2022—2023学年度高三年级第一次调研测试数学试题2023.01注意事项:1.考试时间120分钟,试卷满分150分.2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.3.请用2B 铅笔和0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上指定区域内作答.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.若非空且互不相等的集合M ,N ,P 满足:M ∩N =M ,N ∪P =P ,则M ∪P =( )A.MB.NC.PD.O2.已知i 5=a +b i (a ,b ∪R ),则a +b 的值为( )A.-1B.0C.1D.23.设p :4x -3<1;q :x -(2a +1)<0,若p 是q 的充分不必要条件,则( )A.a >0B.a >1C.a ≥0D.a ≥14.已知点Q 在圆C :x 2-4x +y 2+3=4上,点P 在直线y =x 上,则PQ 的最小值为( )1 B.1 D.25.某次足球赛共8支球队参加,分三个阶段进行.(1)小组赛:经抽签分成甲、乙两组,每组4队进行单循环比赛,以积分和净胜球数取前两名;(2)半决赛:甲组第一名与乙组第二名,乙组第一名与甲组第二名进行主、客场交叉淘汰赛(每两队主、客场各赛1场),决出胜者;(3)决赛:两个胜队参加,比赛1场,决出胜负.则全部赛程共需比赛的场数为( )A.15B.16C.17D.186.若()sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭在区间[],t t -上单调递增,则实数t 的取值范围为( ) A.,62ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦ B.0,3π⎛⎤ ⎥⎝⎦ C.,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦ D.0,6π⎛⎤ ⎥⎝⎦7.足球是由12个正五边形和20个正六边形组成的.如图,将足球上的一个正六边形和它相邻的正五边形展开放平,若正多边形边长为2,A ,B ,C 分别为正多边形的顶点,则AB AC ⋅=( )A.()23a B.)2cos18aC.()23aD.()23cos18a8.在某次数学节上,甲、乙、丙、丁四位通项分别写下了一个命题:甲:ln3::ln π<<乙12<;丁:3ln2e >所写为真命题的是( )A.甲和乙B.甲和丙C.丙和丁D.甲和丁二、多选题:本题共4小题,每小题5分,共计20分.在每小题给出的四个选项中,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.连续抛掷一枚骰子2次,记事件A 表示“2次结果中正面向上的点数之和为奇数”,事件B 表示“2次结果中至少一次正面向上的点数为偶数”,则( )A.事件A 与事件B 不互斥B.事件A 与事件B 相互独立C.P (AB )=34D.P (A |B )=2310.长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AA 1=3,底面ABCD 是边长为2的正方形,底面A 1B 1C 1D 1中心为M ,则( )A.C 1D 1∥平面ABMB.向量AM 在向量AC 上的投影向量为12ACC.棱锥M -ABCD 的内切球的半径为10D.直线AM 与BC 所成角的余弦值为1111.公元前60.618⎫≈⎪⎪⎝⎭称为黄金数.离心率等于黄金数的倒数的双曲线称为黄金双曲线.若黄金双曲线222:1(0)x E y a a-=>的左、右顶点分别为A 1,A 2,虚轴的上端点为B ,左焦点为F ,离心率为e ,则( )A.a 2e =1B.20A B FB ⋅=C.顶点到渐近线的距离为eD.∪A 2FB 12.设函数f (x )的定义域为R ,f (2x +1)为奇函数,f (x +2)为偶函数,当x ∪[0,1]时,f (x )=a x +b ,若f (0)+f (3)=-1,则( )A.b =-2B.f (2023)=-1C.f (x )为偶函数D.f (x )的图象关于1,02⎛⎫= ⎪⎝⎭对称 三、填空题:全科免费下载公众号《高中僧课堂》本题共4小题,每小题5分,共计20分. 13.若(1-2x )5(x +2)=a 0+a 1x +…+a 6x 6,则a 3=___________.14.某学校组织1200名学生进行“防疫知识测试”.测试后统计分析如下:学生的平均成绩为x =80,方差为s 2=25.学校要对成绩不低于90分的学生进行表彰.假设学生的测试成绩X 近似服从正态分布N (μ,σ2)(其中μ近似为平均数x ,σ2近似为方差s 2,则估计获表彰的学生人数为___________.(四舍五入,保留整数) 参考数据:随机变量X 服从正态分布N (μ,σ2),则P (μ-σ<X <μ+σ)=0.6827,P (μ-2σ<X <μ+2σ)=0.9545,P (μ-3σ<X <μ+3σ)=0.9973.15.已知抛物线y 2=2x 与过点T (6,0)的直线相交于A ,B 两点,且OB ∪AB (O 为坐标原点),则∪OAB 的面积为___________.16.已知函数1,1()|ln(1)|,1x e x f x x x -⎧=⎨->⎩则函数1()[()]2()2F x f f x f x =--的零点个数为___________. 四、解答题:本题共6小题,共计70分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17.(本小题满分10分)已知∪ABC 为锐角三角形,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a cos B +b cos A =2c cosC.(1)求角C ;(2)若c =2,求∪ABC 的周长的取值范围.18.(本小题满分12分)已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,S 3=14,S 6=126.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)当n ∪N *时,a n b 1+a n -1b 2+…+a 1b n =4n -1,求数列{b n }的通项公式.19.(本小题满分12分)如图,在四棱锥S -ABCD 中,侧面SAD ∪底面ABCD ,SA ∪AD ,且四边形ABCD 为平行四边形,AB =1,BC =2,∪ABC =3π,SA =3.(1)求二面角S -CD -A 的大小;(2)点P 在线段SD 上且满足SP SD λ=,试确定λ的值,使得直线BP 与面PCD 所成角最大.20.(本小题镇分12分)设椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>的左、右焦点分别为()()12,0,,0F c F c -E 上的点到直线2:a l x c=的最小距离为3. (1)求椭圆E 的方程;(2)过F 1作直线交椭圆E 于A ,B 两点,设直线AF 2,BF 2与直线l 分别交于C ,D 两点,线段AB ,CD 的中点分别为M ,N ,O 为坐标原点,若M ,O ,N 三点共线,求直线AB 的方程.21.第22届世界杯于2022年11月21日到12月18日在卡塔尔举办.在决赛中,阿根廷队通过点球战胜法国队获得冠军.(1)扑点球的难度一般比较大,假设罚点球的球员会等可能地随机选择球门的左、中、右三个方向射门,门将也会等可能地随机选择球门的左、中、右三个方向来扑点球,而且门将即使方向判断正确也有23的可能性扑不到球.不考虑其它因素,在一次点球大战中,求门将在前三次扑到点球的个数X 的分布列和期望;(2)好成绩的取得离不开平时的努力训练,甲、乙、丙三名前锋队员在某次传接球的训练中,球从甲脚下开始,等可能地随机传向另外2人中的1人,接球者接到球后再等可能地随机传向另外2人中的1人,如此不停地传下去,假设传出的球都能接住.记第n 次传球之前球在甲脚下的概率为p n ,易知p 1=1,p 2=2.∪试证明:{p n -13}为等比数列; ∪设第n 次传球之前球在乙脚下的概率为q n ,比较p 10与q 10的大小.22.(本小题满分12分) 已知函数21()cos 2x f x ae x x =++,其中a 为实数,e 是自然对数的底数. (1)当a =0时,求曲线f (x )在点,22f ππ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭处的切线方程; (2)若g (x )为f (x )的导函数,g (x )在(0,π)上有两个极值点,求a 的取值范围.2022-2023学年度高三年级第一次调研测试数学试题2023.01注意事项:1.考试时间120分钟,试卷满分150分.2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.3.请用2B 铅笔和0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上指定区域内作答.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.【答案】C【解析】M N M ⋂=,则,M N N P P ⊂⋃=,则,N P M P ⊂∴⊂,M P P ⋃=,选C.2.50i i i,,11a a b a b b =⎧==+∴+=⎨=⎩,选C 3.【答案】A【解析】:1,:21,p x q x a p <<+是q 的充分不必要条件,则211,0a a +>∴>,选A.4.【答案】A【解析】圆()22:(2)1,2,0C x y C -+=到直线0x y -=的距离,d ==min 1PQ ∴=,选A.5.【答案】C【解析】242C 4117++=,选C.6.【答案】D【解析】2,26236x x πππππ-≤+≤-≤≤,所以函数()f x 的单调递增区间为,36ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,则06t π<,故答案选D.7.【答案】A【解析】22222,2cos10822cos108AB BC a a a a a a ==+-⋅⋅=-()2222221cos10822sin 544sin 54,2sin54a a a BC a =-=⋅=∴=, 180108120301262ABC ∠-=-+=, 222234sin 54232sin54cos126AC a a a a =+-⋅⋅222234sin 5443sin54cos54a a a =++222222cos 22AB AC BC AB AC BC AB AC AB AC A AB AC AB AC +-+-⋅=⋅⋅=⋅⋅=⋅ 2225443sin54cos544sin 54a a +-= ()222223sin10833cos1833cos18a a a a ==+=+,选A.8.【答案】B【解析】法一:令()()()2ln 1ln ,0,e,x x f x f x x f x x x -===='在()()0,e ,e,∞+,()ln22e,2,2ff <<∴<<ln2<即ln3<,甲对.,lne f fπ<<>>=∴>乙错ln2ln2ln412ln12124<⇔<⇔<⇔<⇔<(4)4f f⇔<⇔> B.方法二ln2:ln32<⇔<⇔<令()()ln,xf x f xx=在()0,e上();e,∞+上(),2f f∴<⇒甲正确lnπ<⇔<()e f fπ<⇒>,乙错.对于丙,ln2ln412ln1224<⇔<=⇔<⇔<而()4e,4f f>>∴<,芮正确.对于丁,3eln2eln8>⇔>⇔>⇔ln ee>e>,所以()ef f<,故丁错;综上,答案选B.二、多选题:本题共4小题,每小题5分,共计20分.在每小题给出的四个选项中,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.【答案】AD【解析】事件,A B可共同发生不互斥,A对.()()3321333,1,362364P A P B⨯⨯⨯===-=()()()12P AB P A P B=≠,即,A B不独立,B错,C错.()()()122,334P ABP A B DP B===∣对,选AD.10.【答案】ABD【解析】1111,C D AB C D ⊄∥平面,ABM AB ⊂平面11,ABM C D ∴∥平面,A ABM 对.AM AC CM AM ====在ACAM ∴在AC1,2AC AC B =对. 1322322MAB MBC MCD MAD S S S S =⨯⨯====设棱锥M ABCD -的内切球半径为R ,则()114434,,C 3310R R+=⨯⨯≠错.2,11AM ADDM DAM ∠=====,AM ∴与AD 所成角余弦值为11,则AM 与BC所成角余弦值为,D 11对,选ABD . 11.ABD 【解折】方法一:242211110a e aca a a =⇔=⇔=⇔+-=⇔=212e e A ⇔====⇔=对.()()222,,,,10,A B a b FB c b A B FB ac b ac =-=⋅=-+=-+=B 对.顶点到渐近线距离1,C ab a d c c e===错. 设2A FB 的外接圆220x y Dx Ey F ++++=,22200,0,01a aD F D c a c cD F E b bEF F ac ⎧++==-⎧⎪⎪-+=∴=⎨⎨⎪⎪++==-=-⎩⎩212222a c a r a a ++=====22,r S r π====D 对. 22a c =⇒=∴=, 21,A a e ac ∴==正确.()()()()()2222,0,0,,,0,,,,,0A a B bF c A B a b FB c b A B FB b ac -=-=∴⋅=-=,B 正确. 对于C ,顶点到渐近线距离1,C ab a d c c e====错. 对于2,D A FB 为直角三角形,且2290,A BF A F a c ∠==+,2A FB 外接球面积()2222,D 24a c S a c ac ππ+⎛⎫=⋅=++= ⎪⎝⎭正确. 选:ABD.12.【答案】AC【解析】方法一:()21f x +为奇函数,()10f ∴=,()()()()212111f x f x f x f x -+=-+⇒-+=-+,又()2f x +为偶函数, ()f x ∴关于2x =对称,()()()()13,31f x f x f x f x ∴-=+∴+=-+()()()()2,31f x f x f f ⇒+=-∴=-且()f x 一个周期为4()()()10203112f a b a f f b b ⎧=+==⎧⎪⇒⇒⎨⎨+=+=-=-⎪⎩⎩,A 正确. ()()202330,B f f ∴==错.由()()()4f x f x f x -=+=知()f x 为偶函数,C 正确.对于D ,[]0,1x ∈时,()()122,20,2x f x f f x ⎛⎫=-=≠∴ ⎪⎝⎭不关于1,02⎛⎫ ⎪⎝⎭对称, D 错,选:AC.方法二:()2f x +为偶函数关于0x =对称,则()f x 关于2x =对称,则()()31f f =, ()()()()001,31,21f a b b f f a b f x ∴=+=+==++为偶函数关于()0,0对称,D 错. 则()f x 关于()1,0对称,()10,0,11,2,2,A f a b b a b =∴+=+=-∴==-对. ()f x 关于2x =对称,()()()4,f x f x f x -=关于()1,0对称,()()20f x f x -+= ()()420f x f x ∴-+-=即()()()()42,2,4f x f x f x f x T -=--∴+=-=, ()()()2023310,B f f f ===错.()f x 关于()1,0对称关于2x =对称,则()f x 也关于0x =对称,()f x 为偶函数,则选项C 正确;综上,答案选AC .三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共计20分.13.【答案】120-【解析】5(12)x -展开式第1r +项155C (2)C (2)r r r r rr T x x +=-=-, 2r =时,22235C (2)40;3x x x r ⋅-==时,333352C (2)160x x -=-,33340160120,120x x a -=-∴=-.14【答案】.27【解析】1180,5,902,(90)(2)0.954522P X P X μσμσμσ===+>=>+=-⨯ 0.02275,12000.0227527=⨯≈.15.【答案】【解析】令()()112226:6,,,,,2x my AB x my A x y B x y y x=+⎧=+⎨=⎩ 消x 可得22120y my --=,则22121212122,12,3622y y y y m y y x x +==-=⋅=,()()()()222212122122122,,2240OB AB x y x x y y x x x y y y x x ⋅=--=-+-=+-=,2224,8x y ==,不妨设2y =219y x =-=,12ABOOB AB S=====⨯= 16.【答案】5【解析】方法一:()f x 大致图象如下令()()()()*11,20222f x t f t t f t t =--=⇒=+()()()*11501,12,22f f e =+>=<∴式方程的一个根()10,1t ∈再由()21,2x ∈,且当2t >时,1()ln(1)22,22f t t t t t =-<-<+∴>时,(*)式无解 而()1f x t =有2个实根,()2f x t =有3个实根,()F x ∴共有5个零点 应填:5.方法二:令()()()()11,0202122f x t F x f t t f t t t ==⇔--=⇔=+≤时,1111312,2,2222t t m e t e t e m --+=+=-=+,()()()32,0,20,2m m g m e m m g m e g m '=--≤=-<在(],0∞-,()()()11100,10,22g g g m e =-<-=+>在(],0∞-有且仅有一个零点0m ,其中()01,0m ∈-,则11e22t t -=-有且仅有一个零点0t ,其中()00,1t ∈.1t >时,()1ln 12,122t t t -=+<<时,()1ln 1202t t -++=()()1ln 122h t t t =-++在()1,2,1t →时,()()9,202h t h ∞→-=> ()h t 在()1,2有且仅有一个零点1t .2t >时,()1ln 122t t -=+无解,t ∴有两个根01,,t t()0f x t =三个根,()1f x t =两个根,()F x 有5个零点.四、解答题:本题共6小题,共计70分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(本小题满分10分) 【解析】(1)由正弦定理,得sin cos sin cos 2sin cos A B B A C C +=, 即()sin 2sin cos A B C C +=,即sin 2sin cos C C C =,又()0,C π∈,所以sin 0C ≠, 所以1cos 2C =,故3C π=. (2)由正弦定理,得sin ,sin c A a A b B C ===, 所以ABC的周长)sin sin 2L a b c A B =++=++21sin sin 24sin cos 2322A A A A π⎛⎫⎡⎤⎛⎫=+-+=++ ⎪ ⎪⎢⎥ ⎪⎝⎭⎣⎦⎝⎭4sin 26A π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭由ABC 为锐角三角形可知,0,220,32A B A πππ⎧<<⎪⎪⎨⎪<=-<⎪⎩得62A ππ<<,所以2363A πππ<+<,所以sin 6A π⎤⎛⎫+∈⎥ ⎪⎝⎭⎝⎦. 所以ABC的周长的取值范围为(2⎤+⎦. 18.(本小题满分12分) 【解析】(1)设数列{}n a 的公比为q .31236345614,,112,S a a a S S a a a =++=⎧⎨-=++=⎩①②②①得38q =,所以2q =, 有31231112414S a a a a a a =++=++=,得12a =, 则数列{}n a 的通项公式为2nn a =.(2)由11222241,1n n n n b b b n -+++=-=时123b =,得132b =. 所以2n ≥时,12112122241n n n n b b b ----+++=-()112121212222222241n n n n n n n n b b b b b b b ----+++=++++=-有()1241241n n n b --+=-,得2n ≥时,1142n n b -=+又132b =,故1142n n b -=+.19.(本小题满分12分) 【解析】(1)连接,AC 在,1,2,3ABC AB BC ABC π∠===,由余弦定理得AC =2BAC π∠=因为侧面SAD ⊥底面ABCD ,面SAD ⋂底面,ABCD AD SA AD =⊥, 所以SA ⊥面ABCD ,所以SA AC ⊥.(2)方法一:以为原点建立如图所示空间直角坐标系.则()()()()()()1,0,0,,0,0,3,,1,0,0,0,3,3B C S D CD SC -=-=-. 设平面SCD 的法向量为(),,n x y z =,由00n CD n SC ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,得030x z =⎧⎪-=,可取()0,3,1n =.易知()0,0,1m =为面ABCD 的法向量. 所以11cos 213n m n m θ⋅===+. 因为二面角S CD A --为锐角,所以3πθ=.即二面角S CD A --的大小为3π.方法二:因为SA ⊥面ABCD ,所以SA CD ⊥. 因为四边形ABCD 为平行四边形,所以AC CD ⊥, 又SA AC A ⋂=,所以CD ⊥面SAC ,所以CD SC ⊥.又面ACD ⋂面SCD CD =,所以ACS ∠为二面角S CD A --的平面角,因为tan ACS ∠==S CD A --为锐角,所以3πθ=. 即二面角S CD A --的大小为3π. 设()111,,,P x y z SP SD λ=,得()()111,,33x y z λ-=--,111,,33x y z λλ=-==-,所以(),33P λλ--,所以(),33BP λλ=---.由(1)知平面PCD 的法向量为()0,3,1n =.因为cos 2(BP n BP nαλ⋅===+所以当813λ=时,cos α值最大,即当813λ=时,BP 与平面PCD 所成角最大 20.(本小题镇分12分) 【解析】法一:(1)由题意知222233c aa a c abc ⎧=⎪⎪⎪-=-⎨⎪=+⎪⎪⎩a b ⎧=⎪⇒⎨=⎪⎩ ∴椭圆E 的方程为22132x y +=.(2)设直线AB 方程为:()()()()()1122003321,,,,,,,,,1,0x my A x y B x y M x y N x y F =-()()2222222122136,23440236x my m y my y m y my x y =-⎧⇒-++=+--=⎨+=⎩212002222222332,1,,22323232323y y m m m y x M m m m m m +--⎛⎫===-=∴ ⎪+++++⎝⎭2AF 方程:()111121,3,11y y y x C x x ⎛⎫=-∴ ⎪--⎝⎭,同理2223,1y D x ⎛⎫ ⎪-⎝⎭121212121122N y y y y y x x my my ∴=+=+---- ()()()1212122222my y y y my my -+=--()()2212122212122244222223234424242323mm my y y y m m m m y y m y y m m m m -⋅-⋅-+++==--++⋅-⋅+++ 221641243m mm m -==--243,3m N m ⎛⎫∴ ⎪-⎝⎭由,,M O N 三点共线()2240333OM ON m mk k m m ⇒=⇒-=⇒=-或1m =± ∴直线AB 方程为:1x =-或10x y ±+=.法二:(1)由条件知,23c a a a c ⎧=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩解得1,a c ⎧=⎪⎨=⎪⎩2222b a c =-=,所以椭圆E 的方程为22132x y +=.(2)由(1)知,()()121,0,1,0F F -, 由题意知,直线AB 的斜率不为0,设直线AB 的方程为1x my =-,联立221,321,x y x my ⎧+=⎪⎨⎪=-⎩消去x 并整理得,()2223440m y my +--= 设()()1122,,,A x y B x y ,则12122244,2323m y y y y m m -+==++.所以2223,12323M M M m y x my m m -==-=++, 所以直线OM 的斜率为23M OM M y mk x ==-. 直线2AF 的方程为()1111y y x x =--,直线l 的方程为3x =,则1123,1y C x ⎛⎫ ⎪-⎝⎭, 直线2BF 的方程为()2211y y x x =--,同理有2223,1y D x ⎛⎫⎪-⎝⎭. 所以121212121122N y y y y y x x my my =+=+---- ()()()()()()12211212212121222222224y my y my my y y y my my m y y m y y -+--+==---++222222442242323443242323mm m m m m m m m m m -⋅-⨯++==--⋅-⋅+++. 所以直线ON 的斜率为()2433N ON N y mk x m ==-.由,,M O N 三点共线可得,OM ON k k =,即()224333m mm -=-,所以0m =或1m =±.故直线AB 的方程为1x =-或10x y -+=或10x y ++=. 21.(本小题满分12分) 【解析】法一:(1)X 的所有可能取值为0,1,2,3, 在一次扑球中,扑到点球的概率111133339P =⨯⨯⨯=, ()()3238512181920,1C 972999729P X P X ⎛⎫⎛⎫∴=====⋅=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, ()()23231824112C ,3997299729P X P X ⎛⎫⎛⎫==⋅⨯====⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,X ∴的分布列如下:()19248324317297293E X ++===或由13,9X B ⎛⎫~ ⎪⎝⎭的二项分布()11393E X ⇒=⨯=. (2)∪由题意知()111111*********n n n n n P P P P P ++⎛⎫=-⇒-=-=-- ⎪⎝⎭,而11P= 11210,333n P P ⎧⎫∴-=≠∴-⎨⎬⎩⎭成首项为23,公比为12-的等比数列. ∪由∪知11121211332323n n nn P P --⎛⎫⎛⎫-=⋅-⇒=⋅-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 易知()11111112323n n n n q q q q ++⎛⎫=-⇒-=-- ⎪⎝⎭且10q =,11111111332332n n n n q q --⎛⎫⎛⎫-=-⋅-⇒=-⋅- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭991010821111111111,3233233323p q ⎛⎫⎛⎫⎛⎫∴=⋅-+=-<=+⋅> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,1010p q ∴<.法二:(1)依题意可得,门将每次可以扑到点球的概率为111339p =⨯=, 门将在前三次扑到点球的个数X 可能的取值为0,1,2,3,易知13,9X B ⎛⎫~ ⎪⎝⎭,所以()3318C ,0,1,2,399k kkP X k k -⎛⎫⎛⎫==⨯⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故X 的分布列为:所以X 的期望()11393E X =⨯=. (2)∪第n 次传球之前球在甲脚下的概率为n p ,则当2n ≥时,第1n -次传球之前球在甲脚下的概率为1n p -, 第1n -次传球之前球不在甲脚下的概率为11n p --, 则()11111101222n n n n p p p p ---=⨯+-⨯=-+, 即1111323n n p p -⎛⎫-=-- ⎪⎝⎭,又11233p -=, 所以13n p ⎧⎫-⎨⎬⎩⎭是以23为首项,公比为12-的等比数列.∪由∪可知1211323n n p -⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,所以91021113233p ⎛⎫=-+< ⎪⎝⎭, 所以()910101122111223323q p ⎡⎤⎛⎫=-=-->⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦,故1010p q <.22.(本小题满分12分) 【解析】(1)当0a =时,()()21cos ,sin 2f x x x f x x x =-'=++, 122k f ππ⎛⎫==-+ ⎪⎝'⎭,切点2,28ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭,∴切线方程为21228y x πππ⎛⎫⎛⎫=--+ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,即21228y x πππ⎛⎫=-+-⎪⎝⎭. (2)()()e sin ,e cos 1xxg x a x x g x a x '=-+=-+由()g x 在()0,π上有两个极值点知()g x '在()0,π上有两个变号零点, 当0a ≥时,()0,x π∈时,()()0,g x g x '''>在()0,π上,()g x '不可能有两个零点,舍去.当0a <时,()1cos e e x xx g x a -⎛⎫=+ ⎪⎝⎭' 令()()()2e sin e 1cos 1cos sin cos 1,e e ex x x x xx x xx x x a x ϕϕ---+-=+=='14e xx π⎛⎫+- ⎪⎝⎭=,令()02x x πϕ=⇒=', 当0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()()0,;x x ϕϕ>'当,2x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()()0,x x ϕϕ<',()()2max212()e ,0,2e e x a a a a ππππϕϕϕϕπ-⎛⎫∴==+=+==+ ⎪⎝⎭,要使()x ϕ在()0,π上有两个变号零点,22e 0e 2e 20e a a a ππππ---⎧+>⎪∴⇒-<<-⎨⎪+<⎩.。