文档内容
江苏省南通市 2024 届高三下学期高考适应性考试(三)数学试题
一、単项选择题(本大题共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)
1.已知集合 ,则集合 的子集个数为( )
A.32 B.16 C.8 D.4
2.在梯形ABCD中, ,且 ,点 是BC的中点,则 ( )
A. B. C. D.
3. 的展开式的常数项为( )
A.-21 B.-35 C.21 D.35
4.国家二级文化保护遗址玉皇阁的台基可近似看作上、下底面边长分别为 ,侧棱长为 的正四棱
台,则该台基的体积约为( )
A. B. C. D.
5.在平面直角坐标系xOy中,已知点 为抛物线 上一点,若抛物线 在点 处的
切线恰好与圆 相切,则 ( )
A. B.-2 C.-3 D.-4
6.已知 ,则 ( )
A. B. C. D.
7.某校春季体育运动会上,甲,乙两人进行羽毛球项目决赛,约定“五局三胜制”,即先胜三局者获得冠
军.已知甲、乙两人水平相当,记事件 表示“甲获得冠军”,事件 表示“比赛进行了五局”,则
( )
A. B. C. D.
学科网(北京)股份有限公司8.设定义域为 的偶函数 的导函数为 ,若 也为偶函数,且
,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每个小题给出的选项中,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)
9.已知 都是复数,下列正确的是( )
A.若 ,则 B.若 ,则
C、若 ,则 D.若 ,则
10.在数列 中,若对 ,都有 ( 为常数),则称数列 为“等差比数列”, 为公差
比,设数列 的前 项和是 ,则下列说法一定正确的是( )
A.等差数列 是等差比数列
B.若等比数列 是等差比数列,则该数列的公比与公差比相同
C.若数列 是等差比数列,则数列 是等比数列
D.若数列 是等比数列,则数列 等差比数列
11.在棱长为2的正方体 中,点 是棱 的中点,点 在底面ABCD内运动(含边界),则(
)
A.若 是棱CD的中点,则 平面
B.若 平面 ,则 是BD的中点
C.若 在棱AD上运动(含端点),则点F到直线 的距离最小值为
D.若 与 重合时,四面体 的外接球的表面积为
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分.)
学科网(北京)股份有限公司12.已知函数 则 _____________.
13.在平面直角坐标系xOy中, 分别是双曲线 的左,右焦点,设点 是 的右支上一点,则
的最大值为_____________.
14.定义:[x]表示不大于 的最大整数, 表示不小于 的最小整数,如 .设函数
在定义域 上的值域为 ,记 中元素的个数为 ,则 ___________,
_____________.(第一空2分,第二空3分)
四、解答题(本大题共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.(本小题满分13分)
如图,正方形ABCD是圆柱 的轴截面,已知 ,点 是 的中点,点 为弦BE的中点.
(1)求证:OM∥平面ADE;
1
(2)求二面角D—OM—E的余弦值.
1
16.(本小题满分15分)
跑步是人们日常生活中常见的一种锻炼方式,其可以提高人体呼吸系统和心血管系统机能,抑制人体癌细胞
生长和繁殖.为了解人们是否喜欢跑步,某调查机构在一小区随机抽取了40人进行调查,统计结果如下表.
喜欢 不喜欢 合计
男 12 8 20
女 10 10 20
合计 22 18 40
(1)根据以上数据,判断能否有 的把握认为人们对跑步的喜欢情况与性别有关?
学科网(北京)股份有限公司附: ,其中 .
0.100 0.050 0.025 0.010 0.001
2.706 3.841 5.024 6.635 10.828
(2)该小区居民张先生每天跑步或开车上班,据以往经验,张先生跑步上班准时到公司的概率为 ,张先生跑
步上班迟到的概率为 .对于下周(周一~周五)上班方式张先生作出如下安排:周一跑步上班,从周二开始,
若前一天准时到公司,当天就继续跑步上班,否则,当天就开车上班,且因公司安排,周五开车去公司(无论周四
是否准时到达公司).设从周一开始到张先生第一次开车去上班前跑步上班的天数为 ,求 的概率分布及
数学期望 .
17.(本小题满分15分)
在 中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知 ,其中 为 的面积.
(1)求角 的大小;
(2)设 是边BC的中点,若 ,求AD的长.
18.(本小题满分17分)
在平面直角坐标系xOy中,点A,B分别是椭圆 的右顶点,上顶点,若 的离心率为
,且 到直线AB的距离为 .
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)过点 的直线 与椭圆 交于M,N两点,其中点 在第一象限,点 在 轴下方且不在 轴上,设直
线BM,BN的斜率分别为 .
①求证: 为定值,并求出该定值;
②设直线BM与 轴交于点 ,求 的面积 的最大值.
19.(本小题满分17分)
学科网(北京)股份有限公司已知函数 ,且 在 上的最小值为0.
(1)求实数 的取值范围;
(2)设函数 在区间 上的导函数为 ,若 对任意实数 恒成立,则称函数
在区间 上具有性质 .
①求证:函数 在 上具有性质 ;
②记 ,其中 ,求证: .
学科网(北京)股份有限公司2024 年高考适应性考试(三)
数学试题参考答案及评分标准
一、单项选择题(本大题共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 C D B A C B A A
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每个小题给出的选项中,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 AD BCD ACD
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分.)
12. 13. 14.3
四、解答题(本大题共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.(本小题满分13分)
(1)证明:取AE的中点N,连结DN,FN.
在△AEB中,M,N分别是EB,EA的中点,
所以MN∥AB,且AB=2MN.
在正方形ABCD中,AB∥CD,且AB=CD,
又点O 是CD的中点,
1
所以OD∥AB,且AB=2OD.
1 1
所以MN∥OD,且MN=OD,
1 1
所以四边形MNDO 是平行四边形, ………………………………3分
1
所以OM∥DN.
1
又DN 平面ADE,OM 平面ADE,
1
所以OM∥平面ADE. ………………………………6分
1
学科网(北京)股份有限公司(2)解:因为AB是圆O的直径,E是 的中点,且AB=4,
所以OE⊥OB,且OE=OA=OB=2.
以O为坐标原点,以OE,OB,OO 所在直线分别为x轴,y轴,z轴建立如图所示
1
的空间直角坐标系O-xyz.
依题意,O(0,0,0),O(0,0,4),B(0,2,0),E(2,0,0),M(1,1,0),
1
A(0,-2,0),D(0,-2,4). ………………………………7分
所以 , , .
设 是平面OMD的法向量,
1
则 即 取x=4,得y=0,z=1,
1 1 1
所以 是平面OMD的一个法向量. ………………………………9分
1
设 是平面OME的法向量,
1
则 即 取x=2,得y=2,z=1,
2 2 2
所以 是平面OME的一个法向量.………………………………11分
1
所以 .
设二面角D-OM-E的大小为θ,
1
据图可知, ,
所以二面角D-OM-E的余弦值为 . ………………………………13分
1
16.(本小题满分15分)
解:(1)假设H:人们对跑步的喜欢情况与性别无关.
0
根据题意,由2×2列联表中的数据,
可得 , ………………………3分
因为 ,
所以没有 认为人们对跑步的喜欢情况与性别有关联. ……………………5分
学科网(北京)股份有限公司(2)X的所有可能取值分别为1,2,3,4.
; ………………………7分
; ………………………9分
; ………………………11分
, ………………………13分
所以 .
所以X的数学期望为 . ………………………15分
17.(本小题满分15分)
解:(1)据 ,可得 ,
即 , ………………………2分
结合正弦定理可得 .
在△ABC中, ,
所以 ,
整理得 . ………………………4分
因为 , ,故 ,即 ,
又 ,所以 . ………………………6分
(2)法一:因为D是边BC的中点, ,所以BD=CD=1.
在△ABD中,AB⊥AD,则AD=BDsinB=sinB. ………………………8分
在△ACD中,∠CAD= - = ,C=π- -B= -B,CD=1,
据正弦定理可得, ,即 ,
所以 . ………………………11分
学科网(北京)股份有限公司所以 ,即 ,
所以 , ………………………13分
又 , ,
所以 ,解得 ,
所以 . ………………………15分
法二:因为D是边BC的中点,故S =S ,
△ABD △ACD
所以 ,即 ,
整理得 ①. ………………………10分
在△ABC中,据余弦定理得, ,
即 ②.
联立①②,可得 , . ………………………13分
在Rt△ABD中,据勾股定理得, ,
所以 . ………………………15分
法三:延长BA到点H,使得CH⊥AB.
在Rt△CHB中,AD⊥AB,CH⊥AB,故AD∥CH,
又D是BC的中点,所以A是BH的中点,
所以AH=AB=c,CH=2AD,且 .
………………………10分
在Rt△CHA中, ,AC=b,AH=c,
学科网(北京)股份有限公司所以CH=bsin = b,且c=bcos = b.
………………………12分
所以 ,即 ,解得 (负舍),
所以 . ………………………15分
法四:延长AD到E,使AD=DE,连结EB,EC.
因为D是BC的中点,且AD=DE,
故四边形ABEC是平行四边形,BE=AC=b.
又 ,所以 .
在Rt△BAE中,AB⊥AD, ,AB=c,BE=AC=b,
所以 ,且 .
………………………10分
在Rt△BAD中,AB⊥AD,AB=c,AD= AE= b,BD= a=1,
据勾股定理 ,可得 ,
………………………13分
将 代入上式,可得 (负舍),
所以 . ………………………15分
18.(本小题满分17分)
解:(1)设椭圆C的焦距为2c(c>0),
因为椭圆C的离心率为 ,所以 ,即 ,
据 ,得 ,即 . ………………………2分
所以直线AB的方程为 ,即 ,
学科网(北京)股份有限公司因为原点O到直线AB的距离为 ,
故 ,解得 ,
所以 , ………………………4分
所以椭圆C的标准方程为 . ………………………5分
(2)设直线l的方程为 ,其中 ,且 ,即 .
设直线l与椭圆C交于点 , .
联立方程组 整理得 ,
所以 , . ………………………8分
① 所以
为定值,得证.
………………………11分
② 法一:直线BM的方程为 ,令 ,得 ,故 .
设直线BN与x轴交于点Q.
直线BN的方程为 ,令 ,得 ,故 .
联立方程组 整理得 ,
学科网(北京)股份有限公司解得 或0(舍), .
所以△BNT的面积
,
由①可知, ,故 ,代入上式,
所以 ,
因为点N在x轴下方且不在y轴上,故 或 ,得 ,
所以 ,
………………………14分
显然,当 时, ,
当 时, ,
故只需考虑 ,令 ,则 ,
所以 ,
当且仅当 , ,即 时,不等式取等号,
所以△BNT的面积S的最大值为 . ………………………17分
法二:直线BM的方程为 ,令 ,得 ,故 .
设直线BN与x轴交于点Q.
学科网(北京)股份有限公司直线BN的方程为 ,令 ,得 ,故 .
由①可知, ,故 ,
所以点A(2,0)是线段TQ的中点.
故△BNT的面积 ,其中d为点N到直线
AB的距离. ………………………14分
思路1 显然,当过点N且与直线AB平行的直线 与椭圆C相切时,d取
最大值.
设直线 的方程为 ,即 ,
联立方程组 整理得 ,
据 ,解得 (正舍).
所以平行直线 : 与直线l: 之间的
距离为 ,即d的最大值为 .
所以△BNT的面积S的最大值为 .
………………………17分
思路2 因为直线l的方程为 ,
所以 ,
依题意, , , ,故 ,
所以 .
因为 在椭圆C上,故 ,即 ,
学科网(北京)股份有限公司所以 ,当且仅当 时取
等号,故 ,
所以 ,
即△BNT的面积S的最大值为 .
………………………17分
思路3 因为直线l的方程为 ,
所以 ,
因为 在椭圆C上,故 ,
设 , ,不妨设 ,
所以 ,
当 , , 时, .
即△BNT的面积S的最大值为 .
………………………17分
19.(本小题满分17分)
解:(1) , , ,
, ,
,等号不同时取,
所以当 时, , 在 上单调递增, .
(ⅰ)若 ,即 , , 在 上单调递增,
所以 在 上的最小值为 ,符合题意.
学科网(北京)股份有限公司………………………3分
(ⅱ)若 ,即 ,此时 ,
,
又函数 在 的图象不间断,
据零点存在性定理可知,存在 ,使得 ,
且当 时, , 在 上单调递减,
所以 ,与题意矛盾,舍去.
综上所述,实数a的取值范围是 . ………………………6分
(2)① 由(1)可知,当 时, .
要证:函数 在 上具有性质S.
即证:当 时, .
即证:当 时, .
令 , ,则 ,
即 , , ,
所以 在 上单调递增, .
即当 时, ,得证. ………………………11分
② 法一:由①得,当 时, ,
所以当 时, .
下面先证明两个不等式:(ⅰ) ,其中 ;(ⅱ) ,其
中 .
(ⅰ)令 , ,则 , 在 上单
学科网(北京)股份有限公司调递增,所以 ,即当 时, .
(ⅱ)令 , ,则 ,
所以 在 上单调递增,故 ,
即当 时, ,故 ,得 .
………………………13分
据不等式(ⅱ)可知,当 时, ,
所以当 时, .
结合不等式(ⅰ)可得,当 时,
.
所以当 时, . ………………………15分
当 , 时, ,有 .
所以 .
又 ,
所以 . ………………………17分
法二:要证: .
显然,当 时, ,结论成立.
学科网(北京)股份有限公司只要证:当 , 时, .
即证:当 , 时, .
………………………13分
令 , .
所以 , ,
所以 , 在 上单调递减,
所以 , 在 上单调递增,
所以 , 在 上单调递增,
所以 ,即当 时, .
………………………15分
所以当 , 时, ,有 ,
所以当 , 时, .
所以 .
………………………17分
学科网(北京)股份有限公司