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2023—2024 学年度下期高 2024届二诊模拟考试
理科数学试卷参考答案:
一、选择题:
1-5.ADABC 6-10.ACDBA 11-12. CB
二、填空题:
13.
答案第1页,共4页
7 + 4 3 14. x 2 + ( y − 2 ) 2 = 6
15. (2+ 3)x− y+1=0或 ( 2 − 3 ) x + y − 1 = 0 16. 3
三、解答题:
S 2S S S 2(a +a ) a +a +a
17.【详解】(1)因为 n为等差数列,所以 2 = 1 + 3 ,即 1 2 =1+ 1 2 3 从而得到
a a a a a a
n 2 1 3 2 3
2(2a +d)
3a +3d
1 =1+ 1 ,化简得
a +d a +2d
1 1
( a
1
− d ) d = 0 d 0 所以 a
1
− d = 0
(2)当 a
1
− d = 0 , a
1
= 1 时, a
n
= n ,
a
n
1
a
n + 1
=
n ( n
1
+ 1 )
=
1
n
−
n
1
+ 1
,
所以 T
n
=
1 −
1
2
+
1
2
−
1
3
+ +
1
n
−
n
1
+ 1
= 1 −
n
1
+ 1
8
9
,解得 n 8 ,又因为 n N ,
所以 n 的最大值7.
18.【详解】(1)证明:在 △ A D C 中, A D = D C = 1 , A D C = 9 0 ,所以 A C = A D 2 + D C 2 = 1 + 1 = 2 .
在 ABC中, A C = 2 ,AB=2, B A C = 4 5 ,由余弦定理有:
2
BC2 = AB2+AC2−2ABACcos45 =4+2−22 2 =2,所以,
2
A B 2 = A C 2 + B C 2 ,所以 A C B = 9 0 ,
所以 B C ⊥ A C ,又因为 B C P A ⊥ , P A A C = A , P A 、 A C 平面 P A C ,所以, B C ⊥平面 P A C ,
因为 P C 平面 P A C ,所以, B C ⊥ P C ,在 △ P A C 中: A C = 2 , P C = 2 , P A = 6 ,则 P A 2 = A C 2 + P C 2 ,
所以,PC⊥ AC,因为 A C B C = C , A C 、 B C 平面ABCD,所以PC ⊥面ABCD.
(2)解:因为 P C ⊥ 平面 A B C D ,AB⊥AD,以点 A 为坐标原点, A D 、 A B 、 C P 的方向分别为 x 、y、 z 轴
的正方向建立如下图所示的空间直角坐标系,则有A(0,0,0)、 B ( 0 , 2 , 0 ) 、
C(1,1,0)、D(1,0,0)、 P ( 1 ,1 , 2 ) ,设 B E B P ( 1 , 1 , 2 ) ( , , 2 ) = = − = − ,其中
0≤≤1,则 A E A B B E ( , 2 , 2 ) = + = − , A C = ( 1 ,1 , 0 ) , A P = ( 1 ,1 , 2 ) ,
设n=(x,y,z)为面 E A C
nAE=x+(2−)y+2z=0
的法向量,则有 ,取
nAC=x+y=0
x=−λ,则y=,z=−1,
所以,平面EAC的一个法向量为n=(−,,−1), c o s
5
3
, s in
2
3
= = 由题意可得
APn 2−2 2 1
cosAP,n = = = ,可得32+2−1=0,因为0≤≤1,所以= .
AP n 6 2+2+(−1)2 3 3
{#{QQABIYyQgggoABBAAQhCAwHoCkKQkACACIoOxEAIIAIByBFABAA=}#}{#{QQABIYyQgggoABBAAQhCAwHoCkKQkACACIoOxEAIIAIByBFABAA=}#}9t2 +9
3ty −
k (k −k )= 2 3t2 +4
BN AM PR 6t 18t2 +12
3ty −t − − y −
2 3t2 +4 2 3t2 +4
答案第3页,共4页
=
4
3
t
t
y
y
2
2
−
−
1
9
32
3
t
tt
t
2
2
2
2
+
++
+
9
41
4
2
= 3
4
.
所以k (k −k )为定值
BN AM PR
3
4
.
21.【详解】(1)函数 f ( x ) 的定义域为 ( 0 , ) + ,
f ( x ) =
1
2
2 x
ln x −
1
2
+ x
+ a ( ln x − 1 + 1 ) = x ln x + a ln x = ( x + a ) ln x ,
①当 a 0 时,解不等式 f x 0 .有 x 1 ,令 f ( x ) 0 ,得 0 x 1 ,
故函数 f ( x ) 的减区间为 ( 0 ,1 ) ,增区间为 ( 1 , + ) ;
②当 a = − 1 时. f ( x ) = ( x − 1 ) ln x ,若 x 1 , x − 1 0 , ln x 0 ,可得 f x 0 ;
若 x 1 , x − 1 0 , ln x 0 ,可得 f x 0;若 x = 1 ,可得 f ( x ) = 0 .
故有 f(x)0,函数 f (x)单调递增,增区间为(0,+),没有减区间;
③当 − 1 a 0 时,解不等式 f x 0 ,有 x 1 或 0 x − a ,
令 f(x)0,解得 − a x 1 ,故函数 f ( x ) 的增区间为 ( 0 , − a ) , ( 1 , + ) ,减区间为(−a,1);
④当 a − 1 时,解不等式 f x 0 ,有 x − a 或 0 x 1 ,令 f(x)0得1x−a,
故函数 f ( x ) 的增区间为 ( 0 ,1 ) ,(−a,+),减区间为(1,−a);
综上,当 a 0 时, f (x)在(0,1)上单调递减,在(1,+)上单调递增;
当 a = − 1 时, f (x)在(0,+)上单调递增;
当−1a0时, f (x)在 ( 0 , − a ) , ( 1 , + ) 上单调递增,在(−a,1)上单调递减;
当 a − 1 时, f (x)在 ( 0 ,1 ) , ( − a , + ) 上单调递增,在 ( 1 , − a ) 上单调递减.
(2)若 a 0 ,函数 f ( x ) 的减区间为(0,1),增区间为 ( 1 , + )
1
,且 f (1)=− −a0,
4
当0x1时,由 ln x 0 ,有 f ( x ) = x
1
2
x
ln x −
1
2
+ a ( ln x − 1 )
0 恒成立,
所以 f ( x ) 0 ,必有 a 0 .又由 f ( 1 ) = − a −
1
4
0
1
,可得a− .
4
又由 x 0 ,不等式 f ( x ) 0 可化为
1
2
x
ln x −
1
2
+ a ( ln x − 1 ) 0 ,设 g ( x ) =
1
2
x
ln x −
1
2
+ a ( ln x − 1 ) ,
1 1 a 1 a 1 2xlnx+x+4a
有g(x)= lnx+ + = lnx+ + = ,
2 2 x 2 x 4 4x
当0x1且 0 x − 4 a 时, ln x 0 , x + 4 a 0 ,可得 g ( x ) 0 ,
当 x 1 且x−4a时,lnx0, x + 4 a 0 ,可得 g ( x ) 0 ,当 a 0
1 a 1
时,函数y= lnx+ + 单调递增,
2 x 4
故存在正数m使得2mlnm+m+4a=0.若0m1,有 ln m 0 , 4 a − 1 ,有2mlnm+m+4am−10,
与 2 m ln m + m + 4 a = 0 矛盾,可得m>1,当 x > m 时, g ( x ) 0 ;当xm时,g(x)0,
可得函数 g ( x ) 的减区间为 ( 0 , m ) ,增区间为(m,+),
1 1
若g(x)0,必有g(m)= mlnm− +a(lnm−1)0,有2mlnm−m+4alnm−4a0,
2 2
{#{QQABIYyQgggoABBAAQhCAwHoCkKQkACACIoOxEAIIAIByBFABAA=}#}又由
答案第4页,共4页
2 m ln m + m + 4 a = 0 ,有 2 m ln m − m + 4 a ln m − 4 a + ( 2 m ln m + m + 4 a ) 0 ,
有 m ln m + a ln m 0 ,有 ( m + a ) ln m 0 .又由 m > 1 ,有 m − a ,可得 a − m ,
有 2 m ln m + m + 4 a = 0 2 m ln m + m − 4 m = 2 m ln m − 3 m ,可得
1 m e
32
,
1 由a=− (2mlnm+m),及 2 ,可得
12mlnm+m4e2
4
− e 32 a − 1
4
,
3 1
若 f (x)0.则实数a的取值范围为−e2,− .
4
22.【详解】(1)直线 C
1
的参数方程为
x
y
t
t
c
s
o s
in
=
=
(t为参数, 0
π
2
),故y=(tan)x,则
s in ( ta n ) c o s = ,即 = ;故 C
1
的极坐标方程为: , 0
π
2
= .把 C
1
绕坐标原点逆时针旋转
π
2
得
到 C
2
,故 C
2
的极坐标方程为:
π
2
, 0
π
2
= + .
(2)曲线C 的极坐标方程为=8sin,且
3
C
1
与 C
3
交于点A, C
2
与 C
3
交于点B,联立方程得,
A ( 8 s in , ) , B 8 s in
π
2
,
π
2
+
+
,
故 S
A O B
1
2
O A O B s in A O B
1
2
8 s in 8 s in
π
2
s in
π
2
3 2 s in c o s 1 6 s in 2 1 6 = =
+
= = .
故当
π
4
= 时,AOB面积的最大值为16.
1
x−2,x
2
1
23.【详解】(1) f (x)= 2x−1− x+1 =−3x,−1x ,作出函数
2
−x+2,x−1
f ( x ) 的图形,
如图,由图可知 f ( x ) 的最小值为 m = −
3
2
.
(2)由(1)知, m = −
3
2
,所以 a − 2 b + 2 c = 1 ,根据柯西不等式得
( a 2 + b 2 + c 2 ) 1 2 + ( − 2 ) 2 + 2 2 ( a − 2 b + 2 c ) 2 = 1 a b c ,当且仅当 = = 时取等号,又
1 −2 2
a − 2 b + 2 c = 1 ,所以当
1 2 2 1
且仅当a= ,b=− ,c= 时取等号,∴a2+b2+c2 .
9 9 9 9
{#{QQABIYyQgggoABBAAQhCAwHoCkKQkACACIoOxEAIIAIByBFABAA=}#}