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高三数学参考答案
1.D 解:将数据从小到大排列:2,3,5,7,9,10,16,18,20,23.∴
1
i = 1 0 7 5 % = 7 .5 ,则取
第8个数,选D.
1 2.C 解:由题意得8p=1,∴抛物线方程为x2 = y,∴点 4 F 0 , 1 1 6
1
4−
,∴K = 16 = 63 ,故选C QF 1−0 16
3.B 解:对于A,若 m , m n ⊥ ⊥ 则 n 或 n
对于B,若 m n , m ⊥ 则 n ⊥
对于C,若m ,m⊥n则 n 或n 或 n 与相交
对于D,若 , l , n 则 l n 或l与n异面
4.C 解:令 n = 1 , 1
2
S
1
+ 1 = a
1
, a
1
= 2 ,由: 1
2
S
n − 1
+ 1 = a
n − 1
( n 2 , n N * ) ,得 a
n
= 2 a
n − 1
∴a 是公比为2的等比数列,
n
S
5
=
2 ( 1
1
−
−
2
2
5 )
= 6 2 ,选C
5.D 解:当AB过圆心O时, A B 最大为4,当AB⊥OP时, AB 最小为 2 4 − 2 = 2 2 ,
∴ A B 2 2 , 4 ,故选D
6.A 解:∵ P A P B = 0 ,∴P在以AB为直径的圆上,设AB中点为C,
则P在P 处时原式取最小值,
1
O P O B = O P
1
O B = ( 2 − 1 ) ( − 2 ) = 2 − 2 2 ,
∴选A
7.C 解:∵
ta
1
n A
+
ta
1
n B
= c
s
o s
in
A
A
+ c
s
o s
in
B
B
= s in
s in
( A
A s
+
in
B
B
) =
s in
s in
A
C
s in B
= 2
sin2C 3 c2 ∴ =2 = 3= ,∴ab= 3∴选C
sinAsinB 2 ab
8.A 解:过M作MB⊥x轴,由题意可得 O A D O M B .
O
O
D
A
=
O
O
B
M
,∴ O D O M = O A O B
设点 M ( x 0 , y 0 ) ,直线AM的斜率为k.
则直线AM方程: y − y
0
= k ( x − x
0
) 与双曲线 x
a
2
2
− y
b
2
2
= 1 联立,
xx yy
可得AM方程为 0 − 0 =1,∴
a2 b2
A
a
x
2
0
, 0
,B(x ,0),∴OAOB =a2.
0
9.ACD 解:∵sin2x− −1,1,∴
6
f ( x ) 1 , 5 ,∴A正确
k 令2x− =k,则x= + ,∴ f (x)的对称中心为
6 12 12 1 2
k
1 2
, 3 , k Z +
10.BC 解:
,∴B错误
令− +2k2x− +2k,解得− +kx +k,令k = 0,得x 0, ,
2 6 2 6 3 3
k 5
∴C正确.令2x− = +k,解得x= + ,∴ f (x)在 0, 上的唯一极值点为 ,
6 2 3 2 6 3
∴D正确,故选ACD
n ( M ) = n ( N ) = A 33 + C 23 A 22 = 1 2 , n ( M N ) = C 22 + C 12 C 12 = 5 ,n()=C2A3 =36
4 3
∴ P ( M ) = P ( N ) =
1
3
2
6
=
1
3
, P ( M N ) =
5
3 6
,∴B正确
∵M与N可能同时发生,∴M与N不互斥,∴A错误
∵P ( MN ) =1−P(MN)=1− 5 = 31 ,∴C正确
36 36
∵ P ( M N ) = P ( M ) + P ( N ) − P ( M N ) =
1
3
+
1
3
−
5
3 6
=
1
3
9
6
,∴D错误
故选BC
11.ACD 解:对于A,令 x = y = 0 得 f ( 0 + 0 ) = f ( 0 ) + f ( 0 ) + 0 ,∴ f ( 0 ) = 0 ,故A正确
对于B,令 x = y = 1 得 f ( 2 ) = f ( 1 ) + f ( 1 ) + 1 = 1 ,
令 x = 1 , y = − 1 得 f ( 0 ) = f ( 1 ) + f ( − 1 ) − 1 ,∴ f ( − 1 ) = 1 − f ( 2 ) ,故B错误
对于C,令 x = n , y = 1 得 f ( n + 1 ) = f ( n ) + f ( 1 ) + n ,∴ f (n+1)− f (n)=n
∴ f (2024)= f (1)+ f (2)− f (1)+ f (3)− f (2)+ + f (2024)− f (2023)
=0+1+2+3+ +2023=10122023,故C正确
对于D,令 y = 1 得 f ( x + 1 ) = f ( x ) + x ,两边同时求导得 f '(x+1)= f '(x)+1,
∴ f (' k + 1 ) − f (' k ) = 1 ,∴
2 0 2 4
k
= 1
f (' k ) = 2 0 2 4 f (' 1 ) +
2 0 2 4
2
2 0 2 3
= 1 0 1 2 2 0 2 4 ,
故D正确
12. 3 解:易知 A = 1 , 2 , 3 , B = ( 2 , + ) ,∴ A B = 3
13.
2
4 解:设A 、C中点为O,O到平面DCE距离为A 到平面DCE距离的一半,设A 到平面 1 1 1
CDE的距离为d,由 V
A1
− C D E = V
C
− A
1
D E ,即
1
3
S
C D E
d =
1
3
S
A D1 E
O D
1
x 1 ∴d = 2 = 2 ,∴O到平面CDE的距离为 2
1 2 4 1 2
2
14.1
1 ,
4 2
7
+ 5
解:(1) 由题a2 −ab+b2 =1,得 a 2 − a b +
1
4
b 2 +
3
4
b 2 = 1
1 2 3 2
,得 a− b +
b
=1
2 2
令
a
2
3
1
2
b
b
s
c
in
o s
, 0 , 2
−
=
=
3
a= sin+cos
3
,得
2 3
b= sin
3
3 2 3 2 2 3 2 1
∴ab=
sin+cos
sin= sin2+ sincos= sin2− + ,
3 3 3 3 3 6 3
1
∴ab − ,1 ,ab的最大值为1
3 (1) 另解:由题
2
1 + a b = a 2 + b 2 2 a b = 2 a b ,当且仅当 a = b 时取等
① 当 a b 0 时, 1 + a b 2 a b , a b 0 ,1
② 当 a b 0 时, 1 + a b − 2 a b , a b
−
1
3
, 0
,综上: a b
−
1
3
,1
(2) 由题知,原式 =
( a
a
2
2
+
+
1
b) 2
( b
+
2
2
+ 1 )
=
a 2 b
3
2
+
+
a
a
b
b + 2
,令 t = a b
−
1
3
,1
t+3 t+3 1 8
∴原式= = = ,t+3 ,4 t2 +t+2 (t+3)2 −5(t+3)+8 8 3
t+3+ −5
t+3
8 令m=t+3 ,4 ,
3
m + 8
m
4 2 , 6 8 ,m+ −54 2−5,1,∴原式
m
1 , 4 2
7
+ 5
15.解:(1) 已知数列 a
n
为等差数列,
2
S
S
22
3
=
=
(
a
a
3
2
+
−
a
1
7
) ( S 3 − 1 )
d
( 2
=
a 1
2 a
+
1
d ) 2 = ( a 1 + d − 1 ) ( 3 a 1 + 3 d − 1 )
1 1 a 21 − 1 2 a
1
+ 1 = 0
1
a =1或 (舍),∴
1 11
a
n
= 2 n − 1 , n N *
(2) b n = ( 2 n − 1 ) + ( 2 n − 1
1)
( 2 n + 1 ) = ( 2 n − 1 ) +
2 n
1
− 1 − 2 n
1
+ 1
1
2
∴ T
n
= b
1
+ b
2
+ + b
n
= n 2 +
1
2
1 −
2 n
1
+ 1
= n 2 +
2 n
n
+ 1
C1C2 2 16.解:(1) P = 2 2 = (1个20元,0个10元)
1 C3 20
6
P
2
= C 2C 2 1 + 2C C36 2C 2 12 = 4
2 0
(2个20元,0个10元或1个10元)
6 3
∴P=P +P = = 1 2 20 10
(2) 抽取一次得分情况为随机变量,的取值为:2,1,0
抽取一次得两分: P ( 2 )
C 22 C 12 C 22C C
36
12 C 22 C 12
1
3
0
= =
+ +
=
17.解析:(1) ∵AB = BC = 1,ABC =60 ,∴ABC为正三角形AC = 1,
又AB∥CD,∴ACD=BAC=60
又CD =2,∴
C2C1 +C1C1C1 +C2C1 3
抽取一次得一分:P(=1)= 2 2 2 2 2 1 2 = C3 5 6
C2C1 1
抽取一次得零分:P(=0)= 2 2 =
C3 10
6
∴抽取两次的得分情况为随机变量X ,X 的取值为:4,3,2,1,0:
X 4 3 2 1 0
9 9 21 3 1
P
100 25 50 25 100
9 9 21 3 1 240
∴E(x)=4 +3 +2 +1 +0 = =2.4分
100 25 50 25 100 100
A D 2 = A C 2 + C D 2 − 2 A C C D c o s 6 0 = 1 + 4 − 2 1 2
1
2
= 3
∵ A D 2 + A C 2 = C D 2 ,∴ A D ⊥ A C ,
又 A D ⊥ A M ,AM、AC为平面AMC内两条相交直线,
∴AD⊥平面MAC, A C 平 面 A B C D ,∴平面MAC⊥平面ABCD
(2) 取AC中点O,CD中点F,∵AM = CM,∴MO⊥AC,
由(1)知平面MAC⊥平面ABCD,面MAC∩面ABCD = AC,
∴MO⊥平面ABCD,又OF⊥AC,
1
故以O为原点建立如图所示空间直角坐标系,C0, ,0 ,
2
A
0 , −
1
2
, 0
, M
0 , 0 ,
3
2
,
F
2
3 , 0 , 0 , D 3 , − 1
2
, 0 , B −
2
3 , 0 , 0 ,
设 E ( x , y , z ) ,由 B E E M =
3 3
得
x+ ,y,z
=−x,−y, −z ,
2 2
3
x=−
2(1+)
∴y=0 ∴
3
z=
2(1+)
E
2 ( 1
3
)
, 0 ,
2 (
3
1 )
−
+ +
设平面ADM的法向量为m=(x,y ,z )
1 1 1
则
m
n
A
A
D
M
=
=
0
0
(
(
x
x
1
1
,
,
y
y
1
1
,
,
z
z
1
1
)
)
(
0
3
,
,
1
2
0
,
, 0
3
2
)
=
=
0
0
x
1
2
1
=
y
1
0
+
3
2
z
1
= 0
取 m = ( 0 , 3 , − 1 )
设平面ACE的法向量为 n = ( x
2
, y
2
, z
2
)
(x ,y ,z )(0,−1,0)=0
nCA=0 2 2 2 y =0
则 3 1 3 2 nCE=0 (x 2 ,y 2 ,z 2 ) − 2(1+) ,− 2 , 2(1+) =0 − 32+3z 2 =0
取 n ( 3 , 0 ,1 ) = ,则 m n ( 0 , 3 , 1 ) ( 3 , 0 ,1 ) 1 = − = − , m = 1 0 , n 3 2 1 = +
mn 70 1 70
由 = 得: = ,32 +1=7
m n 70 10 32 +1 70
∴2 =2,又0,∴= 218.解析:(1) 由题意知,
3
e
1
= e
2
,∴ b
a
2
2
=
1
4
2
,∴ a 2 = 3 b 2 ,又∵ P ( 3 ,1 ) 在椭圆上,∴ 3
a 2
+ 1
b 2
= 1 ,
∴ b 2 = 2 , a 2 = 6 ,∴椭圆 E
1
的标准方程为 x
6
2 + y
2
2 = 1
(2) 要证 S A P D = S B Q D 即证 A P = B Q ,设 A ( x A , y A ) , B ( x B , y B ) , P ( x P , y P ) , Q ( x Q , y Q )
①当直线 l1 斜率不存在时,由椭圆对称性可知 A P = B Q 成立
②当直线 l1 斜率存在时,设 k
1
,则AB方程: y − 1 = k
1
(
x − 3
)
联立
y
x
6
−
2
1
+
=
y
2
k
2
( 1
=
x
1
− 3 )
得 ( 3 k 21 + 1 ) x 2 + ( 6 k
1
− 6 3 k 21 ) x + 3 ( 1 − 3 k
1
) 2 − 6 = 0
∴ x
P
+ x
Q
= 6 3
3
k
k
2121 −
+
6
1
k 1 , x
P
x
Q
= 3
(
1 −
3 k
3
21
k 1
+
)
1
2
− 6
联立
y
x
1
−
2
2
1
+
=
y
4
k
2
(
1
=
x
1
− 3 )
得 ( 3 k 21 + 1 ) x 2 + ( 6 k
1
− 6 3 k 21 ) x + 3 ( 1 − 3 k
1
) 2 − 1 2 = 0
∴ x
A
+ x
B
=
6 3
3
k
k
2121 −
+
6
1
k
1 , x
A
x
B
=
3
(
1 −
3 k
3 k
21
1
+
2 )
1
− 1 2
∴ x
P
+ x
Q
= x
A
+ x
B
,∴ x
P
− x
A
= x
B
− x
Q
A P = 1 + k 21 x
P
− x
A
, B Q = 1 + k 21 x
B
− x
Q
∴ A P = B Q ,
综上所述: S
A P D
= S
B Q D
(3) 由第二问可知 C P = D H ,∴
B
D
Q
H
=
D
B
P
P
A P B P = C P D P
设直线CD的斜率为k ,直线CD方程为y−1=k ( x− 3 ) ,设
2 2
C ( x
C
, y
C
) , D ( x
D
, y
D
)
联立
y
x
1
−
2
2
1
+
=
y
4
k
2
2
=
( x
1
− 3 )
得 ( 3 k
2
2 + 1 ) x 2 − ( 6 3 k
2
2 − 6 k
2
) x + 3 ( 1 − 3 k
2
) 2 − 1 2 = 0
∴ x C + x D =
6 3
3
k
k
2
22
2
−
+
6
1
k
2 , x C x D =
3
(
1 −
3 k
3
2
k
2
2
+
2 )
1
− 1 2
CP DP = 1+k 2 x −x 1+k 2 x −x
2 C P 2 D P
A P B P = 1 + k 21 x
A
− x
P
1 + k 21 x
B
− x
P
19.解析:(1)
∴ ( 1+k 2)(x −x )(x −x ) = ( 1+k2)(x −x )(x −x )
2 C P D P 1 A P B P
即 ( 1+k 2) x x −x (x +x )+x 2 = ( 1+k2) x x −x (x +x )+x 2
2 C D P C D P 1 A B P A B P
1+k 2 1+k2
化简得 2 = 1 ,∴k2 =k 2,由题意k k ,∴k +k =0,∴+=
3k 2 +1 3k2 +1 1 2 1 2 1 2
2 1
f ( x ) 定义域为 x ( − 1 , + ) , f (' x ) =
x
1
+ 1
− m
①当−m0即m0时, f '(x)0, f (x)在(−1,+)上为增函数;
②当−m0即m0时, f (' x ) =
− m
x
x
+
+
1
1
−
1
m
= 0 x = 1
m
− 1 − 1 ,
1
f '(x)0−1x −1,
m
∴ f ( x ) 在 − 1 , 1
m
− 1 上为增函数,在 1
m
− 1 , + 上为减函数
(2) m = 1 时, h ( x ) = c o s x + ln ( x + 1 ) − x , h (' x ) = − s in x +
x
1
+ 1
− 1
①x(−1,0时, h (' x ) 在 ( − 1 , 0 上单调递减,∴ h (' x ) h (' 0 ) = 0
∴ h ( x ) 在(−1,0上单调递增,又 h ( 0 ) = 1 0 , h
1
e 2
− 1
= c o s
1
e 2
− 1
− 2 −
1
e 2
+ 1 0
∴ x
1
1
e 2
− 1 , 0
,使得h(x )=0,即h(x)在
1
( − 1 , 0 上有且仅有1个零点 x
1
② x , ) + 时,由(1)知 f ( x ) = ln ( x + 1 ) − x 在 , ) + 上单调递减,
即 f ( x ) f ( ) ln ( 1 ) = + −
∴ h ( x ) c o s x f ( x ) 1 ln ( 1 ) 1 ln e 2 3 0 = + + + − + − = −
∴ h ( x ) 在,+)上没有零点
③ x ( 0 , ) 时,
−
x
s in
1
+ 1
x
−
1
0
0
,∴ h (' x ) = − s in x +
x
1
+ 1
− 1 0
即 h ( x ) 在(0,)上单调递减,又 h ( 0 ) = 1 , h ( ) ln ( 1 ) 1 0 = + − −
∴ h ( x ) 在(0,)上有且仅有一个零点 x
2
综上所述, h ( x ) 在(−1,+)上有且仅有两个不同的零点 x 1 和x 2
(3) 令(x)= f (x)+g(x)=ln(x+1)+cosmx−mx−1
由于(x)0恒成立,且(0)=0,同时 ( x ) 在 ( − 1 , + ) 上连续,
∴ x = 0 是(x)的一个极大值点
1
∵'(x)= −msinmx−m,∴
x+1
(' 0 ) 1 m 0 = − = 即 m = 1 ,
下面证明 m = 1 时 ( x ) 0 在x(−1,+)上恒成立
由(1)知 m = 1 时, f (x)在(−1,0)上单调递增,在(0,+)上单调递减
∴ f (x) f (0)=0,又g(x)=cosx−10,∴(x)= f (x)+g(x)0恒成立