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冲刺 2024 年高考数学真题重组卷
真题重组卷 01
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
第 I 卷(选择题)
一、单项选择题: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,只有一项是符合要
求的。
1.(2023新课标全国Ⅰ卷)已知集合M 2,1,0,1,2,N x x2x60 ,则M N ( )
A.2,1,0,1 B.0,1,2 C.2 D.2
【答案】C
【详解】方法一:因为N x x2x60 ,23,,而M 2,1,0,1,2,
所以M N 2.故选:C.
方法二:因为M 2,1,0,1,2,将2,1,0,1,2代入不等式x2x60,只有2使不等式成立,所以
M N 2.故选:C.
2.(2023新课标全国Ⅱ卷)在复平面内,13i3i对应的点位于( ).
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】A
【详解】因为13i3i38i3i2 68i,
则所求复数对应的点为6,8,位于第一象限.故选:A.
uuur r uuur r uuur
3.(2022•新高考Ⅰ)在ABC 中,点D在边AB上,BD2DA.记CAm,CDn,则CB( )
r r r r r r r r
A.3m2n B.2m3n C.3m2n D.2m3n
【答案】B
【解析】如图,uuur uuur uuur uuur 1uuur uuur 1 uuur uuur uuur 1uuur 1uuur
CDCA ADCA DBCA (CBCD)CA CB CD,
2 2 2 2
1uuur 3uuur uuur uuur uuur uuur r r
CB CDCA,即CB3CD2CA3n2m.故选:B.
2 2
4.(2023全国乙卷数学(理))甲乙两位同学从6种课外读物中各自选读2种,则这两人选读的课外读物中恰
有1种相同的选法共有( )
A.30种 B.60种 C.120种 D.240种
【答案】C
【详解】首先确定相同得读物,共有C1种情况,
6
然后两人各自的另外一种读物相当于在剩余的5种读物里,选出两种进行排列,共有A2种,
5
根据分步乘法公式则共有C1A2 120种,故选:C.
6 5
5.(2022•甲卷)函数 f(x)(3x 3x)cosx在区间[ , ]的图像大致为( )
2 2
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】 f(x)(3x 3x)cosx,可知 f(x)(3x 3x)cos(x)(3x 3x)cosxf(x),
函数是奇函数,排除BD;当x1时, f (1)(331)cos10,排除C.故选:A.
6.(全国甲卷数学(理))“sin2sin21”是“sincos0”的( )
A.充分条件但不是必要条件 B.必要条件但不是充分条件
C.充要条件 D.既不是充分条件也不是必要条件
【答案】B
π
【详解】当sin2sin21时,例如 ,0但sincos0,
2
即sin2sin21推不出sincos0;
当sincos0时,sin2sin2(cos)2sin21,
即sincos0能推出sin2sin21.
综上可知,sin2sin21是sincos0成立的必要不充分条件,故选Bx2 y2
7.(全国甲卷数学(文)(理))已知双曲线 1(a0,b0)的离心率为 5,其中一条渐近线与圆
a2 b2
(x2)2(y3)2 1交于A,B两点,则|AB|( )
1 5 2 5 4 5
A. B. C. D.
5 5 5 5
【答案】D
c2 a2b2 b2 b
【详解】由e 5,则 1 5,解得 2,
a2 a2 a2 a
所以双曲线的一条渐近线不妨取y2x,
|223| 5
则圆心(2,3)到渐近线的距离d ,
221 5
1 4 5
所以弦长|AB|2 r2d2 2 1 .故选:D
5 5
8.(2023全国乙卷数学(文))函数 f x x3ax2存在3个零点,则a的取值范围是( )
A.,2 B.,3 C.4,1 D.3,0
【答案】B
【详解】 f(x)x3ax2,则 f(x)3x2a,
若 f x要存在3个零点,则 f x要存在极大值和极小值,则a<0,
a a
令 f(x)3x2a0,解得x 或 ,
3 3
a a
且当x, U ,时, f(x)0,
3 3
a a
当x , , f(x)0,
3 3
a a
故 f x的极大值为 f ,极小值为 f ,
3 3
a a a a
f 0 a 20
3 3 3 3
若 f x要存在3个零点,则 ,即 ,解得a3,
a a a a
f 3 0 3 3 a 3 20
故选:B.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目的要求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分。
9.(2023新课标全国Ⅰ卷)有一组样本数据x,x ,,x ,其中x是最小值,x 是最大值,则( )
1 2 6 1 6
A.x ,x ,x ,x 的平均数等于x,x ,,x 的平均数
2 3 4 5 1 2 6
B.x ,x ,x ,x 的中位数等于x,x ,,x 的中位数
2 3 4 5 1 2 6
C.x ,x ,x ,x 的标准差不小于x,x ,,x 的标准差
2 3 4 5 1 2 6
D.x ,x ,x ,x 的极差不大于x,x ,,x 的极差
2 3 4 5 1 2 6
【答案】BD
【解析】对于选项A:设x ,x ,x ,x 的平均数为m,x,x ,,x 的平均数为n,
2 3 4 5 1 2 6
x x x x x x x x x x 2x x x x x x
则nm 1 2 3 4 5 6 2 3 4 5 1 6 5 2 3 4 ,
6 4 12
因为没有确定2x x ,x x x x 的大小关系,所以无法判断m,n的大小,
1 6 5 2 3 4
例如:1,2,3,4,5,6,可得mn3.5;
例如1,1,1,1,1,7,可得m1,n2;
11
例如1,2,2,2,2,2,可得m2,n ;故A错误;
6
对于选项B:不妨设x x x x x x ,
1 2 3 4 5 6
x x
可知x ,x ,x ,x 的中位数等于x,x ,,x 的中位数均为 3 4 ,故B正确;
2 3 4 5 1 2 6 2
对于选项C:因为x是最小值,x 是最大值,
1 6
则x ,x ,x ,x 的波动性不大于x,x ,,x 的波动性,即x ,x ,x ,x 的标准差不大于x,x ,,x 的标准差,
2 3 4 5 1 2 6 2 3 4 5 1 2 6
1
例如:2,4,6,8,10,12,则平均数n 246810127,
6
1 105
标准差s 27247267287210721272 ,
1 6 3
1
4,6,8,10,则平均数m 468107,
4
1
标准差s 4726728721072 5,
2 4
105
显然 5,即s s ;故C错误;
1 2
3
对于选项D:不妨设x x x x x x ,
1 2 3 4 5 6则x x x x ,当且仅当x x ,x x 时,等号成立,故D正确;
6 1 5 2 1 2 5 6
故选:BD.
10.(2023新课标全国Ⅱ卷)已知圆锥的顶点为P,底面圆心为O,AB为底面直径,APB120,
PA2,点C在底面圆周上,且二面角PACO为45°,则( ).
A.该圆锥的体积为π B.该圆锥的侧面积为4 3π
C.AC 2 2 D.△PAC的面积为 3
【答案】AC
【解析】依题意,APB120,PA2,所以OP1,OAOB 3,
1 2
A选项,圆锥的体积为 π 3 1π,A选项正确;
3
B选项,圆锥的侧面积为π 322 3π,B选项错误;
C选项,设D是AC的中点,连接OD,PD,
则AC OD,AC PD,所以PDO是二面角PACO的平面角,
则PDO45,所以OPOD1,
故ADCD 31 2,则AC 2 2,C选项正确;
1
D选项,PD 1212 2,所以S 2 2 2 2,D选项错误.
VPAC 2
故选:AC.
11.(2023新课标全国Ⅱ卷)设O为坐标原点,直线y 3x1过抛物线C:y2 2pxp0的焦点,且
与C交于M,N两点,l为C的准线,则( ).
8
A.p2 B. MN
3
C.以MN为直径的圆与l相切 D.VOMN 为等腰三角形
【答案】AC
【解析】A选项:直线y 3x1过点1,0,所以抛物线C:y2 2pxp0的焦点F1,0,p
所以 1,p2,2p4,则A选项正确,且抛物线C的方程为y2 4x.
2
B选项:设Mx,y ,Nx ,y ,
1 1 2 2
y 3x1
由 消去y并化简得3x210x3x33x10,
y2 4x
1 1 16
解得x 3,x ,所以 MN x x p3 2 ,B选项错误.
1 2 3 1 2 3 3
C选项:设MN的中点为A,M,N,A到直线l的距离分别为d,d ,d,
1 2
1 1 1
因为d d d MF NF MN ,
2 1 2 2 2
即A到直线l的距离等于MN的一半,所以以MN为直径的圆与直线l相切,C选项正确.
D选项:直线y 3x1,即 3xy 30,
3
O到直线 3xy 30的距离为d ,
2
1 16 3 4 3
所以三角形OMN的面积为 ,
2 3 2 3
1 2 3
由上述分析可知y 3312 3,y 3 1 ,
1 2 3 3
2 1 2 2 3 2 13
所以OM 32 2 3 21,ON ,
3
3
3
所以三角形OMN不是等腰三角形,D选项错误.
故选:AC.
第 II 卷(非选择题)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共14分。
12.(2023•甲卷)若y(x1)2 axsin(x )为偶函数,则a .
2【答案】2.
【解析】根据题意,设 f(x)(x1)2 axsin(x )x2 2xax1cosx,
2
其定义域为R,
若 f(x)为偶函数,则 f(x)x2 2xax1cosxx2 2xax1cosx f(x),
变形可得(a2)x0,必有a2.
13.(2023新课标全国Ⅱ卷)底面边长为4的正四棱锥被平行于其底面的平面所截,截去一个底面边长为2,
高为3的正四棱锥,所得棱台的体积为______.
【答案】28
2 1
【详解】方法一:由于 ,而截去的正四棱锥的高为3,所以原正四棱锥的高为6,
4 2
1
所以正四棱锥的体积为 44632,
3
1
截去的正四棱锥的体积为 2234,
3
所以棱台的体积为32428.
1
方法二:棱台的体积为 3 164 164 28.
3
14.(2023新高考天津卷)过原点的一条直线与圆C:(x2)2y2 3相切,交曲线y2 2px(p0)于点P,
若OP 8,则p的值为_________.
【答案】6
【详解】易知圆x22 y2 3和曲线y2 2px关于x轴对称,不妨设切线方程为ykx,k 0,
2p
x
2k y 3x x0 3
所以 3,解得:k 3,由 解得: 或 ,
1k2 y2 2px y0 2 3p
y
32p 2 2 3p 2 4p
所以OP 8,解得:p=6.
3 3 3
当k 3时,同理可得.
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、证明过程及验算步骤。
资料来源:微信公众号 智慧学库
15.(13分)(新题型)设函数 f xlnxaxb,曲线y f x在点 1, f 1 处的切线方程为y6x3.
(1)求a,b;
3
(2)证明: f x .
5x
1
【解】(1)函数 f x的定义域为0,, fx a.
x
将x1代入y6x3,解得y3,即 f13,
由切线方程y6x3,则切线斜率 f16.
故ab3,1a6,解得a5,b2.
(2)证明:由(1)知 f xlnx5x2,
3 3
从而 f x 等价于xlnx5x22x .
5x 5
设函数gxxlnx,则gx1lnx.
1 1
所以当x0, 时,gx0,当x ,时,gx0.
e e
1 1
故gx在0, 上单调递减,在 ,上单调递增,
e e
1 1
从而gx在0,上的最小值为g .
e e
3 1 2 2
设函数hx5x22x 5x ,
5 5 5
1 2 1
从而hx在0,上的最大值为h .
5 5 e
3
故gxhx,即 f x .
5x
16.(15分)(2022•新高考Ⅱ)在某地区进行流行病学调查,随机调查了100位某种疾病患者的年龄,得到
如下的样本数据的频率分布直方图:
(1)估计该地区这种疾病患者的平均年龄(同一组中的数据用该组区间的中点值为代表);(2)估计该地区一位这种疾病患者的年龄位于区间[20,70)的概率;
(3)已知该地区这种疾病患者的患病率为0.1%,该地区年龄位于区间[40,50)的人口占该地区总人口的
16%.从该地区中任选一人,若此人的年龄位于区间[40,50),求此人患这种疾病的概率(以样本数据中
患者的年龄位于各区间的频率作为患者的年龄位于该区间的概率,精确到0.0001 ).
【解析】(1)由频率分布直方图得该地区这种疾病患者的平均年龄为:
岁.
x50.00110150.00210250.01210350.01710450.02310550.02010650.01710750.00610850.0021047.9
(2)该地区一位这种疾病患者的年龄位于区间[20,70)的频率为:
(0.0120.0170.0230.0200.017)100.89,
估计该地区一位这种疾病患者的年龄位于区间[20,70)的概率为0.89.
(3)设从该地区中任选一人,此人的年龄位于区间[40,50)为事件B,此人患这种疾病为事件C,
P(BC) 0.1%0.02310
则P(C|B) 0.0014.
P(B) 16%
17 .( 15 分 )( 2023• 新 高 考 Ⅱ ) 如 图 , 三 棱 锥 ABCD中 , DADBDC, BDCD,
ADBADC 60,E为BC中点.
(1)证明BC DA;
uuur uuur
(2)点F 满足EF DA,求二面角DABF的正弦值.
【解析】证明:(1)连接AE,DE,QDBDC,E为BC中点.
DE BC,
又QDADBDC ,ADBADC 60,
ACD与ABD 均为等边三角形,
AC AB,
AE BC ,AEI DEE,
BC 平面ADE ,
QAD平面ADE ,
BC DA.
(2)设DADBDC 2,
BC 2 2,
Q DE AE 2,AD2,
AE2 DE2 4 AD2,
AE DE,
又QAE BC ,DEI BC E,
AE平面BCD,
以E为原点,建立如图所示空间直角坐标系,
D( 2,0,0),A(0,0, 2),B(0, 2,0),E(0,0,0),
uuur uuur
Q EF DA,
F( 2,0, 2),
uuur uuur uuur
DA( 2,0, 2),AB(0, 2, 2),AF ( 2,0,0),uur uur
设平面DAB与平面ABF 的一个法向量分别为n (x,y ,z ),n (x ,y ,z ),
1 1 1 1 2 2 2 2
2x 2z 0
则 1 1 ,令x 1,解得y z 1,
1 1 1
2y 2z 0
1 1
2y 2z 0
2 2 ,令y 1,解得x 0,z 1,
2 2 2
2x 0
2
uur uur
故n (1,1,1),n (0,1,1),
1 2
设二面角DABF的平面角为,
uur uur
|n n | 2 6
则|cos| uur1 u2ur ,
|n ||n | 3 2 3
1 2
3
故sin ,
3
3
所以二面角DABF的正弦值为 .
3
x2 y2
18.(17分)(2022•新高考Ⅰ)已知点A(2,1)在双曲线C: 1(a1)上,直线l交C于P,Q两点,
a2 a2 1
直线AP,AQ的斜率之和为0.
(1)求l的斜率;
(2)若tanPAQ2 2,求PAQ的面积.
4 1
【解析】(1)将点A代入双曲线方程得 1,
a2 a2 1
x2
化简得a4 4a2 40,a2 2,故双曲线方程为 y2 1,
2
由题显然直线l的斜率存在,设l:ykxm,设P(x ,y )Q(x ,y ),
1 1 2 2
则联立双曲线得:(2k2 1)x2 4kmx2m2 20,
4km 2m2 2
故x x ,xx ,
1 2 2k2 1 1 2 2k2 1
y 1 y 1 kx m1 kx m1
k k 1 2 1 2 0,
AP AQ x 2 x 2 x 2 x 2
1 2 1 2
化简得:2kxx (m12k)(x x )4(m1)0,
1 2 1 2
2k(2m2 2) 4km
故 (m12k)( )4(m1)0,
2k2 1 2k2 1
即(k1)(m2k1)0,而直线l不过A点,故k 1;(2)设直线AP的倾斜角为,由tanPAQ2 2,
PAQ
2tan
2 PAQ 2
2 2,得tan
PAQ 2 2
1tan2
2
PAQ
由2PAQ, ,
2
y 1
得k tan 2,即 1 2 ,
AP x 2
1
y 1 x2 104 2 4 25
联立 1 2 ,及 1 y2 1得x ,y ,
x 2 2 1 1 3 1 3
1
104 2 4 25
同理x ,y ,
2 3 2 3
20 68
故x x ,xx ,
1 2 3 1 2 9
2 2
而|AP| 3|x 2|,|AQ| 3|x 2|,由tanPAQ2 2,得sinPAQ ,
1 2 3
1 16 2
故S |AP||AQ|sinPAQ 2|xx 2(x x )4| .
PAQ 2 1 2 1 2 9
19.(17分)(2016·江苏·高考真题)记U 1,2,L ,100 .对数列a nN* 和U的子集T,若T ,定义
n
S 0;若T t ,t ,L ,t ,定义S a a L a .例如:T=1,3,66时,S a a +a .现设
T 1 2 k T t1 t2 tk T 1 3 66
a nN* 是公比为3的等比数列,且当T=2,4时,S =30.
n T
(1)求数列a 的通项公式;
n
(2)对任意正整数k1k 100,若T 1,2,L ,k,求证:S a ;
T k1
(3)设CU,DU,S S ,求证:S S 2S .
C D C CD D
【解】(1)由已知得a a 3n1,nN*.
n 1
于是当T 2,4时,S a a 3a 27a 30a .
r 2 4 1 1 1
又S 30,故30a 30,即a 1.
r 1 1
所以数列a 的通项公式为a 3n1,nN*.
n n
(2)因为T 1,2,L ,k,a 3n1 0,nN*,
n1
所以S a a L a 13L 3k1 (3k 1)3k.
r 1 2 k 2
因此,S a .
r k1
(3)下面分三种情况证明.
①若D是C的子集,则S S S S S S 2S .
C CD C D D D D
②若C是D的子集,则S S S S 2S 2S .
C CD C C C D
③若D不是C的子集,且C不是D的子集.
令ECð D,F Dð C则E,F ,EF .
U U
于是S S S ,S S S ,进而由S S ,得S S .
C E CD D F CD C D E F
设k是E中的最大数,l为F 中的最大数,则k 1,l1,k l.
由(2)知,S a ,于是3l1 a S S a 3k,所以l1k,即lk.
E k1 l F E k1
又kl,故lk1,
3l 1 a 1 S 1
从而S a a L a 13L 3l1 k E ,
F 1 2 l 2 2 2
故S 2S 1,所以S S 2(S S )1,
E F C CID D CID
即S S 2S 1.
C CD D
综合①②③得,S S 2S .
C CID D