文档内容
《南充高中高 2023 级第四学期第一次月考数学试卷》参考答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
A C D B C D A D AB BD BCD
1 3
12. √2+1 13. /0.1 14.
10 1015
15.(1)解:用Y表示答对题目,用N表示没有答对题目;
由题意知,𝑃(𝑌)=0.6,𝑃(𝑁)=1−𝑃(𝑌)=0.4……………………………………………....3分
6
所以第二次答题通过面试的概率𝑃(𝑁𝑌)=𝑃(𝑁)𝑃(𝑌)=0.4×0.6=0.24或 ………...…..6分
25
(2)解:由题意,李明未通过的概率为𝑃(𝑁𝑁𝑁)=0.4×0.4×0.4=0.064,………..…9分
117
所以李明通过面试的概率为𝑃 =1−𝑃(𝑁𝑁𝑁)=1−0.064=0.936或 ………………..13分
125
16.(1)因为𝑓(𝑥)= 𝑙𝑛𝑥 −2𝑥2,所以𝑓′(𝑥)= 1−𝑙𝑛𝑥 −4𝑥 = 1−𝑙𝑛𝑥−4𝑥3 ……………………..6分
𝑥 𝑥2 𝑥2
(2)因为𝑓′(𝑥)= 1−𝑙𝑛𝑥 −4𝑎𝑥,所以𝑓′(1)=1−4𝑎,……………………………………10分
𝑥2
𝑎
由题意知,(1−4𝑎)⋅ =−1,即4𝑎2−𝑎−3=0,
3
3
所以(4𝑎+3)(𝑎−1)=0,所以𝑎 =1或𝑎 =− ……………………………………………15分
4
17.(1)证明:连接𝐴𝐶与𝐵𝐷交于点𝑂,连接𝐸𝑂,
∵底面𝐴𝐵𝐶𝐷为菱形,∴点𝑂为𝐴𝐶的中点,
∵点𝐸为𝑃𝐶的中点 ∴𝐸𝑂 ∥𝑃𝐴,………………………………………………………………2分
又
答案第1页,共5页
P A ⊥ 平面𝐴𝐵𝐶𝐷,∴𝐸𝑂 ⊥平面𝐴𝐵𝐶𝐷,
又∵𝐸𝑂 ⊂平面𝐵𝐷𝐸,∴平面𝐵𝐷𝐸 ⊥平面𝐴𝐵𝐶𝐷;………………………………………...……4分
(2)∴𝐸𝑂 ⊥平面𝐴𝐵𝐶𝐷,且底面𝐴𝐵𝐶𝐷为菱形,∴𝑂𝐵,𝑂𝐶,𝑂𝐸两两垂直,
以𝑂为原点,以𝑂⃗⃗⃗⃗𝐵⃗ ,𝑂⃗⃗⃗⃗𝐶⃗ ,𝑂⃗⃗⃗⃗𝐸⃗ 向量方向为𝑥,𝑦,𝑧轴正方向建立如图所示空间直角坐标系,∵底面ABCD为菱形,且∠𝐴𝐵𝐶 =60°,PA= AB=2,∴𝐴𝐶 =2,𝐵𝑂 =√3,
1
∵𝑂,𝐸分别为𝐴𝐶,𝑃𝐶的中点,∴𝑂𝐸 = 𝑃𝐴=1,𝑂𝐶 =𝑂𝐴=1,
2
则𝑂(0,0,0),𝐵(√3,0,0),𝐶(0,1,0),𝐷(−√3,0,0),𝐹(0,−1,1),
则𝐹⃗⃗⃗⃗𝐵⃗ =(√3,1,−1),𝐷⃗⃗⃗⃗⃗𝐵⃗ =(2√3,0,0),𝑂⃗⃗⃗⃗𝐶⃗ =(0,1,0),
设平面
答案第2页,共5页
B F D 的一个法向量为𝑚⃗⃗ =(𝑥,𝑦,𝑧),
𝑚⃗⃗ ⋅𝐷⃗⃗⃗⃗⃗𝐵⃗ =2√3𝑥 =0 𝑥 =0
则有{ ,即{ ,
𝑚⃗⃗ ⋅𝐹⃗⃗⃗⃗𝐵⃗ =√3𝑥+𝑦−𝑧 =0 𝑦 =𝑧
令𝑦=1,则𝑚⃗⃗ =(0,1,1),……………………………………………………………………6分
∵底面𝐴𝐵𝐶𝐷为菱形,∴𝑂𝐶 ⊥𝐵𝐷,
∵平面𝐵𝐷𝐸 ⊥平面𝐴𝐵𝐶𝐷,且平面𝐵𝐷𝐸∩平面 A B C D = B D ,𝑂𝐶 ⊂平面𝐴𝐵𝐶𝐷,
O C ⊥ 平面𝐵𝐷𝐸,
∴𝑂⃗⃗⃗⃗𝐶⃗ =(0,1,0)为平面𝐵𝐷𝐸的一个法向量,
设二面角 E − B D − F 大小为𝜃,
则𝑐𝑜𝑠𝜃 =|𝑐𝑜𝑠⟨𝑚⃗⃗ ,𝑂⃗⃗⃗⃗𝐶⃗ ⟩|= |𝑚⃗⃗⃗ ⋅𝑂⃗⃗⃗⃗𝐶⃗ | = |0+1+0| = √2 .
|𝑚⃗⃗⃗ |⋅|𝑂⃗⃗⃗⃗𝐶⃗ | √0+1+1√0+1+0 2
所以二面角 E − B D − F
𝜋
的大小为 ;…………………………………………………………9分
4
(3)不存在,理由如下:……………………………………………………………………10分
因为点𝑀在线段𝑃𝐵上,设𝑃⃗⃗⃗⃗𝑀⃗⃗ =𝜆𝑃⃗⃗⃗⃗𝐶⃗ (0≤𝜆 ≤1),
𝑃(0,−1,2),𝐶(0,1,0),𝐴(0,,−1,0)则𝑃⃗⃗⃗⃗𝐶⃗ =(0,2,−2),
则𝑃⃗⃗⃗⃗𝑀⃗⃗ =(0,2𝜆,−2𝜆),则𝑀(0,2𝜆−1,2−2𝜆),则𝐴⃗⃗⃗⃗𝑀⃗⃗ =(0,2𝜆,2−2𝜆),………………...12分
𝜋
由题知直线𝐴𝑀与平面𝐵𝐷𝐹所成夹角为 ,
6
则𝑠𝑖𝑛 𝜋 =|𝑐𝑜𝑠𝑚⃗⃗ ,𝐴⃗⃗⃗⃗𝑀⃗⃗ |= |𝑚⃗⃗⃗ ⋅𝐴⃗⃗⃗⃗𝑀⃗⃗ | = |0+2𝜆+2−2𝜆| = 1
6 |𝑚⃗⃗⃗ |⋅|𝐴⃗⃗⃗⃗𝑀⃗⃗ | √0+1+1√(2𝜆)2+(2−2𝜆)2 2
即16=2(8𝜆2−8𝜆+4),解出𝜆 = 1±√3………….. ……………………………………...…14分
2
因为0≤𝜆 ≤1,且1±√3不在区间[0,1]里,故线段𝑃𝐶上不存在这样的点𝑀……………….15分
218(1)因为𝑎 =𝑆 +2𝑛+1,所以𝑆 −𝑆 =𝑆 +2𝑛+1,.. ………………………...…2分
𝑛+1 𝑛 𝑛+1 𝑛 𝑛
所以𝑆 =2𝑆 +2𝑛+1,所以 𝑆𝑛+1 = 𝑆𝑛+1,所以 𝑆𝑛+1− 𝑆𝑛 =1,
𝑛+1 𝑛 2𝑛+1 2𝑛 2𝑛+1 2𝑛
所以{
𝑆𝑛}是公差为1的等差数列;..
………………………………………………..............…5分
2𝑛
(2)①因为
答案第3页,共5页
S
2
11 =
a
2
1 = 1 ,所以 𝑆𝑛 =1+(𝑛−1)×1=𝑛,所以𝑆 =𝑛⋅2𝑛,
2𝑛 𝑛
b
n
=
S
3
nn = n
2
3
n
,
2 1 2 2 2 3 2 n−1 2 n
T =1 +2 +3 + +(n−1) +n ,
n 3 3 3 3 3
2
3
T
n
= 1
2
3
2
+ 2
2
3
3
+ 3
2
3
4
+ + ( n − 1 )
2
3
n
+ n
2
3
n + 1
,
两式相减得1 𝑇 = 2 +( 2 ) 2 +( 2 ) 3 +⋯+( 2 ) 𝑛 −𝑛×( 2 ) 𝑛+1 ,
𝑛
3 3 3 3 3 3
=
2
3
−
1
−
2
3
2
3
n + 1
− n
2
3
n + 1
= 2 − ( n + 3 )
2
3
n + 1
,
2 n
T =6−(2n+6) .. ………………………………………………...........................…11分
n 3
②6−𝑇 <𝜆﹒( 3 ) 𝑛 对任意的𝑛 ∈𝑵∗恒成立,
𝑛
4
所以(2𝑛+6)﹒2𝑛 <𝜆﹒( 3 ) 𝑛 则𝜆>(2𝑛+6)﹒( 8 ) 𝑛 对任意的𝑛 ∈𝑵∗恒成立,
4 9
令𝐶 =(2𝑛+6)﹒( 8 ) 𝑛 ;
𝑛
9
所以𝐶 −𝐶 =( 8 ) 𝑛+1 (2𝑛+8)−( 8 ) 𝑛 (2𝑛+6)=( 8 ) 𝑛 (10−2𝑛),…..……….............13分
𝑛+1 𝑛
9 9 9
则当𝑛<5时,{𝐶 }为递增数列,𝐶 <𝐶 <𝐶 <𝐶 <𝐶 ;
𝑛 1 2 3 4 5
当𝑛 =5时,𝐶 =𝐶 ;
5 6
当𝑛>5时,{𝐶 }为递减数列,𝐶 >𝐶 >...𝐶 >𝐶 …………………………......................15分
𝑛 6 7 𝑛−1 𝑛
当𝑛 =5或6时,(𝐶 ) =𝐶 =
219
,故𝜆>
219
. …………………………..........................17分
𝑛 𝑚𝑎𝑥 5 310 31019(1)由题,折痕轨迹是椭圆,𝐸(1,0),𝐹(−1,0),半径𝑅 =4,|𝑃𝐹|+|𝑃𝐸|=4>|𝐹𝐸|,
设椭圆标准方程为𝑥2
+
𝑦2
=1,其中𝑎 =2,𝑐 =1,𝑏 =√3.
𝑎2 𝑏2
故椭圆标准方程为𝑥2
+
𝑦2
=1. ………………………………………….............................….2分
4 3
设𝑀(𝑥 ,𝑦 ),𝐴(𝑥 ,𝑦 ),𝐵(𝑥 ,𝑦 );两条切线的斜率存在,且设其中一条的斜率为𝑘,则设直
0 0 1 1 2 2
𝑥2 𝑦2
+ =1,
线𝑀𝐴方程为𝑦−𝑦 1 =𝑘(𝑥−𝑥 1 ).由{ 4 3 消去𝑦有
𝑦−𝑦 =𝑘(𝑥−𝑥 ),
1 1
(4𝑘2+3)𝑥2−8𝑘(𝑘𝑥 −𝑦 )𝑥+4(𝑘𝑥 −𝑦 )2−12=0.
1 1 1 1
令𝛥=0,整理得(𝑥 2−4)𝑘2−2𝑥 𝑦 𝑘+𝑦 2−3=0
1 1 1 1
注意到方程(𝑥 2−4)𝑘2−2𝑥 𝑦 𝑘+𝑦 2−3=0的𝛥=4𝑥 2𝑦 2−4(𝑥 2−4)(𝑦 2−3)
1 1 1 1 1 1 1 1
又𝐴(𝑥 ,𝑦 )满足椭圆方程𝑥1 2 + 𝑦1 2 =1,代入上式,𝛥 =0
1 1
4 3
故方程(𝑥 2−4)𝑘2−2𝑥 𝑦 𝑘+𝑦 2−3=0有两个相等的实根,即𝑘 =−
3𝑥1.
....................4分
1 1 1 1 4𝑦1
又𝑘 =−
3𝑥1
=
𝑦0−𝑦1,整理有3𝑥
𝑥 +4𝑦 𝑦 =4𝑦 2+3𝑥 2 =12;
4𝑦1 𝑥0−𝑥1 0 1 0 1 1 1
同理,点𝐵(𝑥 ,𝑦 )也满足方程3𝑥 𝑥 +4𝑦 𝑦 =4𝑦 2+3𝑥 2 =12;
2 2 0 2 0 2 2 2
则直线𝐴𝐵方程为3𝑥 𝑥+4𝑦 𝑦=12,即𝑘 =−
3𝑥0,即𝑘
﹒𝑘 =−
3
0 0 𝐴B 4𝑦0 𝑂𝑀 𝐴𝐵 4
3
综上𝑘 ﹒𝑘 的值为− . ……………………………………………….............................….6分
𝑂𝑀 𝐴𝐵 4
(2)①当两条切线中有一条斜率不存在时,即
答案第4页,共5页
A , B 两点分别位于椭圆的长轴和短轴的端点,
此时𝑀的坐标为(±2,±√3). …………………………………………................................….7分
当两条切线的斜率存在,且设其中一条的斜率为𝑘,交点为𝑀(𝑥 ,𝑦 ),
0 0
𝑥2 𝑦2
+ =1,
则过𝑀的切线方程为𝑦−𝑦 0 =𝑘(𝑥−𝑥 0 ).由{ 4 3 消去𝑦有
𝑦−𝑦 =𝑘(𝑥−𝑥 ),
0 0
(4𝑘2+3)𝑥2−8𝑘(𝑘𝑥 −𝑦 )𝑥+4(𝑘𝑥 −𝑦 )2−12=0.
0 0 0 0
令𝛥=0,整理得(𝑥 2−4)𝑘2−2𝑥 𝑦 𝑘+𝑦 2−3=0(𝑥 2 ≠4).
0 0 0 0 0
因为𝑘 ,𝑘 是关于𝑘的一元二次方程的两个根,
𝑀𝐴 𝑀𝐵
𝑦2−3 𝑦2−3
所以𝑘 ﹒𝑘 = 0 .由𝑘 ﹒𝑘 =−1,得 0 =−1,…………….......................…..9分
𝑀𝐴 𝑀𝐵 𝑥2−4 𝑀𝐴 𝑀𝐵 𝑥2−4
0 0
即𝑥 2+𝑦 2 =7(𝑥 2 ≠4),点𝑀(±2,±√3)也在圆𝑥 2+𝑦 2 =7上,
0 0 0 0 0
综上,动点𝑀的轨迹方程为𝑥2+𝑦2 =7. …………………………................................……11分②设𝑀(𝑥 ,𝑦 ),𝐴(𝑥 ,𝑦 ),𝐵(𝑥 ,𝑦 );由(1)知,直线𝐴𝐵方程为:
𝑥0𝑥
+
𝑦0𝑦
=1
0 0 1 1 2 2 4 3
𝑥2 𝑦2
+ =1,
由{ 4 3 消去𝑦有(4𝑦 2+3𝑥 2)𝑥2−24𝑥 𝑥+48−16𝑦 2 =0,
𝑥0𝑥
+
𝑦0𝑦
=1,
0 0 0 0
4 3
𝑥 +𝑥 =
24𝑥0
,
即{
1 2 4𝑦0 2+3𝑥0 2
, ………………………................................ …………………..……13分
𝑥 𝑥 =
48−16𝑦0 2
,
1 2 4𝑦0 2+3𝑥0 2
又𝑂⃗⃗⃗⃗𝐴⃗ ﹒𝑂⃗⃗⃗⃗𝐵⃗ =𝑥 𝑥 +𝑦 𝑦 ,且𝑦 𝑦 = 36−9𝑥0 2
1 2 1 2 1 2 4𝑦0 2+3𝑥0 2
则𝑂⃗⃗⃗⃗𝐴⃗ ﹒𝑂⃗⃗⃗⃗𝐵⃗ =𝑥 𝑥 +𝑦 𝑦 = 48−16𝑦0 2 + 36−9𝑥0 2 = 84−16𝑦0 2−9𝑥0 2 …………………….......15分
1 2 1 2 4𝑦0 2+3𝑥0 2 4𝑦0 2+3𝑥0 2 4𝑦0 2+3𝑥0 2
且𝑀(𝑥 ,𝑦 )满足𝑥 2+𝑦 2 =7,即𝑥 2 =7−𝑦 2代入上式,
0 0 0 0 0 0
−7𝑦 2+21 168
𝑂⃗⃗⃗⃗𝐴⃗ ﹒𝑂⃗⃗⃗⃗𝐵⃗ = 0 =−7+
𝑦 2+21 𝑦 2+21
0 0
因为𝑦 2 ∈[0,7],所以𝑂⃗⃗⃗⃗𝐴⃗ ﹒𝑂⃗⃗⃗⃗𝐵⃗ =−7+ 168 ∈[−1,1];
0 𝑦0 2+21
综上,𝑂⃗⃗⃗⃗𝐴⃗ ﹒𝑂⃗⃗⃗⃗𝐵⃗ 的取值范围为[−1,1] ……………………................................ …….....……17分
答案第5页,共5页