文档内容
V.02024 届高三联合模拟考试
数学试题
东北师大附中 长春十一高中 吉林一中 四平一中 松原实验中学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自已的考生号、姓名、考场号填写在答题卡上,
2.回答选择时,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.如需要改动,
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,写在本试卷上
无效.
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.已知集合A= { x∣y =log ( 2−x )} ,B= { y∣y =2x−2} ,则A∩B=( )
2
A.
(
0,2
)
B.
[
0,2
]
C.
( 0,+∞)
D.
(−∞,2 ]
i
2.已知复数z= ,则z的虚部为( )
1−i
1 1 1 1
A.− B.− i C. D. i
2 2 2 2
3.将一枚质地均匀的骰子连续抛掷6次,得到的点数分别为1,2,4,5,6,x,则这6个点数的中位数为4的概率
为( )
1 1 1 2
A. B. C. D.
6 3 2 3
4.刍薨是《九章算术》中出现的一种几何体,如图所示,其底面ABCD为矩形,顶棱PQ和底面平行,书中
描述了刍薨的体积计算方法:求积术曰,倍下袤,上袤从之,以广乘之,又以高乘之,六而一,即
1
V = ( 2AB+PQ ) BC⋅h(其中h是刍薨的高,即顶棱PQ到底面ABCD的距离),已知
6
AB=2BC =8,PAD和QBC均为等边三角形,若二面角P−AD−B和Q−BC−A的大小均为120°,则
该刍薨的体积为( )
学科网(北京)股份有限公司99
A.30 3 B.20 3 C. 3 D.48+4 3
2
5.中国空间站的主体结构包括天和核心舱、问天实验舱和梦天实验舱.假设中国空间站要安排甲,乙,丙,丁4
名航天员开展实验,其中天和核心舱安排2人,问天实验舱与梦天实验舱各安排1人.若甲、乙两人不能同时
在一个舱内做实验,则不同的安排方案共有( )种
A.8 B.10 C.16 D.20
π 3 5π
6.已知cos α−
+sinα= ,则sin α− 的值是( )
6 4 6
3 1 1 3
A.− B.− C. D.
4 4 4 4
7.已知点F 为地物线C: y2 =4x的焦点,过F 的直线l与C交于A,B两点,则 AF +2 BF 的最小值为
( )
A.2 2 B.4 C.3+2 2 D.6
1 1 1 3
8.已的a=sin ,b= cos ,c=ln ,则( )
3 3 3 2
A.c0,不等式g ( a+lnx )≤ g ( xex−2 −x ) 恒成立,则实数a的最大值为-1
lnt 1
D.若 f ( x )= g ( x )=t(t >0),则 的最大值为
1 2 2x ( x +1 ) e
2 1
三、填空题:本题共 3小题,每小题 5分,共 15分.
6
2
12.x−
展开式的常数项为__________.
x2
1
13.已知向量a,b 为单位向量,且a⋅b =− ,向量c与a+3b共线,则|b +c|的最小值为__________.
2
x2 y2
14.已知双曲线C: − =1(a >0,b>0)的左,右焦点分别为F,F ,P为C右支上一点,
a2 b2 1 2
2π
∠PF F = ,PFF 的内切圆圆心为M ,直线PM 交x轴于点N, PM =3 MN ,则双曲线的离心率为
2 1 3 1 2
__________.
四、解答题:本题共 5小题,共 77分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
学科网(北京)股份有限公司15.(本小题13分)
为了更好地推广冰雪体育运动项目,某中学要求每位同学必须在高中三年的每个冬季学期选修滑冰、滑雪、冰
1
壶三类体育课程之一,且不可连续选修同一类课程若某生在选修滑冰后,下一次选修滑雪的概率为 :在选
3
3 2
修滑雪后,下一次选修冰壶的概率为 ,在选修冰壶后,下一次选修滑冰的概率为 .
4 5
(1)若某生在高一冬季学期选修了滑雪,求他在高三冬季学期选修滑冰的概率:
(2)苦某生在高一冬季学期选修了滑冰,设该生在高中三个冬季学期中选修滑冰课程的次数为随机变量X,
求X的分布列及期望,
16.(本小题15分)
在ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知a =1,cosC+ccosA−2bcosB=0.
(1)求B;
(2)若AC =2CD,且BD= 3,求c.
17.(本小题15分)
如图,在四棱锥P−ABCD中,底面是边长为2的正方形,且PB= 6BC,点O,Q分别为棱CD,PB的中
点,且DQ⊥平面PBC .
(1)证明:OQ∥平面PAD;
(2)求二面角P−AD−Q的大小.
18.(本小题17分)
已知椭圆C:
x2
+
y2
=1(a>b>0)的两焦点F (−1,0 ) ,F ( 1,0 ) ,且椭圆C过P
− 3,
3
.
a2 b2 1 2 2
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)设椭圆C的左、右顶点分别为A,B,直线l交椭圆C于M,N 两点(M,N 与A,B均不重合),记直线
AM 的斜率为k ,直线BN 的斜率为k ,且k −2k =0,设AMN ,BMN 的面积分别为S ,S ,求
1 2 1 2 1 2
学科网(北京)股份有限公司S −S 的取值范围
1 2
18.(本小题17分)
已知 f ( x )=ae2x −2xex(其中e=2.71828为自然对数的底数).
(1)当a =0时,求曲线y = f ( x ) 在点 ( 1, f ( 1 )) 处的切线方程,
1
(2)当a= 时,判断 f ( x ) 是否存在极值,并说明理由;
2
1
(3)∀x∈R, f ( x )+ ≤0,求实数a的取值范围.
a
五校联合考试数学答案
一、单选题
1-8ACADB BCD
二、多选题
9.ABD 10.BC 11.AC
三、填空题
21 7
12.60 13. 14.
14 5
四、解答题
15.解:(1)若高一选修滑雪,设高三冬季学期选修滑冰为随机事件A,
3 2 3
则P ( A )= × = .
4 5 10
(2)随机变量X 的可能取值为1,2.
学科网(北京)股份有限公司3 2 3 1 13 2 2 1 1 7
P ( X =1 )= × + × = ,P ( X =2 )= × + × = .
5 3 4 3 20 5 3 4 3 20
所以X 的分布列为:
X 1 2
13 7
P
20 20
13 7 27
E ( X )= +2× = .
20 20 20
16.解:(1)a =1,∴cosC+ccosA−2bcosB=acosC+ccosA−2bcosB=0.
∴sinAcosC+sinCcosA−2sinBcosB=sin ( A+C )−2sinBcosB=0.
1 π
又A+B+C =π,∴sin ( A+C )=sinB≠0,∴cosB= ∴B= .
2 3
(2)AC =2CD,设CD= x,则AC =2x,
c2 +1−4x2 1
在ABC中cosB= = ,∴c2 +1−4x2 =c.
2c 2
1+4x2 −c2 x2 −2
在ABC与BCD中,cos∠BCA= ,cos∠BCD= ,∴6x2 −c2 −3=0.
4x 2x
3± 21 3+ 21
∴c2 −3c−3=0,∴c= .c>0∴c= .
2 2
1
17.解:(1)取PA中点G,连接GQ,GD∴点Q为PB中点,∴GQ∥ AB,GQ= AB.
2
1
底面是边长为2的正方形,O为CD中点,∴DO∥ AB,DO= AB.
2
∴GQ∥OD,GQ=OD∴四边形GQOD是平行四边形.∴OQ∥ DG.
OQ⊄平面PAD,GD⊂平面PAD,∴OQ∥平面PAD.
(2)DQ⊥平面PBC,BC ⊂平面PBC∴DQ⊥ BC .
又底面是边长为2的正方形,∴DC ⊥ BC,DQ∩DC = D,∴BC ⊥平面DCQ.
学科网(北京)股份有限公司OQ⊂平面DCQ,∴BC ⊥OQ.又CQ⊂平面DCQ,∴BC ⊥CQ.
PB=2 6,∴QB= 6,BC =2,∴QC = 2.
底面是边长为2的正方形,∴DB=2 2,∴DQ= 2∴DQ=CQ,
O为CD中点,∴OQ⊥ DC .又BC ⊥OQ,DC∩BC =C,∴OQ⊥平面ABCD.
取AB中点E,以OE,OC,OQ所在直线分别为x,y,z轴建立如图所示的空间直角坐标系O−xyz,
则O ( 0,0,0 ) ,Q ( 0,0,1 ) ,A ( 2,−1,0 ) ,B ( 2,1,0 ) ,D ( 0,−1,0 ) ,P (−2,−1,2 )
所以AP=(−4,0,2 ) ,AD=(−2,0,0 ) ,AQ=(−2,1,1 ),
设平面PAD法向量为m=(
x,y,z
)
,
m⋅AP=−4x+2z =0
则 ∴m=( 0,1,0 )
m⋅AD=−2x=0
设平面QAD法向量为n
=(
x,y,z
)
,
n⋅AQ=−2x+ y+z =0
则 ∴n =( 0,1,−1 )
n⋅AD=−2x=0
m⋅n 2
cosm,n >= =
m ⋅ n 2
又二面角P−AD−Q范围为 ( 0,π ) ,
π
所以二面角P−AD−Q的大小为 .
4
学科网(北京)股份有限公司
c=1 a =2,
x2 y2
18.解:(1)由题意可得:a2 −b2 =c2 ,解得b= 3,所以椭圆的方程为: + =1;
4 3
3 3 c=1
+ =1
a2 4b2
(2)依题意,A
(−2,0 )
,B
(
2,0
)
,设M
(
x ,y
)
,N
(
x ,y
)
,直线BM 斜率为k .
1 1 2 2 BM
若直线MN的斜率为0,则点M,N 关于y轴对称,必有k +k =0,不合题意.所以直线MN的斜率必不为
1 2
0,设其方程为x=ty+m ( m≠±2 ) ,
3x2 +4y2 =12,
与椭圆C的方程联立 得 ( 3t2 +4 ) y2 +6tmy+3m2 −12=0,
x=ty+m,
6tm
y + y =− ,
所以Δ=48 ( 3t2 +4−m2 ) >0,且 1 2 3t2 +4 因为M ( x ,y ) 是椭圆上一点,满足
3m2 −12 1 1
y y = .
1 2 3t2 +4
x2
x2 y2 31− 1
1 + 1 =1,所以 y y y2 4 3 ,
4 3 k ⋅k = 1 ⋅ 1 = 1 = =−
1 BM x +2 x −2 x2 −4 x2 −4 4
1 1 1 1
3 −3 y y
则k =− =2k ,即k ⋅k = .因为k ⋅k = 1 2
1 4k 2 BM 2 8 BM 2 ( x −2 )( x −2 )
BM 1 2
y y y y
= 1 2 = 1 2
( ty +m−2 )( ty +m−2 ) t2y y +t ( m−2 )( y + y )+(m−2)2
1 2 1 2 1 2
3m2 −12
( )
3t2 +4 3 m2 −4 3 ( m+2 ) 3
= = = =− ,
t2 ( 3m2 −12 ) 6t2m ( m−2 ) 4(m−2)2 4 ( m−2 ) 8
− +(m−2)2
3t2 +4 3t2 +4
2 4 32
所以m=− ,此时Δ=483t2 +4− =483t2 + >0,
3 9 9
2
故直线MN恒过x轴上一定点D − ,0.
3
学科网(北京)股份有限公司 6tm 4t
y + y =− = ,
1 2 3t2 +4 3t2 +4
因此 ,所以 S −S =
3m2 −12 32 1 2
y y = =− .
1 2 3t2 +4 3 ( 3t2 +4 )
1 2 1 2
y − y −2− − − y − y 2− − .
2 1 2 3 2 1 2 3
8 3 3t2 + 32 ( 3t2 +4 ) − 4
= 2 y − y = 2 ( y + y )2 −4y y = 3 9 = 8 3 9
3 1 2 3 1 2 1 2 3t2 +4 3 ( 3t2 +4 )2
8 3 1 4
= −
3 3t2 +4 9 ( 3t2 +4 )2
1 1 8 3 4
令x= 3t2 +4 ∈ 0, 4 , S 1 −S 2 = 3 − 9 x2 +x
1 1 8 6
当 = 即t =0时, S −S 取得最大值 .
3t2 +4 4 1 2 9
8 3 4 8 6
∴ S −S = − x2 +x∈0,
1 2 3 9 9
19.解:(1)当a =0时, f ( x )=−2xex, f′( x )=−2 ( x+1 ) ex .
f′( 1 )=−4e.∴曲线y = f ( x ) 在点 ( 1, f ( 1 )) 处的切线方程为
y =−4e ( x−1 )−2e=−4ex+2e.
1 1
(2)当a= 时, f ( x )= e2x −2xex,定义域为 (−∞,+∞)
2 2
f′( x )=e2x −2 ( x+1 ) ex =ex( ex −2x−2 ) ,
令F ( x )=ex −2x−2,则F′( x )=ex −2,
当x∈(−∞,ln2 ) ,F′(
x
)<0;当x∈( ln2,+∞) ,F′(
x
)>0;
所以F
(
x
)
在
(−∞,ln2 )
递减,在
( ln2,+∞)
上递增,
F(x) = F ( ln2 )=2−2ln2−2=−2ln2<0
min
1
F (−1 )= >0,F ( 2 )=e2 −6>0
e
学科网(北京)股份有限公司存在x
∈(−1,ln2 )
使得F
(
x
)=0,存在x ∈(
ln2,2
)
使得F
(
x
)=0,
1 1 2 2
x∈(−∞,x )
时,F
(
x
)>0, f′(
x
)>0,
f
(
x
)
单调递增;
1
x∈(
x ,x
)
时,F
(
x
)<0, f′(
x
)<0,
f
(
x
)
单调递减;
1 2
x∈(
x
,+∞)
时,F
(
x
)>0, f′(
x
)>0,
f
(
x
)
单调递增;
1
1
所以a= 时, f ( x ) 有一个极大值,一个极小值.
2
(3) f′( x )=2ae2x −2 ( x+1 ) ex =2ex( aex −x−1 ) ,
1 1 1 a2 +1
由∀x∈R, f ( x )+ ≤0, f ( 0 )+ =a+ = ≤0,得a<0,
a a a a
令g ( x )=aex −x−1,则g ( x ) 在R上递减,
x<0时,ex∈( 0,1 ) ,aex∈( a,0 ) ,∴g ( x )=aex −x−1>a−x−1,
则∴g ( a−1 )>a−( a−1 )−1=0又g (−1 )=ae−1 <0,
∃x ∈( a−1,−1 ) 使得g ( x )=0,即g ( x )=aex 0 −x −1=0
0 0 0 0
且当x∈(−∞,x )
时,g
(
x
)>0即 f′(
x
)>0;
0
当x
∈(
x
,+∞)
时,g
(
x
)<0即 f′(
x
)<0,
0 0
∴ f ( x ) 在 (−∞,x ) 递增,在 ( x ,+∞) 递减,∴ f(x) = f ( x )=ae2x 0 −2x ex 0,
0 0 max 0 0
x +1
由g ( x )=aex 0 −x −1=0,a = 0 ,
0 0 ex
0
1 ex 0 ( 1−x )( 1+x )+1
由 f(x) + ≤0得 ( x +1 ) ex 0 −2x ex 0 + ≤0即 0 0 ≤0,
max a 0 0 x +1 x +1
0 0
由x +1<0得x2 −1≤1,∴− 2 ≤ x <−1,
0 0 0
x +1 x+1 −x
a= 0 ,∴设h ( x )= (− 2 ≤ x<−1),则h′( x )= >0,
ex
0
ex ex
可知h ( x ) 在− 2,1 ) 上递增,h ( x )≥h ( − 2 ) = 1− 2 = ( 1− 2 ) e 2,h ( x )