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2023 年秋期高中三年级期终质量评估
数学试题参考答案
一.选择题
1-8. CBDC BDAC
二.选择题
9.AC 10.ACD 11.ABD 12.CD
三.填空题
13. -12 14.(1,0) (1,) 15. 89 16. 1 3
四.解答题 (答案仅供参考,各小题若有其他解法,请酌情给分)
17.解析:(1)m a,b,n sinB, 3cosA ,且m n 0,
asinB 3bcosA0,
由正弦定理得sinAsinB 3sinBcosA0.……………………………………………2分
0Bπ,sinB0,sinA 3cosA,tanA 3 .
π
0 Aπ,A .………………………………………………………………………5分
3
(2)a10,由余弦定理得a2 b2 c2 2bccosA102 ,
即b2 c2 bc100.…………………………………………………………………………7分
b2 c2 2bc,100bc2bc,bc100.
1 3 3
S bcsinA bc 10025 3 ,………………………………………………8分
2 4 4
当且仅当bc时,△ABC面积有最大值,最大值为25 3.…………………………10分
a a 2 3 1
18.解析:(1)因为 n1 n 2,所以a a a a 1,
a a a n n1 2 n1 2 n
n n1 n1
1 1 a a a a
则 n n1 n n1 2,
a 1 a 1 a a a a 1 1 1
n1 n n n1 n n1 a a
2 n 2 n1
所以b b 2,……………………………………………………………………………2分
n1 n
1
又a 0,所以b 1,故数列 b 是首项为1,公差为2的等差数列,
1 1 a 1 n
1
所以b 12(n1) 2n1,……………………………………………………………5分
n
1 1 2 2n
a 1 1 .…………………………………………………………6分
n b 2n1 2n1
n
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{#{QQABbQCEogAIABAAAAgCQwWqCEGQkAGACAoOxBAAoAAAiQFABAA=}#}1 1
(2)证明:(方法一)由(1)可得S n2,所以 .
n S n2
n
1 7
当n 1时,T = 1 .…………………………………………………………………7分
1 S 4
1
1 1 1 1 1
当n2时, ,…………………………………………8分
n2 n2 1 2n1 n1
1 1 1 1
T
n S S S S
1 2 3 n
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1
2 3 2 4 3 5 n2 n n1 n1
1 1 1 1 7 11 1 7
1 1
2 2 n n1 4 2n n1 4
.………………………………11分
7
综上可得T .…………………………………………………………………………12分
n 4
1 1
(方法二)由(1)可得S n2,所以 .
n S n2
n
1 7
当n 1时,T = 1 .…………………………………………………………………7分
1 S 4
1
1 1 1 5 7
当n 2时,T = + 1+ = .…………………………………………………8分
2 S S 4 4 4
1 2
1 1 1 1
当n3时, ,…………………………………………………9分
n2 n(n1) n1 n
1 1 1 1
T
n S S S S
1 2 3 n
1 1 1 1 1 1 1 7 1 7
1 + + .…………………………………11分
4 2 3 3 4 n1 n 4 n 4
7
综上可得T .…………………………………………………………………………12分
n 4
19.解析:(1)证明:如图,连接AC,在AAC中,AA2,AC1,AAC60,
1 1 1 1
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{#{QQABbQCEogAIABAAAAgCQwWqCEGQkAGACAoOxBAAoAAAiQFABAA=}#}由余弦定理,得
1
AC2 AA2AC22AA ACcosAAC 41221 3,
1 1 1 1 2
所以AC 3,所以AC2AC2 AA2,
1 1 1
所以AC AC, …………………………………………2分
1
同理AC BC,又BCAC C,AC,BC平面ABC,
1
所以AC 平面ABC,又AC平面AACC ,
1 1 1 1
所以平面ABC平面AACC . ……………………………………………5分
1 1
(2) 由平面几何知识可知,AC⊥CP, ……………………………………………6分
以C为坐标原点,以CA,CP,CA 为x,y,z轴,建立如图所示的空间直角坐标系Cxyz,
1
则A(1,0,0),B( 1 , 3 ,0),A(0,0, 3),……………………………………………7分
1
2 2
3 3
所以AA (1,0, 3),AB( , ,0)
1
2 2
m A A x 3z 0,
1 1 1
设平面A 1 AB的法向量为m(x 1 ,y 1 ,z 1 ),则 m · A B 3 x 3 y 0,
2 1 2 1
令z 1,得m( 3,3,1). …………………………………………………………9分
1
又平面CAP的法向量为n(1,0,0), …………………………………………10分
1
3 39
cos m,n …………………………………………11分
391 13
130
所以二面角CAPB 的正弦值为 .……………………………………………12分
1 1
13
(若用综合几何法求解,请按照步骤酌情给分)
20.解析:(1)∵前四组频数成等差数列,
∴设a=0.2+d,b=0.2+2d,c=0.2+3d,
∴0.5×(0.2+0.2+d+0.2+2d+0.2+3d+0.2+d+0.1+0.1+0.1)=1,
解得d=0.1,∴a=0.3,b=0.4,c=0.5.
居民月用水量在2~2.5内的频率为0.5×0.5=0.25. ……………………………4分
(2)由题图及(1)可知,居民月用水量小于等于2.5的频率为0.7<0.8,
∴为使80%以上居民月用水价格为4元/立方米,
0.80.7
应规定w2.5 2.83…………………………………………………8分
0.15
(3)将频率视为概率,设A(单位:立方米)代表居民月用水量,
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{#{QQABbQCEogAIABAAAAgCQwWqCEGQkAGACAoOxBAAoAAAiQFABAA=}#}可知P(A≤2.5)=0.7,
由题意,知X~B(3,0.7),
P(X=0)=C0×0.33=0.027,
3
P(X=1)=C1×0.7×0.32=0.189,
3
P(X=2)=C2×0.72×0.3=0.441,
3
P(X=3)=C3×0.73=0.343.
3
∴X的分布列为
X 0 1 2 3
P 0.027 0.189 0.441 0.343
………11分
∵X~B(3,0.7),∴E(X)=3×0.7=2.1.…………………………………………………12分
b a
21.解析:(1)设P(x,y),则y x,x y,
Q R
a b
1 b 1 a ab x2 y2
| x( x)|| y( y)| 1
由题意可得, 2 a 2 b 2 ,即 a2 b2 ,
x2 y2
1 ……………4分
故点P的轨迹C的方程为 ;
a2 b2
x2
y2 1
(2)由(1)可知C:
4
假设存在常数n, 使ADAE(常数),设直线l:x my n ,代入C,整理得
(m2 4)y2 2mny(n2 4)0,设D(x ,y ),E(x ,y )
1 1 2 2
2mn n2 4
则 y y ,y y ……………6分
1 2 m2 4 1 2 m2 4
所以ADAE(x 4,y )(x 4,y )
1 1 2 2
(x 4)(x 4) y y (my n4)(my n4) y y
1 2 1 2 1 2 1 2
(m2 1)y y m(n4)(y y )(n4)2 ……………7分
1 2 1 2
(m2 1)(n2 4) 2m2n(n4)
(n4)2
m2 4 m2 4
(算法一)
整理化简得:(12)m2 5n2 32n6040对mR恒成立.……9分
故120,5n2 32n6040
2
12,5n2 32n120n 或6(舍去) ……………11分
5
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{#{QQABbQCEogAIABAAAAgCQwWqCEGQkAGACAoOxBAAoAAAiQFABAA=}#}当直线l为x轴时ADAE 12
2
综上,存在常数n ,对任意直线l ,使 ADAE12 (为定值) ……………12分
5
(算法二)
(m2 1)(n2 4) 2m2n(n4) (n2 8n4)m2 (n2 4)
(n4)2 (n4)2
m2 4 m2 4 m2 4
n2 4
根据对应系数成比例得:n2 8n4 . ……………9分
4
2
整理得5n2 32n120,解得n 或n6
5
当n6不能保证任意l成立,故舍去.
2
将n 代入上式可得ADAE 12 ……………11分
5
当直线l为x轴时ADAE 12
2
综上,存在常数n ,对任意直线l ,使 ADAE12 (为定值) ……………12分
5
22.解析:(1)依题意知:x0,, f'xalnxa,
a 1 1 1
g(x) (a ) …………………1分
x x2 x x
①a0时,g(x)0恒成立,g(x)在(0,)上单调递减; ……………………3分
1 1
②a0时,由g(x)0,得0 x , g(x)0,得x ,
a a
1 1
g(x)在(0,)上单调递减,( ,)上单调递增. ……………………5分
a a
(2)依题意,要证:xlnxexsinx1,
①当0x1时,xlnx0,ex 1sinx0,故原不等式成立,…………………………7分
②当x1时,要证:xlnxexsinx1,
即要证:xlnxexsinx10,
令h(x) xlnxex sinx1,(x1)则hxlnxex cosx1,
1
hx ex sinx, ………………………………8分
x
x1,h(x)0 ………………………………9分
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{#{QQABbQCEogAIABAAAAgCQwWqCEGQkAGACAoOxBAAoAAAiQFABAA=}#}hx在 1,+ 单调递减hxh1 1ecos10 ………………………10分
h(x)在 1,+ 单调递减,h(x)h(1)1esin10,
即:xlnxexsinx10,故原不等式成立. …………………………………12分
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{#{QQABbQCEogAIABAAAAgCQwWqCEGQkAGACAoOxBAAoAAAiQFABAA=}#}