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2025-2026 学年福建省七市联考高三(上)期末数学试卷
一、单项选择题: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.(5分)已知集合A={x|log2x
⩽
1},B={x|(x+3)(x﹣1)<0},则A∪B=( )
A.(﹣3,2] B.(﹣3,1) C.(0,1) D.(1,2]
2.(5分)若等比数列{an}满足a2 ﹣a1 =1,a5 ﹣a4 =8,则a3 =( )
A.﹣4 B.﹣2 C.2 D.4
3.(5分)若 , 均为单位向量,且满足 ,则向量 , 的夹角为( )
→ → → → → → →
⊥ ( +2 )
A. B. C. D.
2 3
4.(5分
3
)若复数z满足|z|=|z4 ﹣2|=1,则z的虚部为
3
( )
4
A.﹣1 B.0 C.1 D.2
5.(5分)将一个表面积为S的铁球熔化后重新浇铸成两个小球(熔化的铁水无损耗,无残留),则这两个
小球的表面积之和可能是( )
A.0.95S B.S C.1.1S D.2S
6.(5分)已知随机变量X,Y满足X+Y=1,若X~N(0,σ2),且P(|Y|<1)=0.2,则P(|Y﹣1|<2)
=( )
A.0.2 B.0.4 C.0.6 D.0.8
7.(5分)若函数f(x)=(x+2)6﹣ax5﹣bx3﹣cx是偶函数,则b=( )
A.0 B.20 C.120 D.160
8.(5分)设椭圆C: 1(a>b>0)的中心为O,右顶点为A,若C上存在一点P满足PO⊥PA,
2 2
则C的离心率的取值2范+围2是=( )
A. , B. , C. , D. ,
1 2 3 6
二、多项(
2
选择1)题:本题共3小(题
2
,每1)小题6分,共1 (
82
分.在1每) 小题给出的四(个
3
选项1)中,有多项将合题目要
求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分。
(多选)9.(6分)已知一组样本数据为80,81,83,85,86,89,则( )
A.若剔除80,则样本的极差变小
B.若剔除80,则样本的平均数变小
C.若剔除83,则样本的中位数变大
第1页(共20页)D.若剔除89,则样本的方差变小
(多选)10.(6分)如图,某石凳可以看作是正四棱柱截去一个三棱锥得到的几何体,已知AB=AD=2,
AE=3,BQ=1,PG=2,则( )
A.该几何体的体积为11
B.直线PQ与EH所成的角为45°
C.FH⊥PQ
D.点G到平面DPQ的距离是点B到平面DPQ的距离的2倍
(多选)11.(6分)已知函数f(x)=sin3 x+cos3 x, >0,则( )
ω ω ω
A.
2
B.x =( 0 )为= f(( x +)的 极) 小值点
C.f(x)的值域为[﹣1,1]
D.若存在t R,使得{f(x)|t≤x≤t+1}={f(x)|x R},则 的最小值为
三、填空题:本∈题共3小题,每小题5分,共15分。∈ ω
2
12.(5分)若双曲线 : 的两条渐近线互相垂直,则m= .
2 2
− =1
13.(5分)已知 (0, ),s2in−( )=sin2 ,则cos2 = .
θ∈ θ− θ θ
14.(5 分)已知数列2{an}满足:4 , , , ,则 a25a26
∗
= ;记数列 的前n项和 1 为= S 1 n , 若 2 = S2 2 5⩾ m ,( 则 + 正 1−整 数 − m 1)的=最2(大 ⩾值2为 ∈ ) .
1
{ }
四、解答题:本题共5小题 , 共77分.解答应写出文字识明、证明过程或演算步班。
15.(13分)为调研某地民众对于“未来低空出行”的了解情况,用简单随机抽样的方法,从该地调查了
300位市民,统计得到如下列联表:
了解 不了解 合计
第2页(共20页)女 90 60 150
男 110 40 150
合计 200 100 300
(1)根据小概率值 =0.010的独立性检验,分析对“未来低空出行”了解情况是否与性别有关;
(2)在不了解“未来α低空出行”的100位市民中,按性别进行分层,用分层随机抽样的方法抽取5人,
再从这5人中随机选取3人去智能飞行器中心实地参观,设X为女性市民的人数,求X的分布列与期
望.
附: ,
2
2 ( − )
=
( + )( + )( +0. 0)5(0 + ) 0.010 0.001
α
xa 3.841 6.635 10.828
16.(15分)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知3ccosB=3a﹣bsinC.
(1)求tanC;
(2)若D在边AB上,且CD=b,BD=1,tan∠DCB ,求b.
1
=
3
17.(15分)如图,四棱锥P﹣ABCD的底面是直角梯形,∠ABC=∠BAD=90°,BC=3,AD=4, ,
→ →
0< <1. =
λ
(1)当 时,证明:BQ∥平面PCD;
1
λ=
4
(2)已知平面PAD⊥平面ABCD,PA=CD=2,PD=2 ,平面QAB与平面QBC夹角的余弦值为 ,
5
求△QBC的面积. 3
5
18.(17分)设函数f(x)=xln(a﹣x),a>0.
(1)当a=2时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;
(2)证明:f(x)存在唯一极大值点;
(3)记f(x)的极大值点为x0 ,若存在a,使得f(x0 )≤a+b,求b的取值范围.
19.(17分)已知抛物线E:y2=2x,D1 (1,0),k1 =1, 为常数, >1.按照如下方式依次构造点Dn
λ λ
第3页(共20页)(n=2,3,…):过Dn﹣1 作斜率为kn﹣1 (kn﹣1 >0)的直线交E于An﹣1 ,Bn﹣1 两点,使得|Dn﹣1An﹣1|=
|Dn﹣1Bn﹣1|,令Dn 为线段An﹣1Bn﹣1 的垂直平分线与x轴的交点,记Dn 的坐标为(xn ,0).
λ(1)求 ;
(2)证明λ :xn 1;
2
(3)设Sn 为△ A n = BnDn+1 的面积,证明: < (2n+1).
+1
=1 2
第4页(共20页)2025-2026 学年福建省七市联考高三(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 A D C B C B D B
二.多选题(共3小题)
题号 9 10 11
答案 ACD BD ACD
一、单项选择题: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.(5分)已知集合A={x|log2x
⩽
1},B={x|(x+3)(x﹣1)<0},则A∪B=( )
A.(﹣3,2] B.(﹣3,1) C.(0,1) D.(1,2]
【分析】先求出集合A,B中不等式的解集,然后根据并集的定义计算即可.
【解答】解:由对数不等式性质得集合A={x|log2x≤1}={x|0<x≤2},
由一元二次不等式性质得集合B={x|(x+3)(x﹣1)<0}={x|﹣3<x<1},
∴由并集定义得A∪B=(﹣3,2].
故选:A.
2.(5分)若等比数列{an}满足a2 ﹣a1 =1,a5 ﹣a4 =8,则a3 =( )
A.﹣4 B.﹣2 C.2 D.4
【分析】根据等比数列的通项公式计算即可.
【解答】解:因为a2 ﹣a1 =1,a5 ﹣a4 =8,
则 ,即q=2,所以a2 ﹣a1 =2a1 ﹣a1 =a1 =1.
5− 4 3
= = 8
所以 2−a 3 =1 4.
故选:D.
3.(5分)若 , 均为单位向量,且满足 ,则向量 , 的夹角为( )
→ → → → → → →
⊥ ( +2 )
A. B. C. D.
2 3
3 4 第5页(共3 20页) 4【分析】根据已知条件,结合向量垂直的性质,以及单位向量的定义,即可求解.
【解答】解:设向量 , 的夹角为 , [0, ],
→ →
θ θ∈ π
,
→ → →
⊥ ( +2 )
则 ,
→ → → → → →
2
⋅( +2 )= +2 ⋅ =0
∵ , 均为单位向量,
→ →
∴1+2×1×1×cos =0,解得cos ,解得 .
1 2
故选:C. θ =− 2 = 3
4.(5分)若复数z满足|z|=|z﹣2|=1,则z的虚部为( )
A.﹣1 B.0 C.1 D.2
【分析】设z=a+bi,(a、b R),然后根据已知条件和模的公式求出a,b,进而确定结果.
【解答】解:设z=a+bi,(∈a、b R),则a2+b2=1=(a﹣2)2+b2=1,
解得a=1,b=0,所以z=1,虚∈部为0.
故选:B.
5.(5分)将一个表面积为S的铁球熔化后重新浇铸成两个小球(熔化的铁水无损耗,无残留),则这两个
小球的表面积之和可能是( )
A.0.95S B.S C.1.1S D.2S
【分析】设大球半径为R,两个小球半径分别为r1 ,r2 ,得到 ,再根据基本不等式可得
3 3 3 3
= 1+ 2 ( 1+ 2)
> ,即r1+r2 >R,进而得到 > ,所以
和
> ,
2 2 2
3 2 2 ( 1+ 2) 2 2 2
1+ 2 ≥ =4 ( 1+ 2) 4 × =2 =
进而得到当r1 =r2 时,
和
2
3 3
2
2 3
1.1S,即可选2 出正确选项.
2 2
【解答】解:设大球半 径为= R 4, 两×2个 小 1 =球8半 径×分( 别2为) r = 1 ,8 r 2 ,×3 4 = 16 ≈
大球表面积为S=4 R2,大球体积 ,
4 3
π =
两个小球体积分别为 , 3 ,且V=V1+V2 ,
4 3 4 3
化简可得 , 1 = 3 1 2 = 3 2
3 3 3
= 1+ 2
对于 和 ,有 ,
2
2 2 2 2 ( 1+ 2)
又因为 1 2 1+ 2 ≥ 2 R3+3r1r2 (r1+r2 ),且r1r2 >0,
3 3 2 2 3
所以 ( 1+ 2>) =, 1即+r3 1 + 1 r 2 2>+R3, 1 2+ 2 =
3 3
( 1+ 2)
第6页(共20页)那么 > ,所以 > ,
2 2
2 2 2 2 ( 1+ 2)
( 1+ 2) 1+ 2 ≥
两个小球的表面积之和 2 2 ,
和
2 2 2 2
=4 1+4 2 =4 ( 1+ 2)
由 > ,可得 > ,
和
2 2
2 2 2 2 2
1+ 2 =4 ( 1+ 2) 4 × =2 =
2 2
当r1 =r2 时, , ,
3 3
3 3
2 1 = 1 =
此时 2 1.1S.
和 3 3 2 3
2 2
故选: C =.4 ×2 1 =8 ×( 2 ) =8 ×3 = 16 ≈
4
6.(5分)已知随机变量X,Y满足X+Y=1,若X~N(0,σ2),且P(|Y|<1)=0.2,则P(|Y﹣1|<2)
=( )
A.0.2 B.0.4 C.0.6 D.0.8
【分析】转化为以X为变量,再根据正态分布的性质求解即可.
【解答】解:因为随机变量X,Y满足X+Y=1,X~N(0,σ2),
故Y=1﹣X,
可得P(|Y|<1)=P(0<X<2)=0.2,则P(|Y﹣1|<2)=P(﹣2<X<2)=2×P(0<X<2)=0.4.
故选:B.
7.(5分)若函数f(x)=(x+2)6﹣ax5﹣bx3﹣cx是偶函数,则b=( )
A.0 B.20 C.120 D.160
【分析】由偶函数的性质知,f(x)的解析式中x的奇数次幂的系数一定为0,再结合二项展开式的通
项公式求解即可.
【解答】解:若函数f(x)=(x+2)6﹣ax5﹣bx3﹣cx是偶函数,则x的奇数次幂的系数一定为0,
其中(x+2)6中含x3的项为 160x3,
3 3 3
所以函数f(x)的解析式中含 6x⋅3 的项⋅2的=系数为160﹣b,
令160﹣b=0,则b=160.
故选:D.
8.(5分)设椭圆C: 1(a>b>0)的中心为O,右顶点为A,若C上存在一点P满足PO⊥PA,
2 2
则C的离心率的取值2范+围2是=( )
A. , B. , C. , D. ,
1 2 3 6
( 1) ( 1) ( 1) ( 1)
【分析2】设P(x,y)(0<x<2 a),由PO⊥PA,可得2 ,得到x23 +y2﹣ax=0,再与椭圆方程联
→ →
⋅ =0
第7页(共20页)立得到(c2x﹣ab2)(x﹣a)=0,再由点P的位置求解.
【解答】解:设P(x,y)(0<x<a),又O(0,0),A(a,0),且PO⊥PA,
所以 ,即x2+y2﹣ax=0,
→ →
与椭圆 方⋅程 联=立0 c2x2﹣a3x+a2b2=0,
即(c2x﹣ab2)(x﹣a)=0,解得x=a或 ,
2
= 2
则 < <,即b2<c2,
2
0 2
即 > ,则 <<.
2 2
故选:B. 1
2 2
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项将合题目要
求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分。
(多选)9.(6分)已知一组样本数据为80,81,83,85,86,89,则( )
A.若剔除80,则样本的极差变小
B.若剔除80,则样本的平均数变小
C.若剔除83,则样本的中位数变大
D.若剔除89,则样本的方差变小
【分析】根据极差、平均数、中位数、方差的定义和公式计算即可.
【解答】解:样本数据为80,81,83,85,86,89,
原数据的极差为89﹣80=9,删去80后的极差变为89﹣81=8,所以A正确;
原数据的平均数为 ,删去80后平均数为 ,所以
80+81+83+85+86+89 81+83+85+86+89
B错误;
6
= 84
5
= 84.8
原数据的中位数为84,删去83后中位数为85,所以C正确;
对于选项D:删去89后,均值变为 ,
80+81+83+85+86
方差为 = 83
5
;
2 1 2 2 2 2 2 26
2 = [(80−83) +(81−83) +(83−83) +(85−83) +(86−83) ]=
而原5数据的均值 ,方差为 5
2 1 2 2 2 2
=84 1 = [(80−84) +(81−84) +(83−84) +(85−84) +(86−
; 6
2 2 28
84) +(89−84) ]=
由于 > ,所以方差3变小,故D正确.
2 2
1 2 第8页(共20页)故选:ACD.
(多选)10.(6分)如图,某石凳可以看作是正四棱柱截去一个三棱锥得到的几何体,已知AB=AD=2,
AE=3,BQ=1,PG=2,则( )
A.该几何体的体积为11
B.直线PQ与EH所成的角为45°
C.FH⊥PQ
D.点G到平面DPQ的距离是点B到平面DPQ的距离的2倍
【分析】对于A,根据三棱锥体积公式计算即可;
对于B,延长BQ,GP交于点C,根据角度和平行关系确定即可;
对于C,根据线面垂直进行判断;
对于D,由于 ,故B与C到平面DPQ的距离相等.
→ →
=
【解答】解:截取三棱锥的体积为 ,所以该几何体的体积为 ,A错误;
1 1 1 35
延长BQ,GP交于点C,由于EH∥ 6B × Q 1,× CQ 1=× C 2 P =, 3 所以∠BQP=135°, 12− 3 = 3
所以直线PQ与EH所成角为45°,B正确;
过P且垂直于FH的面为面AEGP,PQ 面AEGP,C错误;
⊄
,所以B与C到面DPQ的距离相等,
→ →
同 理=, G 到面DPQ的距离是C到面DPQ的距离的2倍,D正确.
故选:BD.
第9页(共20页)(多选)11.(6分)已知函数f(x)=sin3 x+cos3 x, >0,则( )
ω ω ω
A.
2
B.x =( 0 )为= f(( x +)的 极) 小值点
C.f(x)的值域为[﹣1,1]
D.若存在t R,使得{f(x)|t≤x≤t+1}={f(x)|x R},则 的最小值为
∈ ∈ ω
【分析】选项A,对 进行化简,即可判断;选项B,对函数求导,2结合图形判断单调性,进而
2
可得x=0是一个极大 (值 点+; 选)项C,结合图形求解函数的值域即可;选项D,原条件等价于在长度为1
的区间范围里,能使函数值取到值域里的每一个数,据此列出不等式求解即可.
【解答】解:选项A, ,故选
2 3 3 3 3
项A正确; ( + )= ( +2 )+ ( +2 )= + = ( )
选项 B,f′(x)=3sin2 xcos x• +3cos2 x(﹣sin x)• =3 sin xcos x(sin x﹣cos x)=
3 sin xcos x•sin( x )ω, ω ω ω ω ω ω ω ω ω ω
ω ω ω ω −
所以f(x)在区间( ,4 )上的单调性如下:
−
f(x)在 , , , , , 上单调递增,在 , , , , ,
3 3
(− − ) (− 0) ( ) (− − ) (0 ) (
上单调递 减, 4 2 4 2 4 2 4 2
)
作出函数f(x)的大致图象如图所示,
第10页(共20页)由图可知,x=0为f(x)的极大值点,故选项B错误;
选项C,因为 , ,所以f(x)的最大值为1,
3 2
(0)= ( )=1 (− )=−
因为 2 ,4 2 ,所以f(x)的最小值为﹣1,故选项C正确;
2
选项 D(,−{ f()=x) |(t≤−x2 ≤ t)+1=}= ({ f()=x)−|x1 R }(等 4 价 )于=在 2 长度为1的区间范围里,能使函数值取到值域里的
每一个数, ∈
所以 ,即 ,
− ≤ 1 ≥
所以 的最2 小值为 ,故选项2 D正确.
故选:ω ACD.
2
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.(5分)若双曲线 : 的两条渐近线互相垂直,则m= 1 .
2 2
− =1
【分析】由双曲线的两 条渐2近−线 互相垂直,可知 ,即a2=b2,即可得解.
2
− 2 =−1
【解答】解:由双曲线 : 的两条渐 近线互相垂直,
2 2
− =1
可知 ,得a2=b2, 2−
2
故有−
m
=2
2
=﹣−
m
1,解得m=1.
故答案为:1.
13.(5分)已知 (0, ),sin( )=sin2 ,则cos2 = .
3
【分析】由已θ知∈结合和
2
差角公式θ,−二4倍角公式θ进行化简,θ即可−求2解.
【解答】解:因为 (0, ),sin( )=sin2 ,
θ∈ θ− θ
2 4
所以 (sin ﹣cos )=2sin cos ,
2
令t=sin ﹣cθos ,则θ t2=1﹣θ2sinθcos ,即2sin cos =1﹣t2,
2
θ θ θ θ θ θ
所以 ,即 0,
2 2 2
= 1 − 2 + 2 −2=
解得t2 或t ,
2
当t =− 时2,2s = in2cos =1﹣t2=﹣1<0,舍去,
=− 2 θ θ
故t ,2sin cos =1﹣t2 ,
2 1
= θ θ =
因为(2 cos +sin )2=1+2sin c 2 os =1 ,
1 3
θ θ θ θ + =
2 第211页(共20页)则cos +sin ,
6
θ θ=
则cos2 =cos2 2﹣sin2 =(cos +sin )(cos ﹣sin ) ( ) .
6 2 3
θ θ θ θ θ θ θ = × − =−
故答案为: . 2 2 2
3
14.(5分)已知−数2列{an}满足: , , , ,则a25a26 = 50 ;
∗
记数列 的前n项和为Sn , 1 若=1 S25⩾ 2 m =,2则正 整( 数 + m 1−的 最 − 大 1)值=为2( ⩾ 6 2 . ∈ )
1
{ }
【分析】 先 确定{an+1an}是以a1a2 =2为首项,2为公差的等差数列,进而可求得a25a26 =50;先列出Sn
的表达式,进而可列出S25 的表达式,根据放缩法证明S25 <7,从而求出结果.
【解答】解:已知数列{an}满足: , , , ,
∗
则an+1an ﹣anan﹣1 =2,经计算a3 = 21,=1 2 =2 ( +1− −1)=2( ⩾2 ∈ )
故a2a3 ﹣a1a2 =4﹣2=2,递推关系对n=1也成立,
即{an+1an}是以a1a2 =2为首项,2为公差的等差数列,
根据等差数列的通项公式可得an+1an =2+(n﹣1)•2=2n,
则有a25a26 =50;
记数列 的前n项和为Sn ,若S25⩾ m,
1
{ }
因为 ,
1 +1− −1
=
所以 2 ,
1 3− 1 4− 2 +1− −1 1 +1+ − 1− 2 +1+ −1
= + + +⋯+ = + =
1 2 2 2 1 2 2
所以 > >;
25+ 26−1 1 10 2−1
下证: 25 S2 = 5 <7, 2 2 (2 25 26−1)= 2 6
因为an+1an =2n,则有an+2an+1 =2n+2,所以 ,
+2 +1
=
当n=2k时, ,
2 +2 2 +1
=
则有 2 2 ,
4 6 3 5 7 2 +1
2 +2 = 2⋅ ⋅ ⋯ 2 +2 2 =2× × × ×⋯×
因为(2k﹣1)(2 k2+1) 4<(2k)2, 2 4 6 2
则 < ,则有 < ,
2 +1 2 2 +1 2 2 2 +1
( ) ⋅
所以2 2 −1 2 < 2 −1 2 ,
3 5 7 2 +1 2 2 3 4 5 2 2 +1
所以(
2
×<4 ×
6
×⋯×,2
)
1
×
2
×
3
×
4
×⋯×
2 −1
×
2
=2 +1
2 +2 2 2 +1
第12页(共20页)因为2k(2k+2)<(2k+1)2,
则 > ,则有 > ,
2 +1 2 +2 2 +1 2 2 +1 2 +2
( ) ⋅
所以2 2 +1 2 > 2 2 +1 ,
3 5 7 2 +1 2 3 4 5 2 +1 2 +2
( × × ×⋯× ) × × ×⋯× × = +1
所以 2 >4 6 , 2 2 3 4 2 2 +1
综上, 2 +2 <2 <+1 ,所以 < < < ,
所以,2 2 2 2 −1 < 50 2 13 26 ,10
1 50 1 50
25 = ( 26+ −1) (10+ −1)= 7
所以正整数m2的最大值 2为6 6. 2 10
故答案为:50;6.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字识明、证明过程或演算步班。
15.(13分)为调研某地民众对于“未来低空出行”的了解情况,用简单随机抽样的方法,从该地调查了
300位市民,统计得到如下列联表:
了解 不了解 合计
女 90 60 150
男 110 40 150
合计 200 100 300
(1)根据小概率值 =0.010的独立性检验,分析对“未来低空出行”了解情况是否与性别有关;
(2)在不了解“未来α低空出行”的100位市民中,按性别进行分层,用分层随机抽样的方法抽取5人,
再从这5人中随机选取3人去智能飞行器中心实地参观,设X为女性市民的人数,求X的分布列与期
望.
附: ,
2
2 ( − )
=
( + )( + )( +0. 0)5(0 + ) 0.010 0.001
α
xa 3.841 6.635 10.828
【分析】(1)先根据公式求出χ2值,然后根据独立性检验原理判断即可.
(2)先确定女性的人数X可能为1,2,3,以及对应的概率值,进而得到X的分布列和期望.
【解答】解:(1)根据题意,零假设为H0 :对“未来低空出行”了解情况与性别无关联.
则 < ,
2 2
2 ( − ) 300×(90×40−60×110)
根据 小=概( 率+ 值)( =+ 0).0( 1+0 的)(独 +立 )性=检验2,00没×1有00充×分15证0×据15推0断= H0 6不成6.立63,5 即认为对“未来低空出行”了解
α
第13页(共20页)情况与性别无关联.
(2)根据题意,不了解“未来低空出行”的100位市民中,男性市民有40人,女性市民有60人,
若从市民中抽取的5人,其中男性有5 2人,女性有5 3人,
40 60
现在从5人中随机抽取3人,则女性的×人1数00X =可能为1,2,3 ×,100 =
故 , , ,
1 2 2 1 3
3 2 3 3 2 6 3 3 1
( =1)= 3 = ( =2)= 3 = = ( =3)= 3 =
所以X的分布列 为 5 : 10 5 10 5 5 10
X 1 2 3
p
3 3 1
所以X的期望为 10 . 5 10
3 3 1 9
16.(15分)记△AB C ( 的)=内1角× A1,0B +,2 C ×的5 +对3边×分1别0 =为5a,b,c,已知3ccosB=3a﹣bsinC.
(1)求tanC;
(2)若D在边AB上,且CD=b,BD=1,tan∠DCB ,求b.
1
【分析】(1)由正弦定理以及A= ﹣B﹣C得3sinCcos = B=33(sinBcosC+cosBsinC)﹣sinBsinC,整理后
即可求解; π
(2)设∠DCB= ,则 ,故 , ,结合正弦定理可得 ,再整理
1 1 3
θ = = = =
3 10 10 10
可得 ,设t=tanB,可得 ,解得t2=1,
1 2
+ +3 − +6 +1
= ( + )= = 1 2 =− 3
进而求解即可.
1− 1−3 −3 −2 +3
【解答】解:(1)由正弦定理,3ccosB=3a﹣bsinC可化简为3sinCcosB=3sinA﹣sinBsinC,
由于A= ﹣B﹣C,故sinA=sin(B+C)=sinBcosC+cosBsinC,
代入上式π得:3sinCcosB=3(sinBcosC+cosBsinC)﹣sinBsinC,
化简可得sinC=3cosC,
故 ;
= =3
(2)设∠ D C B= ,则 ,故 , ,
1 1 3
θ = = =
在△DCB中,由正弦定理得: 3 10, 10
=
∠
第14页(共20页)已知BD=1,CD=b,∠CBD=∠B,代入得: ,即 ,
1
1 = =
10
由于AC=CD=b,△ADC为等腰三角形,故∠A 1 D 0 C=∠DAC= ,
则∠ACB=∠C=∠ACD+ =(180°﹣2 )+ , α
又A+B+C=180°,故 =θ180°﹣B﹣C,α代入θ上式得: =180°﹣B﹣(180°﹣2 + ),化简得 =∠
B+ , α α α θ α
θ
因此 ,
1
+ +3
= ( + )= = 1
1− 1−3
设t=tanB,则 ,
3 +1
=
又tan(A+B)=tan(18 3 0 −° ﹣C)=﹣tanC=﹣3, ,
+
( + )=
1−
代入得: ,
3 +1
3− +
3 +1 =− 3
1−3− ⋅
整理可得 ,解得t2=1,
2
− +6 +1
2 =− 3
因B为三−角3形 −内2角 +,3故t=1,即tanB=1, ,
2
=
则 ,解得 . 2
2
= = 5
17.(152分)如1图0 ,四棱锥P﹣ABCD的底面是直角梯形,∠ABC=∠BAD=90°,BC=3,AD=4, ,
→ →
0< <1. =
λ
(1)当 时,证明:BQ∥平面PCD;
1
λ=
4
(2)已知平面PAD⊥平面ABCD,PA=CD=2,PD=2 ,平面QAB与平面QBC夹角的余弦值为 ,
5
求△QBC的面积. 3
5
【分析】(1)过Q作QR∥AD交AD于R,连接CR,根据已知推出四边形BCRQ是平行四边形,可得
BQ∥CR,由线面平行的判定定理即可得证;
(2)建立空间直角坐标系,设 ,, ,求出平面QAB与平面QBC的法向量,利用向量夹角的
(0 3 )
第15页(共20页)余弦公式可得 ,从而可得 ,利用点到直线距离的向量公式可得点Q到BC的距离,再利用三角形面
→
积公式求解即可λ .
【解答】解:(1)证明:过Q作QR∥AD交AD于R,连接CR.
当 时, ,所以 ,
→ → → →
1 3 3
= = =
因为 4 4 ,所以BC 4∥AD,从而 ,
→ → →
3
故四边∠ 形 B = CR ∠ Q 是 平=行9四0°边形,BQ∥CR. = 4 =
由于BQ 平面PCD,CR 平面PCD,
所以BQ⊄∥平面PCD. ⊂
(2)由已知得 ,
2 2
因为AP2+PD2= A D=2,所 以−PA(⊥ P−D. ) = 3
因为平面PAD⊥平面ABCD,在平面PAD上过A作AD的垂线AH,则AH⊥平面ABCD,
以A为原点, 的方向为x轴正方向建立如图所示的空间直角坐标系A﹣xyz.
→
则 ,, , ,, ,D(0,4,0), ,, , ,, .
( 3 0 0) ( 3 3 0) (0 1 3) (0 3 )
设平面QAB的法向量为 (x1 ,y1 ,z1 ),
→
=
由 ,得 ,令 ,得 , , ,
→ →
⋅ =0 1+ 3 1 =0 →
→ → 1 =− 3 =(0 − 3 1)
3 1 =0
设平 面⋅ Q B = C的0 法向量为 , , ,
→
=( 2 2 2)
第16页(共20页)由
→ →
,得 ,令z2 =1,得 ( ,0,1),
→
⋅ =0 3 2− 2− 3 2 =0
→ → = λ
3 2 =0
则| ⋅ ,=0 | ,
→ →
1 5
解得 〈 ( 〉= 舍2去) , 2 +1 = 5,
1 1
=− =
2 2
因此 , , , ,, ,
→ →
1 3
=(− 3 ) =(0 3 0)
2 2
所以点Q到BC的距离 ,
→ →
→
2 ⋅ 2 1 15
ℎ= −( → ) = 4− =
4 2
| |
所以△QBC的面积为 .
→
1 3 15
18.(17分)设函数f(x)| = x|ln⋅(ℎ a=﹣x),a>0.
2 4
(1)当a=2时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;
(2)证明:f(x)存在唯一极大值点;
(3)记f(x)的极大值点为x0 ,若存在a,使得f(x0 )≤a+b,求b的取值范围.
【分析】(1)利用导数的几何意义即可求解;
(2)利用导数与单调性和极值的关系即可证明;
(3)由题可得 ,令h(t)=tln2t﹣tlnt﹣t,然后利用导数
2
求出h(t)的最 小( 值0)即−可 =得(解 .− ) − = − −
【解答】解:(1)当a=2时,f(x)=xln(2﹣x),
则 ,
′ ( )= (2− )−
所以f(1)=0,f'(1)2−= ﹣1,
故所求切线方程为y=﹣x+1;
(2)证明:由题可知,f(x)的定义域为(﹣∞,a),
则 ,
′ ( )= ( − )−
设 − ,
( )=′ ( )= ( − )−
则 − <,
1 −2
′ ( )=− − 2 = 2 0
所以g(x)在 −( ﹣(∞ −, a))上(单 −调 )递减,
又 <, >,
1 1
( − )=− 0 (−1)= ( +1)+ 0
+1
第17页(共20页)所以存在唯一的 , 使得f'(x0 )=0,
1
当x (﹣∞,x0 ) 0 时∈,(− f′1( x)−> ) 0,当x (x0 ,a)时,f'(x)<0,
所以∈f(x)在(﹣∞,x0 )单调递增,在(∈x0 ,a)单调递减,
所以f(x)存在唯一的极大值点;
(3)由(2)可得f(x)
max
=f(x0 )=x0ln(a﹣x0 ),
且 ,
0
( − 0)=
− 0
令a﹣x0 =t>0,则 ,即a=tlnt+t,
= −1
所以 ,
2
令h( (t )0)=−tl n2=t﹣(t ln−t﹣ )t, − = − −
依题意,存在a,使得f(x0 )﹣a≤b,即h(t)
min
≤b,
则h'(t)=ln2t+lnt﹣2=(lnt﹣1)(lnt+2),
令h'(t)>0,解得0<t<e ﹣2或t>e,
令h'(t)<0,解得e ﹣2<t<e,
所以h(t)在(0,e ﹣2),(e,+∞)上单调递增,在(e ﹣2,e)上单调递减,
当t (0,e ﹣2)时,
2 1 2 5
∈ ℎ( )= ( − −1)= (( − ) − )
> >,又h(e)=﹣e, 2 4
1 2 5
则 h (((− t)2 m − in =2 ) h(− e4))==﹣5 e,0此时a=2e,x0 =e,
所以b的取值范围是[﹣e,+∞).
19.(17分)已知抛物线E:y2=2x,D1 (1,0),k1 =1, 为常数, >1.按照如下方式依次构造点Dn
(n=2,3,…):过Dn﹣1 作斜率为kn﹣1 (kn﹣1 >0)的直λ线交E于λAn﹣1 ,Bn﹣1 两点,使得|Dn﹣1An﹣1|=
|Dn﹣1Bn﹣1|,令Dn 为线段An﹣1Bn﹣1 的垂直平分线与x轴的交点,记Dn 的坐标为(xn ,0).
λ(1)求 ;
(2)证明λ :xn 1;
2
(3)设Sn 为△ A n = BnDn+1 的面积,证明: < (2n+1).
+1
=1 2
【分析】(1)通过联立直线与抛物线方程求出交 点 纵坐标,再根据线段长度比的定义直接计算出比例
的值; λ
(2)设出直线方程并联立抛物线,利用韦达定理得到根的关系,结合已知比例条件推导出 为
2
定值; =1
第18页(共20页)(3)先求出中点坐标与垂直平分线方程,得到数列{xn}的递推关系并解出通项,再计算面积比并通过
放缩法证明不等式.
【解答】解:(1)设A1 (a1 ,c1 ),B1 (b1 ,d1 ),易知直线A1B1 的方程为x=y+1,
,
联立 可得y2﹣2y﹣2=0,解得 , ,
2 ,
=2
1 =1+ 3 1 =1− 3
= +1
所以 ;
| 1 1| | 1| 1+ 3
= = = =2+ 3
(2)证明| :1 设1|直线| 1A| nBn 的3−方1程为 > ,An (an ,cn ),Bn (bn ,dn ),
= + ( 0)
,
联立 可得 ,
2 ,
=2 2
−2 −2 =0
= +
由韦达定理 可得, ,cndn =﹣2xn ,
2
+ =
由 ,
| | | |
= =− =
因为| | | | ,
2
( + ) 1
= 2 − ( + ) =− 2
所以 2 2 ,化简得 ,
( ) 2
=− 2 =1
所以−n2 N*, 为定值1;
2
∀ ∈
(3)证明:设AnBn 的中点为Mn ,则 , ,由(2)可知, ,则 , ,
+ + 1
所以AnBn 的垂直平分线方程为 ( 2 2 ), = (2 )
所以Dn+1 (2xn+1,0),即xn+1 = =2x− n+1 , +2 +
所以xn+1+1=2(xn+1),即{xn+1}是以x1+1=2为首项,公比为2的等比数列,解得 ,
=2 −1
因为 ,
2
4+8
| − |= =2 3
则 ,
1
= △ +1 + △ +1 = | +1|⋅| − |= ( +1− ) 3 =2 3(2 −1)
2
所以 ,
+1
+1 2 −1 1 1
= 2 = 2 2+ = 2 2 ⋅ 1+
2−1 2−1 2(2−1)
因为 < ,
1
1 1+1+ 2(2 −1) 1
1(1+ ) =1+
2(2−1) 2 4(2−1)
因为 ,
1 1 1
= −1 −1 ≤ −1
2−1 2 +2 −1 2
第19页(共20页)所以 < < .
2 1
+1 1 2(1−2 )
=1 =1 2 2⋅(1+ +1)=2 2 + 1 2 2 + 2
2 1−2
声明:试题解析著作权属菁优网所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2026/2/60:11:02;用户:量神大数学;邮箱:18600601432;学号:50925141
第20页(共20页)