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成都七中高 2026 届高三上期数学试题(参考答案)
一、单项选择题:
BBCA DABA
8. 解:连接DO ,连接
1
1
A O
1
并延长交 B C 于点 P ,
因另一小球在该半球正上方,且与正三棱锥 D − A B C 的三个侧面均相切,故其球心 O 在线段 D O
1
上,连接 P D ,则球 O
必与PD相切,设切点为E,连接 O E .
球O的半径为 r ,半球O 的半径为
1
r1 .
3 3 2 1
因AP = AB = 6 2 =3 6,AO = AP = 2 6,PO = AP = 6 ,
2 2 1 3 1 3
∴DO =2 3,PD =3 2 ,
1
OE DO
易得△DOE与△PDO 相似,故有 = ,即得DO = 3r ,
1 O P PD
1
因DO+OO = DO ,即r =2 3− 3r−r ,
1 1 1
由题意,r2 +2r2 =(2 3− 3r−r)2 +2r2 = (6+2 3)r2 −(12+4 3)r+12,
1
该二次函数的开口向上,对称轴为r =1,
故r =1时,r2 +2r2最小.故选:A.
1
二、多项选择题:
9. ABC 10. CD 11.AD
11. 解:对于函数 f(x)=sin(x2−1), x − 1 ,1 ,
令t=x2−1,则t−1,0, s in t s in − 1 , 0 ( ) ,所以A选项正确.
B选项:因为y = f(x)为偶函数,所以B选项错误.
C选项: f(x)=2xcos(x2 −1), f(x)=2cos(x2−1)−4x2sin(x2−1)0,
所以 f(x)单调递增, f(−1)=−2, f(0)=0, f(1)=2.
所以当x−1,0时, f(x)−2,0, f (x)单调递减,且减小速度逐渐变慢;
当x(0,1时, f(x)(0,2, f (x)单调递增,且增长速度逐渐变快,
设P ( x,sin ( x2−1 ))(−1 x1)为曲线上任意一点,则OP2 = x2+sin2( x2−1 ) ,
∵t−1,0,易得t sint 0,则 s i n 2 t t 2
∴OP2 x2 + ( x2 −1 )2 = x4 −x2 +1 3 ,1 ,当且仅当
4
x = 1 时, O P 2 = 1 ,
设M(−1,0),N(1,0),故曲线上除点M,N外,始终在圆 x 2 + y 2 = 1 的内部,
π π
故当MBN ,结合曲线的凹凸性可得ABC MBN ,
2 2
π
所以ABC大于 ,所以C选项错误.
2
3
D选项:设点P(x,y)是函数 f (x)图象上一点,且−1 x1,易知F(0,− )
4
2
3 3 9 3 9
PF = (x−0)2 + y+ = x2 + y2 + y+ = t+1+sin2t+ sint+
4 2 16 2 16
而t−1,0,tsint(证明略),
3 9 5 25
所以 PF sint+1+sin2t+ sint+ = sin2t+ sint+
2 16 2 16
2
5 5 5 5
= sint+ = sint+ =sint+ = y+ ,
4 4 4 4
15
所以, AF + BF + CF y + y + y + y + y + y +4.所以D选项正确.
1 2 3 4 1 2 3
故选: AD.(3)以C为原点,以
3
C A , C B ,CF 分别为x,y,z轴建立直角坐标系如图,
C(0,0,0),B(0,1,0),
3 1 F(0,0,1),D ,− ,0,
2 2
E ( 3 , 0 ,1 ) ,………10分
所以EF = ( − 3,0,0 ) ,BF =(0,−1,1),DF = − 3 , 1 ,1 .
2 2
分别设平面 B E F 与平面DEF 的法向量为 n
1
= ( x
1
, y
1
, z
1
) ,
n =(x ,y ,z ),
2 2 2 2
n EF = − 3x = 0, x = 0,
由 1 1 解得 1 令z =1,则n =(0,1,1), …………11分
n
1
BF = −y
1
+ z
1
= 0, y
1
= z
1
, 1 1
n EF = − 3x = 0,
2 2 x =0,
由 n DF = − 3 x + y 2 + z =0, 解得 y 2 2 = −2z 2 , 取z 2 =1,则n 2 =(0,−2,1).…13分
2 2 2 2 2
n n 10
∴cos n,n = 1 2 = − ,
1 2 |n ||n | 10
1 2
10
设二面角为,由图知为锐角,所以cos= .…………………………15分
10
2sinC−sinB a 2sinC−sinB sin A
17.解:(1)因为 = ,由正弦定理可得: = .
sin2B b 2sinBcosB sinB
由于B(0,π),则sinB 0, 所以2sinC−sinB=2sinAcosB,………3分
由于在△ABC中,sinC =sin[−(A+B)]=sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB,
1
带入上式化简得:2cosAsinB=sinB,则cosA= ,
2
π
由于A(0,π),所以A= , ………………………………………6分
3
π 3π
(2)①由于ADC = ,则ADB= ,
4 4
AD b
=
在 ADC中,由正弦定理可得sinC π ,
sin
4
AD c
=
在 ADB中,由正弦定理可得sinB 3π , …………8分
sin
4
AD2 bc bc
= =
所以 sinCsinB π 3π 1 ,由于满足AD2 =bc,
sin sin
4 4 2
1
所以sinBsinC = , ………………………………………10分
2
②法1.由于在△ABC中,sinC =sin(A+B),
π 1 3 1 1
所以sinBsin +B= ,即sinB
cosB+ sinB
= ,
3 2 2 2 2
3 1−cos2B π 1
所以 sin2B+ =1,所以sin2B− = ,
2 2 6 2
2π π π 7π
由于B0, ,则2B− − , ,
3 6 6 6 π π 5π π π
所以则2B− = 或 ,解得B= 或B= ,………………………………………12分
6 6 6 6 2
π π b sinB 1
当B= 时,C = ,所以 = = ,……………………………………13分
6 2 c sinC 2
π
当B= 时,2B=π,则
2
4
s i n 2 B = 0 ,与已知矛盾。…………………………14分
b 1
综上, = . ………………………………………15分
c 2
1 π
法2.由①知sinBsinC = ,又由(1)知A=
2 3
且cos(B+C)=cosBcosC−sinBsinC,在 △ A B C 中, cos(B+C)=−cosA,…12分
1
∴cosBcosC −sinBsinC = −cosA= − ,…………………………………13分
2
∴cosBcosC =0 又ADC = B 故
4
=
C
2
,又 A =
π
3
∴ B =
π
6
,………14分
b sinB 1
所以 = = . ………………………………………15分
c sinC 2
18.解:(1)①由题可得 g ( x ) = l n x − a x
1 1−ax
的定义域为(0,+),g(x)= −a = …1分
x x
当a0时,g(x)0恒成立, g ( x ) 单调递增, ………2分
1
当a0时,令g(x)=0,得x= ,
a
1 1
当x0, 时,g(x)0,当x ,+ 时,
a a
g ( x ) 0 ,
1 1
所以g(x)在 0, 上单调递增,在 ,+ 上单调递减; ……………………3分
a a
综上,当 a0时, g(x)单调递增区间为 ( 0 , + ) ,无减区间;
1
当a0时, g(x)单调递增区间为 0, ,单调递减区间为
a
1
a
, +
. ………4分
②由①可知,
当a =0时,g(x)=lnx在 ( 0 , + ) 单调递增,只有一个零点1, ………5分
当a 0时,g(x)在 ( 0 , + ) 单调递增,又g(1)= −a 0,g(ea)= a(1−ea)0.
∴由零点存在定理知,g(x)在(0,+)只有一个零点; …………………6分
1
当a 0时,g(x) = g( )= −lna−1.
max a
1
在−lna−10,即0 a 时,
e
g ( x ) 有两个不同零点;
1
在−lna−1=0,即a = 时,
e
g ( x ) 只有一个零点;
1
在−lna−10,即a 时,g(x)无零点;
e
1
综上,当a 时,g(x)零点个数为0;
e
1
当a = 或a 0时,g(x)零点个数为1;
e
1
当0 a 时,g(x)零点个数为2. ……………………………………9分
e
(2)函数h(x)= xln x−ax2 ,x(1,e)
若 f (1) f (e)= −a ( e−e2a ) 0,得0a 1
e从而 f (x)在(1,e)上存在零点,故
5
h ( x ) 在 ( 1 , e ) 上有最小值0. ……………11分
1
若a ,则 f(x)=lnx+1−2ax,
e
1 1−2ax
设m(x)= f(x)=lnx+1−2ax,则m(x)= −2a=
x x
( a 0 ) ,
1
当a 时,m(x)0,即
2
m ( x ) 在 ( 1 , e ) 单调性递减,
而m(1)=1−2a0, f ( x ) 0 在 ( 1 , e ) 上恒成立,故 f ( x ) 在 ( 1 , e ) 上为减函数,
故 f (x) f (1)=−a0,故h(x)在 ( 1 , e ) 上无最小值. …………13分
1 1 1
当 a 时,在1 x 时,
e 2 2a
m ( x ) 0 ,在
1
2 a
x e 时, m ( x ) 0 ,
故 f(x)在 1, 1 上为增函数,在
2a
1
a 2
, e 为减函数
又 f(1)=1−2a 0, f e = 2 − 2 a e < 0 ( ) ,
故 f(x)在 ( 1 , e ) 上存在唯一零点 x
0
,当 1 x x
0
时, f(x)0,
当x xe时,
0
f ( x ) 0 ,故 f (x)在 ( 1 , x
0
) 上为增函数,在(x ,e)为减函数,
0
故 f (x) = f (x ).
max 0
若 f (x )0,则
0
h ( x ) = − f ( x ) ,此时 h x
m in
= − f x
0
( ) ( ),符合题意;
若 f (x )0,则
0
f ( 1 ) = − a 0 ,故 f ( x ) 在 ( 1 , x
0
) 存在零点,故 h ( x )
m in
= 0 ,符合题意. …………15分
1 1 2
当a = 时,m(x)= (1− x),由m(x)0,得
e x e
1 x
e
2
, 由 m x 0 , ( ) 得
e
2
x e , ∴ f ( x )
e
在(1, )递增,在
2
e
( ,e)递减,且 f(1)0,f(e)=0
2
∴ f(x)0在 ( 1 , e ) 上恒成立,故 f (x)在 ( 1 , e ) 上为增函数,而 f 1 0 ( ) , f e = 0 ( ) ,
故此时h(x)在 ( 1 , e ) 上无最小值. …………16分
1 1 1
综上,0a 或 a .
e e 2
1 1 1
∴正实数a的取值范围是(0, ) ( , ). ………………………………………17分
e e 2
19. 解:(1)①当n = 2时,范数为奇数,则x =0的个数1,
i
根据乘法原理A = C1 C1 = 4, ………………………………2分
2 2 2
当n=3时,范数为奇数,则 x
i
= 0 的个数为偶数,即0的个数为 0 , 2 ,
根据乘法原理和加法原理得到A =C023+C223−2 =14. ……………………4分
3 3 3
②当n为偶数时,范数为奇数,则 x
i
= 0 的个数为奇数,即 0 的个数为1,3,5, ,n−1,
根据乘法原理和加法原理得到A =C1 2n−1+C32n−3+ +Cn−12,
n n n n
3n =(2+1)n =C02n +C1 2n−1+ +Cn−12+Cn,
n n n n
1=(2−1)n =C02n −C1 2n−1+ −Cn−12+Cn,
n n n n
3n −1
两式相减得到A = ;
n 2
当n为奇数时,范数为奇数,则x =0的个数为偶数,即
i
0 的个数为0,2,4,6, ,n−1,
根据乘法原理和加法原理得到A =C02n +C22n−2+ +Cn−12,
n n n n
3n =(2+1)n =C02n +C1 2n−1+ +Cn−12+Cn,
n n n n
3n +1
1=(2−1)n =C02n −C1 2n−1+ +Cn−12−Cn,两式相加得到A = .
n n n n n 2
3n −(−1)n
综上所述:A = . ………………………………………10分
n 2(2)若ab=n,则
6
a = ( 1 ,1 ,1 , ,1 ) ,b =(1,1,1,,1),与 a , b 为不相等的向量矛盾,
所以随机变量X 的可能取值有 0 ,1 , 2 , 3 , , n − 1 ,
对于X =k的随机变量,在坐标 ) a
1
, a
2
, a
3
, , a
n
( 与 ( b
1
, b
2
, b
3
, , b
n
) 中有 k 个对应位置上的值均为 1,剩下 n − k 个对应位
置上的值有3种对应关系,
且n−k个对应位置上的值不能同时为0,否则,两个向量相等,
1
此时所对应情况数为Ck ( 3n−k −1 ) 种.
n 2
1
P n 中元素的个数为2n个,所以 P(X =k)= C n k ( 3n−k −1 ) 2 = C n k ( 3n−k −1 ) .…………12分
C2 ( 2n −1 ) 2n
2n
所以随机变量X 的分布列为:
X 0 1 2 3 n − 1
3n −1 C1 ( 3n−1−1 ) C2 ( 3n−2 −1 )
n n P ( 2n −1 ) 2n ( 2n −1 ) 2n ( 2n −1 ) 2n ( )
C 3n
2
n
3
−
n
1
− 3 −
2
1
n
( )
( 2
2
n
C
−
nn
1
−
)
1
2 n
n−1kCk ( 3n−k −1 )
所以随机变量X 的数学期望为E(X)= n , …………14分
k=0 ( 2n −1 ) 2n
令k =n−t,因为Cn−t =Ct ,可得:
n n
kCk ( 3n−k −1 ) (n−t)Ct ( 3t −1 )
n−1 n
E(X )= n = n
k=0 ( 2n −1 ) 2n t=1 ( 2n −1 ) 2n
1 n n n n
= n3t Ct −t3t Ct −nCt +tCt
( 2n −1 ) 2n t=1 n t=1 n t=1 n t=1 n
n
其中3tCt =(1+3)n −1=4n −1,
n
t=1
n! (n−1)!
因为tCt =t =n =nCt−1,
n t!(n−t)! (t−1)!(n−1)−(t−1)! n−1
n n
所以t3tCt =3n3t−1Ct−1 =3n(1+3)n−1 =3n4n−1,
n n−1
t=1 t=1
t=1 n n
nCt =n ( 2n −1 ),tCt =nCt−1 =n2n−1,
n n n−1
n t=1 t=1
n ( 4n −1 ) −3n4n−1−n ( 2n −1 ) +n2n−1 n ( 2n−1−1 )
所以E(X)= = .………………………17分
( 2n −1 ) 2n 2 ( 2n −1 )