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树德中学高2022级高三开学数学考试试题
参考答案
1.A 2.B 3.B 4.C 5.A 6. C 7.C 8.D 9.ACD 10.BC 11.ACD
x ex1-xex2
8.【详解】因为x 1 ax 1 -x 2
1 2
,
整理得x ex1+ax >xex2+ax ,因为xx >0,所以
ex1
+
a
>
ex2
+
a
,
2 2 1 1 1 2 x x x x
1 1 2 2
令fx
ex a
= + ,则函数fx
x x
在-1,0 上单调递减,
则fx
ex x-1
=
-a
≤0在-1,0
x2
上恒成立,所以ex x-1 ≤a在-1,0 上恒成立,
令gx =ex x-1 ,则gx =ex x-1 +ex=xex<0在-1,0 上恒成立,
则gx =ex x-1 在-1,0 上单调递减,所以gx ≤g-1
2
=- ,
e
2 2
故a≥- ,所以a得最小值为- .
e e
11.【详解】由双纽线的定义可得:PF 1 ⋅PF 2 = x+a 2+y2⋅ x-a 2+y2=a2,
即 x+a 2+y2 ⋅ x-a 2+y2 =a4,化简得:x2+y2 2=2a2 x2-y2 ,
当a=1时,点P的轨迹方程为x2+y2 2=2x2-y2 ,
令y=0,解得x=± 2或x=0,所以AB =2 2,故A正确;
因为F 1-a,0 ,F 2a,0 ,若满足PF 1 =PF 2 ,则点P在y轴上,
在方程中x2+y2 2=2x2-y2 令x=0,解得y=0,
所以满足PF 1 =PF 2 的点P为P0,0 ,只有一个,故B错误;
1
S △F1PF2 = 2 PF 1 PF 2
1 1
sin∠FPF = sin∠FPF ≤ ,故C正确; 1 2 2 1 2 2
因为C △PF1F2 =PF 1 +PF 2 +F 1 F 2 =2+PF 1 +PF 2 ,
又PF 1 PF 2 =1,且PF 1 +PF 2 >F 1 F 2 =2,所以C △PF1F2 =2+PF 1 +PF 2 >4,
接下来先证明PO ≤ 2a:
在△F 1 PF 2 中,由余弦定理可得F 1 F 2 2=PF 1 2+PF 2 2-2PF 1 ⋅PF 2 ⋅cos∠FPF, 1 2
所以PF 1 2+PF 2 2=4a2+2a2cos∠FPF. 1 2
又因为2PO=PF +PF,所以2PO
1 2
2=PF+PF
1 2
2
=PF
1
2+PF
2
2+2PF ⋅PF =PF
1 2 1
2+PF
2
2+2PF
1
⋅PF
2
cos∠FPF.
1 2
所以 2PO 2+F 1 F 2
2=PF 1
2+PF 2
2+2PF 1
⋅PF 2 cos∠F 1 PF 2 +PF 1 2+PF 2 2-2PF 1 ⋅
PF 2 ⋅cos∠F 1 PF 2 =2 PF 1 2+PF 2 2 ,即4PO 2+4a2=2×4a2+2a2cos∠F 1 PF 2 ,
整理可得|PO|2=a2+a2cos∠F 1 PF 2 ≤2a2,所以PO ≤ 2a;所以PO ≤ 2,
如图以PF、PF 为邻边作平行四边形PFGF,
1 2 1 2
则GF 1 =PF 2 ,所以PF 1 +PF 2 =PF 1 +GF 1 <PG =2PO ≤2 2,
所以C △PF1F2 =2+PF 1 +PF 2 <2+2 2,
即△PF 1 F 2 的周长的取值范围为4,2+2 2 ,故D正确.
40
12. 16 - 13.4,+∞
41
14.2+2 2
14【. 详解】因为fx =x3-x,所以fa =a3-a,fb =b3-b,
又fa +fb =-2b,所以a3-a+b3-b=-2b,即a3+b3=a-b,a3+b3
因为a>0,b>0,所以a3+b3>0,所以a>b>0,所以 =1,
a-b
又a2+λb2≤1,即a2+λb2≤
a3+b3
,所以λb2≤
b3+a2b
,所以λ≤
b2+a2
=
1+ a
b
a-b a-b ab-b2
2
,
a-1
b
1+ a 令t= a ,则t>1,所以 b
b
2 1+t2 t2-1+2 2 = = =t+1+
a-1 t-1 t-1 t-1
b
=t-1
2
+ +2≥2 t-1
t-1
2
⋅ +2=2+2 2,
t-1
2
当且仅当t-1= ,即t= 2+1时取等号,
t-1
b2+a2
所以
ab-b2
=2 2+1
min
,所以λ≤2+2 2,则实数λ的最大值为2+2 2.
15.(1)a<2时,不等式的解集为{x∣-12时,不等式的解集为{x∣1-a3.841
50×50×70×30 21
因此在犯错的概率不超过0.05的前提下认为视力与学习成绩有关系
(3)依题意按照分层抽样在不近视的学生中抽取了6人中年级名次在1~100名和101~1000名
的分别有2人和4人,从6人中任意抽取2人的基本事件共15个至少有1人来自于1~100名
9 3
的基本事件有9个,所以至少有1人的年级名次在1~100名的概率为P= = .
15 5
17.(1)∵BA=BC,且M是AC的中点,则BM⊥AC.
∵CF⊥平面ABC,BM⊂平面ABC,∴CF⊥BM.
又CF∩AC=C,CF,AC⊂平面ACFD,∴BM⊥平面ACFD,
因为DC⊂平面ACFD,∴DC⊥BM.①
CF MC π
∵ = ,∠CFD=∠MCP= ,∴△CFD∽△MCP,则∠PMC=∠FCD.
DF CP 2
π π
∵∠ACD+∠FCD= ,∴∠PMC+∠ACD= ,∴在平面ACFD中DC⊥PM.②
2 2
∵BM∩PM=M,BM,PM⊂平面PBM,∴由①②知DC⊥平面PBM.
(2)由题意得DM⎳CF,CF⊥平面ABC,
∴DM⊥平面ABC.由(1)可知BM⊥AC,故M为坐标原点.
如图,以MB,MC,MD所在直线分别为x,y,z轴,建立空间直角坐标系.CF DF
∵ = =λ,CP=1∴CM=DF=λ,DM=CF=λ2.
DF CP
∴M0,0,0 ,Bλ,0,0 ,C0,λ,0 ,D0,0,λ2 .∵AC=2DF,
∴由棱台的性质得BC=2EF,BC=-λ,λ,0
λ λ
,∴ME= , ,λ2
2 2
.
由(1)可知平面PBM的一个法向量为CD,且CD=0,-λ,λ2 .
6
∵直线BC与平面PBM的所成角的正弦值为 ,
6
∴cosBC,CD
BC⋅CD
=
BC
⋅CD
6
= (λ>0),
6
-λ2
即
6
= ,解得λ= 2.
λ 2⋅λ λ2+1 6
∴平面PBM的一个法向量为CD,且CD=0,- 2,2 .
平面EFM的法向量为n=x,y,z .
2 2
∵ME= , ,2
2 2
,MF=0, 2,2 ,
n ⋅M E = 2 2x+ 2 2y+2z=0 ,即 y x = = - - 2 2 z z ,当z=-1时,x= 2,y= 2.
n⋅MF= 2y+2z=0
∴平面MEF的一个法向量为n= 2, 2,-1
.cosn,CD
n⋅CD
=
n
CD
2+2 2 30
= = .
6× 5 15
2 30
∴平面EFM与平面PBM所成夹角的余弦值 .
15
18.(1)解:设F 1 F 2 =2c,因为△BFF 与△ABF 的周长之差为2, 1 2 2
所以BF 1 +F 1 F 2 -AB -AF 2 =2,即2c-2a=2,
x2 y2
又因为F,F 分别为双曲线C : - =1的左、右顶点,所以c=2a,
1 2 2 4a2 4b2
联立方程组
c-a=1 ,解得a=1,c=2,所以b2=c2-a2=1,
c=2a
y2
故双曲线C 的方程为x2- =1.
1 3
x2 y2
(2)解:①由(1)知,双曲线C 2 的方程为 4 - 12 =1,F 1-2,0 ,F 22,0 ,
x2 y2
设M(x ,y ),则 0 - 0 =1,可得y2=3(x2-4),
0 0 4 12 0 0
y y y2
则k ⋅k = 0 ⋅ 0 = 0 =3.
1 2 x +2 x -2 x2-4
0 0 0
② DE -AB 为定值4.
理由如下:
由(1)得直线AB的方程为y=k 1x+2 ,
y=k 1x+2
联立方程组
x2- y2 =1 ,整理得3-k2 1
3
x2-4k2x-4k2-3=0, 1 1
设Ax 1 ,y 1 ,Bx 2 ,y 2
4k2 -4k2-3
,则x +x = 1 ,xx = 1 , 1 2 3-k2 1 2 3-k2
1 1-4k2-3
因为A,B位于双曲线的左、右两支,所以xx = 1 <0,即k2<3,
1 2 3-k2 1
1
可得AB = 1+k2 1 x 1 +x 2 2-4xx 1 2 = 361+k2 1 2 3-k2 1 = 61+k2 1 2 , 3-k2 1
3
又因为k 1 ⋅k 2 =3,所以直线DE的方程为y= k x-2
1
,
根据双曲线的对称性,同理可得DE
6 1+ 3
k = 1
2
3- 3
k
1
2
=
29+k2
1 ,
3-k2 1
所以DE -AB =
29+k2
1 -
61+k2
1
3-k2
1
=4,故DE
3-k2
1
-AB 为定值4.
19.(1)证明:因为方程ax3+bx2+cx+d=0a≠0 有三个根x,x ,x , 1 2 3
所以方程ax3+bx2+cx+d=0a≠0 即为ax-x 1 x-x 2 x-x 3 =0,
变形为ax3-ax 1 +x 2 +x 3 x2+ax 1 x 2 +x 2 x 3 +x 3 x 1 x-axx x =0, 1 2 3
x +x +x =-b
1 2 3 a
比较两个方程可得 xx +x x +x x =c .
1 2 2 3 3 1 a
xx x =-d
1 2 3 a
(2)(i)证明:∵fx 有两个零点,
∴fx =0有一个二重根x 1 ,一个一重根x 2 ,且 x x 1 ≠ ≠ 0 0 , ,
2
2x +x =-b
1 2 a
由(1)可得 x2+2xx =1 ,由x2+2xx = 1 <0可得xx <0.
1 1 2 a 1 1 2 a 1 2
x2x =-1
1 2 a
1
由x2⋅x =- >0可得x >0,∴x <00,x <0∴x >-2,综上-20,当t<- 时,gt
2
>0,
∴gt
1
在-∞,-
2
上单调递增,∴gt
1