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

1AAAD.

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ADAB.

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 (,,)xyzn,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3a,225c. 所以5c,2224bac.

所以椭圆E的方程为22

1

94xy

,其短轴长为4.

(Ⅱ)设直线CD的方程为1xmy,

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

111xmy, 所以1

2y

y,112

()1

22ymy

xm

. 所以112

(,)

22myy

N

.

因为Q为OD的中点,且

221xmy, 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1a时,2()sin(sin)fxxxxbxxxb.

记()singxxx(0x),则'()1cos0gxx.

所以()gx在[0,)上是增函数.

所以当0x时,()(0)0gxg.

所以当0x时,()(sin)fxxxxbb.

②由2()sinfxxxxb得'()2sincosfxxxxx,且'(0)0f.

当0x时,'()(1cos)sinfxxxxx.

因为1cos0x,sin0xx,

所以'()0fx.

因为'()'()fxfx对任意Rx恒成立,

所以当0x时,'()0fx.

所以0是()fx的唯一极值点.

(Ⅱ)设曲线()yfx与曲线cosyx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

121kk.

因为(cos)'sinxx,

所以

1212sinsin1xxkk.

所以

12{sin,sin}{1,1}xx.

不妨设

1sin1x,则

12

2

xk,Zk.

因为

111111'()2sincoskfxaxxxx,

由“优切线”的定义可知

111112sincossinaxxxxx.