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宜宾市普通高中 2023 级第一次诊断性测试
数 学
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
D C D B A C B 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,有选错的得0分.
9 10 11
AD ABD BCD
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.2 13. 80 14. 33
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.解:(1)∵ 3c= 3acosB+asinB
由正弦定理可得 3sin(B+A)= 3sinAcosB+sinAsinB..........................................................2分
∴ 3sinBcosA+ 3cosBsinA= 3sinAcosB+sinAsinB
∴ 3sinBcosA=sinAsinB
∵sinB≠0,∴ 3cosA=sinA................................................................................................4分
∴tanA= 3
又∵A∈0,π
π
∴∠A= ......................................................................................................6分
3
π
(2)∵∠A= ,AB=2,AC=4
3
∴AB⋅AC=4.....................................................................................................................7分
∵∠MPN就是向量AM 与向量BN 的夹角................................................................................8分
1 1
AM = (AB+AC),BN = AC-AB
2 2
1 1
∴AM ⋅BN = (AB+AC)⋅ AC-AB
2 2
1 1 1
= (AC)2- (AB)2- AB⋅AC=1..........................9分
4 2 4
∵|AM|= 1 AB2+ 1 AC2+ 1 AB⋅AC = 7,|BN|= 1 AC2+AB2-AB⋅AC =2......................11分
4 4 2 4
AM⋅BN 1 7
∴cos∠MPN= = =
|AM||BN 7×2 14
7
∴∠MPN的余弦值为 .....................................................................................................13分
14
16.解:(1)取AD的中点O,连接线段PO,BO,BD
由△PAD为等边三角形,得AD⊥PO......................................................................................2分
由△ABD为等边三角形,得AD⊥BO......................................................................................4分
又PO∩BO=O,PO,BO⊂平面POB,于是AD⊥平面POB.......................................................6分
又PB⊂平面POB,
所以PB⊥AD....................................................................................................................7分
(2)在平面POB内过O作Oz⊥OB,显然直线OA,OB,Oz两两垂直,
以O为坐标原点,直线OA,OB,Oz分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系.........................................9分
·第1页,共4页·不妨设AB=2,则PO =BO
3
= 3,PB= AD=3
2
2π
所以∠POB=
3
A1,0,0 ,B0, 3,0
3 3
,P0,- ,
2 2
,D-1,0,0
1 1
由AB⎳CD,AB⊥BC,得DC= BD= AB,
2 2
1 1 3
DC= AB=- , ,0
2 2 2
3 3
所以C- , ,0
2 2
............................................................................................................10分
3 3
设平面PBC的法向量为m=(x,y,z),而CB= , ,0
1 1 1 2 2
3 3 3
m⋅PB= y - z =0
2 1 2 1
则
3 3
,取x
1
=1,得m=(1,- 3,-3).....................................................12分
m⋅CB= x + y =0
2 1 2 1
又因为平面ABCD的法向量n=(0,0,1).................................................................................13分
|m⋅n| 3 3 13
设平面ABCD与平面PBC所成角为θ,则|cosθ|=|cos‹m,n›|= = =
|m ||n | 13×1 13
3 13
所以平面ABCD与平面PBC所成角的余弦值为 ..............................................................15分
13
17.解:(1)由题意,得函数fx 的定义域为0,+∞
且fx
2 a -x2+2x-a
= -1- = .....................................................................1分
x x2 x2
若x=1为函数fx 的极值点,则f1 =0,a=1...................................................................3分
此时fx
-x2+2x-1 -x-1
= =
x2
2
≤0,
x2
函数fx 在0,+∞ 上单调递减..........................................................................................5分
故x=1不是函数fx 的极值点,所以不存在a满足条件............................................................6分
(2)由题意可知f1-x +f1+x =0在x∈-1,0 ∪0,1 上有解........................................8分
a
所以 2ln(1-x)-(1-x)+
1-x
+ 2ln1+x -1+x
a
+
1+x
=0在x∈-1,0 ∪0,1 上
有解
该方程化简得2ln1-x2 2a + -2=0,即ln1-x2
1-x2
a + -1=0..................................10分
1-x2
令t=1-x2∈0,1 a ,得lnt+ -1=0,
t
所以问题等价于方程a=t-tlnt在t∈0,1 上有解..............................................................12分
令ht =t-tlnt,t∈0,1 ,有ht =-lnt>0,
所以ht 在0,1 单调递增,
又t→0,ht →0且h1 =1,所以ht ∈(0,1)..........................................................................14分
即a∈(0,1),所以a∈(0,1)时,fx 图象上总存在关于点1,0 对称的两点....................................15分
18.解:(1)由题意得分总数X的所有可能取值为4,5,6,7,8,
其中PX=4 3 = 4 4 81 = ,PX=5 256 1 3 =C1× × 4 4 4 3 27 = , 64
PX=6 1 =C2× 4 4 2 3 × 4 2 27 = ,PX=7 128 1 =C3× 4 4 3 3 3 × = , 4 64
·第2页,共4页·PX=8
1
=
4
4 1
= ,
256
所以X的分布列为
X 4 5 6 7 8
81 27 27 3 1
P
256 64 128 64 256
.........................................................................................................................................5分
EX
81 27 27 3 1
=4× +5× +6× +7× +8× =5.......................................................6分
256 64 128 64 256
(2)因为这n道题得分的总数为n+1 ,所以其中恰有1道题得到2分
1 3 所以P =C1× ×
n n 4 4
n-1 n 3 = ⋅
3 4
n ......................................................................................8分
1 3 3 则P+P +P +...+P = × 1× +2×
1 2 3 n 3 4 4
2 3 +3×
4
3 3 +...+n×
4
n
3 所以 4 P 1 +P 2 +P 3 +⋅⋅⋅+P n 1 3 = × 1× 3 4 2 3 +2× 4 3 3 +3× 4 4 +...+n-1 3 × 4 n 3 +n× 4 n+1
1 两式相减得 4 P 1 +P 2 +P 3 +⋅⋅⋅+P n 1 3 3 = × + 3 4 4 2 3 + 4 3 3 +⋅⋅⋅+ 4 n 3 -n× 4 n+1
3 3 × 1-
1 4 4
= ×
3
n
3
-n×
3 4
1-
4
n+1
n+4 3
=1- ×
3 4
n+1
.......................................................11分
所以P 1 +P 2 +P 3 +⋅⋅⋅+P n =4-n+4
3
× 4
n
...........................................................................12分
(3)在这20名学生中,设得到1分的人数为x,则得到2分的人数为20-x ,
所以得分总数n=x+220-x =40-x,................................................................................13分
3 此时得分总数为n的概率为Cx
20 4
x 1 ⋅
4
20-x = 3x⋅C 2 x 0..............................................................14分
420
3x⋅Cx 3x+1⋅Cx+1
20 ≥ 20
420 420 x+1≥320-x
所以 ,整理得 3x⋅Cx 3x-1⋅Cx-1 20 ≥ 20
420 420
321-x
59 63
,解得 ≤x≤ .......................................16分 ≥x 4 4
而0≤x≤20,x∈N,所以x=15,所以n=40-15=25
因此以总分为n的概率最大为依据,王老师应该提前准备25朵小红花比较合理..............................17分
x2 y2
19.解:(1)因为双曲线 - =1(a>0,b>0)的离心率e= 2,
a2 b2
c
可得 = 2,即c= 2a.
a
又因为焦点到渐近线bx-ay=0的距离为1,
|bc|
根据点到直线距离公式d= ,而c2=a2+b2,所以d=b,则b=1.
a2+b2
由c2=a2+b2且c= 2a,b=1,可得( 2a)2=a2+1,解得a2=1.
所以双曲线E的标准方程为x2-y2=1.....................................................................................4分
(2)由x2-y2=1可得a2=1,b2=1,c2=2. ∴F 1- 2,0 ,
在没有折叠之前,设直线AB的方程为:x=ty- 2,Ax 1 ,y 1 ,Bx 2 ,y 2 ,
(i)记折叠后点O为坐标原点,原x轴正半轴为折叠后空间直角坐标系中x轴正方向,原y轴正半轴为折叠
后空间直角坐标系中y轴正方向,原y轴负半轴为折叠后空间直角坐标系中z轴正方向,可得
F 1- 2,0,0 ,Ax 1 ,y 1 ,0 ,Bx 2 ,0,-y 2
∴AF 1 =-1- 2x 1 ,BF 1 =-1- 2x , 1
·第3页,共4页·则AF 1 +BF 1 -AB =-2- 2(x 1 +x 2 )- x 1 -x 2 2+y2+y2 1 2
=2- 2ty 1 +y 2 - t2 y 1 +y 2 2-4yy 1 2 +y 1 +y 2 2-2yy ①....................................................6分 1 2
x=ty- 2 由 x2-y2=1 可得t2-1 2 2t 1 y2-2 2ty+1=0,所以y +y = ,yy = .............................8分 1 2 t2-1 1 2 t2-1
π 1 3 3
当θ= 时,t= = ,可得y +y =- 6,yy =- ,
3 π 3 1 2 1 2 2
tan
3
代入①得:AF 1 +BF 1 -AB =4- 13 ...............................................................................10分
(ii)记折叠后点O为坐标原点,原x轴正半轴为折叠后空间直角坐标系中x轴正方向,原y轴负半轴为折叠
后z轴正方向,过原点O向上垂直于平面xoz为y轴正方向,
可得F 1- 2,0,0
3y y
,Ax, 1, 1 1 2 2 ,Bx 2 ,0,-y 2
x=ty- 2
x2-y2=1 ,得(t2-1)y2-2 2ty+1=0
2 2t 1
∴y +y = ,yy = ...............................................................................................12分
1 2 t2-1 1 2 t2-1
π π
根据双曲线的对称性,不妨设 <θ≤
4 2
∴t∈[0,1)
∴AB = t2 y 1 +y 2 2-4yy 1 2 +y 1 +y 2 2-yy 1 2
2 2t = t2
t2-1
2 4 -
t2-1
2 2t +
t2-1
2 1 4t4+11t2+1 - =
t2-1 t2-1
....................................................14分
2
令m=1-t2∈(0,1],可得AB 4m2-19m+16 1 = = 16
m2 m
2 19 - +4
m
1 1
因为 ∈[1,+∞),所以y=16
m m
2 19
- +4的范围为[1,+∞),
m
所以AB
4m2-19m+16
= ∈[1,+∞)................................................................................16分
m2
当且仅当t=0,即折叠前AB为通径的时候,折叠后AB的长度取最小值1
所以折叠后的线段AB长度的取值范围为[1,+∞).....................................................................17分
·第4页,共4页·