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太原市2025年高三年级模拟考试(二)
数学试题参考答案及评分建议
一.选择题: A C D B C B D A
二.选择题: 9.ABD 10.BC 11.BCD
4 2
三.填空题: 12.3 13.( ,0) 14.[ ,0)
27 3
四.解答题: 本题共5小题,共77分.
15.解:(1)记抛掷两枚骰子的试验结果为(a,b),则其样本空间为
{(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(1,6),(2,1),(2,2),(2,3),(2,4),(2,5),(2,6),(3,1),(3,2),(3,3),
(3,4),(3,5),(3,6),(4,1),(4,2),(4,3),(4,4),(4,5),(4,6),(5,1),(5,2),(5,3),(5,4),(5,5),(5,6),
(6,1),(6,2),(6,3),(6,4),(6,5),(6,6)},n() 36, ………2分
所求事件A{(2,1),(3,1),(3,2), (4,1),(4,2),(4,3),(5,1),(5,2),(5,3),(5,4), (6,1),(6,2),
(6,3),(6,4),(6,5)},n(A) 15, ………4分
15 5
由古典概型可得P(A) . ………6分
36 12
6 1
(2)由题意可知X 的所有可能取值为0,1,2,3,4,5,则P(X 0) ,
36 6
10 5 8 2 6 1 4 1
P(X 1) ,P(X 2) ,P(X 3) ,P(X 4) ,
36 18 36 9 36 6 36 9
2 1
P(X 5) ,
36 18
1 5 2 1 1 1 35
E(X) 0 1 2 3 4 5 . ………13分
6 18 9 6 9 18 18
16.解:(1)由题意得S 2a 2,S S 2a 2a ,
n1 n1 n1 n n1 n
a 2a ,{a }是公比q 2的等比数列, ………3分
n1 n n
当n1时,S 2a 2a ,a 2,a a qn1 2n(nN*). ………6分
1 1 1 1 n 1
(2)由(1)得a 2n,b log 2n n(nN*), ………7分
n n 2
b2 b 2 b 2 b 2 1 22 32 (n1)2 n2
T 1 2 3 n ,①
n a a a a 2 22 23 2n1 2n
1 2 3 n
1 1 22 32 (n1)2 n2
T ,②
2 n 22 23 24 2n 2n1
1 1 3 5 7 2n1 n2
①-②得 T , ………10分
2 n 2 22 23 24 2n 2n1
1 3 5 7 2n1 1 1 3 5 7 2n1
令R ,③ 则 R ,④
n 2 22 23 24 2n 2 n 22 23 24 25 2n1
1 1 1 1 1 1 2n1 2n3
③-④得 R ,R 3 , ………13分
2 n 2 2 22 23 2n1 2n1 n 2nn2 4n6
T 6 . ………15分
n 2n
17.(1)证明:连接AC交BD于O,连结OA ,
1
由题意得四边形ABCD是菱形,AC BD, 即AO BD, ………1分
在△ABD中,AB AD BD 2,AO 3,OBOD1,
在△ A AB 中,AB2 AA2 AB2 2AA ABcosA AB 2, A B 2 ,
1 1 1 1 1 1
同理可得 A D 2 ,△ A BD 是等腰三角形,AO2 A B2 OB2 1,
1 1 1 1
AA 2 AO2 AO2,AO AO , ………4分
1 1 1
AO BD O ,AC平面ABD,平面ABD 平面ABCD. ………6分
1 1 1
(2)由(1)得AOAO,AOBD,A D A B 2 ,
1 1 1
AOBD,以O为原点,OA,OB,OA 所在直线分别
1 1
为x轴、 y轴、z 轴,建立如图所示的空间直角坐标系,
则A(0,0,1),B(0,1,0),C( 3,0,0),E( 3,0,1),
1
m BA, y z 0,
设m(x,y,z )是平面ABC 的一个法向量,则 1 1 1
1 1 1 1
m BC, 3x
1
y
1
0,
取x 1,则 y z 3,m (1, 3, 3),
1 1 1
nBE, 3x y z 0,
设n(x ,y ,z )是平面BCE 的一个法向量,则 2 2 2
2 2 2
nBC, 3x y 0,
2 2
取x 1,则 y 3,z 0,n (1, 3,0), ………11分
2 2 2
mn 4 2 7
cosm,n , ………13分
|m||n| 72 7
2 7
二面角A BC E 的余弦值为 . ………15分
1 7
p p
18.解:(1)由题意设A(x ,y ),B(x ,y ),当m 时,设直线AB的方程为x y ,
1 1 2 2 2 2
p
xy ,
由 2 得y22py p2 0,y y 2p,y y p2, ………2分
1 2 1 2
y2 2px
p p
|PA | (x )2 y 2 2y ,|PB| (x )2 y 2 2y ,
1 2 1 1 2 2 2 2
|PA ||PB| 2y y 2p2 8,
1 2
p 2,抛物线E的方程为 y2 4x. ………5分
(2)①由(1)得抛物线E的方程为 y2 4x,设A(x ,y ),B(x ,y ),
1 1 2 2xym,
设直线 AB的方程为x ym,由 得y24y4m0,
y2 4x
1616m0,y y 4,y y 4m, ………6分
1 2 1 2
|PA | (x m)2 y 2 2y , |PB| (x m)2 y 2 2y ,
1 1 1 2 2 2
|PA ||PB| 2y y 8m, ………8分
1 2
设C(x ,y ),D(x ,y ),设直线CD的方程为x ym,
3 3 4 4
xym,
由 得y24y4m0,1616m0,0m1,
y2 4x
y y 4,y y 4m,|QC | 2y ,|QD | 2y , ………9分
3 4 3 4 3 4
|QC ||QD| 2y y 8m,|PA ||PB| |QC ||QD|. ………11分
3 4
②由①可得| AB||PA ||PB| 2(y y ) 2 (y y )2 4y y 4 2 1m ,
2 1 2 1 1 2
|CD ||QC ||QD| 2(y y ) 2 (y y )2 4y y 4 2 1m ,
3 4 3 4 3 4
|2m|
直线AB 与CD的距离d 2m, ………14分
2
1
AB//CD ,S (| AB ||CD |)d 4m( 1m 1m),0m1,
ABCD 2
3m2 23m
令 f (m) m( 1m 1m),0m1,则 f(m) ,
2 1m 2 1m
2 2 2 2
令 f(m) 0,则0 m ,令 f(m) 0,则 m 1,
3 3
2 2 8 3 32 3
当m 时, f (m)取得最大值 ,此时四边形ABCD面积取最大值 .……17分
3 9 9
1 3
19.解(1)由题意得g(x)1 0,g(x)在(1,2]上是单调递增,1 g(x) ,
x2 2
3
函数g(x)的值域为(1, ]. ………3分
2
(2)证明:①由题意得 f(x) xex, f(a ) a ea n,
n n
f (x)在P (a , f (a ))处的切线方程为 y(a 1)ea n a ea n(xa ),
n n n n n n
1
a a 1,n 1,2,, ………5分
n1 n a
n
3
a 2,由(1)可得1 a ,n 2,3,, ………6分
1 n 21
a 2
a 1 n a (a 1)2 a 1 1 1
n1 n n n 1 ,n 1,2,3,,………8分
a 1 a 1 a (a 1) a a 2
n n n n n n
a 1 a 1 a 1 a 1 1
n n1 3 2 ,
a 1 a 1 a 1 a 1 2n1
n1 n2 2 1
1 1
a 1 ,a 1 ,n 1,2,. ………10分
n 2n1 n 2n1
1 1
②由题意得S |Q Q |f(a ) |a a |f (a ), ………11分
n 2 n n1 n 2 n2 n1 n
1 3 7 43
a 2,a a 1,a ,a ,a ,
1 n1 n a 2 2 3 6 4 42
n
1 1 1 3 1 1 3
S |a a |f(a ) e2 e2 ,S |a a |f (a ) e2 , ………13分
1 2 3 2 1 6 3 2 2 4 3 2 28
1 1
a a 1,1 a 2,a a 10,
n1 n a n n1 n a
n n
3
1 a a a a 2,
n1 n 2 2 1
1 1
0 a a ,0 a 1 ,n 2,3,, ………14分
n n1 2 n 2n1
3 1 3
当n 3时, f (a )(a 1)ea n e2(a 1) e2,
n n n 2n1
1 1 1 3
S |Q Q |f(a ) |a a |f (a ) e2, ………15分
n 2 n n1 n 2 n2 n1 n 2n1
n n n 1 3 1 1 3 3 n 1
S S S S S S e2 ( )e2 e2
i 1 2 i 1 2 2i1 3 28 2i1
i1 i3 i3 i3
1 1 3 1 3 1 1 1 3 1 3 1 3
( )e2 e2(1 ) ( )e2 e2 e2. ………17分
3 28 8 2n2 3 28 8 2
注:以上各题其它解法请酌情赋分.