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12 月数学考试答案和解析
1. D 2. C 3. C 4. C 5. C 6. B 7. B 8. A
9. BCD 10. ABD 11. ABD
3 3
12. 13. 20 14. 2 ;
4 4
2
1. 解: f(x)sin3x 为偶函数,则 k(kZ), k(kZ),
6 6 2 3
取 k 1 ,则 .
3
故选:
D.
2. 解:设抛物线 y2 2px(p0) 的焦点为 F,由抛物线的定义可知,
p p
|AB||AF||BF| x x (x x ) p,因为线段 AB中点的横坐标为 p,所以
1 2 2 2 1 2
x x 2p,
1 2
又| AB|12,所以2p p12,可得 p 4.
故选:
C.
3. 解: x 2 1 x 7 的展开式的通项为 T r1 C 7 rx7r 1 2 r x 1 2 r C 7 r 1 2 r x 7 3 2 r ,r 0,1,,7 ,
3 1 4 35
令7 r1,解得 r 4 ,所以 x的系数为 C4 .
2 7 2 16
故选:
C.
4. 解:如图所示,过正方体的对角线的轴截面,
则 AC 2a ,CC a,OP2, OM 2 ,由AC// AC ,可得 POC ∽ POM ,
1 1 1 1 1 1
2
可得:2a
2
a ,解得a 1.
2 2
故选:
C.
ac sinB ac b
5. 解: , 由正弦定理可得 ,
bc sinAsinC bc ac
可得 c2 b2 a2 bc ,
c2 b2 a2 bc 1 2
由余弦定理得 cosA ,由 0 A,得 A . 故选: C.
2bc 2bc 2 3
6. 解: log 3log 9 log 8 log 2 3 2 3 1.5 ,
2 2 2 2 2
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1 8
{#{QQABLQ48wwq4wJZACD7aR0FCCQkYkIERJIgGgQAcqAQjQBFIFAA=}#}log 3log 535 log 5243log 5256 log 2 8 5 8 1.6 ,
2 2 2 2 2 5
所以log 3(1.5,1.6)所以对数log 3的第一位小数的值为 5,
2 2
故选
B.
cos2 sin2 cos2sin2 2sincos
7. 解:因为 ,所以 ,
1sin2 1cos2 (cossin)2 2cos2
cossin sin 1tan
所以 ,则 tan,
cossin cos 1tan
tantan
整理得tan tan1 tantan,所以tan() 1.
1tantan
故选:
B.
x2 z2
8. 解:由 x2 2xyz2 0(x0) ,得 y ,
2x
x2 z2 x2 2xzz2 (xz)2
①比较 y与 z: yz z ,
2x 2x 2x
若x z,则y x,代入 x2 yz 矛盾,故 (xz)2 0 ,即 y z ;
x2 z2 x2 z2
②比较 z与 x:将 y 代入 x2 yz ,得 x2 z ,可得 z 0 ,
2x 2x
又 x0 ,可得 2x3 x2zz3,即 (xz)(2x2 xzz2)0 ,
又 2x2 xzz2 0(x0,z0) ,故 xz0 ,即xz;
综上, y z x.
答案:
A.
(35i)(1i) 82i
9. 解:由z 4i,则 z 4i ,, |z | 17 ,A错,B对;
(1i)(1i) 2
又 z对应点为(4,-1)在第四象限,C对;
由||1,即复数对应点在圆心为原点,半径为 1的圆上,所以|z|的最大值为
17 1
,D对.
故选
BCD.
10. 解:由题意可知, f(x)图象的对称中心为(0,0),对称轴为 x1 ,
所以 f(x)也关于直线 x 1 对称,且 f(2 x) f(x),故 A、D正确;
因为 f (x) f (2 x) f (x),故 f(x2) f(x) f(x) ,
所以 f (x4) f (x2) f (x),所以 f(x)的周期为 4,则g(2023) f (2024) f (0) 0 ,
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2 8
{#{QQABLQ48wwq4wJZACD7aR0FCCQkYkIERJIgGgQAcqAQjQBFIFAA=}#}故 B正确;
但只能说 4是 f(x)的周期,不能确实是其最小正周期,故 C错误;
故选
ABD.
n2 1 2n15
11. 解:对于 A,因为a ,则 ,
n 2n15 2a 1 11
n
1 1 2 1
当n2时, (常数),所以数列{ }为等差数列,故 A正确;
2a 1 2a 1 11 2a 1
n n1 n
1 11 11 1
对于 B,a ,当n7时, 为负,a ,
n 2 4n30 4n30 n 2
11 1
当n8时, 为正,a ,所以存在 n使a a ,故 B正确;
4n30 n 2 n1 n
对于 C,易知2n7时,a 0, n1 或n8时,a 0,a 0,
n n 2
所以S 最小,而非S ,故 C错误;
7 8
11 11
对于 D,a
n
a
n1
(2n15)(2n13)
,由
(2n15)(2n13)
0,得n6或n8,
结合二次函数知识,得当 n6 或 n 8 时,分母取到最小值为 3,
11
此时a a 取最大值 ,故 D正确.
n n1
3
故选:
ABD.
12. 解:因为 OA(1,2),OB(3,1) ,所以 OAOB13215 , |OA| 5 , |OB| 10 ,
OAOB 5 2
则cosAOB ,故AOB .
|OA||OB| 510 2 4
故答案为: .
4
13. 解:当甲和乙站前排,丙站后排时,不同站法有 A2A3 12( 种);
2 3
当甲和乙站后排,丙站后排时,不同站法有 A2A2A2 8( 种),
2 2 2
所以不同的站法共有128 20(种).
1
14.解:空一: y sinx的最小正周期为 2, y sin2x的最小正周期为,
2
1
可推测 f(x)sinx sin2x的最小正周期为 2,
2
1 1
f(x2)sin(x2) sin(2x4)sinx sin2x f(x),
2 2
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3 8
{#{QQABLQ48wwq4wJZACD7aR0FCCQkYkIERJIgGgQAcqAQjQBFIFAA=}#}1
经验证, f(x)sinx sin2x的最小正周期为2;
2
1
空二:由函数 f(x)sinx sin2x sinxsinxcosx ,
2
得 f(x) cosxcos2 xsin2 x 2cos2 xcosx1 (cosx1)(2cosx1) ,
1
令 f(x) 0,解得cosx 或 cosx 1 ,
2
1
在函数 f(x)的一个周期[0,2]内,当x(0, )时, cosx1,此时 f(x) 0, f(x)单
3 2
调递增;
5 1
当x( , )时,1cosx ,此时 f(x)0, f(x)单调递减;
3 3 2
5 1
当x( ,2)时, cosx1,此时 f(x) 0, f(x)单调递增,
3 2
所以当x 或 x 2时, f(x)可能取到最大值,
3
f( ) 3 1 3 3 3 , f (2) 0,所以 f x f ( ) 3 3 .
3 2 2 2 4 max 3 4
3 3
故答案为: 2;
.
4
15. 解:(1)设事件 M “发射器第一次发送“0指向”的光子”,事件N “第二次发
送“1指向”的光子”,
1 1 2 1
则P(M) ,P(NM) ,
2 2 3 3
1
由条件概率公式,P(N|M) P(NM) 3 2 ;
P(M) 1 3
2
(2)由题意:X 0,1,2,
A2 1 C1C1A2 2 A2 1
P(X 0) 2 ,P(X 1) 2 2 2 ,P(X 2) 2 ,
A2 6 A2 3 A2 6
4 4 4
所以 X的分布列为:
X0 1 2
1 2 1
P
6 3 6
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4 8
{#{QQABLQ48wwq4wJZACD7aR0FCCQkYkIERJIgGgQAcqAQjQBFIFAA=}#}16.(1)正项数列{a }的前 n项和为S ,且4S a2 2a ,
n n n n n
所以4S a2 2a ,n2,两式相减可得:
n1 n1 n1
4a (a a )(a a )2a 2a ,所以(a a )(a a 2)0,又a 0,所以a a 2,
n n n1 n n1 n n1 n n1 n n1 n n n1
又 4S 4a a2 2a ,a 0,所以a 2,
1 1 1 1 1 1
所以{a }是以首项和公差都为 2的等差数列,
n
所以a 2n;
n
(1)n (1)n 2n 2n2
(2)由(1)可得b (1)n( ),
n a a 2(n1) 2n 2
n1 n
所以 T 2 4 4 6 … 240 242
120 2 2 2
2 242
5 2.
2
lnx a 1lnx a
17. 解:(1)f xex 1,则 fxex ,
x x x2 x2
因为函数 f(x)在(1, f(1))处的切线斜率为1 ,所以 f1e1a1,
解得a e.
lnx a
(2)f xex 10恒成立,因为 x0 ,
x x
即为 xex lnxax0 恒成立,即 axlnxxex恒成立,
1 1
令hxxlnxxex,则hx1 x1ex x1
ex
,
x x
1 1
可知函数mx ex在(0,)上单调递减,且m 2 e 0,m11e0,
x 2
1
则存在x ,1 ,使得mx 0,
0 2 0
当0 x x 时,m x 0,此时h x 0;
0
当x x 时,m x 0,此时h x 0;
0
则函数h(x)在(0,x )上单调递增,在(x ,)上单调递减,可得
0 0
hx hx x lnx x ex0 ,
max 0 0 0 0
1
由mx 0,可得 ex0,lnx x ,即x ex0 1,x lnx 0,
0 x 0 0 0 0 0
0
则hx
max
hx
0
1,可得a 1,即实数 a的取值范围为1, .
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{#{QQABLQ48wwq4wJZACD7aR0FCCQkYkIERJIgGgQAcqAQjQBFIFAA=}#}18. 解:(1)证明:因为 PA平面 ABCD, AB AD ,
故以 A为原点,分别以
AB
,
AD
,
AP
的方向为 x,y,z轴的正方向建立空间直角
坐标系,
已知 AD 2AB 2BC 2,则AB BC 1,
故A(0,0,0),B(1,0,0),C(1,1,0) ,D(0,2,0),
可得 AC (1,1,0) , CD (1,1,0) ,
因为 ACCD1(1)11000 ,所以 AC CD ,
又因为 PA平面 ABCD, CD平面 ABCD,所以PACD,
由于PA AC A,PA,AC 平面 PAC,所以 CD平面 PAC,
又因为 CD平面 PCD,所以平面
PAC
平面 PCD;
(2)①设M(0,y,z),0y2,0z2,
因为 MB2 MD2 5 ,所以 1 y2 z2 y22 z2 5 ,化简可得y12 z2 1 ,
1
因为动点 M在
PAD
内(含边界),所以 M的轨迹是以(0,1,0)为圆心,1为半径的
4
圆弧,
1
其长度为 21 ;
4 2
②由①可设M(0,1cos,sin),
,
2
又P(0,0,2),C(1,1,0) ,则 BP (1,0,2) , BD (1,2,0) , CM (1,cos,sin) ,
设平面 BDP的一个法向量为n(x,y,z),
BPn0 x2z0
则 B D n 0 ,即 x2y0 ,取 x2 ,n (2,1,1) ,
则 sin|cosC M ,n | |2sincos| 2 2sin( 4 ) 2sin( 4 ) ,
411 1sin2cos2
6 2 6
因为 ,所以 3 5 ,所以 2 sin( ) 2 ,
2 4 4 4 2 4 2
所以 2 2sin( ) 3 2 ,所以 3 sin 3 ,
2 4 2 6 2
综上所述, sin[ 3 , 3 ].
6 2
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{#{QQABLQ48wwq4wJZACD7aR0FCCQkYkIERJIgGgQAcqAQjQBFIFAA=}#}19. 解:(1)
由题意得,m4,又因为P(1,1)在 上,
1 1
x2 y2 x2 y2
1 1 4 Γ : 1,Γ : 1
代入 得 1,所以n ,则 1 4 4 2 4 4 .
1
4 n 3
3 3
y 1 y 1 y2 1
(2)设M x ,y ,N x ,y ,则k k 1 1 1 ,
1 1 2 2 P 1 M P 3 M x 1 x 1 x21
1 1 1
x2 y2
1 1 1 4 x2 4x2
又因为 4 4 ,所以 y2 1 1 1 ,
1 3 4 3
3
4x2
1 1 k
则 3 1,同理可得k k 3,所以 2 9
k k P 1 N P 3 N k .
P 1 M P 3 M x2 1 3 1
1
(3)设直线QQ ,Q Q ,QQ ,Q N 分别为l ,l ,l ,l ,其斜率依次为k ,k ,k ,k ,
1 2 2 3 3 4 4 1 2 3 4 1 2 3 4
设直线l :y1k (x1),联立
3x2
y2
1得 k2 3 x2 2k 1k x 1k 2 40,
1 1 1 1 1 1
4 4
k2 2k 3 k2 2k 3 k2 6k 3
即有x x 1 1 ,所以x 1 1 ,代入直线方程得 y 1 1 ,
Q 2 P 1 k2 3 Q 2 k2 3 Q 2 k2 3
1 1 1
y 1 2k2 6k k 3 x3
则k Q 2 1 1 1 ,设 f(x) ,
2 x 1 2k2 2k k 1 x1
Q 1 1 1
2
则经过P,P 的两直线l ,l 之间斜率满足关系:k f k ,
1 2 1 2 2 1
将直线l ,l 绕原点顺时针旋转 后也会经过P,P ,
2 3 1 2
2
1 1k 1
1 1 k 2
所以两者斜率满足 f ,所以 3 1 13k k 2 ,
k k f 2 1
3 2 k
2
同理将直线l ,l 绕原点顺时针旋转后也会经过P,P ,
3 4 1 2
所以两直线斜率满足k f k ,
4 3
1
3
k 3 k 2 3k 5
k 3 1 1 ,
4 k 1 1 k 3
3 1 1
k 2
1
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{#{QQABLQ48wwq4wJZACD7aR0FCCQkYkIERJIgGgQAcqAQjQBFIFAA=}#}y1
3 5
y1 y1 y1 x1
设N(x,y),则有 k , k ,代入上式得: ,
x1 1 x1 4 x1 y1
3
x1
得到 y2 5x2 16x12(5x6)(x2),
y y
5 6
所以 6 x2 ,因此存在定点G ,0,
x 5
5
使直线GN和直线HN 的斜率之积为定值5.
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{#{QQABLQ48wwq4wJZACD7aR0FCCQkYkIERJIgGgQAcqAQjQBFIFAA=}#}