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2024 年广州市普通高中毕业班冲刺训练题(三)参考答案
1. 答案:D【详解】因为
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M x x 1 , N 1 , 2 ,所以M N x x1
2、答案:B【详解】因为复数z25i12i12i,所以 z 对应的点为 1 2 ,1 ,位于第二象限.
3.答案:B【详解】因为 a
n
(a a )
为等差数列,S 8 1 8 84(a a ),所以a a 2,所以
8 2 1 8 1 8
a
3
a
6
2 .
4.【答案】C【详解】选项 A:当满足 ∥ ∥ ∥ a , b , a b 时, , 可能相交,如图:用四边形ABCD代表平
面,用四边形 A E F D 代表平面,故A错误;选项B:当满足 a , b , a b 时, , 可能相交,如
图:用四边形 A B C D 代表平面,用四边形 A E F D 代表平面 ,故B错误;选项C:因为 ∥ a , a b b ,
又b,所以 ∥ ,故 ∥ a , b , a b 是 ∥ 的一个充分条件,故C正确;
当满足a∥,b∥,a与 b 相交时, , 可能相交,如图:用四边形ABCD代表平面,用四边形AEFD代
表平面,故D错误;
5.【答案】D【详解】由题意知,抛物线的准线方程为 x
p
2
π
,又因为FF A ,
1 2 6
p 3
则点 ,又因为点A在双曲线的渐近线 A , p
2 3
y
b
a
x 上,所以
b
a
2
3
3
,
b2 4 21
所以双曲线的离心率e 1 1
a2 3 3
1 sin sin 1
6.【答案】C【详解】由tantan ,得 ,
cos cos cos cos
π
于是sincoscossincos,即sin()sin( ),
2
π π π π π π
由(0, ),(0, ),得0π,0< ,则 或 π,
2 2 2 2 2 2
π π π
即2 或 (不符合题意,舍去),所以2 .故选:C
2 2 2
7.【答案】D【详解】设正四面体 ABCD的棱长为a,则其内切球、棱切球、外接球的半径分别为
6 2 6
a、 a、 a.由题意知,球
12 4 4
O 的球心落在正四面体的几何中心,即内切球、棱切球、外接球公共
6
的球心,又球O的半径为定值 6 。当球O是正四面体ABCD的外接球时,棱长a最小,此时 a 6,
4
{#{QQABAYAQogiAAJBAARhCAwHgCAKQkAACCAoOBBAIoAAACBNABAA=}#}得a4.当球
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O 是正四面体 A B C D 的内切球时, a 最大,此时
1
6
2
a 6 ,得 a 1 2
故正四面体ABCD的棱长的取值范围为 4 ,1 2 .故选:D.
8.【答案】A【详解】由题意知,设BADCAD,则 B A C 2 ,如图所示,
S S S 1 1 4 6 1 4 6
由 ABC ABD ACD可得 32sin2 3 sin 2 sin,
2 2 5 2 5
整理得3sin22 6sin,即 sin(3cos 6)0 ,又因为sin0,所以 c o s
3
6 ,
1 2 2
所以cos22cos21 ,所以sin2 1cos22 ,
3 3
在 ABC中,由余弦定理得a2 3222232cos21349,所以 a 3 ,
2 2 2
2 AB 2 AC BC 29249 17
由中线长公式,中线长 AH 2 ,
4 4 4
A H
1
2
7
9答案:BCD
10.答案:ACD【详解】对A:由题意可知 f x
1
x22xlnx
的定义域为0,, f(x) x x(12lnx) ,
x4 x4
令 f(x)0,解得 x = e
12
,当x 0, e 时, f ( x ) 0 ,当x e, 时, f ( x ) 0 ,故A正确;
对B:当x= e时, f x 取得极大值为 f e 1 ,故B错误;
2e
对 C:由上分析可作出 f x 的图象,要使方程 f x m 有两个不等实根,只需要 y m 与 f x 有两个交
点,由图可知, 1 ,所以实数
m0,
2e
m 的取值范围为
0 ,
1
2 e
,故C正确.
对D:设曲线y f x在 x
0
, y
0
lnx
0
处的切线经过坐标原点,则切线斜率 12lnx x 2 ,解得
k 0 0
x 3 x
0 0
ln x
0
1
3
,
1 1 1
,所以切线斜率k ,所以切线方程为y x,故D正确.
x e3
0 3e 3e
11.答案:ABD【详解】对于A,设点 B 在准线l上的投影为D,准线l与y轴交于点E,
QB BD BF 3 3
又 QB 3 BF , BD BF ,则 ,所以 BF ,故A正确;
QF EF 1 4 4
对于B,设点A在准线 l
3
上的投影为点M ,易证 AQF AQM ,又AQF ,
8
p 1
π π AF 2 2
FAQ MAQ ,即MAF ,AFy, 1cos 2 ,故B正确;
8 4 1
2
π
对于C,分两种情况:当点A,B都在第一象限,设AFy,0,
,
2
{#{QQABAYAQogiAAJBAARhCAwHgCAKQkAACCAoOBBAIoAAACBNABAA=}#}1 1
1 BF 1
由焦半径公式可得 AF , π 1sin,S ,
1cos 1cos ABF 21cos1sin
2
令 f 1sin1cos1sincossincos,
π
设t sincos 2sin 1,1,且
4
第 3 页 (共9页)
t 2 1 s in 2 ,
1 1 1
S π
ABF 1t2 t12 4 ,当且仅当 时取得最小值.
21t 2
2
当点 在第二象限时,设 A F O ,
0 ,
π
2
,
1 1 1
则 AF , BF ,所以S ,
1cos 1sin ABF 21cos1sin
同理令t sincos 2sin π 1, 2
,且t2 1sin2,
4
21cos1sint12 32 2 ,
1 1
所以S 32 2 ,当且仅当
ABF 32 2 4
π
4
时取得最小值,
综上,△AFB面积的最小值为 3 2 2 ,故C错误;
1 1
对于D,当点 都在第一象限,QF , BF ,
sin 1sin
1 QB 1 1
则 QB ,所以 1,即QB BF ,S S ,
sin1sin BF sin AQB AFB 4
QB 1
当点 在第二象限时,同理可得 1,即QB BF ,S S 32 2 ,
BF sin AQB AFB
综上, AQB的面积大于32 2 ,故D正确. 故选:ABD.
12.【答案】20 【详解】由(12x)11 a a xa x2 a x11,
0 1 2 11
令x0可得a 1,a C1 (2)22,∴a a 21.
0 1 11 0 1
在(12x)11 a a xa x2 a x11 中,令x1,可得a a a a a 1,
0 1 2 11 0 1 2 3 11
∴a a a 20
2 3 11
25
13.【答案】 【详解】根据题意,设甲获胜为事件
79
A ,比赛进行三局为事件B,
3 3 3 2 3 3 2 3 3 2779 , 3 3 3 27 ,
P(A) C1 ( )2 C2( )2( )2 P(AB)
5 5 5 3 5 5 5 4 5 5 5 55 5 5 5 125
27
故 P(AB) 125 25.
P(B|A)
P(A) 2779 79
55
{#{QQABAYAQogiAAJBAARhCAwHgCAKQkAACCAoOBBAIoAAACBNABAA=}#}14.【答案】0a1【详解】 不等式
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1 a x e x a 1 x ,即 a
x
x
x e
1
1 ,
x1 2x ex x2
设hx x ,hx1 ,
ex ex ex
设txexx2, t x e x 1 0 ,所以 t x 单调递增,且 t 0 1 ,t1e20,
所以存在x 0,1,使
0
t x
0
0 ,即 h x
0
0 ,
当x,x 时,
0
h x 0 , h x 单调递减,当 x x
0
, 时,hx0, h x 单调递增,
x ex0 x 1
所以hxhx 0 0 ,
0 ex0
x ex0 x 1 x x 1x 1 x21
因为ex x1,所以hxhx 0 0 0 0 0 0 0,
0 ex0 ex0 ex0
当x0时,hxh01,当 x 1 时, h x h 1 1 ,
不等式1axex a1x有整数解,即 a
x
x
x e
1
1 有整数解,
1
若a1时,即 1,因为函数
a
h x 在 , 0 上单调递减,在 1 , 上单调递增,
1
所以xZ时,hxminh0,h11 ,所以
a
h x
1
a
无整数解,不符合题意,
1
当0a1时,因为h0h11 ,显然
a
0 ,1 是ahx1的两个整数解,符合题意,
综上可知,0a1.
S
15.【详解】(1)解:由题意知:数列 n是公差为
n
1
2
的等差数列,
S S 1 n3 n(n3)
当n1时, 1 a 2,所以 n 2 n1 ,整理得:S , .................2分
1 1 n 2 2 n 2
n(n3) (n1)(n2)
又当n2时,a S S n1, ..................3分
n n n1 2 2
因为a 2满足上式, ..................4分
1
所以a n1,故数列
n
a
n
的通项公式为 a
n
n 1 ..................5分
1 1 1 1
(2)解:由(1)知a n1,可得 , ..................6分
n a a n1n2 n1 n2
n n1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 n
故 ; .................8分
aa a a a a 2 3 3 4 n1 n2 2n2
1 2 2 3 n n1
1 1 1 n
解法1:由 a ,可得 n2 , ..................9分
aa a a a a n1 2n2
1 2 2 3 n n1
n n
即 ,则 , ..................10分
2n22 2n22
max
{#{QQABAYAQogiAAJBAARhCAwHgCAKQkAACCAoOBBAIoAAACBNABAA=}#}n 1 1
又由2n22 4 16 , ..................12分
2n 4
n
1
当且仅当n2时取等号,故实数的取值范围为 ,
. ..................13分
16
1 1 1 1 1
解法2:由 n2, ..................9分
aa a a a a 2 n2
1 2 2 3 n n1
2
1 1 1 1 1
可得 , ..................10分
2n2 n22 n2 4 16
1 1 1
当n24,即n2时, , ..................12分
2n2 n22 16
max
1 1
则 ,故实数的取值范围为 ,
. ..................13分
16 16
1 2 2
16.V V hS ..................1分
BPCD PBCD 3 BCD 3
1
V hS , AB 2CD,S 2S , ..................2分
PABCD 3 四边形ABCD ADB BCD
S 3S ,V 3V 2 2 .................3分
四边形ABCD BCD PABCD PBCD
延长BC,AD,设BC的延长线和AD的延长线交点为M,连接PM,
则平面PAD和平面PBC的交线l为直线PM .................5分
证明:取AD的中点E,连接PE, PA PD,E是AD的中点,
PE AD, 平面PAD平面ABCD,平面PAD平面ABCD AD ,PE 平面PAD,PE AD,
PE 平面ABCD, .................6分
1 2 2 1
V V PES ,S BCCD 2,即PE 2 .................7分
BPCD PBCD 3 BCD 3 BCD 2
以点B为坐标原点,以直线BA、BM分别为x,y轴,以过点B作平面ABCD的的垂线为z 轴,建立空间直
角坐标系Bxyz,如图所示. .................8分
则P(3,1, 2),C(0,2,0),D(2,2,0),M(0,4,0),
CD (2,0,0),PD (1,1, 2),PM (3,3, 2), .................9分
设PN PM (3,3, 2),则DN PN PD (13,31, 2(1)), .................10分
mCD 0 2x 0
1
设平面PCD的法向量为m (x ,y ,z ),则 ,即 ,
1 1 1
mPD 0 x
1
y
1
2z
1
0
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{#{QQABAYAQogiAAJBAARhCAwHgCAKQkAACCAoOBBAIoAAACBNABAA=}#}令z 1,得m (0, 2,1), .................11分
1
nCD 0
设平面CDN的法向量为n (x ,y ,z ),则 ,
2 2 2
nDN 0
2x 0
2
即
(13)x (31)y 2(1)z 0
2 2 2
令 y 2,可得n (0, (2 1),13), ................12分
2
6
平面PDC与平面DCN 夹角的余弦值为
3
mn (2 1)13 6
cos m,n , ................13分
|m||n| 3 2(1)2 (13)2 3
1
解得: 或3, .................14分
3
6
即在直线l上存在点N,平面PDC与平面DCN 的夹角的余弦值为 ,
3
2
此时PN 5 或PN 6 5 .................15分
3
17、【详解】(1)设最低正常使用零下温度的第60百分位数为a,
由直方图可知最低正常使用零下温度在0,20的频率为0.4,
在0,30的频率为0.65,因此最低正常使用零下温度的第60百分位数a一定在20,30内,..............1分
则有0.01100.03100.025a200.6,解得a28,
所以最低正常使用零下温度的第60百分位数为28℃. ..................3分
(2)①由题意可知X 的可能值是0,1,2,3,X B3,0.6, .................5分
PX 0C00.600.43 0.064; ..................6分
3
PX 1C10.610.42 0.288; ..................7分
3
PX 2C20.620.410.432; .................8分
3
PX 3C30.630.40 0.216,
3
所以X 的分布列为
X 0 1 2 3
P 0.064 0.288 0.432 0.216
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{#{QQABAYAQogiAAJBAARhCAwHgCAKQkAACCAoOBBAIoAAACBNABAA=}#}..................9分
②由题意可知,设抽到A类锂电池的数量为Y ,则Y B10,0.35, .................10分
若抽到k块的可能性最大,
PY k PY k1
则PY kCk 0.35k(10.35)10k,k 0,1,,10, , ..................12分
10
PY k PY k1
Ck 0.35k0.6510k Ck10.35k10.6511k,
即 10 10 ..................13分
Ck 0.35k0.6510k Ck10.35k10.659k,
10 10
711k13k,
即 解得2.85k 3.85, ..................14分
13k1710k,
由于kN*,故k 3. ..................15分
18、【详解】(1)解:设所求轨迹𝐸上的任意点为(𝑥,𝑦),与𝑥2+𝑦2 =2对应的点为(𝑥 ,𝑦 ),
1 1
𝑥 =𝑥 𝑥 =𝑥
1 1
根据题意,可得{ 𝑦 = √2 𝑦 ,即{ 𝑦 = 2 𝑦 ,
2 1 1 √2
代入方程𝑥2+𝑦2 =2,可得𝑥2+( 2 𝑦)2 =2,整理得 𝑥2 +𝑦2 =1,
√2 2
所以曲线𝐸的轨迹方程为
𝑥2
+𝑦2 =1. - ------5分
2
(2)方法一:解:设𝐴(𝑥 ,𝑦 ),𝐵(𝑥 ,𝑦 ),𝐶(𝑥 ,𝑦 ),𝐷(𝑥 ,𝑦 ),
1 1 2 2 3 3 4 4
设直线𝐴𝐶的方程为𝑥 =𝑡𝑦+1−−−−−−−6分,
𝑥 =𝑡𝑦+1
联立方程组{ 𝑥2
+𝑦2 =1
,整理得(𝑡2+2)𝑥2+2𝑡𝑦−1=0,−−−−−−−8分
2
−2𝑡 −1
则y +𝑦 = ,𝑦 y = −−−−−−−9分,
1 3 t2+2 1 3 2+t2
又因为𝑡 = x1−1 ,点𝐴(𝑥 ,𝑦 )在椭圆 𝑥2 +𝑦2 =1上;
1 1
y1 2
所以y =
−1 1
=
−y1
=
y1
;−−−−−−−11分
3 2+t2y1 2𝑦
1
2+(x−1) 2 2𝑥1−3
x =𝑡y +1=
x1−1 y1
+1=
3𝑥1−4
,−−−−−−−12分
3 3
y1 2𝑥1−3 2𝑥1−3
𝐶(
3𝑥1−4
,
𝑦1
),同理可得𝐷(
3𝑥2−4
,
𝑦2
),−−−−−−−13分
2𝑥1−3 2𝑥1−3 2𝑥2−3 2𝑥2−3
又因为𝑃,𝐴,𝐵三点共线,可得
𝑦1
=
𝑦2
,−−−−−−−14分
𝑥1+2 𝑥2+2
即𝑥 𝑦 −𝑥 𝑦 =2(𝑦 −𝑦 ),−−−−−−−15分
2 1 1 2 2 1
所以𝑘 =2𝑥 𝑦 2 2 −3 − 2𝑥 𝑦 1 1 −3= 2(𝑥2𝑦1−𝑥1𝑦2)+3(𝑦2−𝑦1) = 7(𝑦2−𝑦1) =4𝑘 ,−−−−−−−16分
𝐶𝐷 3𝑥2−4 − 3𝑥1−4 𝑥2−𝑥1 𝑥2−𝑥1 𝐴𝐵
2𝑥2−3 2𝑥1−3
所以
tan𝛼
=
𝑘𝐴𝐵
=
1
.−−−−−−−17分
tan𝛽 𝑘𝐶𝐷 7
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{#{QQABAYAQogiAAJBAARhCAwHgCAKQkAACCAoOBBAIoAAACBNABAA=}#}方法二:解:设直线𝐴𝐶的方程为𝑦 =𝑘(𝑥−1),𝐴(𝑥 ,𝑦 ),𝐵(𝑥 ,𝑦 ),𝐶(𝑥 ,𝑦 ),𝐷(𝑥 ,𝑦 ),
1 1 2 2 3 3 4 4
𝑦 =𝑘(𝑥−1)
联立方程组{ 𝑥2
+𝑦2 =1
,整理得(1+2𝑘2)𝑥2−4𝑘2𝑥+2𝑘2−2=0,
2
则Δ=(−4𝑘2)2−4(1+2𝑘2)(2𝑘2−2)>0,且𝑥 +𝑥 =
4𝑘2
,𝑥 𝑥 =
2𝑘2−2
,
1 3 1+2𝑘2 1 3 1+2𝑘2
可得
3
(𝑥 +𝑥 )−𝑥 𝑥 =
2+4𝑘2
=2,所以𝑥 =
3𝑥1−4
,
2 1 3 1 3 1+2𝑘2 3 2𝑥1−3
可得𝑦 =
𝑦1
⋅(
3𝑥1−4
−1)=
𝑦1
,
3
𝑥1−1 2𝑥1−3 2𝑥1−3
所以𝐶(
3𝑥1−4
,
𝑦1
),下同方法一。
2𝑥1−3 2𝑥1−3
19、【详解】(1)根据题意可知,不等式exsinxax21在[0,)上恒成立,
设Fx=exsinxax21,x0,则F00,Fx=excosx2ax,
设gxFx=excosx2ax,则g00,gxexsinx2a,则g012a,
若g00,存在区间0,t,使gx在区间0,t上单调递减;
则gxg00,则Fx在区间0,t上单调递减,
1
则FxF00,不满足题意,故g012a0,即a .
2
1 1
下证明:当a 时,不等式成立,因为x0,x2 0,Fx=ex sinxax21ex sinx x21,
2 2
1
设mx=ex sinx x21,则mx=excosxxex1x,
2
设nx=ex1x,则nx=ex10,所以nx=ex1x在[0,)上单调递增,
则nxn00,则mx=excosxxex1x0成立,
1
故mx=ex sinx x21在[0,)上单调递增,则mxm00,所以Fx0恒成立,得证,
2
1
综上知,a . ..................5分
2
(2)当x2nπ,(2n1)π时, fxexcosx,设rx fxexcosx,
则rxexsinx0,则函数rx单调递增,rxr00,fx单调递增,f2nπe2nπ10
4n1 ( 4n1 )π 14n
f 2 π e 2 0x n0 (2nπ, 2 π), f(x n0 )0,
f(x)在(2nπ,x )上单调递减,(x ,(2n1)π)上单调递增,
n0 n0
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{#{QQABAYAQogiAAJBAARhCAwHgCAKQkAACCAoOBBAIoAAACBNABAA=}#}又 f 2nπe2nπ 0, f( 14n π)e 1 2 4n π 10, f((2n1)π)e(12n)π 0
2
14n
x (2nπ, π), f(x )0,
2n 2 2n
14n
x ( π,(2n1)π), f(x )0.
2n1 2 2n1
f((4n1)πx )e(4n1)πx2n sin((4n1)πx )e(4n1)πx2n sinx
2n 2n 2n
14n
由于,x
2n
(2nπ,
2
π),(4n1)πx
2n
x
2n
,e(4n1)πx2n ex2n f((4n1)πx
2n
) f(x
2n1
)0,
14n
由于 f(x)在( π,(2n1)π)上单调递增,(4n1)πx x x x (4n1)π.
2 2n 2n1 2n1 2n
累加得x x x x ···x x (2n2n)π. ..................11分
1 2 3 4 2n1 2n
(3)要证(ex2 x 1)ex1 sin(x x )sinx x cosx 即证ex1x2 sin(x x )ex1 sinx x (ex2 cosx ).
2 1 2 1 2 1 1 2 1 2 1
即证 f(x x ) f(x )x f(x ). f(x)ex cosx,设tx f(x)excosx
1 2 1 2 1
txex sinx,x0时t(x)0,t(x)在(0,)上单调递增,即 f(x)ex cosx在(0,)上单调递增,
设h(x) f(xx ) f(x )xf(x ),(x0),h(x) f(xx ) f(x ),
1 1 1 1 1
由于 f(x)在(0,)上单调递增,xx x f(xx ) f(x ),h(x)0,h(x)在(0,)单调递增.
1 1 1 1
又h(0)0,x0时h(x)0 f(xx ) f(x )xf(x )0 f(xx ) f(x )xf(x )
1 1 1 1 1 1
因此 f(x x ) f(x )x f(x )恒成立,
1 2 1 2 1
原不等式恒成立,得证. ..................17分
第 9 页 (共9页)
{#{QQABAYAQogiAAJBAARhCAwHgCAKQkAACCAoOBBAIoAAACBNABAA=}#}