巴中市普通高中2022级“一诊”数学试题
参考答案
一、单选题: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.
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 B C D A C B B D
8解析:令f(x)-2=t,则有f(t)=2,f(x)=2+t.由题意得,当t≤0时,方程t2+2t+2=2
有两根t =-2,t =0;当t>0时,方程|lnt|=2有两根t =e-2,t =e2.
1 2 3 4
当t =-2时,f(x)=2+t =0,则y=f(x)的图像与直线y=0只有一个交点;
1 1
当t =0时,f(x)=2+t =2,则y=f(x)的图像与直线y=2有四个交点;
2 2
当t =e-2时,f(x)=2+t =2+e-2,则y=f(x)的图像与直线y=2+e-2有三个交点;
3 3
当t =e2时,f(x)=2+t =2+e2,则y=f(x)的图像与直线y=2+e2有三个交点.
4 4
综上可知:方程f(f(x)-2)=2实数根的个数为11个.故选:D
二、多选题:本题共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.
题号 9 10 11
答案 CD BD ABD
1 1
11解析:由y=2x2得p= ,F0,
4 8
1
,设直线l:y=kx+ ,A(x ,y ),B(x ,y ),y >0,y >0
8 1 1 2 2 1 2
p
y +
,设AF的中点为M,即M x 1, 1 2
2 2
p
y +
1 2 |AF| 到x轴的距离d= = ,则以AF为直径
2 2
的圆与x轴相切,则A正确;
1
y=kx+ k 1
联立 8 ,得16x2-8kx-1=0,Δ=64k2+64>0,x
1
+x
2
=
2
,x
1
x
2
=-
16
,则y
1
+
y=2x2
2k2+1 1 p p
y = ,yy = ,因为|AF|=y + ,|BF|=y +
2 4 1 2 64 1 2 2 2
1 1 1 1 2 2
+ = + = + =8,则B正确;
|AF| |BF| p p 2y +P 2y +P
y + y + 1 2
1 2 2 2
因为直线过焦点F,设直线AB:mx+8y=1,联立y=2x2(齐次化方程),得8y2+mxy-2x2
y
=0,两边同除以x2得,8
x
2 y
+m -2=0(∗),则由题意知k ,k 是(∗)方程得两不等根
x 1 2
y y
k = 1,k = 2
1 x 2 x
1 2
1
,所以kk =- ,则C错误;
1 2 4
由y=2x2得y=4x,k =4x ,切线AP方程:y-y =4x (x-x )=4x x-4x2=4x x-
AP 1 1 1 1 1 1 1
1 ①
2y ,即y+y =4x x①,同理切线BP方程:y+y =4x x②,由①-②得,x = k ;
1 1 1 2 2 p 4 AB ②
·第1页·(共6页)1
kx +
yx -y x 1 8
得,y = 1 2 2 1 =
p x -x
1 2
1
x -kx +
2 2 8
x
1 1 1
=- ,即点P在y=- 上,则D正确.
x -x 8 8
1 2
故选:ABD
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
4
12. 13. 1 14. ( 3,2)
5
14解析:延长FM交PF 于点Q,连接OM,由题意知|PQ|=|PF|,又由双曲线的定义得
2 1 2
|QF|=2a,在三角形QFF 中,点O,M分别为FF,QF 的中点,则|OM|=a.
1 1 2 1 2 2
a2+c2-3b2 c2-2a2
设∠MOF =θ,在三角形OMF 中,-cosθ= ,则cosθ= ,因为θ小于渐
2 1 2ac ac
a a c2-2a2
近线的倾斜角,所以 <cosθ<1,即 < <1解得: 3<e<2
c c ac
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)解析:记“甲、乙两次投中”分别记为A,A ,B,B ,
1 2 1 2
则PA 1 =PA 2
2
= 3 ,PB 1 =PB 2
1
= ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2分 3
(1)记事件M=“甲第一次未投中,乙两次都投中”,则事件M表示为:“甲第一次未投中,第二
次也未投中,乙两次都投中“;及“甲第一次未投中,第二次投中,乙两次都投中“,即M=
AA BB +AA BB 4分
1 2 1 2 1 2 1 2
则:PM
2
=P(AA BB +AA BB )=1- 1 2 1 2 1 2 1 2 3
2 1 1 2
× × × = 3 3 3 81
2
即“甲第一次未投中,乙两次都投中”的概率为 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6分
81
(2) 记事件N=“乙获胜”,则事件N表示为:“甲两次均未投中,乙投中1次或2次都投中“;
及“甲投中1次,乙两次都投中“,
即N=AA BB +AA BB +AA BB +AA BB +AA BB ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8分
1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2
PN
=P(AA BB +AA BB +AA BB +AA BB +AA BB ) 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2
2
=1- 3
2
×1- 3
1 1
× ×1- 3 3
2
+1- 3
2
×1- 3
1
×1- 3
1
× 3
2
+1-
3
2
×1-
3
1 1 2
× × +1-
3 3 3
2 1 1 2 2
× × × + ×1-
3 3 3 3 3
⋯⋯12分
1 1 1
× × =
3 3 9
1
即“乙获胜”的概率为 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13分
9
2n-1
16.(15分)解析:(1)由于n∈N*,2n-1<2n,所以a = <1,⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2分
n 2n
2n-1 1
另外,a = =1- 单调递增,⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4分
n 2n 2n
1
a ≥a = ,⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6分
n 1 2
·第2页·(共6页)1
即: ≤a <1.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7分
2 n
1
(2)由题意得:b =log
n 2 1-a
n
=log 2n=n⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9分
2
7
当n=1时,1< 显然成立;⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯10分
4
1 1 5 7
当n=2时, + = < 成立;⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11分
12 22 4 4
1 1 1
当n≥3时, < =
n2 n2-n nn-1
1 1
= - ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13分
n-1 n
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
+ +⋯+ = + + +⋯+ < + + - + - +⋯+ -
b2 b2 b2 12 22 32 n2 12 22 2 3 3 4 n-1 n
1 2 n
1 1 1 1 7 1 7
= + + - = - <
12 22 2 n 4 n 4
1 1 1 7
综上所述: + +⋯+ < ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯15分
b2 b2 b2 4
1 2 n
17.(15分)解析:(1)平面AEF⊥平面PBC,理由如下:⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2分
∵PA⊥平面ABCD,BC⊂平面ABCD,∴PA⊥BC
又∵BC⊥AB,而PA∩AB=A.∴BC⊥平面PAB⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4分
∵AE⊂平面PAB,∴BC⊥AE.
∵PA=PB,E为PB的中点,∴AE⊥PB.而PB∩BC=B,
∴AE⊥平面PBC.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6分
∵AE⊂平面AEP,∴平面AEF⊥平面PBC⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7分
(2)由底面ABCD为正方形及PA⊥底面ABCD,AB,AD,AP两两垂直,
以AB,AD,AP所在直线分别为x轴,y轴,z轴建立如图所示的空间直角坐标系,
不妨设AB=AP=2,则A0,0,0 ,B2,0,0 ,D0,2,0 ,P0,0,2 ,C2,2,0 ,E1,0,1
设F2,t,0 (0≤t≤2)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9分
设平面AEF的法向量为m=x 1 ,y 1 ,z 1
,AE=1,0,1
,AF=2,t,0 ,
m∙AE=x +z =0
则: 1 1 ,取y 1 =2,则x 1 =-t,z 1 =t,得m=-t,2,t
m∙AF=2x +ty =0
1 1
⋯⋯⋯⋯⋯⋯11分
设 平 面 PCD 的 法 向 量 为 n = x 2 ,y 2 ,z 2
,PC = 2,2,-2
, PD = 0,2,-2 ,则
·第3页·(共6页)
n∙PC=2x +2y -2z =0
2 2 2 ,取y 2 =1,则z 2 =1,x 2 =0,得n=0,1,1
m∙AF=2y -2z =0
2 2
⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13分
cos<m,n>
m⋅n π
=cos ,
6
m ⋅n
π 2+t
=cos ,
6
3
= ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯14分
2 t2+2 2
BF 1
解得:t=1,即 = ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯15分
BC 2
18.(17分)解析:(1)f'(x)=lnx+1(x>0),令f'(x)=0得x=e-1,⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1分
当0<x<e-1时,f'(x)<0,f(x)单调递减,
当x>e-1时,f'(x)>0,f(x)单调递增;⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2分
f(x) =f(e-1)=-e-1,无极大值.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4分
极小值
(2)原不等式等价于:0<x≤1,2xlnx≥x2-1
即:0<x≤1,2xlnx-x2+1≥0⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5分
令g(x)=2xlnx-x2+1,(0<x≤1),下证:g(x)≥0
2 21-x
则g'(x)=2lnx+2-2x,g''(x)= -2=
x
≥0,等号当且仅当x=1时成立,
x
⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6分
所以g'(x)在0<x≤1上单调递增,g'(x)≤g'(1)=0,等号当且仅当x=1时成立
⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7分
g(x)在0<x≤1上单调递减,g(x)≥g(1)=0,即原不等式成立.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 8分
(3) 等价于h(x)=x2-2t1+lnx ,0<t<1 的零点个数问题:⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9分
①当0<x<e-1时,h(x)=x2+2t1+lnx ,显然h(x)在0,e-1 上单调递增,
又h(0)→-∞,h(e-1)=e-2>0,所以h(x)在0,e-1 上总有唯一的零点;⋯⋯⋯⋯⋯10分
②当x>e-1时,h(x)=x2-2t1+lnx ,
则h'(x)=x2-2t1+lnx
2t 2x+ t
=2x- =
x
x- t
⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11分
x
(I)若0<t≤e-2,则h'(x)>0在e-1,+∞ 上恒成立,h(x)在e-1,+∞ 上单调递增,
h(x)>h(e-1)=e-2>0,h(x)在e-1,+∞ 上无零点;⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯12分
·第4页·(共6页)(II)若e-2<t<1,当e-1<x< t时,h'(x)<0,h(x)单调递减;
当x> t时,h'(x)>0,h(x)单调递增;
h(x) min =h t =-t1+lnt ,令h(x) min =h t =0,得t=e-1⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13分
(i)若e-2<t<e-1,则h(x) min =h t >0,h(x)在e-1,+∞ 上无零点⋯⋯⋯⋯⋯⋯14分
(ii)若t=e-1,则h(x) min =h t =0,h(x)在e-1,+∞ 上有唯一零点⋯⋯⋯⋯⋯⋯15分
(iii)若e-1<t<1,则h(x) min =h t <0,又he-1 =e-2>0,
又由(2)知lnx≤x-1,xlnx≤x2-x得,得h2t
=4t2-2t-2tln2t≥0,
由零点存在性定理可知,h(x)在e-1, t ,( t,2t]上各有一个零点.⋯⋯⋯⋯⋯⋯16分
综上所述:当0<t<e-1时,h(x)有一个零点;当t=e-1时,h(x)有两个零点;
当e-1<t<1时,h(x)有三个零点.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯17分
19.(17分)解析(1)
x4+ax3+bx2+cx+d=x-x 1 x-x 2 x-x 3 x-x 4
=x4-x 1 +x 2 +x 3 +x 4 x3+x 1 x 2 +x 1 x 3 +x 1 x 4 +x 2 x 3 +x 2 x 4 +x 3 x 4 x2
-x 1 x 2 x 3 +x 1 x 2 x 4 +x 1 x 3 x 4 +x 2 x 3 x 4 x+xx x x 1 2 3 4
⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2分
对比系数得:x +x +x +x =-a,xx +xx +xx +x x +x x +x x =b⋯⋯⋯4分
1 2 3 4 1 2 1 3 1 4 2 3 2 4 3 4
(2)由3(x-m)2+(y-n)2=6,得:3(x-m)2+y2+n2-6=2yn
平方得:[3(x-m)2+y2+n2-6]2=4y2n2
1
将 y2 = 3x2 - 3 代入,化简得 x4 - 2mx3 + (2m2 - 3)x2 - (m3 + mn2 - 3m)x +
3
9m4+n4+6m2n2-54m2-6n2+81
=0⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6分
36
设Ax 1 ,y 1 ,Bx 2 ,y 2 ,Cx 3 ,y 3 ,Dx 4 ,y 4 ,
由(1)知x +x +x +x =2m,xx +xx +xx +x x +x x +x x =2m2-3,
1 2 3 4 1 2 1 3 1 4 2 3 2 4 3 4
⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8分
故OA2+OB2+OC2+OD2=x2+x2+x2+x2+y2+y2+y2+y2
1 2 3 4 1 2 3 4
=4x2 1 +x2 2 +x2 3 +x2 4 -12
·第5页·(共6页)=4 x 1 +x 2 +x 3 +x 4 2-2x 1 x 2 +x 1 x 3 +x 1 x 4 +x 2 x 3 +x 2 x 4 +x 3 x 4 -12
=4 4m2-22m2-3 -12=12.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯10分
(3)记OA=a,OB=b,OC=c,OD=d.
当O在内部时,设∠AOB=θ,∠BOC=θ ,∠COD=θ ,∠AOD=θ ,
1 2 3 4
1
S= 2 absinθ 1 +bcsinθ 2 +cdsinθ 3 +adsinθ 4
1
≤ ab+bc+cd+ad 2 θ 1 =θ 2 =θ 3 =θ 4 =90°
1 a2+b2 b2+c2 c2+d2 d2+a2
≤ + + +
2 2 2 2 2
a=b=c=d
1
= a2+b2+c2+d2
2
=6.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13分
当且仅当四边形ABCD为正方形m=n=0 取等.
当O在外部时,设∠AOB=α,∠BOC=β,∠AOD=γ,∠COD=α+β+γ,
1
S= absinα+bcsinβ+adsinγ-cdsinα+β+γ
2
1
< ab+bc+cd+ad
2
1 a2+b2 b2+c2 c2+d2 d2+a2
≤ + + +
2 2 2 2 2
a=b=c=d
1
= a2+b2+c2+d2
2
=6.⋯16分
综上,四边形ABCD面积最大值为6.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯17分
·第6页·(共6页)