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郑州外国语学校 2023-2024 学年高三年级适应性测试
数学学科参考答案
一、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
是符合题目要求的.
1 2 3 4 5 6 7 8
B C B C D D D A
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题
目要求.全部选对的得6分,部分选对得部分分,有错选得0分.
9 10 11
ABD BD ABC
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
−1− 5 −1+ 5
12. -3 13. -2 14. 或
4 4
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15.(1) f ( x ) = 3 x 2 + 2 a x + b ,
函数 f ( x ) = x 3 + a x 2 + b x + c 在 x = 1 − 和 x = 3 处取得极值.
f ( 3 ) = 2 7 + 6 a + b = 0 , f(−1)=3−2a+b=0,
联立解得: a = − 3 , b = − 9 .
f ( x ) = 3 x 2 − 6 x − 9 = 3 ( x − 3 ) ( x + 1 ) ,
令 f ( x ) = 0 ,解得x=3和x=−1,
x(−,−1)时, f ¢ ( x ) > 0 ,函数 f ( x ) 单调递增;x(−1,3)时, f(x)0,函数 f ( x ) 单调递
减; x ( 3 , + ) 时, f ¢ ( x ) > 0 ,函数 f ( x ) 单调递增.
故 x = 1 − 和x=3是 f(x)的极值点,
故函数 f ( x ) 单调递增区间为(−,−1), ( 3 , + ) ;函数 f ( x ) 单调递减区间为 ( − 1 , 3 ) .
(2)由(1)知 f ( x ) = x 3 − 3 x 2 − 9 x + c 在 ( 1 , 3 ) 单调递减,在 ( 3 , 5 ) 单调递增,
要使得对任意 x [1 , 5 ] ,不等式 f(x)c2恒成立,则需 f (1 ) c 2 且 f ( 5 ) c 2 ,
故 f (1 ) = − 1 1 + c c 2 且 f ( 5 ) = 5 + c c 2 ,
解得 c
1 +
2
2 1
,或 c
1 −
2
2 1
,
c 的取值范围是 ( − , 1 −
2
2 1 ) 1( +
2
2 1 , ) + .
502
16.(1)由题意=1000,=50,K =25,则 = =100,
K 25
所以 Y : N (1 0 0 0 ,1 0 2 ) ,于是随机变量 Y 的期望为 1 0 0 0 = ,标准差为 1 0 = ,
因P(980Y 1020)=0.9545,
故 P ( Y 9 8 0 ) =
1 − P ( 9 8 0
2
Y 1 0 2 0 )
=
1 − 0 .9
2
5 4 5
= 0 .0 2 2 7 5 .
(2)设取出黄色面包个数为随机变量,则的可能取值为0,1,2.
1 4 3 1 5 4 53
则P(=0)= + = ,
2 6 5 2 8 7 140
{#{QQABSQAUggioAABAAAgCEwV6CEGQkAGCCAoGhFAIMAAAyBNABAA=}#}P ( 1 )
1
2
2
6
4
5
2
1
2
3
8
5
7
2
4
8
4
4
9
0
, = = + =
P ( 2 )
1
2
2
6
1
5
1
2
3
8
2
7
7 3
8 4 0
. = = + =
故随机变量的分布列为:
0 1 2
53
p
140
4
8
4
4
9
0
73
840
所以数学期望为: E ( )
1
5
4
3
0
0
4
8
4
4
9
0
1
8
7
4
3
0
2
1
2
7
4
. = + + =
17.(1)连接 A M , O M , M N , P N ,
因为 M , N 依次是底面 A B 上的两个三等分点,
所以四边形 O M N B 是菱形,设 M B O N = Q ,则 Q 为 O N 中点,且ON ⊥MB,
又因为 O P = O N ∠, P O N = 6 0 ,故 O P N 是等边三角形,
连接 P Q ,则 O N ⊥ P Q ,
又因为 M B , P Q 面 P M B , M B P Q = Q ,所以ON ⊥面 P M B ,
因为 P B 面 P M B ,所以 O N ⊥ P B ,
因为 M , N 依次是底面 A B 上的两个三等分点,所以 O N / / A M ,所以 A M ⊥ P B ,
又因为AB是半球O的直径, P是半球面上一点,所以 P B ⊥ P A ,
因为 A M , P A 面 P A M , A M P A = A ,所以 P B ⊥ 面 P A M ,
又因为 P M 面 P A M ,所以PB⊥PM
(2)因为点P在底面圆上的射影为 O N 中点,
所以 P Q ⊥面 A M B ,
因为 Q M , Q N 面 A M B ,所以 P Q ⊥ Q M , P Q ⊥ Q N ,
又因为 Q M ⊥ Q N ,
所以以 QM,QN,QP 为正交基底建立如图所示的空间直角坐标系,
所以 P
(
0 , 0 , 3
)
, M
(
3 , 0 , 0
)
, B
(
− 3 , 0 , 0
)
, A
(
3 , − 2 , 0
)
,
所以 P M =
(
3 , 0 , − 3
)
, P A =
(
3 , − 2 , − 3
)
, B A =
(
2 3 , − 2 , 0
)
,
设平面 P A B 的法向量n=(x,y,z),
则
n
n
P
B
A
A
=
= 2
3 x
3
−
x
2
−
y
2
−
y =
3
0
z = 0
( )
,令x=1,则n= 1, 3,−1 ,
设直线 P M 与平面 P A B
π
所成角为0 ,
2
PMn
2 3 10
则sin= cosPM,n = = =
PM n 6 5 5
{#{QQABSQAUggioAABAAAgCEwV6CEGQkAGCCAoGhFAIMAAAyBNABAA=}#}所以直线 P M 与平面 P A B 所成角的正弦值为
1
5
0
18.(1)第一步:根据点P在双曲线上得a,b的关系式
由题意设双曲线C的方程为
y
a
2
2
−
x
b
2
2
= 1 (a0,b0),
由点 P ( 2 , 2 ) 在C上,得
4
a 2
−
4
b 2
= 1 .①
第二步:根据直线的斜率公式得a,b的关系式
设C的上、下焦点分别为 F
1
( 0 , c ) , F
2
( 0 , − c ) ,则
2 −
2
c
2 +
2
c
= −
1
2
,解得c2 =6,
所以 a 2 + b 2 = 6 .②
第三步:联立方程解得 a 2 , b 2 的值
由①②得 a 2 = 2 ,b2 =4,
第四步:得双曲线C的标准方程
故双曲线C的标准方程为
y
2
2
−
x
4
2
= 1 .
(2)第一步:设直线方程,联立方程得根与系数的关系由题意可知,直线EF的斜率不为0,
设直线EF的方程为 x = m ( y − 1 ) ( m 2 ) , E ( x
1
, y
1
) , F ( x
2
, y
2
) ,
x=m(y−1)
联立,得方程组 y2 x2 ,
− =1
2 4
整理得 ( m2−2 ) y2−2m2y+m2+4=0
所以 m 2 4 , Δ = ( − 2 m 2 ) 2 − 4 ( m 2 − 2 ) ( m 2 + 4 ) 0 ,解得 m 2 4 ,
所以 y
1
+ y
2
=
m
2 m
2 −
2
2
m2+4
,y y = ,
1 2 m2−2
则3(y +y )−2y y =4.
1 2 1 2
第二步:用 y
1
, y
2
表示点D的坐标
2 10 10 6 10
当直线PE的斜率不存在时,易得E(2,−2),F− , ,D2, ,B , ,此时直线
7 7 7 7 7
1 AB的斜率为 .当直线PE的斜率存在时,直线PE的方程为
2
y =
y
x
1
1
−
−
2
2
( x − 2 ) + 2 ,所以点
D的坐标为
( y
2
− 2
y
1
) (
−
x
2
1
− 2 )
+ 2 ,y
2
,
由x =m(y −1),可得
1 1
(y 2 −2)(x 1 −2) +2= (y 2 −2) m(y 1 −1)−2 +2= m(y 1 −1)(y 2 −2)+2(y 1 −y 2 ) ,
y −2 y −2 y −2
1 1 1
第三步:用 y
1
,y 表示点B的坐标
2
由DF =2BF,得点B为DF的中点,所以
x
B
=
1
2
m ( y
1
− 1 ) ( y
2
y
−
1
2
−
)
2
+ 2 ( y
1
− y
2
)
+ m ( y
2
− 1 )
=
m 2 y
1
y
2
− 3 ( y
1
2
+
(
y
y
1
2
−
) +
2
4
)
+ 2 ( y
1
− y
2
)
=
y
1y
1
−
−
y
2
2
,
y −y
则B 1 2 ,y ,
y −2 2
1
{#{QQABSQAUggioAABAAAgCEwV6CEGQkAGCCAoGhFAIMAAAyBNABAA=}#}第四步:根据斜率的计算公式求直线AB的斜率.
y −1 (y −1)(y −2) y y −y −2y +2
k = 2 = 2 1 = 1 2 1 2
所以 AB y −y y −y y −y
1 2 −0 1 2 1 2
y −2
1
3 1
(y +y )−2−y −2y +2 (y −y )
2 1 2 1 2 2 1 2 1.
= = =
y −y y −y 2
1 2 1 2
1
故直线AB的斜率为 .
2
a
19.(1)当T={2,4}时,S =a +a =a +9a =30,因此a =3,从而a = 2=1,a =3n-1;
T 2 4 2 2 2 1 3 n
3k-1
(2)S ≤a +a +…a=1+3+32+…+3k-1= <3k=a ;
T 1 2 k 2 k+1
(3)设A=∁ (C∩D),B=∁ (C∩D),则A∩B= ,S =S +S ,S =S +S , S
C D C A C∩D D B C∩D C
+S -2S =S -2S ,因此原题就等价于证明S ≥2S .由条件S ≥S 可知S ≥S .
C∩D D A B A B C D A B
① 若B= ,则S =0,所以S ≥2S .
B A B
② 若B≠
,由S ≥S 可知A≠
A B
,设A中最大元素为l,B中最大元素为m,若m≥l+1,
则由第(2)小题,S <a ≤a ≤S ,矛盾.因为A∩B=
A l+1 m B
,所以l≠m,所以l≥m+1,
3m-1 a m+1 a l S A
S B ≤a 1 +a 2 +…+a m =1+3+32+…+3m-1= 2 < 2 ≤ 2 ≤ 2 ,即S A >2S B .
综上所述,S ≥2S ,因此S +S ≥2S .
A B C C∩D D
{#{QQABSQAUggioAABAAAgCEwV6CEGQkAGCCAoGhFAIMAAAyBNABAA=}#}