文档内容
2025-2026 学年四川省名校联盟高三(上)期末数学试卷
一.单选题:共40分
1.(5分)已知集合M={x|0≤x≤4,且x Z},N={﹣2,0,2},则( )
A.N M B.M∪N=M ∈ C.M∩N={2} D.M∩N={0,2}
⊆
2.(5分)复数 的虚部是( )
4
=
A.﹣1 2− B.﹣i C. D.
4 4
3.(5分)已知平面向量 (1,2), (﹣2,m 5),且 ∥ ,则2 3 5等于( )
→ → → → → →
A.(﹣5,﹣10) B=.(﹣4,﹣8 )= C.(﹣3, ﹣6 ) D+.( ﹣2,﹣4)
4.(5分)从某网络平台推荐的影视作品中抽取400部,统计其评分数据,将所得400个评分数据分为8
组:[66,70),[70,74),…,[94,98),并整理得到如下的频率分布直方图,则评分在区间[82,86)
内的影视作品数量是( )
A.20 B.40 C.64 D.80
5.(5分)已知A,B,C,D,E是空间中的五个点,其中点A,B,C不共线,则“存在实数x,y,使得
x y 是“DE∥平面ABC”的( )
→ → →
A . =充分 而+不 必 要条件
B.必要而不充分条件
C.充分必要条件
D.既不充分也不必要条件
6.(5分)已知双曲线 1(a>0,b>0)的离心率为2,过右焦点且垂直于x轴的直线与双曲线交
2 2
于A,B两点.设A
,2 B−到
2双=曲线的同一条渐近线的距离分别为d1 和d2 ,且d1+d2 =6,则双曲线的方程
第1页(共19页)为( )
A. 1 B. 1
2 2 2 2
− = − =
C.4 12 1 D.12 4 1
2 2 2 2
7.(5分
3
)−已
9
知在=等比数列{an}中,a1 =1,a2020 =2,
9
若−函数
3
f=(x)=x(x﹣a1 )(x﹣a2 )…(x﹣a2020 ).则
f′(0)=( )
A.2 B.21010 C.210 D.22020
8.(5分)用0,2,3,5,7,8这6个数字可以组成N个无重复数字的六位数,其中偶数有M个,则
( ) =
A. B. C. D.
27 13 12 1
二、多选
50
题:本题共3小题,
2
共
5
18分。在每小题给出
25
的选项中,有多项符
2
合题目要求。
(多选)9.(6分)高斯是德国著名数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”称号,他和阿基米
德、牛顿并列为世界三大数学家,用其名字命名的“高斯函数”为:设x R,用[x]表示不超过x的最大
整数,则y=[x]称为高斯函数,例如[﹣2.1]=﹣3,[2.1]=2.已知函数f(∈x)=sin|x|+|sinx|,函数g(x)
=[f(x)],则( )
A.函数g(x)的值域是{0,1,2}
B.函数g(x)是周期函数
C.函数g(x)的图象关于x 对称
=
D.方程 •g(x)=x只有一个实2 数根
(多选)10.
2
(6分)已知:A(﹣1,0),B(1,0),直线AP,BP相交于P,直线AP,BP的斜率分别为
k1 ,k2 ,则( )
A.当k1 •k2 =﹣2时,P点的轨迹为除去A,B两点的椭圆
B.当k1 •k2 =2时,P点的轨迹为除去A,B两点的双曲线
第2页(共19页)C.当 时,P点的轨迹为一条直线
1
= 2
D.当 k21 ﹣k2 =2时,P的轨迹为除去A,B两点的抛物线
(多选)11.(6分)已知函数f(x)=ex,g(x)=sinx,记u(x)=f(x)g(x),v(x)=f(x)+ag(x),
则( )
A.若正数xn 为u(x)的从小到大的第n个极值点(n N*),则{xn}为等差数列
B.若正数xn 为u(x)的从小到大的第n个极值点(n∈N*),则{u(xn )}为等比数列
C. a>0,v(x)在(﹣ ,+∞)上有零点 ∈
D.∀a<0,v(x)在(﹣π,+∞)上有且仅有一个零点
三.填空∃题:共15分 π
12.(5分)在1与4中间插入3个数,使这5个数成等比数列,则插入的3个数的乘积为 .
13.(5分)已知 ,则f(x)的解析式为 .
( +2)= +4
14.(5分)在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C: (m>4),点A(﹣2,2)是椭圆内一
2 2
点,B(0,﹣2),若椭圆上存在一点P,使得|PA|+|PB|=+8,则=m的1 范围是 ,;
−4
当m取得最大值时,椭圆的离心率为
四.解答题:共77分:作答时必须写出详尽的解答过程
15.(13分)已知公比大于1的等比数列{an}满足a2+a4 =20,a3 =8.
(1)求{an}的通项公式;
(2)记bm 为{an}在区间(0,m](m N*)中的项的个数,求数列{bm}的前100项和S100 .
16.(15分)会员足够多的某知名咖啡店∈,男会员占60%,女会员占40%.现对会员进行服务质量满意度
调查.根据调查结果得知,男会员对服务质量满意的概率为 ,女会员对服务质量满意的概率为 .
5 5
(1)随机选取一名会员,求其对服务质量满意的概率;
6 8
(2)从会员中随机抽取3人,记抽取的3人中,对服务质量满意的人数为X,求X的分布列和数学期
望.
17.(15分)已知函数f(x)=nsinx+tanx,n N*.
(Ⅰ)求f(x)的导数f'(x); ∈
(Ⅱ)当n=1时,求证:f(x)>2x在 , 上恒成立;
∈ (0 )
(Ⅲ)若f(x)>(n+1)x在 , 上恒成立2 ,求n的最大值.
∈ (0 )
2
18.(17分)如图,已知椭圆的标准方程为 ,F1 ,F2 分别为椭圆的左、右焦点,点A为椭圆上
2
2
+ = 1
2第3页(共19页)一动点,且在x轴上方,延长AF1 ,AF2 分别交椭圆于点B,C.
(1)证明:△ABC的周长大于 ;
(2)若|AF1|=3|AF2|,求直线BC4 的2方程;
(3)设A(x0 ,y0 ),用y0 表示△ABC的面积.
19.(17分)已知直三棱柱ABC﹣A1B1C1 ,AB⊥AC,D,E分别是边AB,B1C1 的中点.
(1)证明:DE∥平面ACC1A1 ;
(2)若三棱锥C1 ﹣A1CB体积为 ,且AB=2,设BC1 与平面ACC1A1 所成的角为 ,求tan 的最大值;
8
θ θ
(3)在第二问tan 取最大值的条3件下,在平面C1A1B1 内将C1 绕着A1 顺时针旋转 角后,得到新的位
θ
置点M,求平面MA1B与平面A1BB1 夹角的余弦值. 6
第4页(共19页)2025-2026 学年四川省名校联盟高三(上)期末数学试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 D C B D B C B B
二.多选题(共3小题)
题号 9 10 11
答案 AD ABD ABD
一.单选题:共40分
1.(5分)已知集合M={x|0≤x≤4,且x Z},N={﹣2,0,2},则( )
A.N M B.M∪N=M ∈ C.M∩N={2} D.M∩N={0,2}
【分析⊆】先求出集合M,N,再利用集合的基本运算求解.
【解答】解:集合M={x|0≤x≤4,且x Z}={0,1,2,3,4},
又∵N={﹣2,0,2}, ∈
∴M∪N={﹣2,0,1,2,3,4},M∩N={0,2}.
故选:D.
2.(5分)复数 的虚部是( )
4
=
A.﹣1 2− B.﹣i C. D.
4 4
【分析】利用复数代数形式的乘除运算化简,再由复数的基本概念得答案 .
5 5
【解答】解: ,
4 4(2+ ) 4(2+ ) 8 4
= = = 2 2 = +
则复数 的虚 2− 部 是 ( . 2− )(2+ ) 2 − 5 5
4 4
故选: C.= 2− 5
3.(5分)已知平面向量 (1,2), (﹣2,m),且 ∥ ,则2 3 等于( )
→ → → → → →
A.(﹣5,﹣10) B=.(﹣4,﹣8 )= C.(﹣3, ﹣6 ) D+.( ﹣2,﹣4)
【分析】利用向量共线定理、坐标运算性质即可得出.
第5页(共19页)【解答】解:∵ ∥ ,∴﹣4﹣m=0,解得m=﹣4.
→ →
则2 3 (2,4)+(﹣6,﹣12)=(﹣4,﹣8).
→ →
故选 :+B. =
4.(5分)从某网络平台推荐的影视作品中抽取400部,统计其评分数据,将所得400个评分数据分为8
组:[66,70),[70,74),…,[94,98),并整理得到如下的频率分布直方图,则评分在区间[82,86)
内的影视作品数量是( )
A.20 B.40 C.64 D.80
【分析】由频率分布直方图先求频率,再求频数,即评分在区间[82,86)内的影视作品数量即可.
【解答】解:由频率分布直方图知,
评分在区间[82,86)内的影视作品的频率为(86﹣82)×0.05=0.2,
故评分在区间[82,86)内的影视作品数量是400×0.2=80,
故选:D.
5.(5分)已知A,B,C,D,E是空间中的五个点,其中点A,B,C不共线,则“存在实数x,y,使得
x y 是“DE∥平面ABC”的( )
→ → →
A . =充分 而+不 必 要条件
B.必要而不充分条件
C.充分必要条件
D.既不充分也不必要条件
【分析】根据题意,由充分必要条件的定义结合向量共面定理分析,即可得答案.
【解答】解:根据题意,若存在实数x,y,使得 x y ,则DE∥平面ABC或DE 平面ABC,
→ → →
= + ⊂
反之,若DE∥平面ABC,则向量 与 、 共面,又由点A,B,C不共线,故一定存在实数x,y,
→ → →
第6页(共19页)使得 x y ,
→ → →
= +
故“存在实数x,y,使得 x y 是“DE∥平面ABC”的必要不充分条件;
→ → →
故选:B. = +
6.(5分)已知双曲线 1(a>0,b>0)的离心率为2,过右焦点且垂直于x轴的直线与双曲线交
2 2
于A,B两点.设A
,2 B−到
2双=曲线的同一条渐近线的距离分别为d1 和d2 ,且d1+d2 =6,则双曲线的方程
为( )
A. 1 B. 1
2 2 2 2
− = − =
C.4 12 1 D.12 4 1
2 2 2 2
【分析−】画出=图形,利用已知条件,列出方程组转化−求解即=可.
3 9 9 3
【解答】解:由题意可得图象如图,CD是双曲线的一条渐近线
y ,即bx﹣ay=0,F(c,0),
A = C⊥ CD,BD⊥CD,FE⊥CD,ACDB是梯形,
F是AB的中点,EF 3,
1+ 2
= =
EF b, 2
= 2 2 =
所以b= + 3, 双曲线 1(a>0,b>0)的离心率为2,可得 ,
2 2
2 − 2 = = 2
可得: , 解得 a .
2 2
+
2 = 4 = 3
则双曲线 的方程为: 1.
2 2
故选:C. − =
3 9
7.(5分)已知在等比数列{an}中,a1 =1,a2020 =2,若函数f(x)=x(x﹣a1 )(x﹣a2 )…(x﹣a2020 ).则
第7页(共19页)f′(0)=( )
A.2 B.21010 C.210 D.22020
【分析】根据等比数列的通项公式即可求出a1a2 •••a2020 的值,然后根据基本初等函数和积的导数的求
导公式求导即可.
【解答】解:由f(x)=x(x﹣a1 )(x﹣a2 )•••(x﹣a2020 ),
可知f′(x)=(x﹣a1 )(x﹣a2 )•••(x﹣a2020 )+x[(x﹣a1 )(x﹣a2 )•••(x﹣a2020 )]′,
又等比数列{an}中,a1 =1,a2020 =2,∴a1a2 •••a2020 =(a1a2020 )(a2a2019 )•••(a1010a1011 )=21010,
∴ .
1010
故′选 (:0)B=. 1 2⋅⋅⋅ 2020 =2
8.(5分)用0,2,3,5,7,8这6个数字可以组成N个无重复数字的六位数,其中偶数有M个,则
( ) =
A. B. C. D.
27 13 12 1
【分5析0】根据排列组合知识25求出N,M,代入 可2得5结果. 2
【解答】解:从2,3,5,7,8中任选一个数
字排在首位,其余5个数字全排可得 ,
1 5 4
0排在个位的无重复数字的六位偶数有 个, = 5 5 =25 4
5
0不排在个位的无重复数字的六位偶数有 5 个,
1 1 4 4
故 . 2 4 4 =8 4
5 4 4
= 5+8 4 =13 4
所以 .
13
故选: B =. 25
二、多选题:本题共3小题,共18分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。
(多选)9.(6分)高斯是德国著名数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”称号,他和阿基米
德、牛顿并列为世界三大数学家,用其名字命名的“高斯函数”为:设x R,用[x]表示不超过x的最大
整数,则y=[x]称为高斯函数,例如[﹣2.1]=﹣3,[2.1]=2.已知函数f(∈x)=sin|x|+|sinx|,函数g(x)
=[f(x)],则( )
第8页(共19页)A.函数g(x)的值域是{0,1,2}
B.函数g(x)是周期函数
C.函数g(x)的图象关于x 对称
=
D.方程 •g(x)=x只有一个实2 数根
【分析】
2
先根据函数奇偶性的定义进行判定,然后考虑x>0的部分,讨论x的范围求出g(x)的解析
式,从而可得结论.
【解答】解:f(﹣x)=sin|﹣x|+|sin(﹣x)|=sin|x|+|sinx|=f(x),
所以f(x)是偶函数,而sin|x|不是周期函数,|sinx|为周期函数,
对于x>0,当2k <x< +2k 时,f(x)=2sinx,
当 +2k <x<2 +π2k 时,π f(πx)=0,
,
π π π π
所以g(x) 2, =<+<2 , << , << ,k=0,±1,
2
5
= 0,2 <<+2 且+2 +2 +2 2 +2
6 6
5
±2,…, 1 +2 +2 ≠ +2
6 6 2
故A正确,由f(x)是偶函数,则g(x)为偶函数,
x>0时,f(x)成周期性,但起点为x=0,所以g(x)在(﹣∞,+∞)上不是周期函数,故B不正确;
函数g(x)的图象关于x=0对称,不关于x 对称,故C不正确;
=
2
,当x=0时,g(0)=0,当x 时,g( )=1, 与g(x)只有(0,0)交点即方程
2 2
•g (( ) x =) = x只有一个实数根,故D正确.= 2 2 2
故选:AD.
(多选)10.(6分)已知:A(﹣1,0),B(1,0),直线AP,BP相交于P,直线AP,BP的斜率分别为
k1 ,k2 ,则( )
A.当k1 •k2 =﹣2时,P点的轨迹为除去A,B两点的椭圆
第9页(共19页)B.当k1 •k2 =2时,P点的轨迹为除去A,B两点的双曲线
C.当 时,P点的轨迹为一条直线
1
= 2
D.当 k21 ﹣k2 =2时,P的轨迹为除去A,B两点的抛物线
【分析】设P(x,y),则k1 ,k2 ,依据每个选项条件计算可判断各项的正确性.
= =
【解答】解:设P(x,y),则 k + 1 1 , k − 2 1 ,
= =
对于A:当k1 •k2 =﹣2时, • +1 2,化 简 −1 可得x2 1(y≠0),∴P点的轨迹为除去A,B两
2
点的椭圆,故A正确; +1 −1 =− + 2 =
对于B:当k1 •k2 =2时, • 2,化简得x2 1(y≠0),∴P点的迹为除去A,B两点的双
2
曲线,故B正确; +1 −1 = − 2 =
对于C:当 时,可得 2,化简得x=﹣3(y≠0),∴P点的轨迹为一条直线(除去
1
与x轴的交点
2)=,2故C错误;
+1
÷
−1
=
对于D:当k1 ﹣k2 =2时,可得 2时,可得x2=﹣y+1(y≠0),∴P的轨迹为除去A,B两
− =
点的抛物线,故D正确;
+1 −1
故选:ABD.
(多选)11.(6分)已知函数f(x)=ex,g(x)=sinx,记u(x)=f(x)g(x),v(x)=f(x)+ag(x),
则( )
A.若正数xn 为u(x)的从小到大的第n个极值点(n N*),则{xn}为等差数列
B.若正数xn 为u(x)的从小到大的第n个极值点(n∈N*),则{u(xn )}为等比数列
C. a>0,v(x)在(﹣ ,+∞)上有零点 ∈
D.∀a<0,v(x)在(﹣π,+∞)上有且仅有一个零点
【分∃析】由u′(x)=0,π求得 , ,结合等差数列的定义,可判定A正确;由
=− + ∈ ( )=
,结合等比数列的定义,可判 4 定B正确;令v(x)=0,即ex+asinx=0,转化为 ,令
=−
,利用导数求得函数F(x)的单调性与极值,进而可判定C错误,D正确.
【(解 )答=】− 解 : 由函数f(x)=ex,g(x)=sinx,
得u(x)=f(x)g(x)=exsinx,v(x)=f(x)+ag(x)=ex+asinx,
对于A,由 ,
′ ( )= ( + )= 2 ( + )
4
第10页(共19页)令u′(x)=0,得 ,解得 , ,即 , ,
( + )=0 + = ∈ =− + ∈
∴数列{xn}的通项公式为 4 ,则xn+ 4
1
﹣xn = (常数), 4
=− + π
∴数列{xn}为等差数列,故A正4确;
对于B,由u(x)=exsinx,得 ,
( )=
则 (常数),
+1
( +1) +1 +1 +1−
∴数 列 ( {)u(= xn ) } 为 等 比 数列=,故 B 正确⋅ ; =−
对于C、D,令v(x)=ex+asinx=0,
显然x=k ,k>﹣1且k Z时,不是函数v(x)=ex+asinx的零点;
π ∈
当x≠k ,k>﹣1且k Z时,sinx≠0,得 ,
π ∈ =−
令 ,其中x≠k ,k>﹣1且k Z,可 得 ,
( − )
( )=− π ∈ ′ ( )= 2
令F′(x) = 0,得cosx﹣sinx=0,即tanx=1,解得 , k≥ ﹣1且k Z,
= + ∈
4
当 << , , 时,F′(x)>0,F(x)单调递增;
5
2 + 2 +2 ∈ ≥−1
当 4<< , , 时,F′(x)<0,F(x)单调递减;
5
2 + 2 + ∈ ≥−1
4
则当 , , 时,F(x)有极小值,且 ,
5 3
5 2 + 4 − 4
=2 + ∈ ≥−1 2 ≥ 2
当 << 4 , , 时,F′(x)>0,F(x)单调递增;
2 2 + ∈ ≥−1
当 << 4 , , 时,F′(x)<0,F(x)单调递减;
2 + 2 + ∈ ≥−1
4
∴当 , , 时,F(x)有极大值,且 ,
2 + 4 4
=2 + ∈ ≥−1 − 2 ≤− 2
4
∴函数的值域为 , , ,
3
−
4 4
(−∞ − 2 ]∪[ 2 +∞)
当 << 时,函数y=a与 没有公共点,
− 3 4
∴函0数 v(x 2) 在(﹣ ,+∞)上没 有( 零)=点−,
所
以C错误;
π
当 时,函数y=a与 只有一个公共点,
4
即函 =数− v(2 x )在(﹣ ,+∞) 上( 有)且=−仅 有 一 个零点,所以D正确.
故选:ABD. π
三.填空题:共15分
12.(5分)在1与4中间插入3个数,使这5个数成等比数列,则插入的3个数的乘积为 8 .
第11页(共19页)【分析】根据等比中项的性质即可求解.
【解答】解:由题意,设插入的3个数为x,y,z,
则1,x,y,z,4成等比数列,
设此等比数列的公比为q,
可得y=1×q2=q2>0,
又y2=1×4,解得y=2,
又由于xz=y2=4,
可得xyz=8.
故答案为:8.
13.(5分)已知 ,则f(x)的解析式为f(x)=x2﹣4(x≥2) .
【分析】令t ( +2,)则= x=+(4 t﹣ 2)2且t≥2,然后根据已知解析式代入即可求解.
【解答】解:=令 t +2 ,则x=(t﹣2)2且t≥2,
∵ = +,2
∴ f(( t) +=2t2)﹣=4 ,+t≥42
则f(x)=x2﹣4(x≥2)
故答案为:f(x)=x2﹣4(x≥2)
14.(5分)在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C: (m>4),点A(﹣2,2)是椭圆内一
2 2
点,B(0,﹣2),若椭圆上存在一点P,使得|PA|+|PB + |=8,则= m 1的范围是 (6+2 ,25] ,;当m
−4
5
取得最大值时,椭圆的离心率为
2
【分析】用a表示出|PB|,|PF|,根据
5
三角形的三边关系列出不等式即可得出a的范围,再结合A在椭
圆内部从而求出m的范围.
【解答】解:显然椭圆的焦点在y轴上,设椭圆的半焦距为c,则c 2,
故B为椭圆的下焦点,设椭圆的上焦点为F(0,2), = −( −4)=
则由椭圆定义可知|PF|+|PB|=2a,
∵|PA|+|PB|=8,∴|PA|=8﹣|PB|,
于是||PA|﹣|PF||=|8﹣|PB|﹣|PF||=|8﹣2a|,
又||PA|﹣|PF||≤|AF|=2,
∴|8﹣2a|≤2,解得:3≤a≤5,即3 5,
∴9≤m≤25. ≤ ≤
第12页(共19页)又A(﹣2,2)在椭圆内部,∴ <1,又m>4,
4 4
解得m>6+2 .
+
−4
综上可得:6+25 <m≤25.
5
当m取得最大值25时,a=5,此时椭圆的离心率为 .
2
=
故答案为:(6+2 ,25], . 5
2
5
5
四.解答题:共77分:作答时必须写出详尽的解答过程
15.(13分)已知公比大于1的等比数列{an}满足a2+a4 =20,a3 =8.
(1)求{an}的通项公式;
(2)记bm 为{an}在区间(0,m](m N*)中的项的个数,求数列{bm}的前100项和S100 .
【分析】(1)设出等比数列的公比,由∈已知列式求得公比,进一步求出首项,可得等比数列的通项公式;
(2)由题意求得0在数列{bm}中有1项,1在数列{bm}中有2项,2在数列{bm}中有4项,…,可知
b63 =5,b64 =b65 =…=b100 =6.则数列{bm}的前100项和S100 可求.
【解答】解:(1)设等比数列{an}的公比为q(q>1),
∵a2+a4 =20,a3 =8,
∴ 8q=20,
8
+
解得 q=2或q (舍去),
1
∴a1 =2, = 2
∴an =2•2n﹣1=2n,
(2)记bm 为{an}在区间(0,m](m N*)中的项的个数,
∈ 第13页(共19页)∴2n≤m,
∴n≤log2m,
故b1 =0,b2 =1,b3 =1,b4 =2,b5 =2,b6 =2,b7 =2,
b8 =3,b9 =3,b10 =3,b11 =3,b12 =3,b13 =3,b14 =3,b15 =3,b16 =4,…,
可知0在数列{bm}中有1项,1在数列{bm}中有2项,2在数列{bm}中有4项,…,
由 <100, >100
6 7
1×(1−2 ) 1×(1−2 )
可知 1 b −632 =5,=b6 6 4 =3 b65 =…=b 11−002 =6.= 127
∴数列{bm}的前100项和S100 =0+1×2+2×4+3×8+4×16+5×32+6×37=480.
16.(15分)会员足够多的某知名咖啡店,男会员占60%,女会员占40%.现对会员进行服务质量满意度
调查.根据调查结果得知,男会员对服务质量满意的概率为 ,女会员对服务质量满意的概率为 .
5 5
(1)随机选取一名会员,求其对服务质量满意的概率;
6 8
(2)从会员中随机抽取3人,记抽取的3人中,对服务质量满意的人数为X,求X的分布列和数学期
望.
【分析】(1)利用全概率公式求解;
(2)由题意可知,X可能的取值为0,1,2,3,利用二项分布的概率公式求出相应的概率,进而得到
X的分布列,再结合期望公式求解即可.
【解答】解:(1)记事件A1 :会员为男会员,A2 :会员为女会员,事件B:对服务质量满意,
则由题可知, , , , ,
3 2 5 5
( 1)= ( 2)= ( | 1)= ( | 2)=
所以 5 5 ;6 8
3
(2) X ( 可)能=的 (取 1 值) 为( | 0 , 1) 1 +, 2,( 3 2 ,) ( | 2)= 4
则 ,P(X=1) ,P(X=2) ,
0 3 0 1 3 1 1 3 1 2 9 2 3 2 1 27
( =0)= 3( ) ( ) = = 3( )×( ) = = 3×( ) × =
P(X=3) 4 4, 64 4 4 64 4 4 64
3 3 27
所以X的分=布(列4 )为:=
64
X 0 1 2 3
P
1 9 27 27
所以E(X)=0 64 64. 64 64
1 9 27 27 9
17.(15分)已知函×数64f(+ x 1)×=64ns + inx 2 + × tan6x4,+ n 3× N*6.4 = 4
第∈ 14页(共19页)(Ⅰ)求f(x)的导数f'(x);
(Ⅱ)当n=1时,求证:f(x)>2x在 , 上恒成立;
∈ (0 )
(Ⅲ)若f(x)>(n+1)x在 , 上恒成立2 ,求n的最大值.
∈ (0 )
【分析】(I)直接利用导数公式求解;2
(II)构造函数g(x)=f(x)﹣2x,转化为函数g(x)的最小值问题;
(III)先利用特值缩小n的范围,再构造函数h(x)=f(x)﹣3x,证明这个取值符合条件即可.
【解答】解:(I)由f(x)=nsinx+tanx,得 ;
1
′ ( )= + 2
(II)当n=1时,令g(x)=f(x)﹣2x=sinx+tanx﹣2x,则 ;
1
′ ( )= + 2 −2
当 , 时,因为 > ,所以 >,
1 1 1
∈ (0 ) 2 ′ ( )= + −2 0
所以g(x)2在 , 上 单 调 递增 , 所以g(x)>g(0)= 0 ,
(0 )
即f(x)>2x在 2 , 上恒成立.
∈ (0 )
(III)由条件知,当 2时,不等式成立,
=
4
即 > ,解得 < ,
2 4−
所以正 整+数1 n(最 大+为1)2⋅. ≈2.74
2 4 −2 2
当n=2时,令h(x)=f(x)﹣3x,则
1
′ℎ( )=2 + 2 −3
> .
3
1 1
= + + 2 −3 3 ⋅ ⋅ 2 −3=0
所以h(x)在 , 上单调递增,所以h(x ) > h(0)=0,
(0 )
即h(x)>3x在 2 , 上恒成立,
∈(0 )
所以n的最大值为2. 2
18.(17分)如图,已知椭圆的标准方程为 ,F1 ,F2 分别为椭圆的左、右焦点,点A为椭圆上
2
2
一动点,且在x轴上方,延长AF1 ,AF22 分+别交 椭=圆1于点B,C.
(1)证明:△ABC的周长大于 ;
(2)若|AF1|=3|AF2|,求直线BC4 的2方程;
(3)设A(x0 ,y0 ),用y0 表示△ABC的面积.
第15页(共19页)【分析】(1)连接BF2 ,由题可知|F2C|+|BC|>|BF2|,两边同时加上|AB|+|AF2|即可;
(2)设A(x0 ,y0 ),B(x1 ,y1 ),C(x2 ,y2 ),由椭圆的定义和两点间距离公式计算得出x0 =1,联立
,求得 , , , ,根据两点求出直线BC的方程;
2
2
+ =1 7 2 2
2 (− − ) (1 − )
5 10 2
( 3 =)2联立5 −1 和 方程,利用韦达定理得出 和 ,再利用
2 2 2 2
+2 =2 +2 =2 0 0
1 =− 2 =−
面积比求出 即 = 可 . −1 = +1 2 0+3 3−2 0
【解答】解:(1)连接BF2 ,注意到|F2C|+|BC|>|BF2|,
故△ABC的周长为 > .
(2)设A(x0 ,y0 )| , B|(+x| 1 , 2y| 1 )+,| C2( |x+ 2 ,| y2 )|,| |+| 2|+| 2|=4 =4 2
由 ,且|AF1|=3|AF2|,故 ,
3
| 1|+| 2|=2 =2 2 | 1|= 2
2
又 ,
2
2 2 2 0 2
| 1|= ( 0+1) + 0 = ( 0+1) +1− = 2+ 0
则 ,即x0 =1,因此 , 2, 2
2 3 2
2+ 0 = 2 (1 )
故直线A2B的方程2 为: ,即 2 ,
0+1
= −1 =2 2 −1
0
直线AC的方程为:x=1,联立 ,得 ,
2
2
+ =1 2
2 10 −4 2 −1=0
=2 5 −1
则 ,即 ,因此 , ,
2 2 2 2 7 2
1+ = 1 =− (− − )
2 5 10 5 10
而 , ,因此 ,
2 2
2 −2−(−10) 2
(1 − ) = 7 =−
2 1−(−5) 6
故直线BC的方程为: ,即 .
2 2 2 2
(3)因为点A在x轴上 方+,
2
所=以−直
6
线( A−B1,)AC斜 率=−不为
6
0,−
3
设直线AB:x=my﹣1,直线AC:x=ny+1,A(x0 ,y0 ),B(x1 ,y1 ),C(x2 ,y2 ),y0 >0,
联立 ,可得(m2+2)y2﹣2my﹣1=0,则 ,
2 2
+2 =2 2
1+ 0 = 2
= −1 +2
第16页(共19页)注意到 ,故 .
+1
0
2
0+1 0 2 0( 0+1) 2 0( 0+1) 0
= 0 1 = ( 0 +1 ) 2 +2 − 0 = ( 0+1)+2 0 2− 0 = 2 0+3 − 0 =− 2 0+3
联立 ,可得(n2+ 0 2)y2+2ny﹣1=0,则 ,
2 2
+2 =2 2
2+ 0 =− 2
= +1 +2
注意到 ,故 .
−1
0
2
0−1 0 2 0( 0−1) 2 0( 0−1) 0
= 0 2 =− ( 0 −1 ) 2 +2 − 0 =− ( 0−1)+2 0 2− 0 =− −2 0+3 − 0 =− −2 0+3
则 0 , .
2
0 0 6 0 0
1+ 2 =− − =− 2 1 2 = 2
注意到 2 0+3 3−2 0 9,−因4 为0 9−4 0, ,
1 | | 0− 1 | | 0− 2
△ 1 2 = | 1 2|⋅ 0 = 0 = =
所以 2 | 1|, 0 | 2| 0
△ | |⋅| | ( 0− 1)( 0− 2)
= = 2
则 △ 1 2 | 1|⋅| 2| 0 .
3
( 0− 1)( 0− 2) 1 2 6 0 0 8 0+8 0
△ = = 0−( 1+ 2)+ = 0+ 2+ 2 = 2
19.(17分)已知直三 0棱柱ABC﹣A1B1C1 ,AB⊥AC ,0D,E分别9−是4 边0 AB9,−4B 10C1 的1中+点8 . 0
(1)证明:DE∥平面ACC1A1 ;
(2)若三棱锥C1 ﹣A1CB体积为 ,且AB=2,设BC1 与平面ACC1A1 所成的角为 ,求tan 的最大值;
8
θ θ
(3)在第二问tan 取最大值的条3件下,在平面C1A1B1 内将C1 绕着A1 顺时针旋转 角后,得到新的位
θ
置点M,求平面MA1B与平面A1BB1 夹角的余弦值. 6
【分析】(1)取A1C1 中点F,连接EF、FA,证明出四边形ADEF为平行四边形,则DE∥AF,再利用
线面平行的判定定理可证得结论成立;
(2)证明出AB⊥平面AA1C1C,可知∠BC1A即为BC1 与平面ACC1A1 所成的角,利用锥体的体积可得
出AC•AA1 =8,利用基本不等式可求得tan 的最大值;
(3)以A点为原点,AB、AC、AA1 所在直θ线分别为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系,利用空间
向量法可求得平面MA1B与平面A1BB1 夹角的余弦值.
【解答】证明:(1)如下图所示,取A1C1 中点F,连接EF、FA,
第17页(共19页)因为E是B1C1 的中点,所以EF为△A1B1C的中位线,所以EF∥A1B且 ,
1
= 1 1
又AD∥A1B1 且 ,所以EF∥AD且EF=AD, 2
1
所以四边形ADE F 为=平2 行 1 四 1 边形,所以DE∥AF,
又因为AF 平面ACC1A1 ,DE 平面ACC1A1 ,
所以DE∥⊂平面ACC1A1 ; ⊄
(2)如下图所示,连接AC1 ,
因为ABC﹣A1B1C1 是直三棱柱,所以AA1 ⊥平面ABC,
因为AB 平面ABC,所以AA1 ⊥AB,
因为AB⊂⊥AC,AA1 ∩AC=A,A1A,AC 平面AA1C1C,
所以AB⊥平面AA1C1C, ⊂
所以AC1 就是BC1 在平面ACC1A1 内的射影,
所以∠BC1A即为BC1 与平面ACC1A1 所成的角 ,
θ
因为 ,
1 8
1− 1 = − 1 1 = △ 1 1 ⋅ =
所以 ,则AC 3•AA1 =8, 3
1
所以 2A C 2 ⋅ 1 = 2 4 AC•AA1 =16(当且仅当AC=AA1 =2 时等号成立),
2
+ 1 ≥ 2
第18页(共19页)所以在Rt△ABC1 中, ,
2 2 1
= = ≤ =
故tan 的最大值为 ; 1 2 + 1 2 16 2
1
(3)θ由(2)可得
2
,
以A点为原点,AB 、 A=C 、 A1A=
1
所2 在2直线分别为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系,
则 ,, ,B(2,0,0),
因为 1(0 0 2 2,)∠MA1B1 ,所以M( , ,2 ),
1 =2 2 = 2 6 2
3
设平面A1MB的一个法向量为 (x,y,z),
→
=
则 ,, , , , ,
→ →
1 =(2 0 −2 2) 1 =( 2 6 0)
则 ,取 ,可得 , , ,
→ →
1 ⋅ =2 −2 2 =0 →
→ → =− 6 =(− 6 2 3)
1 ⋅ = 2 + 6 =0
易得平面A1BB1 的一个法向量为 ,, ,
→
=(0 1 0)
cos< , >|=| | ,
→ →
→ → ⋅ 2 22
→ → = =
| || | 1× 11 11
故平面MA1B与平面A1BB1 夹角的余弦值为 .
22
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