,由该队的另一名队员投篮3次,每次投中得5分,未投中得0分.该队的比赛成绩为第二阶段的得分总和.某参赛队由甲、乙两名队员组成,设甲每次投中的概率为p ,乙每次投中的概率为q ,各次投中与否相互独立.(1)若0.4p =,0.5q =,甲参加第一阶段比赛,求甲、乙所在队的比赛成绩不少于5分的概率.(2)假设0p q <<,(i 15分的概率最大,应该由谁参加第一阶段比赛?(ii )为使得甲、乙,所在队的比赛成绩的数学期望最大,应该由谁参加第一阶段比赛?【答案】(1)0.686(2)(i )由甲参加第一阶段比赛;(i )由甲参加第一阶段比赛;【解析】【分析】(1)根据对立事件的求法和独立事件的乘法公式即可得到答案;(2)(i )首先各自计算出331(1)P p q éù=--ëû甲,331(1)P q p éù=--×ëû乙,再作差因式分解即可判断;(ii)首先得到X 和Y 的所有可能取值,再按步骤列出分布列,计算出各自期望,再次作差比较大小即可.【小问1详解】甲、乙所在队的比赛成绩不少于5分,则甲第一阶段至少投中1次,乙第二阶段也至少投中1次,\比赛成绩不少于5分的概率()()3310.610.50.686P =--=.【小问2详解】(i )若甲先参加第一阶段比赛,则甲、乙所在队的比赛成绩为15分的概率为331(1)P p q éù=--ëû甲,若乙先参加第一阶段比赛,则甲、乙所在队的比赛成绩为15分的概率为331(1)P q p éù=--×ëû乙,0p q <<Q ,3333()()P P q q pq p p pq \-=---+-甲乙()2222()()()()()()q p q pq p p q p pq q pq p pq q pq éù=-+++-×-+-+--ëû()2222()333p q p q p q pq =---3()()3()[(1)(1)1]0pq p q pq p q pq p q p q =---=---->,P P \>甲乙,应该由甲参加第一阶段比赛.(ii)若甲先参加第一阶段比赛,数学成绩X 的所有可能取值为0,5,10,15,333(0)(1)1(1)(1)P X p p q éù==-+--×-ëû,()()()3213511C 1P X p q q éù==--×-ëû,3223(10)1(1)C (1)P X p q q éù==--×-ëû,33(15)1(1)P X p q éù==--×ëû,()332()151(1)1533E X p q p p p q éù\=--=-+×ëû记乙先参加第一阶段比赛,数学成绩Y 的所有可能取值为0,5,10,15,同理()32()1533E Y q q q p=-+×()()15[()()3()]E X E Y pq p q p q pq p q \-=+---15()(3)p q pq p q =-+-,因为0p q <<,则0p q -<,31130p q +-<+-<,则()(3)0p q pq p q -+->,\应该由甲参加第一阶段比赛.【点睛】关键点点睛:本题第二问的关键是计算出相关概率和期望,采用作差法并因式分解从而比较出大小关系,最后得到结论.19. 已知双曲线()22:0C x y m m -=>,点()15,4P 在C 上,k 为常数,01k <<.按照如下方式依次构造点()2,3,...n P n =,过1n P -作斜率为k 直线与C 的左支交于点1n Q -,令n P 为1n Q -关于y 轴的对称点,的记n P 的坐标为(),n n x y .(1)若12k =,求22,x y ;(2)证明:数列{}n n x y -是公比为11kk+-的等比数列;(3)设n S 为12n n n P P P ++V 的面积,证明:对任意的正整数n ,1n n S S +=.【答案】(1)23x =,20y = (2)证明见解析 (3)证明见解析【解析】【分析】(1)直接根据题目中的构造方式计算出2P 的坐标即可;(2)根据等比数列的定义即可验证结论;(3)思路一:使用平面向量数量积和等比数列工具,证明n S 的取值为与n 无关的定值即可.思路二:使用等差数列工具,证明n S 的取值为与n 无关的定值即可.【小问1详解】由已知有22549m =-=,故C 的方程为229x y -=.当12k =时,过()15,4P 且斜率为12的直线为32x y +=,与229x y -=联立得到22392x x +æö-=ç÷èø.解得3x =-或5x =,所以该直线与C 的不同于1P 的交点为()13,0Q -,该点显然在C 的左支上.故()23,0P ,从而23x =,20y =.【小问2详解】由于过(),n n n P x y 且斜率为k 的直线为()n n y k x x y =-+,与229x y -=联立,得到方程()()229n n x k x x y --+=.展开即得()()()2221290n n n n kxk y kx x y kx ------=,由于(),n n n P x y 已经是直线()n n y k x x y =-+和229x y -=的公共点,故方程必有一根n x x =.从而根据韦达定理,另一根()2222211n n n n nn k y kx ky x k x x x k k---=-=--,相应的()2221n n nn n y k y kx y k x x y k +-=-+=-.所以该直线与C 的不同于n P 的交点为222222,11n n n n n nn ky x k x y k y kx Q k k æö--+-ç÷--èø,而注意到n Q 的横坐标亦可通过韦达定理表示为()()2291n n ny kx k x ----,故n Q 一定在C 的左支上.所以2212222,11n n n n n nn x k x ky y k y kx P k k +æö+-+-ç÷--èø.这就得到21221n n n n x k x ky x k ++-=-,21221n n nn y k y kx y k ++-=-.所以2211222211n n n n n nn n x k x ky y k y kx x y k k +++-+--=---()()22222121111n n n n n n n x k x kx k k k x y x y k k k+++++==-=----.再由22119x y -=,就知道110x y -¹,所以数列{}n n x y -是公比为11kk+-的等比数列.【小问3详解】方法一:先证明一个结论:对平面上三个点,,U V W ,若(),UV a b = r ,(),UW c d = r,则12UVW S ad bc =-V .(若,,U V W 在同一条直线上,约定0UVW S =V )1,2UW UV UW =× r r===12ad bc ===-.证毕,回到原题.由于上一小问已经得到21221n n n n x k x ky x k ++-=-,21221n n nn y k y kx y k++-=-,故()()22211222221211111n n n n n n n n n n n n x k x ky y k y kx k k kx y x y x y k k k k+++-+-+--+=+=+=+---+.再由22119x y -=,就知道110x y +¹,所以数列{}n n x y +是公比为11kk-+的等比数列.所以对任意的正整数m ,都有n n m n n mx y y x ++-()()()()()()1122n n m n n m n n m n n m n n m n n m n n m n n m x x y y x y y x x x y y x y y x ++++++++=-+-----()()()()1122n n n m n m n n n m n m x y x y x y x y ++++=-+-+-()()()()11112121mmn n n n n n n n k k x y x y x y x y k k -+æöæö=-+-+-ç÷ç÷+-èøèø()22111211mmn n k k x y k k æö-+æöæö=--ç÷ç÷ç÷ç÷+-èøèøèø911211m mk k k k æö-+æöæö=-ç÷ç÷ç÷ç÷+-èøèøèø.而又有()()()111,n n n n n n P P x x y y +++=---- r ,()122121,n n n n n n P P x x y y ++++++=-- r ,故利用前面已经证明的结论即得()()()()1212112112n n n n P P P n n n n n n n n S S x x y y y y x x ++++++++==---+--V ()()()()12112112n n n n n n n n x x y y y y x x ++++++=-----()()()1212112212n n n n n n n n n n n n x y y x x y y x x y y x ++++++++=-+---2219119119112211211211k k k k k k k k k k k k æö-+-+-+æöæöæöæö=-+---ç÷ç÷ç÷ç÷ç÷ç÷+-+-+-èøèøèøèøèø.这就表明n S 的取值是与n 无关的定值,所以1n n S S +=.方法二:由于上一小问已经得到21221n n n n x k x ky x k ++-=-,21221n n n n y k y kx y k++-=-,故()()22211222221211111n n n n n n n n n n n n x k x ky y k y kx k k kx y x y x y k k k k+++-+-+--+=+=+=+---+.再由22119x y -=,就知道110x y +¹,所以数列{}n n x y +是公比为11kk-+的等比数列.所以对任意的正整数m ,都有n n m n n mx y y x ++-()()()()()()1122n n m n n m n n m n n m n n m n n m n n m n n m x x y y x y y x x x y y x y y x ++++++++=-+-----()()()()1122n n n m n m n n n m n m x y x y x y x y ++++=-+-+-()()()()11112121mmn n n n n n n n k k x y x y x y x y k k -+æöæö=-+-+-ç÷ç÷+-èøèø()22111211mmn n k k x y k k æö-+æöæö=--ç÷ç÷ç÷ç÷+-èøèøèø911211mmk k k k æö-+æöæö=-ç÷ç÷ç÷ç÷+-èøèøèø.这就得到232311911211n n n n n n n n k k x y y x x y y x k k ++++++-+æö-=-=-ç÷+-èø,以及221313229121n n n n n n n n k x y y x x y y x k ++++++æö+æö-=-=-ç÷ç÷ç÷-èøèø.两式相减,即得()()()()232313131122n n n n n n n n n n n n n n n n x y y x x y y x x y y x x y y x ++++++++++++---=---.移项得到232131232131n n n n n n n n n n n n n n n n x y y x x y y x y x x y y x x y ++++++++++++--+=--+.故()()()()321213n n n n n n n n y y x x y y x x ++++++--=--.而()333,n n n n n n P P x x y y +++=-- r ,()122121,n n n n n n P P x x y y ++++++=-- r.所以3n n P P + r 和12n n P P ++ r平行,这就得到12123n n n n n n P P P P P P S S +++++=V V ,即1n n S S +=.【点睛】关键点点睛:本题的关键在于将解析几何和数列知识的结合,需要综合运用多方面知识方可得解.。

2023年高考数学真题-新高考Ⅰ卷数学(含答案及详细解析)

2023年高考数学真题-新高考Ⅰ卷数学(含答案及详细解析)

2023年高考数学真题-新高考Ⅰ卷数学一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分.1.已知集合M={−2,−1,0,1,2},N={x|x2−x−6⩾0},则M∩N=()A.{−2,−1,0,1}B.{0,1,2}C.{−2}D.{2}2.已知,则=()A.−i B.i C.0D.13.已知向量a=(1,1),b=(1,−1).若(a+λb)⊥(a+µb),则()A.λ+µ=1B.λ+µ=−1C.λµ=1D.λµ=−14.设函数在区间(0,1)单调递减,则a的取值范围是()A.(−∞,−2]B.[−2,0)C.(0,2]D.[2,+∞)5.设椭圆的离心率分别为.若,则()A.B.C.D.6.过点(0,−2)与圆x2+y2−4x−1=0相切的两条直线的夹角为α,则sinα=()A.1B.C.D.7.记S n为数列{a n}的前n项和,设甲:{a n}为等差数列;乙:为等差数列,则()A.甲是乙的充分条件但不是必要条件B.甲是乙的必要条件但不是充分条件C.甲是乙的充要条件D.甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件8.已知,则()A.B.C.D.二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.9.有一组样本数据,其中是最小值,是最大值,则()A.的平均数等于的平均数B.的中位数等于的中位数C.的标准差不小于的标准差D.的极差不大于的极差10.噪声污染问题越来越受到重视,用声压级来度量声音的强弱,定义声压级,其中常数是听觉下限间值,是实际声压.下表为不同声源的声压级:声源与声源的距离/m声压级/dB燃油汽车1060~90混合动力汽车1050~60电动汽车1040已知在距离燃油汽车、混合动力汽车、电动汽车处测得实际声压分别为,则()A.B.C.D.11.已知函数f(x)的定义域为R,f(xy)=y2f(x)+x2f(y),则()A.f(0)=0B.f(1)=0C.f(x)是偶函数D.x=0为f(x)的极小值点12.下列物体中,能够被整体放入棱长为1(单位:m)的正方体容器(容器壁厚度忽略不计)内的有()A.直径为0.99m的球体B.所有棱长均为1.4m的四面体C.底面直径为0.01m,高为1.8m的圆柱体D.底面直径为1.2m,高为0.01m的圆柱体三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13.某学校开设了4门体育类选修课和4门艺术类选修课,学生需从这8门课中选修2门或3门课,并且每类选修课至少选修1门,则不同的选课方案共有种(用数字作答).14.在正四棱台中,,则该棱台的体积为. 15.已知函数f(x)=cosωx−1(ω>0)在区间[0,2π]有且仅有3个零点,则ω的取值范围是.16.已知双曲线的左、右焦点分别为.点在上.点在轴上,,则的离心率为.四、解答题:本大题共6小题,共70分.17.已知在△ABC中,A+B=3C,2sin(A−C)=sinB.(1)求sinA;(2)设AB=5,求AB边上的高.18.如图,在正四棱柱中,.点分别在棱上,,.(1)证明:;(2)点在棱上,当二面角为时,求.19.已知函数.(1)讨论的单调性;(2)证明:当时,.20.设等差数列的公差为,且,令,记分别为数列,的前项和.(1)若,求的通项公式;(2)若为等差数列,且,求.21.甲乙两人投篮,每次由其中一人投篮,规则如下:若命中则此人继续投篮,若未命中则换为对方投篮.无论之前投篮情况如何,甲每次投篮的命中率均为0.6,乙每次投篮的命中率均为0.8,由抽签决定第一次投篮的人选,第一次投篮的人是甲,乙的概率各为0.5.(1)求第2次投篮的人是乙的概率;(2)求第i次投篮的人是甲的概率;(3)已知:若随机变量服从两点分布,且,则,记前次(即从第1次到第次投篮)中甲投篮的次数为,求.22.在直角坐标系xOy中,点P到x轴的距离等于点P到点(0,)的距离,记动点P的轨迹为W.(1)求W的方程;(2)已知矩形ABCD有三个顶点在W上,证明:矩形ABCD的周长大于.答案解析部分1.【答案】C【知识点】交集及其运算;一元二次方程【解析】【解答】∵,∴,∴,即,则。

2022年普通高等学校招生全国统一考试(新高考1卷)数学含答案解析(原卷版)

2022年普通高等学校招生全国统一考试(新高考1卷)数学含答案解析(原卷版)

……○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________……○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………绝密★启用前2022年普通高等学校招生全国统一考试(新高考1卷)数学副标题学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________题号 一 二 三 四 总分 得分注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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,写在试卷上无效。

3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。

第I 卷(选择题)一、单选题(本大题共8小题,共40.0分。

在每小题列出的选项中,选出符合题目的一项)1. 若集合M ={x|√x <4},N ={x|3x ≥1},则M ∩N =( ) A. {x|0≤x <2} B. {x|13≤x <2} C. {x|3≤x <16}D. {x|13≤x <16}2. 若i(1−z)=1,则z +z = A. −2B. −1C. 1D. 23. 在△ABC 中,点D 在边AB 上,BD =2DA.记CA ⃗⃗⃗⃗⃗ =m ⃗⃗⃗ ,CD ⃗⃗⃗⃗⃗ =n ⃗ ,则CB ⃗⃗⃗⃗⃗ =( ) A. 3m⃗⃗⃗ −2n ⃗ B. −2m⃗⃗⃗ +3n ⃗ C. 3m⃗⃗⃗ +2n ⃗ D. 2m⃗⃗⃗ +3n ⃗ 4. 南水北调工程缓解了北方一些地区水资源短缺问题,其中一部分水蓄入某水库.已知该水库水位为海拔148.5m 时,相应水面的面积为140.0km 2;水位为海拔157.5m 时,相应水面的面积为180.0km 2.将该水库在这两个水位间的形状看作一个棱台,则该水库水位从海拔148.5m 上升到157.5m 时,增加的水量约为(√7≈2.65)( )A. 1.0×109m 3B. 1.2×109m 3C. 1.4×109m 3D. 1.6×109m 35. 从2至8的7个整数中随机取2个不同的数,则这2个数互质的概率为( )……○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※……○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………A. 16B. 13C. 12D. 236. 记函数f(x)=sin(ωx +π4)+b(ω>0)的最小正周期为T.若2π3<T <π,且y =f(x)的图像关于点 (3π2,2)中心对称,则f(π2)=( )A. 1B. 32C. 52D. 37. 设a =0.1e 0.1,b =19,c =−ln0.9,则( ) A. a <b <cB. c <b <aC. c <a <bD. a <c <b8. 已知正四棱锥的侧棱长为l ,其各顶点都在同一个球面上,若该球的体积为36π,且3≤l ≤3√3,则该正四棱锥体积的取值范围是( )A. [18,814]B. [274,814]C. [274,643]D. [18,27]二、多选题(本大题共4小题,共20.0分。

2022年高考数学试卷 新高考Ⅰ卷(含解析)

2022年高考数学试卷 新高考Ⅰ卷(含解析)

2022年普通高等学校招生全国统一考试数学试卷 新高考Ⅰ卷学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、选择题1.若集合{|4}M x =,{|31}N x x =≥,则M N =( )A.{|02}x x ≤<B.1|23x x ⎧⎫≤<⎨⎬⎩⎭C.{|316}x x ≤<D.1|163x x ⎧⎫≤<⎨⎬⎩⎭2.若i(1)1z -=,则z z +=( ) A.-2B.-1C.1D.23.在ABC △中,点D 在边AB 上,2BD DA =,记CA =m ,CD =n ,则CB =( ) A.32-m nB.23-+m nC.32+m nD.23+m n4.南水北调工程缓解了北方一些地区水资源短缺问题,其中一部分水蓄入某水库.已知该水库水位为海拔148.5 m 时,相应水面的面积为2140.0km ;水位为海拔157.5 m 时,相应水面的面积为2180.0km .将该水库在这两个水位间的形状看作一个棱台,则该水库水位从海拔148.5 m 上升到157.5 m 时,增加的水量约为 2.65)≈( ) A.931.010m ⨯B.931.210m ⨯C.931.410m ⨯D.931.610m ⨯5.从2至8的7个整数中随机取2个不同的数,则这2个数互质的概率为( ) A.16B.13C.12D.236.记函数π()sin (0)4f x x b ωω⎛⎫=++> ⎪⎝⎭的最小正周期为T .若2ππ3T <<,且()y f x =的图象关于点3π,22⎛⎫⎪⎝⎭中心对称,则π2f ⎛⎫= ⎪⎝⎭( ) A.1B.32C.52D.37.设0.10.1e a =,19b =,ln0.9c =-,则( ) A.a b c <<B.c b a <<C.c a b <<D.a c b <<8.已知正四棱锥的侧棱长为l ,其各顶点都在同一球面上,若该球的体积为36π,且3l ≤≤,则该正四棱锥体积的取值范围是( ) A.8118,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦B.2781,44⎡⎤⎢⎥⎣⎦C.2764,43⎡⎤⎢⎥⎣⎦D.[18,27]二、多项选择题9.已知正方体1111ABCD A B C D -,则( ) A.直线1BC 与1DA 所成的角为90° B.直线1BC 与1CA 所成的角为90° C.直线1BC 与平面11BB D D 所成的角为45°D.直线1BC 与平面ABCD 所成的角为45°10.已知函数3()1f x x x =-+,则( ) A.()f x 有两个极值点B.()f x 有三个零点C.点(0,1)是曲线()y f x =的对称中心D.直线2y x =是曲线()y f x =的切线11.已知O 为坐标原点,点(1,1)A 在抛物线2:2(0)C x py p =>上,过点(0,1)B -的直线交C 于P ,Q 两点,则( )A.C 的准线为1y =-B.直线AB 与C 相切C.2||||||OP OQ OA ⋅>D.2||||||BP BQ BA ⋅>12.已知函数()f x 及其导函数()f x '的定义域均为R ,记()()g x f x '=.若322f x ⎛⎫- ⎪⎝⎭,(2)g x +均为偶函数,则( ) A.(0)0f =B.102g ⎛⎫-= ⎪⎝⎭C.(1)(4)f f -=D.(1)(2)g g -=三、填空题13.81()y x y x ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭的展开式中26x y 的系数为________(用数字作答).14.写出与圆221x y +=和22(3)(4)16x y -+-=都相切的一条直线的方程___________. 15.若曲线()e x y x a =+有两条过坐标原点的切线,则a 的取值范围是________.16.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>,C 的上顶点为A ,两个焦点为1F ,2F ,离心率为12.过1F 且垂直于2AF 的直线与C 交于D ,E 两点,||6DE =,则ADE △的周长是__________. 四、解答题17.记n S 为数列{}n a 的前n 项和,已知11a =,n n S a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是公差为13的等差数列.(1)求{}n a 的通项公式; (2)证明:121112na a a +++<.18. 记ABC △的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知cos sin 21sin 1cos2A BA B=++. 19. (1)若2π3C =,求B ; 20. (2)求222a b c +的最小值.19.如图,直三棱柱111ABC A B C -的体积为4,1A BC △的面积为22.(1)求A 到平面1A BC 的距离;(2)设D 为1A C 的中点,1AA AB =,平面1A BC ⊥平面11ABB A ,求二面角A BD C --的正弦值.20.一医疗团队为研究某地的一种地方性疾病与当地居民的卫生习惯(卫生习惯分为良好和不够良好两类)的关系,在已患该疾病的病例中随机调查了100例(称为病例组),同时在未患该疾病的人群中随机调查了100人(称为对照组),得到如下数据:(2)从该地的人群中任选一人,A表示事件“选到的人卫生习惯不够良好”,B表示事件“选到的人患有该疾病”,(|)(|)P B AP B A与(|)(|)P B AP B A的比值是卫生习惯不够好对患该疾病风险程度的一项度量指标,记该指标为R.(ⅰ)证明:(|)(|)(|)(|)P A B P A BRP A B P A B=⋅;(ⅱ)利用该调查数据,给出(|)P A B,(|)P A B的估计值,并利用(ⅰ)的结果给出R的估计值.附:22()()()()()n ad bcKa b c d a c b d-=++++,21.已知点(2,1)A在双曲线2222:1(1)1x yC aa a-=>-上,直线l交C于P,Q两点,直线AP,AQ的斜率之和为0.(1)求l的斜率;(2)若tan PAQ∠=PAQ△的面积.22.已知函数()e x f x ax =-和()ln g x ax x =-有相同的最小值. (1)求a ;(2)证明:存在直线y b =,其与两条曲线()y f x =和()y g x =共有三个不同的交点且从左到右的三个交点的横坐标成等差数列.参考答案1.答案:D解析:{|016}M x x =≤<,1|3N x x ⎧⎫=≥⎨⎬⎩⎭,1|163MN x x ⎧⎫=≤<⎨⎬⎩⎭,故选D.2.答案:D解析:1i z =+,1i 1i 2z z +=++-=,故选D. 3.答案:B解析:2133CD CA CB =+,32CB CD CA =-,故选B.4.答案:C解析:依据棱台的体积公式:(13V S S h '=⋅+⋅=1(14000000018000000093⋅++⨯931.410m ≈⨯,故选C. 5.答案:D解析:由题可知,总的取法有27C 21=种,不互质的数对情况有:两个偶数,3和6.所以两个数互质的概率为24C 121213P +=-=.故选D.6.答案:D解析:由题可知:2π2π,π3T ω⎛⎫=∈ ⎪⎝⎭,所以(2,3)ω∈. 又因为()y f x =的图像关于点3π,22⎛⎫⎪⎝⎭中心对称,所以2b =,且3π3ππsin 2224f b ω⎛⎫⎛⎫=++= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 所以2134k ω⎛⎫=- ⎪⎝⎭,所以52ω=.所以5π()sin 224f x x ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭.所以π32f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,故选D. 7.答案:C解析:先比较a 和b 的大小:0.10110.1e 0.9e 1ln 0.90.109a b =<=⇔<⇔+<. 令0.9x =,即证ln 10ln 1x x x x +-<⇔<-成立. 再比较a 和c 的大小:0.10.1e ln0.9a c =>=-, 令()e ln(1)x f x x x =+-,(0,1)x ∈,则1()(1)e 1x f x x x'=+--. 则()2()01e 1x f x x '>⇔->.令()2()1e x g x x =-,则()2()12e x g x x x '=--,所以()(1)0g x g >=,成立. 所以()f x 在(0,1)上单调递增,(0.1)(0)0f f >=.所以a c >,所以c a b <<,故选C. 8.答案:C解析:方法(1):设正四棱锥P ABCD -的高为1PO h =,底面边长为a ,球心为O ,由已知易得球半径为3R =,所以()22222222(3)9626h h l a h h h l ⎧⎫⎪+-=⎪⎪⎧=⎪⎪⎝⎭⎪⇒⎨⎨=-⎫⎪⎩+=⎪⎪⎪⎪⎝⎭⎩,因为393962722l h h ≤≤≤≤⇒≤≤,所以()2212633V a h h h h ==-=311(122)64(122)3333h h h h h h -++⎡⎤-⨯≤⨯=⎢⎥⎣⎦(当且仅当4h =取到), 当32h =,2min 2113273324V a h ==⨯=;当l =时,球心在正四棱锥高线上,此时39322h =+=a =⇒=,正四棱锥体积221119816433243V a h ==⨯=<,故该正四棱锥体积的取值范围是2764,43⎡⎤⎢⎥⎣⎦.所以选C.方法(2):由(1)22(6)3V h h =-,3922h ≤≤,求导2(4)V h h '=-,所以22(6)3V h h =-在3,42⎡⎤⎢⎥⎣⎦单调递增,在94,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦单调递减,所以max 64(4)3V V ==,min 39327min ,2224V V V V ⎧⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫===⎨⎬ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎩⎭,所以选C. 9.答案:ABD解析:如图,因为11BC B C ⊥,11//B C DA ,所以11BC DA ⊥,故A 正确; 对于选项B :因为直线1BC ⊥平面11CDA B ,所以直线11BC CA ⊥,故B 正确;对于选项C :连接11A C 与11B D 交于点1O ,则11O BC ∠即为直线1BC 与平面11BB D D 所成的角, 111111sin 2O C O BC BC ∠==,所以1130O BC ∠=︒,故C 错误; 对于选项D :直线1BC 与平面ABCD 所成的角即为145C BC ∠=︒,所以D 正确. 综合得选:ABD.10.答案:AC解析:32()1()310f x x x f x x '=-+⇒=-=得:x =,()0f x x '>⇒<或x;()0f x x '<⇒<<()f x在333,,,333⎛⎛⎫⎛⎫-∞-+∞ ⎪ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,所以()f x 有两个极值点(x =为极大值点,x 为极小值点),故A 正确; 又110f ⎛⎛=-+=+> ⎝⎭⎝⎭,110f =-+=->⎝⎭,所以()f x 仅有1个零点(如图所示),故B 错;又3()1()()2f x x x f x f x -=-++⇒-+=,所以()f x 关于(0,1)对称,故C 正确;对于D 选项,设切点()00,P x y ,在P 处的切线为()()()320000131y x x x x x --+=--, 即()2303121y x x x =--+,若2y x =是其切线,则20030312210x x x ⎧-=⎪⇒∈∅⎨-+=⎪⎩,所以D 错.故选AC.11.答案:BCD解析:点(1,1)A 在抛物线2:2(0)C x py p =>上,即212:p C x y =⇒=,所以准线为14y =-,所以A错;直线:21AB y x =-代入2x y =得:22210(1)00x x x x -+=⇒-=⇒=, 所以AB 与C 相切,故B 正确.设直线:1PQ y kx =-,()11,P x y ,()22,Q x y ,则22110y kx x kx y x=-⎧⇒-+=⎨=⎩,2402k k ∆=->⇒<-或2k >, 此时12121x x k x x +=⎧⎨=⎩,()222212121212221212221y y x x x x x x k y y x x ⎧+=+=+-=-⎪⎨==⎪⎩,||||OP OQ ⋅==22||OA =>=,故C 正确;12||||0BP BQ ⋅=--=()()22212115||k x x k BA +=+>=,故D 正确.故选BCD.12.答案:BC解析:因为函数322f x ⎛⎫- ⎪⎝⎭,(2)g x +均为偶函数,所以332222f x f x ⎛⎫⎛⎫-=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,(2)(2)g x g x +=-,从而函数()f x 关于32x =对称,函数()g x 关于2x =对称,又因为函数()f x 的导函数()g x 关于2x =轴对称,所以原函数()f x 关于点(2,(2))f 中心对称,故函数()f x 的周期212T k=+,k ∈Z ,考虑函数()sin(π)f x x C =+,其中C 为常数,所以()πcos(π)g x x =,即102g ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,(1)(4)f fC -==,故选BC. 13.答案:-28解析:因为8()x y +展开式的通项5818C r r r T x y -+=,令5r =,则35x y 的系数为38C 56=,令6r =,则26x y 的系数为68C 28=,所以26x y 的系数为562828-+=-,故填-28.14.答案:10x +=,724250x y --=,3450x y +-=.(填一条即可) 解析:解析1:显然直线的斜率不为0,不妨设直线方程为0x by c ++=1=,4=.故221c b =+①,|34||4|b c c ++=.于是344b c c ++=或344b c c ++=-,再结合①解得01b c =⎧⎨=⎩或247257b c ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩或4353b c ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,所以直线方程有三条,分别为10x +=,724250x y --=,3450x y +-=.故填10x +=,724250x y --=,3450x y +-=.(填一条即可)解析2:由图像可知,共有三条直线符合条件,10x +=是最显然的.易知直线AB 的方程为430x y -=,故直线AB 与两圆的公共点为34,55⎛⎫⎪⎝⎭,过该点的切线的斜率为34-,于是切线方程为433545y x ⎛⎫-=-- ⎪⎝⎭,即3450x y +-=.直线AB 与直线10x +=的交点为41,3⎛⎫-- ⎪⎝⎭.设过该点的直线为4(1)3y k x +=+1=,解得724k =从而该切线的方程为724250x y --=.故填10x +=,724250x y --=,3450x y +-=.(填一条即可)15.答案:(,4)(0,)-∞-+∞解析:()1e xxy x a '=++,设切点为()00,x y ,故()00001e x y x a x =++,即()()00000e 1e x x x a x a x +=++.由题意可得,方程(1)x a x x a +=++在(,0)(0,)-∞+∞上有两个不同的根.化简得,20x ax a +-=,240a a ∆=+>,解得4a <-或0a >,显然此时0不是根,故满足题意.故填(,4)(0,)-∞-+∞.16.答案:13解析:由椭圆离心率为12,可得2a c =,b =,则2222:143x y C c c +=,)A ,1(,0)F c -,2(,0)F c,易得2:AF l y =,:)ED c l y x =+,解得交点2c M ⎛ ⎝⎭, 故直线DE 垂直平分2AF ,即2EA EF =,2DA DF =,又222222281134313832032)13D E D E c x y x x c cx cx c c x x y x c ⎧⎧+=-+=⎪⎪⎪⎪⇒+-=⇒⎨⎨⎪⎪=-=+⎪⎪⎩⎩,()213||64278D E D E D E DE x x x x x c ∴-=⇒+-=⇒=, 所以ADE △的周长224813AD AE DE DE DF EF a c ++=++===. 故填:13.17.答案:(1)(1)2n n n a +=,*n ∈N (2)见解析 解析:(1)11122(1)333n n n n S S n n n S a a a ++=+-=⇒=;1133n n n S a +++∴=; 作差得:11132233n n n n n a n n n a a a a n++++++=-⇒=; 13211221154312321n n n n n a a a a a n na a a a a n n ---+∴=⋅⋅⋅⋅=⋅⋅⋅⋅⋅=--(1)(1)22n n n n n a ++⇒=, 又11a =也符合,因此(1)2n n n a +=.(2)12112(1)1n a n n n n ⎛⎫==- ⎪++⎝⎭, 12111111111212231n a a a n n ⎛⎫∴+++=-+-++- ⎪+⎝⎭12121n ⎛⎫=-< ⎪+⎝⎭,得证. 18.答案:(1)π6B = (2)5-解析:(1)cos sin 21sin 1cos2A B A B =++,22222cos sin 2sin cos 2212cos 1cos sin 2sin cos 2222A AB B A A A A B -∴=+-++且cos 0B ≠, cossin sin 22cos cos sin22A AB A A B-∴=+,1tan2tan 1tan 2AB A -∴=+,πtan tan 42A B ⎛⎫∴-= ⎪⎝⎭,又,(0,π)A B ∈,πππ,4244A ⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭,π42AB ∴-=. 又2π3C =,π3A B ∴+=,π6B ∴=.(2)由正弦定理sin sin sin a b cA B C==,得222222222πsin sin sin sin 42πsin sin 42A A a b A B A c C A ⎛⎫+- ⎪++⎝⎭==⎛⎫+- ⎪⎝⎭π1cos 21cos 24222π1cos 2422A A A A ⎛⎫-- ⎪-⎝⎭+==⎛⎫-+- ⎪⎝⎭21cos21sin 2sin sin 11sin 1sin A A A A A A-+--+=++, (0,π)π0,π2(0,π)42A A AB ∈⎧⎪⎛⎫⇒∈⎨ ⎪-=∈⎝⎭⎪⎩,令1sin (1,2)t A =+∈, 则22(1)(1)1425t t y t t t---+==-+,(1,2)t ∈,425y t t=-+在t ∈时递减,在t ∈时递增, 因此t =min 5y =. 19.答案:(1(2解析:(1)设A 到平面1A BC 的距离为d,由题知11114333A ABC A BC V S d d -=⋅=⋅=△,解得d =所以A 到平面1A BC(2)解析一:(几何法)过A 作1AE A B ⊥于E ,因为平面1A BC ⊥平面11ABB A ,平面1A BC 平面111ABB A A B =,所以AE ⊥平面1A BC ,又BC ⊂平面1A BC ,所以1BC A E ⊥,又1BC AA ⊥,1AA AE A =,所以11BC ABB A ⊥.由(1)知AE =,1A B =1A BC △的面积为2BC =,所以1A C =,进而BD AD ==EF BD ⊥于F ,连AF ,所以AFE ∠为二面角A BD C --的平面角的补角,AF =,sin AE AFE AF ∠===A BD C --.解析二:(坐标法)过A 作1AE A B ⊥于E ,因为平面1A BC ⊥平面11ABB A ,平面1A BC 平面111ABB A A B =,所以AE ⊥平面1A BC ,又BC ⊂平面1A BC ,所以1BC A E ⊥,又1BC AA ⊥,1AA AE A =,所以11BC ABB A ⊥.由(1)知AE =,1A B =1A BC △的面积为2BC =,如图以B 为原点建立空间直角坐标系,则(2,0,0)C ,(0,2,0)B ,1(0,0,2)A ,(1,0,1)D . 设平面ABD 的法向量为1n ,平面ACD 的法向量为2n , 设1(,,)n x y z =,1102000n BA y x z n BD ⎧⋅==⎧⎪⇒⎨⎨+=⋅=⎩⎪⎩,取1(1,0,1)n =-, 同理可求得2(0,1,1)n =-,1212121cos ,2n n n n n n⋅==⋅, 所以二面角A BD C --. 20.答案:(1)有99%的把握认为患该疾病群体与未患该疾病群体的卫生习惯有差异 (2)(ⅰ)见解析 (ⅱ)6解析:(1)得到2×2联表如下:22002410.82810010050150K ==>⋅⋅⋅,∴有99%的把握认为患该疾病群体与未患该疾病群体的卫生习惯有差异.(2)(ⅰ)()404(|)()505P AB P B A P A ===,()101(|)()505P BA P B A P A ===,()602(|)1505()P BA P B A P A ===. ()903(|)1505()P BA P B A P A ===, 42(|)(|)55613(|)(|)55P B A P B A R P B A P B A ∴=÷=÷=,()402(|)()1005P AB P A B P B ===,()603(|)()1005P AB P A B P B ===,()909(|)10010()P AB P A B P B ===,()101(|)10010()P AB P A B P B ===, 29(|)(|)510631(|)(|)510P A B P A B P A B P A B ⋅∴⋅==⋅, (|)(|)6(|)(|)P A B P A B R P A B P A B ∴=⋅=.(ⅱ)由(ⅰ)知R 的估计值为6. 21.答案:(1)-1(2解析:(1)由(2,1)A 在双曲线2222:1(1)1x y C a a a -=>-上可知,224111a a -=-,可得22a =.设()11,P x y ,()22,Q x y ,设直线:l y kx b =+,联立2222y kx bx y =+⎧⎨-=⎩, 得()()222124220k x kbx b ---+=,满足0∆>,()()222216422120k b b k ++->,即2212b k +>, 212412kbx x k +=-,()21222112b x x k -+=-,121211022AP AQ y y k k x x --+=+=--, 即可得,()12212(21)4(1)kx x b k x x b +--+=-,计算化简为(1)(21)0k k b ++-=,当210k b +-=时直线:l y kx b =+过(2,1)A 点故不符条件,即1k =-. (2)由tan PAQ ∠=tan2PAQ ∠,即AQ k:1AQ y =-,联立22122y x y ⎧=-⎪⎨-=⎪⎩,可得23(16200x x -+--+,A Q x x +=103Q x -=,即Q ⎝⎭,同理可得:P ⎝⎭,AP =⎝⎭,AQ =⎝⎭,则12PAQ S ==△89⨯. 22.答案:(1)1a = (2)见解析解析:(1)由题知()e x f x a '=-,1()g x a x'=-, ①当0a ≤时,()0f x '>,()0g x '<,则两函数均无最小值,不符题意;②当0a >时,()f x 在(,ln )a -∞单调递减,在(ln ,)a +∞单调递增,()g x 在10,a ⎛⎫⎪⎝⎭单调递减,在1,a ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭单调递增,所以1ln 1ln a a a a -=-,即1ln 01a a a --=+,令1()ln 1a p a a a -=-+,则222121()0(1)(1)a p a a a a +'=-=>++,即()p a 在(0,)+∞单调递增,又(1)0p =,所以1a =.(2)由(1)知,()e x f x x =-,()ln g x x x =-,令()0()()()0f x x q x f xg x x ≤⎧=⎨->⎩,则①当0x ≤时,()p x 单调递减,则()[1,)q x ∈+∞;②当01x <<时,由(1)知,()f x 单调递增,()g x 单调递减,则()p x 单调递减,又0x +→,()p x →-∞,(1)e 20q =->,所以存在0(0,1)x ∈,使得()()00f x g x =;③当1x ≥时,1()e 2e 2e 20x x q x x'=+->-≥->,即()(1)e 20q x q ≥=->,即()()f x g x ≥. 综上可得如图函数,则存在()()()()1002y b f x f x g x g x =====,即01100022e e ln ln x x y b x x x x x x ==-=-=-=-,其中10201x x x <<<<,下证0120x x x x b -=-=,()00000e eex x bb f x b x b x b --=-+=-+,因为00ln b x x =-,则00ln 0e e e x b x b x +==,所以()0f x b b -=,又00x b x -<,()1f x b =及()f x 单调性可知,01x b x -=,即01x x b -=,()()000ln g x b x b x b +=+-+,因为00e x b x =-,则00e x x b =+,所以()000g x b x b x b +=+-=,又00x b x +>,()2g x b =及()g x 单调性可知,02x b x +=,即20x x b -=.综上,命题得证.。

2024年新高考天津数学高考真题(含答案)

2024年新高考天津数学高考真题(含答案)

2024年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷)数学本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共150分,考试用时120分钟.第Ⅰ卷1至3页,第Ⅱ卷4至6页.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上,并在规定位置粘贴考试用条形码.答卷时,考生务必将答案涂写在答题卡上,答在试卷上的无效.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回. 祝各位考生考试顺利!第Ⅰ卷(选择题)注意事项:1.每小题选出答案后,用铅笔将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.2.本卷共9小题,每小题5分,共45分. 参考公式:·如果事件A B ,互斥,那么()()()P AB P A P B =+.·如果事件A B ,相互独立,那么()()()P AB P A P B =. ·球的体积公式34π3V R =,其中R 表示球的半径. ·圆锥的体积公式13V Sh =,其中S 表示圆锥的底面面积,h 表示圆锥的高.一、选择题: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{}1,2,3,4A =,{}2,3,4,5B =,则A B =( )A .{}1,2,3,4B .{}2,3,4C .{}2,4D .{}12.设,a b ∈R ,则“33a b =”是“33a b =”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件3.下列图中,线性相关性系数最大的是( )A .B .C .D .4.下列函数是偶函数的是( )A .22e 1x x y x -=+B .22cos 1x x y x +=+C .e 1x xy x -=+D .||sin 4e x x xy +=5.若0.30.3 4.24.2 4.2log 0.2a b c -===,,,则a b c ,,的大小关系为( )A .a b c >>B .b a c >>C .c a b >>D .b c a >>6.若,m n 为两条不同的直线,α为一个平面,则下列结论中正确的是( )A .若//m α,//n α,则m n ⊥B .若//,//m n αα,则//m nC .若//,αα⊥m n ,则m n ⊥D .若//,αα⊥m n ,则m 与n 相交7.已知函数()()πsin303f x x ωω⎛⎫=+>⎪⎝⎭的最小正周期为π.则()f x 在ππ,126⎡⎤-⎢⎥⎣⎦的最小值是( )A .B .32-C .0D .328.双曲线22221()00a x y a b b >-=>,的左、右焦点分别为12.F F P 、是双曲线右支上一点,且直线2PF 的斜率为2.12PF F △是面积为8的直角三角形,则双曲线的方程为( ) A .22182y x -=B .22184x y -= C .22128x y -= D .22148x y -=9.一个五面体ABC DEF -.已知AD BE CF ∥∥,且两两之间距离为1.并已知123AD BE CF ===,,.则该五面体的体积为( )A B 12C D 12第Ⅱ卷注意事项:1.用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上. 2.本卷共11小题,共105分.二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分.试题中包含两个空的,答对1个的给3分,全部答对的给5分. 10.已知i 是虚数单位,复数))i 2i ⋅= .11.在63333x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式中,常数项为 .12.圆22(1)25-+=x y 的圆心与抛物线22(0)y px p =>的焦点F 重合,A 为两曲线的交点,则原点到直线AF 的距离为 . 13.,,,,ABCDE 五种活动,甲、乙都要选择三个活动参加.甲选到A 的概率为 ;已知乙选了A 活动,他再选择B 活动的概率为 .14.在边长为1的正方形ABCD 中,点E 为线段CD 的三等分点,1,2CE DE BE BA BC ==+λμ,则λμ+= ;F 为线段BE 上的动点,G 为AF中点,则AF DG ⋅的最小值为 .15.若函数()21f x ax =-+恰有一个零点,则a 的取值范围为 .三、解答题:本大题共5小题,共75分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤 16.在ABC 中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,已知92cos 5163a Bbc ===,,. (1)求a ; (2)求sin A ;(3)求()cos 2B A -的值.17.已知四棱柱1111ABCD A BC D -中,底面ABCD 为梯形,//AB CD ,1A A ⊥平面ABCD ,AD AB ⊥,其中12,1AB AA AD DC ====.N 是11B C 的中点,M是1DD 的中点.(1)求证1//D N 平面1CB M ;(2)求平面1CB M 与平面11BB CC 的夹角余弦值;(3)求点B 到平面1CB M 的距离.18.已知椭圆22221(0)x y a b a b +=>>椭圆的离心率12e =.左顶点为A ,下顶点为B C ,是线段OB的中点,其中ABCS △(1)求椭圆方程.(2)过点30,2⎛⎫-⎪⎝⎭的动直线与椭圆有两个交点P Q ,.在y 轴上是否存在点T 使得0TP TQ ⋅≤.若存在求出这个T 点纵坐标的取值范围,若不存在请说明理由.19.已知数列{}na 是公比大于0的等比数列.其前n 项和为nS .若1231,1a S a ==-.(1)求数列{}na 前n 项和nS ;(2)设11,2,kn n k k k n a b b k a n a -+=⎧=⎨+<<⎩,*,2k k ∈≥N .(ⅰ)当12,k k n a +≥=时,求证:1n k n ba b -≥⋅;(ⅱ)求1nS i i b =∑.20.设函数()ln f x x x =.(1)求()f x 图象上点()()1,1f 处的切线方程;(2)若()(f x a x ≥在()0,x ∈+∞时恒成立,求a 的值;(3)若()12,0,1x x ∈,证明()()121212f x f x x x -≤-.1.B【分析】根据集合交集的概念直接求解即可. 【详解】因为集合{}1,2,3,4A =,{}2,3,4,5B =, 所以{}2,3,4AB =,故选:B 2.C【分析】说明二者与同一个命题等价,再得到二者等价,即是充分必要条件.【详解】根据立方的性质和指数函数的性质,33a b =和33a b =都当且仅当a b =,所以二者互为充要条件. 故选:C. 3.A【分析】由点的分布特征可直接判断【详解】观察4幅图可知,A 图散点分布比较集中,且大体接近某一条直线,线性回归模型拟合效果比较好,呈现明显的正相关,r 值相比于其他3图更接近1. 故选:A 4.B【分析】根据偶函数的判定方法一一判断即可. 【详解】对A ,设()22e 1x x f x x -=+,函数定义域为R ,但()112e 1f ---=,()112e f -=,则()()11f f -≠,故A 错误;对B ,设()22cos 1x x g x x +=+,函数定义域为R ,且()()()()()2222cos cos 11x x x x g x g x x x -+-+-===+-+,则()g x 为偶函数,故B 正确;对C ,设()e 1x xh x x -=+,函数定义域为{}|1x x ≠-,不关于原点对称,则()h x 不是偶函数,故C 错误; 对D ,设()||sin 4e x x x x ϕ+=,函数定义域为R ,因为()sin141eϕ+=,()sin141eϕ---=, 则()()11ϕϕ≠-,则()x ϕ不是偶函数,故D 错误. 故选:B. 5.B【分析】利用指数函数和对数函数的单调性分析判断即可. 【详解】因为 4.2xy =在R 上递增,且0.300.3-<<,所以0.300.30 4.24.2 4.2-<<<,所以0.30.30 4.21 4.2-<<<,即01a b <<<,因为 4.2log y x =在(0,)+∞上递增,且00.21<<,所以 4.24.2log0.2log 10<=,即0c <,所以b a c >>, 故选:B 6.C【分析】根据线面平行的性质可判断AB 的正误,根据线面垂直的性质可判断CD 的正误.【详解】对于A ,若//m α,//n α,则,m n 平行或异面或相交,故A 错误.对于B ,若//,//m n αα,则,m n 平行或异面或相交,故B 错误.对于C ,//,αα⊥m n ,过m 作平面β,使得s βα=,因为m β⊂,故//m s ,而s α⊂,故n s ⊥,故m n ⊥,故C 正确. 对于D ,若//,αα⊥m n ,则m 与n 相交或异面,故D 错误. 故选:C. 7.A【分析】先由诱导公式化简,结合周期公式求出ω,得()sin2f x x =-,再整体求出,126⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦ππx 时,2x 的范围,结合正弦三角函数图象特征即可求解.【详解】()()πsin3sin 3πsin33f x x x x ωωω⎛⎫=+=+=-⎪⎝⎭,由2ππ3T ω==得23ω=, 即()sin2f x x =-,当,126⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦ππx 时,ππ2,63x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,画出()sin2f x x =-图象,如下图,由图可知,()sin2f x x =-在ππ,126⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上递减,所以,当π6x =时,()min πsin 3f x =-=故选:A 8.C【分析】可利用12PF F △三边斜率问题与正弦定理,转化出三边比例,设2PFm =,由面积公式求出m ,由勾股定理得出c ,结合第一定义再求出a .【详解】如下图:由题可知,点P 必落在第四象限,1290F PF ∠=︒,设2PFm =,211122,PF F PF F θθ∠=∠=,由21tan 2PF k θ==,求得1sin θ=,因为1290F PF ∠=︒,所以121PF PF k k ⋅=-,求得112PF k =-,即21tan 2θ=,2sin θ=由正弦定理可得:121212::sin :sin :sin 902PF PF F F θθ=︒= 则由2PF m =得1122,2PF m F F c ===,由1212112822PF F SPF PF m m =⋅=⋅=得m = 则21122PFPF F F c c =====由双曲线第一定义可得:122PF PF a -==a b ===所以双曲线的方程为22128x y -=. 故选:C 9.C【分析】采用补形法,补成一个棱柱,求出其直截面,再利用体积公式即可.【详解】用一个完全相同的五面体HIJ LMN -(顶点与五面体ABC DEF-一一对应)与该五面体相嵌,使得,D N ;,E M ;,F L 重合,因为AD BE CF ∥∥,且两两之间距离为1.1,2,3AD BE CF ===, 则形成的新组合体为一个三棱柱,该三棱柱的直截面(与侧棱垂直的截面)为边长为1的等边三角形,侧棱长为1322314+=+=+=,212111142ABC DEF ABC HIJ V V --==⨯⨯⨯=. 故选:C.10.7【分析】借助复数的乘法运算法则计算即可得.【详解】))i 2i 527⋅=-+=.故答案为:7.11.20【分析】根据题意结合二项展开式的通项分析求解即可.【详解】因为63333x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式的通项为()63636216633C 3C ,0,1,,63rrr r r r r x T xr x ---+⎛⎫⎛⎫===⋅⋅⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 令()630r -=,可得3r =, 所以常数项为0363C20=.故答案为:20.12.45##0.8【分析】先求出圆心坐标,从而可求焦准距,再联立圆和抛物线方程,求A 及AF 的方程,从而可求原点到直线AF 的距离.【详解】圆22(1)25-+=x y 的圆心为()1,0F ,故12p=即2p =, 由()2221254x y y x⎧-+=⎪⎨=⎪⎩可得22240x x +-=,故4x =或6x =-(舍), 故()4,4A ±,故直线()4:13AF y x =±-即4340x y --=或4340x y +-=, 故原点到直线AF 的距离为4455d ==, 故答案为:45 13.3512【分析】结合列举法或组合公式和概率公式可求甲选到A 的概率;采用列举法或者条件概率公式可求乙选了A 活动,他再选择B 活动的概率. 【详解】解法一:列举法 从五个活动中选三个的情况有:,,,,,,,,,ABC ABD ABE ACD ACE ADE BCD BCE BDE CDE ,共10种情况,其中甲选到A 有6种可能性:,,,,,ABC ABD ABE ACD ACE ADE , 则甲选到A 得概率为:63105P ==;乙选A 活动有6种可能性:,,,,,ABC ABD ABE ACD ACE ADE , 其中再选则B 有3种可能性:,,ABC ABD ABE , 故乙选了A活动,他再选择B活动的概率为31=62.解法二:设甲、乙选到A 为事件M ,乙选到B 为事件N ,则甲选到A 的概率为()2435C 3C 5P M ==;乙选了A 活动,他再选择B 活动的概率为()()()133524351C 2C C P MN C P N M P M ===故答案为:35;1214. 43518-【分析】解法一:以{},BA BC 为基底向量,根据向量的线性运算求BE ,即可得λμ+,设BF BE k =,求,AF DG ,结合数量积的运算律求AF DG ⋅的最小值;解法二:建系标点,根据向量的坐标运算求BE ,即可得λμ+,设()1,3,,03F a a a ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦,求,AF DG ,结合数量积的坐标运算求AF DG ⋅的最小值. 【详解】解法一:因为12CE DE =,即13C E B A =,则13BE B C C E B A B C =+=+,可得1,13λμ==,所以43λμ+=; 由题意可知:1,0BC BA BA BC ==⋅=, 因为F为线段BE上的动点,设[]1,0,13BF k BE k BA k BC k ==+∈, 则113AF AB BF AB kBE k BA kBC ⎛⎫=+=+=-+ ⎪⎝⎭, 又因为G 为AF 中点,则1111112232DG DA AG BC AF k BA k BC ⎛⎫⎛⎫=+=-+=-+-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 可得11111113232AF DG k BA k BC k BA k BC ⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⋅=-+⋅-+- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎣⎦ 22111563112329510k k k k ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-=-- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 又因为[]0,1k ∈,可知:当1k =时,AF DG ⋅取到最小值518-; 解法二:以B 为坐标原点建立平面直角坐标系,如图所示,则()()()()11,0,0,0,0,1,1,1,,13A B C D E ⎛⎫---⎪⎝⎭, 可得()()11,0,0,1,,13BA BC BE ⎛⎫=-==- ⎪⎝⎭, 因为(),BE BA BC λμλμ=+=-,则131λμ⎧-=-⎪⎨⎪=⎩,所以43λμ+=; 因为点F 在线段1:3,,03BE y x x ⎡⎤=-∈-⎢⎥⎣⎦上,设()1,3,,03F a a a ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦, 且G 为AF 中点,则13,22a G a -⎛⎫- ⎪⎝⎭, 可得()131,3,,122a AF a a DG a +⎛⎫=+-=-- ⎪⎝⎭, 则()()22132331522510a AF DG a a a +⎛⎫⎛⎫⋅=+---=+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,且1,03a ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,所以当13a =-时,AF DG ⋅取到最小值为518-; 故答案为:43;518-. 15.()(11-⋃【分析】结合函数零点与两函数的交点的关系,构造函数()g x =()23,21,ax x a h x ax x a ⎧-≥⎪⎪=⎨⎪-<⎪⎩,则两函数图象有唯一交点,分0a =、0a >与0a <进行讨论,当0a >时,计算函数定义域可得x a≥或0x ≤,计算可得(]0,2a ∈时,两函数在y 轴左侧有一交点,则只需找到当(]0,2a ∈时,在y 轴右侧无交点的情况即可得;当0a <时,按同一方式讨论即可得.【详解】令()0f x =,即21ax =--,由题可得20xax -≥,当0a =时,x ∈R,有211=--=,则x =去;当0a >时,则23,2121,ax x a ax ax x a ⎧-≥⎪⎪--=⎨⎪-<⎪⎩, 即函数()g x =()23,21,ax x a h x ax x a ⎧-≥⎪⎪=⎨⎪-<⎪⎩有唯一交点, 由20xax -≥,可得x a ≥或0x ≤,当0x ≤时,则20ax -<,则211ax ax =--=-,即()22441xax ax -=-,整理得()()()2242121210a xax a x a x ⎡⎤⎡⎤---=++--=⎣⎦⎣⎦,当2a =时,即410x +=,即14x =-, 当()0,2a ∈,12x a=-+或102x a =>-(正值舍去), 当()2,a ∈+∞时,102x a =-<+或102x a=<-,有两解,舍去, 即当(]0,2a ∈时,210ax -+=在0x ≤时有唯一解, 则当(]0,2a ∈时,210ax -+=在x a ≥时需无解,当(]0,2a ∈,且x a ≥时,由函数()23,21,ax x ah x ax x a ⎧-≥⎪⎪=⎨⎪-<⎪⎩关于2x a =对称,令()0h x =,可得1x a =或3x a =, 且函数()h x 在12,a a ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减,在23,a a ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增, 令()g x y ==2222142a x y a a ⎛⎫- ⎪-⎭=⎝,故x a ≥时,()g x 图象为双曲线()222214y x a a-=右支的x 轴上方部分向右平移2a所得,由()222214y x a a -=的渐近线方程为22a y x x a =±=±,即()g x 部分的渐近线方程为22a y x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,其斜率为2, 又(]0,2a ∈,即()23,21,ax x ah x ax x a ⎧-≥⎪⎪=⎨⎪-<⎪⎩在2x a ≥时的斜率(]0,2a ∈, 令()0g x ==,可得x a =或0x =(舍去),且函数()g x 在(),a +∞上单调递增,故有13a aa a⎧<⎪⎪⎨⎪>⎪⎩,解得1a <1a <当a<0时,则23,2121,ax x a ax ax x a ⎧-≤⎪⎪=--=⎨⎪->⎪⎩,即函数()g x =()23,21,ax x a h x ax x a ⎧-≤⎪⎪=⎨⎪->⎪⎩有唯一交点, 由20xax -≥,可得0x ≥或x a ≤,当0x ≥时,则20ax -<,则211ax ax =--=-,即()22441xax ax -=-,整理得()()()2242121210a xax a x a x ⎡⎤⎡⎤---=++--=⎣⎦⎣⎦,当2a =-时,即410x -=,即14x =, 当()2,0a ∈-,102x a =-<+(负值舍去)或102x a=-, 当(),2a ∈-∞时,102x a =->+或102x a=>-,有两解,舍去, 即当[)2,0a ∈-时,210ax -+=在0x ≥时有唯一解,则当[)2,0a ∈-时,210ax -+=在x a ≤时需无解,当[)2,0a ∈-,且x a ≤时,由函数()23,21,ax x ah x ax x a ⎧-≤⎪⎪=⎨⎪->⎪⎩关于2x a =对称,令()0h x =,可得1x a =或3x a =,且函数()h x 在21,a a ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减,在32,a a ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增, 同理可得:x a ≤时,()g x 图象为双曲线()222214y x a a-=左支的x 轴上方部分向左平移2a所得,()g x 部分的渐近线方程为22a y x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,其斜率为2-, 又[)2,0a ∈-,即()23,21,ax x ah x ax x a ⎧-≥⎪⎪=⎨⎪-<⎪⎩在2x a <时的斜率[)2,0a ∈-, 令()0g x ==,可得x a =或0x =(舍去),且函数()g x 在(),a -∞上单调递减,故有13a aa a⎧>⎪⎪⎨⎪<⎪⎩,解得1a <-,故1a <-符合要求;综上所述,()()11,3a ∈-.故答案为:()(11-⋃.【点睛】关键点点睛:本题关键点在于将函数()f x 的零点问题转化为函数()g x =()23,21,ax x a h x ax x a ⎧-≥⎪⎪=⎨⎪-<⎪⎩的交点问题,从而可将其分成两个函数研究. 16.(1)4(3)5764【分析】(1)2,3a t c t ==,利用余弦定理即可得到方程,解出即可;(2)法一:求出sin B ,再利用正弦定理即可;法二:利用余弦定理求出cos A ,则得到sin A ;(3)法一:根据大边对大角确定A 为锐角,则得到cos A ,再利用二倍角公式和两角差的余弦公式即可;法二:直接利用二倍角公式和两角差的余弦公式即可.【详解】(1)设2,3a t c t ==,0t >,则根据余弦定理得2222cos b a c ac B =+-,即229254922316t t t t =+-⨯⨯⨯,解得2t =(负舍); 则4,6a c ==.(2)法一:因为B 为三角形内角,所以sin B =再根据正弦定理得sin sin a bA B =,即4sin A ,解得sin A =法二:由余弦定理得2222225643cos 22564b c a A bc +-+-===⨯⨯,因为()0,πA ∈,则sin A ==(3)法一:因为9cos 016B =>,且()0,πB ∈,所以π0,2B ⎛⎫∈⎪⎝⎭,由(2)法一知sin B =因为a b <,则A B <,所以3cos 4A ==,则3sin 22sin cos 24A A A ===2231cos 22cos 12148A A ⎛⎫=-=⨯-= ⎪⎝⎭()9157cos 2cos cos 2sin sin 216864B A B A B A -=+=⨯=.法二:3sin 22sin cos 24A A A ===则2231cos 22cos 12148A A ⎛⎫=-=⨯-= ⎪⎝⎭,因为B 为三角形内角,所以sin B ===,所以()9157cos 2cos cos 2sin sin 216864B A B A B A -=+=⨯= 17.(1)证明见解析(3)11【分析】(1)取1CB 中点P ,连接NP ,MP ,借助中位线的性质与平行四边形性质定理可得1N//D MP ,结合线面平行判定定理即可得证;(2)建立适当空间直角坐标系,计算两平面的空间向量,再利用空间向量夹角公式计算即可得解;(3)借助空间中点到平面的距离公式计算即可得解. 【详解】(1)取1CB 中点P ,连接NP ,MP ,由N 是11B C 的中点,故1//NP CC ,且112NP CC =,由M 是1DD 的中点,故1111122D M DD CC ==,且11//D M CC , 则有1//D M NP 、1D M NP =,故四边形1D MPN 是平行四边形,故1//D N MP ,又MP ⊂平面1CB M ,1D N ⊄平面1CB M ,故1//D N 平面1CB M ;(2)以A 为原点建立如图所示空间直角坐标系,有()0,0,0A 、()2,0,0B 、()12,0,2B 、()0,1,1M 、()1,1,0C 、()11,1,2C ,则有()11,1,2CB =-、()1,0,1CM =-、()10,0,2BB =,设平面1CB M 与平面11BB CC 的法向量分别为()111,,m x y z =、()222,,n x y z =,则有111111200m CB x y z m CM x z ⎧⋅=-+=⎪⎨⋅=-+=⎪⎩,1222122020n CB x y z n BB z ⎧⋅=-+=⎪⎨⋅==⎪⎩,分别取121xx ==,则有13y =、11z =、21y =,20z =,即()1,3,1m =、()1,1,0n =,则cos ,19m n m n m n ⋅==⋅+故平面1CB M 与平面11BB CC ;(3)由()10,0,2BB=,平面1CB M 的法向量为()1,3,1m =,则有11BB m m⋅=+即点B 到平面1CB M . 18.(1)221129x y +=(2)存在()30,32T t t ⎛⎫-≤≤ ⎪⎝⎭,使得0TP TQ ⋅≤恒成立.【分析】(1)根据椭圆的离心率和三角形的面积可求基本量,从而可得椭圆的标准方程. (2)设该直线方程为:32y kx =-,()()()1122,,,,0,P x y Q x y T t , 联立直线方程和椭圆方程并消元,结合韦达定理和向量数量积的坐标运算可用,k t 表示TP TQ ⋅,再根据0TP TQ ⋅≤可求t 的范围. 【详解】(1)因为椭圆的离心率为12e =,故2a c =,b ,其中c 为半焦距,所以()()2,0,0,,0,A c B C ⎛- ⎝⎭,故122ABC S c =⨯△ 故c =a =3b =,故椭圆方程为:221129x y +=.(2)若过点30,2⎛⎫- ⎪⎝⎭的动直线的斜率存在,则可设该直线方程为:32y kx =-, 设()()()1122,,,,0,P x y Q x y T t ,由22343632x y y kx ⎧+=⎪⎨=-⎪⎩可得()223412270k x kx +--=, 故()222Δ144108343245760kk k =++=+>且1212221227,,3434k x x x x k k +==-++ 而()()1122,,,TP x y t TQ x y t =-=-,故()()121212123322TP TQ x x y t yt x x kx t kx t ⎛⎫⎛⎫⋅=+--=+---- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭()()22121233122k x x k t x x t ⎛⎫⎛⎫=+-++++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()22222731231342342k k k t t k k ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+⨯--+⨯++ ⎪ ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭⎝⎭()2222222327271812332234k k k t t t k k ⎛⎫----++++ ⎪⎝⎭=+()22223321245327234t t k t k⎛⎫⎡⎤+--++- ⎪⎣⎦⎝⎭=+, 因为0TP TQ ⋅≤恒成立,故()223212450332702t t t ⎧+--≤⎪⎨⎛⎫+-≤⎪ ⎪⎝⎭⎩,解得332t -≤≤.若过点30,2⎛⎫- ⎪⎝⎭的动直线的斜率不存在,则()()0,3,0,3P Q -或()()0,3,0,3P Q -,此时需33t -≤≤,两者结合可得332t -≤≤.综上,存在()30,32T t t ⎛⎫-≤≤ ⎪⎝⎭,使得0TP TQ ⋅≤恒成立. 【点睛】思路点睛:圆锥曲线中的范围问题,往往需要用合适的参数表示目标代数式,表示过程中需要借助韦达定理,此时注意直线方程的合理假设. 19.(1)21n nS=-(2)①证明见详解;②()131419nn S ii n b=-+=∑【分析】(1)设等比数列{}na 的公比为0q >,根据题意结合等比数列通项公式求q ,再结合等比数列求和公式分析求解; (2)①根据题意分析可知12,1k kn ab k -==+,()121n kk b -=-,利用作差法分析证明;②根据题意结合等差数列求和公式可得()()1211213143449k k k k i i b k k ---=⎡⎤=---⎣⎦∑,再结合裂项相消法分析求解. 【详解】(1)设等比数列{}na 的公比为0q >, 因为1231,1aS a ==-,即1231a a a +=-,可得211q q +=-,整理得220q q --=,解得2q 或1q =-(舍去),所以122112nn n S -==--.(2)(i )由(1)可知12n na-=,且N*,2k k ∈≥,当124kk n a +=≥=时,则111221111k k k k k a n n a a -++⎧=<-=-⎨-=-<⎩,即11k k a n a +<-<可知12,1k kn ab k -==+,()()()1111222121k k k n a k k b b a a k k k k --+=+--⋅=+-=-,可得()()()()1112112122120k n k n k k k k k k k k bk a b ---=--+=--≥--=-⋅≥-,当且仅当2k =时,等号成立, 所以1n k n ba b -≥⋅;(ii )由(1)可知:1211n nn S a +=-=-,若1n =,则111,1Sb ==; 若2n ≥,则112k k k a a -+-=,当1221k k i -<≤-时,12i i b b k --=,可知{}i b 为等差数列,可得()()()111211112221122431434429k k k k k k k k ii b k kk k k -------=-⎡⎤=⋅+=⋅=---⎣⎦∑, 所以()()()232113141115424845431434499nn S nn i i n b n n -=-+⎡⎤=+⨯-⨯+⨯-⨯+⋅⋅⋅+---=⎣⎦∑,且1n =,符合上式,综上所述:()131419nn S ii n b=-+=∑.【点睛】关键点点睛:1.分析可知当1221k k i -<≤-时,12i i b b k --=,可知{}ib 为等差数列;2.根据等差数列求和分析可得()()1211213143449k k kk ii b k k ---=⎡⎤=---⎣⎦∑.20.(1)1y x =- (2)2(3)证明过程见解析【分析】(1)直接使用导数的几何意义;(2)先由题设条件得到2a =,再证明2a =时条件满足; (3)先确定()f x 的单调性,再对12,x x 分类讨论.【详解】(1)由于()ln f x x x =,故()ln 1f x x '=+.所以()10f =,()11f '=,所以所求的切线经过()1,0,且斜率为1,故其方程为1y x =-.(2)设()1ln h t t t =--,则()111t h t t t-'=-=,从而当01t <<时()0h t '<,当1t >时()0h t '>.所以()h t 在(]0,1上递减,在[)1,+∞上递增,这就说明()()1h t h ≥,即1ln t t -≥,且等号成立当且仅当1t =.设()()12ln g t a t t =--,则()((ln 1f x a x x x a x x a x g ⎛⎫-=-=-=⋅ ⎪⎭⎝. 当()0,x ∈+∞()0,∞+,所以命题等价于对任意()0,t ∈+∞,都有()0g t ≥.一方面,若对任意()0,t ∈+∞,都有()0g t ≥,则对()0,t ∈+∞有()()()()112012ln 12ln 1212g t a t t a t a t at a t t t ⎛⎫≤=--=-+≤-+-=+-- ⎪⎝⎭,取2t =,得01a ≤-,故10a ≥>.再取t =2022a a a ≤-=-=-,所以2a =.另一方面,若2a =,则对任意()0,t ∈+∞都有()()()212ln 20g t t t h t =--=≥,满足条件.综合以上两个方面,知a 的值是2. (3)先证明一个结论:对0a b <<,有()()ln 1ln 1f b f a a b b a-+<<+-. 证明:前面已经证明不等式1ln t t -≥,故lnln ln ln ln ln ln 1ln 1b b b a a a b a aa b b b b b a b a a--=+=+<+---, 且1lnln ln ln ln ln ln ln 1ln 11a ab b a a b b b a b b a a a aaab a b a bb⎛⎫--- ⎪--⎝⎭=+=+>+=+----, 所以ln ln ln 1ln 1b b a aa b b a -+<<+-,即()()ln 1ln 1f b f a a b b a-+<<+-. 由()ln 1f x x '=+,可知当10e x <<时()0f x '<,当1e x >时0f x.所以()f x 在10,e ⎛⎤⎥⎝⎦上递减,在1,e ∞⎡⎫+⎪⎢⎣⎭上递增. 不妨设12x x ≤,下面分三种情况(其中有重合部分)证明本题结论.情况一:当1211e x x ≤≤<时,有()()()()()()122122121ln 1f x f x f x f x x x x x x -=-<+-<-<,结论成立;情况二:当1210ex x <≤≤时,有()()()()12121122ln ln f x f x f x f x x x x x -=-=-. 对任意的10,e c ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦,设()ln ln x x x c c ϕ=-()ln 1x x ϕ'=+由于()x ϕ'单调递增,且有1111111ln 1ln11102e2e ec c ϕ⎛⎫⎪'=+<+=-= ⎪⎝⎭,且当2124ln 1x c c ≥-⎛⎫- ⎪⎝⎭,2cx >2ln 1c ≥-可知 ()2ln 1ln 1ln 102c x x c ϕ⎛⎫=+>+=-≥ ⎪⎝⎭'.所以()x ϕ'在()0,c 上存在零点0x ,再结合()x ϕ'单调递增,即知00x x <<时()0x ϕ'<,0x x c <<时()0x ϕ'>.故()x ϕ在(]00,x 上递减,在[]0,x c 上递增.①当0xx c ≤≤时,有()()0x c ϕϕ≤=;②当00x x <<112221e eff c⎛⎫=-≤-=< ⎪⎝⎭,故我们可以取1,1q c ⎫∈⎪⎭.从而当201cx q <<->()1ln ln ln ln 0x x x c c c c c c q cϕ⎫=----=-<⎪⎭.再根据()x ϕ在(]00,x 上递减,即知对00x x <<都有()0x ϕ<;综合①②可知对任意0x c <≤,都有()0x ϕ≤,即()ln ln 0x x x c c ϕ=-.根据10,e c ⎛⎤∈⎥⎝⎦和0x c <≤的任意性,取2c x =,1x x =,就得到1122ln ln 0x x x x -≤.所以()()()()12121122ln ln f x f x f x f x x x xx -=-=-情况三:当12101ex x <≤≤<时,根据情况一和情况二的讨论,可得()11e f x f ⎛⎫-≤≤ ⎪⎝⎭()21e f f x ⎛⎫-≤ ⎪⎝⎭而根据()f x 的单调性,知()()()1211e f x f x f x f ⎛⎫-≤- ⎪⎝⎭或()()()1221e f x f x f f x ⎛⎫-≤- ⎪⎝⎭.故一定有()()12f x f x -.综上,结论成立.【点睛】关键点点睛:本题的关键在于第3小问中,需要结合()f x 的单调性进行分类讨论.。

2022年江苏省高考数学试卷(新高考I)(含答案)

2022年江苏省高考数学试卷(新高考I)(含答案)

2022年江苏省高考数学试卷(新高考I)(含答案)一、选择题1. 若函数f(x) = 2x^3 3x^2 + x + 1,则f'(1)的值为多少?A. 6B. 7C. 8D. 9答案:B解析:我们需要求出函数f(x)的导数f'(x)。

根据导数的定义,f'(x) = 6x^2 6x + 1。

将x = 1代入f'(x)中,得到f'(1) = 61^2 6 1 + 1 = 1。

因此,f'(1)的值为1,选项B正确。

2. 若直线y = kx + b与圆(x 2)^2 + (y 3)^2 = 25相切,则k的值是多少?A. 1/2B. 1C. 2D. 3答案:A解析:由于直线与圆相切,它们在切点处具有相同的斜率。

直线的斜率为k,圆的斜率可以通过求导得到。

对圆的方程求导,得到2(x 2) + 2(y 3)y' = 0。

在切点处,x和y的值满足圆的方程,因此可以解出y' = 1/2。

由于直线和圆在切点处斜率相同,所以k = 1/2。

因此,选项A正确。

3. 若等差数列{an}的前n项和为Sn,且a1 = 2,d = 3,则S10的值为多少?A. 155B. 165C. 175D. 185答案:C解析:等差数列的前n项和公式为Sn = n/2 (a1 + an)。

由于an = a1 + (n 1)d,代入a1 = 2和d = 3,得到an = 2 + 3(n 1)= 3n 1。

将an代入Sn的公式中,得到Sn = n/2 (2 + 3n 1) =n/2 (3n + 1)。

将n = 10代入,得到S10 = 10/2 (3 10 + 1) = 175。

因此,选项C正确。

4. 若函数f(x) = log2(x) + log2(x + 1),则f(1)的值为多少?A. 1B. 2C. 3D. 4答案:C解析:将x = 1代入函数f(x)中,得到f(1) = log2(1) +log2(1 + 1) = log2(1) + log2(2) = 0 + 1 = 1。

2024甘肃省高考数学(新高考Ⅱ卷)试卷及解析

2024甘肃省高考数学(新高考Ⅱ卷)试卷及解析

2024年普通高等学校招生考试新高考II 卷数 学注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.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,满分40分.每小题给出的备选答案中,只有一个是符合题意的. 1. 已知1z i =−−,则z = ( C )A .0B .1CD .2解:因为1z i =−−,所以z =C .2.已知命题p :x R ∈∀,1x +>1;命题q :30,x x x =∃>, 则 ( B ) A .p 和q 都是真命题 B .p ﹁和q 都是真命题 C .p 和q ﹁都是真命题 D .p ﹁和q ﹁都是真命题.解:因为1x =−,1x +1<,所以p 为假,p ﹁真,又因为1x =时,3x x =,所以q 真,故选B . 3.已知向量,a b 满足: 1,22a a b =+=,且(2)b a b −⊥,则b = ( B )A .12B C D .1 解:因为22a b +=,所以22444a a b b +⋅+=,又因为1a =,所以2443a b b ⋅+=,又因为(2)b a b −⊥, 所以(2)0b a b −⋅=,所以220b a b −⋅=,所以263b =,所以22b =,故选B 4.某农业研究部门在面积相等的100块稻田上种植新型水稻,得到各块稻田的亩产量(单位: kg) 并部分 整理如下表所示.根据表中数据,下列结论正确的是 ( C ) A .100块稻田亩产量的中位数小于1050 kgB .100块稻田中亩产量低于1100kg 的稻田所占比例超过80%C .100块稻田亩产量的极差介于200 kg 到300 kg 之间D .100块稻田亩产量的平均值介于900 kg 到1000 kg 之间解:根据频数表得亩产在[1050,1100)的频数为100612182410=30−++++(),所以列出频率表如下:所以中位数在分组[1050,1100)内,所以A 错;又因为亩产量低于1100kg 的稻田的频率为0.66,所以B 错;又极差最大为1200-900=300,最小为1150-950=200,故C 正确,亩产平均值为1(692512975181025301075241125101175)100⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=1067,所以D 错,故选C . 5.已知曲线C :2216x y +=(0y >),从C 上任意一点P 向x 轴作垂线段PP ',P '为垂足,则线段PP '的中点 M 的轨迹方程为 ( A )A .221(0)164x y y +=> B .221(0)168x y y +=> C .221(0)164y x y +=> D .221(0)168y x y +=> 解:设线段PP '的中点为(,)x y ,则(,2)x y 在曲线C 上,所以22416x y +=,所以221(0)164x y y +=>,选A 6.设函数2()(1)1f x a x =+−, ()cos 2g x x ax =+ (a 为常数),当(1,1)x ∈−时,曲线()y f x =和()y g x =恰有 一个交点,则a = ( D ) A .1− B .12C .1D .2解:因为当(1,1)x ∈−时,曲线()y f x =和()y g x =恰有一个交点,所以(1,1)x ∈−时,()()f x g x =有一解,即2(1)1cos 2a x x ax +−=+,所以21cos ax a x +−=,因为21cos y ax a y x =+−=与都是偶函数,当0x = 时,11a −=,所以2a =时恰有一个交点,故选D . 7.已知正三棱台ABC A B C '''−的体积为523,6,2AB A B ''==, 则AA '与平面ABC 所成角的正切值为( B ) A .12B .1C .2D .3解:因为26S 下22S 上,所以13V h =(,所以523=,所以h =,设上下底面正三角形的高分别为12,h h,则1223h =,2263h = 设AA '与平面ABC 所成角为θ,则21tan 12233h h h θ===−,故选B8.设函数()()ln()f x x a x b =++,若()0f x ≥, 则22a b +的最小值为 ( C ) A .18 B .14 C .12D .1 解:因为函数y x a =+与ln()y x b =+都是单调递增函数,且两个函数的零点分别为a −和1b −,又因为()0f x ≥,所以22a b +取最小值时,1x a b =−=−,即1b a =+,所以2221112()222a b a +=++≥,故选C .二、选择题:本题共3小题,每小题6分,满分18分.每小题给出的备选答案中,有多个选项是符合题意的.全部选对得6分,部分选对得3分,选错或不选得0分.9.对于函数()sin 2f x x =和()sin(2)4g x x π=−,下列正确的有 ( ,B C )A . ()f x 与g()x 有相同零点B . ()f x 与g()x 有相同最大值C . ()f x 与g()x 有相同的最小正周期D . ()f x 与g()x 的图像有相同对称轴 解:因为把函数()g x 的图象向左平移8π个单位就得到()f x 的图象,所以两个函数的零点不同,对称轴不同,故,A D 错,又因为多选,所以选,B C .10.抛物线C :24y x =的准线为l ,P 为C 上动点,过P 作A ⊙:22(4)1x y +−=的一条切线,Q 为切点.过P 作l 的垂线,垂足为B ,则 ( ABD )A .l 与A ⊙相切B .当P A B 、、三点共线时,PQ =C .当2PB =时,PA AB ⊥D .满足PA PB =的点A 有且仅有2个解:因为A ⊙的圆心为(0,4),半径1r =,又因为l 的方程为1x =−,所以l 与A ⊙相切,所以选项A 正确;设(,)P x y ,则当P A B 、、三点共线时时,4y =,所以4x =,所以4PA =,所以PQ ==, 所以选项B 正确;当2PB =时,PAB △是等边三角形,所以选项C 错;设(,)P x y ,则(1,)B y −, 因为PA PB =,所以222(4)(1)x y x +−=+,又因为24y x =,所以222(4)2y y −=+,所以216300y y −+=, 即方程有两个不同的实数解,所以选项D 正确,故选ABD .11.设函数32()231f x x ax =−+,则 ( AD ) A .当1a >时,()f x 有三个零点. B .当0a <时,0x =是()f x 的极大值点 C .存在,a b ,使得x b =为曲线()f x 的对称轴 D .存在a ,使得点(1,(1))f 为曲线()y f x =的对称中心解:因为2()666()f x x ax x x a '=−=−,因为1a >,所以()f x 在(,0)−∞和(,)a +∞上递增,在(0,)a 上递减,又因为(0)10f =>,(1)3(1)0f a =−<,所以()f x 有三个零点,所以选项A 正确;因为()6()f x x x a '=−,所以0a <时,()f x 在(,)a −∞和(0,)+∞上递增,在(,0)a 上递减,所以0x =是()f x 的极小值点,所以选项B 错;因为三次函数3y x =是奇函数,没有对称轴,所以平移与伸缩变换后仍没有对称轴,所以选项C 错; 因为是多选,所以正确选项为AD .另,三次函数的对称中心点为二阶导函数的零点,因为()126f x x a '=−,所以()1260f x x a '=−=时, 12x a =,所以112a =时,2a =,所以存在2a =,使得点(1,(1))f 为曲线()y f x =的对称中心. 三、填空题:本题共3小题,每小题5分,满分15分.12.记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,若347a a +=,2535a a +=,则10S = . 解:因为347a a +=,2535a a +=,所以22525a a a ++=,又因为3427a a a a +=+,所以21a =−,又因为23423a d a a +=+,所以3d =,14a =−,所以1023a =,所以1095S =.13.已知α为第一象限角,β为第三象限角,tan tan 4αβ+=,tan tan 1αβ=,则sin()αβ+= .解:根据题意tan tan tan()1tan tan αβαβαβ++==−−,又因为α为第一象限角,β为第三象限角,所以22222n m n m πππαβπππ+++++<<,即αβ+第三或第四象限的角,由于tan()0αβ+=−,所以αβ+是第四象限的角,所以sin()αβ+=.14.在下图的44⨯方格表中有4个方格,要求每行和每列均恰有一个方格被选中,则共有 种选法;在符合上述要求的选法中,选中方格中的四个数之和的最大值是 .解:行列式法,第一步,先从第一行的4个数中任选一个,不同选法有14C 种,第二步,去掉第一步选的数所在的行和列,再从余下的三行三列数中第一行中任选一个数,不同选法有13C 种,第三步,把第二步中选取的数所在的行和列去掉,从余下的2行2列的第一行中任先一个数,不同选法有12C 种,第四步,去掉第三步选的数所在的行与列后余下一个数,不同选法有11C 种,所以共有1111432124C C C C =种选法.因为每列数的十位数都相同,所以把个位数都看成0,则任意的不同行与列的 四个数的和都为100,所以所有个位数所组成如下的图,不同行列的4个数之 和最大值为5+3+3+1=12,故选中方格中的四个数之和的最大值是112. (即4134231215433321112a a a a +++=+++=).四、解答题:本题共5小题,满分87分.解答应写出必要的文字说明、计算过程、证明过程. 15. (本题满分13分)记ABC △的内角A B C 、、的对边分别为a b c 、、,已知sin 2A A =. (1)求A ;(2)若2a =sin sin 2C c B =,求ABC △的周长.解:(1)因为sin 2A A =,所以1sin 12A A =,所以sin()13A π+=,所以32A ππ+=,所以30A =;(2)由(1)知30A =,因为2a =,所以4sin aA=,sin sin 2C c B =sin c C =,又因为sin sin sin c a bC A B==4sin b B ==,所以cos B =,所以45B =,105c =所以4sin b B ==,4sin1054sin(6045)6c ==+=+,所以2a b c ++= 16. (本题满分 15分)已知函数3()x f x e ax a =−−.(1)当1a =时,求曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程.(2)若()f x 有极小值,且极小值小于0,求a 的取值范围.解:(1)因为1a =,所以()1x f x e x =−−,所以()1x f x e '=−,所以(1)2f e =−,(1)1f e '=−, 所以2(1)(1)y e e x −+=−−,所以(1)1y e x =−−,即曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程是(1)1y e x =−−;(2)因为3()x f x e ax a =−−,所以()x f x e a '=−是单调递增函数,又因为()f x 有极小值,所以 ()0f x '=有解,所以ln (0)x a a =>,所以()f x 的极小值为3(ln )ln f a a a a a =−−,所以3ln 0a a a a −−<,所以21ln 0a a −−<,令2()1ln g a a a =−−,则1()20g a a a'=−−<,所以 函数2()1ln g a a a =−−在(0,)+∞上单调递减,又因为(1)0g =,所以1a >,即a 的取值范围是(1,)+∞.17. (本题满分15分)如图,平面四边形ABCD 中, 8AB =,3CD =,53AD =,90ADC ∠=,30BAD ∠=,点E F 、满足25AE AD =,12AF AB =,将AEF △沿EF 对折至PEF △,使得43PC =.(1)证明: EF PD ⊥(2)求面PCD 与面PBF 所成的二面角的正弦值. 解:(1)因为1725EF AF AE AB AD =−=−,又因为 1212()2525EF AD AB AD AD AB AD AD AD ⋅=−⋅=⋅−⋅12853cos3053533030025=⨯⨯−⨯⨯=−=,所以EF AD ⊥,即,EF ED EF PE ⊥⊥, 所以EF PED ⊥平面,又因为PD PED ⊂平面,所以EF PD ⊥;(2)因为90ADC ∠=,所以CD AD ⊥,又由(1)知EF AD ⊥,所以CD EF ∥,又因为EF PED ⊥平面, 所以CD PED ⊥平面,所以CD PD ⊥,又因为43PC =,3CD =,所以39PD =,又因为23PE =, 33ED =,所以222PE DE PD +=,所以PE ED ⊥,所以PE BCDEF ⊥平面,如图,分别以,,EF ED EP 为,,x y z 轴的正方向建立空间直角坐标系,所以(0,0,23)P ,(3,33,0)C (0,33,0)D ,(2,0,0)F ,(4,23,0)B ,所以(0,33,23),(3,0,0)PD CD =−=−,(2,0,23)PF =−,(4,23,23)PB =−,设平面PCD 的法量为(,,)n x y z =,则3200y z x −=⎧⎨=⎩,令3z =,则2y =,0x =,所以(0,2,3)n =,同理求得平面PBF 的法向量为(3,1,1)m =−, 所以165cos ,65135m n <>==⨯,设面PCD 与面PBF 所成的二面角为θ,则865sin 65θ=.18. (本题满分17分)某投篮比赛分为两个阶段,每个参赛队由两名队员组成,比赛具体规则如下:第一阶段由参赛队中一名队员投篮3次,若3次都未投中,则该队被淘汰,比赛成绩为0分;若至少投中1次,则该队进入第二阶段,由该队的另一名队员投篮3次,每次投中得5分,未投中得0分.该队的比赛成绩为第二阶段的得分总和.某参赛队由甲、乙两名队员组成,设甲每次投中的概率为p ,乙每次投中的概率为q ,各次投中与否相互独立.(1)若0.4p =,0.5q =,甲参加第一阶段比赛,求甲、乙所在队的比赛成绩不少于5分的概率. (2)假设0p q <<.(i )为使得甲、乙所在队的比赛成绩为15分的概率最大,应该由谁参加第一阶段比赛? (ii )为使得甲、乙所在队的比赛成绩的数学期望最大,应该由谁参加第一阶段比赛? 解:(1)记A ={甲参加第一阶段比赛至少投中一次},B ={乙参加第二阶段比赛至少投中一次}, C ={甲、乙所在队的比赛成绩不少于5分},则3398()1(1)10.6125P A p =−−=−=, 337()1(1)10.58P B q =−−=−=,所以987686()()()0.68612581000P C P A P B ==⨯==, 所以甲、乙所在队的比赛成绩不少于5分的概率是0.686;(2)(i )记D ={第二阶段比赛成绩为15分},E ={甲、乙所在队的比赛成绩为15分},当甲参加第一阶段比赛时,3()1(1)P A p =−−,3()P D q =,所以33()[1(1)]P E q p =−−甲,同理,当乙参加第一阶段比赛时,33()[1(1)]P E p q =−−乙,因为0p q <<,所以3333323323()()[1(1)][1(1)][33][33]P E P E p q q p p q q q q p p p −=−−−−−=−+−−+乙甲222222222222[33][33]3[]pq p p q p q qp q pq p q pq p p q q pq =−+−−+=−−+3[()()(]3()()0pq p q p q pq p q pq p q p q pq =−+−−=−+−<,所以()()P E P E 乙甲<,所以为使得甲、乙所在队的比赛成绩为15分的概率最大,应该由甲参加第一阶段比赛;(ii )不妨设让甲参加第一阶段的的比赛,则甲进入第二阶段比赛的概率为31p −1-(),设乙进第二阶 段比赛时投中的次数为X ,得分为Y ,则5Y X =,因为(3,)X B q ~,所以()3(1)E X q q =−,()5()15(1)E Y E X q q ==−,所以甲、乙所在队的比赛成绩的数学期望为:3215(1)[1(1]15(1)(33)q q p pq q p p −−−=−−+),同理让乙参加第一阶段的的比赛时,甲、乙所在队的比赛成绩的数学期望为:3215(1)[1(1]15(1)(33)p p q pq q q q −−−=−−+),因为01p q <<<,所以22(33)(33)()(3)0p p q q p q p q −+−−+=−+−>,所以应该让甲参加第一阶段的比赛.19. (本题满分 17分)已知双曲线C :22()x y m m −=>0,点1(5,4)P 在C 上,k 为常数,01k <<,按照如下方式依次构造点n P (2,3,n =⋅⋅⋅);过点1n P −作斜率为k 的直线与C 的左支交于点1n Q −,令n P 为1n Q −关于y 轴的对称点,记nP 的坐标为(,)n n x y . (1) 若12k =,求22,x y ; (2)证明:数列{}n n x y −是公比为11kk+−的等比数列. (3)设n S 为12n n n P P P ++△的面积,证明:对于任意正整数n ,1n n S S +=.解:(1)因为点1(5,4)P 在C 上,所以25169m =−=,所以双曲线C :229x y −=,又因为过点1P ,斜率为k 的直线方程为4(5)y k x −=−,因为12k =,所以230x y −+=,解方程组229230x y x y ⎧−=⎨−+=⎩化简后得240y y −=,所以4y =或0y =,所以0y =时,3x =−,4y =时,5x =,又因为1Q 在左支上,所以1(3,0)Q −,所以1Q 关于y 轴的对称点为2(3,0)P ,所以223,0x y ==. (2)根据题意知1(,)n n n Q x y −−,所以11n n n ny yk x x −−−=+所以111111n n n nn n n nx x y y k k x x y y −−−−++−+=−+−+ 又因为11,,(2)n n n P P Q n −−≥都在曲线C 上,所以2222119n n n n x y x y −−−=−=,所以1111()()()()9n n n n n n n n x y x y x y x y −−−−−+=−+= 所以111199,n n n n n n n n x y x y x y x y −−−−+=+=−−,所以 111111111111()()9919()()91n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n nx y x y x y x y x y x y kx y x y k x y x y x y x y −−−−−−−−−−−−−−+−+−−−+===−−+−−−+−−所以数列{}n n x y −是公比为11kk+−的等比数列. (3)因为11112121221111()()()()221nn n n n n n n n n n n n n n x y S x y x x y y x x y y x y ++++++++++==−−−−−又因为112112(0,1)n n n n n n n n y y y y k x x x x ++++++−−==∈++,所以11212111212111()()()()()()()()22n n n n n n n n n n n n n n n n n S x x k x x x x k x x k x x x x x x x x ++++++++++++=−+−−+=−+−−+ 2221211211221211)2n n n n n n n n n n n n n n n n n k x x x x x x x x x x x x x x k x x x ++++++++++++=+−−−−++=−又由(2)知111111()()()11n n n n k k x y x y k k−−++−=−=−−,且2222119n n n n x y x y −−−=−= 所以1919()1n n n n n k x y x y k −−+==−+,两式相加得111129()()11n n n k k x k k−−−+=++−,所以 11111[9()()]211n n n k k x k k −−−+=++−,1111[9()()]211n n n k k x k k+−+=++−,112111[9()()]211n n n k k x k k +++−+=++− 所以2111122111111111[9()()][9()()][9()()]41111411n n n n n n n n n n k k k k k k S k x x x k k k k k k k−−++++−+−+−+=−=++−++−+−+− 221119()9()18411k k k k k+−=+−−+,所以n S 与无关,只有k 有关,说明n S 是与n 无关的定值, 所以对任意的正整数n ,1n n S S +=.。

2022年新高考数学全国Ⅰ卷 含解析

2022年新高考数学全国Ⅰ卷 含解析

2022年普通高等学校招生全国统一考试(新高考全国Ⅰ卷)数学本试卷共4页,22小题,满分150分。

考试用时120分钟。

注意事项:1.答卷前,考生务必用黑色字迹钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。

用2B 铅笔将试卷类型(A )填涂在答题卡相应位置上。

将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。

2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上。

3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。

不按以上要求作答的答案无效。

4.考生必须保持答题卡的整洁。

考试结束后,将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.若集合{4},{31}M xN x x =<=≥∣,则M N = ()A .{02}x x ≤<B .123xx ⎧⎫≤<⎨⎬⎩⎭C .{316}x x ≤<D .1163xx ⎧⎫≤<⎨⎬⎩⎭2.若i(1)1z -=,则z z +=()A .2-B .1-C .1D .23.在ABC △中,点D 在边AB 上,2BD DA =.记CA CD ==,m n ,则CB = ()A .32-m nB .23-+m nC .32+m nD .23+m n4.南水北调工程缓解了北方一些地区水资源短缺问题,其中一部分水蓄入某水库.已知该水库水位为海拔1485m .时,相应水面的面积为21400km .;水位为海拔1575m .时,相应水面的面积为21800km .,将该水库在这两个水位间的形状看作一个棱台,则该水库水位从海拔1485m .上升到1575m . 2.65≈)()A .931.010m⨯B .931.210m⨯C .931.410m⨯D .931.610m⨯5.从2至8的7个整数中随机取2个不同的数,则这2个数互质的概率为()A .16B .13C .12D .236.记函数π()sin (0)4f x x b ωω⎛⎫=++> ⎪⎝⎭的最小正周期为T .若2ππ3T <<,且()y f x =的图像关于点3π,22⎛⎫⎪⎝⎭中心对称,则π2f ⎛⎫= ⎪⎝⎭()A .1B .32C .52D .37.设0.110.1e ,ln 0.99a b c ===-,,则()A .a b c <<B .c b a<<C .c a b<<D .a c b<<8.已知正四棱锥的侧棱长为l ,其各顶点都在同一球面上.若该球的体积为36π,且3l ≤≤,则该正四棱锥体积的取值范围是()A .8118,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .2781,44⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .2764,43⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .[18,27]二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。

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新高考数学试卷及答案一、选择题1.通过随机询问110名不同的大学生是否爱好某项运动,得到如下的列联表:男女总计爱好402060不爱好203050总计6050110由2222()110(40302030),7.8()()()()60506050n ad bc K K a b c d a c b d -⨯⨯-⨯==≈++++⨯⨯⨯算得 附表:2()P K k ≥0.0500.0100.001k3.8416.63510.828参照附表,得到的正确结论是( )A .有99%以上的把握认为“爱好该项运动与性别有关”B .有99%以上的把握认为“爱好该项运动与性别无关”C .在犯错误的概率不超过0.1%的前提下,认为“爱好该项运动与性别有关”D .在犯错误的概率不超过0.1%的前提下,认为“爱好该项运动与性别无关”2.已知532()231f x x x x x =++++,应用秦九韶算法计算3x =时的值时,3v 的值为( ) A .27 B .11 C .109 D .36 3.设是虚数单位,则复数(1)(12)i i -+=( )A .3+3iB .-1+3iC .3+iD .-1+i4.甲、乙、丙三人到三个不同的景点旅游,每人只去一个景点,设事件A 为“三个人去的景点各不相同”,事件B 为“甲独自去一个景点,乙、丙去剩下的景点”,则(A |B)P等于( ) A .49B .29C .12D .135.如图,12,F F 是双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点,过2F 的直线与双曲线C 交于,A B 两点.若11::3:4:5AB BF AF =,则双曲线的渐近线方程为( )A .23y x =±B .22y x =±C .3y x =±D .2y x =±6.下列各组函数是同一函数的是( ) ①()32f x x =-与()2f x x x =-;()3f x 2x y x 2x 与=-=-②()f x x =与()2g x x =;③()0f x x =与()01g x x=;④()221f x x x =--与()221g t t t =--. A .① ② B .① ③C .③ ④D .① ④7.下列函数中,最小正周期为π,且图象关于直线3x π=对称的函数是( )A .2sin 23y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭B .2sin 26y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭ C .2sin 23x y π⎛⎫=+⎪⎝⎭ D .2sin 23y x π⎛⎫=-⎪⎝⎭8.函数f (x )=2sin(ωx +φ)(ω>0,-2π<φ<2π)的部分图象如图所示,则ω、φ的值分别是( )A .2,-3πB .2,-6πC .4,-6π D .4,3π 9.<n+1(n∈N *),某同学应用数学归纳法的证明过程如下: (1)当n=1时不等式成立.(2)假设当n=k(k∈N *)时,不等式成立,<k+1. 那么当n=k+1时=<所以当n=k+1时,不等式也成立.根据(1)和(2),可知对于任何n∈N *,不等式均成立. 则上述证法( ) A .过程全部正确 B .n=1验得不正确C .归纳假设不正确D .从n=k 到n=k+1的证明过程不正确 10.设,a b R ∈,“0a =”是“复数a bi +是纯虚数”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11.下表提供了某厂节能降耗技术改造后在生产A 产品过程中记录的产量x (吨)与相应的生产能耗y (吨)的几组对应数据,根据表中提供的数据,求出y 关于x 的线性回归方程为0.70.35y x =+,则下列结论错误的是( )A .产品的生产能耗与产量呈正相关B .回归直线一定过4.5,3.5() C .A 产品每多生产1吨,则相应的生产能耗约增加0.7吨D .t 的值是3.1512.设,a b ∈R ,数列{}n a 中,211,n n a a a a b +==+,N n *∈ ,则( )A .当101,102b a => B .当101,104b a => C .当102,10b a =-> D .当104,10b a =->二、填空题13.设α 为第四象限角,且sin3sin αα=135,则 2tan =α ________. 14.设函数()212log ,0log (),0x x f x x x >⎧⎪=⎨-<⎪⎩ ,若()()f a f a >-,则实数a 的取值范围是__________.15.ABC △的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c .若π6,2,3b ac B ===,则ABC △的面积为__________.16.一个算法的伪代码如图所示,执行此算法,最后输出的S 的值为________.17.在等腰梯形ABCD 中,已知AB DC ,2,1,60,AB BC ABC ==∠=点E 和点F 分别在线段BC 和CD 上,且21,,36BE BC DF DC ==则AE AF ⋅的值为 . 18.已知圆C 经过(5,1),(1,3)A B 两点,圆心在x 轴上,则C 的方程为__________.19.34331654+log log 8145-⎛⎫+= ⎪⎝⎭________. 20.三个数成等差数列,其比为3:4:5,又最小数加上1后,三个数成等比数列,那么原三个数是三、解答题21.某农场有一块农田,如图所示,它的边界由圆O 的一段圆弧MPN (P 为此圆弧的中点)和线段MN 构成.已知圆O 的半径为40米,点P 到MN 的距离为50米.现规划在此农田上修建两个温室大棚,大棚I 内的地块形状为矩形ABCD ,大棚II 内的地块形状为CDP ,要求,A B 均在线段MN 上,,C D 均在圆弧上.设OC 与MN 所成的角为θ.(1)用θ分别表示矩形ABCD 和CDP 的面积,并确定sin θ的取值范围;(2)若大棚I 内种植甲种蔬菜,大棚II 内种植乙种蔬菜,且甲、乙两种蔬菜的单位面积年产值之比为4:3.求当θ为何值时,能使甲、乙两种蔬菜的年总产值最大.22.设O 为坐标原点,动点M 在椭圆C 22:12x y +=上,过M 作x 轴的垂线,垂足为N ,点P 满足2NP NM =.(1)求点P 的轨迹方程;(2)设点Q 在直线3x =-上,且1OP PQ ⋅=.证明:过点P 且垂直于OQ 的直线l 过C 的左焦点F .23.(辽宁省葫芦岛市2018年二模)直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为21x tcos y tsin αα=+⎧⎨=+⎩(t 为参数),在极坐标系(与直角坐标系xOy 取相同的长度单位,且以原点为极点,以x 轴正半轴为极轴)中,圆C 的方程为6cos ρθ=.(1)求圆C 的直角坐标方程;(2)设圆C 与直线l 交于点,A B ,若点P 的坐标为()2,1,求PA PB +的最小值. 24.在直角坐标系xOy 中,直线l 1的参数方程为2+,,x t y kt =⎧⎨=⎩(t 为参数),直线l 2的参数方程为2,,x m m m y k =-+⎧⎪⎨=⎪⎩(为参数).设l 1与l 2的交点为P ,当k 变化时,P 的轨迹为曲线C . (1)写出C 的普通方程;(2)以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,设()3:cos sin 20l ρθθ+-=,M 为l 3与C 的交点,求M 的极径.25.如图,在边长为4的正方形ABCD 中,点E,F 分别是AB,BC 的中点,点M 在AD 上,且14AM AD =,将AED,DCF 分别沿DE,DF 折叠,使A,C 点重合于点P ,如图所示2.()1试判断PB 与平面MEF 的位置关系,并给出证明; ()2求二面角M EF D --的余弦值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除1.A 解析:A 【解析】 【分析】 【详解】由27.8 6.635K ≈>,而()26.6350.010P K ≥=,故由独立性检验的意义可知选A2.D解析:D 【解析】 【分析】 【详解】 由秦九韶算法可得()())((())532231? 02311,f x x x x x x x x x x =++++=+++++0ν1∴=1ν=1303⨯+= 2ν33211=⨯+= 3ν113336=⨯+=故答案选D3.C解析:C 【解析】因为2(1)(12)1223i i i i i i -+=+--=+,故选 C. 考点:本题主要考查复数的乘法运算公式.4.C解析:C 【解析】 【分析】这是求甲独自去一个景点的前提下,三个人去的景点不同的概率,求出相应的基本事件的个数,即可得出结果. 【详解】甲独自去一个景点,则有3个景点可选,乙、丙只能在剩下的两个景点选择,根据分步乘法计数原理可得,对应的基本事件有32212⨯⨯=种;另外,三个人去不同景点对应的基本事件有3216⨯⨯=种,所以61(/)122P A B ==,故选C.本题主要考查条件概率,确定相应的基本事件个数是解决本题的关键.5.A解析:A 【解析】 【分析】设1123,4,5,AB BF AF AF x ====,利用双曲线的定义求出3x =和a 的值,再利用勾股定理求c ,由by x a=±得到双曲线的渐近线方程. 【详解】设1123,4,5,AB BF AF AF x ====,由双曲线的定义得:345x x +-=-,解得:3x =,所以12||F F ==c ⇒=因为2521a x a =-=⇒=,所以b =所以双曲线的渐近线方程为by x a=±=±. 【点睛】本题考查双曲线的定义、渐近线方程,解题时要注意如果题干出现焦半径,一般会用到双曲线的定义,考查运算求解能力.6.C解析:C 【解析】 【分析】定义域相同,对应关系一致的函数是同一函数,由此逐项判断即可. 【详解】①中()f x =的定义域为(),0∞-,()f x =(),0∞-,但()f x ==-与()f x =②中()f x x =与()g x =R ,但()g x x ==与()f x x =对应关系不一致,所以②不是同一函数;③中()0f x x =与()01g x x =定义域都是{}|0x x ≠,且()01f x x ==,()11g x x ==对应关系一致,所以③是同一函数;④中()221f x x x =--与()221g t t t =--定义域和对应关系都一致,所以④是同一函数.故选C 【点睛】本题主要考查同一函数的概念,只需定义域和对应关系都一致即可,属于基础题型.7.B解析:B 【解析】 【分析】首先选项C 中函数2sin 23x y π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的周期为2412T ππ==,故排除C,将3x π=,代入A,B,D 求得函数值,而函数sin()y A x B ωϕ=++在对称轴处取最值,即可求出结果. 【详解】先选项C 中函数2sin 23x y π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的周期为2412T ππ==,故排除C,将3x π=,代入A,B,D求得函数值为0,,而函数sin()y A x B ωϕ=++在对称轴处取最值. 故选:B . 【点睛】本题考查三角函数的周期性、对称性,难度较易.8.A解析:A 【解析】 【分析】由函数f (x )=2sin (ωx+φ)的部分图象,求得T 、ω和φ的值. 【详解】由函数f (x )=2sin (ωx+φ)的部分图象知,3T 5π412=-(π3-)3π4=, ∴T 2πω==π,解得ω=2; 又由函数f (x )的图象经过(5π12,2), ∴2=2sin (25π12⨯+φ), ∴5π6+φ=2kππ2+,k∈Z, 即φ=2kππ3-, 又由π2-<φπ2<,则φπ3=-; 综上所述,ω=2、φπ3=-.【点睛】本题考查了正弦型函数的图象与性质的应用问题,是基础题.9.D解析:D 【解析】 【分析】 【详解】题目中当n=k+1时不等式的证明没有用到n=k 时的不等式,正确的证明过程如下:在(2)中假设n k = 1k <+ (1)1k ++成立,即1n k =+时成立,故选D . 点睛:数学归纳法证明中需注意的事项(1)初始值的验证是归纳的基础,归纳递推是证题的关键,两个步骤缺一不可. (2)在用数学归纳法证明问题的过程中,要注意从k 到k +1时命题中的项与项数的变化,防止对项数估算错误.(3)解题中要注意步骤的完整性和规范性,过程中要体现数学归纳法证题的形式.10.B解析:B 【解析】 【分析】 【详解】当a=0时,如果b=0,此时0a bi +=是实数,不是纯虚数,因此不是充分条件;而如果a bi +已经是纯虚数,由定义实部为零,虚部不为零可以得到a=0,因此是必要条件,故选B【考点定位】本小题主要考查的是充分必要条件,但问题中又涉及到了复数问题,复数部分本题所考查的是纯虚数的定义11.D解析:D 【解析】 由题意,x =34564+++=4.5, ∵ˆy=0.7x+0.35, ∴y =0.7×4.5+0.35=3.5, ∴t=4×3.5﹣2.5﹣4﹣4.5=3, 故选D .12.A解析:A【分析】 对于B ,令214x λ-+=0,得λ12=,取112a =,得到当b 14=时,a 10<10;对于C ,令x 2﹣λ﹣2=0,得λ=2或λ=﹣1,取a 1=2,得到当b =﹣2时,a 10<10;对于D ,令x 2﹣λ﹣4=0,得12λ±=112a +=,得到当b =﹣4时,a 10<10;对于A ,221122a a =+≥,223113()224a a =++≥,4224319117()14216216a a a =+++≥+=>,当n ≥4时,1n n a a +=a n 12n a +>11322+=,由此推导出104aa >(32)6,从而a 1072964>>10. 【详解】对于B ,令214x λ-+=0,得λ12=, 取112a =,∴2111022n a a ==,,<, ∴当b 14=时,a 10<10,故B 错误; 对于C ,令x 2﹣λ﹣2=0,得λ=2或λ=﹣1, 取a 1=2,∴a 2=2,…,a n =2<10, ∴当b =﹣2时,a 10<10,故C 错误; 对于D ,令x 2﹣λ﹣4=0,得λ= 取112a +=,∴212a +=,…,12n a +=10, ∴当b =﹣4时,a 10<10,故D 错误; 对于A ,221122a a =+≥,223113()224a a =++≥, 4224319117()14216216a a a =+++≥+=>,a n +1﹣a n >0,{a n }递增,当n ≥4时,1n na a +=a n 12na +>11322+=,∴5445109323232aaaaaa⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⋅⎨⎪⋅⎪⋅⎪⎪⎪⎪⎩>>>,∴104aa>(32)6,∴a1072964>>10.故A正确.故选A.【点睛】遇到此类问题,不少考生会一筹莫展.利用函数方程思想,通过研究函数的不动点,进一步讨论a的可能取值,利用“排除法”求解.二、填空题13.-【解析】因为=====4cos2α-1=2(2cos2α-1)+1=2cos2α+1=所以cos2α=又α是第四象限角所以sin2α=-tan2α=-点睛:三角函数求值常用方法:异名三角函数化为同解析:-3 4【解析】因为3sinsinαα=()2sinsinααα+=22sin cos cos sinsinααααα+=()22221sin cos cos sinsinααααα+-=24sin cos sinsinαααα-=4cos2α-1=2(2cos2α-1)+1=2cos 2α+1=135,所以cos 2α=45.又α是第四象限角,所以sin 2α=-35,tan2α=-34.点睛:三角函数求值常用方法:异名三角函数化为同名三角函数,异角化为同角,异次化为同次,切化弦,特殊值与特殊角的三角函数互化.14.【解析】【分析】【详解】由题意或或或则实数的取值范围是故答案为解析:(1,0)(1,)【解析】【分析】【详解】由题意()()f a f a >-⇒2120 log log a a a >⎧⎪⎨>⎪⎩或()()1220 log log a a a <⎧⎪⎨->-⎪⎩01a a a >⎧⎪⇒⎨>⎪⎩或0 11a a a a<⎧⎪⇒>⎨->-⎪⎩或10a -<<,则实数a 的取值范围是()()1,01,-⋃+∞,故答案为()()1,01,-⋃+∞.15.【解析】【分析】本题首先应用余弦定理建立关于的方程应用的关系三角形面积公式计算求解本题属于常见题目难度不大注重了基础知识基本方法数学式子的变形及运算求解能力的考查【详解】由余弦定理得所以即解得(舍去解析:【解析】【分析】本题首先应用余弦定理,建立关于c 的方程,应用,a c 的关系、三角形面积公式计算求解,本题属于常见题目,难度不大,注重了基础知识、基本方法、数学式子的变形及运算求解能力的考查.【详解】由余弦定理得2222cos b a c ac B =+-, 所以2221(2)2262c c c c +-⨯⨯⨯=, 即212c =解得c c ==-所以2a c ==11sin 222ABC S ac B ∆==⨯= 【点睛】本题涉及正数开平方运算,易错点往往是余弦定理应用有误或是开方导致错误.解答此类问题,关键是在明确方法的基础上,准确记忆公式,细心计算.16.8【解析】分析:先判断是否成立若成立再计算若不成立结束循环输出结果详解:由伪代码可得因为所以结束循环输出点睛:本题考查伪代码考查考生的读图能力难度较小解析:8【解析】分析:先判断6I <是否成立,若成立,再计算I S ,,若不成立,结束循环,输出结果.详解:由伪代码可得3,2;5,4;7,8I S I S I S ======,因为76>,所以结束循环,输出8.S =点睛:本题考查伪代码,考查考生的读图能力,难度较小.17.【解析】在等腰梯形ABCD 中由得所以考点:平面向量的数量积 解析:2918【解析】 在等腰梯形ABCD 中,由AB DC ,2,1,60,AB BC ABC ==∠=得12AD BC ⋅=,1AB AD ⋅=,12DC AB =,所以()()AE AF AB BE AD DF ⋅=+⋅+ 22121111129131231218331818AB BC AD AB AB AD BC AD AB BC AB ⎛⎫⎛⎫=+⋅+=⋅+⋅++⋅=++-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.考点:平面向量的数量积.18.【解析】【分析】由圆的几何性质得圆心在的垂直平分线上结合题意知求出的垂直平分线方程令可得圆心坐标从而可得圆的半径进而可得圆的方程【详解】由圆的几何性质得圆心在的垂直平分线上结合题意知的垂直平分线为令 解析:22(2)10x y -+=.【解析】【分析】由圆的几何性质得,圆心在AB 的垂直平分线上,结合题意知,求出AB 的垂直平分线方程,令0y =,可得圆心坐标,从而可得圆的半径,进而可得圆的方程.【详解】由圆的几何性质得,圆心在AB 的垂直平分线上,结合题意知,AB 的垂直平分线为24y x =-,令0y =,得2x =,故圆心坐标为(2,0),所以圆的半径=22(2)10x y -+=.【点睛】本题主要考查圆的性质和圆的方程的求解,意在考查对基础知识的掌握与应用,属于基础题.19.【解析】试题分析:原式=考点:1指对数运算性质 解析:278【解析】 试题分析:原式=344332542727log log 134588-⎡⎤⎛⎫+⨯=+=⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦ 考点:1.指对数运算性质.20.2025【解析】设这三个数:()则成等比数列则或(舍)则原三个数:152025解析:20 25【解析】 设这三个数:、、(),则、、成等比数列,则或(舍),则原三个数:15、20、25三、解答题21.(1)()8004cos cos sin θθθ+, ()1600cos cos ,sin θθθ- 1,14⎡⎫⎪⎢⎣⎭;(2)6π. 【解析】分析:(1)先根据条件求矩形长与宽,三角形的底与高,再根据矩形面积公式以及三角形面积公式得结果,最后根据实际意义确定sin θ的取值范围;(2)根据条件列函数关系式,利用导数求极值点,再根据单调性确定函数最值取法. 详解:解:(1)连结PO 并延长交MN 于H ,则PH ⊥MN ,所以OH =10.过O 作OE ⊥BC 于E ,则OE ∥MN ,所以∠COE =θ,故OE =40cos θ,EC =40sin θ,则矩形ABCD 的面积为2×40cos θ(40sin θ+10)=800(4sin θcos θ+cos θ), △CDP 的面积为12×2×40cos θ(40–40sin θ)=1600(cos θ–sin θcos θ). 过N 作GN ⊥MN ,分别交圆弧和OE 的延长线于G 和K ,则GK =KN =10. 令∠GOK =θ0,则sin θ0=14,θ0∈(0,π6). 当θ∈[θ0,π2)时,才能作出满足条件的矩形ABCD , 所以sin θ的取值范围是[14,1). 答:矩形ABCD 的面积为800(4sin θcos θ+cos θ)平方米,△CDP 的面积为 1600(cos θ–sin θcos θ),sin θ的取值范围是[14,1). (2)因为甲、乙两种蔬菜的单位面积年产值之比为4∶3,设甲的单位面积的年产值为4k ,乙的单位面积的年产值为3k (k >0),则年总产值为4k ×800(4sin θcos θ+cos θ)+3k ×1600(cos θ–sin θcos θ) =8000k (sin θcos θ+cos θ),θ∈[θ0,π2).设f (θ)= sin θcos θ+cos θ,θ∈[θ0,π2), 则()()()()222'sin sin 2sin 1211f cos sin sin sin θθθθθθθθ=--=-+-=--+. 令()'=0f θ,得θ=π6, 当θ∈(θ0,π6)时,()'>0f θ,所以f (θ)为增函数; 当θ∈(π6,π2)时,()'<0f θ,所以f (θ)为减函数, 因此,当θ=π6时,f (θ)取到最大值. 答:当θ=π6时,能使甲、乙两种蔬菜的年总产值最大. 点睛:解决实际应用题的步骤一般有两步:一是将实际问题转化为数学问题;二是利用数学内部的知识解决问题.22.(1)222x y +=;(2)见解析.【解析】【分析】【详解】试题分析:(1)转移法求轨迹:设所求动点坐标及相应已知动点坐标,利用条件列两种坐标关系,最后代入已知动点轨迹方程,化简可得所求轨迹方程;(2)证明直线过定点问题,一般方法是以算代证:即证0OQ PF ⋅=,先设 P (m ,n ),则需证330+-=m tn ,即根据条件1OP PQ ⋅=可得2231--+-=m m tn n ,而222m n +=,代入即得330+-=m tn .试题解析:解:(1)设P (x ,y ),M (00,x y ),则N (0,0x ),00NP (x ,),MN 0,x y y =-=()由NP 2NM =得000x y y ==,. 因为M (00,x y )在C 上,所以22x 122y +=. 因此点P 的轨迹为222x y +=.由题意知F (-1,0),设Q (-3,t ),P (m ,n ),则 OQ 3t PF 1m n OQ PF 33m tn =-=---⋅=+-,,,,,OP m n PQ 3m t n ==---,,(,). 由OP PQ 1⋅=得-3m-2m +tn-2n =1,又由(1)知222m n +=,故3+3m-tn=0.所以OQ PF 0⋅=,即OQ PF ⊥.又过点P 存在唯一直线垂直于OQ ,所以过点P 且垂直于OQ 的直线l 过C 的左焦点F.点睛:定点、定值问题通常是通过设参数或取特殊值来确定“定点”是什么、“定值”是多少,或者将该问题涉及的几何式转化为代数式或三角问题,证明该式是恒成立的. 定点、定值问题同证明问题类似,在求定点、定值之前已知该值的结果,因此求解时应设参数,运用推理,到最后必定参数统消,定点、定值显现.23.(1)()2239x y -+=(2)【解析】分析:(1)将6cos ρθ=两边同乘ρ,根据直角坐标与极坐标的对应关系得出直角坐标方程;(2)将直线的参数方程代入圆的普通方程,根据参数的几何意义与根与系数的关系得出PA PB +.详解:(1)由26cos ,6cos ρθρρθ==得,化为直角坐标方程为226x y x +=,即()2239x y -+=(2)将l 的参数方程带入圆C 的直角坐标方程,得()22cos sin 70t t αα+--= 因为0>,可设12,t t 是上述方程的两根,()12122cos sin 7t t t t αα⎧+=--⎨⋅=-⎩所以又因为(2,1)为直线所过定点,1212PA PB t t t t ∴+=+=-==≥=所以PA PB 的最小值为∴+点睛:本题考查了极坐标方程与直角坐标方程的转化,参数方程的几何意义与应用,属于基础题.24.(1)()2240x y y -=≠(2【解析】(1)消去参数t 得1l 的普通方程()1:2l y k x =-;消去参数m 得l 2的普通方程()21:2l y x k=+. 设(),P x y ,由题设得()()212y k x y x k ⎧=-⎪⎨=+⎪⎩,消去k 得()2240x y y -=≠. 所以C 的普通方程为()2240x y y -=≠. (2)C 的极坐标方程为()()222cos sin 402π,πρθθθθ-=<<≠.联立()()222cos sin 4,cos sin 0ρθθρθθ⎧-=⎪⎨+=⎪⎩得()cos sin 2cos sin θθθθ-=+. 故1tan 3θ=-, 从而2291cos ,sin 1010θθ==. 代入()222cos sin 4ρθθ-=得25ρ=,所以交点M【名师点睛】本题考查了极坐标方程的求法及应用,重点考查了转化与化归能力.遇到求曲线交点、距离、线段长等几何问题时,求解的一般方法是分别化为普通方程和直角坐标方程后求解,或者直接利用极坐标的几何意义求解.要结合题目本身特点,确定选择何种方程.25.(1)见解析;(2【解析】【分析】(1)根据线面平行的判定定理直接证明即可;(2)连接BD 交EF 与点N ,先由题中条件得到MND ∠为二面角M EF D ﹣﹣的平面角,再解三角形即可得出结果.【详解】(1)PB 平面MEF .证明如下:在图1中,连接BD ,交EF 于N ,交AC 于O , 则1124BN BO BD ==, 在图2中,连接BD 交EF 于N ,连接MN ,在DPB 中,有14BN BD =,14PM PD =, MN PB ∴. PB ⊄平面MEF ,MN ⊂平面MEF ,故PB 平面MEF ;(2)连接BD 交EF 与点N ,图2中的三角形PDE 与三角形PDF 分别是图1中的Rt ADE 与Rt CDF ,PD PE PD PF ∴⊥⊥,,又PE PE P ⋂=,PD ∴⊥平面PEF ,则PD EF ⊥,又EF BD ⊥,EF ∴⊥平面PBD ,则MND ∠为二面角M EF D ﹣﹣的平面角.可知PM PN ⊥,则在Rt MND中,1PM PN =,=MN ==在MND中,3MD DN ==,222623MN DN MD cos MND MN DN +-∠==⋅. ∴二面角M EF D ﹣﹣的余弦值为63.【点睛】本题主要考查线面平行的判定,以及二面角的求法,熟记线面平行的判定定理以及二面角的概念即可,属于常考题型.。

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