数学(理)全国I大联考(六)
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绝密★考试结束前2024-2025学年第一学期天域全国名校协作体联考高三年级数学学科 试题命题审题:石家庄市第二中学 厦门市双十中学 长沙市雅礼中学主办学校;石家庄市第二中学 厦门市双十中学 长沙市雅礼中学考生须知:1.本卷共4页满分150分,考试时间120分钟.2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字.3.所有答案必须写在答题纸上,写在试卷上无效.4.考试结束后,只需上交答题纸.选择题部分一、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,则( )A .B .C .D .2.已知向量.,若,则实数( )A .B .C .11D .43.已知函数的最小正周期为,则的对称轴可以是( )A .B .C .D .4.已知函数,其图象无限接近直线但又不与该直线相交,则的解集为()A .B .C .D .5.已知等差数列的前n 项和为,“”是“”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6.已知抛物线的焦点为F ,过焦点F 的直线l 与抛物线C 交于异于原点O 的A ,B 两点,若12i z =+1z=12i 55-12i 55+12i55--12i 55-+()1,2a = (),3b x =()a ab ⊥+ x =4-11-π()cos 2(0)12f x x ωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭π()f x 5π24x =5π12x =π6x =π3x =||1()22x f x a ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭1y =1()2f x >(,2)(2,)-∞-+∞ ()2,2-(,1)(1,)-∞-+∞ ()1,1-{}n a n S 20250a =()40494049,n n S S n n *-=<∈N 2:8C y x =在直线上存在点,使得四边形是平行四边形,则( )A .3B .4C .5D .67.某游乐场一段滑水道的示意图如下所示,A 点、B 点分别为这段滑道的起点和终点,它们在竖直方向的高度差为40.两点之间为滑水弯道,相应的曲线可近似看作某三次函数图像的一部分(该三次函数在A ,B 两点处取得极值),考虑安全性与趣味性,在滑道最陡处,滑板与水平面成的夹角,则A ,B 两点在水平方向的距离约为()A .B .C .D .8.研究数据表明,某校高中生的数学成绩与物理成绩、物理成绩与化学成绩均有正相关关系.现从该校抽取某班50位同学的数学、物理、化学三科成绩作为样本,设数学、物理、化学成绩分别为变量x ,y ,z 若x ,y的样本相关系数为,y ,z 的样本相关系数为,则x 、z 的样本相关系数的最大值为( )附:相关系数A.B .C .D .1二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9.某次数学考试后,为分析学生的学习情况,某校从某年级中随机抽取了100名学生的成绩,整理得到如图所示的频率分布直方图.则()A .估计该年级学生成绩的众数为75B .C .估计该年级学生成绩的75百分位数约为85D .估计该年级成绩在80分及以上的学生成绩的平均数为87.5010.已知曲线.点,,则以下说法正确的是( )A .曲线C 关于原点对称B .曲线C 存在点P ,使得6x =()()6,0P t t >OAPB t =45︒30m 40m 60m 120m121345r =4865636564650.05a =:44C x x y y =-1F 2(0,F 124PF PF -=C .直线与曲线C 没有交点D .点Q 是曲线C 上在第三象限内的一点,过点Q 向作垂线,垂足分别为A ,B ,则11.已知,,…,,为1,2,…,5,6的任意排列,设,.则( )A .任意交换的顺序,不影响X 的取值B .满足及的排列有20个C .的概率为D .的概率为非选择题部分三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.已知,,则______.13.已知正三棱柱的体积与以的外接圆为底面的圆柱的体积相等,则正三棱柱与圆柱的侧面积的比值为______.14.定义在上的函数满足:①;②;③,则______,______.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.(13分)在中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,的面积为S ,且(1)求角A ;(2)若为锐角三角形,且,求a 的取值范围.16.(15分)已知函数,(1)当时,求在上的最大值;(2)求的零点个数.2y x =2y x =±45QA QB ⋅=1x 2x 5x 6x {}{}{}123456min max ,,,max ,,X x x x x x x ={}{}{}123456max min ,,,min ,,Y x x x x x x =123,,x x x 123x x x <<456x x x <<4X =15X Y >9101sin()2αβ+=tan 5tan αβ=sin()αβ-=111ABC A B C -ABC △[]0,1()f x ()()11f x f x +-=1()32x f f x ⎛⎫=⎪⎝⎭()()12120)1(f x f x x x ≤≤<≤()1f =12025f ⎛⎫= ⎪⎝⎭ABC △ABC △()22a b c +=+ABC △4b c +=ln ()ln 1xf x a x x=-+a ∈R 1a =()f x 1,e e ⎡⎤⎢⎥⎣⎦()f x17.(15分)如图,四棱锥中,,,,,平面平面,且平面,平面平面.(1)求四棱锥的体积;(2)设Q 为上一点,若,求二面角的大小.18.(17分)已知椭圆的右焦点为F ,点在C 上,且轴,过点M 且与椭圆C 有且只有一个公共点的直线与x 轴交于点P .(1)求椭圆C 的方程;(2)点R 是椭圆C 上异于M 的一点,且三角形的面积为24,求直线的方程;(3)过点P 的直线交椭圆C 于D ,E 两点(D 在E 的左侧),若N 为线段的中点,直线交直线于点Q ,T 为线段的中点,求线段的最大值.19.(17分)黎曼函数与数论中的素数分布定理和黎曼猜想密切相关.是这样定义的:记为复数s 的实部,当时,有,故对的研究具有重要意义.(1)已知对任意正整数n ,都存在唯一的整数和,使得,其中为奇数,为自然数,求;(2)试判断是否存在正整数k ,使得,并证明你的结论;(3)求证:.绝密★考试结束前2024-2025学年第一学期天域全国名校协作体联考高三年级数学学科参考答案1.B 2.B 3.B 4.A 5.C 6.B 7.C 8.BP ABCD -4AB PA ==2CD CB ==PD =60ABC ∠=︒PAB PCD l =l ∥ABCD PAD ⊥ABCD P ABCD -PC QA QB =Q AB C --22221(0):x y C a b a b +=>>81,3M ⎛⎫ ⎪⎝⎭MF x ⊥MPR MR FP NE MF DF TQ ζ()s ζ()s ζ()Re s ()11()kk s n s n nψ*==∑∈N ()Re 1s >()lim ()k k s s ζψ→+∞=()k s ψ()s ζn a n b 2n bn n a =⨯n a n b 101()n n n a b =∑+()12024k ψ=332k ψ⎛⎫<⎪⎝⎭【答案】【解析】设,,,,,设与夹角为,与夹角为,则与夹角余弦值最大值为,此时x 与z 样本相关系数最大.由,,从而故选:B 9.ACD10.CD11.ABD11.【详解】对于A ,注意到当被确定后,的取值也被固定,因此满足条件的条件组数即满足条件的的组数,即从1,2,…,5,6中任选3个数的数目,即.注意到任意交换的顺序,不影响X ,Y 的取值,任意交换的顺序,不影响X ,Y 的取值,A 正确,B 正确;因此不妨设及.注意到,整体交换和也不影响X ,Y 的取值,因此不妨设,即,将满足以上条件的排列列举如下:X Y X Y 12345634135246521243564313624552125346531452365212634553146235521342564215623442总情况数共10种,除第一种外均满足.因此,12.13.214.1,(第一空2分,第二空3分)14.【解析】()12,,,n X x x x =⋅⋅⋅ ()12,,,n Y y y y =⋅⋅⋅ ()12,,,n Z z z z =⋅⋅⋅12(),,,n X x x x x x x '=--⋅⋅⋅-12(),,,n Y y y y y y y '=--⋅⋅⋅-12(,,n Z z z z z z z '=--⋅⋅⋅-X ' Y ' αY ' Z 'βX ' Z 'cos()αβ-12cos 13α=4cos 5β=1245363cos()cos cos sin sin 13513565αβαβαβ-=+=⨯+⨯=123,,x x x 456,,x x x 123,,x x x 36C 20=123,,x x x 456,,x x x 123x x x <<456x x x <<123,,x x x 456,,x x x 14x x <4Y x ={}36min ,X x x =123,,x x x 456,,x x x 123,,x x x 456,,x x x X Y >19()11010P X Y >=-=3(4)10P X ==131128在①中,令,得,在②中,令,得,在①中,令,得,所以;在①中,令,得,令,则有,所以是奇函数,C 选项正确;在②中,令,得,由③知,在上非严格单调递增,又因为,所以均有.注意到,因此,于是15.【解析】(1),则,,或(舍)(2)由正弦定理得,即,且,,所以12x =1122f ⎛⎫= ⎪⎝⎭0x =()00f =0x =()()011f f +=()11f =12x t =+1111111222222f t f t f t f t ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫++-=⇒+-=--+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭()1122g x f x ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭()()g x g x =--1122f x ⎛⎫+- ⎪⎝⎭1x =111(1)322f f ⎛⎫== ⎪⎝⎭()f x []0,1111322f f ⎛⎫⎛⎫== ⎪⎪⎝⎭⎝⎭11,32x ⎡⎤∀∈⎢⎥⎣⎦1()2f x =6372911,2025202532⎡⎤=∈⎢⎥⎣⎦63120252f ⎛⎫= ⎪⎝⎭22211313113132025320252202523202522025f f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⨯==⨯= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭666131112202522128f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⋅⋅⋅==⨯= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭()22a b c +=+2221sin 22bc A b c a bc =+-+22212b c a A bc +-=+cos 1A A =+π2sin 16A ⎛⎫-= ⎪⎝⎭ππ66A ∴-=5π6π3A ∴=sin sin sin a b c A B C ==sin sin sin a b c A B C+=+π3A =4b c +=因为为锐角三角形,,,所以,所以,即.可得,即a 的取值范围为.16.【解析】(1),,令,则单调递减,且从而,,单调递增;,,单调递减.(2)令,则由,令,则从而在上单调递减,在上单调递减.若,当时,,若,当时,;若,当时,,当时,.从而当时,与有一个交点时,与有两个交点故时,有一个零点;时有两个零点.17.【解析】(1)因为平面,平面,平面平面,所以.同理,.所以.因为,,,所以.所以底面的面积.在中,,,,所以,所以()sin 2πsin sin sin 6b c A a B CB +=====+⎛⎫+ ⎪⎝⎭ABC △π02B <<2ππ032C B <=-<ππ62B <<ππ2π,633B ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭πsin 6B ⎤⎛⎫+∈⎥ ⎪⎝⎭⎦a ⎡∈⎢⎣a ⎡∈⎢⎣()ln ln 1x f x x x =-+()21ln x xf x x --'=()1lng x x x =--()g x ()10g =11ex <<()0g x >()f x e 1x >>()0g x <()f x ()()11f x f ≤=()ln ln 10x f x a x x =-+=ln 0x ≠11ln a x x =+()11ln h x x x =+()22110ln h x x x x'=--<()h x ()0,1(1,)+∞0x >0x →()h x →+∞1x <1x →()h x →-∞1x >1x →()h x →+∞x →+∞()0h x →0a ≤()h x y a =0a >()h x y a =(],0a ∈-∞()f x ,()0a ∈+∞()f x l ∥ABCD l ⊂PAB PAB ABCD AB =l AB ∥l CD ∥AB CD ∥4AB =2BC CD ==60ABC ∠=︒2AD =ABCD 1(24)2S =⨯+=PAD △4PA =2AD =PD =222PA AD PD =+PD AD⊥由平面平面,平面平面,,平面,所以平面.因为,所以.所以四棱锥的体积.(2)因为,,,所以,所以,,两两垂直,以D 为原点,建立如图所示的空间直角坐标系.则,,,,.所以,设,所以,因为所以高解得.所以.因此,,设为平面的法向量,则,取,则,即.因为平面所以平面的法向量为PAD ⊥ABCD PAD ABCD AD =PD AD ⊥PD ⊂PAD PD ⊥ABCD 4PA =2AD =PD =P ABCD -11633V S AD ==⋅=⨯=2AD =BD =4AB =BD AD ⊥DB AD DP ()0,0,0D ()2,0,0A ()0,B ()C -(0,0,P (1,CP =(,,)CQ CP λλ==(),)Q λλ--QA QB=222222(3311211)()()(312)λλλλλλ-+-+=-+++12λ=12Q ⎛-⎝12QB ⎛= ⎝ 52AQ ⎛=- ⎝ (),,m x y z = PAQ 050x x ⎧+-=⎪⎨-+=⎪⎩1y =x =2z =)21,m =PD ⊥ABCD ABCD ()0,0,1n =设二面角为,则即二面角的大小为18.【解析】(1)由题意得,,从而,,椭圆C 方程为(2)设,与椭圆联立,得,由椭圆与直线只有一个交点,令,即①又过,则②联立①②可得即点P 为.设原点由,故,从而R 到l 的距离为O 到l 距离的2倍,即R 在l 关于O 对称的直线上,又R 在椭圆上,从而M ,R 关于O 对称故直线方程为(3)设,,,则,即①,又由可得②结合①②可得,,,,,,Q AB C --θcos m n m n θ⋅===Q AB C --45︒283b a =1c =29a =28b =∴22198x y +=:l x my n =+22198x y +=()22289168720m y mny n +++-=0∆=22890m n -+=:l x my n =+81,3⎛⎫⎪⎝⎭83l m n =+39m n =-⎧⎨=⎩()9,0()0,0O 1891223OPM S =⨯⨯=△2RPM OPM S S =△△MR 83y x =()11,D x y ()22,E x y DP PE λ=12129101x x y y λλλλ+⎧=⎪⎪+⎨+⎪=⎪+⎩212199x x y y λλλ=+-⎧⎨=-⎩()()22112222289728972x y x y λλλ⎧+=⎪⎨+=⎪⎩1212121289721111x x x x y y y y λλλλλλλλ+-+-⋅⋅+⋅=+-+-254x λλ-+=()9,0P ()1,0F ()5,0N ()22,E x y则直线的方程为,轴,直线与交于Q ,则,故,故轴,从而.19.【解析】(1)由,,,,,',,,,知(2)证明:设,为奇数,为自然数,设,设,,则.否则,当时,,与r 的定义矛盾,故,则,其中为奇数,时为偶数,从而分子为奇数,分母为偶数,分式不可能为2024,故不存在这样的k .(3)证明:对任意正整数n ,当时,,又,故,NE ()22055y y x x -=--MF x ⊥NE MF 1Q x =221245Q y y y yx λ==-=-DQ y ⊥()11222TQ DF a c =≤+=0112=⨯0332=⨯0552=⨯0772=⨯0992=⨯1212=⨯1632=⨯11052=⨯2412=⨯3812=⨯101()44n n n a b =∑+=2n bn n a =⨯n a n b {}max n r b =1,2,,n k=⋅⋅⋅{}max ,n j n b r n k ==≤2j bj j a =⨯1j a =3j a ≥122j j b b j a j +<⨯=2j bj =111111111123232j b j k k +++⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+=+++⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+12122jj nb nc c c c a a a ++⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+=⋅⋅⋅j c i j ≠i c 2n ≥()()321121231022n n n n n n n ⎛⎫-++=--> ⎪⎝⎭()121112n n n <⎛⎫⎛⎫++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()()()()112222111111222n n n n n n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫++=+++>=+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭()1212112n n n <==⎛⎫⎛⎫++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭则2<331222*********k k k k n n n n ψ===⎛⎫=∑=+∑<+∑=+-< ⎪⎝⎭。
2023届河南省部分学校高三12月大联考数学(理)试题一、单选题1.已知集合{A x y ==,{}e x B y y a ==+(a ∈R ),若A B ⋂=∅,则a 的取值范围为( ) A .(],1-∞- B .(),1-∞- C .()3,+∞ D .[)3,+∞【答案】D【分析】分别求出集合A 和集合B ,再由A B ⋂=∅进行求解.【详解】由已知,集合A 即函数y = 由不等式2320x x +-≥,即2230x x --≤,解得13x -≤≤,∴{{}[]131,3A x y x x ===-≤≤=-,集合B 即函数e x y a =+的值域,因为指数函数e x y =的值域为()0,∞+,所以函数e x y a =+的值域为(),a +∞,∴{}()e ,xB y y a a ∞==+=+,∵A B ⋂=∅,∴a 的取值范围是[)3,+∞. 故选:D.2.已知复数z 满足(86i)512i z +=+,则z =( )A B .1310C .1714D .1513【答案】B【分析】先由复数的运算化简z ,再计算模长.【详解】()512i (86i)11266i 5633i (86i)(86i)10050z +-++===+-,1310z === 故选:B3.已知直线12:210,:220l x y l x my --=++=,若12l l ∥,则1l 与2l 之间的距离为( )A .1B .2C D 【答案】A【分析】根据直线平行求出m ,再由平行线间的距离公式求解即可. 【详解】因为12l l ∥,所以40m +=,解得4m =-,经检验符合题意;所以2:210l x y -=, 所以1l 与2l之间的距离1d ===, 故选:A4.我国古代历法从东汉的《四分历》开始,就有各节气初日晷影长度和太阳去极度的观测记录,漏刻、晷影成为古代历法的重要计算项目.唐代僧一行在编制《大衍历》时发明了求任何地方每日晷影长和去极度的计算方法——“九服晷影法”,建立了晷影长l 与太阳天顶距θ之间的对应数表(世界上最早的正切函数表).根据三角学知识知:晷影长l 等于表高h 与天顶距θ正切值的乘积,即tan l h θ=.若对同一表高进行两次测量,测得晷影长分别是表高的2倍和3倍,记对应的天顶距分别为1θ和2θ,则()12tan θθ-=( ) A .1- B .17-C .13D .1【答案】B【分析】根据已知条件得出12,tan tan θθ的值,利用两角差的正切公式可得结果. 【详解】由题意知12tan 2,tan 3θθ==,所以()121212tan tan 231tan 1tan tan 1237θθθθθθ---===-++⨯故选:B.5.已知12,F F 是平面内两个不同的定点,P 为平面内的动点,则“12PF PF -的值为定值m ,且12m F F <”是“点P 的轨迹是双曲线”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【答案】B【分析】直接利用双曲线的定义,直接判断,可得答案.【详解】“12PF PF -的值为定值m ,12m F F <”,若0m =,则P 点的轨迹不是双曲线,故充分性不成立;“点P 的轨迹是双曲线”,则必有12,F F 是平面内两个不同的定点,且满足1212PF PF m F F -=<,故必要性成立; 故选:B6.已知()sin 2tan 1f x x x =++,则曲线()y f x =在点ππ,44f ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭处的切线方程为( ) A .26π0x y ++-= B .23π0x y -+-= C .426π0x y -+-= D .426π0x y -++=【答案】C【分析】根据导数几何意义可求得切线斜率π4f ⎛⎫' ⎪⎝⎭,结合π34f ⎛⎫= ⎪⎝⎭可求得切线方程. 【详解】()212cos 2cos f x x x'=+,2ππ12cos 2π42cos 4f ⎛⎫'∴=+= ⎪⎝⎭, 又πππsin tan 13424f ⎛⎫=++= ⎪⎝⎭,∴所求切线方程为:π324y x ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,即426π0x y -+-=.故选:C.7.已知双曲线2222:1(0,0)y x C a b a b-=>>,F 为C 的下焦点.O 为坐标原点,1l 是C 的斜率大于0的渐近线,过Fl 交1l 于点A ,交x 轴的正半轴于点B ,若||||OA OB =,则C 的离心率为( ) A .2 BCD【答案】C【分析】分别表示出A 、B 坐标,利用||||OA OB =求得3a b ,即可求出离心率.【详解】因为F 为双曲线2222:1(0,0)y x C a b a b-=>>的下焦点,不妨设()0,F c -,所以过Fy c =-,所以),0B .因为1l 是C 的斜率大于0的渐近线,所以可设1:al y x b=.由y x ca y x b⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩联立解得:A .因为||||OA OB =,所以2223c +=,解得:3ab .所以离心率c e a ====. 故选:C8.函数π()sin()0,0,02f x A x A ωϕωϕ⎛⎫=+>><< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示,将()f x 的图象向左平移π6个单位长度得到函数()g x 的图象,则()g x =( )A .2cos2xB π326x ⎛⎫- ⎪⎝⎭C π326x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭D .π2sin 26x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭【答案】A【分析】由函数周期可求出ω,又由特殊值5π()=012f 和(0)=1f ,可求得ϕ和A ,进而可得()f x 的解析式,再利用sin()y A x ωϕ=+的图象变换规律,求得()g x 的解析式.【详解】依题意有2π11π5π2π1212ω⎛⎫=⨯-= ⎪⎝⎭,得2ω=, 又5π5π()sin 2+=01212f A ϕ⎛⎫=⨯ ⎪⎝⎭,所以5π2+π2π,Z 12k k ϕ⨯=+∈,且π02ϕ<<,得π=6ϕ,又π(0)sin =16f A =,得=2A ,所以()π2sin 26f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,所以()πππ2sin 22cos 2666g x f x x x ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=+=++= ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦.故选:A .9.已知12F F 、分别是椭圆2222:1(0)x yC a b a b+=>>的左、右焦点,椭圆C 过(2,0)A -和(0,1)B 两点,点P 在线段AB 上,则12PF PF ⋅的取值范围为( )A .11,5⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭B .371,5⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .[2,1]-D .11,15⎡⎤-⎢⎥⎣⎦【答案】D【分析】根据椭圆过点求出,a b ,再求出焦点坐标,利用数量积的坐标运算结合二次函数的最值求解. 【详解】因为椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>过点(2,0)A -和(0,1)B ,所以224,1a b ==,可得223c a b - 所以1(3,0)F -,23)F ,设(,)P x y ,由题意直线AB 的方程为12xy +=-,即220x y , 因为点P 在线段AB 上,所以(,)P x y 满足20,01x y -≤≤≤≤,则222212(,),)3(22)3PF PF x y x y x y y y ⋅=--⋅-=+-=-+-224115815()55y y y =-+=--,[0,1]y ∈,当45y =时,12min 11()5PF PF ⋅=-,当0y =时,12max ()1PF PF ⋅=, 所以12PF PF ⋅的取值范围为11,15⎡⎤-⎢⎥⎣⎦.故选:D10.已知定义在(0,)+∞上的函数()f x 满足:①0,()0x f x ∀><;②对任意正数x ,y ,当x y <时,()()yf x xf y >恒成立.若(0.1)(sin0.1)sin0.1,,(tan0.1)tan0.110f a f b c f ===,则( ) A .a b c >> B .c a b >>C .b c a >>D .b a c >>【答案】A【分析】根据函数性质可知,()f x x在(0,)+∞上单调递减,又根据0,()0x f x ∀><,可构造函数()xf x ,且函数()xf x 为单调递减,又因为sin0.10.1tan0.1<<,即可得出a b c >>. 【详解】由题意可知,对任意正数x ,y ,当x y <时,()()yf x xf y >,即()()f x f y x y> 所以函数()f x x在(0,)+∞上单调递减,即导函数2()()0xf x f x x -<'在(0,)+∞恒成立; 可得()()xf x f x '<;构造函数()()g x xf x =,则()()()2()0g x f x xf x f x ''=+<<, 所以,()()g x xf x =在(0,)+∞上单调递减;设函数()sin ,(0,1)h x x x x =-∈,则()cos 10h x x '=-<,即()h x 在(0,1)为单调递减,所以(0.1)(0)0h h <=,即sin 0.10.1<; 设函数()tan ,(0,1)x x x x ϕ=-∈,则221()1tan 0cos x x xϕ'=-=-<, 即()ϕx 在(0,1)为单调递减,所以(0.1)(0)0ϕϕ=<,即0.1tan 0.1<; 综上可知,sin0.10.1tan0.1<<,(sin 0.1)(0.1)(tan 0.1)g g g >> 即(0.1)(sin 0.1)sin 0.10.1(0.1)(tan 0.1)tan 0.110f f f f =>> 即得a b c >>. 故选:A.11.在四面体ABCD 中,,AB AC AB BD ⊥⊥,异面直线AC 与BD 所成的角为30︒,二面角C AB D--为锐二面角,4,5,3AB AC BD ===,则四面体ABCD 的体积为( ) A .234153- B .3C .5D .10【答案】C【分析】根据题意,如图,将四面体放在长方体中,为三棱锥D ABC -,过点D 作DE BE ⊥于E ,则DE ⊥平面ABC ,结合二面角和异面直线所成的角的定义可得30DBE ︒∠=,求出DE ,利用三棱锥的体积公式计算即可.【详解】如图,在长方体中,4,5,3AB AC BD ===, 过点D 作DE BE ⊥于E ,则DE ⊥平面ABC , 所以DBE ∠为二面角C AB D --的所成角,为锐角,DBE ∠为异面直线AC 与BD 的所成角,所以30DBE ︒∠=,所以1322DE BD ==. 由题意知,该四面体ABCD 为三棱锥D ABC -, 由1102ABCSAC AB =⋅=, 所以该三棱锥D ABC -的体积为113105332D ABC ABCV SDE -=⋅=⨯⨯=. 故选:C.12.将曲线221:1(0)169x y C x +=≤和曲线222:1(0)49x y C x +=>合成曲线E .斜率为k 的直线l 与E 交于A ,B 两点,P 为线段AB 的中点,则下列判断错误的是( ) A .曲线E 所围成图形的面积小于36 B .曲线E 与其对称轴仅有两个交点 C .存在k ,使得点P 的轨迹总在某个椭圆上 D .存在k ,使得点P 的轨迹总在某条直线上 【答案】D【分析】画出曲线表示的图形,分析AB 选项;选项C ,分析当0k =时,设()()1122,,,A x y B x y ,且12x x <,()00,P x y ,然后根据题意分析点P 的轨迹总在某个椭圆上即可;选项D ,结合C 的部分条件,加上中点公式,以及差点法,若存在k ,使得点P 的轨迹总在某条直线上,则0000(R)y k x k -∈为常数,化简分析即可解决问题. 【详解】选项A :如图,曲线E 所围成图形在正方形PQGH 内部,由正方形PQGH 的面积为6636⨯=,所以曲线E 所围成图形的面积小于36,故A 正确; 由A 中图形可知,曲线E 关于x 轴对称,所以曲线E 与其对称轴仅有两个交点,故B 正确; 选项C :设()()1122,,,A x y B x y ,且12x x <,()00,P x y 1212022x x x y y y +⎧=⎪⎪⎨+⎪=⎪⎩, 当0k =时,12120,x x y y <<=221122221169149x y x y ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,两式相减的:22112202164x x x x -=⇒=- 所以222200200122222x x x x x x y y y y y -+⎧=-==-⎧⎪⇒⎨⎨=⎩⎪==⎩, 又2222149x y +=,所以()22220000114992y y x x -+=⇔+= 故存在0k =,使得点P 的轨迹总在某个椭圆上,C 正确选项D : 由()00,P x y ,1212022x x x y y y +⎧=⎪⎪⎨+⎪=⎪⎩,由题意若存在k ,使得点P 的轨迹总在某条直线上,则221122221169149x y x y ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩, 两式相减得:2222121201649x x y y --+=即()()2212121201649y y y y x x --++=, 又12012122y y y y y k x x +=⎧⎪-⎨=⎪-⎩,所以()2201212201649ky x x x x --+=, 即()222101294162x x y k x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭=-, 又1202x x x +=, 所以若存在k ,使得点P 的轨迹总在某条直线上, 则0000(R)y k x k -∈为常数,即()222112012941622x x x x k k x x ⎛⎫- ⎪+⎝⎭--()()()()2221012121212941622x x kk x x x x k x x k x x ⎛⎫- ⎪-+⎝⎭=--- ()()2222210121294162x x kk x x k x x ⎛⎫--- ⎪⎝⎭=- ()22020112994162kk x kk x k x x ⎛⎫⎛⎫+-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=-为定值, 因为分子分母12,x x 次数不同,故若上式为定值,则22020*******kk x kk x ⎛⎫⎛⎫+-+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭恒成立,即00990416kk kk +=+=,无解,假设不成立, 所以不存在k ,使得点P 的轨迹总在某条直线上 所以选项D 不正确; 故选:D.二、填空题13.已知向量,a b 满足||3,||1,||2a b a b ==+=,则a b +与a b -的夹角为_______________. 【答案】π3【分析】根据平面向量夹角公式,结合平面向量数量积的运算性质进行求解即可. 【详解】()222||242431240a b a ba b a b a b a b +=⇒+=⇒++⋅=⇒++⋅=⇒⋅=,()2222312a b a b a b a b -=-=+-⋅=+-,设a b +与a b -的夹角为([0,π])θθ∈,()()22311cos 2242a b a b ab a b a bθ⋅-+--==⨯⋅-==+, 因为[0,π]θ∈, 所以π3θ=, 故答案为:π314.直线l 过点(2,1)且与圆22:(1)9C x y ++=相切,则直线l 的方程为______________. 【答案】2x =或43110x y +-=.【分析】先求出圆的圆心和半径,然后分直线l 的斜率不存在和存在两种情况求解即可. 【详解】由22(1)9x y ++=,得圆心为(1,0)C -,半径3r =,当直线l 的斜率不存在时,直线l 的方程为2x =,此时直线恰好与圆相切,符合题意, 当直线l 的斜率存在时,设直线l 的方程为1(2)y k x -=-,则3=,22(13)9(1)k k -=+,解得43k =-,所以直线l 的方程为41(2)3y x -=--,即43110x y +-=,综上,直线l 的方程为2x =或43110x y +-=, 故答案为:2x =或43110x y +-=.15.如图,直线x t =与抛物线2:2(0)C y px p =>交于A ,B 两点,D 为C 上异于A ,B 的一点,若AD BD ⊥,则点D 到直线x t =的距离与p 的比值为__________.【答案】2【分析】根据题意得到,A B 的坐标,设(002D x px ,由题意可得1AD BD k k ⋅=-,列出方程即可得到结果.【详解】因为直线x t =与抛物线2:2(0)C y px p =>交于A ,B 两点,不妨设((2,,2A t pt B t pt 且D 为C 上异于A ,B 的一点,由抛物线的对称性,不妨设(002D x px则00002222AD BD px pt px ptk k -+由AD BD ⊥000022221px pt px pt-+=-化简可得()()02021p x t x t -=--,因为0x t ≠,则02p t x =-即点D 到直线x t =的距离与p 的比值为02t x p-= 故答案为:216.若12,x x 是函数()()21e 12xf x ax a =-+∈R 的两个极值点,且212x x ≥,则实数a 的取值范围为_____________. 【答案】2,ln 2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭【分析】根据极值点定义可将问题转化为y a =与()e xg x x=有两个不同交点12,x x ;利用导数可求得()g x 单调性,并由此得到()g x 的图象;采用数形结合的方式可确定1201x x <<<且e a >;假设212x x t ==,由()()12g x g x =可确定2ln 2t =,进而得到()1g x 的值,结合图象可确定a 的取值范围. 【详解】()e x f x ax '=-,12,x x 是()f x 的两个极值点,12,x x ∴是e 0x ax -=的两根,又当0x =时,方程不成立,y a ∴=与e xy x=有两个不同的交点;令()e x g x x =,则()()21e x x g x x -'=, ∴当()(),00,1x ∈-∞时,()0g x '<;当()1,x ∈+∞时,()0g x '>;()g x ∴在()(),0,0,1-∞上单调递减,在()1,+∞上单调递增,则()g x 图象如下图所示,由图象可知:1201x x <<<且e a >; 212x x ≥,212x x ∴≥; 当212x x =时,不妨令212x x t ==,则2e e 2ttt t =,即2e 2e t t =,2e 2t∴=,解得:2ln 2t =,∴当212x x =时,()()2ln 212e 22ln 2ln 2g x g x ===, ∴若212x x ≥,则2ln 2a ≥,即a 的取值范围为2,ln 2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭. 故答案为:2,ln 2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭. 【点睛】方法点睛:本题考查根据极值点求解参数范围问题,可将问题转化为已知函数零点(方程根)的个数求参数值(取值范围)的问题,解决此类问题的常用的方法有: (1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围; (2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域问题加以解决;(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,利用数形结合的方法求解.三、解答题17.在ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且sin sin ()sin a A c C b c B -=-. (1)求A 的大小;(2)若ABC 为锐角三角形,求bc 的取值范围.【答案】(1)π3(2)1,22⎛⎫ ⎪⎝⎭【分析】(1)根据正弦定理可得到222a b c bc =+-,进而得到2cos 1A =,即可求出A 的大小; (2)根据三角形内角和为π,且ABC 为锐角三角形,从而可得出C 的取值范围,再将bc 转化为关于tan C 的函数即可求解.【详解】(1)由sin sin ()sin a A c C b c B -=-,则根据正弦定理有22()a c b c b -=-,即222a b c bc =+-, 又由余弦定理有2222cos a b c bc A =+-,得2cos 1A =, 所以在ABC 中,得π3A =;(2)由ABC 为锐角三角形,且π3A =,则有π022ππ032C C ⎧<<⎪⎪⎨⎪<-<⎪⎩,得ππ,62C ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,即tan C ⎫∈+∞⎪⎪⎝⎭,即(1tan C ∈,所以根据正弦定理有π1sin sin sin 111322,2sin sin sin tan 22C C Cb Bc C C C C ⎛⎫++ ⎪⎛⎫⎝⎭====+∈ ⎪⎝⎭. 18.已知直线12:20,:20()l x ay l ax y a a -+=+-=∈R ,若1l 与2l 的交点P 的轨迹为曲线C . (1)求曲线C 的方程;(2)若圆22:220E x y mx ny +--=的圆心在直线y =上,且与曲线C 相交所得公共弦MN的长为m ,n 的值. 【答案】(1)224(2)x y x +=≠(2)1,m n =1,m n =-=【分析】(1)由12,l l 判断出点P 的轨迹为以AB 为直径的圆(除去点(2,0)B ),进而求其方程; (2)由圆E 的圆心的位置得m ,n 的关系,两个圆方程相减得MN 的方程,由弦长求m ,n . 【详解】(1)当0,2y x ==-故直线1:20l x ay -+=过定点(2,0)A -,直线2:l (2)0a x y -+=,当2,0x y ==,故其过定点(2,0)B , 又110a a ⨯-⨯=,所以12l l ⊥,所以点P 的轨迹为以AB 为直径的圆, 当0a =时,两直线交点为()2,0A -,但交点P 无法与点B 重合, 故需除去点()2,0B其圆心为原点O ,半径为2r =,所以曲线C 的方程为224(2)x y x +=≠; (2)由(1)知,曲线C 的方程为224(2)x y x +=≠,又圆22:220E x y mx ny +--=的圆心为(,)E m n 在直线y =上,所以n =,0m ≠,两圆方程作差得两个圆的公共弦MN 的方程为224mx ny +=,即20mx -=,因为两个圆的公共弦MN 的长为原点O 到直线MN 的距离为1||d m ==,所以=解得1m =或1m =-,所以1,m n =1,mn =-=19.在正项数列{}n a 中,11a =,2n ∀≥,12113232n n a a a a n --+++=-. (1)求{}n a 的通项公式;(2)若数列{}n b 满足11b a =,221b a =-,且21ln ln 2ln n n n b b b +++=,设数列{}n b 的前n 项和为n T ,证明:221n n n T T T ++⋅<.【答案】(1)21n a n =- (2)证明见解析【分析】(1)由12113232n n a a a a n --+++=-可得到12121n n a n a n ++=-,根据累乘法求通项的方法,即可求出{}n a 的通项公式;(2)由21ln ln 2ln n n n b b b +++=可知221n n n b b b ++⋅=,可判断数列{}n b 为等比数列,根据等比数列的前n项和公式求出n T ,2210n n n T T T ++⋅<-即可求证. 【详解】(1)解:已知1211,23232n n a a a a n n --+++=≥-①, 则212312a a a -=⇒=,且11211,323212n n n a a a aa n n -+-++++=--②, -②①,得1212n n n a a an +-=-,整理得121,221n na n n a n ++=≥-, ∴3253a a =,3475a a =,,212325n n a n a n ---=-12123n n a n a n --=-,, 由累乘法可得()`2212133n n a n a n n a -=-=⇒≥, 又11a =,23a =,符合上式, 所以数列{}n a 的通项公式为21n a n =-.(2)由(1)可知111b a ==,221312b a =-=-=,因为21ln ln 2ln n n n b b b +++=,所以221n n n b b b ++⋅=,则数列{}n b 是首项为1,公比为212b b =的等比数列, ∴()1122112n n n T -==--,()()()222121212121n n n n n n T T T ++++∴⋅---=⋅--()2222222221221n n n n n ++++=--+--+20n =-<,即221n n nT T T ++⋅<,得证.20.在边长为2的正方形ABCD 外作等边BCQ △(如图1),将BCQ △沿BC 折起到PBC 处,使得PD =E 为AB 的中点(如图2).(1)求证:平面PDE ⊥ 平面PCD ; (2)求二面角E PD A --的正弦值. 【答案】(1)答案见解析 7【分析】取BC 中点为O ,建立以O 为原点的空间直角坐标系.(1)设平面PDE 法向量为m ,平面PCD 法向量为n , 利用0m n ⋅=可证面面垂直.(2)求得平面P AD 的法向量t ,后用向量法可求得二面角E PD A --的余弦值,后可求得正弦值. 【详解】(1)因四边形ABCD 为正方形,则DC CB ⊥.又在三角形PCD 中,2PC CD ==,22PD =222PC CD PD +=, 则DC PC ⊥.又CB ⊂平面PCD ,PC ⊂平面PCD ,∩CBPC C =, 则DC ⊥平面PCD .取BC 中点为O ,AD 中点为F ,连接PO ,OF . 则//,,OF CD PO BC OF BC ⊥⊥.又PO ⊂平面PCD ,则DC PO ⊥, 得FO PO ⊥.故如图建立以O 为原点,以射线OB 方向为x 轴正方向,射线FO 方向为y 轴正方向, 射线OP 方向为z 轴正方向的空间直角坐标系.则()()()()()000120100100120,,,,,,,,,,,,,,O A B C D ----, (()003110,,,,P E -.得()()(103123113,,,,,,,,PC PD PE =--=---=--, 设平面PDE 法向量为()111,,m x y z =,则11111123030PD m x y z PE m x y z ⎧⋅=--=⎪⎨⋅=-=⎪⎩,取(123,,m =-.设PCD 法向量为()222,,x n y z =,则2222223030PD n x y z PC n x z ⎧⋅=---=⎪⎨⋅=--=⎪⎩,取()3,0,1n =-. 因330m n ⋅=-+=,则平面PDE ⊥ 平面PCD .(2)由(1)分析可知,平面PDE 法向量为()123,,m =-. 又()123,,PA =--,设平面P AD 的法向量()333,,t x y z =, 则333332230230PD t x y z PA n x y z ⎧⋅=---=⎪⎨⋅=--=⎪⎩,取()032,,t =-. 则434342714334227cos ,m t m t m t⋅====++⨯+⨯⋅,又由图可知二面角E PD A --平面角α为锐角,则427cos α=, 得二面角E PD A --的正弦值4271497sin α=-=.21.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的一个焦点为1(1,0)F -,其左顶点为A ,上顶点为B ,且1F 到直线AB 的距离为7||7OB (O 为坐标原点).(1)求C 的方程;(2)若椭圆2222:(01)x y E a bλλλ+=>≠且,则称椭圆E 为椭圆C 的λ倍相似椭圆.已知椭圆E 是椭圆C的3倍相似椭圆,直线:l y kx m =+与椭圆C ,E 交于四点(依次为M ,N ,P ,Q ,如图),且2PQ NQ MQ +=,证明:点(,)T k m 在定曲线上. 【答案】(1)22143x y +=; (2)证明见解析.【分析】(1)由已知条件推导出2227(1)a b a +=-,221b a =-,由此能求出椭圆C 的方程. (2)分别联立直线与椭圆C 、椭圆E 的方程消元,可证明线段NP 、MQ 中点相同,然后结合2PQ NQ MQ +=可得3MQ PN =,由此可证明.【详解】(1)()(),0,0,A a B b -,∴直线AB 的方程为1x ya b+=-,即0bx ay ab -+=,1(1,0)F ∴-到直线AB 的距离为d ==, 2227(1)a b a ∴+=-,又221b a =-,解得2a =,b = ∴椭圆C 的方程为:22143x y +=.(2)椭圆C 的3倍相似椭圆E 的方程为221129x y +=, 设N ,P ,M ,Q 各点坐标依次为1(x ,1)y ,2(x ,2)y ,3(x ,3)y ,4(x ,4)y , 将y kx m =+代入椭圆C 方程,得:222(34)84120k x kmx m +++-=, ∴222221(8)4(34)(412)48(43)0km k m k m ∆=-+-=+->,(*)122834km x x k +=-+,212241234m x x k -=+,12x x ∴-, 将y kx m =+代入椭圆E 的方程得222(34)84360k x kmx m +++-=,342834km x x k ∴+=-+,234243634m x x k -=+,34x x -1234x x x x ∴+=+,∴线段NP ,MQ 中点相同,MN PQ ∴=,由2PQ NQ MQ +=可得NM PN =,3P MQ N ∴=,所以3412||3||x x x x -=-,∴3=化简得221294k m +=,满足(*)式,∴2244193m k -=,即点(,)k m 在定曲线2244193y x -=上.22.已知()2ln =++f x x x a x (a ∈R ).(1)讨论()f x 的单调性;(2)若1a =,函数()()1g x x f x =+-,1x ∀,2(0,)x ∈+∞,12x x ≠,()()122112x g x x g x x x λ->-恒成立,求实数λ的取值范围.【答案】(1)当0a ≥时,()f x 在区间()0,∞+上单调递增;当a<0时,()f x在区间⎛ ⎝⎭上单调递减,在区间⎫+∞⎪⎪⎝⎭上单调递增. (2)15,ln 222⎛⎤-∞+ ⎥⎝⎦【分析】(1)先求出()f x 的导数()22x x af x x'++=,根据a 的取值范围进行分类讨论即可;(2)当120x x >,时,()()122112x g x x g x x x λ->-⇔()()21212111g x g x x x x x λ->-,去绝对值后,构造函数求解即可.【详解】(1)由已知,()2ln =++f x x x a x (a ∈R )的定义域为()0,∞+,()2221a x x a f x x x x++'=++=,①当0a ≥时,0f x在区间()0,∞+上恒成立,()f x 在区间()0,∞+上单调递增;②当0a <时,令()0f x '=,则220x x a ++=,180a ∆=->,解得10x =<(舍),20x >,∴当x ⎛∈ ⎝⎭时,220x x a ++<,∴()0f x '<, ∴()f x在区间⎛ ⎝⎭上单调递减,当x ⎫∈+∞⎪⎪⎝⎭时,220x x a ++>,∴0f x ,∴()f x在区间⎫+∞⎪⎪⎝⎭上单调递增, 综上所述,当0a ≥时,()f x 在区间()0,∞+上单调递增;当a<0时,()f x在区间⎛ ⎝⎭上单调递减,在区间⎫+∞⎪⎪⎝⎭上单调递增. (2)当1a =时,()()221ln ln 1g x x x x x x x =+-++=--+,()0,x ∈+∞,1x ∀,2(0,)x ∈+∞,12x x ≠, ()()122112x g x x g x x x λ->-等价于()()1221121212x g x x g x x x x x x x λ-->, 即()()21212111g x g x x x x x λ->-, 令()()g x h x x=,()0,x ∈+∞,则()()212111h x h x x x λ->-恒成立 ()()()()2222212ln 1ln 2x x x x xg x g x x x x h x x x x ⎛⎫-----+ ⎪'---⎝⎭'===, 令()2ln 2F x x x =--,()0,x ∈+∞,则()21122x F x x x x-'=-=,令()0F x '=,解得x =x ⎛∈ ⎝⎭时,()0F x '>,()Fx 在区间⎛ ⎝⎭单调递增;当x ⎫∈+∞⎪⎪⎝⎭时,()0F x '<,()F x 在区间⎫+∞⎪⎪⎝⎭单调递减,∴当()0,x ∈+∞时,()Fx的最大值为1152ln 20222F =--=--<⎝⎭, ∴当()0,x ∈+∞时,()215ln 2ln 2022F x x x =--≤--<,即()22ln 20x x h x x --'=<,∴()()g x h x x=在区间()0,∞+上单调递减,不妨设12x x <,∴1x ∀,2(0,)x ∈+∞,有()()12h x h x >,又∵1y x=在区间()0,∞+上单调递减, 1x ∀,2(0,)x ∈+∞,且12x x <,有1211x x >, ∴()()212111h x h x x x λ->-等价于()()121211h x x x x h λ⎛⎫->- ⎪⎝⎭, ∴()()2121h x x x h x λλ->-,设()()G x h x xλ=-,()0,x ∈+∞,则1x ∀,2(0,)x ∈+∞,且12x x <,()()2121h x x x h x λλ->-等价于()()12G x G x >,即()G x 在(0,)+∞上单调递减,∴()()20G x h x xλ''=+≤,∴()2x h x λ'≤-,∴()222ln 2x x x F x xλ--≤-⋅=-, ∵当()0,x ∈+∞时,()F x的最大值为15ln 222F =--⎝⎭, ∴()F x -的最小值为15ln 222+,∴15ln 222λ≤+,综上所述,满足题意的实数λ的取值范围是15,ln 222⎛⎤-∞+ ⎥⎝⎦.【点睛】本题第(2)问解题的关键点有两个,一个是将()()122112x g x x g x x x λ->-等价转换为()()21212111g x g x x x x x λ->-,便于构造函数;另一个是通过构造函数()()g x h x x =,借助导数判断出函数()h x 的单调性去绝对值.。
2024届高三4月大联考(新课标卷)数学·全解全析及评分标准阅卷注意事项:1.阅卷前请各学科教研组长,组织本学科改卷老师开会,强调改卷纪律,统一标准。
2.请老师改卷前务必先做一遍试题,了解自己所改试题的答案、评分细则、答题角度后,再开始改卷。
3.请老师认真批阅,不可出现漏改、错改现象,如果不小心漏改或错改了,可以返回上一题重评。
4.成绩发布后,如果有学校反馈错评乱评,平台定位阅卷老师,进行通报批评。
5.解答题要在学生的答案中找寻有用的文字说明、证明过程或演算步骤,合理即可给分。
6.解答题不要只看结果,结果正确,但中间的文字说明、证明过程或演算步骤无法建立有效衔接的,不能给满分;同样,结果错误,但正确写出相应的文字说明、证明过程或演算步骤应给分,因第(1)问中结果算错,使后面最终结果出错(过程列式正确),不宜重复扣分。
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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.B 【解析】由题意,知{0,1}A ,{1,0,1}B ,所以{0,1}A B .故选B .2.C 【解析】因为点(32,2)M p p 在抛物线C 上,所以2(32)2(2)p p p ,整理,得271640p p , 解得2p 或27p.故选C . 3.A 【解析】由||3||2 a b ,得2||||||23 a b a .由2()32 a a a b ,得222|||33| a a a b ,所以2|1|3a b a , 所以1cos ||||2a b a b .因为[0,π] ,所以 2π3.故选A . 4.C 【解析】因为数据1234,,,x x x x 的平均数为x ,方差为2s ,所以414i i x x ,4221()4i i x x s ,所以数据1234,,,,x x x x x 的平均数为45x xx ,方差为4221(()5ii xx x x245s .故选C. 5.A 【解析】因为781a a ,所以780a a ,所以695100a a a a . 因为10456789100S S a a a a a a ,所以104S S .故选A.6.D 【解析】易知函数()f x 的最大值为4.设()f x 的最小正周期为T ,依题意,得2224()254TMN ,解得12T ,所以2π12,解得π6,所以π()4cos()6f x x .又点9(,0)4N 在函数()f x 的图象上,所以9π9(4cos()0464f ,结合图象,知π9π642 ,解得π8 ,所以ππ()4cos()68f x x ,所以5π5ππ()4cos()4cos 246483f .故选D .7.A 【解析】由题意,知双曲线C 的渐近线方程为0bx ay . 设双曲线C 的半焦距为c ,则右焦点(,0)F c 到渐近线的距离||DF b.设点00(,)E x y ,则2200221x y a b,即22222200b x a y a b .又||||DE EG=222a b c,所以2222||||11||3DE EG a DF c e ,解得e .故选A. 8.B 【解析】由题意,知4为函数()y f x 的一个周期且函数()f x 的图象关于直线2x 对称. 当[0,2]x 时,由函数()y f x 的解析式,画出函数()f x 的大致图象如图所示. 当(0,1)x 时,函数()y f x 的图象与函数|lg |y x 的图象有且仅有一个交点;当[1,10]x 时,总有()1f x .而函数|lg |y x 在区间[1,10]上单调递增且|lg10|1 ,5(10)(2)12f f ,所以函数()y f x 的图象与函数|lg |y x 的图象在区间[1,10]上没有交点. 综上,函数()()|lg |F x f x x 在区间(0,10]上的零点个数为1.故选B .二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。
长郡十八校联盟2023届高三第一次联考(全国卷)理科数学试题一、单选题 1.已知集合{}21,0,430A y y x xB xx x x ⎧⎫==+>=-+<⎨⎬⎩⎭,则AB =( )A .(1,)+∞B .[2,3)C .(1,2]D .[2,)+∞2.如果一个复数的实部和虚部相等,则称这个复数为“等部复数”,若复数(2i)i z a =+(其中a ∈R )为“等部复数”,则复数iz a +在复平面内对应的点在( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限3.若x ,y 满足约束条件201030? x y x y x -+≥⎧⎪+-≥⎨⎪-≤⎩,则23zx y=-的最大值为( )A .2B .4C .8D .124.已知1x <-,那么在下列不等式中,不成立的是A .210x -> B .12x x+<- C .sinx x -> D .co s 0x x +>5.希尔伯特在1990年提出了孪生素数猜想,其内容是:在自然数集中,孪生素数对有无穷多个.其中孪生素数就是指相差2的素数对,即若p 和2p+均是素数,素数对(),2p p +称为孪生素数.从16以内的素数中任取两个,其中能构成孪生素数的概率为( ) A .13B .15C .17D .3286.大衍数列来源于《乾坤谱》中对易传“大衍之数五十”的推论,主要用于解释中国传统文化中的太极衍生原理,数列中的每一项,都代表太极衍生过程中,曾经经历过的两仪数量总和,是中华传统文化中隐藏的世界数学史上第一道数列题.已知该数列{}n a 的前10项依次是0,2,4,8,12,18,24,32,40,50,记(1)nn nb a =-⋅,n *∈N ,则数列{}n b 的前20项和是( ) A .110B .100C .90D .807.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积是( )A .64B .128C .256D .3848.八一广场是南昌市的心脏地带,江西省最大的城市中心广场,八一南昌起义纪念塔为八一广场标志性建筑,塔座正面携刻“八一南昌起义简介”碑文,东、南、西三面各有一幅反映武装起义的人物浮雕.塔身正面为“八一南昌起义纪念塔”铜胎鎏金大字,塔顶由一支直立的巨型“汉阳造”步枪和一面八一军旗组成.八一南昌起义纪念塔的建成,表达了亿万人民永远缅怀老一辈无产阶级革命家创建和培育解放军的丰功伟绩,鼓励国人进行新的长征.现某兴趣小组准备在八一广场上对八一南昌起义纪念塔的高度进行测量,并绘制出测量方案示意图,A 为纪念塔最顶端,B 为纪念塔的基座(即B 在A 的正下方),在广场内(与B 在同一水平面内)选取C 、D 两点,测得C D 的长为m .兴趣小组成员利用测角仪可测得的角有.A C B∠、A C D∠、B C D ∠、A D C∠、B D C ∠,则根据下列各组中的测量数据,不能计算出纪念塔高度A B 的是( )A .m A CB BCD B D C ∠∠∠、、、 B .m A C B B C D A C D ∠∠∠、、、 C .m A C B A C D A D C ∠∠∠、、、 D .m A C B B C D A D C ∠∠∠、、、9.将函数()c o s 2f x x=的图象向右平移π02ϕϕ⎛⎫<< ⎪⎝⎭个单位长度后得到函数()g x 的图象,若对满足()()122fx g x -=的12,xx ,总有12x x -的最小值等于π6,则ϕ=( )A .π12B .π6C .π3D .5π1210.已知R λ∈,函数21,0,()()412lg ,0,x x f x g x x x x x λ⎧+<==-++⎨>⎩,若关于x 的方程(())f g x λ=有6个解,则λ的取值范围为( )A .10,2⎛⎤ ⎥⎝⎦B .20,3⎛⎫ ⎪⎝⎭C .1,12⎛⎫⎪⎝⎭D .12,23⎛⎫⎪⎝⎭11.双曲线22:13xCy-=的左焦点为F ,过点F 的直线l 与双曲线C 交于A ,B 两点,若过A ,B和点0)M 的圆的圆心在y 轴上,则直线l 的斜率为( )A.2±B.C .1± D .32±12.《九章算术》卷五《商功》中描述几何体“阳马”为“底面为矩形,一棱垂直于底面的四棱锥”,现有阳马P A B C D -(如图),P A ⊥平面,1,2,3A B C D P A A B A D ===,点E ,F 分别在,A B B C 上,当空间四边形P E F D 的周长最小时,三棱锥P A D F-外接球的表面积为( )A .9πB .11πC .12πD .16π二、填空题13.已知7280128(1)(21)x x a a x a x a x-+=++++,则2a 等于___________.14.已知向量()2,1a =r ,()1,0b=,()1,2c=,若()ca mb ⊥+,则m=___________.15.已知ππ,s in 2c o s 2s in c o s 122βαβααβ-<-<+=-=,则πc o s 3α⎛⎫+=⎪⎝⎭___________. 16.设函数1()ln ()f x x a x a x=-+∈R 的两个极值点分别为12,xx .若()()2124124e2e 1fx fx a x x -≤---恒成立,则实数a 的取值范围是___________.三、解答题17.在数列{}n a 中,616a =,点()()1,n n a a n *+∈N在直线30x y -+=上.(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)若2nnnb a =,求数列{}n b 的前n 项和nT .18.基础学科招生改革试点,也称强基计划,强基计划是教育部开展的招生改革工作,主要是为了选拔培养有志于服务国家重大战略需求且综合素质优秀或基础学科拔尖的学生.聚焦高端芯片与软件、智能科技、新材料、先进制造和国家安全等关键领域以及国家人才紧缺的人文社会科学领域.某校在一次强基计划模拟考试后,从全体考生中随机抽取52名,获取他们本次考试的数学成绩(x )和物理成绩(y ),绘制成如图散点图:根据散点图可以看出y 与x 之间有线性相关关系,但图中有两个异常点A ,B .经调查得知,A 考生由于重感冒导致物理考试发挥失常,B 考生因故未能参加物理考试.为了使分析结果更科学准确,剔除这两组数据后,对剩下的数据作处理,得到一些统计的值:5015800i i x ==∑,5013900i i y ==∑,501462770i i i x y ==∑,()502128540ii x x=-=∑,()502118930ii y y=-=∑,其中,i i x y 分别表示这50名考生的数学成绩、物理成绩,1i =,2,…,50,y 与x 的相关系数0.45r≈.(1)若不剔除A ,B 两名考生的数据,用52组数据作回归分析,设此时y 与x 的相关系数为0r .试判断0r 与r 的大小关系(不必说明理由);(2)求y 关于x 的线性回归方程(系数精确到0.01),并估计如果B 考生加了这次物理考试(已知B 考生的数学成绩为125分),物理成绩是多少?(精确到0.1)附:线性回归方程ˆˆˆyab x =+中:()()()121ˆˆˆ,niii nii xxy yb ay b x xx==--==--∑∑.19.如图,在四棱锥P A B C D-中,E 为棱A D 上一点,,P E A D P A P C⊥⊥,四边形B C D E为矩形,且13,,//4B CP E B E P F P C P A ====平面B E F .(1)求证:P A⊥平面P C D ;(2)求二面角FA B D--的大小.20.如图,在平面直角坐标系x O y 中,已知直线5y =与椭圆2222:1(0)x y Ca b ab+=>>交于,P Q 两点(P 在x 轴上方),且65P Q a=,设点P 在x 轴上的射影为点N ,P Q N V 的5抛物线2:2(0)Eyp x p =>的焦点与椭圆C的焦点重合,斜率为k 的直线l 过抛物线E 的焦点与椭圆C 交于,A B 两,点,与抛物线E 交于,C D 两点.(1)求椭圆C 及抛物线E 的标准方程;(2)是否存在常数λ||||A B C D λ为常数?若存在,求λ的值;若不存在,说明理由.21.设函数311()s in c o s 0,()()s in 222f x x x x x g x f x x a x π⎛⎫=-<<=+- ⎪⎝⎭.(1)证明:当0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()f x 有唯一零点;(2)若任意[0,)x ∈+∞,不等式()0g x ≤恒成立,求实数a 的取值范围.22.在直角坐标系x O y中,直线l 的参数方程为,x y ⎧=⎪⎨=⎪⎩(t 为参数),以坐标原点O为极点,x 轴为正半轴建立极坐标,椭圆C 的极坐标方程为2222c o s 2s in 4ρθρθ+=,其右焦点为F ,直线l 与椭圆C 交于,A B 两点. (1)求||||F A F B +的值; (2)若点P 是椭圆上任意一点,求P A B的面积最大值.23.已知函数()|21||3|f x x x =---.(1)求()f x 的最小值m ;(2)若a ,b 为正实数,且20a b m ++=,证明不等式225abba+≥.参考答案:1.B【分析】根据基本不等式求得集合A ,解一元二次不等式得集合B ,即可得集合的交集.【详解】∵10,2x y x x >=+≥=,当且仅当1x =时,等号成立,∴[2,)A =+∞,又∵{}{}()2430|131,3Bxx x x x =-+<=<<=,∴[2,3)AB =.故选:B. 2.D【分析】根据“等部复数”得a 的值,即可得22iz =+,从而得iza +,从而可确定其复平面内对应的点所对应的象限. 【详解】∵(2i)i 2iz a a =+=-+,又∵“等部复数”的实部和虚部相等,复数z 为“等部复数”,∴2a -=,解得2a =-, ∴22i z=+,∴22iz=-,即24iza i +=-,∴复数iza +在复平面内对应的点是(2,4)-,位于第四象限.故选:D. 3.D【分析】如图所示,画出可行域,233z y x =-,3z-表示直线与y 轴的截距,截距最小时,z最大,根据图像得到答案. 【详解】画出可行域,如图所示:23z x y=-,则233z yx =-,3z-表示直线与y 轴的截距,截距最小时,z 最大,当直线过交点,310x x y =⎧⎨+-=⎩,即()3,2-时,6612z=+=.故选:D4.D【分析】利用作差法可判断A 、B 选项的正误,利用正弦、余弦值的有界性可判断C 、D 选项的正误.综合可得出结论. 【详解】1x <-Q,则()()21110x x x -=-+>,()22112120x x x x xxx+++++==<,又sin x、[]c o s 1,1x ∈-,sinx x ∴->,co s 0x x +<.可得:ABC 成立,D 不成立. 故选:D.【点睛】本题考查不等式正误的判断,一般利用作差法来进行判断,同时也要注意正弦、余弦有界性的应用,考查推理能力,属于中等题. 5.B【分析】先分析20以内的素数,再分析其中孪生素数的对数,再分别求解所以可能的情况种数以及孪生素数的对数求概率即可.【详解】20以内的素数有2,3,5,7,11,13共6个,从中任取两个共有15种可能,其中构成孪生素数的有3和5,5和7,11和13共3对,∴16以内的素数中任取两个,其中能构成孪生素数的概率31155P ==.故选:B【点睛】本题主要考查了古典概型的问题,需要根据题意分析总的情况数以及满足条件的基本事件数.属于基础题. 6.A【分析】根据所给数列的项归纳出通项公式,利用分组求和法求和即可. 【详解】观察此数列可知,当n为偶数时,22nna =,当n为奇数时,212nn a -=,因为221,2(1)2nn n n n b a nn ⎧--⎪⎪=-⋅=⎨⎪⎪⎩为奇数,为偶数,所以数列{}n b 的前20项和为:(02)++2219120(48)(1218)()22--++-+++-+10(220)246201102⨯+=++++==,故选:A 7.B【分析】根据三视图得到该几何体是一个四棱锥求解. 【详解】解:如图所示:由三视图知:该几何体是一个四棱锥, 其底面积为8864S=⨯=,高为6h=,所以其体积为11283V S h ==,故选:B 8.B【分析】依据解三角形的条件,逐项判断可解三角形求出塔高度A B 的选项即可. 【详解】对于A :由m ,B C D ∠、B D C ∠可以解B C D △,又tan A B B C A C B=⋅∠,可求塔高度A B ;对于B :在B C D △中,由,C D m B C D=∠无法解三角形,在A C D中,由,C Dm A C D=∠无法解三角形,在B C A V 中,已知两角A C B A B C ∠∠、无法解三角形,所以无法解出任意三角形,故不能求塔高度A B ; 对于C :由C Dm=,∠∠A C D A D C 、可以解A C D,可求A C ,又sin A BA C A C B=⋅∠,即可求塔高度A B ;对于D :如图,过点B 作B EC D⊥于点E ,连接A E ,由c o s ,c o s B C E C A C B B C D A CB C∠=∠=,c o s E C A C E A C∠=,知co s c o s c o s A C E A C B B C D∠=∠⋅∠,故可知A C D∠的大小,由A C D∠、A D C∠、m 可解A C D,可求A C ,又s i n AB A CA C B=⋅∠,可求塔高度A B . 故选:B. 9.C【分析】根据函数图象平移规律可得函数()g x 的图象,由()()122fx g x -=、12m inπ6x x -=设1x=,则2π6=±x ,分别利用πc o s 2216ϕ⎛⎫⨯-=- ⎪⎝⎭、πc o s 2216ϕ⎡⎤⎛⎫⨯--=- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,求出ϕ可得答案. 【详解】函数()c o s 2f x x=的周期为π,将函数的图象向右平移π02ϕϕ⎛⎫<< ⎪⎝⎭个单位长度后得到函数()g x 的图象,可得()c o s(22)g x x ϕ=-,由()()122fx g x -=可知,两个函数的最大值与最小值的差为2,且12m inπ6x x -=,不妨设1x=,则2π6=±x ,即()g x 在2π6=±x 时取得最小值,由于πc o s 2216ϕ⎛⎫⨯-=- ⎪⎝⎭,此时ππ,3ϕ=--∈k k Z ,不合题意;πc o s 2216ϕ⎡⎤⎛⎫⨯--=- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,此时2ππ,3ϕ=--∈k k Z,当1k=-时,π3ϕ=满足题意.故选:C. 10.B【分析】数形结合法,令()g x t =,可得方程()f t λ=的解有3个,对应的一元二次方程各有2个不相等的实数根,利用判别式求解λ的范围. 【详解】令()g x t =,则方程()f t λ=的解有3个,由图象可得,01λ<<,且三个解分别为1231,1,10t t t λλλ=--=-+=,则24121x x λλ-++=--,24121x x λλ-++=-+,241210x x λλ-++=,均有两个不相等的实根, 则1∆>,且2∆>,且3∆>,即164(23)0λ-+>且164(2)0λ-+>,解得203λ<<,当203λ<<时,()316412104(3210)λλλλ∆=-+-=-+,因为203λ<<,所以4203λ-<-<,所以53233λ<-<,且100λ>,所以32100λλ-+>,即3∆>恒成立,故λ的取值范围为20,3⎛⎫ ⎪⎝⎭.故选:B. 11.A【分析】利用韦达定理结合P GA B⊥可得283m tm=-,再根据弦长公式表示得A B,结合2221||2rdA B ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭即可求直线l 的斜率.【详解】由题意可知:(2,0)F -,设()11,A x y ,()22,B x y ,A B 的中点为P , 过点A ,B ,M 的圆的圆心坐标为(0,)G t,则||G Mr==,由题意知:直线A B 的斜率存在且不为0,设直线A B 的方程为:2xm y =-,联立方程组222,1,3x m y x y =-⎧⎪⎨-=⎪⎩化简整理可得,()223410m y m y --+=,则230m -≠,()222164312120mmm∆=--=+>,12122241,33m y y y y mm+==--,故A B 的中点P 的纵坐标122223p y y m y m+==-,横坐标2623pp x m y m=-=-,则2262,33mP mm⎛⎫⎪--⎝⎭,由圆的性质可知:圆心与弦中点连线的斜率垂直于弦所在的直线,所以222363P Gmtm k m m--==---,化简整理可得:283m tm=-①,则圆心(0,)G t 到直线A B的距离d=)221||3m A B m+===-,2221||2rdA B ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,即()()222222231(2)713mm t tmm+-+=++-,将①代入可得:()()()2222222222282313647133m mm mmmm⎛⎫- ⎪+-⎝⎭+=++--,即()()()()2222222222316436367333mmm mmm+++=+---,整理可得:42560m m -+=,则()()22230m m--=,因为230m -≠,所以220m-=,解得m=∴12km ==±.故选:A. 12.B【分析】把,A P P B 剪开,使得P A B与矩形A B C D 在同一个平面内.延长D C 到M ,使得C MD C=,则四点P ,E ,F ,M 在同一条直线上时,P EE F F D++取得最小值,即空间四边形P E F D 的周长取得最小值.可得122C F PD ==,∴1B F =.∴点E 为A B 的中点.设A F D △的外心为1O ,外接圆的半径为r ,则2s in 45︒=A F r,利用勾股定理进而得出结论. 【详解】如图所示,把,A P P B 剪开,使得P A B与矩形A B C D 在同一个平面内.延长D C 到M ,使得C MD C=,则四点P ,E ,F ,M 在同一条直线上时,P EE F F D++取得最小值,即空间四边形P E F D 的周长取得最小值.可得122C F PD ==,∴1B F=.∴点E 为A B的中点.如图所示,设A F D △的外心为1O ,外接圆的半径为r ,易得45F D A ∠=,则2s in 45==︒A F r设三棱锥PA D F-外接球的半径为R ,球心为O ,连接1O O ,则11122O O P A ==,则222111224R⎛⎛⎫=+= ⎪⎝⎭⎝⎭.∴三棱锥PA D F-外接球的表面积24π11π==R.故选:B. 13.70-【分析】要求2a ,即求展开式中2x 项的系数,进而根据二项式定理求解即可; 【详解】解:因为777(1)(21)(21)(21)x x x x x -+=+-+,对于7(21)x +,其展开式通项为()777177C 22C kkkkkk T x x---+==.所以,7(1)(21)x x -+中含2x 的项为6252772C 2C x x x⋅-,所以展开式中含2x 的项系数为625772C 2C 70⨯-=-.故答案为:70-. 14.4-【分析】用向量的坐标运算即可. 【详解】依题意:()()211211200ca mb ca m cb m +=+=⨯+⨯+⨯+⨯= ,解得m =-4, 故答案为:-4.15.3-【分析】根据已知等式平方后相加可得()1sin 2βα-=-,即()1sin 2αβ-=,根据已知角度范围即可得6παβ-=,从而可得s in3β=πs in 63α⎛⎫-= ⎪⎝⎭得所求.【详解】等式sin 2c o s 2sin c o s 1βααβ+=-=,两边同时平方得22s in 4c o s 4s in c o s 2βαβα++=,24s in c o s 4s in c o s 1αβαβ+-=,两式相加,得414sin c o s 4sin c o s 3βααβ++-=,,整理得()1sin 2βα-=-,即1s i n()2αβ-=,因为ππ22βα-<-<,所以6παβ-=,得π6αβ=+,代入2sin c o s 1αβ-=,得2sin c o s 16πββ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭,即s in3β=πs in 63α⎛⎫-= ⎪⎝⎭则ππππc o s c o s s in 36263ααα⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=-+=--=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭故答案为:3-16.221e,e ⎡⎫++∞⎪⎢⎣⎭【分析】由函数()f x 有两个极值点分别为12,xx ,可知()f x 不单调,利用导数求得a 的范围,运用韦达定理可得122212ax x x x =+=+>,作差()()12f x fx -,再由条件,结合恒成立思想,运用函数的单调性,构造函数421e 1()ln (1)2eF x x x x x-=-+>,通过求导,判断单调性可得22ex ≥,即可得到a 的范围.【详解】∵函数1()ln ()f x x a x a x=-+∈R 有两个极值点分别为12,x x ,()f x 的定义域为221(0,),()x a x f x x-'++∞=-,令2()1g x x a x =-+,其判别式2Δ4a =-,当22a -≤≤时,Δ0,()0,()f x f x '≤≤在(0,)+∞上单调递减,不合题意.当2a <-时,Δ0,()0g x >=的两根都小于零,在(0,)+∞上,()0f x '<,则()f x 在(0,)+∞上单调递减,不合题意. 当2a>时,Δ0>,设()0g x =的两个根12,xx 都大于零,令1212122x x x x =<==,当10x x <<时,()0f x '<,当12xx x <<时,()0f x '>,当2xx >时,()0f x '<,故()f x 分别在区间()10,x ,()2,x +∞上单调递减,在区间()12,x x 上单调递增,则122212a x x x x =+=+>,∴a 的取值范围是(2,)+∞.∵()()1211221211ln ln ⎛⎫-=-+--+=⎪⎝⎭f x fx x a x x a x x x ()()21211212ln ln x x x x a x x x x -+-+-,∴()()121212121212121ln ln ln ln 12fx fx x x x x aax x x x x x x x ---=--+=-+---,若()()2124124e2e 1fx fx a x x -≤---恒成立,则212412ln ln 4e22e 1x x aa x x --+≤---,∴212412ln ln 4ee 1x x x x -≤--,由12x x <,则()412122e 1lnln 4ex x x x --≤-.又121x x =,∴()422221e 12ln4ex x x --≤-,∴()4222221e 1ln 012ex x x x --+≤>①恒成立,记421e 1()ln (1)2eF x x x x x-=-+>,4221e 1()12e F x xx-=--+',记()0F x '=的两根为4121e 122e x ⎡-⎢=-⎢'⎣,4221e 122e x ⎡-⎢=+⎢'⎣,()F x 在区间()21,x '上单调递增,在区间()2,x '+∞上单调递减,且易知2121e x x <<<<''.又()2(1)0,e0F F ==,∴当()2ex ∈1,时,()0F x >;当)2,e x ⎡∈+∞⎣时,()0F x ≤.故由①式可得,22ex ≥,代入方程()222210g x x a x =-+=,得222211e ea x x =+≥+.又2a>, ∴a 的取值范围是221e,e ⎡⎫++∞⎪⎢⎣⎭.故答案为:221e,e ⎡⎫++∞⎪⎢⎣⎭.【点睛】关键点点睛:本题考查利用导数求单调区间、极值,主要考查极值的运用,运用分类讨论的思想方法是解题的关键,同时考查函数的单调性的运用和基本不等式的运用,考查运算能力,属于难题. 17.(1)32n a n =-;(2)1(35)210n n T n +=-⋅+.【分析】(1)根据给定条件,结合等差数列定义判断求解作答. (2)利用(1)的结论,利用错位相减法求和作答. 【详解】(1)依题意,130n n a a +-+=,即13n na a +-=,因此数列{}n a 是公差为3的等差数列,则63(6)32na a n n =+-=-,所以数列{}n a 的通项公式是32n a n =-.(2)由(1)得(32)2nn b n =-⋅,则1321242(342)22nnT n =⨯+⨯⨯+⋅⋅⋅-⨯++,于是23121242(35)2(32)2nn nT n n +=⨯+⨯+⋅⋅⋅+-⨯+-⨯,两式相减得1231122()23(222(32)2(3212)22)123n n n n nT n n +-+-=+++⋅⋅⋅⋅+--⋅--⋅-=+-1(53)210n n +⋅=--,所以1(35)210n nT n +=-⋅+.18.(1)0r r<(2)0.36 6.4ˆ32yx =+,估计B 考生的物理成绩约为81.2分【分析】(1)根据已知条件,结合散点图,即可求解.(2)根据已知条件,结合最小二乘法,以及线性回归方程的公式,求出线性回归方程,再将125x =代入,即可求解.【详解】(1)0r r<理由如下:由图可知,y 与x 成正相关关系, ①异常点A ,B 会降低变量之间的线性相关程度,②52个数据点与其回归直线的总偏差更大,回归效果更差,所以相关系数更小, ③50个数据点与其回归直线的总偏差更小,回归效果更好,所以相关系数更大, ④50个数据点更贴近其回归直线l , ⑤52个数据点与其回归直线更离散. (2)由题中数据可得:50501111116,785050i i i i xx y y ======∑∑,所以()()5050115010370iii i i i x xy yx y x y ==--=-=∑∑,所以()()()501502110370ˆ0.3628540iii ii xxy ybxx==--==≈-∑∑,780.36ˆˆ11636.24a y b x =-=-⨯=,所以0.36 6.4ˆ32y x =+,将125x =代入,得0.3612536.2481.2481.2y =⨯+=≈,所以估计B 考生的物理成绩约为81.2分. 19.(1)证明见解析 (2)π4【分析】(1)连接A C 交B E 于点G ,连接F G ,利用线面平行的性质得//P A F G ,利用平行线分线段成比例可得线段长度,从而由勾股定理得线线垂直,再利用线面垂直的判定定理证明线面垂直;(2)利用线面关系,证明线线垂直,建立空间直角坐标系,根据空间向量的坐标运算分别确定平面A B F 与平面A B D 的法向量,根据坐标运算得二面角的余弦值,即可确定二面角大小.【详解】(1)连接A C 交B E 于点G ,连接F G ,因为//P A 平面B E F ,平面P A C 平面B E FF G=,P A⊂平面P A C ,所以//P A F G ,又//B E C D,所以13A F A F A G P F D EB CG CF C====,又3D E=,所以1,4A EA D ==.因为P E A D⊥,所以2P A==,P D==所以222P A P D A D+=,所以P A P D⊥,又,,,P AP C P D P C P P D P C ⊥⋂=⊂平面P C D ,所以P A ⊥平面P C D . (2)因为P A ⊥平面P C D ,C D⊂平面P C D ,所以P AC D⊥,又,A D C D P A A D A ⊥⋂=,,P A A D⊂平面P A D ,所以C D⊥平面P A D ,又P E⊂平面P A D ,所以P EC D⊥,又P E A D⊥,A DC D D =,A D C D ⊂平面A B C D所以P E ⊥平面A B C D .如图建系,则3(1,0,0),(0,0),(3,0,0),,444A B D F ⎛-- ⎝⎭,7333,,,(1,3,0)444A F A B ⎛⎫=-- ⎝⎭,设平面A B F 的一个法向量为(,,)mx y z=,则720044400z y A F m x y z x A B m x ⎧⎧=⎧⋅=-++=⎪⎪⎪⇒⇒⎨⎨⎨=⎪⋅=⎪⎩⎪⎩-+=⎩,取1y =,得2)m =,又平面A B D的一个法向量为(0,0,1)n=,所以2c o s ,2||||22m n m n m n ⋅〈〉===FA B D--为锐角,故二面角F A B D--的大小为π4.20.(1)2215xy+=,28yx=(2)存在,16λ=-【分析】(1)设()00005P xx ⎛⎫> ⎪⎝⎭,由2P Q N P O NS S =△△解得1,5⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭P ,利用13525O P P Q a====可得a=,再求得b 的值,即可得椭圆C 方程,由抛物线2:2(0)E yp x p =>的焦点与椭圆C 的焦点重合,即可得抛物线E 的标准方程;(2)设直线l 的方程为(2)yk x =-,()()()()11223344,,,,,,,A x yB x yC x yD x y ,分别让直线l 与椭圆、抛物线联立,得交点坐标关系,从而得弦长,即可求得λ的值. 【详解】(1)由题意可设()00005P x x⎛⎫> ⎪⎝⎭,可得2P Q N P O N S S =△△,所以001255P O NS x x =⋅⋅=△,所以01x =,1,5⎛ ⎝⎭P ,所以13525O PP Q a====,所以a=,点P 坐标代入椭圆方程得1b =,所以椭圆C 方程为2215xy+=,所以2c=,即4p=,所以抛物线E 方程为28y x=.(2)设()()()()11223344,,,,,,,A x y B x y C x y D x y .直线l 的方程为(2)yk x =-,与椭圆C 的方程联立()22152x y y k x ⎧+=⎪⎨⎪=-⎩得()222215202050k xk x k+-+-=,则()()()4222Δ4002051412010kkkk=-+-=+>恒成立,所以2212122220205,1515kk x x x x kk-+==++则)221||15kA Bk+==+.直线l 的方程为(2)y k x =-,与抛物线E 的方程联立28,(2),y x y k x ⎧=⎨=-⎩得()22224840k x k x k -++=.()223434228148,||4kkx x C D x x kk+++==++=.()()()22222215(20)4||||218181k kk A B C D kkkλλλ+++=+=+++.||||A B C D λ+为常数,则204λ+=,得16λ=-.故存在16λ=-||||A B C D λ为常数.21.(1)证明见解析 (2)13a ≥【分析】(1)求导,根据导函数判断函数()f x 的单调性,再根据零点存在法则求解; (2)求导,根据导函数的结构,对a 分类讨论. 【详解】(1)π110,,()s in c o s ,()s in c o s 222x f x x x x f x x x x ⎛⎫∈=-=-' ⎪⎝⎭ ,令'()()h x f x = ,则'3()sin co s 02h x x x x =+> ,则π0,,()2x f x '⎛⎫∈ ⎪⎝⎭单调递增,且''1ππ(0),222f f ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭,∴'π0,,()02t f t ⎛⎫∃∈= ⎪⎝⎭ ,'(0,),()0,()x t f x f x ∈<单调递减,'π,,()0,()2x t f x f x ⎛⎫∈> ⎪⎝⎭单调递增,且π1(0)0,022f f ⎛⎫==> ⎪⎝⎭,则()0<f t ,∴存在唯一零点0π,2x t ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,使得()00f x =,即()f x 有唯一零点;(2)3()s in c o s g x x x x a x=--,则'()(s in 3)g x x x a x =- ,又令'()s in 3,()c o s 3h x x a x h x x a=-=- ,①当31a≤-,即13a ≤-时,()0h x '≥ 恒成立,∴()h x 在区间[0,)+∞上单调递增,∴()(0)0h x h ≥=,∴'()0g x ≥ ,∴()g x 在区间[0,)+∞上单调递增, ∴()(0)0g x g ≥=(不合题意);②当31a≥即13a ≥时,'()0,()h x h x ≤在区间[0,)+∞上单调递减,∴()(0)0h x h ≤=,∴'()0g x ≤ ,∴()g x 在区间[0,)+∞上单调递减, ∴()(0)0g x g ≤=(符合题意);③当131a -<<,即1133a -<<时,由''(0)130,(π)130h a h a =->=--< ,∴0(0,π)x ∃∈ ,使()'00h x = ,且()00,x x ∈时,''()0,()(0)0,()0h x h x h g x >>=> ,∴()g x 在()00,x x ∈上单调递增,∴()(0)0g x g >=(不符合题意);综上,a 的取值范围是13a≥;【点睛】本题的函数类型是三角函数与非三角函数组合成的,对于这一类函数往往是在一个周期()2π 内讨论或半个周期()π内讨论 ;如果一次求导不能判断清楚导函数的符号,则需要多次求导,而且每次求导后都要研究导函数的解析式能否判断清楚导函数的符号,直至能判断清楚导函数的符号为止.22.(1)83(2)41)3【分析】(1)根据极坐标方程可得椭圆C 的标准方程,又直线l 经过点椭圆焦点F ,将直线参数方程代入椭圆方程,得坐标关系,即可得||||F A F B +的值;(2)设点P 坐标为(2c o s in )θθ,直线l 的直角坐标方程为0x y --=,由点到直线的距离,结合三角函数的图象性质求得距离最大值,即可求得P A B的面积最大值.【详解】(1)由2222c o s 2s in 4ρθρθ+=得椭圆C 的方程为22142xy+=,其焦点F坐标为答案第16页,共16页0),由题意得直线l 经过点F,其参数方程为x y ⎧=⎪⎨=⎪⎩(t 为参数),代入椭圆C 的方程整理得23210t t +-=,所以121221,33t t t t +=-=-,所以121282223F A F B t t t t +==+=-===(2)由椭圆方程22142xy+=,可设点P 坐标为(2c o s ,in )θθ,又直线l 的直角坐标方程为0x y --=,∴点P 到直线l的距离d ==ta n 2φ=,所以m a x 1d =+,因为18||,||||||23P A BS A B d A B F A F B =⋅=+=△,所以P A B323.(1)52m=-(2)证明见解析【分析】(1)讨论去绝对值可得()f x 的解析式及最小值;(2)由(1)可得5a b +=,利用基本不等式可得答案.【详解】(1)当12x <时,5()21322=-++-=--≥-f x x x x ,当132x ≤≤时,5()21334,52⎡⎤=-+-=-∈-⎢⎥⎣⎦f x x x x ,当3x >时,()21325=--+=+>f x x x x ,综上,12,21()34,322,3x x f x x x x x ⎧--<⎪⎪⎪=-≤≤⎨⎪+>⎪⎪⎩,可知当12x=时,()f x 有最小值52-,所以52m=-;(2)由(1)可得5a b +=,因为a ,b 为正实数,所以222,2abb a a bba+≥+≥,所以225aba b b a+≥+=.。
2024年1月普通高等学校招生全国统一考试适应性测试(九省联考)数学试题注意事项:].答卷前,考生务必将自己的考生号、姓名、考点学校、考场号及座位号填写在答题卡上.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.如需要改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.样本数据16,24,14,10,20,30,12,14,40的中位数为()A.14B.16C.18D.20【答案】B 【解析】【分析】由中位数定义即可得.【详解】将这些数据从小到大排列可得:10,12,14,14,16,20,24,30,40,则其中位数为16.故选:B.2.椭圆2221(1)x y a a+=>的离心率为12,则=a ()A.233B.C.D.2【答案】A 【解析】【分析】由椭圆的离心率公式即可求解.【详解】由题意得112e a ==,解得3a =,故选:A.3.记等差数列{}n a 的前n 项和为3712,6,17n S a a a +==,则16S =()A.120B.140C.160D.180【答案】C 【解析】【分析】利用下标和性质先求出512a a +的值,然后根据前n 项和公式结合下标和性质求解出16S 的值.【详解】因为37526a a a +==,所以53a =,所以51231720a a +=+=,所以()()116165121681602a a S a a +⨯==+=,故选:C.4.设,αβ是两个平面,,m l 是两条直线,则下列命题为真命题的是()A.若,,m l αβαβ⊥∥∥,则m l ⊥B.若,,m l m l αβ⊂⊂∥,则αβ∥C.若,,m l l αβαβ= ∥∥,则m l ∥D.若,,m l m l αβ⊥⊥∥,则αβ⊥【答案】C 【解析】【分析】由线面平行性质判断真命题,举反例判定假命题即可.【详解】对于A ,,m l 可能平行,相交或异面,故A 错误,对于B ,,αβ可能相交或平行,故B 错误,对于D ,,αβ可能相交或平行,故D 错误,由线面平行性质得C 正确,故选:C5.甲、乙、丙等5人站成一排,且甲不在两端,乙和丙之间恰有2人,则不同排法共有()A.20种B.16种C.12种D.8种【答案】B 【解析】【分析】分类讨论:乙丙及中间2人占据首四位、乙丙及中间2人占据尾四位,然后根据分类加法计数原理求得结果.【详解】因为乙和丙之间恰有2人,所以乙丙及中间2人占据首四位或尾四位,①当乙丙及中间2人占据首四位,此时还剩末位,故甲在乙丙中间,排乙丙有22A 种方法,排甲有12A 种方法,剩余两个位置两人全排列有22A 种排法,所以有212222A A A 8⨯⨯=种方法;②当乙丙及中间2人占据尾四位,此时还剩首位,故甲在乙丙中间,排乙丙有22A 种方法,排甲有12A 种方法,剩余两个位置两人全排列有22A 种排法,所以有212222A A A 8⨯⨯=种方法;由分类加法计数原理可知,一共有8816+=种排法,故选:B.6.已知Q 为直线:210l x y ++=上的动点,点P 满足()1,3QP =-,记P 的轨迹为E ,则()A.EB.E 是一条与l 相交的直线C.E 上的点到lD.E 是两条平行直线【答案】C 【解析】【分析】设(),P x y ,由()1,3QP =-可得Q 点坐标,由Q 在直线上,故可将点代入坐标,即可得P 轨迹E ,结合选项即可得出正确答案.【详解】设(),P x y ,由()1,3QP =-,则()1,3Q x y -+,由Q 在直线:210l x y ++=上,故()12310x y -+++=,化简得260x y ++=,即P 的轨迹为E 为直线且与直线l 平行,E 上的点到l的距离d ==A 、B 、D 错误,C 正确.故选:C .7.已知3ππ,π,tan24tan 44θθθ⎛⎫⎛⎫∈=-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则21sin22cos sin2θθθ+=+()A.14 B.34C.1D.32【答案】A 【解析】【分析】根据正弦、余弦、正切二倍角公式,将21sin22cos sin2θθθ++齐次化即可得出答案.【详解】由题3ππ,π,tan24tan 44θθθ⎛⎫⎛⎫∈=-+⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,得()()224tan 12tan 4tan 12tan 1tan 1tan θθθθθθ-+=⇒-+=--,则()()2tan 1tan 20tan 2θθθ++=⇒=-或1tan 2θ=-,因为()3π,π,tan 1,04θθ⎛⎫∈∈-⎪⎝⎭,所以1tan 2θ=-,222221sin2sin cos 2sin cos tan 12tan 2cos sin22cos 2sin cos 22tan θθθθθθθθθθθθθ+++++==+++()11114214+-==+-.故选:A8.设双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点分别为12,F F ,过坐标原点的直线与C 交于,A B 两点,211222,4F B F A F A F B a =⋅=,则C 的离心率为()A.B.2C.D.【答案】D 【解析】【分析】由双曲线的对称性可得12F A F B =、12F B F A =且四边形12AF BF 为平行四边形,由题意可得出21F BF ∠,结合余弦定理表示出与a 、c 有关齐次式即可得离心率.【详解】由双曲线的对称性可知12F A F B =,12F B F A =,有四边形12AF BF 为平行四边形,令12F A F B m ==,则122F B F A m ==,由双曲线定义可知212F A F A a -=,故有22m m a -=,即2m a =,即122F A F B m a ===,124F B F A a ==,2222222cos 24cos 4F A F B F A F B AF B a a AF B a ⋅=⋅∠=⨯∠=,则21cos 2AF B ∠=,即23AF B π∠=,故212π3F BF ∠=,则有()()()222222121221124221cos 22422a a c F B F B F F F BF F B F Ba a+-+-∠===-⋅⨯⨯,即2222041162a c a -=-,即2204116162e -=-,则27e =,由1e >,故e =.故选:D.【点睛】关键点睛:本题考查双曲线的离心率,解题关键是找到关于a 、b 、c 之间的等量关系,本题中结合题意与双曲线的定义得出1F A 、2F B 与a 的具体关系及21F BF ∠的大小,借助余弦定理表示出与a 、c 有关齐次式,即可得解.二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9.已知函数()3π3πsin 2cos 244f x x x ⎛⎫⎛⎫=+++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则()A.函数π4f x ⎛⎫-⎪⎝⎭为偶函数B.曲线()y f x =的对称轴为π,Z x k k =∈C.()f x 在区间ππ,32⎛⎫⎪⎝⎭单调递增D.()f x 的最小值为2-【答案】AC 【解析】【分析】利用辅助角公式化简()3π3πsin 2cos 244f x x x ⎛⎫⎛⎫=+++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,再根据三角函数的性质逐项判断即可.【详解】()3π3πsin 2cos 244f x x x ⎛⎫⎛⎫=+++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭3π3π3π3πsin 2cos sin cos 2cos2cos sin2sin 4444x x x x =++-2222sin 2cos 2cos2sin22222x x x x x =-+--=,即()f x x =,对于A ,i ππ42n 2x x f x ⎛⎫⎛⎫-== ⎪ ⎪⎝⎭-⎝⎭,易知为偶函数,所以A 正确;对于B ,()f x x =对称轴为πππ2π,Z ,Z 242k x k k x k =+∈⇒=+∈,故B 错误;对于C ,ππ2π,,2,π323x x ⎛⎫⎛⎫∈∈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,sin2y x =单调递减,则()f x x =单调递增,故C 正确;对于D ,()f x x =,则[]sin21,1x ∈-,所以()f x ⎡∈⎣,故D 错误;故选:AC10.已知复数,z w 均不为0,则()A.22||z z = B.22||z z z z =C.z z w w -=- D.z z w w=【答案】BCD 【解析】【分析】设出i z a b =+、i w c d =,结合复数的运算、共轭复数定义及复数的模的性质逐个计算即可得.【详解】设i z a b =+(),R a b ∈、i w c d =+(),R c d ∈;对A :设i z a b =+(),R a b ∈,则()222222i 2i 2i z a b a ab b a b ab =+=+-=-+,2222||z ab ==+,故A 错误;对B :2z z z z z=⋅,又2z z z ⋅=,即有22||z z z z =,故B 正确;对C :()i i i a b c d z a c d w b =+-=+----,则()i a c z w b d ----=,i z a b =-,i w c d =-,则()i i i z w a b c d a c b d =--+=----,即有z z w w -=-,故C 正确;对D :()()()()()22i i i i i i i z c w a b c d ac bd ad bc a b c d c d c d d +-+--+===++-+==22c d ==+,22z w c d ===+22c d =+,故z z w w=,故D 正确.故选:BCD.11.已知函数()f x 的定义域为R ,且102f ⎛⎫≠⎪⎝⎭,若()()()4f x y f x f y xy ++=,则()A.102f ⎛⎫-= ⎪⎝⎭B.122f ⎛⎫=-⎪⎝⎭C.函数12f x ⎛⎫- ⎪⎝⎭是偶函数 D.函数12f x ⎛⎫+⎪⎝⎭是减函数【答案】ABD 【解析】【分析】对抽象函数采用赋值法,令12x =、0y =,结合题意可得()01f =-,对A :令12x =、0y =,代入计算即可得;对B 、C 、D :令12y =-,可得122f x x ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,即可得函数12f x ⎛⎫- ⎪⎝⎭及函数12f x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭函数的性质,代入1x =,即可得12f ⎛⎫ ⎪⎝⎭.【详解】令12x =、0y =,则有()()1110100222f f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎡⎤+⨯=+= ⎪ ⎪ ⎪⎣⎦⎝⎭⎝⎭⎝⎭,又102f ⎛⎫≠⎪⎝⎭,故()100f +=,即()01f =-,令12x =、12y =-,则有1111114222222f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-+-=⨯⨯- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,即()110122f f f ⎛⎫⎛⎫+-=-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,由()01f =-,可得11022f f ⎛⎫⎛⎫-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,又102f ⎛⎫≠⎪⎝⎭,故102f ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,故A 正确;令12y =-,则有()1114222f x f x f x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-+-=⨯- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,即122f x x ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,故函数12f x ⎛⎫- ⎪⎝⎭是奇函数,有()1121222f x x x ⎛⎫+-=-+=-- ⎪⎝⎭,即1222f x x ⎛⎫+=-- ⎪⎝⎭,即函数12f x ⎛⎫+⎪⎝⎭是减函数,令1x =,有12122f ⎛⎫=-⨯=-⎪⎝⎭,故B 正确、C 错误、D 正确.故选:ABD.【点睛】关键点睛:本题关键在于利用赋值法解决抽象函数问题,借助赋值法,得到()01f =-,再重新赋值,得到102f ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,再得到122f x x ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭.三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.已知集合{}{}2,0,2,4,3A B x x m =-=-≤,若A B A = ,则m 的最小值为__________.【答案】5【解析】【分析】由A B A = 可得A B ⊆,解出集合B 后结合集合的关系计算即可得.【详解】由A B A = ,故A B ⊆,由3x m -≤,得33m x m -+≤≤+,故有4323m m ≤+⎧⎨-≥-+⎩,即15m m ≥⎧⎨≥⎩,即5m ≥,即m 的最小值为5.故答案为:5.13.已知轴截面为正三角形的圆锥MM '的高与球O 的直径相等,则圆锥MM '的体积与球O 的体积的比值是__________,圆锥MM '的表面积与球O 的表面积的比值是__________.【答案】①.23②.1【解析】【分析】设圆锥的底面圆半径r 以及球的半径R ,用r 表示出圆锥的高h 和母线l 以及球的半径R ,然后根据体积公式求出体积比,根据表面积公式求得表面积之比.【详解】设圆锥的底面半径为r ,球的半径为R ,因为圆锥的轴截面为正三角形,所以圆锥的高h =,母线2l r =,由题可知:2h R =,所以球的半径32R =所以圆锥的体积为()23113ππ33V r r =⨯⨯=,球的体积33324433πππ3322V R r ⎛⎫==⨯= ⎪ ⎪⎝⎭,所以3123π233rV V ==;圆锥的表面积221ππ3πS rl r r =+=,球的表面积222234π4π3π2S R r ⎛⎫==⨯= ⎪ ⎪⎝⎭,所以21223π13πS r S r ==,故答案为:23;1.14.以max M表示数集M 中最大的数.设01a b c <<<<,已知2b a ≥或1a b +≤,则{}max ,,1b a c b c ---的最小值为__________.【答案】15##0.2【解析】【分析】利用换元法可得11b n pa m n p =--⎧⎨=---⎩,进而根据不等式的性质,分情况讨论求解.【详解】令,,1,b a m c b n c p -=-=-=其中,,0m n p >,所以11b n pa m n p =--⎧⎨=---⎩,若2b a ≥,则()121b n p m n p =--≥---,故21m n p ++≥,令{}{}=max ,,1max ,,M b a c b c m n p ---=,因此22M mM n M p≥⎧⎪≥⎨⎪≥⎩,故421M m n p ≥++≥,则14M ≥,若1a b +≤,则111n p m n p --+---≤,即221m n p ++≥,{}{}=max ,,1max ,,M b a c b c m n p ---=,则2222M mM n M p≥⎧⎪≥⎨⎪≥⎩,故5221M m n p ≥++≥,则15M ≥,当22m n p ==时,等号成立,综上可知{}max ,,1b a c b c ---的最小值为15,故答案为:15【点睛】关键点睛:本题的关键是利用换元法,在2b a ≥和1a b +≤前提下进行合理分类讨论,根据题意得到相对应的不等式组,注意题目的条件关键词是“或”.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.已知函数()2ln 2f x x x ax =+++在点()()22f ,处的切线与直线230x y +=垂直.(1)求a ;(2)求()f x 的单调区间和极值.【答案】(1)3a =-(2)单调递增区间为10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭、()1,+∞,单调递减区间为1,12⎛⎫⎪⎝⎭,极大值3ln 24-,极小值0【解析】【分析】(1)结合导数的几何意义及直线垂直的性质计算即可得;(2)借助导数可讨论单调性,即可得极值.【小问1详解】()12f x x a x '=++,则()1922222f a a '=+⨯+=+,由题意可得92123a ⎛⎫⎛⎫+⨯-=-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,解得3a =-;【小问2详解】由3a =-,故()2ln 32f x x x x =+-+,则()()()2211123123x x x x f x x x x x---+'=+-==,0x >,故当102x <<时,()0f x ¢>,当112x <<时,()0f x '<,当1x >时,()0f x ¢>,故()f x 的单调递增区间为10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭、()1,+∞,()f x 的单调递减区间为1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭,故()f x 有极大值211113ln 32ln 222224f ⎛⎫⎛⎫=+-⨯+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,有极小值()21ln113120f =+-⨯+=.16.盒中有标记数字1,2,3,4的小球各2个,随机一次取出3个小球.(1)求取出的3个小球上的数字两两不同的概率;(2)记取出的3个小球上的最小数字为X ,求X 的分布列及数学期望()E X .【答案】(1)47(2)分布列见解析,()107E X =【解析】【分析】(1)先确定3个不同数字的小球,然后再从确定的每种小球中取1个,通过计算可求符合要求的取法数,再除以总的取法数可得结果;(2)先确定X 的可取值为1,2,3,然后计算出不同取值的概率,注意X 的每种取值对应两种情况,由此可求分布列和期望()E X .【小问1详解】记“取出的3个小球上的数字两两不同”为事件M ,先确定3个不同数字的小球,有34C 种方法,然后每种小球各取1个,有111222C C C ⨯⨯种取法,所以()3111422238C C C C 4=C 7P M ⨯⨯⨯=.【小问2详解】由题意可知,X 的可取值为1,2,3,当1X =时,分为两种情况:只有一个数字为1的小球、有两个数字为1的小球,所以()1221262638C C C C 91=C 14P X +==;当2X =时,分为两种情况:只有一个数字为2的小球、有两个数字为2的小球,所以()1221242438C C C C 22=C 7P X +==;当3X =时,分为两种情况:只有一个数字为3的小球、有两个数字为3的小球,所以()1221222238C C C C 13=C 14P X +==,所以X 的分布列为:X123P 91427114所以()92110123147147E X =⨯+⨯+⨯=.17.如图,平行六面体1111ABCD A B C D -中,底面ABCD 是边长为2的正方形,O 为AC 与BD 的交点,11112,,45AA C CB C CD C CO =∠=∠∠=︒.(1)证明:1C O ⊥平面ABCD ;(2)求二面角1B AA D --的正弦值.【答案】(1)证明见解析;(2)223【解析】【分析】(1)根据题意,利用线面垂直的判定定理证明即可.(2)建立空间直角坐标系,利用向量法求二面角的正弦值.【小问1详解】连接11,BC DC ,因为底面ABCD 是边长为2的正方形,所以BC DC =,又因为11C CB C CD ∠=∠,11CC CC ,所以11C CB C CD ≅,所以11BC DC =,点O 为线段BD 中点,所以1C O BD ⊥,在1C CO △中,1122,CC CO AC ===,145C CO ∠=︒,所以222111112cos 22C C OC C O C CO C O C C OC+-∠==⇒=⨯⨯,则222111C C OC C O C O OC =+⇒⊥,又OC BD O = ,OC ⊂平面ABCD ,BD ⊂平面ABCD ,所以1C O ⊥平面ABCD .【小问2详解】由题知正方形ABCD 中AC BD ⊥,1C O ⊥平面ABCD ,所以建系如图所示,则()())()(1,0,,,,0,0,B D A C C ,则11AA CC ==,()(),AB AD == ,设面1BAA 的法向量为()111,,m x y z = ,面1DAA 的法向量为()222,,x n y z = ,则()11111001,1,100AA m m AB m ⎧+=⋅=⎪⇒⇒=-⎨⋅=+=⎪⎪⎩⎩,()2212201,1,100AA n n AD m ⎧+=⋅=⎪⇒⇒=--⎨⋅=-=⎪⎪⎩⎩,设二面角1B AA D --大小为θ,则122cos sin 33m n m nθθ⋅===⇒=⋅ ,所以二面角1B AA D --的正弦值为223.18.已知抛物线2:4C y x =的焦点为F ,过F 的直线l 交C 于,A B 两点,过F 与l 垂直的直线交C 于,D E 两点,其中,B D 在x 轴上方,,M N 分别为,AB DE 的中点.(1)证明:直线MN 过定点;(2)设G 为直线AE 与直线BD 的交点,求GMN 面积的最小值.【答案】(1)证明见解析(2)8【解析】【分析】(1)设出直线AB 与直线CD 的方程,联立曲线后得到与纵坐标有关韦达定理,结合题意,表示出直线MN 后即可得定点坐标;(2)设出直线AE 与直线BD 的方程,联立两直线后结合第一问中韦达定理得出点G 的横坐标恒为1-,再结合面积公式及基本不等式即可得.【小问1详解】由2:4C y x =,故()1,0F ,由直线AB 与直线CD 垂直,故两只直线斜率都存在且不为0,设直线AB 、CD 分别为11x m y =+、21x m y =+,有121m m =-,()11,A x y 、()22,B x y 、()33,E x y 、()44,D x y ,联立2:4C y x =与直线AB ,即有2141y x x m y ⎧=⎨=+⎩,消去x 可得21440y m y --=,2116160m ∆=+>,故1214y y m +=、124y y =-,则()2121112112111242x x m y m y m y y m +=+++=++=+,故2121212x x m +=+,1212y y m +=,即()21121,2M m m +,同理可得()22221,2N m m +,当22122121m m +≠+时,则()()2212112212122:12221MN m m l m m x m y m ---=++-+,即()()21212121212121112221212122m m m m x y x m m m m m m m m m m m m +-+=-+-=--++++1212212121212211212122m m m m x x m m m m m m m m m m =--=-+++-++-,由121m m =-,即()2121213121y x x m m m m m m -=++=-++,故3x =时,有()213013m m y -+==,此时MN 过定点,且该定点为()3,0,当22122121m m +=+时,即2212m m =时,由121m m =-,即11m =±时,有213:MN l x =+=,亦过定点()3,0,故直线MN 过定点,且该定点为()3,0;【小问2详解】由()11,A x y 、()22,B x y 、()33,E x y 、()44,D x y ,则()311131:AE y y l y x x y x x -=-+-,由2114y x =、2224y x =,故22231113131112231313131313144444y y y y y y y y y x x y x y y y y y y y y y y y y y ⎛⎫-+=-+=-+= ⎪+++++⎝⎭-,同理可得2442424:BD y y x l y y y y y =+++,联立两直线,即13313124424244y y x y y y y y y y x y y y y y ⎧=+⎪++⎪⎨⎪=+⎪++⎩,有13243131424244y y y y x x y y y y y y y y +=+++++,即()()()()42134231243144x y y y y y y x y y y y y y +++=+++,有()()()2431134242314y y y y y y y y x y y y y +-+=+--,由124y y =-,同理344y y =-,故()()()()243113422341241341234231423144y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y x y y y y y y y y +-++--==+--+--()()24134231414y y y y y y y y -+--==-+--,故1G x =-,过点G 作//GQ x 轴,交直线MN 于点Q ,则12M N Q G GMN Sy y x x =-⨯-,由()21121,2M m m +、()22221,2N m m +,故121122224M N y y m m m m -=-=+≥,当且仅当11m =±时,等号成立,下证4Q G x x -≥:由抛物线的对称性,不妨设10m >,则20m <,当11m >时,有()2111,0m m =-∈-,则点G 在x 轴上方,点Q 亦在x 轴上方,有21120111m m m m =>+-,由直线MN 过定点()3,0,此时()314Q G x x ->--=,同理,当11m <时,有点G 在x 轴下方,点Q 亦在x 轴下方,有2110m m <+,故此时4Q G x x ->,当且仅当11m =时,3Q x =,故4Q G x x -≥恒成立,且11m =±时,等号成立,故1144822MN M G N Q G S y y x x =-⨯-≥⨯⨯=,【点睛】关键点睛:第二问关键在于借助直线联立及第一问中韦达定理得出点G 的横坐标恒为1-,此时可根据三角形的面积公式及基本不等式求取最值.19.离散对数在密码学中有重要的应用.设p 是素数,集合{}1,2,,1X p =- ,若,,u v X m ∈∈N ,记u v ⊗为uv 除以p 的余数,,m u ⊗为m u 除以p 的余数;设a X ∈,2,2,1,,,,p a a a ⊗-⊗ 两两不同,若{}(),0,1,,2n a b n p ⊗=∈- ,则称n 是以a 为底b 的离散对数,记为log()a n p b =.(1)若11,2p a ==,求1,p a -⊗;(2)对{}12,0,1,,2m m p ∈- ,记12m m ⊕为12m m +除以1p -的余数(当12m m +能被1p -整除时,120m m ⊕=).证明:()log()log()log()a a a p b c p b p c ⊗=⊕,其中,b c X ∈;(3)已知log()a n p b =.对{},1,2,,2x X k p ∈∈- ,令,,12,k k y ay x b ⊗⊗==⊗.证明:()2,21n p x y y -⊗=⊗.【答案】(1)1(2)证明见解析(3)证明见解析【解析】【分析】(1)第一问直接根据新定义来即可.(2)第二问结合新定义、带余除法以及费马小定理即可得证.(3)根据新定义进行转换即可得证.【小问1详解】若11,2p a ==,又注意到102102493111==⨯+,所以1,01,21p a -⊗⊗==.【小问2详解】当2p =时,此时{1}X =,此时1b c ==,1b c ⊗=,故()log()0,log()0,log()0a a a p b c p b p c ⊗===,此时()log()log()log()a a a p b c p b p c ⊗=⊕.当2p >时,因2,2,1,,,,p a a a ⊗-⊗ 相异,故2a ≥,而a X ∈,故,a p 互质.设()12=log(),log(),=log()a a a n p b c n p b n p c⊗=记()12=log(),log(),=log()a a a n p b c n p b n p c ⊗=,则12,N m m ∃∈,使得1212,n n a pm b a pm c =+=+,故()()1212n n a pm b pm c +=++,故12(mod )n n a bc p +≡,设()121,02n n t p s s p +=-+≤≤-,则12n n s ⊕=,因为1,2,3,..1p -除以p 的余数两两相异,且(),2,3,..1a a a p a -除以p 的余数两两相异,故()()1!23,..1(mod )p a a a p a p ⎡⎤-≡⨯⨯⨯-⎣⎦,故11mod p a p -≡,故(mod )s a bc p ≡,而(mod )(mod ),n a b c p bc p ≡⊗=其中02n p ≤≤-,故s n =即()log()log()log()a a a p b c p b p c ⊗=⊕.【小问3详解】当2b ≥时,由(2)可得11mod p b p -≡,若1b =,则11mod p b p -≡也成立.因为log()a n p b =,所以()mod na b p ≡.另一方面,()()()()()22,2,,,2121n p n p n p k k y y y y x b a --⊗-⊗⊗⊗⊗≡≡⊗()()()()()()()()112211mod mod k k kn p k p k k p xb a xb b x b x p x p -----≡≡≡≡≡.由于x X ∈,所以()2,21n p x y y -⊗=⊗.【点睛】关键点睛:本题的关键是充分理解新定义,然后结合带余除法以及费马小定理等初等数论知识即可顺利得解.。
湖北省部分学校2025届高三上学期第一次大联考(一模)数学试题一、单选题1.命题“20,12a a ∃>+<”的否定为( ) A .20,12a a ∃>+≥ B .20,12a a ∃≤+≥ C .20,12a a ∀>+≥D .20,12a a ∀≤+≥2.已知集合{}230,{013}A xx B x x =-<=<+<∣∣,则A B =I ( )A .(-B .()C .(D .()1,2-3.已知函数()()e 1xf x f x '=-,则( )A .()e12f =-B .()e12f '=-C .()22e e f =-D .()22e e f '=-4.已知函数()*(2),n f x x n =-∈N ,则“1n =”是“()f x 是增函数”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5.若对任意的,x y ∈R ,函数()f x 满足()()()2f x y f x f y +=+,则()4f =( )A .6B .4C .2D .06.某公司引进新的生产设备投入生产,新设备生产的产品可获得的总利润s (单位:百万元)与新设备运行的时间t (单位:年,N t *∈)满足23225098,8102,8t t t s t t t t ⎧-+-<=⎨-+-≥⎩,当新设备生产的产品可获得的年平均利润最大时,新设备运行的时间t =( ) A .6B .7C .8D .97.如图,在ABC V 中,120,2,1,BAC AB AC D ∠===o 是BC 边上靠近B 点的三等分点,E 是BC 边上的动点,则AE CD ⋅u u u r u u u r的取值范围为( )A .103⎡⎤⎢⎥⎣⎦ B .73⎡⎤⎢⎥⎣⎦ C .410,33⎡⎤-⎢⎥⎣⎦D .47,33⎡⎤-⎢⎥⎣⎦8.已知函数()331f x x x =++,若关于x 的方程()()sin cos 2f x f m x ++=有实数解,则m 的取值范围为( )A .⎡-⎣B .[]1,1-C .[]0,1D .⎡⎣二、多选题9.在等比数列{}n a 中,1232,4a a a ==,则( )A .{}n aB .{}n a 的公比为2C .3520a a +=D .数列21log n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为递增数列10.已知函数()()1tan (0,0π)2f x x ωϕωϕ=-><<的部分图象如图所示,则( )A .2ω=B .π3ϕ=C .()f x 的图象与y 轴的交点坐标为0,⎛ ⎝⎭D .函数()y f x =的图象关于直线7π12x =对称11.已知41log 1002a =,10ln9b =,c = )A .c a >B .a b >C .c b >D .b a >三、填空题12.已知平面向量,m n r r 满足3m n ⋅=r r,且()2m m n ⊥-r r r ,则m =r .13.若π,02α⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,且πcos2cos 4αα⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,则α=.14.已知正实数,a b 满足232a b +=,则224aba b -++的最大值为.四、解答题15.在公差不为0的等差数列 a n 中,11a =,且5a 是2a 与14a 的等比中项. (1)求 a n 的通项公式;(2)若2n a n b =,n n n c a b =,求数列{}n c 的前n 项和n S .16.在锐角ABC V 中,内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,且2221a b cc b ac-=≠-.(1)证明:2B C =.(2)若点D 在边AC 上,且4CD BD ==,求a 的取值范围.17.已知函数()()2ln 1f x x a x =-+.(1)若4a =,求()f x 的极值点; (2)讨论()f x 的单调性.18.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且()11,212n n n a S a ==-.(1)求{}n a 的通项公式; (2)证明:24212n S S S >L . 19.当一个函数值域内任意一个函数值y 都有且只有一个自变量x 与之对应时,可以把这个函数的函数值y 作为一个新的函数的自变量,而这个函数的自变量x 作为新的函数的函数值,我们称这两个函数互为反函数.例如,由3,R y x x =∈,得,3yx y =∈R ,通常用x 表示自变量,则写成,3x y x =∈R ,我们称3,y x x =∈R 与,3xy x =∈R 互为反函数.已知函数()f x 与()g x 互为反函数,若,A B 两点在曲线y =f x 上,,C D 两点在曲线y =g x 上,以,,,A B C D 四点为顶点构成的四边形为矩形,且该矩形的其中一条边与直线y x =垂直,则我们称这个矩形为()f x 与()g x 的“关联矩形”.(1)若函数()f x =11,4A y ⎛⎫⎪⎝⎭在曲线y =f x 上.(i )求曲线y =f x 在点A 处的切线方程; (ii )求以点A 为一个顶点的“关联矩形”的面积.(2)若函数f x =ln x ,且()f x 与()g x 的“关联矩形”是正方形,记该“关联矩形”的面积为S .证明:2122S ⎫>⎪⎭.1ln20-<)。
2024届贵州省六校联盟高考实用性联考卷(三)数学试题注意事项1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚.2.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,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号,在试题卷上作答无效,3.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.满分150分,考试用时120分钟.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,只有一项是符合题目要求的)1.已知数列{}n a 满足()*12n na n a +=∈N 且4534a a a =,则1a =()A.18B.14C.12D.12.设抛物线22(0)y px p =>的焦点为F ,点A 为该抛物线上任意一点,若1AF >恒成立,则p 的取值范围是()A.2p < B.2p > C.4p < D.4p >3.在某学校的期中考试中,高一、高二、高三年级的参考人数分别为600,800,600.现用分层抽样的方法从三个年级中抽取样本,经计算得高一、高二、高三年级数学成绩的样本平均数分别为93,81,99,则全校学生数学成绩的总样本平均数为()A.92B.91C.90D.894.已知,m n 是不同的两条直线,,αβ是不重合的两个平面,则下列命题中,真命题为()A.若m ∥,m α∥n ,则n ∥αB.若,,m m n αβα⊥⊥⊂,则n ∥βC.若,n m n α⊂⊥,则m α⊥D.若m ∥,m α∥,n β∥,n α∥β,则α∥β5.2023年全国中学生数学奥林匹克竞赛(决赛)于2023年11月26日至12月3日在湖北省武汉市武钢三中举行,赛后来自某所学校的3名同学和2名老师站成一排合影,若两名老师之间至少有一名同学,则不同的站法有()种.A.48B.64C.72D.1206.中国南北朝时期的著作《孙子算经》中,对同余除法有较深的研究.设,,(0)a b m m >为整数,若a 和b 被m除得的余数相同,则称a 和b 对模m 同余,记为()mod a b m ≡.若()1222020202020C 2C 2C 2,mod9a a b =⋅+⋅++⋅≡ ,则b 的值可以是()A.2018B.2020C.2022D.20247.过点()6,8A --的直线l 与国22:9C x y +=相交于不同的两点,M N ,则线段MN 的动点P 的轨迹是()A.一个半径为10的圆的一部分B.一个焦距为10的椭圆的一部分C.一条过原点的线段D.一个半径为5的圆的一部分8.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为12,F F ,过点2F 的直线l 与椭圆C 交于,P Q 两点,若211::1:3:5F Q F P FQ =,则该椭圆的离心率为()A.22B.23C.32D.33二、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,有多个选项是符合题目要求的,全部选对的得6分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分)9.已知12,z z 是复数,下列结论正确的是()A.1212z z z z +=+B.1212z z z z +=+C.1212z z z z ⋅=⋅ D.1212z z z z =10.已知函数()()sin 3f x x ϕ=+,其中()0,πϕ∈,对于任意x ∈R ,有ππ63f x f x ⎛⎫⎛⎫-=+⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则()A.3π4ϕ=B.函数()f x 的图象关于点7π,012⎛⎫⎪⎝⎭对称C.函数()f x 在ππ,1212⎛⎫-⎪⎝⎭上单调递增D.函数()f x 在()π,π-上共有6个极值点11.已知定义域为R 的函数()f x 满足()()()()22,f x y f x f y x y xy f x +=+'++为()f x 的导函数,且()12f '=,则()A.()00f =B.()f x 为奇函数C.()27f '-=D.设()()*n b f n n '=∈N,则2024202320252b=⨯+三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)12.已知集合{}3219,{1}A xx B x a x a =-=<<+∣∣ ,若A B A ⋃=,则实数a 的取值范围为__________.13.已知一个圆锥的轴截面是边长为2的正三角形,其顶点为D ,底面圆心为O ,点P 是线段DO 上的一点,ABC 是底面内接正三角形,且PA ⊥平面PBC ,则AC =__________;三棱锥P ABC -的外接球的表面积是__________.14.以()max min M M 表示数集M 中最大(小)的数.设0,0,0a b c >>>,已知22a c b c +=1,则111min max ,,a b c ⎧⎫⎧⎫=⎨⎨⎬⎬⎩⎭⎩⎭__________.四、解答题(其77分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)15.(本小题满分13分)已知函数()()()e ,xf x x a b a b =+⋅+∈R 的图象经过点()1,1,且0x =是()f x 的极值点.(1)求函数()f x 的解析式;(2)求函数()f x 的单调区间和最值.16.(本小题满分15分)“村超”是贵州省榕江县举办的“和美乡村足球超级联赛”的简称.在2023年火爆“出圈”后,“村超”热度不减.2024年1月6日,万众瞩目的2024年“村超”新赛季在“村味”十足的热闹中拉开帷幕,一场由乡村足球发起的“乐子”正转化为乡村振兴的“路子”.为了解不同年龄的游客对“村超”的满意度,某组织进行了一次抽样调查,分别抽取年龄超过35周岁和年龄不超过35周岁各200人作为样本,每位参与调查的游客都对“村超”给出满意或不满意的评价.设事件A =“游客对“村超”满意”,事件B =“游客年龄不超过35周岁”,据统计,()45P A B =∣,()815P B A =∣.(1)根据已知条件,填写下列22⨯列联表并说明理由;年龄满意度合计满意不满意年龄不超过35周岁年龄超过35周岁合计(2)由(1)中22⨯列联表数据,依据小概率值0.01α=的独立性检验,能否认为游客对“村超”的满意度与年龄有关联?附:()()()()22()n ad bc a b c d a c b d χ-=++++.α0.10.050.010.0050.001x α2.7063.8416.6357.87910.82817.(本小题满分15分)如图,在正四校锥P ABCD -中,11,,22AC BD O PF AD PE DC ⋂===uuu r uuu r uuu r uuu r,已知2AB =,3PC =,其中,G H 分别为,BC CD 的中点.(1)证明:EG ∥FH ;(2)求二面角E PC F --的正弦值.18.(本小题满分17分)已知双曲线22:14y C x -=,过点()1,1P 的直线l 与双曲线C 相交于,A B 两点.(1)点P 能否是线段AB 的中点?请说明理由;(2)若点,A B 都在双曲线C 的右支上,直线l 与x 轴交于点Q ,设(),,PA AQ PB BQ λμλμ==∈R uur uuu r uur uuu r,求μλλμ+的取值范围.19.(本小题满分17分)差分密码分析(Differential Cryptanalysis )是一种密码分析方法,旨在通过观察密码算法在不同输入差分下产生的输出差分,来推断出密码算法的密钥信息.对于数列{}()*n a n ∈N,规定{}Δna 为数列{}na 的一阶差分数列,其中1Δn n n a a a +=-;规定{}2Δn a 为{}n a 的二阶差分数列,其中21ΔΔΔn n n a a a +=-.如果{}n a 的一阶差分数列满足()*ΔΔ,,i j a a i j i j ≠∀∈≠N ,则称{}n a 是“绝对差异数列”;如果{}n a 的二阶差分数列满足()22*ΔΔ,i j a a i j =∀∈N ,则称{}n a 是“累差不变数列”.(1)设数列:1,3,7,9,13,15A ,判断数列A 是否为“绝对差异数列”或“累差不变数列”,请说明理由;(2)设数列{}n a 的通项公式()2*2n a n n n =+∈N,分别判断{}{}2Δ,Δnna a 是否为等差数列,请说明理由;(3)设各项均为正数的数列{}n c 为“累差不变数列”,其前n 项和为n S ,且对*n ∀∈N ,都有2211nk n k c c +=∆=∆∑,对满足()2n m k m n +=≠的任意正整数,,n m k 都有m n c c ≠,且不等式n m k S S tS +>恒成立,求实数t 的最大值.2024届贵州省六校联盟高考实用性联考卷(三)数学参考答案一、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,只有一项是符合题目要求的)题号12345678答案ABCBCDDA【解析】1.由题{}n a 为等比数列,2q =,由453634a a a a a ==,解得64a =,所以118a =,故选A.2.设(),A x y ,0x ,由12p x +>,所以min 122p p x ⎛⎫+=> ⎪⎝⎭,得2p >,故B 正确,故选B.3.总样本平均数为60080060093819990200020002000⨯+⨯+⨯=,故选C.4.由线面平行、线面垂直、面面平行的判定定理易得,故选B.5.因为5人站成一排的站法有55A 120=种,且两名老师之间没有学生的站法有2424A A 243248=⨯⨯⨯=种,所以两名老师之间至少有一名同学的不同站法有1204872-=种,故选C.6.由题意,12220202010202020C 2C 2C 2(12)191a =⋅+⋅++⋅=+-=- ,所以a 被9除得的余数为8,而2024被9除得的余数是8,故选D.7.始终有PA PC ⊥,所以P 在以AC 为直径的圆上,因为10AC =,所以半径为5,故选D.8.由211::1:3:5F Q F P FQ =,不妨设2F Q t =,则13F P t =,15FQ t =,由椭圆定义得121262F P F P FQ F Q t a +=+==,则有23PF t =,因此123PF PF t ==,即点P 为椭圆的上顶点或下顶点,如图1,显然222211||25PF PQ t F Q +==,则12PF PF ⊥,所以12PF F △为等腰直角三角形,所以椭圆离心率为2,A 2c e a ==正确,故选A.图1二、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,有多个选项是符合题目要求的,全部选对的得6分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分)题号91011答案ACDADABD【解析】9.设1iz a b =+,2iz c d =+,则1iz a b =-,2iz c d =-,对于A ,()()()()12i i iz z a b c d a c b d +=+++=+++,()()12iz z a c b d +=+-+,()()()()12i i i z z a b c d a c b d +=-+-=+-+,因此1212z z z z +=+,故A 正确;对于B ,2212()()z z a c b d +=+++,222212z z a b c d +=++因此1212z z z z +≠+,例如当11i z =+,21i z =-,1222z z +==,222212111(1)222z z +=++-,因此1212z z z z +≠+,故B 错误;对于C ,()()()()12i i i z z a b c d ac bd ad bc ⋅=++=-++,()()12i z z ac bd ad bc ⋅=--+,()()()()12i i i z z a b c d ac bd ad bc ⋅=--=--+,因此1212z z z z ⋅=⋅,故C 正确;对于D ,()()()()12i i iz z a b c d ac bd ad bc ⋅=++=-++,()()2222222222222212()()22z z ac bd ad bc a c abcd b d a d abcd b c ab c d =-++-++++=++,()()2222222212z z a b c d ab c d =++=++1212z z z z =,故D 正确,故选ACD.10.由63f x f x ππ⎛⎫⎛⎫-=+⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即()f x 的图象关于直线4x π=对称,从而3sin 14πϕ⎛⎫+=± ⎪⎝⎭,即342k ππϕπ+=+,k ∈Z ,所以4k πϕπ=-,又0ϕπ<<,所以34πϕ=,故A 正确;因为7112f π⎛⎫= ⎪⎝⎭,所以函数()f x 的图象不关于点7,012π⎛⎫⎪⎝⎭对称,故B 错误;当,1212x ππ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时,33,42x πππ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,故函数()f x 在,1212ππ⎛⎫-⎪⎝⎭上单调递减,故C 错误;令3342x k πππ+=+,k ∈Z ,得312k x ππ=-,k ∈Z ,令312k ππππ-<-<,得111344k -<<,故2,1,0,1,2,3k =--,易知函数()f x 在3,4ππ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,5,1212ππ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,7,412ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭,11,12ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,在35,412ππ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,,124ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭,711,1212ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减,故函数()f x 在(),ππ-上共有6个极值点,故D 正确,故选AD.11.由题意定义域为R 的函数()f x 满足()()()22f x y f x f y x y xy +=+++,令0x y ==,则()()()000f f f =+,()00f =,所以A 正确;令y x =-,则()()()0f f x f x =+-,即()()0f x f x =+-,∴()()f x f x -=-,故()f x 为奇函数,B 正确;由于()()f x f x -=-,故()()f x f x ---''=,即()()f x f x '-=',则()f x '为偶函数,由()12f '=可得()12f '-=,由()()()22f x y f x f y x y xy +=+++,令1y =得()()()()111f x f x f x x +=+++,故()()121f x f x x '+=++',令2x =-,则()()123f f '-=--',()25f '-=,C 错误;由于()()121f n f n n '+=++',所以121n n b b n +-=+,由累加法得()()112n b n n =-++,所以2024202320252b =⨯+,D 正确,故选ABD.三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)【解析】12.由题可得{}25A x x =∣ ,{1}B x a x a =<<+∣,由A B A = ,得B A⊆,∴2a 且15a + ,即24a .13.由圆锥的轴截面是边长为2的正三角形知底面圆直径为2,在ABC △中,由正弦定理得:2sin3ACπ=,∴AC =.由点P 在线段DO 上且PA ⊥平面PBC ,∴PA PB PC ==且PA PB PC ⊥⊥,∴222PA PC AC +=,∴62PA PB PC ===,设三棱锥P ABC -的外接球半径R ,∴2222299(2)28R PA PB PC R =++=⇒=,∴三棱锥P ABC -的外接球的表面积为2942R ππ=.14.由221a c b c +=,得221a b c +=,设111max ,,M a b c ⎧⎫=⎨⎩⎭,则1M a ,1M b ,2212M a b ab c =+ ,由322M M ab ab=++=+ ,所以M ,当且仅当a b c ===.四、解答题(共77分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)15.(本小题满分13分)解:(1)由题:因为()()1e xf x x a =++⋅',x ∈R ,……………………………………(1分)所以()()001e 01f a a '=+⋅=⇒=-经验证,符合题意.…………………………(3分)又()()11e 11f a b b =+⋅+=⇒=,………………………………………………(5分)所以()()1e 1xf x x =-⋅+.…………………………………………………………(6分)(2)因为()e xf x x '=⋅,令()0f x '=,解得0x =.……………………………………(7分)当x 变化时,()f x ',()f x 的变化情况如下表:x (),0-∞0()0,+∞()f x '-0+()f x 单调递减单调递增…………………………………………………………………………………………(10分)所以当0x =时,()f x 有最小值,且()00f =,…………………………………………(12分)无最大值.………………………………………………………………………………(13分)16.(本小题满分15分)解:(1)由题意,因为()45P AB =∣,()815P BA =∣,所以对“村超”满意且年龄不超过35周岁的游客人数为42001605⨯=人,对“村超”满意的游客人数为151603008⨯=人.…………………………………………(4分)所以填写22⨯列联表为:年龄满意度合计满意不满意年龄不超过35周岁16040200年龄超过35周岁14060200合计300100400……………………………………………………………………………………(7分)(2)零假设为0H :游客对“村超”的满意度与年龄无关联.……………………(9分)则由220.01400(1606040140)165.3336.6353001002002003x χ⨯-⨯==≈<=⨯⨯⨯.…………………(13分)依据小概率值0.01α=的独立性检验,没有充分证据推断0H 不成立,可以认为0H 成立,即游客对“村超”的满意度与年龄无关联.17.(本小题满分15分)(1)证明:在正四棱锥P ABCD -中,四边形ABCD 是正方形,连接GO ,OH ,如图2,图2∵H 为CD 中点,∴OHAD ,12OH AD =,…………………………………………(1分)∵12PF AD = ,PF AD ,12PF AD =,则PFOH ,PF OH =,………………………………………………………………(3分)故四边形PFHO 为平行四边形,所以PO FH ,……………………………………(4分)同理,PO EG ,……………………………………………………………………(5分)∴EG FH .………………………………………………………………………(6分)(2)解:由题意可知,PO ⊥平面ABCD ,OH CD ⊥,OG BC ⊥,故以O 为原点,OG 为x 轴,OH 为y 轴,OP 为z 轴建立空间直角坐标系,如图3.图3……………………………………………………………………………………(7分)∵2AB BC ==,2OC =,3PC =,222PO PC OC =-,∴7PO =,又∵112PE PF AB ===,∴(7P ,(7E ,(7F ,()1,1,0C ,(1,1,7PC = ,()1,0,0PE = ,()0,1,0PF = .…………………………………………(9分)设向量()111,,m x y z = ,11110,70,0,0,m PC x y z x m PE ⎧⎧⋅=+=⎪⎪⎨⎨=⋅=⎪⎪⎩⎩ 则()0,7,1m =-- ;……(11分)设向量()222,,n x y z = ,22220,70,0,0,n PC x y z y n PF ⎧⎧⋅=+-=⎪⎪⎨⎨=⋅=⎪⎪⎩⎩则)7,0,1n = ;…………(13分)设二面角E PC F --为θ,1cos ,cos 8m n m n m n θ⋅===⋅ ,37sin 8θ=.………………(15分)18.(本小题满分17分)解:(1)易知直线l 的斜率存在,可设():11l y k x =-+,()11,A x y ,()22,B x y ,联立方程()()()22222211,42225014y k x k x k k x k k y x ⎧=-+⎪⇒-+--+-=⎨-=⎪⎩,…………(3分)假设()1,1P 是线段AB 中点,则2212240,222,4k k k x x k ⎧-≠⎪⎨-+=-=⎪-⎩解得4k =,……………………(5分)则当4k =时,上述方程化为21224130x x -+-=,此时方程无解,这与直线l 与双曲线相交于A ,B 两点矛盾,故不存在点()1,1P 是线段AB 的中点.……………………………………………………(7分)(2)由题意知11,0Q k ⎛⎫- ⎪⎝⎭,由(1)式()()2222422250k x k k x k k -+--+-=知方程有两个不同的正根1x ,2x ,则()()()221222122222240,220,4250,4Δ2244250,k k k x x k k k x x k k k k k k ⎧-≠⎪-⎪+=>⎪-⎪⎨-+-⎪=>-⎪⎪=----+->⎪⎩…………………………(9分)即()5,22,2k ⎛⎫∈-∞- ⎪⎝⎭.…………………………………………………………(11分)由11111k PA AQ x λλλ⎛⎫+- ⎪⎝⎭=⇒=+ ,111y λ=+.令11t k -=,则111t x λλ+=+,()1111y λλ=≠-+(其中133,1,252t ⎛⎫⎛⎫∈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,……………………(12分)将点()11,A x y 坐标代入双曲线22:14y C x -=中,整理得()()22448810t t λλ-+--=,同理可得()()22448810t t μμ-+--=,故λ,μ为关于x 的二次方程()()22448810t x t x -+--=的两实根,由韦达定理得2882441t t t λμ-+==--+,2144t λμ-=-,…………………………………………(14分)所以()2161()32221811t t t μλλμλμλμ--++=-=-=-++,…………………………………………(15分)令()32181f t t =-+,易知()f t 在()0,+∞上单调递减,且133,1,252t ⎛⎫⎛⎫∈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,………………(16分)∴32261018,22,153t μλλμ⎛⎫⎛⎫+=-∈-- ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭,即μλλμ+的取值范围为2610,22,53⎛⎫⎛⎫∈-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ .………………………………………………(17分)19.(本小题满分17分)解:(1)对于数列A :1,3,7,9,13,15;可得:一阶差分数列为2,4,2,4,2,不满足ΔΔi j a a ≠,所以不是“绝对差异数列”;…………(2分)二阶差分数列为2,2-,2,2-,满足22ΔΔi j a a =,所以是“累差不变数列”.……………………(4分)(2)∵()2*2N n a n n n =+∈,∴1Δ43n n n a a a n +=-=+,∴1ΔΔ4n n a a +-=,∵1Δ7a =,∴{}Δn a 是首项为7,公差为4的等差数列,………………………………………(6分)∵21ΔΔΔ4n n n a a a +=-=,∴{}2Δn a 是首项为4,公差为0的等差数列.…………………………………………………(8分)(3)由题意得()22*ΔΔ,i j c c i j =∀∈N,对*n ∀∈N ,都有2211n k n k c c +=∆=∆∑,所以2Δ0n c =,………………………………………………………………………………(9分)∴()2121121ΔΔΔ20n n n n n n n n n n c c c c c c c c c c ++++++=-=---=-+=,∴211n n n n c c c c +++-=-,∴{}n c 是等差数列,…………………………………………(10分)设{}n c 的公差为d ,则()11n c c n d =+-,当0d =时,n m c c =,与n m c c ≠矛盾.……………………………………………………(11分)当0d <,11c n d>-时,0n c <,与数列{}n c 的各项均为正数矛盾,故0d >,…………(12分)由等差数列前n 项和公式可得2122n d d S n c n ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭,∴()()2222111222222n m d d d d d d S S n c n m c m n m c m n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=+-++-=++-+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,212222k d m n d m n S c ++⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+- ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,∵m n ≠,222()24m n m n ++>,∴()()()22211()222222n m k d d d m n d S S n m c m n c m n S +⎛⎫⎛⎫+=++-+>+-+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则当2t 时,不等式n m k S S tS +>恒成立,…………………………………………(14分)另一方面,当2t >时,令1m k =+,()*1,2n k k k =-∈N ,则()22211(1)(1)22222222n m d d d d S S k k c k k k c ⎛⎫⎛⎫⎡⎤+=++-+-⨯=++- ⎪ ⎪⎣⎦⎝⎭⎝⎭,2122k d d S k c k ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭,则()()22112222222k m n d d d d tS S S tk c tk k k c ⎛⎫⎛⎫-+=+--+-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()()2122d t d k k t c k d ⎛⎫=--+-- ⎪⎝⎭,∵02d t d ->,20k k - ,∴当()12d k t c >-时,()0k n m tS S S -+>,即有n m k S S tS +<,与n m k S S tS +>恒成立矛盾.……(16分)综上所述,t 的最大值为2.……………………………………………………………………(17分)。
(全国卷)2020届高三数学第一次大联考试题 理考生注意:1.本试卷共150分,考试时间120分钟。
2.请将试卷答案填在试卷后面的答题卷上。
3.本试卷主要考试内容:集合与常用逻辑用语、函数与导数。
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
{}{}223,,1A x x x N B x x =-<<∈=> ,则集合A∩B=A.{2}B.{-1,0,1)C.{-2,2}D.{-1,0,1,2}2.命题“∀x>0,x(x +1)>(x -1)2”的否定为;A.20,(1)(1)x x x x ∀>+≤-B.20,(1)(1)x x x x ∀≤+≤-C.20,(1)(1)x x x x ∃>+≤-D.20,(1)(1)x x x x ∃≤+≤- 3.21232x dx x -+=+⎰ A.2+ln2 B.3-ln2 C.6-ln2 D.6-ln44.设集合A 、B 是全集U 的两个子集,则“A B ⊆”是“U AB φ= ”的2,0()0x x f x x -⎧≤⎪=> ,若f(x 0)<2,则x 0的取值范围是A.(-∞,-1)B.(-1,0]C.(-1,+∞)D.(-∞,0)01021:1,log ;:,2x p x x q x R e x ∃>>∀∈>,则下列说法中正确的是 A.p∨q 是假命题 B.p∧q 是真命题 C.p∨(⌝q)是真命题 D.p∧(⌝q)是假命题 {}{}12,15A x x B x x =-<≤=≤-≤, 定义集合{},,A B z z x y x A y B *==+∈∈,则()B A B **等于 A.{}61x x -<≤ B.{}112x x <≤ C.{}110x x -<≤ D.{}56x x -<≤8.已知定义在R 上的奇函数f(x)和偶函数g(x)满足f(x)+g(x)=a x - a -x +2(a>0且a≠1),若g(2)=a ,则函数f(x 2+2x)的单调递增区间为A(-1.1) B.(-∞,1) C.(1,+∞) D.(-1,+∞)9.如图是二次函数f(x)=x 2-bx +a 的部分图象,则函数g(x)=alnx + f’(x)的零点所在的区间是 A.(14,12) B.(12,1) C.(1,2) D.(2,3) ∈R ,函数f(x)满足f(2-x)=-f(x),且当x≧1时,函数f(x)=1x -。
专练66 高考大题专练(六) 概率与统计的综合运用1.[2022·全国甲卷(理),19]甲、乙两个学校进行体育比赛,比赛共设三个项目,每个项目胜方得10分,负方得0分,没有平局.三个项目比赛结束后,总得分高的学校获得冠军.已知甲学校在三个项目中获胜的概率分别为0.5,0.4,0.8,各项目的比赛结果相互独立.(1)求甲学校获得冠军的概率;(2)用X表示乙学校的总得分,求X的分布列与期望.2.[2021·全国甲卷]甲、乙两台机床生产同种产品,产品按质量分为一级品和二级品,为了比较两台机床产品的质量,分别用两台机床各生产了200件产品,产品的质量情况统计如下表:(1)甲机床、乙机床生产的产品中一级品的频率分别是多少?(2)能否有99%的把握认为甲机床的产品质量与乙机床的产品质量有差异?附:K2=n(ad-bc)2(a+b)(c+d)(a+c)(b+d),3.[2022·全国乙卷(理),19]某地经过多年的环境治理,已将荒山改造成了绿水青山.为估计一林区某种树木的总材积量,随机选取了10棵这种树木,测量每棵树的根部横截面积(单位:m 2)和材积量(单位:m 3),得到如下数据:并计算得∑i =110x 2i =0.038,∑i =110y 2i =1.6158,∑i =110x i y i =0.2474.(1)估计该林区这种树木平均一棵的根部横截面积与平均一棵的材积量; (2)求该林区这种树木的根部横截面积与材积量的样本相关系数(精确到0.01); (3)现测量了该林区所有这种树木的根部横截面积,并得到所有这种树木的根部横截面积总和为186m 2.已知树木的材积量与其根部横截面积近似成正比.利用以上数据给出该林区这种树木的总材积量的估计值.附:相关系数r =i =1n(x i -x -)(y i -y -)i =1n (x i -x -)2i =1n (y i -y -)2, 1.896≈1.377.4.[2022·江西鹰潭高三模拟]某厂生产不同规格的一种产品,根据检测标准,其合格产品的质量y(g )与尺寸x(mm )之间近似满足关系式y =c·x b(b 、c 为大于0的常数).按照某项指标测定,当产品质量与尺寸的比在区间(e 9,e7)≈(0.302,0.388)内时为优等品.现随机抽取6件合格产品,测得数据如下:(1)现从抽取的6件合格产品中再任选3件,记ξ为取到优等品的件数,试求随机变量ξ的期望;(2)根据测得数据作了初步处理,得相关统计量的值如表:①根据所给统计量,求y 关于x 的回归方程;②已知优等品的收益z(单位:千元)与x 、y 的关系为z =2y -0.32x ,则当优等品的尺寸x 为何值时,收益z 的预报值最大?附:对于样本(v i ,u i )(i =1,2,…,n),其回归直线u =b·v+a 的斜率和截距的最小二乘估计公式分别为:b ^=∑ni =1(v i -v )(u i -u )∑ni =1(v i -v )2=∑ni =1v i u i -nvu ∑n i =1v 2i -nv 2, a ^=u -b ^v ,e ≈2.7182.5.[2022·河南省六市联考]在全球抗击新冠肺炎疫情期间,我国医疗物资生产企业加班加点生产防疫物品,保障抗疫一线医疗物资供应,某口罩生产厂商在加大生产的同时,狠抓质量管理,不定时抽查口罩质量,质检人员从某日所生产的口罩中随机抽取了100个,将其质量指标值分成以下五组:[100,110),[110,120),[120,130),[130,140),[140,150],得到如下频率分布直方图.(1)规定:口罩的质量指标值越高,说明该口罩质量越好,其中质量指标值低于130的为二级口罩,质量指标值不低于130的为一级口罩,现从样本口罩中利用分层抽样的方法随机抽取8个口罩,再从中抽取3个,求抽取的口罩至少有一个一级口罩的概率;(2)在2021年“双十一”期间,某网络购物平台推出该型号口罩订单“秒杀”抢购活动,甲、乙、丙三人分别在该平台参加一次抢购活动,假定甲、乙、丙抢购成功的概率分别为0.1,0.2,0.3,记三人抢购成功的总次数为X,求X的分布列及数学期望E(X).专练66 高考大题专练(六)概率与统计的综合运用1.解析:(1)设三个项目比赛中甲学校获胜分别为事件A,B,C,易知事件A,B,C相互独立.甲学校获得冠军,对应事件A,B,C同时发生,或事件A,B,C中有两个发生,故甲学校获得冠军的概率为p=P(ABC+A-BC+A B-C+AB C-)=P (ABC )+P (A -BC )+P (A B -C )+P (AB C -)=0.5×0.4×0.8+(1-0.5)×0.4×0.8+0.5×(1-0.4)×0.8+0.5×0.4×(1-0.8) =0.16+0.16+0.24+0.04 =0.6.(2)由题意得,X 的所有可能取值为0,10,20,30.易知乙学校在三个项目中获胜的概率分别为0.5,0.6,0.2,则P (X =0)=(1-0.5)×(1-0.6)×(1-0.2)=0.16,P (X =10)=0.5×(1-0.6)×(1-0.2)+(1-0.5)×0.6×(1-0.2)+(1-0.5)×(1-0.6)×0.2=0.44,P (X =20)=0.5×0.6×(1-0.2)+0.5×(1-0.6)×0.2+(1-0.5)×0.6×0.2=0.34, P (X =30)=0.5×0.6×0.2=0.06,所以X 的分布列为则E (X )2.解析:(1)根据题表中数据知,甲机床生产的产品中一级品的频率是150200=0.75,乙机床生产的产品中一级品的频率是120200=0.6.(2)根据题表中的数据可得K 2=400×(150×80-120×50)2200×200×270×130=40039≈10.256.因为10.256>6.635,所以有99%的把握认为甲机床的产品质量与乙机床的产品质量有差异.3.解析:(1)该林区这种树木平均一棵的根部横截面积x -=0.610=0.06(m 2),平均一棵的材积量y -=3.910=0.39(m 3).(2)由题意,得i =110(x i -x -)2=i =110x 2i -10x -2=0.038-10×0.062=0.002,i =110(y i -y -)2=i =110y 2i -10y -2=1.6158-10×0.392=0.0948,i =110(x i -x -)(y i -y -)=i =110x i y i -10x -y -=0.2474-10×0.06×0.39=0.0134,所以相关系数r =0.01340.002×0.0948=0.01341.896×0.0001≈0.01340.01377≈0.97.(3)因为树木的材积量与其根部横截面积近似成正比,所以比例系数k =y -x -=0.390.06=6.5,所以该林区这种树木的总材积量的估计值为186×6.5=1209(m 3). 4.解析:(1)由表可知,抽取的6件合格产品中有3件优等品, 所以,ξ的所有可能取值为0,1,2,3,P(ξ=0)=C 33 C 36 =120,P(ξ=1)=C 13 C 23 C 36 =920,P(ξ=2)=C 23 C 13 C 36 =920,P(ξ=3)=C 33C 36=120, 所以,随机变量ξ的期望为E(ξ)=0×120+1×920+2×920+3×120=32.(2)①∵y=c·x b,∴ln y =ln c +b ln x ,∵∑6i =1 (ln x i )=24.6,∑6i =1(ln y i )=18.3, ∴ln x =16∑6i =1 (ln x i )=4.1,ln y =16∑6i =1(ln y i )=3.05,∴b ^=∑6i =1(ln x i ·ln y i )-6×ln x ×ln y∑6i =1(ln x i )2-6×(ln x )2=75.3-6×4.1×3.05101.4-6×4.12=0.5, a ^=ln y -b ^ln x =3.05-0.5×4.1=1, ∴ln y =1+0.5ln x ,所以,c =e, 故y 关于x 的回归方程为y ^=e x 0.5; ②由①知,y ^=e x 0.5,∴z ^=2y ^-0.32x =2e x 0.5-0.32x =-0.32(x -e 0.32)2+e 20.32,当x =e 0.32,即x =(e 0.32)2≈72时,z ^取得最大值,故当优等品的尺寸x 为72mm 时,收益z 的预报值最大.5.解析:(1)由频率分布直方图可得,二级品的频率为10×(0.005+0.04+0.03)=0.75, 一级品的频率为10×(0.02+0.005)=0.25,按分层抽样抽取8个口罩,则其中二级、一级口罩个数分别为6、2,故事件“至少有一个一级品”的概率P =C 26 C 12 +C 16 C 22 C 38=914. (2)由题知X 的可能取值为0,1,2,3, P(X =0)=0.9×0.8×0.7=0.504,P(X =1)=0.1×0.8×0.7+0.9×0.2×0.7+0.9×0.8×0.3=0.398, P(X =2)=0.1×0.2×0.7+0.1×0.8×0.3+0.9×0.2×0.3=0.092, P(X =3)=0.1×0.2×0.3=0.006, 所以X 的分布列为E(X)。
绝密★启用前2024届高三12月大联考考后强化卷(新课标I 卷)数 学(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
回答非选择题时,将答案写在答题卡上。
写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
A .3680平方米B .2760平方米C .1840平方米D .460平方米 8.设π3a ,e πb ,πe c ,则a ,b ,c 的大小关系为A .a b cB .c a bC .a c bD .c b a二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
在每小题给出的选项中,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。
a 3三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
,求平面PFB 与平面1) .2024届高三12月大联考考后强化卷(新课标I 卷)数学·全解全析一、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.B 【解析】因为{(2)(1)0}{1,0,1,2},{|05}A x x x B x x Z |,所以{0,1,2}A B .故选B . 2.D 【解析】由全称命题的否定为特称命题,可知原命题的否定为x Z ,20x .故选D. 3.A 【解析】由(1,),(1,1)m a b ,得(2,1)m a b .因为() a b b ,所以()0 a b b , 所以121(1)0m ,解得3m .故选A.4.B 【解析】因为函数πsin(26y x 可变形为πsin[2()]12y x ,函数πsin(23y x 可变形为πsin[2()]6y x ,所以把函数πsin(2)3y x 的图象向左平移π4个单位长度,即可得到函数πsin(2)6y x 的图象,故选B.5.D 【解析】含42x y 的项为242333426621C C 25x T x y x y x y y,所以展开式中42x y 的系数为25 .故选D. 6.C 【解析】由题意,因为(e e e )e x x x x ,所以e e x x y 为奇函数,()f x 的图象是由函数e e x x y 的图象向右平移1个单位长度,再向上平移4个单位长度得到的,所以()f x 的图象关于点(1,4)对称.又4(1)4y kx k k x 所表示的直线也关于点(1,4)对称,所以方程()4f x kx k 的3个实根123,,x x x 中必有一个为1,另外两个关于点(1,4)对称, 所以1233x x x .故选C .7.A 【解析】如图,由题意,知底面ABCDEFGH 是正八边形,2ππ84AOB.在OAB △中,由余弦定理,得22222cos (2AB OA OB OA OB AOB OA ,则2222OA AB.因为底面ABCDEFGH的面积为1)平方米,所以2181)2AB ,解得40AB ,所以该八棱柱的侧面积为40811.53680 平方米.故选A .8.C 【解析】由题意,知ln πln 3a ,ln e ln πb ,ln πc ,显然ln ln a c . 对于e ln π,π的大小,只需比较ln πln e,πe的大小. 令ln ()x f x x 且e x ,则21ln ()0xf x x,即()f x 在[e,) 上单调递减, 所以ln πln e πe,所以ln e ln πb ln πc .综上,ln ln ln a c b ,故a c b .故选C. 二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
全国大联考2015届高三第六次联考·数学试卷考生注意:1.本试卷共150分.考试时间120分钟.2.答题前,考生务必将密封线内的项目填写清楚.3.请将各题答案填在试卷后面的答题卷上.4.交卷时,可根据需要在加注“”标志的夹缝处进行裁剪.5.本试卷主要考试内容:高考全部内容.第Ⅰ卷一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.设x ∈R,若复数z=(x 2-14)+(x-12)i 为纯虚数,则x 等于A.-2B.-12C.12D.22.已知集合A={x|y=log 2(5-2x),x ∈N},B={x|3x(x-2)≤1},则A ∩B 等于A.{x|0≤x ≤2}B.{x|1≤x<2}C.{0,1}D.{0,1,2}3.各项均为正数的等比数列{a n }满足a 5+2a 4=a 6,则a6a 4等于A.2B.3C.4D.64.在(1x -x 2)6的展开式中,含x 3项的系数等于A.-20B.-15C.15D.205.已知f(x)=3cos[(2x+φ)+π6]为偶函数,则φ可以取的一个值为A.π6B.π3C.-π6D.-π36.在如图所示的程序框图中,输入A=202,B=24,则输出的结果是A.0B.2C.4D.67.如图,三棱锥V-ABC的底面为正三角形,侧面VAC与底面垂直且VA=VC,已知其侧视图的面积为3,则其正视图的面积为A.2B.23C.32D.348.设定义在R上的奇函数y=f(x),满足对任意t∈R,都有f(t)=f(2-t),且x∈[0,1]时,f(x)=-x2,则f(3)+f(-92)的值等于A.54B.14C.-14D.-549.某医院住院部的一个楼层还剩有并排的连续编号的5个病房,现有5位病人要住院治疗,假定每个人可以选择任一病房,且选择各个病房是等可能的,则恰有2个病房无人选择且这2个病房不相邻的安排方式的种数为A.150B.900C.1800D.1200 10.在△ABC 中,点D 在线段BC 的延长线上,且BC =3CD ,点O 在线段CD 上(与点C 、D 不重合),若AO=x AB +(1-x)AC ,则x 的取值范围是 A.(0,12) B.(0,13) C.(-12,0) D.(-13,0) 11.已知抛物线y 2=2px(p>0)与双曲线x 2a -y 2b 2=1(a>0,b>0)有相同的焦点F,P 是两曲线的公共点,且|PF|=56p,则此双曲线的离心率为A. 3B. 2+1C.3D. 512.已知函数f(x)满足f(x)=f(3x),当x ∈[1,3),f(x)=ln x,若在区间[1,9)内,函数g(x)=f(x)-ax 有三个不同零点,则实数a 的取值范围是A.(ln33,1e) B.(ln39,13e) C.(ln39,12e) D.(ln39,ln33) 第Ⅱ卷二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在答题卷中的横线上. 13.一个总体分为A 、B 两层,用分层抽样方法从总体中抽取一个容量为20的样本.已知A 层中每个个体被抽到的概率都为1,则总体中的个体数为 ▲ . 14.若变量x,y 满足 x-y +1≤0x +y-5≤0x ≥0,则点P(x,y)表示区域的面积为 ▲ .15.在平面几何中有如下结论:正三角形ABC 的内切圆面积为S 1,外接圆面积为S 2,则S 1S 2=14,推广到空间可以得到类似结论:已知所有棱长都相等的四面体P-ABC 的内切球体积为V 1,外接球体积为V 2,则V1V 2= ▲ . 16.设等差数列{a n }满足sin 2a 3cos 2a 6-sin 2a 6cos 2a 3sin(a 4+a 5)=1,公差d ∈(-1,0),当且仅当n=9时,数列{a n }的前n 项和S n 取得最大值,则该数列首项a 1的取值范围是 ▲ . 三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(本小题满分12分).△ABC中内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知2a=3c,cos C=34(1)求sin B的值;,求BD的长度.(2)若D为AC中点,且△ABD的面积为39818.(本小题满分12分)如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,∠BAC=π,AB=AC=2,AA1=6,点E、F分别在棱AA1、2CC1上,且AE=C1F=2.(1)求四棱锥B-AEFC的体积;(2)求平面BEF与平面ABC所成的锐二面角θ的余弦值.19.(本小题满分12分)为了解甲、乙两个班级某次考试的数学成绩(单位:分),从甲、乙两个班级中分别随机抽取5名学生的成绩作样本,如图是样本的茎叶图.规定:成绩不低于120分时为优秀成绩.(1)从甲班的样本中有放回的随机抽取2个数据,求其中只有一个优秀成绩的概率;(2)从甲、乙两个班级的样本中分别抽取2名同学的成绩,记获优秀成绩的人数为X,求X 的分布列和数学期望E(X).20.(本小题满分12分)已知函数f(x)=ln x,g(x)=ax2-x(a≠0).(1)若函数y=f(x)与y=g(x)的图象在公共点P处有相同的切线,求实数a的值及点P的坐标;(2)若函数y=f(x)与y=g(x)的图象有两个不同的交点M、N,求实数a的取值范围.21.(本小题满分12分)已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a>b>0)的离心率为 22,且过点P( 22,12),记椭圆的左顶点为A.(1)求椭圆的方程;(2)设垂直于y 轴的直线l 交椭圆于B,C 两点,试求△ABC 面积的最大值;(3)过点A 作两条斜率分别为k 1,k 2的直线交椭圆于D,E 两点,且k 1k 2=2,求证:直线DE 恒过一个定点.请考生在22、23、24三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分. 22.(本小题满分10分)选修4-1:几何证明选讲如图,圆M 与圆N 交于A,B 两点,以A 为切点作两圆的切线分别交圆M 和圆N 于C,D 两点,延长DB 交圆M 于点E,延长CB 交圆N 于点F.已知BC=5,DB=10. (1)求AB 的长; (2)求CFDE .23.(本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程已知曲线C 的参数方程为 x =3cos θy =2sin θ(θ为参数),在同一平面直角坐标系中,将曲线C 上的点按坐标变换 x'=13xy'=12y得到曲线C'. (1)求曲线C'的普通方程;(2)若点A 在曲线C'上,点B(3,0),当点A 在曲线C'上运动时,求AB 中点P 的轨迹方程.24.(本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲 已知函数f(x)=|x-a|.(1)若不等式f(x)≤3的解集为{x|-1≤x ≤5},求实数a 的值;(2)在(1)的条件下,若f(x)+f(x+5)≥m 对一切实数x 恒成立,求实数m 的取值范围.2015届高三第六次联考·数学试卷参 考 答 案1.B 复数z=(x 2-14)+(x-12)i 若为纯虚数,则满足 x 2-14=0x-12≠0,解得x=-12. 2.D 在集合A 中:5-2x>0,即x<52,而x ∈N,故A={0,1,2};在集合B 中:由3x(x-2)≤1可得,x 2-2x ≤0,解得0≤x ≤2,即B={x|0≤x ≤2},所以A ∩B={0,1,2}.3.C 因为a 6=a 5+2a 4,所以a 4q 2=a 4q+2a 4,即q 2-q-2=0. 又a n >0,所以q>0,得q=2,所以a 64=q 2=4.4.A 由(1x-x 2)6的展开式的通项可得T r+1=C 6r(-1)r x 3r-6,即3r-6=3,所以x 3项的系数等于-20.5.C f(x)=3cos[(2x+φ)+π6]=3cos[2x+(φ+π6)],由f(x)为偶函数,知φ+π6=kπ(k ∈Z),即φ=kπ-π6(k ∈Z),由所给选项知只有C 适合.6.B 输入后依次得到:C=10,A=24,B=10;C=4,A=10,B=4;C=2,A=4,B=2;C=0,A=2,B=0.故输出的结果为2,选B.7.A 由题意知,该三棱锥的正视图为△VAC,作VO ⊥AC 于O.因为VA=VC,所以O 为AC 的中点.连接OB,设底面边长为2a,高VO=h,三棱锥的侧视图为Rt △VOB,在正三角形ABC 中,高OB= 3a,所以侧视图的面积为12OB ·OV=12× 3a×h=32ah= 3,∴ah=2,则△VAC 的面积为12×2a×h=ah=2.8.A 由f(t)=f(2-t)得f(2+t)=f(-t)=-f(t),所以f(4+t)=-f(2+t)=f(t),所以f(x)的周期为4.又f(3)=f(4-1)=f(-1)=-f(1)=1,而f(-92)=-f(92)=-f(4+12)=-f(12)=(12)2=14,所以f(3)+f(-92)=1+14=54.9.B 先将5人分成三组(1,1,3或2,2,1两种形式),再将这三组人安排到3个病房,然后将2个病房插入前面住了人的3个病房形成的空档中即可,故安排方式共有(C 51C 41C 33A 22+C 52C 32C 11A 22)·A 33·C 42=900(种).10.D 依题意,设BO =λBC ,其中1<λ<43,则有AO =AB +BO =AB +λBC =AB +λ(AC -AB )=(1-λ)AB +λAC .又AO =x AB +(1-x)AC ,且AB ,AC 不共线,于是有x=1-λ∈(-13,0),即x 的取值范围是(-13,0). 11.C 设双曲线的左焦点为F 1,由题可知抛物线的准线方程为x=-p ,F(p ,0),F 1(-p ,0),c=p .由抛物线的定义知点P 到准线的距离为56p,所以可得点P 的横坐标为56p-p 2=p 3,纵坐标为 63p,即点P 的坐标为(p 3,63p),∴|PF 1|2=(p 3+p 2)2+( 63p)2=4936p 2, ∴|PF 1|=76p,∴2a=|PF 1|-|PF|=76p-56p=13p,即a=16p,∴e=c a =p 2p6=3.12.B 由题意可写出表达式f(x)=ln x,x ∈[1,3),又有函数f(x)满足f(x)=f(3x),可得f(x)=ln(13x),x ∈[3,9),则函数f(x)的图象分为两边,左边x ∈[1,3),右边x ∈[3,9),设h(x)=ax,与f(x)有3个交点的条件是左边一个交点,右边两个,当h(x)=ax 与f(x)右边图象相切时,对右边的f(x)求导得f'(x)=1x,对h(x)求导得h'(x)=a,则a=1①,ln(1x)=ax②,然后把①代入②求得f(3e)=3ae=h(3e)=1,即a=1,所以a 的最大值小于1;当h(9)>f(9)时有3个交点,若h(9)≤f(9),则只有两个交点,又h(9)=9a=f(9)=ln 3,即a=ln39,所以a 的最小值大于ln39,综上所述a 的取值范围为(ln39,13e). 13.160 由于分层抽样过程中,每个个体被抽到的概率都相等,所以总体的个数为20÷18=160.14.4 如图所示,易得阴影面积S=12×4×2=4.15.127正四面体的内切球与外接球的半径之比为1∶3,故V 1V 2=127.16.(4π3,3π2) 由sin 2a 3cos 2a 6-sin 2a 6cos 2a 3sin(a 4+a 5)=1得: (sina 3cosa 6-cosa 3sina 6)(sina 3cosa 6+cosa 3sina 6)sin(a 4+a 5)=1,即sin(a 3-a 6)sin(a 3+a 6)sin(a 4+a 5)=1. 又{a n }为等差数列,∴a 3+a 6=a 4+a 5,a 3-a 6=-3d,∴sin (3d)=-1.∵d∈(-1,0),∴3d∈(-3,0),则3d=-π2,d=-π6.由S n =na 1+n(n-1)d 2=na 1+n(n-1)·(-π6)2=-π12n 2+(a 1+π12)n. 对称轴方程为n=6π(a 1+π12),由题意当且仅当n=9时,数列{a n }的前n 项和S n 取得最大值, ∴172<6π(a 1+π12)<192,解得:4π3<a 1<3π2.∴首项a 1的取值范围是(4π3,3π2). 17.解:(1)由cos C=34,得sin C=134,由正弦定理得sin A=asinC c = 398,∵a<c ,∴A<C ,∴A∈(0,π2),∴cos A=58,∴sin B=sin (A+C)=398×34+58×134=134. ................................................................................... 6分(2)∵sin B=sin C ,∴B=C ,∴b=c. 由△ABD 的面积为398,∴12·b2csin A=14c 2·398=398,得c=2,BD 2=12+22-2×1×2×5=5,∴BD=10. ............................................................................................... 12分18.解:(1)V B-AEFC =13S AEFC ·AB=13·12·(4+2)×2×2=4. ............................................................................. 4分(2)建立如图所示的直角坐标系,则 A(0,0,0),B(0,2,0),E(0,0,2),F(2,0,4),EF =(2,0,2),EB=(0,2,-2). 设平面BEF 的法向量为n=(x,y,z),则n ·EF =2x +2z =0n ·EB=2y-2z =0⇒取z=1得x=-1,y=1, 所以n=(-1,1,1).平面ABC 的法向量为n 1=(0,0,1),则cos θ=|n ·n 1|n||n 1||= 3= 33,所以平面BEF 与平面ABC 所成锐二面角θ的余弦值为33. ......................................................... 12分19.解:(1)设事件A 表示“从甲班的样本中有放回的随机抽取2个数据,其中只有一个优秀成绩”,则P(A)= C 21×25×35=1225. ......................................................................................................................... 6分(2)X 的所有可能取值为0,1,2,3.P(X=0)=C 32·C 42C 52·C 52=18100=950,P(X=1)=C 32·C 41+C 31·C 21·C 42C 52·C 52=48100=1225, P(X=2)=C 31·C 21·C 41+C 22·C 42C 52·C 52=30100=310,P(X=3)=C 22·……C 41C 52·C 52=4100=125,∴X 的分布列为∴X 的数学期望为E(X)=0×950+1×1225+2×310+3×125=65....................................................................... 12分 20.解:(1)设函数y=f(x)与y=g(x)的图象的公共点P(x 0,y 0),则有ln x 0=a x 02-x 0①又在点P 有共同的切线,∴f'(x 0)=g'(x 0)⇒1x 0=2ax 0-1⇒a=1+x 02x 02代入①得ln x 0=12-12x 0. .................................................................. 3分 设h(x)=ln x-12+12x ⇒h'(x)=1x +12>0(x>0),所以函数h(x)最多只有1个零点,观察得x 0=1是零点,∴a=1,此时P(1,0). .......................................................................................................................... 6分 (2)由f(x)=g(x)⇒ln x=ax 2-x ⇒a=lnx+xx . 令r(x)=lnx+xx ⇒r'(x)=(1x +1)x 2-2x(lnx+x)x =1-x-2lnx x . 当0<x<1时,r'(x)>0,则r(x)单调递增. 当x>1时,r'(x)<0,则r(x)单调递减,且lnx+xx >0, 所以r(x)在x=1处取到最大值r(1)=1, 所以要使y=lnx+xx 与y=a 有两个不同的交点,则有0<a<1. ............................................................. 12分 21.解:(1)由题意得 ca =2212+14b 2=1a 2=b 2+c 2,解得 a =1b = 22c = 22所以椭圆的方程为x 2+2y 2=1. ......................................................................................................... 4分 (2)设B(m,n),C(-m,n),则S △ABC =1·2|m|·|n|=|mn|. 又1=m 2+2n 2≥2 2m 2n 2=2 2|mn|,所以|mn|≤ 24,当且仅当|m|= 2|n|时取等号,从而S △ABC ≤24.所以△ABC 面积的最大值为24. .................................. 8分(3)因为A(-1,0),所以直线AD:y=k 1(x+1),直线AE:y=k 2(x+1).联立 y =k 1(x +1)x 2+2y 2=1,消去y,得(1+2k 12)x 2+4k 12x+2k 12-1=0, 解得x=-1或x=1-2k 121+2k 12,故点D(1-2k 121+2k 12,2k 11+2k 12).同理,E(1-2k 221+2k 22,2k 21+2k 22).又k 1k 2=2,故E(k 12-88+k 12,4k 18+k 12).故直线DE 的方程为y-2k 11+2k 12=4k 18+k 12-2k 11+2k 12k 12-88+k 12-1-2k 121+2k 12·(x-1-2k 121+2k 12),即y-2k 11+2k 12=3k 12(k 12+2)·(x-1-2k 121+2k 12), 于是y=3k 12(k 12+2)x+5k 12(k 12+2).所以2y k 12-(3x+5)k 1+4y=0.则令y =03x +5=0得直线DE 恒过定点(-53,0)................................................................................ 12分 22.解:(1)根据弦切角定理,知∠BAC=∠BDA,∠ACB=∠DAB,∴△ABC ∽△DBA,则AB DB =BC BA, 故AB 2=BC ·BD=50,AB=5 2. ........................................................................................................ 5分 (2)根据切割线定理,知CA 2=CB ·CF,DA 2=DB ·DE,两式相除,得CA 2DA 2=CB DB ·CFDE(*).由△ABC ∽△DBA,得AC DA =AB DB =5 210= 22,CA 2DA 2=12,又CB DB =510=12,由(*) 得CFDE=1. ....................................................................................................................................... 10分 23.解:(1)将 x =3cos θy =2sin θ代入 x'=13x y'=12y,得C'的参数方程为 x =cos θy =sin θ, ∴曲线C'的普通方程为x 2+y 2=1. ..................................................................................................... 5分 (2)设P(x,y),A(x 0,y 0),又B(3,0),且AB 中点为P,所以有 x 0=2x-3y 0=2y. 又点A 在曲线C'上,∴代入C'的普通方程x 02+y 02=1得(2x-3)2+(2y)2=1,∴动点P 的轨迹方程为(x-32)2+y 2=14. ............................................................................................... 10分24.解:(1)由f(x)≤3,得|x-a|≤3,解得a-3≤x ≤a+3.又已知不等式f(x)≤3的解集为{x|-1≤x ≤5},所以a-3=-1a +3=5,解得a=2. ............................................ 5分 (2)当a=2时,f(x)=|x-2|,设g(x)=f(x)+f(x+5),于是g(x)=|x-2|+|x+3|≥|(x-2)-(x+3)|=5,从而若f(x)+f(x+5)≥m,即g(x)≥m 对一切实数x 恒成立,则m 的取值范围为(-∞,5]. ......................... 10分。