文档内容
九江市 2024 年第二次高考模拟统一考试
数 学 试 题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、准考证号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮
擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试题卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并收回.
一、选择题:本题共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.若集合Ax|2≤x≤4,B{x|x2 6x≥0},则A B ( A )
A.[2,0] B.[0,4] C.[2,6] D.[4,6]
解: Bx|x≤0或x≥6,A B[2,0],故选A.
2i
2.已知z ,则z( D )
1i
3 3 3 3 1 3 1 3
A. i B. i C. i D. i
2 2 2 2 2 2 2 2
(2i)(1i) 1 3 1 3
解: z i,z i,故选D.
(1i)(1i) 2 2 2 2
3.若函数 f(x)ln(ax1)在(1,2)上单调递减,则实数a的取值范围是( C )
1 1
A.(,0) B.( ,0) C.[ ,0) D.[1,0)
2 2
解:由复合函数单调性可知,u(x)ax1在(1,2)上单调递减,a0.由定义域可知,u(x)ax10
1 1
在(1,2)上恒成立,u(2)≥0,a≥- .综上 ≤a0.故选C.
2 2
4.第14届国际数学教育大会(ICME-International Congress of
Mathematics Education)在我国上海华东师范大学举行.如图是
本次大会的会标,会标中“ICME-14”的下方展示的是八卦
中的四卦——3、7、4、4,这是中国古代八进制计数符号,换
算成现代十进制是383 782 481480 2020 ,正
是会议计划召开的年份,那么八进制数77 7换算成十进制数,则换算后这个数的末位数字是( B )
10个7
A.1 B.3 C.5 D.7
7(1810)
解:换算后的数是780 781 789 810 1,81,82,83,84, 的末位数字构成以4为周期的
18
数列8,4,2,6,8,4,2,6, ,故810 1的末位数字是3.故选B.
5.在正方体ABCD ABC D 中,O为四边形ABC D 的中心,则下列结论正确的是( B )
1 1 1 1 1 1 1 1
{#{QQABKQqAggiAAoAAARhCUQGgCEMQkAGACIoGBBAIoAAAiRFABAA=}#}A.AO//BC B.AO BD
1
C.平面AOB 平面COD D.若平面AOB平面COD l,则l//平面BC D
1
解:A选项,连接AD ,AD //BC ,又 AO AD A,A错误.
1 1 1 1
B选项,BD平面ACC A ,AO平面ACC A ,故AOBD,B正确. D 1 C 1
1 1 1 1
O
E
C选项,取AB,CD的中点M,N ,AD,BC 的中点E,F, F
1 1 1 1 A
1 B
1
连接OM,ON,MN,EF,易得EF 平面MON ,故MON 为
平面AOB与平面COD所成的二面角,设AB 2,则OM ON 5, D N C
π
MN=2,显然MON ,C错误.
2
A M B
D 选项,若平面AOB平面COD l,则l即为直线EF ,EF∥AB,而AB 平面BC D B,D 错
1
误.
故选B.
π 5 1
6.已知,(0, ),cos() ,tantan ,则( A )
2 6 4
π π π 2π
A. B. C. D.
3 4 6 3
5 2
coscossinsin , coscos ,
6 3
解:由已知可得 解得
sinsin 1 1
, sinsin .
coscos 4 6
1 π
cos()coscossinsin , (0,π), .故选A.
2 3
x2 y2
7.在平面直角坐标系xOy中,已知双曲线C: 1(ab0)的右焦点为F( 5,0),P为C 上一点,
a2 b2
6
以OP为直径的圆与C 的两条渐近线相交于异于点O 的M,N 两点.若|PM ||PN| ,则C 的离心率为
5
( B )
10 15 3
A. B. C. D. 5
2 3 2
x 2 y 2
解:依题意得PM OM ,PN ON ,设P(x ,y ),则 0 0 1,
0 0 a2 b2
|bx ay | |bx ay | |b2x 2 a2y 2| a2b2 a2b2 6
|PM ||PN| 0 0 0 0 0 0 ,a2b2 6,又a2 b2 5,
a2 b2 a2 b2 a2 b2 c2 5 5
15
ab0,a 3,b 2 ,e ,故选B.
3
8.已知一个圆台内接于球O(圆台的上、下底面的圆周均在球面上).若该圆台的上、下底面半径分别为1
{#{QQABKQqAggiAAoAAARhCUQGgCEMQkAGACIoGBBAIoAAAiRFABAA=}#}和2,且其表面积为(5 3 2)π,则球O的体积为( C )
32π 20 5π 5 5π
A. B.5π C. D.
3 3 3
解:设圆台母线长为l,上、下底面半径分别为r 和r ,则圆台侧面积为 D r 1 C
1 2 l
M r
S π(r r )l π (1 2) l 3πl,上、下底面面积分别为π和4π. A 2 B
侧 1 2
O
圆台表面积为(5 3 2)π, l 2, 圆台高h l2 (r r)2 211.
2 1
设球O半径为R,圆台轴截面ABCD为等腰梯形,且AB 4,CD 2,高为1.作OM AB于点M ,
R2 4 x2,
设OM x. r2 h2 2r2, 球心O在圆台外部, 解得x 1,R 5, 球O
1 2 R2 1 (1 x)2,
20 5π
的体积为 .故选C.
3
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部
选对的得6分,部分选对的得3分,有选错的得0分.
9.射击作为一项综合运动项目,不仅需要选手们技术上的过硬,更需要他们在临场发挥时保持冷静和专注.
第19届亚运会在我国杭州举行,女子10米气步枪团体决赛中,中国队以1896.6环的成绩获得金牌,并
创造新的亚洲纪录.决赛中,中国选手黄雨婷、韩佳予和王芝琳在最后三轮比赛中依次射击,成绩(环)
如下: 黄雨婷 韩佳予 王芝琳
第4轮 105.5 106.2 105.6
第5轮 106.5 105.7 105.3
第6轮 105 106.1 105.1
则下列说法正确的是( ABD )
A.三轮射击9项成绩极差为1.5
B.三轮射击成绩最好的一轮是第五轮
C.从三轮射击成绩来看,黄雨婷射击成绩最稳定
D.从三轮各人平均成绩来看,韩佳予表现更突出
解:三轮射击9项成绩极差为106.5 105 1.5,A正确;第四轮的总成绩为317.3环,第五轮的总成绩为
317.5环,第六轮的总成绩为316.2环,B正确;王芝琳的射击成绩最稳定,C错误;黄雨婷的平均成绩约
为105.67,韩佳予的平均成绩为106,王芝琳的平均成绩约为105.33,D正确.故选ABD.
10.已知抛物线C:y2 2px( p0)的焦点为F ,O 为坐标原点,动点P在C 上,若定点M(2, 3)满足
MF 2OF ,则( BD )
A.C 的准线方程为x 2 B.△PMF 周长的最小值为5
π
C.直线MF 的倾斜角为 D.四边形OPMF 不可能是平行四边形
6
p p
解: MF (2 )2 3,OF ,由 MF 2OF ,得3p2 8p280,解得 p2.C 的方程为
2 2
y2 4x,准线方程为x1,A错误;过点P作准线x1的垂线,垂足为H ,由抛物线定义知 PF PH ,
{#{QQABKQqAggiAAoAAARhCUQGgCEMQkAGACIoGBBAIoAAAiRFABAA=}#}△PMF 周长为 PM PF MF PM PH 2,当M,P,H 三点共线时, PM PH 取得最小值3,
30 π
△PMF周长的最小值为5,B正确; k 3,直线MF 的倾斜角为 ,C错误;过点M
MF 21 3
3 3 5
作OF 的平行线,交抛物线于点P,可得P的坐标为( , 3),此时 PM 2 OF ,四边形OPMF
4 4 4
不是平行四边形,D正确.
故选BD.
11.已知函数 f(x)的定义域为R,x,yR,f(xy)xy xf(y) yf(x),则下列命题正确的是( ACD )
A. f(x)为奇函数 B. f(x)为R上减函数
1 1 10
C.若x 0,则xf( ) f(x)为定值 D.若 f(2)2,则 f(2k)2046
x x
k1
解:令x y 1,得 f(1)1;令x y 1,得 f(1)1;令y 1,得 f(x)x xf(1) f(x),
即 f(x)f(x), f(x)为奇函数,A正确;
由 f(1)1, f(1)1,知 f(x)不可能为R上减函数,B错误;
1 1 1 1 1
令y ,得 f(1)1 xf( ) f(x),即xf( ) f(x)2,C正确;
x x x x x
令 y 2,得 f(2x)2x xf(2)2f(x), f(2)2, f(2x)2f(x),故 f(2n)2n,
10 2(1210)
f(2k)2122 210 2046,D正确.
12
k1
故选ACD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.为助力乡村振兴,九江市教科所计划选派 5 名党员教师前往 5 个乡村开展“五育”支教进乡村党建活
动,每个乡村有且仅有1人,则甲不派往乡村A的选派方法有_ 96 _种.
解:C1A4 96.
4 4
13.欧拉于1765年在他的著作《三角形的几何学》中首次提出定理:三角形的重心、垂心和外心共线,这
条线称之为三角形的欧拉线.已知A(0,2),B(4,2),C(a,1),且△ABC为圆x2 y2 ExFy 0内
接三角形,则△ABC的欧拉线方程为y 1.
22 2F 0, E 4,
解:依题意得 解得 故圆心坐标为(2,1),即△ABC 的外心坐标为
42 22 4E2F 0, F 2.
a4
(2,1).又△ABC的重心坐标为( ,1),故△ABC的欧拉线方程为y 1.
3
14.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知A,B,C成等差数列,a2 c2 4,则△ABC
3
面积的最大值是 ,(4sin AsinC3)b2 12 .
2
{#{QQABKQqAggiAAoAAARhCUQGgCEMQkAGACIoGBBAIoAAAiRFABAA=}#}π
解: A,B,C成等差数列,2B AC,又AC πB,B ,
3
a2 c2 4≥2ac,ac≤2,当且仅当ac 2 时取等号,
1 3 3 3
S acsinB ac≤ ,故△ABC面积的最大值为 .
△ABC 2 4 2 2
3 3
由正弦定理得bsinAasinB a,bsinC csinB c,
2 2
3 3
(4sinAsinC3)b2 4(bsinA)(bsinC)3b2 4 a c3b2 3(acb2),
2 2
由余弦定理得b2 a2 c2 2accosB a2 c2 ac,即acb2 a2 c2 4,
(4sin AsinC3)b2 3412.
(第一空2分,第二空3分)
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(本小题满分13分)
已知函数 f(x)(2xa)ln(x1)b(a,bR)在x2处的切线方程为3x y20.
(1)求a,b的值;
(2)判断 f(x)的单调性.
2xa
解:(1) f(x)2ln(x1) ………1分
x1
由题意, f(2)3, f(2)4………3分(每写对一个得1分)
4a3且b4,即a1,b4………5分(每写对一个得1分)
2x1
(2)由(1)知 f(x)2ln(x1) (x1)………6分
x1
2x1 2 1 2x3
令g(x) f(x)2ln(x1) ,则g(x) ………7分
x1 x1 (x1)2 (x1)2
3 3
当x(1, )时,g(x)0;当x( ,)时,g(x)0………9分(每写对一个得1分)
2 2
3 3
f(x)在(1, )上单调递减,在( ,)上单调递增………10分
2 2
3
f(x)≥ f( )42ln20………12分
2
f(x)在(1,)上单调递增………13分
16.(本小题满分15分)
2023年10月10日,习近平总书记来到九江市考察调研,特别关注生态优先,绿色发展.某生产小型污水
处理设备企业甲,原有两条生产线,其中1号生产线生产的产品优品率为0.85,2号生产线生产的产品优
品率为0.8.为了进一步扩大生产规模,同时响应号召,助力长江生态恢复,该企业引进了一条更先进、更
环保的生产线,该生产线(3 号)生产的产品优品率为0.95.所有生产线生产的产品除了优品,其余均为
良品.引进 3 号生产线后,1,2 号生产线各承担20%的生产任务,3 号生产线承担60%的生产任务,三
条生产线生产的产品都均匀放在一起,且无区分标志.
(1)现产品质检员,从所有产品中任取一件进行检测,求取出的产品是良品的概率;
{#{QQABKQqAggiAAoAAARhCUQGgCEMQkAGACIoGBBAIoAAAiRFABAA=}#}(2)现某企业需购进小型污水处理设备进行污水处理,处理污水时,需几台同型号的设备同时工作.现有两
种方案选择:方案一,从甲企业购进设备,每台设备价格30000元,可先购进2台设备.若均为优品,则2
台就可以完成污水处理工作;若其中有良品,则需再购进 1 台相同型号设备才能完成污水处理工作.方案
二,从乙企业购进设备,每台 23000 元,需要三台同型号设备同时工作,才能完成污水处理工作.从购买
费用期望角度判断应选择哪个方案,并说明理由.
解:(1)设事件B 表示“产品来源于第i条生产线”(i 1,2,3),事件A表示“取得良品”.
i
由全概率公式,可得P(A) P(B )P(A|B )P(B )P(A|B )P(B )P(A|B )………1分
1 1 2 2 3 3
0.2(10.85)0.2(10.8)0.6(10.95)0.1………5分
(每写对一个得1分)
(2)由(1)可知,选择甲企业同时购得两台优品的概率为P (10.1)(10.1)0.81………6分
从甲企业购买设备只需要两台设备的概率为0.81,需要购买第三台设备的概率为0.19…………8分
设从甲企业购买设备费用为 X ,则X 的所有可能取值为60000,90000………10分
X 的分布列为
X 60000 90000
P 0.81 0.19
E(X)600000.81900000.1965700(元)………12分
选择乙企业购买设备费用为Y ,则E(Y)32300069000(元)………14分
应该选择方案一………15分
17.(本小题满分15分)
P
如图,三棱锥PABC 中,BC 平面PAC ,BC 3,AC 3,PB 5,
点E满足AE 2EC ,PE 1. C
E
(1)证明:平面PBE 平面ABC;
(2)点D在AB上,且BE CD,求直线PA与平面PCD所成角的正弦值. B D A
解:(1)证明: BC 平面PAC ,PE 平面PAC ,PE BC ,
同理BC PC………1分
又点E满足AE 2EC ,AC 3,CE 1………2分
在Rt△PBC 中,PC PB2 BC2 2………3分
在△PCE中, PE CE 1,PC2 PE2 CE2,PE AC………4分
z
又AC BC C,AC,BC 平面ABC,PE 平面ABC………5分
P
又PE 平面PBE ,平面PBE 平面ABC………6分
(2)由(1)知PE 平面ABC,PE 平面PAC ,平面PAC 平面ABC,
以C为原点建立空间直角坐标系,如图所示…………7分
C
E
则C(0,0,0),A(0,3,0),B( 3,0,0),E(0,1,0),P(0,1,1),
B D A
y
PA(0,2,1)…………8分 x
设ADtAB( 3t,3t,0),则CDCA AD(0,3,0)( 3t,3t,0)( 3t,33t,0),
{#{QQABKQqAggiAAoAAARhCUQGgCEMQkAGACIoGBBAIoAAAiRFABAA=}#}BE ( 3,1,0)………9分
1
BE CD,BECD0,即 3 3t1(33t)000,解得t ,D为AB的中点,
2
3 3
D( , ,0)………10分
2 2
3 3
设平面PCD的法向量为m(x,y,z),CD( , ,0),CP(0,1,1),
2 2
3 3
mCD x y 0,
则 2 2 …………11分
mCP yz 0,
不妨取x 3,则y 1,z 1,m( 3,1,1)…………12分
mPA
3
设直线PA与平面PCD所成的角为,sin cosm,PA …………14分
m PA 5
3
故直线PA与平面PCD所成角的正弦值为 ………15分
5
18.(本小题满分17分)
x2 y2
已知椭圆E: 1(ab0)和圆C:x2 y2 1,C 经过E 的焦点,点A,B为E 的右顶点和上顶点,
a2 b2
1
C 上的点D满足AD AB.
3
(1)求E 的标准方程;
(2)设直线l与C 相切于第一象限的点P,与E 相交于M,N 两点,线段MN 的中点为Q.当|PQ|最大时,
求l的方程.
1 2a b
解:(1)依题意得A(a,0),B(0,b),由AD AB,得D( , )…………1 分
3 3 3
4a2 b2
代入C 的方程x2 y2 1中,得 1, ①…………3 分
9 9
又 C经过E 的焦点,c1,即a2 b2 1, ②…………5分
x2
由①②解得a 2,b1,E的方程为 y2 1…………6分
2
(2)解法一:依题意,设l的方程为ykxb(k 0,b0),M(x ,y ),N(x ,y ),Q(x ,y )
1 1 2 2 0 0
………7分
|b|
l与C 相切, 1,即b2 k2 1………9分
k2 1
{#{QQABKQqAggiAAoAAARhCUQGgCEMQkAGACIoGBBAIoAAAiRFABAA=}#}x2
1 y2 1,
2 1 (x x )(x x ) 1
又 两式相减得 2 1 2 1 (y y )(y y )0,即k ………11分
x 2 2 2 1 2 1 OQ 2k
2 y 2 1,
2 2
ykxb,
2kb b
联立方程组 1 解得x ,y ………12分
y x, 0 2k2 1 0 2k2 1
2k
当|PQ|最大时,|OQ|最大………13分
2kb b (4k2 1)b2 (4k2 1)(k2 1) 4k4 5k2 1
|OQ| ( )2 ( )2
2k2 1 2k2 1 (2k2 1)2 (2k2 1)2 4k4 4k2 1
k2 1
1 1 ………14分
4k4 4k2 1 1
4k2 4
k2
1 1 2
4k2 4≥2 4k2 48,当且仅当k 时取等号………15分
k2 k2 2
1 3 2 3 2 6
|OQ|≤ 1 ,即|OQ|的最大值为 ,此时b ………16分
8 4 4 2
故l的方程为x 2y 30………17分
解法二:依题意,设l的方程为xmyn(m0,n0),M(x ,y ),N(x ,y ),Q(x ,y ),P(x ,y )
1 1 2 2 0 0 3 3
………7分
xmyn,
联立方程组x2 化简得(m2 2)y2 2mnyn2 20………8分
y2 1,
2
2mn mn
由0,得m2 n2 20,y y ,y ………9分
1 2 m2 2 0 m2 2
xmyn,
联立方程组 化简得(m2 1)y2 2mnyn2 10………10分
x2 y2 1,
mn
由0,得n2 m2 1,y ………11分
3 m2 1
1 m 1
PQ 1m2 y y 1m2 mn ………14分
0 3 (m2 1)(m2 2) m2 2 2
(m)( )
m
2 1 2
又 (m)( )≥2 2 ,当且仅当m 2时取等号,PQ ≤ ………15分
m 2 2 4
当|PQ|最大时,m 2,n 3………16分
{#{QQABKQqAggiAAoAAARhCUQGgCEMQkAGACIoGBBAIoAAAiRFABAA=}#}故l的方程为x 2y 30………17分
19.(本小题满分17分)
定义两个n维向量a (x ,x , ,x ),a (x ,x , ,x )的数量积a a x x x x
i i,1 i,2 i,n j j,1 j,2 j,n i j i,1 j,1 i,2 j,2
x x (i, jN ),a a a 2,记x 为a 的第k 个分量(k≤n且kN ).如三维向量a
i,n j,n i i i i,k i 1
(2,1,5),其中a 的第2分量a 1.若由n维向量组成的集合A满足以下三个条件:①集合中含有n个
1 1,2
n维向量作为元素;②集合中每个元素的所有分量取0或1;③集合中任意两个元素a ,a ,满足a 2 a 2
i j i j
T (T 为常数)且a a 1.则称A为T 的完美n维向量集.
i j
(1)求2的完美3维向量集;
(2)判断是否存在完美4维向量集,并说明理由;
(3)若存在A为T 的完美n维向量集,求证:A的所有元素的第k 分量和S T .
k
解:(1)依题意,得集合A中含有3个元素a (i 1,2,3),且每个元素中含有三个分量………1分
i
a2 a 2 a 2 2,每个元素中的三个分量中有两个取1,一个取0………2分
1 2 3
a (1,1,0),a (1,0,1),a (0,1,1)………3分
1 2 3
又a a a a a a 1,2的完美3维向量集为A{(1,1,0),(1,0,1),(0,1,1)}………4分
1 2 1 3 2 3
(直接写出正确答案不扣分. 写成A(1,1,0),(1,0,1),(0,1,1)扣1分)
(2)依题意,完美4维向量集B含有4个元素b (i 1,2,3,4),且每个元素中含有四个分量,
i
T{0,1,2,3,4}………5分
(ⅰ)当T 0时,b {(0,0,0,0)},与集合中元素的互异性矛盾,舍去………6分
i
(ⅱ)当T 1时,b {(1,0,0,0),(0,1,0,0),(0,0,1,0),(0,0,0,1)},不满足条件③,舍去………7分
i
(ⅲ)当T 2时,b {(1,1,0,0),(1,0,1,0),(1,0,0,1),(0,1,1,0),(0,1,0,1),(0,0,1,1)}.
i
(1,1,0,0)(0,0,1,1)0,故(1,1,0,0)和(0,0,1,1)至多一个在B中;同理(1,0,1,0)和(0,1,0,1)及
(1,0,0,1)和(0,1,1,0)也至多一个在B中,故集合B中的元素个数小于4,不满足条件①,舍去
………8分
(ⅳ)当T 3时,b {(1,1,1,0),(1,1,0,1),(1,0,1,1),(0,1,1,1)},不满足条件③,舍去……… 9分
i
(ⅴ)当T 4时,b {(1,1,1,1)},与集合中元素的互异性矛盾,舍去………10分
i
综上所述,不存在完美4维向量集………11分
(判断正确得1分)
{#{QQABKQqAggiAAoAAARhCUQGgCEMQkAGACIoGBBAIoAAAiRFABAA=}#}(3)依题意,T 的完美n维向量集C 含有n个元素c (i 1,2, ,n),且每个元素中含有n个分量,
i
c2 T ,每个元素中有T 个分量为1,其余分量为0,S S S nT (*)………13分
i 1 2 n
由(2)分析知T 0,1,n,故2≤T n………14分
假设存在k ,使得T 1≤S ≤n,不妨设T 1≤S ≤n.
k 1
(ⅰ)当S n时,如图1,由条件③知S =0或S 1(i1),
1 i i
此时S S S ≤ n(n1)2n12n≤nT ,
1 2 n
与(*)矛盾,不合题意………15分
(ⅱ)当T 1≤S n时,如图2,
1
记S x x x (k 1,2, ,n),
k 1,k 2,k n,k 图1
不妨设x x x 1,x 0,x x 1.
1,1 2,1 T1,1 n,1 n,2 n,T1
下面研究c ,c , ,c 的前T 1个分量中所有含1的个数.
1 2 T1
一方面,考虑c ,c , ,c 中任意两个向量的数量积为1,
1 2 T1
故x ,x , ,x ( j2,3, ,T 1)中至多有1个1,
1,j 2,j T1,j
故c ,c , ,c 的前T 1个分量中,所有含1的个数至多
1 2 T1
有(T 1)T 2T 1个1 (**). 图2
另一方面,考虑c c 1(i1,2, ,T 1),故c ,c , ,c 的前T 1个分量中,含有(T 1)(T 1)2T 2
i n 1 2 T1
个1,与(**)矛盾,不合题意………16分
故对任意k≤n且kN ,S ≤T ,由(*)得S T ………17分
k k
{#{QQABKQqAggiAAoAAARhCUQGgCEMQkAGACIoGBBAIoAAAiRFABAA=}#}