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重庆市 2023-2024 学年(上)8 月月度质量检测
高三数学答案及评分标准
2023.08
【命题单位:重庆缙云教育联盟】
1.D 2.A 3.B 4.B 5.D
lnx1 lnx1
6.B【分析】将问题转化为 f(x)0即k 在(0,e]上恒成立,利用导数求出函数g(x) 在(0,e]
x x
上的最大值即可求得k的范围.
π
7.B【分析】化简得到cosBcos2A,从而得到2AB,得到C π3A,A0, ,利用正弦定理得到
3
ACBC 1 ACBC
,从而得到 的取值范围.
AB 2cosA1 AB
8.A【分析】对应函数求导,利用奇偶性定义判断 f(x)为偶函数,根据有唯一零点知 f(0)0,构造法有
a 32(a 3),应用等比数列定义写出通项公式并求对应项.
n1 n
9.BCD 10.ABD
11.AD【分析】对于AB,对𝑔(𝑥)求导后,结合(𝑥−1) 𝑓′(𝑥)−𝑓(𝑥) ≥0可求出𝑔(𝑥)的单调区间和极值,进行
判断,对于C,求出𝑔(𝑥)的最小值分析判断,对于D,由𝑔(𝑥)在(1,+∞)上单调递增分析判断.
12.ABC【分析】用古典概型的计算公式判断𝐴,𝐵;由独立性检验可判断𝐶,𝐷.
13. 19
14. 6π
15.2
16.①③④
17.
(1)由 𝑠𝑖𝑛𝐴 𝑠𝑖𝑛𝐶 = 𝑐−𝑏得(𝑠𝑖𝑛𝐴 + 𝑠𝑖𝑛𝐶)(𝑐−𝑎)=𝑠𝑖𝑛𝐵(𝑐−𝑏),
𝑠𝑖𝑛𝐵 𝑐−𝑎
利用正弦定理可得(𝑎+𝑐)(𝑐−𝑎)=𝑏(𝑐−𝑏),化为𝑐2+𝑏2−𝑎2=𝑏𝑐,
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学科网(北京)股份有限公司所以由余弦定理得𝑐𝑜𝑠𝐴=𝑐2 𝑏2−𝑎2
=
1,∵𝐴∈(0,𝜋),∴𝐴= 𝜋
.
2𝑏𝑐 2 3
(2)由余弦定理可得12=𝑎2=𝑏2+𝑐2−2𝑏𝑐𝑐𝑜𝑠𝐴=𝑏2+𝑐2−𝑏𝑐=(𝑏+𝑐)2−3𝑏𝑐=36−3𝑏𝑐,
所以𝑏𝑐=8,所以𝑆 = 1 𝑏𝑐𝑠𝑖𝑛𝐴= 1 ×8× 3=2 3.
△𝐴𝐵𝐶
2 2 2
18.
(1)已知𝑎 +𝑆 =4①,当𝑛=1时,2𝑎 =4,解得a 2,
𝑛 𝑛 1 1
当𝑛≥2时,𝑎 +𝑆 =4②,①−②得:a a a 0,
𝑛−1 𝑛−1 n n1 n
因为a 0,整理得 𝑎 𝑛 = 1,所以𝑎 =𝑎 ⋅21−𝑛=22−𝑛;
n 𝑎 𝑛−1 2 𝑛 1
(2)由,𝑏 =log 𝑎 可得𝑏 =log 22−𝑛=2−𝑛,由于
𝑛 2 𝑛 𝑛 2
1 = 1 = 1 = 1 1 − 1 ,
𝑏 2𝑛−1 ⋅𝑏 2𝑛+1 [2−(2𝑛−1)][2−(2𝑛 1)] (2𝑛−3)(2𝑛−1) 2 2𝑛−3 2𝑛−1
所以𝑇 = 1 −1−1+1− 1 +…+ 1 − 1 = 1 −1− 1 =− 𝑛 .
𝑛 2 3 2𝑛−3 2𝑛−1 2 2𝑛−1 2𝑛−1
19.
(1)由题意,每位选手成功闯过两关的概率为1 × 1 = 1,易知𝑋 4 取1,2,3,4,则𝑃(𝑋 4 =1)= 1− 1 0 × 1 =
2 2 4 4 4
1,𝑃(𝑋 4 =2)= 1− 1 × 1 = 3,𝑃(𝑋 4 =3)= 1− 1 2 × 1 = 9,𝑃(𝑋 4 =4)= 3 3 = 27,
4 4 4 16 4 4 64 4 64
因此𝑋 的分布列为
4
𝑋 1 2 3 4
4
1 3 9 27
𝑃
4 16 64 64
(2)(i)𝑌 =𝑘(1≤𝑘≤𝑛−1,𝑘∈𝑁∗)时,第𝑘人必答对第二题,
𝑛
𝑘+1
若前面k1人都没有一人答对第一题,其概率为𝑝′ = 1 ,
𝑘
2
𝑘+1 𝑘+1
若前面k1人有一人答对第一题,其概率为𝑝″ =𝐶1 1 =(𝑘−1) 1 ,
𝑘 𝑘−1
2 2
𝑘+1
故𝑃(𝑌
𝑛
=𝑘)=𝑝′
𝑘
+𝑝″
𝑘
=𝑘 1 .
2
𝑛−1
当𝑌
𝑛
=𝑛时,若前面𝑛−1人都没有一人答对第一题,其概率为𝑝′
𝑛
= 1 ,
2
𝑛
若前面𝑛−1人有一人答对第一题,其概率为𝑝″ =(𝑛−1) 1 ,
𝑛
2
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学科网(北京)股份有限公司𝑛
故𝑃(𝑌
𝑛
=𝑛)=𝑝′
𝑛
+𝑝″
𝑛
=(𝑛+1) 1 .
2
Y 的分布列为:
n
Y 1 2 3 … n1 𝑛
n
𝑃 1 2 2× 1 3 3× 1 4 … (𝑛−1)× 1 ( 𝑛 𝑛+1)× 1 𝑛
2 2 2 2
2
𝑘+1 𝑛
(ii)由(i)知𝐸(𝑌 )=∑𝑛−1𝑘2 1 +𝑛(𝑛+1) 1 (𝑛∈𝑁∗,𝑛≥2).
𝑛 𝑘=1
2 2
𝑛+1 𝑛+1 𝑛 𝑛+1
𝐸(𝑌 )−𝐸(𝑌 )=𝑛2 1 +(𝑛+1)(𝑛+2) 1 −𝑛(𝑛+1) 1 =(𝑛+2) 1 >0,
𝑛+1 𝑛
2 2 2 2
故EY 2 EY 3 EY 4 EY 5 EY n ,又𝐸(𝑌 2 )= 7 4 ,
故𝐸(𝑌
𝑛
)=𝐸(𝑌
2
)+[𝐸(𝑌
3
)−𝐸(𝑌
2
)]+[𝐸(𝑌
4
)−𝐸(𝑌
3
)]+⋯+[𝐸(𝑌
𝑛
)−𝐸(𝑌
𝑛−1
)],
所以𝐸(𝑌
𝑛
)= 7 +4× 1 3 +5× 1 4 +⋯+𝑛 1 𝑛−1 +(𝑛+1) 1 𝑛 ,①
4 2 2 2 2
1 𝐸(𝑌
𝑛
)= 7 +4× 1 4 +⋯+𝑛 1 𝑛−1 +𝑛 1 𝑛 +(𝑛+1) 1 𝑛+1 ,②
2 8 2 2 2 2
②-①,1 𝐸(𝑌
𝑛
)= 11 + 1 4 + 1 5 +⋯+ 1 𝑛 −(𝑛+1) 1 𝑛+1 = 3 − 𝑛 3 1 𝑛 <3
2 8 2 2 2 2 2 2 2
故𝐸(𝑌
2
)<𝐸(𝑌
3
)<𝐸(𝑌
4
)<𝐸(𝑌
5
)<⋯<𝐸(𝑌
𝑛
)<⋯<3.
20.
(1)设𝐴𝐶∩𝐵𝐷=𝑂,则𝑂为𝐴𝐶,𝐵𝐷的中点,连接𝑃𝑂,
因为𝐴𝐵𝐶𝐷为菱形,则𝐴𝐶⊥𝐵𝐷,
又因为𝑃𝐷=𝑃𝐵,且𝑂为𝐵𝐷的中点,则𝑃𝑂⊥𝐵𝐷,
𝐴𝐶∩𝑃𝑂=𝑂,𝐴𝐶,𝑃𝑂⊂平面𝑃𝐴𝐶,所以𝐵𝐷⊥平面𝑃𝐴𝐶,
且𝑃𝐶⊂平面𝑃𝐴𝐶,则𝐵𝐷⊥𝑃𝐶,
又因为𝐵𝐷∥平面𝐴𝑀𝐻𝑁,𝐵𝐷⊂平面𝑃𝐵𝐷,平面𝐴𝑀𝐻𝑁∩平面𝑃𝐵𝐷=𝑀𝑁,
可得𝐵𝐷∥𝑀𝑁,所以𝑀𝑁⊥𝑃𝐶.
(2)因为𝑃𝐴=𝑃𝐶,且𝑂为𝐴𝐶的中点,则𝑃𝑂⊥𝐴𝐶,
且𝑃𝑂⊥𝐵𝐷,𝐴𝐶∩𝐵𝐷=𝑂,𝐴𝐶,𝐵𝐷⊂平面𝐴𝐵𝐶𝐷,所以𝑃𝑂⊥平面𝐴𝐵𝐶𝐷,
可知𝑃𝐴与平面𝐴𝐵𝐶𝐷所成的角为∠𝑃𝐴𝐶=60°,即△𝑃𝐴𝐶为等边三角形,
设𝐴𝐻∩𝑃𝑂=𝐺,则𝐺∈𝐴𝐻,𝐺∈𝑃𝑂,且𝐴𝐻⊂平面𝐴𝑀𝐻𝑁,𝑃𝑂⊂平面𝑃𝐵𝐷,
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学科网(北京)股份有限公司可得𝐺∈平面𝐴𝑀𝐻𝑁,𝐺∈平面𝑃𝐵𝐷,
且平面𝐴𝑀𝐻𝑁∩平面𝑃𝐵𝐷=𝑀𝑁,所以𝐺∈𝑀𝑁,即𝐴𝐻,𝑃𝑂,𝑀𝑁交于一点𝐺,
因为H为𝑃𝐶的中点,则𝐺为△𝑃𝐴𝐶的重心,
且𝐵𝐷∥𝑀𝑁,则𝑃𝑀
=
𝑃𝑁
=
𝑃𝐺
=
2,
𝑃𝐵 𝑃𝐷 𝑃𝑂 3
设𝐴𝐵=2,则𝑃𝐴=𝑃𝐶=2 3,𝑂𝐴=𝑂𝐶= 1 𝐴𝐶= 3,𝑂𝐵=𝑂𝐷=1,𝑂𝑃=3,
2
如图,以OA,OB,OP分别为𝑥,𝑦,𝑧轴,建立空间直角坐标系,
则𝐴( 3,0,0),𝑃(0,0,3),𝑀 0, 2 ,1 ,𝑁 0,− 2 ,1 ,
3 3
uuur uuur uuur
2 4
可得AM 3, ,1,NM 0, ,0,AP 3,0,3 ,
3 3
2
𝑛⋅𝐴𝑀=− 3𝑥 + 𝑦 +𝑧 =0
1 1 1
设平面AMN的法向量𝑛=(𝑥 ,𝑦 ,𝑧 ),则 3 ,
1 1 1 4
𝑛⋅𝑁𝑀= 𝑦 =0
1
3
令𝑥 =1,则𝑦 =0,𝑧 = 3,可得𝑛=(1,0, 3),
1 1 1
2
𝑚⋅𝐴𝑀=− 3𝑥 + 𝑦 +𝑧 =0
设平面𝑃𝐴𝑀的法向量𝑚=(𝑥 ,𝑦 ,𝑧 ),则 2 3 2 2 ,
2 2 2
𝑚⋅𝐴𝑃=− 3𝑥 +3𝑧 =0
2 2
ur
令𝑥 = 3,则y 3,z 1,可得m 3,3,1 ,
2 1 2
r ur
r ur
nm 2 3 39
可得cos n,m r ur ,
n m 2 13 13
所以平面𝑃𝐴𝑀与平面AMN所成的锐二面角的余弦值 39.
13
21.
(1)由于|𝑀𝐹 |−|𝑀𝐹 |=2<|𝐹 𝐹 |=4,符合双曲线的定义,
1 2 1 2
于是2𝑎=2,2𝑐=4,即𝑎=1,𝑐=2,
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学科网(北京)股份有限公司故𝑏= 3,注意到|𝑀𝐹 |−|𝑀𝐹 |=2,且焦点在𝑥轴上,
1 2
故曲线的方程为𝑥2−𝑦2
=1(𝑥>0)
3
(2)若过𝐹 (2,0)的直线与𝐶交于𝑃,𝑄两点,则斜率不会是0,否则和右支只有一个交点,
2
设该直线为xmy2,和双曲线联立可得(3m21)y212my90,
则𝛥=144𝑚2−36(3𝑚2−1)=36(𝑚2+1)>0,故𝑦 +𝑦 =− 12𝑚 ,𝑦 𝑦 = 9 ,
1 2 3𝑚2−1 1 2 3𝑚2−1
y
设𝑃(𝑥 ,𝑦 ),𝑄(𝑥 ,𝑦 ),则𝐴𝑃方程可写作:y 1 (x1),𝐵𝑄的方程可写作:𝑦= 𝑦 1 (𝑥−1),
1 1 2 2 x 1 𝑥 2 −1
1
y y
联立AP,BQ的方程可得, 1 (x1) 2 (x1),整理可得,𝑥= 𝑦 1 −𝑦 2 −𝑦 1 𝑥 2 −𝑦 2 𝑥 1,
x 1 x 1 𝑦 1 𝑥 2 −𝑦 2 𝑥 1 −𝑦 1 −𝑦 2
1 2
则𝑥− 1 = 3𝑦 1 −𝑦 2 −3𝑦 1 𝑥 2 −𝑦 2 𝑥 1,
2 2(𝑦 1 𝑥 2 −𝑦 2 𝑥 1 −𝑦 1 −𝑦 2 )
利用𝑃,𝑄在直线xmy2上,
于是3𝑦 −𝑦 −3𝑦 𝑥 −𝑦 𝑥 =3𝑦 −𝑦 −3𝑦 (𝑚𝑦 +2)−𝑦 (𝑚𝑦 +2)=−4𝑚𝑦 𝑦 −3(𝑦 +𝑦 ),
1 2 1 2 2 1 1 2 1 2 2 1 1 2 1 2
于是−4𝑚𝑦 𝑦 −3(𝑦 +𝑦 )=−4𝑚× 9 −3× − 12𝑚 = −36𝑚 36𝑚 =0,故𝑥− 1 =0,
1 2 1 2 3𝑚2−1 3𝑚2−1 3𝑚2−1 2
即𝑥= 1,故交点R一定落在𝑥= 1上.
2 2
22.
(1)当𝑡=1时,𝐹(𝑥)=𝑒𝑥+𝑙𝑛 1 −1+𝑙𝑛 𝑥 2 =𝑒𝑥−1+𝑙𝑛𝑒−2𝑥=𝑒𝑥−2𝑥−1(𝑥>−2);
𝑥 2 𝑒2𝑥
∵𝐹(𝑥)定义域为(−2,+∞),𝐹′(𝑥)=𝑒𝑥−2,
∴当𝑥∈(−2,𝑙𝑛2)时,𝐹′(𝑥)<0;当𝑥∈(𝑙𝑛2,+∞)时,𝐹′(𝑥)>0;
∴𝐹(𝑥)在(−2,𝑙𝑛2)上单调递减,在(𝑙𝑛2,+∞)上单调递增.
𝑡
(2)若𝑥+2<0,即𝑥<−2,由 >0得:t0,
𝑥 2
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学科网(北京)股份有限公司则当𝑥=−2+𝑡时,𝑚(−2+𝑡)=𝑡𝑒−2+𝑡+𝑙𝑛1=𝑡𝑒−2+𝑡<0,则𝑚(𝑥)>2不恒成立,
∴𝑡>0且𝑚(𝑥)定义域为(−2,+∞);
由𝑚(𝑥)>2恒成立可得:𝑡⋅𝑒𝑥+𝑙𝑛𝑡−𝑙𝑛(𝑥+2)>2,
∴𝑒𝑥+𝑙𝑛𝑡+𝑥+𝑙𝑛𝑡>𝑙𝑛(𝑥+2)+𝑥+2=𝑒𝑙𝑛(𝑥+2)+𝑙𝑛(𝑥+2),
令𝑔(𝑥)=𝑒𝑥+𝑥,则𝑔(𝑥+ 𝑙𝑛𝑡)>𝑔 𝑙𝑛(𝑥+2) ,
∵𝑦=𝑒𝑥与𝑦=𝑥均为单调递增函数,∴𝑔(𝑥)为单调递增函数,
∴𝑥+𝑙𝑛𝑡>𝑙𝑛(𝑥+2),∴𝑙𝑛𝑡>𝑙𝑛(𝑥+2)−𝑥;
令ℎ(𝑥)=𝑙𝑛(𝑥+2)−𝑥,则ℎ′(𝑥)= 1 −1=− 𝑥 1 ,
𝑥 2 𝑥 2
∴当𝑥∈(−2,−1)时,ℎ′(𝑥)>0;当𝑥∈(−1,+∞)时,ℎ′(𝑥)<0;
hx在(−2,−1)上单调递增,在1,上单调递减,∴ℎ(𝑥)(−1) ,
𝑚𝑎𝑥
∴𝑙𝑛𝑡>1,解得:𝑡>𝑒,即实数𝑡的取值范围为(𝑒,+∞).
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