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2024年1月“七省联考”押题预测卷02
数 学
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考
证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,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。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.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 x lnx1 B x1 x3
A B
1.集合 , ,则 ( )
A. B. x e x3 C. x e x3 D. x x1
2.已知复数z(12i)在复平面内对应点的坐标为(3,1),则z ( )
1 7 1 1 1 7
A. i B. i C. i D. i
5 5 5 5 5 5
6
1
3.
2x3
展开式中x10项的系数为( )
x
A. 240 B. 20 C. 20 D. 240
x ex ex
4.函数 f x 的部分图象大致为( )
2cosx
A. B.
C. D.
5.中国国家馆,以城市发展中的中华智慧为主题,表现出了“东方之冠,鼎盛中华,天下粮仓,
富庶百姓”的中国文化精神与气质.如图,现有一个与中国国家馆结构类似的正四棱台ABCDABC D ,上下底面的中心分别为O 和O,若AB2AB 4,AAB60,则正四
1 1 1 1 1 1 1 1
棱台ABCDABC D 的体积为( )
1 1 1 1
20 2 28 2 20 6 28 6
A. B. C. D.
3 3 3 3
6.公元 9世纪,阿拉伯计算家哈巴什首先提出正割和余割概念,1551 年奥地利数学家、天文学
家雷蒂库斯在《三角学准则》中首次用直角三角形的边长之比定义正割和余割,在某直角三角形
中,一个锐角的斜边与其邻边的比,叫做该锐角的正割,用sec(角)表示;锐角的斜边与其对
边的比,叫做该锐角的余割,用csc(角)表示,则 3csc20 sec20 ( )
A. 3 B. 2 3 C. 4 D. 8
7.已知奇函数 f x 在R上可导,其导函数为 f x,且 f 1x f 1xx0恒成立,则
f2023( )
1 1
A. 1 B. C. 0 D.
2 2
x2 y2
8.如图,已知双曲线C: 1(a,b0)的左、右焦点分别为F ,F ,过F 的直线与C分别
a2 b2 1 2 1
在第一、二象限交于A,B两点,△ABF 内切圆半径为r,若 BF r a,则C的离心率为
2 1
( )
10 2 5 30 85
A. B. C. D.
2 3 4 5
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.
9.2023年10月3日第19届杭州亚运会跳水女子10米跳台迎来决赛,中国“梦之队”包揽了该
项目的冠亚军.已知某次跳水比赛中运动员五轮的成绩互不相等,记为x i 1,2,3,4,5 ,平均数
i
为x,若随机删去其任一轮的成绩,得到一组新数据,记为 y i 1,2,3,4 ,平均数为 y,下面
i说法正确的是( )
A. 新数据的极差可能等于原数据的极差
B. 新数据的中位数可能等于原数据的中位数
C. 若x y,则新数据的方差一定大于原数据方差
D. 若x y,则新数据的第40百分位数一定大于原数据的第40百分位数
π
10.已知函数 f x Asinx A0,0, 的部分图象如图所示.则( )
2
π
A. f(x)的图象关于 ,0中心对称
12
5π
B. f(x)在区间 ,2π 上单调递增
3
π
C. 函数 f x 的图象向右平移 个单位长度可以得到函数g(x) =2sin2x的图象
6
π
1
D. 将函数 f(x)的图象所有点的横坐标缩小为原来的 ,得到函数h(x)2sin(4x )的图象
2 6
11.已知P是圆C:x2 y2 1上一点,Q是圆D:(x3)2 (y4)2 4上一点,则( )
A. PQ 的最小值为2
B. 圆C与圆D有4条公切线
4 3
C. 当 PQ 取得最小值时,P点的坐标为( , )
5 5
D. 当 PQ 1 21时,点D到直线PQ的距离小于2
12.已知正四面体PABC 的棱长为2,下列说法正确的是( )
A. 正四面体PABC 的外接球表面积为6π
B. 正四面体PABC 内任意一点到四个面的距离之和为定值
1
C. 正四面体PABC 的相邻两个面所成二面角的正弦值为
3
D. 正四面体QMNG在正四面体PABC 的内部,且可以任意转动,则正四面体QMNG的
2 2
体积最大值为
81
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.已知等差数列 a 前3项和S 12,a 1,a 1,a 3成等比数列,则数列 a 的公差
n 3 1 2 3 n
d _______________.
14.已知向量a ,b 满足a b a 2 2,且a 1,1,则向量b 在向量a 上的投影向量为________.
15.正三棱台 ABC ABC中, AB 1, AB AA 2,点E,F 分别为棱BB , AC 的中点,
1 1 1 1 1 1 1 1 1若过点A,E,F 作截面,则截面与上底面ABC 的交线长为________.
1 1 1
16.已知函数 f x x ex12a lnx的最小值为0,则a的值为________.
四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.已知正项数列 a 的前n项和为S ,且满足2 S a 1,nN*.
n n n n
(1)求数列
a
的通项公式;
n
2
(2)若数列 b 满足b a ,求数列 b 的前n和T .
n n n a a n n
n n1
1sin A sinB
18.记 ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知 .
cosA cosB
(1)求A2B的值;
(2)若a2 2c2 b2,求的最大值.19.如图,底面ABCD是边长为2的菱形,BAD60,DE平面ABCD,CF //DE,
DE 2CF ,BE与平面ABCD所成的角为45.
(1)求证:平面BEF 平面BDE;
(2)求二面角B-EF-D的余弦值.
20.“村BA”后,贵州“村超”又火出圈!所谓“村超”,其实是目前火爆全网的贵州乡村体育
赛事一一榕江(三宝侗寨)和美乡村足球超级联赛,被大家简称为“村超”.“村超”的民族风、
乡土味、欢乐感,让每个人尽情享受着足球带来的快乐.
某校为了丰富学生课余生活,组建了足球社团.足球社团为了解学生喜欢足球是否与性别有关,随
机抽取了男、女同学各50名进行调查,部分数据如表所示:
喜欢足球 不喜欢足球 合计
男生 20
女生 15合计 100
n(ad bc)2
附:2 .
abcdacbd
0.1 0.05 0.01 0.005 0.001
x 2.706 3.841 6.635 7.879 10.828
(1)根据所给数据完成上表,依据0.005的独立性检验,能否有99.5%的把握认为该中学学
生喜欢足球与性别有关?
(2)社团指导老师从喜欢足球的学生中抽取了2名男生和1名女生示范定点射门.据统计,这两
2 1
名男生进球的概率均为 ,这名女生进球的概率为 ,每人射门一次,假设各人进球相互独立,
3 2
求3人进球总次数X 的分布列和数学期望.
21.已知函数 f xaxexa 0 ,gxx2.
(1)求 f x 的单调区间;
(2)当x0时, f x 与gx 有公切线,求实数a的取值范围.y2
22.已知椭圆T: x2 1,其上焦点F与抛物线K:x2 4y的焦点重合.
2
(1)若过点F的直线交椭圆T于点A、B,同时交抛物线K于点C、D(如图1所示,点C在椭圆
与抛物线第一象限交点上方),试证明:线段AC大于BD长度的大小;
(2)若过点F的直线交椭圆T于点A、B,过点F与直线AB垂直的直线EG交抛物线K于点E、G
(如图2所示),试求四边形AEBG面积的最小值.2024年1月“七省联考”押题预测卷02
数 学
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准
考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,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。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.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 x lnx1 B x1 x3
A B
1.集合 , ,则 ( )
A. B. x e x3 C. x e x3 D. x x1
【答案】C
【解析】由lnx1 xe,即A x xe AB x e x3 .
故选:C
2.已知复数z(12i)在复平面内对应点的坐标为(3,1),则z ( )
1 7 1 1 1 7
A. i B. i C. i D. i
5 5 5 5 5 5
【答案】A
【解析】由已知复数z(12i)在复平面内对应点的坐标为(3,1),
则z(12i)3i,
3i
3i12i
17i 1 7
所以z i.
12i 12i12i 5 5 5
故选:A.
6
1
3.
2x3
展开式中x10项的系数为( )
x
A. 240 B. 20 C. 20 D. 240
【答案】D
6 r
【解析】 2x3 1 展开式通项为 T Cr 2x36r 1 1r 26rCrx184r
x r1 6 x 6
由184r 10,可得r 2,则12 262C2 240,
66
1
则
2x3
展开式中x10项的系数为240.
x
故选:D
x ex ex
4.函数 f x 的部分图象大致为( )
2cosx
A. B.
C. D.
【答案】C
x ex ex
【解析】根据题意,对于函数 f x ,
2cosx
x ex ex x ex ex
有函数 f x f x,
2cosx 2cosx
即函数 f x 为奇函数,图象关于原点对称,故排除A、B ;
x ex ex
当x0时,cosx[1,1],则恒有 f x 0,排除D;
2cosx
故选:C.
5.中国国家馆,以城市发展中的中华智慧为主题,表现出了“东方之冠,鼎盛中华,天下粮仓,
富庶百姓”的中国文化精神与气质.如图,现有一个与中国国家馆结构类似的正四棱台
ABCDABC D ,上下底面的中心分别为O 和O,若AB2AB 4,AAB60,则正四
1 1 1 1 1 1 1 1
棱台ABCDABC D 的体积为( )
1 1 1 1
20 2 28 2 20 6 28 6
A. B. C. D.
3 3 3 3
【答案】B【解析】因为ABCDABC D 是正四棱台,AB2AB 4,AAB60,
1 1 1 1 1 1 1
1
ABAB 1 2
侧面以及对角面为等腰梯形,故 2 1 1 ,AO AC AB2 2,
AA 2
1 cosAAB 2 2
1
2
AO AB 2,所以OO AA2 AOAO 2 2 ,
1 1 2 1 1 1 1 1 1
1 2 28 2
所以该四棱台的体积为V OO S S S S (1648) ,
3 1 ABCD A 1 B 1 C 1 D 1 ABCD A 1 B 1 C 1 D 1 3 3
故选:B.
6.公元9世纪,阿拉伯计算家哈巴什首先提出正割和余割概念,1551年奥地利数学家、天文学
家雷蒂库斯在《三角学准则》中首次用直角三角形的边长之比定义正割和余割,在某直角三角形
中,一个锐角的斜边与其邻边的比,叫做该锐角的正割,用sec(角)表示;锐角的斜边与其对边
的比,叫做该锐角的余割,用csc(角)表示,则 3csc20 sec20 ( )
A. 3 B. 2 3 C. 4 D. 8
【答案】C
【解析】依题意,20角可视为某直角三角形的内角,由锐角三角函数定义及已知得
1 1
csc20 ,sec20 ,
sin20 cos20
3 1 3cos20 sin20 2sin(60 20)
3csc20 sec20 4
所以 sin20 cos20 sin20cos20 1 .
sin40
2
故选:C
7.已知奇函数 f x 在R上可导,其导函数为 f x,且 f 1x f 1xx0恒成立,则
f2023( )
1
1
A. 1 B. C. 0 D.
2 2
【答案】B
1
【解析】设g(x) f(x) x,则g(x)为R上可导的奇函数,g(0)0,
2
1 1
由题意得 f 1x (1x) f 1x (1x),
2 2
得g(1x) g(1x),所以gx2 g1x1 gxgx ,
gx4 gx22gx2 gx
,
又g(1x) g(1x),即g(1x)g(1x),
所以g(1x) g(1x),等式两边对x求导,
得g(1x)g(1x),令x0,g(1)g(1),所以g(1)0.
由g(x4) g(x),两边对x求导,g(x4) g(x),所以g(x)的周期为4,
1 1
所以g(2023) g(1)0,因为g(x) f(x) x,所以g(x) f(x) ,
2 21 1
所以 f(2023) g(2023) .
2 2
故选:B
x2 y2
8.如图,已知双曲线C: 1(a,b0)的左、右焦点分别为F ,F ,过F 的直线与C分别
a2 b2 1 2 1
在第一、二象限交于A,B两点,△ABF 内切圆半径为r,若 BF r a,则C的离心率为( )
2 1
10 2 5 30 85
A. B. C. D.
2 3 4 5
【答案】D
【解析】
设 AB x,内切圆圆心为I ,内切圆在BF ,AF ,AB上的切点分别为U,V,W ,
2 2
则 BU BW , AV AW , FU FV ,
2 2
由 BF a及双曲线的定义可知,
1
1
BF 3a, AF xa, FU FV BF AF AB ar ,
2 2 2 2 2 2 2
故四边形IUFV 是正方形,
2
得AF BF ,于是 BF 2 AF 2 | AB|2,
2 2 2 2
故x2 9a2 (xa)2,所以x5a,
3
于是cosFBF cosπABF ,在 FBF 中,
1 2 2 5 1 2
68
由余弦定理可得 FF 2 BF 2 BF 2 2 BF BF cosFBF a2,
1 2 1 2 1 2 1 2 5
68 c 85
从而4c2 a2,所以e .
5 a 5
故选:D.
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.
9.2023年10月3日第19届杭州亚运会跳水女子10米跳台迎来决赛,中国“梦之队”包揽了该项
目的冠亚军.已知某次跳水比赛中运动员五轮的成绩互不相等,记为x i 1,2,3,4,5 ,平均数为x,
i
若随机删去其任一轮的成绩,得到一组新数据,记为 y i 1,2,3,4 ,平均数为 y,下面说法正
i
确的是( )
A. 新数据的极差可能等于原数据的极差
B. 新数据的中位数可能等于原数据的中位数
C. 若x y,则新数据的方差一定大于原数据方差
D. 若x y,则新数据的第40百分位数一定大于原数据的第40百分位数
【答案】ABC
【解析】对于A中,若随机删去任一轮的成绩,恰好不是最高成绩和最低成绩,此时新数据的极
差可能等于原数据的极差,所以A正确;
对于B中,不妨假设x x x x x ,
1 2 3 4 5
1
当 x x x 时,若随机删去的成绩是x ,此时新数据的中位数等于原数据的中位数,所以
2 2 4 3 3
B正确;
对于C中,若x y,即删去的数据恰为平均数,根据方差的计算公式,分子不变,分母变小,
所以方差会变大,所以C正确;
对于D中,若x y,即删去的数据恰为平均数,在按从小到大的顺序排列的5个数据中,
因为540%2,此时原数据的40%分位数为第二数和第三个数的平均数;
删去一个数据后的4个数据,从小到大的顺序排列,可得440%1.6,
此时新数据的40%分位数为第二个数,
显然新数据的40%分位数小于原数据的40%分位数,所以D错误.
故选:ABC.
π
10.已知函数 f x Asinx A0,0, 的部分图象如图所示.则( )
2
π
A. f(x)的图象关于 ,0 中心对称
12
5π
B. f(x)在区间 ,2π 上单调递增
3
π
C. 函数 f x 的图象向右平移 个单位长度可以得到函数g(x) =2sin2x的图象
6π
1
D. 将函数 f(x)的图象所有点的横坐标缩小为原来的 ,得到函数h(x)2sin(4x )的图象
2 6
【答案】ABD
T 5π π 1 2π
【解析】由图象可知A2, ,解得T π,2,
4 12 6 4
π π π π π π
又 f 2,所以2sin 2,即 2kπ,kZ,结合 ,可知k 0, ,
6 3 3 2 2 6
π
所以函数 f x 的表达式为 f x2sin 2x ,
6
π π π π
对于 A,由于 f 2sin 0,即 f(x)的图象关于 ,0 中心对称,故 A 正确;
12 6 6 12
5π π 7π 25π 7π 9π
对于B,当x ,2π 时,t 2x , , ,由复合函数单调性可知 f(x)在
3 6 2 6 2 2
5π
区间 ,2π 上单调递增,故B正确;
3
π
对于C,函数 f x 的图象向右平移 个单位长度可以得到函数
6
π π π
gx2sin 2 x 2sin 2x ,故C错误;
6 6 6
π
1
对于D,将函数 f(x)的图象所有点的横坐标缩小为原来的 ,得到函数h(x)2sin(4x )的图
2 6
象,故D正确.
故选:ABD.
11.已知P是圆C:x2 y2 1上一点,Q是圆D:(x3)2 (y4)2 4上一点,则( )
A. PQ 的最小值为2
B. 圆C与圆D有4条公切线
4 3
C. 当 PQ 取得最小值时,P点的坐标为( , )
5 5
D. 当 PQ 1 21时,点D到直线PQ的距离小于2
【答案】AB
【解析】C的圆心C(0,0),半径r 1,圆D的圆心D(3,4),半径r 2,则 CD 5,圆C与
1 2
圆D外离,
因此 PQ 的最小值为 CD 122,圆C与圆D有4条公切线,AB正确;
4 3
直线CD的方程为y x,代入x2 y2 1,得x ,当 PQ 取得最小值时,
3 5
3 4
P为线段CD与圆C的交点,因此P点的坐标为( , ),C错误;
5 5
过点C作圆D的切线,切点为M ,则 CM 52 22 21,当P为线段MC 的延长线与圆C的交点,且点Q与M 重合时, PQ 1 21,
此时点D到直线PQ的距离等于2,D错误.
故选:AB
12.已知正四面体PABC 的棱长为2,下列说法正确的是( )
A. 正四面体PABC 的外接球表面积为6π
B. 正四面体PABC 内任意一点到四个面的距离之和为定值
1
C. 正四面体PABC 的相邻两个面所成二面角的正弦值为
3
D. 正四面体QMNG在正四面体PABC 的内部,且可以任意转动,则正四面体QMNG的
2 2
体积最大值为
81
【答案】ABD
【解析】A.棱长为2的正四面体PABC 的外接球与棱长为 2 的正方体的外接球半径相同,
设为R,则:2R 6 ,所以S 4πR2 6π,所以A对.
B.设正四面体PABC 内任意一点到四个面的距离分别为d ,d ,d,d ,
1 2 3 4
1 1
设正四面体PABC 的高为d,由等体积法可得: S(d d d d ) Sd ,
3 1 2 3 4 3
所以d d d d d 为定值,所以B对.
1 2 3 4
C.设BC中点为D,连接PD,AD,则AD BC,PD BC ,
则PDA为所求二面角的平面角,AP 2,PD AD 3,
334 1 1 2 2 2
所以cosPDA ,所以正弦值为 1 = ,所以C错.
6 3 3 3D.要使正四面体QMNG在四面体PABC 的内部,且可以任意转动,
则正四面体QMNG的外接球在四面体PABC 内切球内部,
当正四面体QMNG的外接球恰好为四面体PABC 内切球时,
正四面体QMNG的体积最大值,
1
由于正四面体的外接球与内切球半径之比为 ,
3
6 1 6
所以正四面体QMNG的外接球半径为 = ,
2 3 6
2 6 2
设正四面体QMNG的边长为a,则 3 a2 ,所以a ,
2 6 3
2 2 2
故体积V a3 ,所以D对.
12 81
故选:ABD
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.已知等差数列 a 前3项和S 12,a 1,a 1,a 3成等比数列,则数列 a 的公差
n 3 1 2 3 n
d _______________.
【答案】6或2
【解析】由S 12,可知a a a 3a 12,即a 4,
3 1 2 3 2 2
又a 1,a 1,a 3成等比数列,
1 2 3
所以a 12 a 1a 3a d 1a d 3,
2 1 3 2 2
即93d7d ,解得d 2或d 6,
故答案为:6或2
14.已知向量a ,b 满足a b a 2 2,且a 1,1,则向量b 在向量a 上的投影向量为________.
【答案】
2,2
【解析】由a1,1,得 a 2,
又a
b
a
2
2,所以a
b
4,
ab a
所以向量b 在向量a 上的投影向量为 2,2 ,
a a
故答案为:
2,2
15.正三棱台 ABC ABC中, AB 1, AB AA 2,点E,F 分别为棱BB , AC 的中点,
1 1 1 1 1 1 1 1 1若过点A,E,F 作截面,则截面与上底面ABC 的交线长为________.
1 1 1
31
【答案】
10
【解析】连接 AF 并延长交CC 的延长线于点M ,连接ME交BC 于点N ,连接FN ,如图,
1 1 1
则线段FN 即为截面AEF 与上底面ABC的交线,
1
因为F为AC 的中点, FC MC 2 1 ,
1 1 1 1
AC MC 2 4
1 2
所以MC CC
1 3 1 3 .
过点E作BC的平行线交CC 于点H ,
1
2
1 3 MC C N 3 2
因为HE BCBC , 1 1 ,
2 1 1 2 MH HE 2 5
1
3
2 3
所以C N HE ,
1 5 5
在△C FN中,
1
π 1 9 1 3 1 31
FN C F2 C N2 2C FC Ncos 2 .
1 1 1 1 3 4 25 2 5 2 10
31
故答案为:
10
16.已知函数 f x x ex12a lnx的最小值为0,则a的值为________.
1
【答案】 ##0.5
2
1
【解析】由 fx(x1)ex1 2a,且x(0,),
x
1
令g(x) fx,则g(x)(x2)ex1 0,即g(x)在(0,)上递增,
x2
所以 f x在(0,)上递增,又x0, f'(x),x, f'(x),1
所以,x (0,)使 fx (x 1)ex 0 1 2a0,且x(0,x )时, f '(x)0,
0 0 0 x 0
0
x(x ,)时, f '(x)0,所以 f(x)在(0,x )上递减,在(x ,)上递增,
0 0 0
所以 f(x) f x x ex 0 12a lnx 0
min 0 0 0
1
(x 1)ex 0 1 2a
由 0 x 0 ,得x2ex 0 1lnx 1,
0 0
x ex 0 12a lnx
0 0
1
令函数t(x) x2ex1lnx,t'(x)(x2+2x)ex1 0,
x
所以t(x)在(0,)上是增函数,注意到t(1)1,所以x 1,
0
1
所以2a1a .
2
1
故答案为:
2
四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.已知正项数列 a 的前n项和为S ,且满足2 S a 1,nN*.
n n n n
(1)求数列
a
的通项公式;
n
2
(2)若数列 b 满足b a ,求数列 b 的前n和T .
n n n a a n n
n n1
2n
【答案】(1)a 2n1,nN* (2)T n2
n n 2n1
1 1
【解析】(1)由2 S a 1得S a 12 ,则a a 12 ,解得a 1,
n n n 4 n 1 4 1 1
1 1 1
当n2时,S a 12 ,所以a S S a 12 a 12 ,
n1 4 n1 n n n1 4 n 4 n1
整理得 a a a a 2a a ,
n n1 n n1 n n1
因为 a 是正项数列,所以a a 0,所以a a 2,
n n n1 n n1
所以
a
是首项为1,公差为2的等差数列,
n
所以a 12(n1)2n1,nN*.
n
(2)由(1)可得,a 2n1,
n
2 2 1 1
所以b a 2n1 2n1 ,
n n a a (2n1)(2n1) 2n1 2n1
n n1
n(12n1) 1 1 1 1 1 1
所以T
n 2 1 3 3 5 2n1 2n1
1 2n
n2 1 n2 .
2n1 2n11sin A sinB
18.记 ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知 .
cosA cosB
(1)求A2B的值;
(2)若a2 2c2 b2,求的最大值.
π
【答案】(1) (2)2
2
【解析】(1)
1sin A sinB
因为 ,
cosA cosB
所以cosBsin AcosBsinBcosA,
所以cosBsinABsinC,
π
sin
B
sinC,
2
π π π
因为0C π, B ,
2 2 2
π π
所以 BC(舍),或 BπC,
2 2
π
所以A2BπCB .
2
a2 2c2
(2)要使不等式a2 2c2 b2恒成立,只需要 即可,
b2
min
π π
由(1)可知C B ,A 2B,
2 2
a2 2c2 sin2 A2sin2C
∴由正弦定理得 ,
b2 sin2 B
π π
sin2 2B 2sin2 B
2 2 cos22B2cos2 B
sin2 B sin2 B
12sin2 B 2 2 1sin2 B 3
4sin2 B 6 ,
sin2 B sin2 B
1sin A sinB
因为 ,
cosA cosB
所以A,B都为锐角,
π
又因为A2B ,
2
π
所以0 B .
4
1
所以0sin2 B 时,
23 1
由对勾函数的性质知,4sin2 B 6在 0, 上单调递减,
sin2 B 2
1 3
1 3 4 62
当sin2B 时,4sin2 B 6取得最小值为 2 1 ,
2 sin2 B
2
1 3
由sin2 B ,得4sin2 B 62即2.
2 sin2 B
所以的最大值为2.
19.如图,底面ABCD是边长为2的菱形,BAD60,DE平面ABCD,CF //DE,
DE 2CF ,BE与平面ABCD所成的角为45.
(1)求证:平面BEF 平面BDE;
(2)求二面角B-EF-D的余弦值.
6
【答案】(1)证明见解析;(2)
4
【解析】(1)∵DE平面ABCD,AC平面ABCD.
∴DEAC.
又∵底面ABCD是菱形,∴ACBD.
∵BDDED,∴AC 平面BDE,
设AC,BD交于O,取BE的中点G,连FG,OG,
OG//CF ,OG CF ,四边形OCFG是平行四边形
FG//AC,AC 平面BDE
∴FG平面BDE,
又因FG平面BEF,
∴平面BEF 平面BDE.
(2)以O为坐标原点,OA,OB,OG所在直线分别为x、y、z轴建立如图空间直角坐标系∵BE与平面ABCD所成的角为45,BAD60
DE BD AB 2,OA 3
D0,1,0 ,B0,1,0,C( 3,0,0),E0,1,2,F( 3,0,1).
BE (0,2,2),BF ( 3,1,1)
2y2z 0
设平面BEF的法向量为n (x,y,z), ,n (0,1,1)
3x yz 0
DC ( 3,1,0),DE (0,0,2)
设平面CDEF 的法向量m(x,y,z)
3x y 0
m(1, 3,0)
z 0
设二面角BEF D的大小为.
3 6
cos|cosn,m| .
2 2 4
20.“村BA”后,贵州“村超”又火出圈!所谓“村超”,其实是目前火爆全网的贵州乡村体育
赛事一一榕江(三宝侗寨)和美乡村足球超级联赛,被大家简称为“村超”.“村超”的民族风、
乡土味、欢乐感,让每个人尽情享受着足球带来的快乐.
某校为了丰富学生课余生活,组建了足球社团.足球社团为了解学生喜欢足球是否与性别有关,随
机抽取了男、女同学各50名进行调查,部分数据如表所示:
喜欢足球 不喜欢足球 合计
男生 20
女生 15
合计 100
n(ad bc)2
附:2 .
abcdacbd
0.1 0.05 0.01 0.005 0.001
x 2.706 3.841 6.635 7.879 10.828
(1)根据所给数据完成上表,依据0.005的独立性检验,能否有99.5%的把握认为该中学学
生喜欢足球与性别有关?
(2)社团指导老师从喜欢足球的学生中抽取了2名男生和1名女生示范定点射门.据统计,这两
2 1
名男生进球的概率均为 ,这名女生进球的概率为 ,每人射门一次,假设各人进球相互独立,
3 2
求3人进球总次数X 的分布列和数学期望.【答案】(1)有99.5%的把握认为该中学学生喜欢足球与性别有关
11
(2)分布列见解析,EX
6
【解析】(1)
依题意,22列联表如下:
喜欢足球 不喜欢足球 合计
男生 30 20 50
女生 15 35 50
合计 45 55 100
零假设H :该中学学生喜欢足球与性别无关,
0
100303515202
100
2的观测值为2 9.091,
50504555 11
9.0917.879 x ,根据小概率值0.005的独立性检验,推断H 不成立,
0.005 0
所以有99.5%的把握认为该中学学生喜欢足球与性别有关.
(2)依题意,X 的所有可能取值为0,1,2,3,
2 2
2 1 1 2 2 1 2 1 5
PX 0 1 1 ,PX 1C1 1 1 1 ,
3 2 18 2 3 3 2 3 2 18
2 2
2 2 1 2 1 8 4 2 1 2
PX 2C1 1 1 ,PX 3
2 3 3 2 3 2 18 9 3 2 9
所以X 的分布列为:
X 0 1 2 3
1 5 4 2
P
18 18 9 9
1 5 4 2 11
数学期EX0 1 2 3 .
18 18 9 9 6
21.已知函数 f xaxexa 0 ,gxx2 .
(1)求 f x 的单调区间;
(2)当x0时, f x 与gx 有公切线,求实数a的取值范围.
1
【答案】(1)答案见解析;(2) ,0
e
【解析】(1)由函数 f xaxexa 0,可得 fxa(x1)ex,
当a0时,可得x(,1)时, fx0, f x 单调递减,
x(1,)时, f¢(x)>0, f x 单调递增;
当a0时,可得x(,1)时, f¢(x)>0, f x 单调递增,x(1,)时, fx0, f x 单调递减.
(2)解:设公切线与y f x 和y gx 的切点分别为(x ,atex 1),(b,b2),
1
可得k fx a(x 1)ex 1,可得切线方程为yatex 1 a(x 1)ex 1(xx ),
1 1 1 1
即y a(x 1)etx atex 1 a(x2 t)ex 1,即y ax 1ex 1xax2ex 1
1 1 1 1 1
由gxx2,可得gx2x,则k 2b,所以切线方程为y 2bxb2
2ba(x 1)ex 1 4x2
所以 1 ,可得a 1 ,(x 0),
b2 ax2ex 1 (x 1)2ex 1 1
1 1
4x2 4x(x2)(x1)
设hx ,(x 0),可得hx ,
(x1)2ex 1 (x1)3ex
当0
x1时,hx0,hx
单调递增;
当x1时,hx0,hx
单调递减,
1
所以,当x1时,函数hx 取得极大值,极大值为h1 ,
e
又由当x0时,hx→0;当x时,hx→0,
1 1 1
所以0hx ,所以0a 时,即实数a的取值范围为
,0 .
e e e
y2
22.已知椭圆T: x2 1,其上焦点F与抛物线K:x2 4y的焦点重合.
2
(1)若过点F的直线交椭圆T于点A、B,同时交抛物线K于点C、D(如图1所示,点C在椭
圆与抛物线第一象限交点上方),试证明:线段AC大于BD长度的大小;
(2)若过点F的直线交椭圆T于点A、B,过点F与直线AB垂直的直线EG交抛物线K于点E、
G(如图2所示),试求四边形AEBG面积的最小值.
【答案】(1)证明见解析 (2) 4 2
【解析】(1)由题意得过点F 的直线AB的斜率存在,设直线AB方程为y kx1,
设Ax ,y ,Bx ,y ,Cx ,y ,Dx ,y ,
1 1 2 2 3 3 4 4
y kx1
联立y2 ,消去y得: 2k2 x2 2kx10,
x2 1
22k 1
则x x ,x x ,
1 2 2k2 1 2 2k2
所以 AB
1k2
2k
2
4
1
2 2
1k2
.
2k2 2k2 2k2
抛物线K的方程为:x2 4y,
y kx1
联立 ,消去y得:x2 4kx40,
x2 4y
则x x 4k,x x 4,
3 4 3 4
所以 CD 1k2 16k2 16 4 1k2 ,
所以 AC BD AC AD BD AD CD AB
2 2 1k2 2 1k2 2k2 4 2
4
1k2
0
,
2k2 2k2
即 AC BD .
(2)设Ax ,y ,Bx ,y ,Ex ,y ,Gx ,y ,
1 1 2 2 5 5 6 6
当直线AB的斜率存在且不为零时,
设直线AB方程为y kx1k 0 ,
1
则直线EG方程为y x1,
k
2 2
1k2
由(1)的过程可知: AB ,
2k2
由 CD 4
1k2
,以
1
替换k,可得 EG 4
1
1
,
k k2
1 1 2 2
1k2
1 4 2
1k22
所以S AB EG 4 1
四边形AEBG 2 2 2k2 k2 k2 2k2
4 2
1k22
4 2
1k22
1 1
1 ,
1k224 2
1 1 S 4 2
因为1k2 1,所以 1k22 0,1 , 1 1k22 0,1 , AEBG 1 1 ;
1k22
当直线AB的斜率不存在时, AB 2 2 , EG 4,
1 1
所以S AB EG 2 244 2;
四边形AEBG 2 2
综上所述:S 4 2,所以四边形AEBG面积的最小值为4 2.
四边形AEBG