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广东实验中学 2024—2025 学年(下)高二级期中考试
数学参考答案
1.C 2.C 3.A. 4.A 5.B 6.A 7.D 8.D 9.AC 10.ABD 11.ABC 12.
4
13. 5 14. 4 (0, 2 )
5
【注意】建议解答题评分时,每道题都按照满分无瑕疵的原则。
7. 解析:甲乙同时入选时,按甲担任四辩手或担任二、三辩手分类求解,甲乙同时不入选时,直接从6人中选4
人排列即可得.因此所求方法数为C2A3 C1C1A2 A4 570
6 3 2 2 6 6
8.解:因为g(3+x)为偶函数,g(x)=f′(x+1),所以f′(x+4)=f′(﹣x+4),
对f(2+x)﹣f(2﹣x)=4x两边同时求导,得f′(2+x)+f′(2﹣x)=4,
所以有f′(4+x)+f′(﹣x)=4 f′(4﹣x)+f′(﹣x)=4
f′(4+x)+f′(x)=4 f′(8+x⇒)=f′(x),所以函数f′(⇒x)的周期为8,
在f′(2+x)+f′(2﹣x)=⇒4中,令x=0,所以f′(2)=2,
因此g(25)=f′(26)=f′(2)=2,因为g(3+x)为偶函数,
所以有g(3+x)=g(3﹣x) g′(3+x)=﹣g′(3﹣x) g′(7)=﹣g′(﹣1) (1),
f′(8+x)=f′(x) g(7+⇒x)=g(x﹣1) g′(7+x)=⇒g′(x﹣1) g′(7)=g′(﹣1)(2),由(1),
(2)可得:g′(7)⇒=0,所以g′(7)-g(⇒25)=-2,故选:D. ⇒
9.【答案】AC【详解】由题意a2 aa ,则(1d)215d ,整理得d2 3d 0,可得d 0或d 3,当d 0
2 1 6
S S n(3n1)
时,a 1,S n,则 n 1,即 n是等差数列,此时b 1;当d 3时,a 3n2,S ,
n n n n n n n 2
S 3n1 S
则 n ,即 n是等差数列,
n 2 n
此时b 1,b 4,b 16,易知公比为 4,故b 4n1;综上,A、C 对,B、D 错.
1 2 3 n
11.ABC【详解】对于A中,由函数 f xx3mx2,可得 fx3x22mx,
因为x2 是函数 f x的一个极值点,可得 f23222m20,
解得m3,经检验适合题意,所以A正确;
对于B中,由 f(x)3x(x2),令 f(x)0,解得x 0或x 2,
1 2
当x(,0)时, f(x)0;当x(0,2)时, f(x)0;当x2,时, f(x)0,
故 f x在区间(,0)上递增,在区间(0,2)上递减,在区间(2,)上递增,所以B正确;
对于C中,设过点(1,2)且与函数y f(x)相切的切点为x ,y ,
0 0
1则该切线方程为y fx x12 3x26x x12,
0 0 0
由于切点x ,y 满足直线方程,则 f x 3x26x x 12 x33x2,
0 0 0 0 0 0 0 0
整理得2x 1 x2 2x 1 0,解得x 1,所以只能作一条切线,所以C正确;
0 0 0 0
对于D中,令 f(x)t,则 f(t)2的根有三个,如图所示,1t 0t t ,
1 2 3
所以方程 f(x)t 有3个不同根,方程 f(x)t 和 f(x)t 均有1个根,
1 2 3
故y f[f(x)]2有5个零点,所以D错误.
故选:ABC.
12.若函数 恰有三个零点,则实数 的取值范围是
2
答案: ( ) = −
4
2
(0, )
13. 的展开式中 的系数
2
5 3 3
[解析 ] − 因为 + 的展开式的通项 ,所以 的展开式中 的系数为 5
2
5 5− 5 3 3 3 1
14.已知圆C :− =1,点M 在 +1 =C5 上,y过点M 作 圆+ C 的两 条+切 线,切点分别 为 A和B,以C A 5 B −为C直 5 =径
2 2 2
作圆C,则圆(xC−2的)面+积 的最小值为 =
解析:由题设有C(2,0),设M(m, ),则, ,设 ,
2 2 2 4 2 4
' ' | | '=( −2) + ( )=( −2) +
则f (x)2(x2)4e4x,易得f (x)递增,且f (0)0,容易判断f(x)在x0时取得极小值,也是最小值
故而最小值为 =5.
(0)
MA MC 2 1 1
1 1 AB 2 2 2 1
AB MC 2 CA MA MC MC 2 MC 2
由等积法可得2 2 ,故 ,故 最小
2 |AB|值为
.故圆C
的面积的最小值为4
4 5
2 5 . AC
15.已知∆ABC的内角A,B,C的对边分别是a,b,c,已知4cos2 4sinAsinC3 .
2
(1)求角B的大小;
(2)若D为AC上一点,且AD2,DC 1,BD为ABC的角平分线,求线段BD的长.
AC
【详解】(1)由4cos2 4sinAsinC3 得2cosAC24sinAsinC3,…………………1分
2
1 1
故cosAC2sinAsinC ,故cosAC …………………2分
2 2
1
即cosB ,…………………3分
2
2π
因B0,π,故B …………………………5分
3
(2)
c AD
由角平分线定理得: 2,则c2a,…………………7分
a DC
1 3 7
在∆ABC中,由余弦定理得:a24a22a2a 9,得a ,…………………9分
2 7
1 π 1 π 1 2π
由S S S 得: aBDsin 2aBDsin 2a2sin ,…………………11分
△ABC △ABD △BCD
2 3 2 3 2 3
2 2 7
得BD a .…………………………13分
3 7
16.设数列a 的前n项和为S ,已知a 1,a S 1(nN*).
n n 1 n1 n
(1)求数列a 的通项公式;
n
1
(2)若a ,b,b ,…b ,a 组成一个n2项的等差数列,记其公差为d ,求数列 的前n项和T .
n 1 2 n n1 n d n
n
解:因为a S 1(nN*) 所以,当n≥2时,a S 1 ,
n1 n n n-1
a
两式相减得,a a a ,即,当n≥2时 n1 2,································3分
n1 n n a
n
a
又当n1时,a a 1,而a 1,则 2 2, ·····································5分
2 1 1 a
1
所以数列a 是首项为1,公比为2的等比数列,
n
所以a 2n1 .··················································································7分
n
(2)依题意可知,a (n1)d a ,·······················································9分
n n n1
1 n1
由(1)得,2n1 (n1)d 2n,即 ,······································ 10分
n d 2n1
n
2 3 4 n1
则T ,
n 20 21 22 2n1
31 2 3 4 n n1
T ,····················································· 11分
2 n 21 22 23 2n1 2n
1 1 1 1 1 n1
两式相减得 T 2 ,··································12分
2 n 21 22 23 2n1 2n
1
1
即
1
T 1
2n
n1
3
n3
,······················································14分
2 n 1 2n 2n
1
2
n3
所以,T 6 ···········································································15分
n 2n1
17.如图,四面体ABCD中,∆ABC是正三角形,∆ACD是直角三角形,ABDCBD,AB BD4.
(1)证明:平面ACD 平面ABC;
(2)E是边BD上的点,且CE与平面ABD所成角的正切值是4 3,求∆ACE的面积.
【详解】(1)由题设得,ABDCBD从而ADDC.………………………1分
又ACD是直角三角形,所以ADC90.……………………2分
取AC的中点O,连接DO、BO,则DO⊥AC,
又V ABC是正三角形,故BOAC.………………………3分
则在直角V AOB中,BO2 AO2 AB2 BO2DO2,
又ABBD,所以BO2DO2 BD2,
故DOOB.…………………4分
而ACOBO,AC,OB平面ABC,
故DO平面ABC,而DO平面ACD,
所以平面ACD⊥平面ABC……………………………………6分
(2)设DE mDB,CE与平面ABD所成角为,
结合(1)结论,以O为坐标原点,OA为x轴,OB为y轴,OD为z轴,建立的空间直角坐标系,
则O0,0,0,D0,0,2,B 0,2 3,0 ,C2,0,0,A2,0,0,E 0,2 3m,22m ,
CE 2,2 3m,22m ,AD2,0,2,AB 2,2 3,0 ,…………………8分
设平面ABD的法向量mx,y,z,
mAB0 2x2z0
则 ,则 ,令y1,则x 3,z 3,
mAD0 2x2 3y0
4
故m 3,1, 3 ,,…………………10分
4 3
由tan4 3,则sin …………………11分
7
m C E 2 3 3m2 3 22m 4 3
故sin …………………12分
m CE 313 412m241m2 7
1
则16m28m10,解得m …………………13分
4
3 3 3 3
故CE 2, , ,AC 4,0,0,AE 2, , ,
2 2 2 2
则 CE 7, AC 4, AE 7,
所以AC边上的高为 3,
1
故S 4 32 3.……………………………………15分
ACE 2
18.平面内有一点F 1,0和直线l:x2,动点Px,y满足:P到点F 的距离与P到直线l的距离的比值是 2 .点P的
2 2
2
运动轨迹是曲线E,曲线E上有A、B、C、D四个动点.
(1)求曲线E的方程;
(2)若A在x轴上方,2F AF B0,求直线AB的斜率;
2 2
(3)若C、D都在x轴上方,F 1,0,直线CF //DF,求四边形CF FD的面积S的最大值.
1 2 1 2 1
x2 14
答案:(1) y2 1(2) (3) 2
2 2
2
解:(1)由题意 (x1)2 y2 x2 ,
2
x24x4 x2
两边平方得x22x1y2 ,化简得 y2 1,
2 2
x2
所以曲线E的方程为 y2 1;………………3分
2
(2)2F AF B0,即F B2F A,则直线AB的斜率是正数,………………4分
2 2 2 2
1
设l :xky1,直线AB的斜率为 k 0,………………5分
AB
k
xky1
设 ,联立x2 ,
y2 1
2
化简得 k22 y22ky10,所以y y 2k ,y y 1 ,………………7分
1 2 k22 1 2 k22
由题意知y 2y ,
2 1
2k 1
代入y y ,y y ,消y ,可得y ,2y2 ,
1 2 1 2 2 1 k22 1 k22
52 14
k
解得 7 ,所以直线AB的斜率是 2 ;………………10分
(3)延长CF ,交椭圆于点G,
2
CF //DF,由对称性可知GF DF ,△FGF 和∆CD 等底等高,所以面积相等,
2 1 2 1 1 2
1 1
四边形CF FD的面积S S FF y y y y ,………………12分
2 1 GCF1 2 1 2 C G C G
2k 1
设l :xk y1,由(2)知y y 1 ,y y ,
CD 1 C G k22 C G k22
1 1
8k28 8k28
所以y y y y 2 y y 24y y 1 ,即S 1 ,………………14分
C G C G C G C G k22 k22
1 1
8k28 2 2t 2 2
1 2
令 k 1 21t,t1,所以 k 1 22 t21 t 1 ,………………16分
t
当且仅当t1即k 0时,S取到最大值 2,此时C、D分别在F、F正上方.………………17分
1 2 1
19. 设函数 f(x) ex a (x2a),a为常数
.
(1)当a 1时,求曲线y f(x)在点(1, f(1))处的切线方程;
(2)若g(x) f(x)ax 求g(x)的极值;
,
(3)已知aZ ,若 f(x)为增函数,求a.
.解:(1)当a 1时, f(x) ex 1 (x2),则 f(x)(x1)ex 1,
f(1)e1,切点为(1,e1),切线斜率为 f(1)1,
(2)切线方程为y f(1) f (1)(x1),整理得,y xe2………… 分
(说明:本小问共4分,求导2分,整理得到切线方程2分) 4
g(x)(x2a1)ex,………… 分
当2a10时,g(x)0,g(x)递增5,无极值;………… 分
6
当
2a10时,g(x)0得x2a1,
6g(x)0得x2a1 g(x)0得x2a1,………… 分
, 7
所以g(x)在(0,2a1)单调递减,在(2a1,)单调递增………… 分
8
所以x2a1时g(x)有极小值g(2a1)e2a12a2,无极大值.………… 分
综上:
当
2a10时,g(x)无极值; 9
当2a10时,g(x)有极小值e2a12a2,无极大值.………… 分
说明:本小问 分,极小值没化简或未说明无极大值,共扣 分 10
((3) f(x)(x52a1)ex a,f(x)为增函数, f(x)(x21a1))exa0 恒成立,………… 分
11
方法1:令g(x)(x2a1)exa,aZ,
则g(x)(x2a2)ex 0,………… 分
当x(,2a2)时,g(x)0,g(x)单 1 调 2 递减,
当x(2a2,)时,g(x)0,g(x)单调递增,………… 分
当x 2a2时,g(x)取得极小值,也是最小值, 13
g(2a2)e2a2a0 ,………… 分
14
1
令h(x)e2x2x ,令h(x)2e2x210,解得x1 ln2,
2
1
当x ,1 ln2 时,h(x)0,h(x)单调递增,
2
1
当x 1 ln2,
时,h(x)0,h(x)单调递减,
2
1 1 1
又h1 ln2 ln20, h(1)0, h(0)e2 0, h(2)2e2 0,
2 2 2
………… 分
a 1.… 16 ……… 分
17 2a
(3)方法 2: f(0)12aa1a0, f(1) a0,解得0a1,aZ,a0,或a 1,
e
当a 0时, f(x)(x1)ex,易知 f(2)e20,不符题意;
7当a 1时, f(x)(x1)ex 1,设g(x)(x1)ex1,则g(x) xex,
当x(,0)时,g(x)0,g(x)单调递减,
当x(0,)时,g(x)0,g(x)单调递增,
当x 0时,g(x)取得极小值,也是最小值,g(x) g(0)0,符合题意;
(说明:必要性探路得0 a 1 2分,后面略
分析判断得a 0,或a 1 2分,
验证a 0 2分,验证a 1 2分,结论1分.
若由 f(0)0, f(2)0,aZ直接得a 1,再去验证a 1,酌情给分)
8