2011届高三数学上册学情调研考试试题2

2022/2023学年第一学期高三10月学情调研测试数学试题一、单项选择题: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][(){},14,,11A B x a x a ∞∞=-⋃+=-<<+，若A B =∅ ，则实数a 的取值范围为（）A.()2,3 B.[)2,3 C.(]2,3 D.[]2,3【答案】D 【解析】【分析】利用数轴法解决集合的交集运算即可.【详解】因为][(){},14,,11A B x a x a ∞∞=-⋃+=-<<+，且A B =∅ ，所以1114a a -≥⎧⎨+≤⎩，解得23a a ≥⎧⎨≤⎩，故23a ≤≤，即[]2,3a ∈.故选：D.2.已知i 为虚数单位，则复数13i12iz -=+对应的点位于（）A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限【答案】C 【解析】【分析】利用复数的四则运算化简，结合复数的几何意义，即可得到答案．【详解】13i (13i)(12i)1i 12i (12i)(12i)z ---===--++- ，∴复数z 在复平面内对应的点为(1,1)--，位于第三象限．故选：C ．3.已知单位向量,a b满足2a b -= ，则a 在b 方向上的投影向量为（）A.bB.b -C.2aD.a-【答案】B 【解析】【分析】先由条件计算得a b ⋅ 的值，再利用a 在b 方向上的投影向量为cos b a b ba b b bθ⋅⋅=⋅求得答案.【详解】因为,a b是单位向量，所以1,1a b == ，故22221,1a a b b ==== ，由2a b -= 得24a b -= ，即()24a b-=，则2224a b a b =⋅+- ，即1214a b ⋅=+- ，得1a b ⋅=-，设a 与b 的夹角为θ，则a 在b 方向上的投影向量为1cos 11b a b b ba b b bbθ⋅-⋅=⋅=⋅=-.故选：B.4.与直线310x y -+=关于y 轴对称的直线的方程为（）A.310x y -+= B.310x y +-= C.310x y ++= D.310x y ++=【答案】B 【解析】【分析】设(,)P x y 为所求直线上任一点，则(,)P x y 关于y 轴对称的点为(,)x y -，将其代入310x y -+=中化简可得答案.【详解】设(,)P x y 为所求直线上任一点，则(,)P x y 关于y 轴对称的点为(,)x y -，由题意可得点(,)x y -在直线310x y -+=上，所以310x y --+=，即310x y +-，所以与直线310x y -+=关于y 轴对称的直线的方程为310x y +-=，故选：B5.定义:若函数()f x 的图象经过Ω变换后所得图象的对应函数的值域与()f x 的值域相同，则称Ω变换是()f x 的”同值变换”.则下列正确的是（）A.()cos()6f x x π=+:Ω将函数()f x 的图象关于点(e 0)，对称B.2()=2f x x x -:Ω将函数()f x 的图象关于原点对称C.()=21xf x -:Ω将函数()f x 的图象关于x 轴对称D.2()=log f x x :Ω将函数()f x 的图象关于直线y x =对称【答案】A 【解析】【分析】讨论原函数和变化后的函数值域是否相同即可.【详解】因为函数()cos()6f x x π=+的图象关于x 轴上的点(e 0)，对称后得到的仍然为三角函数，值域仍然为[]1,1-，所以A 选项正确；因为2()=2f x x x -的值域为[)1,-+∞，关于原点对称后的函数为2()=2f x x x -+，值域为(],1-∞，所以B 选项错误；()=21x f x -的值域为(1,)-+∞，关于x 对称后的值域为(,1)-∞，所以C 选项错误；2()=log f x x 的值域为R ,2()=log f x x 关于直线y x=对称的函数为2()=log f x x 的反函数，即2x y =值域为(0,)+∞,所以D 选项错误.故选:A.6.椭圆E :22x a +22y b=1（a >b >0）左右焦点分别为12F F ，上顶点为A ，射线AF 1交椭圆E 于B ，以AB 为直径的圆过2F ，则椭圆E 的离心率是（）A.22B.33C.12D.5【答案】D 【解析】【分析】以AB 为直径的圆过2F ，即22AF BF ⊥，由勾股定理与椭圆定义用a 表示出1BF ，2BF ，然后在12AF F △和12BF F △中，由1212cos cos 0AF F BF F ∠+∠=得出,a c 的齐次等式，变形后可得离心率．【详解】由题意12AF AF a ==，设1BF t =，则22BF a t =-，又以AB 为直径的圆过2F ，即22AF BF ⊥，所以222(2)()a a t a t +-=+，解得23t a =，所以243BF a =，在12AF F △和12BF F △中，12cos c AF F a∠=，22222124164399cos 22223c a a c a BF F ac c a +--∠==⋅⋅，1212180AF F BF F ∠+∠=︒，所以1212cos cos 0AF F BF F ∠+∠=，即22302c c a a ac-+=，整理得225a c =，所以55c e a ==．故选：D ．7.定义在[0，π]上的函数πsin(6y x ω=-(ω>0)存在极值点，且值域1[,)2M ⊆-+∞，则ω的范围是（）A.[76,2] B.24[,]33C.74(,63] D.[223，]【答案】B 【解析】【分析】由π[,]666x ωωππ-∈-π-，根据极值点和值域范围即可求得ω的范围.【详解】定义在[0,π]上的函数πsin()6y x ω=-,π[,]666x ωωππ-∈-π-,因为函数存在极值点，所以π62ωππ-≥，即ω≥23.又因为值域1[,)2M ⊆-+∞，所以π66ω7ππ-≤，即有：43ω≤,综上：24[,33ω∈.故选：B8.当0x >时，不等式2e 2ln 1x x mx x ≤++有解，则实数m 的范围为（）A.[)1,+∞ B.1,e ⎡-+∞⎫⎪⎢⎣⎭C.2,e ⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭D.[)2,+∞【解析】【分析】先令1m =，构造导数证得在()0,1上存在0x 使得02000e2ln 1x x x x =++，即1m =满足题意，故排除D ；再利用一次函数的单调性证得当1m <时，2e 2ln 1x x x m x >++在()0,∞+上恒成立，即可排除BC ，实则至此已经可以选择A 选项，然而我们可以进一步证得当1m >时，题设不等式也成立，由此选项A 正确.【详解】当1m =时，题设不等式可化为2e 2ln 10x x x x ---≤有解，令()()2e 2ln 10xf x x x x x =--->，则问题转化为()0f x ≤有解，()()()()22e 2e 1212xxx x f x x x xx '+-=-+=-，令()()210e xx x g x =->，则()()2e 20xg x x x +=>'，所以()g x 在()0,∞+上单调递增，又()010g =-<，()1e 10g =->，故()g x 在()0,1上存在唯一零点0x ，且0201e x x =，两边取自然对数得002ln 0x x +=，所以当00x x <<时，()0g x <，即()0f x '<，故()f x 单调递减；当0x x >时，()0g x >，即()0f x '>，故()f x 单调递增；所以()()()00220000000min e 2ln 1e 12ln 0xxf x f x x x x x x x ==---=--+=，即在()0,1上存在0x 使得02000e2ln x x x x =++，即()0f x ≤有解0x ，即1m =满足题意，故排除D.由上述证明可得2e 2ln 10x x x x ---≥，即2e 2ln 1x x x x ≥++在()0,∞+上恒成立，令()2ln 1h m xm x =++，则()0h m x '=>，故()h m 在R 上单调递增；所以当1m <时，()()1h h m >，即2ln 12ln 1x x mx x ++>++，故2e 2ln 1x x x m x >++，即当1m <时，2e 2ln 1x x x m x >++在()0,∞+上恒成立，显然题设不等式无解，矛盾，故排除BC ；当1m >时，()()1h m h >，即2ln 12ln 1mx x x x ++>++，故00002ln 12ln 1mx x x x ++>++，又02000e2ln 1x x x x =++，故02000e 2ln 1x x mx x <++，即2e 2ln 1x x mx x ≤++至少有一解0x ；综上：m 1≥，即选项A 正确.【点睛】导函数中常用的两种常用的转化方法：一是利用导数研究含参函数的单调性，常化为不等式恒成立问题．注意分类讨论与数形结合思想的应用；二是函数的零点、不等式证明常转化为函数的单调性、极(最)值问题处理．二、多项选择题:本题共4小题，每小题5分，共20分.在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求.全部选对的得5分，有选错的得0分，部分选对的得2分.9.已知0,0a b >>，且24a b +=，则下列结论正确的是（）A.2ab ≤ B.12a +1b1≥ C.426a b +≥ D.2248a b +≤【答案】AB 【解析】【分析】对于A ，由42a b =+≥，可得2ab ≤，即可判断；对于B ，由12a +1b 111(2)(42a b a b=++，利用基本不等式求解即可；对于C ，由24222a b a b +=+≥=对于D ，由2224(2)4164a b a b ab ab +=+-=-，及2ab ≤即可求得2248a b +≥，从而即可判断.【详解】解：因为0,0a b >>，且24a b +=，对于A ，42a b =+≥2242ab ab ≤⇒≤⇒≤，当2a b =，即12a b =⎧⎨=⎩时，等号成立，故正确；对于B ，因为24a b +=，所以1(2)14a b +=，12a +1b 111(2)()42a b a b =++1211(2)(2(22)14244a b b a =++≥+=+=，当22a b b a =，即12a b =⎧⎨=⎩时，等号成立，故正确；对于C ，因为24222248a b a b +=+≥===⨯=，当2a b =，即12a b =⎧⎨=⎩时，等号成立，故错误；对于D ，因为2224(2)4164a b a b ab ab +=+-=-，又因为2ab ≤，所以48ab -≥-，所以1641688ab -≥-=，即2248a b +≥，当2a b =，即12a b =⎧⎨=⎩时，等号成立，故错误.故选：AB ．10.已知向量()()1,1,cos ,sin (0)a b θθθπ==≤≤．则下列命题正确的是（）A.若22,22b ⎛= ⎝⎭ ，则4πθ= B.存在θ，使得a b a b+=-C.与a共线的单位向量为22,22⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭ D.向量a与b夹角的余弦值范围是2,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦【答案】ABD 【解析】【分析】对于A ，由特殊角的三角函数值与θ的取值范围可得到4πθ=，故A 正确；对于B ，利用向量的数量积运算由a b a b +=- 易得0a b ⋅= ，从而得到tan 1θ=-，故34πθ=，即说法成立，故B 正确；对于C ，利用a a± 易求得与a 共线的单位向量有两个，故C 错误；对于D ，利用向量数量积运算求得,a b夹角的余弦值的表达式，结合三角函数的图像即可得到其取值范围是2,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦，故D 正确.【详解】对于A ，由题意得2cos 2θ=，又0θπ≤≤，故4πθ=，故A 正确；对于B ，因为a b a b +=- ，即22a b a b +=- ，即()()22a b a b +=- ，整理得222222a a b b a a b b +⋅+=-⋅+，即0a b ⋅= ，故1cos 1sin 0θθ⨯+⨯=，即sin cos θθ=-，得sin tan 1cos θθθ==-，又0θπ≤≤，所以34πθ=，即存在θ，使得a b a b +=- ，故B 正确；对于C ，因为()1,1a =r，所以a ==a共线的单位向量为a a ⎛±=±=±± ⎝ ，故C 错误；对于D，22cos ,cos sin sin 224a b a b a bπθθθ⋅⎛⎫==+=+ ⎪⎝⎭，又0θπ≤≤，所以5444p p p q £+£，所以2sin 124πθ⎛⎫-≤+≤ ⎪⎝⎭，即向量a 与b 夹角的余弦值范围是22⎡⎤⎢⎥⎣⎦，故D 正确.故选：ABD.11.已知定义在R 上的函数()f x ，满足()cos f x x +是奇函数，且()sin f x x -是偶函数．则下列命题正确的是（）A.34f π⎛⎫= ⎪⎝⎭B.12f π⎛⎫= ⎪⎝⎭C.()()f k x f x π+=D.22f x f x ππ⎛⎫⎛⎫-=+⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭【答案】BD 【解析】【分析】由()cos f x x +是奇函数，可得()()2cos f x f x x -+=-，由()()2cos f x f x x -+=-，可得()()2sin x f x x --=-两方程联立求出()f x 的解析式，然后逐个分析判断.【详解】因为()cos f x x +是奇函数，所以()cos()()cos f x x f x x -+-=-⎡+⎤⎣⎦，()cos ()cos f x x f x x -+=--，所以()()2cos f x f x x -+=-，因为()sin f x x -是偶函数，所以()sin()()sin f x x f x x ---=-，所以()()2sin f x f x x --=-，所以()sin cos f x x x =-，对于A ，33322sin cos 044422f πππ⎛⎫=-=-=⎪⎝⎭，所以A 错误，对于B ，sin cos 1222f πππ⎛⎫=-=⎪⎝⎭，所以B 正确，对于C ，()()()sin cos f k x k x k x πππ+=+-+，当k 为偶数时，()()()sin cos sin cos ()f k x k x k x x x f x πππ+=+-+=-=，当k 为奇数时，()()()sin cos sin cos sin cos ()f k x k x k x x x x x f x πππ+=+-+=---=--≠，所以C 错误，对于D ，因为sin cos cos sin 222f x x x x x πππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=---=-⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭，sin cos cos sin cos sin 222f x x x x x x x πππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=+-+=--=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭，所以22f x f x ππ⎛⎫⎛⎫-=+⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，所以D 正确，故选：BD12.过点()10P -，的直线l 与圆220:412C x y y +--=交于A ，B 两点，线段MN 是圆C的一条动弦，且MN =）A.AB 的最小值为B.△ABC 面积的最大值为8C.△ABCD.PM PN +uuu r uuu r的最小值为6-【答案】ACD 【解析】【分析】设圆心C 到直线AB 的距离为d ，求出AB ，即可判断A ；再由1||2ABC S AB d =⋅ ，求出ABC 面积的最大值即可判断B ，C ；取MN 的中点E ，求PM PN +uuu r uuu r的最小值转化为求PE的最小值即可判断D ．【详解】∵224120x y y +--=即22(2)16x y +-=，∴圆心()0,2C ，半径4r =()1,0P -在圆C 内，PC =，设圆心C 到直线AB 的距离为d ，由题意得0d ≤≤∵AB =min AB ==A 正确；1122ABC S AB d d =⋅=⨯=△∵205d ≤≤，∴当25d =时，()max ABC S =△，故B 错误，C 正确．取MN 的中点E ，则CE MN ⊥，又MN =3CE ==，∴点E 的轨迹是以()0,2C 为圆心，半径为3的圆．因为2PM PN PE +=，且min33PEPC =-= ，所以||PM PN +的最小值为6-，故D 正确．故选：ACD ．三、填空题:本题共4小题，每小题5分，共20分.13.若4cos 45πα⎛⎫-= ⎪⎝⎭，则sin 2α=_________.【答案】725【解析】【分析】利用二倍角公式可求解.【详解】2247sin 2cos 22cos 12124525ππααα⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-=--=⋅-= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭.故答案为：725.14.若“[1,2]x ∀∈，都有2210x x λ-+<成立”是假命题，则实数λ的取值范围是________【答案】9,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦【解析】【分析】求出命题为真时，参数范围，再求其在R 上的补集，则得命题为假时的范围．【详解】若[1,2]x ∀∈，都有2210x x λ-+<成立是真命题，则2108210λλ-+<⎧⎨-+<⎩，解得92λ>，所以若[1,2]x ∀∈，都有2210x x λ-+<成立是假命题时，92λ≤．故答案为：9(,]2-∞．15.已知实数x ，y 满足20x y >>，若2z x =+22x y y-（），则z 的最小值是_____【答案】8【解析】【分析】先由基本不等式放缩(2)x y y -，然后再用基本不等式得最小值．【详解】因为20x y >>，所以20x y ->，2211(2)2(2)22228x y y x x y y -+⎡⎤-≤=⎢⎥⎣⎦，当且仅当22x y y -=，即4x y =时取等号，所以222216(2)z x x x y y x =+≥+-8≥=，当且仅当2216x x =，即2x =时等号成立，此时14y =．故答案为：8．16.椭圆E :22143x y +=内有一个圆C ，圆C 与椭圆内切，圆C 面积的最大值是________;若切点是椭圆的右顶点，则圆C 面积的最大值是_____【答案】①.3π②.9π4【解析】【分析】空1：当圆半径r b =是圆的面积最大.空2:切点是椭圆的右顶点,设半径为r ，圆心为()2,0r -，列出圆的方程，然后和椭圆方程联立得到含有r 的二次方程，因为和圆有一个切点，故0∆=，得到r ，求得圆的面积.【详解】空1：因为圆C 与椭圆内切，当r b =时，圆C 的面积最大，最大为22π=π=3πr b .空2:因为切点是椭圆的右顶点,设半径为r ，圆心为()2,0r -，所以圆C 的方程为：()2222x r y r --+=⎡⎤⎣⎦和椭圆方程22143x y +=联立得()()2222322234x r x r x r --+-+-=化解得()21227404x r x r --+-=因为有一个切点，所以()()22142474(23)04r r r ∆=--⨯-=-=故32r =.综上所述：圆C 面积的最大值为24ππ9r =.故答案为：3π，9π4.四、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.已知(){}22log 242A x x x =-->，11|327x aB x -⎧⎫⎪⎪⎛⎫=<⎨⎬⎪⎝⎭⎪⎪⎩⎭（1）当2a =时，求R A B ⋂ð;（2）已知“x A ∈”是“x B ∈”的必要条件，求实数a 的取值范围．【答案】（1）R {2A B x x ⋂=<-ð或45}x <≤；（2）[)1,+∞．【解析】【分析】（1）先解对数不等式得到集合A ，再解指数不等式得到集合B ，由此利用数轴法对集合进行交并补运算即可；（2）先求得集合B ，再由题设条件得到B A ⊆，由由此利用数轴法对集合进行运算即可.【小问1详解】因为()22log 242x x -->，所以由2log y x =的单调性可得2244x x -->，即()()240x x +->，解得2x <-或4x >，故{2A x x =<-或4}x >，当2a =时，由11327x a-⎛⎫< ⎪⎝⎭，得231133x -⎛⎫⎛⎫< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，故23x ->，即5x >，故{}5B x x =>，所以{}R 5B x x =≤ð，所以R {2A B x x ⋂=<-ð或45}x <≤，【小问2详解】由11327x a-⎛⎫<⎪⎝⎭得31133x a-⎛⎫⎛⎫< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，故3x a ->，即3x a >+，故{}3B x x a =>+，由“x A ∈”是“x B ∈”的必要条件得B A ⊆，所以34a +≥，解得1a ≥，即[)1,a ∈+∞.18.圆C ：22(2)(1)9x y -+-=，过点(1,3)P -向圆C 引两切线，A ，B 为切点，（1）求切线的方程:（2）求PA PB ⋅的值【答案】（1）1x =-或512410x y -+=（2）2013-【解析】【分析】（1）按斜率存在和不存在分类讨论，斜率存在时，设出切线方程，由圆心到切线距离等于半径求得结论；（2）求出,,PC PA PB ，在直角三角形中得出sin APC ∠，用二倍角公式求得cos APB ∠，然后由数量积的定义计算．【小问1详解】若过P 点的直线斜率不存在，符合题意，切线方程为1x =-；若过P 点的直线斜率存在，设切线方程为3(1)y k x -=+，即30kx y k -++=，圆心C3=，解得512k =，则512410x y -+=，综上，切线方程为1x =-或512410x y -+=【小问2详解】|||||2PC PA PB ===sin CA CPA PC∠==，225cos 12sin 1213APB CPA ∠=-∠=-=-．520cos 221313PA PB PA PB APB ⎛⎫⋅=∠=⨯⨯-=- ⎪⎝⎭．19.新能源汽车是指除汽油、柴油发动机之外的所有其他能源汽车，被认为能减少空气污染和缓解能源短缺的压力、在当今提倡全球环保的前提下，新能源汽车越来越受到消费者的青睐.某车企随机调查了今年某月份购买本车企生产的20n （n ∈N +）台汽车车主，统计得到以下22⨯列联表，经过计算可得2 5.556x ≈．喜欢不喜欢总计男性10n12n女性3n总计15n（1）完成表格并求出n 值，并判断有多大的把握认为购车消费者对新能源车的喜欢情况与性别有关:（2）用样本估计总体，用本车企售出汽车样本的频率代替售出汽车的概率．从该车企今年某月份售出的汽车中，随机抽取4辆汽车，设被抽取的4辆汽车中属于不喜欢新能源购车者的辆数为X ，求X 的分布列及数学期望．附：()22()()()()n ad bc K a b c d a c b d -=++++，其中n a b c d =+++．a =P （2x ≥k ）0.150.100.050.0250.0100.0050.001k2.0722.7063.8415.0246.6357.87910.828【答案】（1）表格见解析，5，有97.5%的把握认为购车消费者对新能源车的喜欢情况与性别有关；（2）列联表见解析，1【解析】【分析】(1)根据列联表算出2x ，利用独立性检验即可判断；（2）利用二项分布即可列出分布列，从而求期望.【小问1详解】补充表格数据如下:喜欢不喜欢总计男性10n 2n 12n 女性5n 3n 8n 总计15n5n20n根据数表可得2220(31052)10 5.5561551289n n n n n n x n n n n ⨯-⨯==≈⨯⨯⨯，又n *∈N ，得5n =；由题意，2 5.556(5.024,6.635)x ≈∈，故有97.5%的把握认为购车消费者对新能源车的喜欢情况与性别有关；【小问2详解】随机抽取1辆汽车属于不喜欢新能源购车者的概率为2511004=，被抽取的4辆汽车中属于不喜欢新能源购车者的辆数为X ，X 的可能值为：0，1，2，3，4依题意，14,4X B ⎛⎫ ⎪⎝⎭，4041381(0)C 44256P X ⎛⎫⎛⎫==⋅= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭，13141327(1)C 4464P X ⎛⎫⎛⎫==⋅=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，22241354(2)C 44256P X ⎛⎫⎛⎫==⋅= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭，3134133(3)C 4464P X ⎛⎫⎛⎫==⋅=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，444131(4)44256P X C ⎛⎫⎛⎫==⋅=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭所以X 的分布列为：X 01234P812562764542563641256X 的数学期望81275431()0123412566425664256E X =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=．所以X 的数学期望为120.在三角形ABC 中，A =60︒，D AC 边上，AD =1，DC（1）BD ，求△ABD 的面积．（2）若E 点在AB 边上，AD =AE ，∠DBC =30°，求sin ∠EDB ．【答案】（1）4（2）sin 2EDB ∠=【解析】【分析】(1)在ABD △中利用余弦定理和面积公式即可；（2）在BDE 和BDC 中利用正弦定理分析求解.【小问1详解】在ABD △中，由余弦定理得2222cos 60BD AB AD AB AD =+-⋅⋅︒，即260AB AB --=，则3AB =（舍负）所以，11sin6031sin60224ABD S AB AD ︒︒=⋅⋅=⨯⨯⨯=△．【小问2详解】,60AD AE A ==︒，则ADE 为正三角形，1,60DE AD AED ADE ==∠=∠=︒，设EDB θ∠=，在BDE 中，120,60BED EBD θ∠=∠=︒-︒，由正弦定理得()1sin120sin 60BD θ=︒-︒．（*）在BDC 中，30,30,DBC BCD DC θ︒=+︒∠=∠=由正弦定理得()3sin 30sin 30BD θ=+︒︒（**）由（*）和（**）得()()1sin 30sin 604θθ︒+︒-=，即()1sin 6022θ︒+=，又060θ︒<<︒，则60602180θ︒<︒+<︒，故602150θ︒+=︒，所以45θ=︒，sin 2EDB ∠=.21.如图，半圆所在的平面与矩形所在平面ABCD 垂直，P 是半圆弧上一点（端点除外），AD 是半圆的直径，AB =1，AD =2．（1）求证：平面PAB ⊥平面PDC ；（2）是否存在P 点，使得二面角B PC D --的正弦值为32若存在，求四棱锥P -ABCD 的体积；若不存在，说明理由，【答案】（1）证明见解析（2）23【解析】【分析】（1）根据矩形性质和面面垂直性质定理可证CD ⊥平面ADP ，结合直径所对圆周角为直角可证AP ⊥平面PDC ，然后由面面垂直判定定理可证；（2）建立空间直角坐标系，利用向量法可得二面角B PC D --为正弦值为2时点P 坐标，然后计算可得体积.【小问1详解】在矩形ABCD 中，CD AD ⊥，又平面ABCD ⊥平面ADP ，平面ABCD 平面,ADP AD CD =⊂平面ABCD ，所以，CD ⊥平面ADP ，又AP ⊂平面ADP ，所以CD AP ⊥，P 是AD 为直径的半圆上一点，所以DP AP ⊥，又,,CD DP P CD DP =⊂ 平面PDC ，所以，AP ⊥平面PDC ，又AP ⊂平面PAB ，则平面PAB ⊥平面PDC 【小问2详解】取BC 中点E ，以AD 的中点O 为坐标原点，OA 为x 轴，OE 为y 轴建立如图所示空间直角坐标系，由平面ABCD ⊥平面可知，半圆在平面xOz 平面内，设(,0,)P a b，则221,0a b b +=>，又(1,0,0),(1,1,0),(1,1,0),(1,0,0)A B C D --，由（1）可知，平面PDC 的一个法向量为,(1,0,)AP AP a b =-，设平面PBC 的法向量为(,,)n x y z =，又(1,1,),(2,0,0)BP a b BC =--=- ，则(1)020BP n a x y bz BC n x ⎧⋅=--+=⎨⋅=-=⎩，取1z =，则(0,,1)n b = ，设二面角B PC D --的大小为α，|cos ||cos ,|AP n α==若3sin 2α=，则1|cos |2α=，又b =，12==，又(1,1)a ∈-，得0,1a b ==所以，四面体P ABCD -的体积1233ABCD V S b =⋅=22.已知函数()e a x f x -=，()ln g x a x =-，()f x 与()g x 在1x =处的切线相同．（1）求实数a 的值；（2）令(),1()(),1f x x m x g x x <⎧=⎨>⎩，若存在12x x <，使得12()()2m x m x +=，（i ）求12()x m x +的取值范围；（ii ）求证:122x x +>.【答案】（1）1；（2）①(,2)-∞；②证明见解析.【解析】【分析】（1）由题设(1)(1)(1)(1)f g f g =⎧⎨''=⎩即可求a 的值；（2）由（1）1e ,1()1ln ,1x x m x x x -⎧<=⎨->⎩，（i ）根据()m x 区间单调性求对应值域，即可知只存在121x x <<使()()122m x m x +=，进而得()()111211e 21x x m x x x -+=-+<，构造1e 2(1)x y x x -=-+<研究其单调性求值域，即可得结果；（ii ）由（i ）得112e 1ln 2xx -+-=，（双变量变量统一）：首先有()11e11211e 1x x x x x --+=+<，令11e 10x t -=->得11ln(1)x t =-+，进而构造()1ln(1)e (0)t h t t t =-++>并利用导数证明()2h t >即可证；（极值点偏移）：构造()(2)[2()]x m x m x ϕ=---且1x <，利用导数研究其单调性可得min ()0x ϕ>，即(2)[2()]m x m x ->-，进而可得()()122m x m x ->，结合1221,1x x ->>及()1ln m x x =-单调性，即可证结论.【小问1详解】由题意(1)(1)(1)(1)f g f g =⎧⎨''=⎩，则11e ln1e 1a a a --⎧=-⎪⎨-=-⎪⎩，可得1a =.【小问2详解】由（1）得1e ,1()1ln ,1x x m x x x -⎧<=⎨->⎩，（i ）当121x x <<时，由()(1)1m x m >=，则()()122m x m x +>，不合题意，舍去；当121x x <<时，()1ln 1ln11m x x =-<-=，则()()122m x m x +<，不合题意，舍去；故只存在121x x <<时，才能使()()122m x m x +=，即112e 1ln 2xx -+-=，所以()()()111112121111ln 1e1e 21x x x m x x x x x x --+=+-=+--=-+<，令1e 2(1)x y x x -=-+<，则11e 0x y -=+'>，故1e 2x y x -=-+在(,1)-∞上递增，即2y <，故()12x m x +的取值范围为(,2)-∞.（ii ）证明：由（i ）知：121x x <<，且112e 1ln 2xx -+-=（*），法一（双变量变量统一）：由（*）得：111111e 1222e 1ln 2ln e 1e x x x x x x ----+-=⇔=-⇒=，故()11e11211e 1x x x x x --+=+<令11e 1x t -=-，而11<x ，则110t ->-=，且11ln(1)x t =-+，则()11e11211e 1()1ln(1)e (0)x t x x x x h t t t --+=+<⇔=-++>，要证122x x +>，即证()1ln(1)e (0)t h t t t =-++>的最小值大于2，又1()e 1th t t =-+'，且21()e 0(1)th x t ''=+>+，故()h t '在(0,)+∞上递增，则min ()(0)0h t h >'='，∴()h t 在(0,)+∞上单调递增，即0min ()(0)1ln1e 2h t h >=-+=，则122x x +>得证.法二（极值点偏移）：构造函数()(2)[2()]x m x m x ϕ=---且1x <，即()11()[1ln(2)]2e e ln(2)1x x x x x ϕ--=----=---且1x <，此时11()e2xx xϕ-'=-+-，且121()e 0(2)xx x ϕ-''=+>-，故()x ϕ'在(,1)-∞上递增，故max ()(1)0t ϕϕ<'='，∴()ϕx 在(,1)-∞上单调递减，且11min ()(1)e ln(21)10x ϕϕ->=---=，当(,1)x ∞∈-时，(2)[2()]m x m x ->-，∵11<x ，()()122m x m x +=，∴()()()1122[2]m x m x m x --=>，而121x x <<知：1221,1x x ->>，且()1ln m x x =-在(1,)x ∈+∞上单调递减，∴122x x -<，故122x x +>得证.【点睛】关键点点睛：第二问，利用等量关系构造12()x m x +关于1x 的表达式，构造函数研究其值域；应用双变量变量统一或极值点偏移，注意构造中间函数并利用导数研究不等式恒成立即可.。

江苏省东海高级中学2011-2012学年高三第一次学情调研试题 数学参考公式：锥体的体积公式：13V Sh =锥体，其中S 是锥体的底面面积，h 是高. 一、填空题：本大题共14小题，每小题5分，共计70分.请把答案填写在答题卡相应位置上．．．．．．．．. 1.复数2(1)1i z i+=-的共轭复数是____________.2.若A=04|{2<-x x x }，B={}|30x x -<，则A B I =______________.3.1-=m 是直线01)12(=+-+y m mx 和直线033=++my x 垂直的 ___________(充要条件，充分条件，必要条件，非充分非必要条件)4.等比数列}{n a 中,已知4,242==a a ,则=6a ______________.5.已知椭圆的长轴长是短轴长的3倍，则椭圆的离心率等于_________-______________.6.设a 、b 是两条不同的直线，α、β是两个不同的平面，是下列命题中正确的是__________.①若//a b ，//a α，则//b α ②若αβ⊥，//a α，则a β⊥③ 若αβ⊥，a β⊥，则//a α ④若a b ⊥，a α⊥，b β⊥，则αβ⊥ 7.在ABC ∆中，a=15,b=10,A=60°，则cos 2B =__________________8.设a R ∈，函数()x x f x e a e -=+⋅的导函数'()y f x =是奇函数，若曲线()y f x =的一条切线斜 率为32，则切点的横坐标为_____________.9．已知函数2()sin 22cos 1f x x x =+-，将()f x 的图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍，纵坐标不变，再将所得图象向右平移4π个单位，得到函数()y g x =的图象，则函数()y g x =的解析式 为_____________________.10.双曲线2212y x -=的渐近线与圆222(3)(0)x y r r +-=>相切，则r=________________.11.已知实数,x y 满足153x y+≤，则2z x y =+的最小值是 .12. 已知2z x y =-，式中变量x ，y 满足约束条件,1,2,y x x y x ≤⎧⎪+≥⎨⎪≤⎩，则z 的最大值为______.13.数列{}n a 满足下列条件：11a =，且对于任意的正整数n ，恒有2n n a na =，则1002a 的值为_______.14．以原点为圆心且过2221(0,0)x y a b a b2-=>>左右焦点的圆，被双曲线的两条渐近线分成面积相等的四个部分，则双曲线的离心率为 . 二、解答题：本大题共6小题，共计90分.请在答题卡指定区域．．．．．．．内作答，解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.已知)2sin(3)2cos()(x x x f ++-=ππ∈x (R ).（1）求函数)(x f 的最小正周期；（2）求函数)(x f 的最大值，并指出此时x 的值．16.已知命题:p 对]1,1[-∈m，不等式253a a -+≥:q 方程240x ax ++=在实数集内没有解；若p 和q 都是真命题,求a 的取值范围.17.某建筑公司用8000万元购得一块空地，计划在该地块上建造一栋至少12层、每层4000平方米的楼房。

常州市联盟学校2024—2025学年度第一学期学情调研高三年级数学试卷答案2024.10一、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．A 2．C 3．B 4．D 5.B 6.D 7.C 8．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．ACD 10.BC 11．BCD三、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分．12.613．⎥⎦⎤⎢⎣⎡3,2314．2四、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．15.(13分)(1)0m n m n ⊥∴⋅=…………1分()()22222cos 2sin 1cos 2sin 1cos 21cos 2CC C C C C -=+-=+--22cos cos 10C C =+-=解得：cos 1C =-或1cos 2C =，()0,C π∈ ，3C π∴=；…………6分（2）因为2π3C =．由正弦定理，2sin sin sin a b c A B C ===，…………8分所以sin 2bB =，sin 2a A =．又因为sin sin 2A B +=，所以22a b +=，得a b +=由余弦定理有：2222cos c a b ab C =+-，所以1ab =．所以11sin 122ABC S ab C ==⨯⨯ ．…………13分16.(15分)(1)当a ＝0时，f (x )＝2)1(+x x(x ≠－1)，则f (0)＝0，因为3')1(1)(+-=x xx f ，所以f ′(0)＝1.所以曲线y ＝f (x )在(0，0)处的切线方程为y ＝x .…………5分(2)函数的定义域为(－∞，－1)∪(－1，＋∞)．3')1())12(()(++--=x a x x f ，令f ′(x )＝0，解得x ＝2a ＋1.…………7分①当2a ＋1＝－1，即a ＝－1时，0)1(1)1(1)(23'<+-=+--=x x x x f 所以函数f (x )的单调递减区间为(－∞，－1)和(－1，＋∞)，无单调递增区间；………9分②当2a ＋1<－1，即a <－1时，令f ′(x )<0，则x ∈(－∞，2a ＋1)∪(－1，＋∞)，令f ′(x )>0，则x ∈(a ＋1，－1)，函数f (x )的单调递减区间为(－∞，2a ＋1)和(－1，＋∞)，单调递增区间为(2a ＋1，－1)；…12分③当2a ＋1>－1，即a >－1时，令f ′(x )<0，则x ∈(－∞，－1)∪(2a ＋1，＋∞)，令f ′(x )>0，则x ∈(－1，2a ＋1)，函数f (x )的单调递减区间为(－∞，－1)和(2a ＋1，＋∞)，单调递增区间为(－1，2a ＋1)．…14分综上所述：当a ＝－2时，函数f (x )的单调递减区间为(－∞，－1)和(－1，＋∞)，无单调递增区间；当a <－2时，函数f (x )的单调递减区间为(－∞，a ＋1)和(－1，＋∞)，单调递增区间为(a ＋1，－1)；当a >－2时，函数f (x )的单调递减区间为(－∞，－1)和(a ＋1，＋∞)，单调递增区间为(－1，a ＋1)．…………15分17.(15分)(1)证明：如图取CE 的中点G ，连接FG 、BG .F 为CD 的中点，//GF DE ∴且12GF DE =，由AB ⊥平面ACD ，DE ⊥平面ACD ，//AB DE ∴，//GF AB ∴.又12AB DE =，GF AB ∴=，∴四边形GFAB 为平行四边形，则//AF BG ，AF ⊄ 平面BCE ，BG ⊂平面BCE ，//AF ∴平面BCE .…………5分(2)证明：ACD 为等边三角形，F 为CD 的中点，AF CD ∴⊥.DE ⊥ 平面ACD ，AF ⊂平面ACD ，DE AF ∴⊥，//BG AF ，所以DE BG ⊥，BG CD ⊥，又CD DE E = ，CD 、DE ⊂平面CDE ，BG ∴⊥平面CDE ，BG ⊂ 平面BCE ，∴平面BCE ⊥平面CDE .…………10分(3)如图：在平面CDE 内，过F 作FH CE ⊥于点H ，连接BH ，平面BCE ⊥平面CDE ，平面BCE 平面CDE CE =，FH ⊂平面CDE ，FH ⊥ 平面BCE .FBH ∴∠为BF 和平面BCE 所成的角，因为4AD DE ==，2AB =，则sin 45FH CF =︒4BF ==，在Rt FHB 中，sin 4FH FBH BF∠==，∴直线BF 和平面BCE .…………15分（向量法略）18．(17分)(1)在ABC V 中，由余弦定理，2222cos b a c ac ABC =+-∠，因为2221)sin 2S b a c ac ABC =--=∠，所以sin ABC ABC =∠∠，即tan B =(0,180)B ∈︒︒，所以120ABC ∠=︒.…………4分26AB BC BAC ACB π==∴∠=∠=，设CBD θ∠=，则2π03θ<<，在BCE 中，由正弦定理得sin sin CE BE ACB θ=∠，在ABE 中，由正弦定理得2πsin sin 3BEAE BACθ=∠⎛⎫- ⎪⎝⎭，26AB BC BAC ACB π==∴∠=∠=，2πsin sin 3CEAE θθ∴=⎛⎫- ⎪⎝⎭，因为23AE AC = ，则2AE CE =，所以，2πsin 32sin AE CE θθ⎛⎫- ⎪⎝⎭==，333cos sin tan 223θθθ=∴因为2π03θ<<，所以，π6θ=，即6CBD π∠=…………10分（2）解：2AD CD =，且π3ADC ∠=，BAC α∠=，由余弦定理可得22222cos 3AC AD CD AD CD ADC CD =+-⋅∠=，2222AC AC CD AD ACD π∴∴+=∴∠=在ABC △中，2AB BC ==，BAC ACB α∴∠=∠=由正弦定理得sin(2)sin AC AB παα=-，2sin(2)4cos sin AC πααα-∴==4cos AC α∴=，CD α=在BCD △中，2BC =，π2BCD α∠=+，由余弦定理可得2222π16432cos()4cos 22cos sin 233BD BC CD BC CD αααα=+-⋅+=++⋅⋅⋅，()2816π2041cos 2sin 2sin 23363BD ααα⎛⎫=++=++ ⎪⎝⎭，易知π02α<<，则ππ5π2666α<+<，故当ππ262α+=时，即当π6α=时，BD取最大值，且最大值为 (17)分19.(17分)(1)若()()f x f x -=当0x <时，则0x ->，3411x x x ∴-=∴=-，无实数解，舍去；当0x >时，则0x -<，3411x x x ∴=∴=--，无实数解，舍去；则()f x 不是“弱偶函数”，…………2分若()()f x f x -=-当0x <时，则0x ->，3411x x x ∴-=-∴=，解得1x =-（正舍），当0x >时，则0x -<，若31x x -=-，解得1x =（负舍），则存在实数01x =±，满足()()00f x f x -=-，所以()f x 是“弱奇函数”.…………5分(2)()()23234,14,1x x m x g x x ⎧-⋅-≥-⎪=⎨-<-⎪⎩，定义域为R .①当在区间[]1,1-上存在0x ，满足()()00g x g x -=-时，则()()00022323432340x x x x m m ---⋅-+-⋅-=，即()()0000233233100x x x x m --+-⋅+-=.令0033x x t -=+，则2t ≥=，当且仅当00x =时取等号.又[]01,1x ∈-，所以1110333t -≤+=，即102,3t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦，所以()()00002233233102100x x x x m t mt --+-⋅+-=--=，所以210531,2226t t m t t -⎡⎤==-∈-⎢⎥⎣⎦②当在区间(),1∞--上存在0x ，满足()()00g x g x -=-时，则()0232344x x m ---⋅-=，即0014323x x m =-⋅⋅有解.因为0014323x x y =-⋅⋅在区间(),1∞--上单调递减，所以16m >.③当在区间()1,+∞上存在0x ，满足()()00g x g x -=-时，则()243234x x m ⎡⎤-=--⋅-⎢⎥⎣⎦，即003423x x m =-有解.因为03423x x y =-在区间()1,+∞上单调递增，所以16m >.综上所述，实数m 的取值范围为32m m ⎧⎫≥-⎨⎬⎩⎭.…………11分(3)由题意知,31,2b ⎡⎤∀∈⎢⎥⎣⎦,()()h x h x -=-在[]1,1x ∈-上都有解,即31,2b ⎡⎤∀∈⎢⎥⎣⎦,()()22ln 1ln 1x a x x b x a x x b -+++--=-++--+在[]1,1x ∈-上都有解，即31,2b ⎡⎤∀∈⎢⎥⎣⎦,()222ln 122a x x b ⎡⎤+-+=⎣⎦在[]1,1x ∈-上都有解，令[]20,1x s =∈,令()()2ln 12s a s s ϕ⎡⎤=+-+⎣⎦，由题意知()s ϕ在[]0,1s ∈上的值域包含[]2,3，因为()()2121s a sϕ-=++-'，又因为[]()0,1,1,s a ∞∈∈+,所以()213a s +->，所以()0s ϕ'>,所以()s ϕ在[]0,1s ∈上单调递增，所以()()1021311e 111a e a a a a ϕϕ≤-⎧⎧≤⎪⎪≥⇒≥⇒<≤-⎨⎨⎪⎪>>⎩⎩综上:1e 1a <≤-．…………17分。

卜人入州八九几市潮王学校二零二零—二零二壹苏锡常镇四高三教学情况调研〔二〕数学Ⅰ试题参考公式：圆锥的体积公式：V 圆锥=13Sh ，其中S 是圆锥的底面积，h 是高． 圆锥的侧面积公式：S 圆锥=rl ，其中r 是圆柱底面的半径，l 为母线长．样本数据1x ，2x ，…，n x 的方差2211()n i i s x x n ==-∑，其中x =11n i i x n =∑．一、填空题：本大题一一共14小题，每一小题5分，一共计70分．请把答案填写上在答题卡相应位置上．．．．．．．．． 1．全集{}12345U =，，，，，{}12A =，，{}234B =，，，那么()UA B =▲．2．2(i)2i a -=，其中i 是虚数单位，那么实数a =▲．3．从某班抽取5名学生测量身高〔单位：cm 〕，得到的数据为160，162， 159，160，159，那么该组数据的方差2s =▲．4．同时抛掷三枚质地均匀、大小一样的硬币一次，那么至少有两枚硬币正面 向上的概率为▲．5．假设双曲线221x my +=过点()2，那么该双曲线的虚轴长为▲．〔第7题〕6．函数()2ln 2()1x x f x x -=-的定义域为▲．7．某算法流程图如右图所示，该程序运行后，假设输出的15x =，那么实数a 等 于▲． 8．假设1tan 2α=，1tan()3αβ-=-，那么tan(2)βα-=▲． 9．假设直线340x y m +-=与圆222440x y x y ++-+=始终有公一共点，那么实数m 的取值范围是▲． 10．设棱长为a 的正方体的体积和外表积分别为1V ，1S ，底面半径和高均为r 的圆锥的体积和侧面积分别为2V ，2S ，假设123=V V ，那么12S S 的值是▲．11．函数3()2f x x x =+，假设1(1)(log 3)0af f +>〔0a >且1a ≠〕，那么实数a 的取值范围是▲． 12．设公差为d 〔d 为奇数，且1d >〕的等差数列{}n a 的前n 项和为n S ，假设19m S -=-，0m S =，其中3m >，且*m ∈N ，那么n a =▲．13．函数2()f x x x a =-，假设存在[]1,2x ∈，使得()2f x <，那么实数a 的取值范围是▲．14．在平面直角坐标系xOy 中，设点(1 0)A ，，(0 1)B ，，( )C a b ，，( )D c d ，，假设不等式2(2)()()CD m OC OD m OC OB OD OA -⋅+⋅⋅⋅≥对任意实数a b c d ，，，都成立，那么实数m 的最大值是 ▲．二、解答题：本大题一一共6小题，一共计90分．请在答题卡指定区域．．．．．．．内答题，解答时应写出文字说明、证明过程或者演算步骤． 15．〔本小题总分值是14分〕在△ABC 中，角A B C ，，的对边分别是a b c ，，，向量(cos cos )B C =，m ，(4)a b c =-，n ，且∥m n ．〔1〕求cos C 的值； 〔2〕假设c =ABC的面积S ，求a b ，的值． 16．〔本小题总分值是14分〕C 1B 1A 1PDCBA在直三棱柱111ABC A B C -中，CA CB =，1AA =，D 是AB 的中点．〔1〕求证：1BC ∥平面1ACD ； 〔2〕假设点P 在线段1BB 上，且114BP BB =， 求证：AP ⊥平面1ACD ．某经销商方案销售一款新型的空气净化器，经场调研发现以下规律：当每台净化器的利润为x 〔单位：元，0x >〕时，销售量()q x 〔单位：百台〕与x 的关系满足：假设x 不超过20，那么1260()1q x x =+；假设x 大于或者等于180，那么销售量为零；当20180x ≤≤时，()q x a =-a ，b 为实常数〕．〔1〕求函数()q x 的表达式；〔2〕当x 为多少时，总利润〔单位：元〕获得最大值，并求出该最大值． 18．〔本小题总分值是16分〕在平面直角坐标系xOy 中，椭圆C ：22221(0)x y a b a b+=>>的左，右焦点分别是1F ，2F ，右顶点、上顶点分别为A ，B ，原点O 到直线AB 的间隔等于ab ﹒〔1〕假设椭圆C C 的方程； 〔2〕假设过点(0,1)的直线l 与椭圆有且只有一个公一共点P ，且P 在第二象限，直线2PF 交y 轴于点Q ﹒试判断以PQ 为直径的圆与点1F 的位置关系，并说明理由﹒数列{}n a 的前n 项和为n S ，13a =，且对任意的正整数n ，都有113n n n S S λ++=+，其中常数0λ>．设3nn n a b =()n *∈N ﹒ 〔1〕假设3λ=，求数列{}n b 的通项公式； 〔2〕假设1≠λ且3λ≠，设233n n n c a λ=+⨯-()n *∈N ，证明数列{}n c 是等比数列； 〔3〕假设对任意的正整数n ，都有3n b ≤，务实数λ的取值范围． 20．〔本小题总分值是16分〕函数2()e xf x a x bx =⋅+-〔a b ∈R ，，e 2.71828=是自然对数的底数〕，其导函数为()y f x '=．〔1〕设1a =-，假设函数()y f x =在R 上是单调减函数，求b 的取值范围； 〔2〕设0b =，假设函数()y f x =在R 上有且只有一个零点，求a 的取值范围；〔3〕设2b =，且0a ≠，点()m n ，〔m ，n ∈R 〕是曲线()y f x =上的一个定点，是否存在实数0x 〔0x m ≠〕，使得000()()()2x mf x f x m n +'=-+成立？证明你的结论． 二零二零—二零二壹苏锡常镇四高三教学情况调研〔二〕数学Ⅱ〔附加题〕2021．521．【选做题】在A ，B ，C ，D 四小题中只能选做两题．．．．．．，每一小题10分，一共计20分．请在答题卡指定区域．．．．．．．内答题，解答时应写出文字说明、证明过程或者演算步骤．A ．选修4—1：几何证明选讲△ABC 内接于O ，BE 是O 的直径，AD 是BC 边上的高．求证：BA AC BE AD ⋅=⋅． B ．选修4—2：矩阵与变换变换T 把平面上的点(34)-，，(5 0)，分别变换成(21)-，，(1 2)-，，试求变换T 对应的矩阵M ．DEOBCA〔第21-A 题〕C ．选修4—4：坐标系与参数方程在平面直角坐标系xOy 中，直线l 过点(12)M ，，倾斜角为3π﹒以坐标原点O 为极点，x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系，圆:6cos C ρθ=﹒假设直线l 与圆C 相交于A B ，两点，求MA MB ⋅的值． D ．选修4—5：不等式选讲设x 为实数，求证：()()2242131x x x x ++++≤﹒【必做题】第22题、第23题，每一小题10分，一共计20分．请在答题卡指定区域．．．．．．．内答题，解答时应写出文字说明、证明过程或者演算步骤． 22．〔本小题总分值是10分〕一个口袋中装有大小一样的3个白球和1个红球，从中有放回地摸球，每次摸出一个，假设有3次摸到红球即停顿． 〔1〕求恰好摸4次停顿的概率；〔2〕记4次之内〔含4次〕摸到红球的次数为X ，求随机变量X 的分布列．23．〔本小题总分值是10分〕设实数12n a a a ，，，满足120n a a a +++=，且12||||||1n a a a +++≤(*n ∈N 且2)n ≥，令(*)nn a b n n =∈N ．求证：1211||22n b b b n+++-≤(*)n ∈N ． 二零二零—二零二壹苏锡常镇四高三教学情况调研〔二〕数学Ⅰ试题参考答案一、填空题：本大题一一共14小题，每一小题5分，一共70分． 1．{125}，，2．1-3．654．125．46．()()0,11,27．18．17-9．[010]，10．3211．()()0,13,+∞12．312n -13．(1,5)-141二、解答题：本大题一一共6小题，一共计90分．解答时应写出文字说明、证明过程或者演算步骤． 15.解：〔1〕∵∥m n ，∴cos (4)cos c B a b C =-，…………2分由正弦定理，得sin cos (4sin sin )cos C B A B C =-，化简，得sin()4sin cos B C A C +=﹒…………4分 ∵A B C ++=，∴sin sin()A B C =+﹒又∵()0,A ∈，∵sin 0A >，∴1cos 4C =．…………6分 〔2〕∵()0,C ∈，1cos 4C =，∴sin C =．∵1sin 2S ab C ==2ab =﹒①…………9分∵c 22132a b ab =+-，∴224a b +=，②…………12分由①②，得42440a a -+=，从而22a =，a =b∴a b =14分16．证明：〔1〕连结1AC ，设交1A C 于点O ，连结OD ． ∵四边形11AA C C 是矩形，∴O 是1AC 的中点．…………2分 在△1ABC 中，O ，D 分别是1AC ，AB 的中点，∴1OD BC ∥．…………4分又∵OD ⊂平面1ACD ，1BC ⊄平面1ACD ， ∴1BC ∥平面1ACD ．…………6分 〔2〕∵CA CB =，D 是AB 的中点，∴CD AB ⊥﹒又∵在直三棱柱111ABC A B C -中，底面ABC ⊥侧面11AA B B ，交线为AB ，CD ⊂平面ABC ，∴CD ⊥平面11AA B B ﹒…………8分∵AP ⊂平面11A B BA ，∴CD AP ⊥．…………9分∵1BB =，11BB AA =，114BP BB =，∴1BP ADBA AA =，∴Rt △ABP ∽Rt △1A AD ， 从而∠1AA D =∠BAP ，所以∠1AA D +∠1A AP =∠BAP +∠1A AP =90︒，∴1AP A D ⊥．…………12分 又∵1CDA D D =，CD ⊂平面1ACD ，1A D ⊂平面1ACD ∴AP ⊥平面1ACD ．…………14分 17．解：〔1〕当20180x ≤≤时，由600a b a b ⎧-⎪⎨-=⎪⎩，，得90a b =⎧⎪⎨=⎪⎩，…………2分故1260,020,1()90180,0,180x x q x x x ⎧<⎪+⎪⎪-<⎨⎪>⎪⎪⎩≤＝≤…………4分〔2〕设总利润()()f x x q x =⋅，由〔1〕得126000020,1()9000201800180xx x f x x x x ⎧<<⎪+⎪⎪-⎨⎪>⎪⎪⎩，＝≤≤，，…………6分 当020x <≤时，126000126000()12600011x f x x x ==-++，()f x 在[020]，上单调递增， 所以当20x =时，()f x 有最大值120000．…………8分当20180x <≤时，()9000f x x -＝()9000f x '-＝令()0f x '＝，得80x =．…………10分当2080x <<时，()0f x '>，()f x 单调递增， 当8080x <≤1时，()0f x '<，()f x 单调递减，所以当80x =时，()f x 有最大值240000．…………12分当180x <时，()0f x =﹒答：当x 等于80元时，总利润获得最大值240000元．…………14分 18．解：由题意，得点(,0)A a ，(0,)B b ，直线AB 的方程为1x ya b+=，即0ax by ab +-=﹒ab =，化简，得221a b +=﹒①…………2分〔1〕∵c e a =22223a b a -=，即223a b =﹒② 由①②，解得223414a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩，﹒…………5分所以，椭圆C 的方程为224413x y +=﹒…………6分〔2〕点1F 在以PQ 为直径的圆上﹒由题设，直线l 与椭圆相切且l 的斜率存在，设直线l 的方程为：1y kx =+，由222211x y a b y kx ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩，得22222222()20b a k x ka x a a b +++-=，〔*〕…………8分 那么22222222=(2)4()()0ka b a k a a b ∆-+-=，化简，得22210b a k --=，所以，22211b k a -==，∵点P 在第二象限，∴1k =﹒…………10分 把1k =代入方程〔*〕，得22420x a x a ++=，解得2x a =-，从而2y b =，所以22(,)P a b -﹒…………11分从而直线2PF 的方程为：2222()b y b x a a c-=+--， 令0x =，得22b c y a c =+，所以点22(0,)+b cQ a c﹒…………12分从而221=(,)F P a c b -+，212=(,)+b cFQ c a c，…………13分 从而42112()+b cF P FQ c a c a c⋅=-++ 22222424442222()()(+)()==0+++c b a b a c c a c b c a b c a c a c a c⎡⎤-++-+-++⎣⎦==， 又∵221a b +=，222=+a b c ，∴110F P F Q ⋅=﹒…………15分所以点1F 在以PQ 为直径的圆上﹒…………16分 19．解：∵113n n n S S λ++=+，n *∈N ，∴当2n ≥时，-13nn n S S λ=+， 从而123nn n a a λ+=+⋅，2n ≥，n *∈N ﹒ 又在113n n n S S λ++=+中，令1n =，可得12123a a λ=+⋅，满足上式，所以123nn n a a λ+=+⋅，n *∈N ﹒…………2分 〔1〕当3λ=时，1323nn n a a +=+⋅，n *∈N ，从而112333n n n n a a ++=+，即123n nb b +-=， 又11b =，所以数列{}n b 是首项为1，公差为23的等差数列， 所以213n n b +=．…………4分 〔2〕当0>λ且3λ≠且1≠λ时，11111223(33)(3)33n n n n n a a c λλλλλλ-----=+⨯-+=+⨯=⋅--，…………7分 又163(1)3033c -=+=≠--λλλ， 所以{}n c 是首项为3(1)3λλ--，公比为λ的等比数列，13(1)3n n c λλλ--=⋅-﹒…………8分 〔3〕在〔2〕中，假设1λ=，那么0n c =也适宜，所以当3λ≠时，13(1)3n n c λλλ--=⋅-． 从而由〔1〕和〔2〕可知11(21)333(1)23333n n n n n a λλλλλλ--⎧+⨯=⎪=⎨-⋅-⨯≠⎪--⎩，，，．…………9分当3λ=时，213n n b +=，显然不满足条件，故3λ≠．…………10分 当3λ≠时，112()333n n b λλλλ--=⨯---． 假设3λ>时，103λλ->-，1n n b b +<，n *∈N ，[1,)n b ∈+∞，不符合，舍去．…………11分 假设01λ<<时，103λλ->-，203λ->-，1n n b b +>，n *∈N ，且0n b >．所以只须11133a b ==≤即可，显然成立．故01λ<<符合条件；…………12分 假设1λ=时，1n b =，满足条件．故1λ=符合条件；…………13分 假设13λ<<时，103λλ-<-，203λ->-，从而1n n b b +<，n *∈N ， 因为110b =>．故2[1)3n b λ∈--，，要使3n b ≤成立，只须233λ--≤即可． 于是713λ<≤．…………15分 综上所述，所务实数λ的范围是7(0]3，．…………16分20．解：〔1〕当1a =-时，2()e xf x x bx =-+-，∴()e 2xf x x b '=-+-，由题意()e 20xf x x b '=-+-≤对x ∈R 恒成立﹒…………1分 由e 20x x b -+-≤，得e 2xb x +≥-，令()e 2xF x x =+-，那么()e 2xF x '=+-，令()0F x '=，得ln2x =．当ln2x <时，()0F x '>，()F x 单调递增，当ln2x >时，()0F x '<，()F x 单调递减， 从而当ln2x =时，()F x 有最大值2ln22-， 所以2ln22b -≥．…………3分〔2〕当0b =时，2()e xf x a x =+，由题意2e 0x a x +=只有一解﹒由2e 0xa x +=，得2e x x a -=，令2()e x x G x =，那么(2)()exx x G x -'=， 令()0G x '=，得0x =或者2x =．…………5分当0x ≤时，()0G x '≤，()G x 单调递减，()G x 的取值范围为[)0+∞，， 当02x <<时，()0G x '>，()G x 单调递增，()G x 的取值范围为240e ⎛⎫ ⎪⎝⎭，， 当2x ≥时，()0G x '≤，()G x 单调递减，()G x 的取值范围为240e ⎛⎤ ⎥⎝⎦，， 由题意，得0a -=或者24e a ->，从而0a =或者24e a <-， 所以当0a =或者24e a <-时，函数()y f x =只有一个零点．…………8分 〔3〕2()e 2xf x a x x =+-，()e 22xf x a x '=+-，假设存在，那么有00000()()()()()()22x m x mf x f x m n f x m f m ++''=-+=-+， 即000()()()2f x f m x m f x m -+'=-，∵0002()e 2222x mx m x m f a +++'=+⋅-，00220000000()()(e )()2()(e e )()2x m x m f x f m a e x m x m a x m x m x m x m--+----==++----，∴0020(e e )ex m x m a a x m+-=-﹒……〔*〕﹒…………10分∵0a ≠，∴0020e e ex m x m x m +-=-，不妨设00t x m =->，那么2e e e t t m m m t ++-=﹒ 两边同除以e m，得2e 1e t t t-=，即2e e 1ttt =-，…………12分令2()e e 1ttg t t =--，那么2222()e (e e )e (e 1)22t t t t tt t g t '=-+=--，令2()e 12t t h t =--，那么22111()e (e 1)0222t th t '=-=->，∴()h t 在(0)+∞，上单调递增，又∵(0)0h =，∴()0h t >对(0)t ∈+∞，恒成立，…………14分 即()0g t '>对(0)t ∈+∞，恒成立， ∴()g t 在(0)+∞，上单调递增，又(0)0g =，∴()0g t >对(0)t ∈+∞，恒成立，即〔*〕式不成立，…………15分 ∴不存在实数0x 〔0x m ≠〕，使得000()()()2x mf x f x m n +'=-+成立．…………16分苏锡常镇四高三教学情况调研〔一〕数学Ⅱ〔附加题〕参考答案21、【选做题】在A 、B 、C 、D 四小题中只能选做两题．．．．．．，每一小题10分，一共计20分． A ．选修4—1：几何证明选讲 证明：连结AE ． ∵BE 是O 的直径，∴90BAE ∠=︒．…………2分∴BAE ADC ∠=∠．…………4分 又∵BEA ACD ∠=∠，∴△BEA ∽△ACD ．…………7分 ∴BE ACBA AD=，∴BA AC BE AD ⋅=⋅．…………10分 B ．选修4—2：矩阵与变换解：设a b c d ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦M ，由题意，得35214012a b c d -⎡⎤⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎢⎥--⎣⎦⎣⎦⎣⎦，…………3分 ∴342513415 2.a b a c d c -=⎧⎪=-⎪⎨-=-⎪⎪=⎩，，，…………5分解得1,513,202,51120a b c d ⎧=-⎪⎪⎪=-⎪⎨⎪=⎪⎪⎪=⎩.…………9分即113520211520⎡⎤--⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦M ．…………10分 C ．选修4—4：坐标系与参数方程解：直线l的参数方程为112(2x t t y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩，，为参数)，…………2分圆C 的普通方程为22(3)9x y -+=﹒…………4分直线l 的参数方程代入圆C的普通方程，得21)10t t +-=，…………6分 设该方程两根为1t ，2t ，那么121t t ⋅=-﹒…………8分 ∴12==1MA MB t t ⋅⋅．…………10分 D ．选修4—5：不等式选讲证明：因为右—左=432222x x x --+…………2分 =3222(1)(1)2(1)(1)x x x x x --=-++…………4分=22132(1)024x x ⎡⎤⎛⎫-++⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦≥，…………8分所以，原不等式成立．…………10分【必做题】第22题、第23题，每一小题10分，一共计20分． 22．解：〔1〕设事件“恰好摸4次停顿〞的概率为P ，那么2231319()444256P C =⨯⨯⨯=．…………4分 〔2〕由题意，得=0123，，，X ，044381(=0)()4256P C =⨯=X ，1341327(=1)()()4464P C =⨯⨯=X ， 22241327(=2)()()44128P C =⨯⨯=X ，81272713(=3)125664128256P =---=X ，…………8分 ∴X 的分布列为…………10分23．证明：〔1〕当2n =时，12a a =-，∴1122||||||1a a a =+≤，即11||2a ≤，∴21121||111||||224222a ab b a +=+==-⨯≤，即当2n =时，结论成立．…………2分 〔2〕假设当n k =(*k ∈N 且2)k ≥时，结论成立，即当120k a a a +++=，且12||||||1k a a a +++≤时，有1211||22k b b b k+++-≤．…………3分 那么当1n k =+时，由1210k k a a a a +++++=，且121||||||1k a a a ++++≤，∵11211212|||||||||||1k k k k a a a a a a a a +++=+++++++≤≤，∴11||2k a +≤，…………5分 又∵1211()0k k k a a a a a -++++++=，且 1211121||||||||||||||1k k k k a a a a a a a a -++++++++++≤≤，由假设可得112111||22k k k a a b b b k k+-+++++-≤，…………7分 ∴1121121|||1k k k k k a ab b b b b b b k k ++-++++=++++++111111111111()||()221221222(1)k a k k k k k k k +=-+-+⨯=-+++-≤-， 即当1n k =+时，结论成立．综上，由〔1〕和〔2〕可知，结论成立．…………10分。