2024北京海淀区高三(上)期末数学试题及答案
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高三年级(数学)参考答案 第 1 页(共 9 页) 海淀区2023—2024学年第一学期期末练习
高三数学参考答案
一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分)
(1)A (2)D (3)B (4)D (5)C
(6)A (7)D (8)B (9)B (10)D
二、填空题(共5小题,每小题5分,共25分)
( 11 )5 (12)2
(13)1
75
5 (14)1 1(答案不唯一)
(15)②④
三、解答题(共6小题,共85分)
(16)(共13分)
解:(Ⅰ)连接
1AD.
在四棱柱
1111ABCDABCD中,侧面
11CDDC为平行四边形,
所以
11//CDCD,
11CDCD.
因为//ABCD,1
2CDAB,M为AB中点,
所以//CDAM,CDAM.
所以
11//CDAM,
11CDAM.
所以四边形
11MADC为平行四边形.
所以
11//MCAD.
因为
1CM平面
11ADDA,
所以
1//CM平面
11ADDA.
(Ⅱ)在正方形
11ABBA中,
1AAAB.
因为平面
11ABBA平面ABCD,
所以
1AA平面ABCD.
所以
1AAAD.
因为
1ADBM,
1BM平面
11ABBA,
1BM与
1AA相交,
M
D1C1B1
A1
DCB
A高三年级(数学)参考答案 第 2 页(共 9 页) 所以AD平面
11ABBA.
所以ADAB.
如图建立空间直角坐标系Axyz.
不妨设1AD,则
(0,0,0)A,
1(1,2,1)C,
1(0,2,2)B,(0,0,1)M.
所以
1(1,2,1)AC
,
11(1,0,1)CB
,
1(1,2,0)MC
.
设平面
11MBC的法向量为 (,,)xyzn,则
11
10,
0,CB
MC
n
n即0,
20.xz
xy
令2x,则1y,2z.于是(2,1,2)n.
因为1
1
16
cos,
9|||AC
AC
AC
n
n
n|,
所以直线
1AC与平面
11MBC所成角的正弦值为6
9. z
y
xM
D1C1B1
A1
DCB
A高三年级(数学)参考答案 第 3 页(共 9 页) (17)(共14分)
解:(Ⅰ)由正弦定理
sinsinsinabc
ABC及2cos2cAba,得
2sincos2sinsinCABA. ①
因为πABC,
所以sinsin()sincoscossinBACACAC. ②
由①②得2sincossin0ACA.
因为(0,π)A,所以sin0A. 所以1
cos
2C.
因为(0,π)C, 所以π
3C. (Ⅱ)选条件②:1
sinsin
2BA. 由(Ⅰ)知,π2π
π
33BAA. 所以2π
sinsinsin()sin
3BAAA
3131
cossinsincossin
2222AAAAA
π
sin()
3A. 所以π1
sin()
32A. 因为2π
(0,)
3A,所以πππ
(,)
333A. 所以ππ
36A,即π
6A.
所以ABC△是以AC为斜边的直角三角形. 因为3c,
所以3
2
πsinsin
3AB
AC
C. 高三年级(数学)参考答案 第 4 页(共 9 页) 所以AC边上的中线的长为1.
选条件③:2222ba.
由余弦定理得223abab.
AC设边上的中线长为d,由余弦定理得
2
222cos
42bab
daC
2
2
42bab
a
222
2
23
4abb
a
1.
所以AC边上的中线的长为1.
(18)(共13分)
解:(Ⅰ)根据三人投篮得分统计数据,在10场比赛中,甲共获胜3场,分别是第3场,
第8场,第10场.
设A表示“从10场比赛中随机选择一场,甲获胜”,则
3
()
10PA.
(Ⅱ)根据三人投篮得分统计数据,在10场比赛中,甲得分不低于10分的场次有6场,
分别是第2场,第3场,第5场,第8场,第9场,第10场,其中乙得分大于丙
得分的场次有4场,分别是第2场、第5场、第8场、第9场.
所以X的所有可能取值为0,1,2.
20
24
2
61
(0)
15CC
PX
C,11
24
2
68
(1)
15CC
PX
C
,02
24
2
62
(2)
5CC
PX
C.
所以X的分布列为
X 0 1 2
P 1
15 8
15 2
5
所以1824
()012
151553EX.
(Ⅲ)
213()()()DYDYDY. 高三年级(数学)参考答案 第 5 页(共 9 页) (19)(共15分)
解:(Ⅰ)由题意知3a,225c. 所以5c,2224bac.
所以椭圆E的方程为22
1
94xy
,其短轴长为4.
(Ⅱ)设直线CD的方程为1xmy,
11(,)Cxy,
22(,)Dxy,则
11(,)Mxy. 由22
1,
94
1
xy
xmy得22(49)8320mymy. 所以
1228
49
m
yy
m.
由(3,0)A得直线AM的方程为1
1(3)
3
y
yx
x. 由1
1(3),
3
1
y
yx
x
xmy得1
112
3y
y
xmy
.
因为
111xmy, 所以1
2y
y,112
()1
22ymy
xm
. 所以112
(,)
22myy
N
.
因为Q为OD的中点,且
221xmy, 所以221
(,)
22myy
Q
.
所以直线NQ的斜率
21
221
222121
28
84922
12()18129
1
2249myy
yymmk
mymymyymm
m
.
当0m时,0k. 高三年级(数学)参考答案 第 6 页(共 9 页) 当0m时, 因为9
122129123m
m
,当且仅当3
2m时,等号成立.
所以
2823
9129m
k
m
.
所以当3
2m时, k
取得最大值23
9.
(20)(共15分)
解:(Ⅰ)①当1a时,2()sin(sin)fxxxxbxxxb.
记()singxxx(0x),则'()1cos0gxx.
所以()gx在[0,)上是增函数.
所以当0x时,()(0)0gxg.
所以当0x时,()(sin)fxxxxbb.
②由2()sinfxxxxb得'()2sincosfxxxxx,且'(0)0f.
当0x时,'()(1cos)sinfxxxxx.
因为1cos0x,sin0xx,
所以'()0fx.
因为'()'()fxfx对任意Rx恒成立,
所以当0x时,'()0fx.
所以0是()fx的唯一极值点.
(Ⅱ)设曲线()yfx与曲线cosyx的两条互相垂直的“优切线”的切点的横坐标
分别为
1x,
2x,其斜率分别为
1k,
2k,则
121kk.
因为(cos)'sinxx,
所以
1212sinsin1xxkk.
所以
12{sin,sin}{1,1}xx.
不妨设
1sin1x,则
12
2
xk,Zk.
因为
111111'()2sincoskfxaxxxx,
由“优切线”的定义可知
111112sincossinaxxxxx.