9上海市宝山区2024届高三一模数学试卷(满分150分,时间120分钟)2023.12.13一、填空题(本大题共有12题,第1~6题每题4分,第7~12题每题5分,满分54分)1.函数 lg 1f x x 的定义域是.2.已知向量 2,1a m , 1,3b m ,a b,则实数m.3.4.设x 5.6.设a 、7.设函数8.4a x 9.点B 则 10.政、外语和专业课三门,录取工作将这样进行:在每门课均及格(60分)的考生中,按总分进行排序,择优录取.振华同学刚刚完成报考,尚有11周复习时间,下表是他每门课的复习时间和预计得分.设思政、外语和专业课分配到的周数分别为x 、y 、z ,则自然数数组 ,,x y z 时,振华被录取的可能性最大.科目周数012345678910思政2040556572788082838485外语3045535862656870727475专业课507085909395969696969611.已知函数 311f x x ,正项等比数列 n a 满足1012110a ,则 20231lg k k f a .12.设点P 在直线:250l x y 上,点Q 在曲线:ln y x x 上,线段PQ 的中点为M ,O 为坐标原点,则OM的最小值为.二、选择题(本大题共有4题,第13、14题每题4分,第15、16题每题5分,满分18分)13.“1x ”是“1x ”的().A .C 14..A .B .C .D 15.已知z .A 2z .B 若.C 若z .D 若116.m n S 、,m n 则下列选项中正确的是().A ①是真命题,②是真命题;.B ①是真命题,②是假命题;.C ①是假命题,②是真命题;.D ①是假命题,②是假命题.三、解答题(本大题共有5题,满分78分)【解答下列各题必须写出必要的步骤】17.(本题满分14分,第1小题满分4分,第2小题满分4分,第3小题满分6分)一个盒子中装有4张卡片,卡片上分别写有数字1、2、3、4.现从盒子中随机抽取卡片.P A;(1)若一次抽取3张卡片,事件A表示“3张卡片上数字之和大于7”,求(2)若第一次抽取1张卡片,放回后再抽取1张卡片,事件B表示“两次抽取的卡片上数字之和大于6”,P B;求(3)若一次抽取2张卡片,事件C表示“2张卡片上数字之和是3的倍数”,事件D表示“2张卡片上数字之积是4的倍数”.验证C、D是独立的.18.在(1)(2)如图,在直三棱柱111ABC A B C 中,AB BC 12AC AA ,且D 、E 分别是AC 、11AC 的中点.(1)证明:AC BE ;(2)求三棱锥D ABE 的体积;(3)求直线BD 与平面ABE 所成角的大小(结果用反三角函数值表示).19题图以坐标原点为对称中心,焦点在x 轴上的椭圆 过点 2,0A ,且离心率为2.(1)求椭圆 的方程;(2)若点 1,0B ,动点M 满足2MA MB ,求动点M 的轨迹所围成的图形的面积;(3)过圆224x y 上一点P (不在坐标轴上)作椭圆 的两条切线1l 、2l .记OP 、1l 、2l 的斜率分别为0k 、1k 、2k ,求证: 0122k k k .21.(本题满分18分,第1小题满分4分,第2小题①满分6分,第2小题②满分8分)已知函数 e xf x x , exg x x ,其中e 为自然对数的底数.(1)求函数 y f x 的图像在点1,1f 处的切线方程;(2)设函数 F x af x g x ,①若e a ,求函数 y F x 的单调区间,并写出函数 y F x m 有三个零点时实数m 的取值范围;②当01a 时,1x 、2x 分别为函数 y F x 的极大值点和极小值点,且不等式12F x tF x 0 对任意 0,1a 恒成立,求实数t 的取值范围.2023学年第一学期期末 高三年级数学学科教学质量监测试卷参考答案1.()∞+,12.13.84.(][)∞+∞−,,105.486.二7.1− 8.8− 9.123++ 10.()5,4,2 11.2023 12.513. A 14.B 15.B 16.C17.解:(1)若一次抽取3张卡片,共包含()321,,、()421,,、()431,,、()432,,共4个基本事件.其中事件()(){}4,3,2431、,,=A 包含2个基本事件 .............2分 所以()2142P A ==...........4分 (2)若第一次抽取1张卡片,放回后再抽取1张卡片,共包含1644=⨯个基本事件,其中事件()()(){}3,44,44,3、、=B 包含3个基本事件 ...........6分 所以()316P B =............8分(3)一次抽取2张卡片,共包含624=C 个基本事件,事件()(){}4,22,1,=C ,所以()2163P C == ...........9分事件()()(){}4,34,24,1、、=D ,所以()3162P D == ...........10分当D C 、同时发生,即2张卡片上数字之和是3的倍数同时积是4的倍数,只有一种取法()4,2,所以()16P C D =...........12分因为()()()P C D P C P D =,所以事件C 与事件D 是独立的. ...........14分18.解:(1)根据正弦定理得2sin sin A B B = ...........2分所以23sin =A ...........4分所以323ππ或=A...........6分(2)由三角形面积公式得A bc a a sin 212121=⋅,即A bc a sin 22= ...........8分又由余弦定理A bc c b a cos 2222−+=得A bc c b A bc cos 2sin 222−+= ...........10分解得()A A bc c b cos sin 222+=+从而()⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+=+4sin 22cos sin 222πA A A bc c b . ..........12分 当24ππ=+A 即4π=A 时bc c b 22+有最大值22即cbb c +的最大值为22. ...........14分19.解:(1)证明:易知1//AA DE由易知直三棱柱111C B A ABC −知ABC AA 面⊥1 所以ABC DE 面⊥从而BD 是BE 在ABC 面内的投影ABC ∆中,BC AB =,D 为AC 中点,则BD AC ⊥ 由三垂线定理知⊥AC BE . ..........4分(2)等腰ABC ∆中,2==BC AB ,,2=AC 从而1=BD 所以211121=⨯⨯=∆ABD S...........6分 由ABC DE 面⊥,且,21==AA DE所以312213131=⨯⨯=⋅=∆−DE S V ABD ABD E ...........8分又因为ABD E ABE D V V −−=所以三棱锥ABE D −的体积为31. ...........10分(3)由(2)31==−−ABD E ABE D V V令点D 到面ABE 的距离为d ,则有3131=⋅=∆−d S V ABE ABE DABE ∆中,2=AB ,5==BE AE ,从而23=∆ABE S . ..........12分所以32=d...........14分设直线BD 与平面ABE 所成角为α,则32sin ==BD d α所以直线BD 与平面ABE 所成角的大小为32sin arc . ...........16分另解(空间向量)相应给分以D 为坐标原点,射线DE DB DA 、、分别为z y x 、、轴建立空间直角坐标系. 则()()()()2,0,00,0,10,1,00,0,1E C B A ,,,−(1)()()2,10,0,0,2−=−=,BE AC ..........2分 因为0=⋅BE AC所以⊥AC BE . .........4分 (2)设平面ABE 的一个法向量()z y x n ,,=()()0,11,2,0,1,−=−=AB AE则有⎩⎨⎧=+−=+−02y x z x 令1=z ,则()1,2,2=n ..........6分又(),2,0,0=DE所以点D 到面ABE的距离32==d..........8分ABE ∆中,2=AB ,5==BE AE ,从而23=∆ABE S 所以3132233131=⨯⨯=⋅=∆−d S V ABEABE D 即三棱锥ABE D −的体积为31. ..........10分(3)直线BD 与平面ABE 所成角为α,由(2)知平面ABE 的一个法向量()1,2,2=n ,且()0,10−=,BD则32sin ==α..........14分所以直线BD 与平面ABE 所成角的大小为32sin arc . ..........16分20.解:(1)由题设知椭圆Γ中,23,2===a c e a 得3=c由222c b a +=得1=b .........2分所以椭圆Γ的方程为2214x y +=..........4分 (2)设(),M x y , 由MB MA 2=得()()[]2222142y x y x +−=++化简得()4222=+−y x . .........6分表示的是以()0,2为圆心,2为半径的圆,其面积为π4. ..........8分 (3)设()0000,,(,0)P x y x y ≠,且42020=+y x 设过点P 的直线m kx y +=与椭圆相切,联立⎩⎨⎧=++=4422y x m kx y 化简得()()014841222=−+++m kmx x k ..........10分由()()014116642222=+−−=∆k m m k 得1422+=k m ..........12分 点()00,P x y 在直线m kx y +=上,得00kx y m −=代入上式()142200+=−k kx y化简得()01242000220=−++−y k y x k x因为21l l 、是椭圆的两条切线,所以21k k 、是上面方程的两根 由韦达定理得42200021−=+x y x k k . .........13分 由42020=+y x 得20204y x −=− 所以020002122y x y y x k k −=−=+..........14分 又00x y k =所以()22000210−=⋅−=+x y y x k k k . ..........16分21.解:(1)由导函数()'e 1x f x =−,得()'1e 1f =−, ..........2分 故切线方程为()()()1e 11y f x −=−−,即()e 1y x =−. ........4分 (2)()()e exxF x a x x −=−−−,导函数()()()()e 1e 1'e 1+e 1e xx x xxa F x a −−−=−−=,①当e a =时,()1e e e x x F x x x +−=−−−,令()()()1e 1e 1'0x x xF x +−−==,得0x =或1x =−, .........6分所以F x 的单调增区间为,1−∞−和0,+∞,单调减区间为1,0−;.........8分 极大值()12F −=,极小值()0e 1F =−,又()5414e 4e 42eF =−−−>,()344e 4e e 4e 1F −−=+−+<−,结合单调性 故函数()y F x m =−有三个零点时m 的取值范围为()()()0,1F F −即()e 1,2−;.........10分 ②令()'0F x =得e 1x=或1e 1x=>,0x =或1ln ln 0x a ==−>,所以12, .........12分 故()()1010F x F a ==−<,()()()()211ln ln ln 1ln 10F x F a a a a a a a a F x a ⎛⎫=−=+−+=++−<< ⎪⎝⎭, 所以0t <, .........13分 设()()()()()1211ln 1,0,1a F x tF x a t a a a a ϕ=+=−+++−∈⎡⎤⎣⎦,可知()10ϕ=, .........14分()()11'1ln 11ln ,0,1a a t a t a a a a ϕ+⎛⎫⎛⎫=++−=++∈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 令()()1ln ,0,1m a a a a =+∈,其导函数为()22111'a m a a a a−=−=, 可得()'0m a <,所以()()0,1a m a ∈在上严格减,且()()11m a m >=, .........16分()111,'1ln 110t a a a ϕ⎛⎫︒≤−≤−+<−= ⎪⎝⎭,所以()()0,1a a ϕ∈在上严格减, ()()10a ϕϕ>=,符合题意;210,t ︒−<<存在()00,1a ∈,使得()0'0a ϕ=,所以(0,1a a a ∈在上上严格增,且10a <=,不符合题意; 综上所述,实数t 的取值范围为(],1−∞− ..........18分另解:相应给分 分离参数得()aa a a t −++−<1ln 11 令()()()1,0,1ln 11∈−++−=a aa a a a ϕ 由计算器得()1−>a ϕ所以1−≤t .。