文档内容
2024~2025 学年度高三十一月
数学试卷参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 B B C B B A D D AD BD BCD
8.D
解:如图所示:
设椭圆与双曲线的焦距为 FF 2c,|PF |t ,由题意可得
1 2 1
tc2a ,tc2a
1 2
t2a c,t2a c ,2a c2a c ,即a a c
1 2 1 2 1 2
1 1 e
1,即e 2
e e 1 e 1
1 2 2
e e 2 1
e e e 2 2
2 1 2 e 2 1 e 2 1 1 2 1 ,
e e
2 2
1 1
由e 1可知0 1,令x (0,1),y x2x(0,2),
2 e e
2 2
1
所以e e ,故选D.
2 1 2
11.BCD
x2 y2
解:A选项:由椭圆方程 1,所以a2 8,b2 4,所以c2 a2b2 4,
8 4
FPF
所以FPF 的面积为S b2tan 1 2 4,故A错误;
1 2 2
答案第1页,共7页
{#{QQABTY4UogCoABJAAAhCUQViCEIQkhCACYgOxAAIMAABiRFABAA=}#}B选项:当PF FF 或PF FF 时FPF 为直角三角形,这样的点P有4个,
1 1 2 2 1 2 1 2
1 1
设椭圆的上下顶点分别为S,T ,则 FF 4,OS 2,OS FF ,同理 OT FF ,
1 2 2 1 2 2 1 2
知FSF FTF 90 ,所以当P位于椭圆的上、下顶点时FPF 也为直角三角形,
1 2 1 2 1 2
其他位置不满足,满足条件的点P有6个,故B正确;
C选项:由于 PF 2PF 2a PF 2PF 4 23PF ,
1 2 2 2 2
所以当 PF 最小即 PF ac 2 22时, PF 2 PF 取得最大值62 2,故C正确;
2 2 1 2
D选项:因为 PF PM 2a PF PM 4 2 PM PF ,
1 2 2
5 5 5
又 PM PF MF ,则 PF PM 的最大、最小值分别为4 2 和4 2 ,
2 2 2 1 2 2
当点P位于直线MF 与椭圆的交点时取等号,故D正确.
2
故选:BCD
14. 5,
解:由题意,知2x32mxm3x2,即2x33x2 m2x1.
因为x 1,,所以m
2x33x2
在1,上有解,只需m
2x33x2
.
2x1 2x1
min
设hx
2x33x2
x1,对函数hx求导,
2x1
8x36x 2x 2x 3 2x 3
得hx 0,
2x12 2x12
所以函数hx在1,上单调递增,所以hx h15,所以m5.
min
故答案为: 5,.
答案第2页,共7页
{#{QQABTY4UogCoABJAAAhCUQViCEIQkhCACYgOxAAIMAABiRFABAA=}#}3 4
15.解(1)在VABC中,由已知可得bac,故由sinC ,可得cosC .
5 5
由已知及余弦定理,有c2 a2b22abcosC 13,所以c 13,
a c asinC 3 13
由正弦定理 ,得sinA ,
sinA sinC c 13
3 13
所以,c的值为 13,sin A的值为 .
13
4
(2)设BC边的中点为D,在ACD中,cosC ,由余弦定理得:
5
2 2
BC BC 5 5 4 73
AD AC2 2AC cosC 62 26 .
2 2 2 2 5 2
16.解(1)由已知,可设抛物线的方程为y2 2px(p0),
x2 y2
双曲线的标准方程为 1a0,b0
a2 b2
把点M(1,2)代入抛物线方程,求得 p2,
抛物线的方程为y2 4x,焦点坐标为F 1,0.
1
则对于双曲线,右焦点坐标为F(1,0),则另一个焦点坐标为F 1,0,故c1,
1 2
又M(1,2)在双曲线上,根据双曲线的定义知,
2a MF MF 2222 0222 2 22,
1 2
a 21, a2 32 2 ,b2 c2a2 2 22.
x2 y2
故双曲线的标准方程为 1.
32 2 2 22
(2)由题意可得,AP的中点为C,l的方程为xn,以线段AP为直径的圆C交l于D、E两
个点,DE的中点为H,则CH l.
x 3 y y
设Ax,y ,则C 1 , 1,Dx ,y ,x n,Hx , 1,
1 1 2 2 2 2 2 2 2
1 1 x 3 1
则 DC AP (x 3)2 y2 , CH 1 x (x 2x )3 ,
2 2 1 1 2 2 2 1 2
因为,VCHD为直角三角形,且CHD , CD 2 CH 2 HD 2
2
1 1
所以, DH |2 DC|2 |HC|2 [(x 3)2 y2] [x 2x )3]2 (n2)x n23n,
4 1 1 4 1 2 1
显然,当n2时, DH 2 462为定值.
答案第3页,共7页
{#{QQABTY4UogCoABJAAAhCUQViCEIQkhCACYgOxAAIMAABiRFABAA=}#}所以,弦长为 DE 2 DH 2 2 为定值.
故存在垂直于x轴的直线l(即直线DE),被圆截得的弦长为定值,
直线l的方程为x2.
17.解(1)连接BC ,交BC于点N,连接NE,
1 1
因为侧面BCCB 是平行四边形,
1 1
所以N 为BC的中点,又因为点E为线段AC的中点,
1
所以NE//AB ,
1
因为AB 面BEC ,NE面BEC ,
1 1 1
所以AB //面BEC .
1 1
π
(2)连接AC,AE,因为AAC ,ACAA 2,
1 1 1 3 1
所以△AAC为等边三角形,AC2,
1 1
因为点E为线段AC的中点,
所以AE AC ,
1
因为侧面ACC A 底面ABC,平面ACC A 平面ABC AC,AE平面ACC A ,
1 1 1 1 1 1 1
所以AE 底面ABC,
1
过点E在底面ABC内作EF AC,如图以E为坐标原点,分布以 EF ,EC,EA 的方向为x,y,z
1
轴正方向建立空间直角坐标系,
答案第4页,共7页
{#{QQABTY4UogCoABJAAAhCUQViCEIQkhCACYgOxAAIMAABiRFABAA=}#}则E0,0,0,B 3 , 1 ,0 ,C 0,2, 3 ,
2 2 1
3 1
所以EB , ,0,EC 0,2, 3 ,
2 2 1
设平面BEC 的法向量为 ,
1
3 1
mEB x y0
则 2 2 ,令x1,则y 3,z2,
mEC 2y 3z0
1
所以平面BEC 的法向量为m 1, 3,2 ,
1
又因为平面ABE的法向量为n0,0,1,
2 2
则cosm,n ,
134 2
经观察,二面角ABEC 的平面角为钝角,
1
2
所以二面角ABEC 的余弦值为 .
1
2
18.解(1)当k 2时, f xx12lnx,(x0),
2
所以 fx1 ,所以切线的斜率为 f11,
x
又因为 f 1112ln10,
所以曲线 f x在x1处的切线方程为y(x1),即yx1.
答案第5页,共7页
{#{QQABTY4UogCoABJAAAhCUQViCEIQkhCACYgOxAAIMAABiRFABAA=}#}k xk
(2)因为 fx1 ,k 0,
x x
xk
当k 0时, fx 0,
x
所以 f xx1klnx 在(0,)上单调递增,
1 1
又因为 f k ln20,与 f x0不符;
2 2
xk
当k0时,由 fx 0得xk,
x
所以 f xx1klnx 在(0,k)上单调递减,在(k,)上单调递增.
所以 f x f(k)k1klnk ,所以k1klnk 0,
设g(x)x1xlnx (x0),
则g(x)1(1lnx)lnx,
由g(x)0,可得0x1,
所以g(x)x1xlnx 在(0,1)上单调递增,在(1,)上单调递减,
所以gx g(1)11ln10,
所以k1klnk 0有唯一解,且k 1.
(3)由(2)知当x0时, f x x1ln x0,
当且仅当x1时, f 10.
所以当x0且x1时, f x x1lnx0,
则x1lnx.
1 1 1
取x1 (nN),所以 ln(1 ),
2n 2n 2n
1 1 1 1 1 1
所以ln(1 ) ,ln(1 ) ,L,ln(1 )
2 2 22 22 2n 2n
1 1 1 1 1 1
所以ln(1 )ln(1 )ln(1 ) .
2 22 2n 2 22 2n
1 1
(1 )
1 1 1 2 2n
所以ln
(1 )(1 )(1 )
2 22 2n 1
1
2
1 1 1 1 1
所以(1 )(1 )(1 )e 2ne
2 22 2n
答案第6页,共7页
{#{QQABTY4UogCoABJAAAhCUQViCEIQkhCACYgOxAAIMAABiRFABAA=}#} 1 1 1
于是对于任意正整数n,1 1 1 m,
2 22 2n
只需em,又因为mZ,所以m3,
则m的最小值为3.
π
19.解(1)因为 f xcos xcosxsinxcosx,所以 f x的互生向量OM 1,1 .
2
3 1 π
(2)由题意可得 f x 3sinxcosx2
sinx cosx
2sinx ,所以
2 2 6
π
f 2x2sin2x ,
6
π π π π π
令2kπ 2x 2kπ , kZ,解得kπ xkπ ,kZ,
2 6 2 6 3
π π
因为x
0,
,所以0 x ,
2 3
π π
所以函数y f 2x在x 0, 上的严格增区间为 0, .
2 3
(3)由题 f x2sinx,则gx f x2 3 cosx k 2sinx2 3 cosx k ,
若函数gx在 0,2π 上有四个零点,则k 2sinx2 3 cosx 在 0,2π 上有四个实数根,
则函数hx2sinx2 3 cosx 与yk在 0,2π 上的图象有四个交点,
π 3π
2sinx2 3cosx,0x 或 x2 π
因为hx2sinx2 3 cosx 2 2 ,
2sinx2 3cosx, π x 3π
2 2
π π 3π
4sinx ,0x 或 x2 π
3 2 2
所以hx ,
π π 3π
4sinx , x
3 2 2
则由三角函数性质作其函数图象如图所示,
由三角函数图象及性质可知k的取值范围为 2,2 3 2 3,4 .
答案第7页,共7页
{#{QQABTY4UogCoABJAAAhCUQViCEIQkhCACYgOxAAIMAABiRFABAA=}#}