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2024级高二年级第一学期期中考试 数学科答案
4 3 4 3 1
CBAD AABB 9.CD 10.ACD 11.ACD 12. 2 213. , 3 3 , 14. 21, 2
15.【详解】(1)由3a 3csinB3bcosC,则3sinA 3sinCsinB3sinBcosC,
又sinAsinBCsinBcosCcosBsinC,
则有3sinBcosC3cosBsinC 3sinCsinB3sinBcosC,
即 3cosBsinC sinCsinB ,又C0,π,故sinC0,
π
则 3cosBsinB,即tanB 3,又B0,π,则B ;
3
1
(2)由D是AC的中点,则BD BABC ,
2
2 1 2 1 2 2 π
则 BD BABC BA BC 2 BA BC cos
4 4 3
即 19 1 c242c ,则c22c15c3c50,解得c3或c5(负值,舍去),
4 4
1 1 3 3 3
则S acsin B 23 .
ABC 2 2 2 2
16.【详解】(1)由频率分布直方图得10(0.016a0.0400.0080.004)1,所以a0.032.
(2)成绩落在[50,70)内的频率为:0.160.320.48,
落在[50,80)内的频率为:0.160.320.400.88,
则第80百分位数m(70,80),因此(m70)0.040.80.48,解得 m78,
所以成绩至少要达到78分才可以晋级.
(3)由频率分布直方图得成绩在[80,90),[90,100]的频率比为2:1,
2
因此成绩在[80,90)内抽取 64人,记为a,b,c,d,成绩在[90,100]内抽取2人,记为A,B,
3
设A“抽到的两位同学来自同一小组”,
样本空间{ab,ac,ad,aA,aB,bc,bd,bA,bB,cd,cA,cB,dA,dB,AB},共15个样本点,
则Aab,ac,ad,bc,bd,cd,AB,共7个样本点,
7
所以选出的2人恰好来自同一小组的概率P(A) .
15
17.【详解】(1)取CF中点H,连接OH,GH
1
∵四边形BCFE为矩形,∴点O为BF中点,∴OH //BC且OH BC,
2
1
又∵AG BC且AG//BC,∴AGOH 且AG//OH ,
2
第 1 页 共 4 页∴四边形OHGA为平行四边形,即AO//GH ,∵GH Ì 平面GCF ,∴AO//平面GCF .
(2)∵AEEF,且平面AEFG平面EBCF,平面AEFG平面EBCF EF,
∴AE 平面EBCF,又∵BE平面EBCF,∴AE BE,
故以E为坐标原点,如图建立空间直角坐标系Exyz,
∴A0,0,2,B2,0,0,F0,4,0,C2,4,0,G0,2,2,
AB2,0,2,CF 2,0,0,CG 2,2,2,
设n x ,y ,z 为平面GCF的一个法向量,
1 1 1 1
x 0
CFn 2x 0 1
则 1 1 ,解得y 1,即n 0,1,1,
1 1
CGn
1
2x
1
2y
1
2z
1
0
z 1
1
设直线AB与平面GCF所成角为,
ABn 2 1
则sin cos AB,n ,
AB n 2 2 2 2
(3)由(2)可知平面GCF的一个法向量为n 0,1,1,
1
设存在P0,a,2,则PB2,a,2,PE0,a,2,
设平面PEB的一个法向量为n x ,y ,z ,
2 2 2 2
x 0
PBn 2x ay 2z 0 2
则 2 2 2 2 ,解得y 2,即n 0,2,a,
2 2
PEn
2
ay
2
2z
2
0
z a
2
则cos45 cos n ,n n 1 n 2 a2 2 ,∴a0,即P0,0,2
1 2 n n 2 4a2 2
1 2
所以存在符合题意的点P,当P点在A点处时平面EBP与平面GCF的夹角为45.
x2 c 3
18.【详解】(1)由: y2 1,则a2,b1,故c 3,所以离心率e ;
4 a 2
x2
(2)由题设,联立l:yk(x1)与: y2 1得,
4
4k21 x28k2x4k240,
设Mx,y ,Nx ,y ,则x x
8k2
,xx
4k2 4
,
1 1 2 2 1 2 4k21 1 2 4k21
因为EM DM,EN DN ,所以x x 1,x x 1
1 1 2 2
第 2 页 共 4 页8k2
2
x x x x 2 4k21 2 8
1 2 2 1 2 2 2 ;
x 1 x 1 xx x x 1 4k24 8k2 3 3
1 2 1 2 1 2 1
4k21 4k2 1
ykxm
(3)由题设,联立 ,消元得 4k21 x28kmx4m240,设Mx,y ,Nx ,y ,当
x24y2 4 1 1 2 2
Δ64k2m216 4k21 m21 0,即4k2m210时,则x x 8km ,xx 4m2 4 ,
1 2 4k2 1 1 2 4k2 1
8km 4m24 8(4k2m2m24k21)
x2x2 (x x )22xx ( )22 ,
1 2 1 2 1 2 4k21 4k21 (4k21)2
x2 x2
则 OM 2ON 2 x21 1 x21 2
1 4 2 4
2 3 x2 x2 2 24k2m2 6m2 24k2 6 2 6m2 4k2 1 6 4k2 1 ,
4 1 2 4k21 2 4k21 2
当 OM 2 ON 2为定值时,即与m2无关,故 4k210 ,得k 1 ,
2
4k21m2
此时 MN k21 x x 24xx 4 k21 5 2m2 ,
1 2 1 2 14k2
m 2m 1 m22 m2
又点O到直线l的距离d ,所以S dMN m 2m2 1,
1k2 5 MON 2 2
当且仅当 m 2m2 ,即m1时,等号成立,
经检验,此时Δ0成立,所以△MON 面积的最大值为1.
19.【详解】(1)由题可知,x1,,x2ax50即a x25 x 5 成立,
x x
令gxx 5 ,gx在 1, 5 上单调递减,在 5, 上单调递增,g 5 2 5,
x
gx
2 5, ,a2 5,解得a2 5,a ,2 5
.
5 1 5 1
(2)(i)原方程即为xa x ,即a x x ,
x x x x
4
2x ,1 x4
令hx x 5 x 1 x
x x 6
,0x1
x
要使原方程在0,4内有两个不等实根,只需ya与yhx的图象在0,4内恰有两个交点.
hx在 0, 2 上单调递减,在 2,4 上单调递增.h1h26,h 2 4 2,h 2 h49,
3
作如图所示的hx的图象:
第 3 页 共 4 页由图可知,4 2a9,解得9a4 2,
所以a的取值范围是 9,4 2 .
4
(ii)①因为当1x2时,4 2 2x 6,所以
x
4 4
当a6,4 2 时,此时1x 2x 2,且2x 2x a.
1 2 1 x 2 x
1 2
4 4 4 4 4x x
2x 2x ,2x x 1 2 ,
1 x 2 x 1 2 x x xx
1 2 2 1 1 2
4 2 4
又x x ,2 ,xx 2,x ,且a2x .
1 2 xx 1 2 1 x 2 x
1 2 2 2
2 4 2 x22
x 3x a 3x 2x x 2 0 .
1 2 x 2 2 x 2 x x
2 2 2 2
4 6
②因为当2x4时,62x 9;当0x1时, 6,.
x x
所以当a9,6时,此时 2 x 12 x 4,且 6 2x 4 a.
3 1 2 x 2 x
1 2
6 3x 4
x 1 2x 4 x 2 2 2 2 ,a 2x 2 x 2 ,x 1 3x 2 a x 3 2 x 2 2 3x 2 2x 2 x 4 x 2 x 4 x 3 2 x 2 2 ,
2 x 2 2 2 2
2
4 x24 3x
2 x 4,x 2 0, 2 0,x 3x a0.
2 2 x x x22 1 2
2 2 2
综上所述,x 3x a0得证.
1 2
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