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2023-2024 学年度东北育才学校高中部高三年级第六次模拟
考试暨假期质量测试数学科答案
一.单选题
1. A 2.B 3.B 4.A 5.C 6.D 7.D 8.A
二.多选题
9. AD 10.BCD 11.AC
三.填空题
2 3 2
12. 2 13. 2 3 14. 4
四.解答题
15.(本题满分13分)
解:(1)设等差数列{a
n
}的公差为d ,等比数列{b
n
}的公比为q,
b b
则q
b
3 3
,
a
1
b
1
q
2 1
,
a
14
b
4
b
3
q27
,
…………………………3
2
分
又a
14
a
1
13d 113d 27
,
可得d 2
,
…………………………4分
所以a
n
a
1
(n1)d 12(n1)2n1
.
…………………………6分
(2)由(1)可得b
n
3n1, …………………………7分
故(1)nb (3)n1,以它为通项的数列是以1为首项、公比为3的等比数列,……8分
n
所以数列{c }的前2n项和(a a L a )(1)[1(3)L (3)2n1] …………10分
n 1 2 2n
2n(14n1) (1)[1(3)2n] 9n 1
4n2
.
………………………13分
2 1(3) 4 4
16.(15分)
2
解(1)取AC中点M ,由题意,PO 1,BC AB2,
1 2
1 1
又PO //BC,故PO // BC,PO BC.
1 1 2 1 2
1 1
又O M// BC,O M BC ,故PO //O M,PO O M ,
2 2 2 2 1 2 1 2
所以四边形POO M 为平行四边形,则PM//OO .
1 2 1 2
由OO 平面ABC,故PM 平面ABC,
1 2
又PM 面 PAC ,故平面 PAC 平面 ABC .…………………………7分
学科网(北京)股份有限公司uuuur uuuur uuuuur
(2)以O 为坐标原点,O B,O C,O O 的方向为x,y,z轴的正方向,建立如图所示的空间
2 2 2 2 1
2 2
直角坐标系.则有:A 2,0,0 ,B 2,0,0 ,C 0, 2,0 ,P , ,2,O 0,0,2 ,
2 2 1
uuuur
故AO 2,0,2 .
1
r
设平面PBC 的法向量n x,y,z
uuur uuur 2 2
而BC 2, 2,0 ,CP , ,2,
2 2
r uuur
nBC 2x 2y 0
r
故r uuur
2 2
,令z 1,得n 2, 2,1 .
nCP x y2z 0
2 2
uuuur
r
uuuur r AO n 22 2 30
1
设所求角的大小为,则sin cos AO,n uuuur r .
1 AO n 6 5 15
1
2 30
所以直线AO 与平面PBC 所成角的正弦值为 . ………………………15分
1
15
1
17.(1)由题知,随机变量X 服从二项分布,X ~ B(n, ),
2
1 1 1 1
由PX 5 PX 95 ,即C5( )5(1 )n5 Cn5( )n5(1 )5,
n 2 2 n 2 2
得n100,所以E(X)np50. ………………………4分
(2)(ⅰ)A"X x ,X x ,L ,X x ",
1 1 2 2 10 10
P(A)(C1 p(1 p)9)3(C2 p2(1 p)8)3(C3 p3(1 p)7)2(C4 p4(1 p)6)(C6 p6(1 p)4),
10 10 10 10 10
P(A)(C1 )3(C2 )3(C3 )2(C4 )2 p25(1 p)75. ………………………8分
10 10 10 10
(ⅱ)记g(p)ln(C1 )3(C2 )3(C3 )2(C4 )2 25ln p75ln(1 p),
10 10 10 10
25 75 25100p
则g(p) ,
p 1 p p(1 p)
1
当0 p 时,g(p)0,g(p)单增;
4
1
当 p1时,g(p)0,g(p)单减;
4
学科网(北京)股份有限公司1
当 p 时,g(p)取得最大值,即P取得最大值.
4
2
在团体A提出的函数模型 p ln1 2,01中,
3
2 1 4 4x2 4x3
记函数 f (x)ln(1x) x2,0 x1, f (x) x ,
1 3 1 1x 3 3(1x)
1
当0x 时, f (x)0, f (x)单增;
2 1 1
1
当 x1时, f (x)0, f (x)单减.
2 1 1
1 3 1 1 3
当x 时, f(x)取得最大值ln ,(ln 0.4065),则不可以估计.
2 2 6 4 2
………………………13分
1
在团体B提出的函数模型 p (1e)中,
2
1
记函数 f (x) (1ex), f (x)单调递增,
2 2 2
1
令 f (x) ,解得xln2,
2 4
则ln2是的最大似然估计. ………………………15分
18.解:(1)由已知AB:y=x+1,CD: y=-x+3
联立直线AB与抛物线y=x2 x2 -x-1=0
得
A(x ,y ),B(x ,y ) x +x =1,x x =-1
设 1 1 2 2 ,则 1 2 1 2
| AB|= 1+12 |x -x |= 2 (x +x )2 -4x x = 10
所以 1 2 1 2 1 2
联立直线CD与抛物线y=x2 x2+x-3=0
得
C(x ,y ),D(x ,y ) x +x =-1,x x =-3
设 3 3 3 3 ,则 3 4 1 2
|CD|= 1+12 |x -x |= 2 (x +x )2 -4x x = 26
所以 3 4 3 4 3 4
因为AB⊥CD,所以 1 …………………………4分
S = | AB||CD|= 65
ABCD 2
学科网(北京)股份有限公司x2 -x2
(2)因为k = 1 2 =x +x ,所以AB的直线方程为y-x2=(x +x )(x-x )
AB x -x 1 2 1 1 2 1
1 2
整理得(x +x )x-y-x x =0,因为AB过点P(1,2)
1 2 1 2 ,
所以 x 1 +x 2 -2-x 1 x 2 =0 ① ……………………7分
同理可得x +x -2-x x =0 ②
3 4 3 4
同理可得AC:(x +x )x-y-x x =0,BD:(x +x )x-y-x x =0
1 3 1 3 2 4 2 4
联立AC与BD方程,解出点G坐标,
x x -x x x x x +x x x -x x x -x x x
x = 1 3 2 4 , y = 1 2 3 1 3 4 1 2 4 2 3 4 …………………………11
G x +x -x -x G x +x -x -x
1 3 2 4 1 3 2 4
分
由①②得x x =x +x -2,x x =x +x -2带入点G纵坐标
1 2 1 2 3 4 3 4
x x (x -x )+x x (x -x )
y = 1 2 3 4 3 4 1 2
G x +x -x -x
1 3 2 4
(x +x -2)(x -x )+(x +x -2)(x -x )
= 1 2 3 4 3 4 1 2
x +x -x -x
1 3 2 4
x x (x -x )+x x (x -x )
= 1 2 3 4 3 4 1 2
x +x -x -x
1 3 2 4
2x x -2x x -2(x +x -x -x )
= 1 3 3 4 1 3 2 4
x +x -x -x
1 3 2 4
2x x -2x x
= 1 3 3 4 -2=2x -2
x +x -x -x G
1 3 2 4
所以点G坐标在直线y=2x-2上 ………………………17分
19.(1)由题意得,函数 f(x)的定义域为(0,).
1 12ax2
由 f(x)lnxax2得: f(x) 2ax ,
x x
当a0时, f(x)0, f(x)在(0,)上单调递增;
2a 2a
当a0时,由 f(x)0得0x ,由 f(x)0得x ,
2a 2a
学科网(北京)股份有限公司 2a 2a
0, ,
2a 2a
所以 f(x)在 上单调递增,在 上单调递减.……………………4分
(2)因为x,x 是方程lnxax2 0的两不等实根,
1 2
即x,x 是方程lnx2 2ax2 0的两不等实根,
1 2
令t x2(t 0),则t x2,t x2,
1 1 2 2
lnt
即t ,t 是方程2a 的两不等实根.
1 2 t
lnt 1lnt
令g(t) ,则g(t) ,
t t2
1
所以g(t)在(0,e)上递增,在(e,)上递减,g(e) ,
e
当t 0时,g(t);当t 时,g(t)0且g(t)0.
1 1
所以02a ,即0a .
e 2e
令1t et .
1 2
(i)要证x2 x2 2e,只需证t t 2e, ……………………6分
1 2 1 2
解法1:令h(t) g(t)g(2et),t(1,e),
lnt ln(2et) (2et)lnttln(2et)
则h(t) g(t)g(2et) ,
t 2et t(2et)
令(t)(2et)lnttln(2et),
2e t 2et t
则(t) 1lntln(2et) ln t2 2et
t 2et t 2et
2et t
20,
t 2et
所以(t)在(1,e)上递增,(t)(e)0,
所以h(t) g(t)g(2et)0,所以g(t) g(2et),
所以gt gt g2et
,
2 1 1
所以t 2et ,即t t 2e,所以x2 x2 2e. ……………………11分
2 1 1 2 1 2
学科网(北京)股份有限公司x x x x
解法2:先证 1 2 1 2 ,
lnx lnx 2
1 2
x x lnx lnx
令0x x ,只需证 2 1 2 1 ,
1 2 x x 2
2 1
x1 x
只需证2 lnx0 x 2 1,
x1 x
1
x1
令(x)2 lnx(x1),
x1
4 1 (x1)2
(x) 0,
(x1)2 x x(x1)2
所以(x) 在(1,)上单调递减,所以(x)(1)0.
t t t t t t t t
因为 1 2 ,所以 1 2 1 2 1 2 ,
lnt lnt lnt lnt lnt lnt 2
1 2 1 2 1 2
所以lnt lnt 2,即tt e2,
1 2 1 2
所以t t 2 tt 2e.
1 2 1 2
t t
解法3:由 1 2 1t et ,
lnt lnt 1 2
1 2
lnt lnlnt
设t t (0), 1 1 ,
2 1 t t
1 1
所以lnlnt lnt ,
1 1
ln ln (1)ln
即lnt ,lnt ,lnt lnt ,
1 1 2 1 1 2 1
2(x1)
构造函数g(x)lnx (x1),
x1
1 4 (x1)2
g(x) 0,
x (x1)2 x(x1)2
所以g(x)在(1,)上单调递增,所以g(x) g(1)0.
e e
(ii)要证:x x ,只需证:tt ,
1 2 2a 1 2 2a
学科网(北京)股份有限公司只需证:lnt lnt 1ln2a,
1 2
只需证:2at 2at 1ln2a,
1 2
1ln2a
只需证:t t ,
1 2 2a
m m m m
Q 2 1 2 1
lnm lnm 2
2 1
1 1
t t
2 2a 2 2a
1 2at ln2a 2
令m ,m t 得 2
1 2a 2 2
ln2a 1
即2at2 (ln2a1)t 0 ①
2 2 2a a
1 1
t t
2a 1 1 2a
1 ln2a2at 2
令m t ,m 得 1
1 1 2 2a
ln2a 1
即2at2 (ln2a1)t 0 ②
1 1 2a a
①+②得:2a t2 t2 (ln2a1)t t 0,
2 1 2 1
1ln2a
即t t . ……………………17分
1 2 2a
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