文档内容
2025-2026 学年福建省厦门外国语学校高三(上)质检数学试卷(1 月份)
一、单选题(本题共有8个小题,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={1,2,3},B={x N|x2﹣3x﹣4≤0},若A B={x|x A且x B},则A B=( )
A.{0,4} B.{﹣1,4} ∈ C.{﹣1,0} ⊙ D.{∉﹣1,0∈,4} ⊙
2.(5分)若 a+bi,(a,b R),则ab为( )
1
= ∈
A.1 1− B. C. D.2
2
2
3.(5分) 的展开式中常数项是﹣160,则2a=( )
6
( − )
A.﹣3 B.﹣2 C.2 D.3
4.(5分)已知向量 , 不共线,且 ,则向量 在向量 上的投影向量为( )
→ → → → → → → → →
| +2 |= | −2 | 2 −
A. B. C. D.
→ → → →
5.(5分2 )已知定义域为R的 函数f(x)满足f(x+2)−=2 f(﹣x),且f(2x﹣−1) 为奇函数,则一定有( )
A.f(0)=0 B.f(2)=0 C.f(3)=0 D.f(4)=0
6.(5分)用1,2,3组成三位数,数字i最多用i次,其中i=1,2,3,则满足条件的三位数个数是( )
A.15个 B.18个 C.19个 D.27个
7.(5分)设等差数列{an}的前n项和为Sn ,已知a4 =6,S5 =20,设 ,则数列{bn}的前
2
=
n项和为( ) +1
A.cos2n B.cos(2n+2) C.tan2n D.tan(2n+2)
8.(5分)已知圆C的直径AB长为8,与C相离的直线l垂直于直线AB,垂足为H,且0<AH<2,圆C
上的两点P,Q到l的距离分别为d1 ,d2 ,且d1 ≠d2 .若d1 =AP,d2 =AQ,则d1+d2 =( )
A.2 B.4 C.6 D.8
二、多选题: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,
(多选)9.(6分)下列说法中,正确的是( )
A.已知随机变量X服从二项分布B(n,p),若E(X)=15,D(X)=10,则
1
B.已知随机变量X服从正态分布N(1,σ2),若P(X<3)=0.6,则P(﹣1< X =<31)=0.2
C.已知A,B为随机事件,P(A)=0.5,P(B)=0.6,若A,B相互独立,则P(A∪B)=0.8
D.样本点(xi ,yi )(i=1,2,3,
⋯
)的经验回归方程为 ,若样本点(m,3)与(2,n)
̂ ̂
第1页(共20页) =3 + 的残差相等,则3m+n=9
(多选)10.(6分)设函数f(x),若x R时,f(sinx+cosx)=4sin2x﹣4sin4x+sin2x,则( )
A.f(1)=0 ∈ B.f(x)的定义域为R
C.f(x)是偶函数 D.f(x)的值域为 ,
1
[− 2]
(多选)11.(6分)已知正项数列{an}满足 < <, 4, 为数列 的前n项和,则
2 2 1
0 1 1 +1 = +2 { 2}
( )
A.数列{an}为递增数列 B.a8 >8
C. > D. >
1 1 −1
三、填 空 题:( 2 本)题共3小题,每小题5分,共15分。 +1
12.(5分)若2a=18b=6,且 ,则x= .
1 1
2( −2)− 0.5( +1)= +
13.(5分)已知O为坐标原点,过双曲线 : > , > 的右焦点F作一条渐近线的垂线,
2 2
垂足为点M,过M作x轴的垂线,垂足为N ,若 N 2为− O 2 F =的1中( 点,0则双 曲0线)的离心率为 .
14.(5分)已知四面体ABCD的顶点都在表面积为16 的球面上,若∠ABC=30°,AC=1,则四面体ABCD
的体积的最大值为 . π
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.(13分)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,面积为S,已知b2=2S+abcosC.
(1)求A;
(2)若BC边上的高为1且3bcosC=ccosB,求△ABC的面积S.
16.(15分)如图,在三棱柱ABC﹣A1B1C1 中,平面ABC1 ⊥平面ABC,AC1 ⊥平面BCC1B1 .
(1)求证:BC1 ⊥BC;
(2)若平面ACC1A1 与平面ABC的夹角的正弦值为 ,且AB=2BC=2,求C1 到平面ABC的距离.
5
3
17.(15分)2019年7月30日国家市场监督管理总局第11次局务会议审议通过《食品安全抽样检验管理
第2页(共20页)办法》,自2019年10月1日起实施.某地市场监管部门对当地一食品厂生产的水果罐头开展固形物含
量抽样检验,按照国家标准规定,在一瓶水果罐头中,固形物含量不低于55%为优级品,固形物含量低
于55%且不低于50%为一级品,固形物含量低于50%为二级品或不合格品.
(1)现有6瓶水果罐头,已知其中2瓶为优级品,4瓶为一级品.
(i)若每次从中随机取出1瓶,取出的罐头不放回,求在第1次抽到优级品的条件下,第2次抽到一
级品的概率;
(ii)对这6瓶罐头依次进行检验,每次检验后不放回,直到区分出6瓶罐头的等级时终止检验,记检
验次数为X,求随机变量X的分布列与期望;
(2)已知该食品厂生产的水果罐头优级品率为p(0<p<1),且各件产品是否为优级品相互独立,若
在10次独立重复抽检中,至少有8次抽到优级品的概率不小于7×0.759(约为0.5256),求p的最小值.
18.(17分)已知F(2,0)是椭圆 : >> 的右焦点,定点E(0,1),直线FE被椭圆
2 2
截得的线段的中点恰在直线y=xΩ上 2 + 2 = 1( 0)
(1)求 的标准方程;
(2)过ΩF作斜率为k的直线,与 交于A,B两点,其中A在x轴上方, , ,T为 上一点,
且TF平分∠ATB,求 的取值范Ω围; ∈ [1 7] Ω
| |
(3)P,Q为曲线 上
|
两
个
|
动点,且FE平分∠PFQ,证明:直线PQ过定点,并求出该定点.
19.(17分)对于函数Ωy=h(x),记h (0)(x)=h(x),h (1)(x)=(h(x))′, ,h (n+1)(x)=(h
⋯
(n)(x))′(n N).如果n是满足h (n)(x)=h(x)的最小正整数,则称n是函数y=h(x)的“最
小导周期”. ∈
(1)已知f(x)=asin(x+t)+bcos(x+t),证明:对任意a,b,t R,f(x)的最小导周期为4;
(2)设 m,n R,g(x)=emx+ncosx,若函数 y=g(x)的∈最小导周期为 2,记 ,
∈ ,当实数a,b变化时,求M(a,b)的最小值; ( )=
2 2
((3 )−设 ) >+1(, +h(1x+) =( c)o)s x,若函数y=h(x)满足h (2)(x)≤x对x (0,+∞)恒成立,且存在
x0 (0,ω +∞)使得h (2)(x0 ω)=x0 ,试用 表示x0 ,并证明 < < .∈
∈ ω 0
2
第3页(共20页)2025-2026 学年福建省厦门外国语学校高三(上)质检数学试卷(1 月份)
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 C C D C C C D
二.多选题(共3小题)
题号 9 10 11
答案 ACD AD ACD
一、单选题(本题共有8个小题,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={1,2,3},B={x N|x2﹣3x﹣4≤0},若A B={x|x A且x B},则A B=( )
A.{0,4} B.{﹣1,4} ∈ C.{﹣1,0} ⊙ D.{∉﹣1,0∈,4} ⊙
【分析】根据一元二次不等式以及集合的新定义运算相关知识可解.
【解答】解:已知集合A={1,2,3},B={x N|x2﹣3x﹣4≤0}={0,1,2,3,4},
又A B={x|x A且x B}, ∈
则A⊙B={0,∉4}. ∈
故选⊙:A.
2.(5分)若 a+bi,(a,b R),则ab为( )
1
= ∈
A.1 1− B. C. D.2
2
【分析】由条件根据两个复数2 代数形式的乘除法,虚数单位i的幂运算性质,两个复数相等的充要条件
2
求得a、b的值,可得ab的值.
【解答】解:∵ a+bi,
1
=
∴a+bi 1− i,∴a ,b ,
1+ 1 1 1 1
= = + = =
(1− )(1+ ) 2 2 2 2
∴ab ,
1
1 2 1 2
故选=:(
C2
.) =
2
=
2
第4页(共20页)3.(5分) 的展开式中常数项是﹣160,则a=( )
6
( − )
A.﹣3 B.﹣2 C.2 D.3
【分析】根据二项式定理的有关知识点列式求解.
【解答】解:由题意可得,常数项是 ,
3 3 3 3 3
6⋅( ) ⋅(− ) = 6⋅(− )
由 20×(﹣a)3=﹣160,
3 3
解得 6⋅a(=−2. ) =−160⇒
故选:C.
4.(5分)已知向量 , 不共线,且 ,则向量 在向量 上的投影向量为( )
→ → → → → → → → →
| +2 |= | −2 | 2 −
A. B. C. D.
→ → → →
2 −2 −
【分析】根据 ,结合向量数量积的运算性质算出 ,然后利用投影向量的公
→ → → → → →
式求解,即可得| 到+本2 题|=的|答 案−.2 | ⋅ =0
【解答】解:因为 ,所以 ,
→ → → → → → → →
2 2
| +2 |= | −2 | ( +2 ) =( −2 )
即 ,化简得 ,
→ → → → → → → → → →
2 2 2 2
+4 ⋅ +4 = −4 ⋅ +4 ⋅ =0
所以向量 在向量 上的投影向量为 .
→ → → → →→ → →
→ → → (2 − )⋅ 2 ⋅ − 2 → −| | 2 → →
2 − → ⋅ → = → ⋅ = → ⋅ =−
2 2
故选:D. | | | | | | | |
5.(5分)已知定义域为R的函数f(x)满足f(x+2)=f(﹣x),且f(2x﹣1)为奇函数,则一定有( )
A.f(0)=0 B.f(2)=0 C.f(3)=0 D.f(4)=0
【分析】利用奇函数的性质求出f(﹣1)=0,再利用对称性逐项判断.
【解答】解:因为定义域为R的函数f(x)满足f(x+2)=f(﹣x),且f(2x﹣1)为奇函数,
所以f(﹣2x﹣1)+f(2x﹣1)=0,所以f(﹣x)+f(x﹣2)=0,且f(﹣1)=0,
所以f(x+2)+f(x﹣2)=0,
所以f(x+4)+f(x)=0,所以f(x+8)+f(x+4)=0,
所以f(x+8)=f(x),所以f(x)的周期为8,
所以由f(x+4)+f(x)=0,可得f(3)+f(﹣1)=0,又f(﹣1)=0,
所以f(3)=0,所以C选项正确;
对其它选项中的函数值没有条件得到,所以A,B,D选项错误.
第5页(共20页)故选:C.
6.(5分)用1,2,3组成三位数,数字i最多用i次,其中i=1,2,3,则满足条件的三位数个数是( )
A.15个 B.18个 C.19个 D.27个
【分析】分三个不同数字各出现一次,一个数字出现两次,一个数字出现三次,三种情况讨论即可.
【解答】解:根据题意,分3种情况讨论:
①当三个不同数字各出现一次时,有 个满足条件的三位;
3
②当一个数字出现两次,其他两个数字 3各=出6现一次时,重复出现的数字只能是2或3,
则有 个满足条件的三位;
1 1 1
③当 一2 个2 数3字=出12现三次,则仅有数字3符合条件,则有1个满足条件的三位数;
综上所述,满足条件的三位数共有6+12+1=19个.
故选:C.
7.(5分)设等差数列{an}的前n项和为Sn ,已知a4 =6,S5 =20,设 ,则数列{bn}的前
2
=
n项和为( ) +1
A.cos2n B.cos(2n+2) C.tan2n D.tan(2n+2)
【分析】利用等差数列的通项公式和前n项和公式求出等差数列{an}的通项,再求出数列{bn}的通项公
式,后利用两角差的正弦公式和叠加法即可求数列{bn}的前n项和.
【解答】解:设数列{an}的公差为d,由a4 =6,S5 =20,
得 ,解得 ,
1+3 =6 1 =0
则a5n =1a+1+1(0 n﹣=12)0 d=2n﹣ 2= ; 2
因为an+1 ﹣an =2,
所以
2 ( +1− )
= =
+1 t a n a n + +1 1﹣tanan ,
+1 − +1
= =
设数列{bn } 的 前 n 项 和+1为Tn ,
可得Tn =b1+b2+...+bn =(tana2 ﹣tana1 )+(tana3 ﹣tana2 )+...+(tanan+1 ﹣tanan )
=tanan+1 ﹣tana1 =tanan+1 =tan2n.
故选:C.
8.(5分)已知圆C的直径AB长为8,与C相离的直线l垂直于直线AB,垂足为H,且0<AH<2,圆C
上的两点P,Q到l的距离分别为d1 ,d2 ,且d1 ≠d2 .若d1 =AP,d2 =AQ,则d1+d2 =( )
第6页(共20页)A.2 B.4 C.6 D.8
【分析】由抛物线的定义、方程,结合圆的方程,可得结论.
【解答】解:设|AH|=2a,以AH的中点为坐标原点,建立如图所示的直角坐标系,
可得A(a,0),C(4+a,0),直线l:x=﹣a,
以A为焦点的抛物线的方程为y2=4ax,
点P,Q既在圆C上,又在抛物线上,
联立 ,可得x2﹣(8﹣2a)x+(4+a)2﹣16=0,
2
=4
2 2
则xP+(x Q− = 48﹣ −2 a) , + =16
又d1+d2 =xP+xQ+2a=8﹣2a+2a=8.
故选:D.
二、多选题: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,
(多选)9.(6分)下列说法中,正确的是( )
A.已知随机变量X服从二项分布B(n,p),若E(X)=15,D(X)=10,则
1
B.已知随机变量X服从正态分布N(1,σ2),若P(X<3)=0.6,则P(﹣1< X =<31)=0.2
C.已知A,B为随机事件,P(A)=0.5,P(B)=0.6,若A,B相互独立,则P(A∪B)=0.8
D.样本点(xi ,yi )(i=1,2,3,
⋯
)的经验回归方程为 ,若样本点(m,3)与(2,n)
̂ ̂
的残差相等,则3m+n=9 =3 +
【分析】由二项分布的期望和方差公式可得A;利用正态分布的对称性可判断B;由独立事件的乘法公
式可得C;利用残差的计算可得D.
【解答】解:对于A,随机变量X服从二项分布B(n,p),E(X)=15,D(X)=10,
则np=15,np(1﹣p)=10,解得 ,故A正确;
1
=
3
第7页(共20页)对于B,随机变量X服从正态分布N(1,σ2),
∴对称轴为x=1,则P(X<1)=0.5,
∵P(X<3)=0.6,∴P(1<X<3)=0.1,
∴P(﹣1<X<1)=P(1<X<3)=0.1,故B错误;
对于C,若A,B相互独立,则P(AB)=P(A)•P(B)=0.3,
∴P(A∪B)=P(A)+P(B)﹣P(AB)=0.5+0.6﹣0.3=0.8,故C正确;
对于D,由题意可得样本点(m,3)与(2,n)的残差分别为 和 ,
̂ ̂
∵样本点(m,3)与(2,n)的残差相等, 3−(3 + ) −(6+ )
∴ ,则3m+n=9,故D正确.
̂ ̂
故选3−:(A3C D+. )= −(6+ )
(多选)10.(6分)设函数f(x),若x R时,f(sinx+cosx)=4sin2x﹣4sin4x+sin2x,则( )
A.f(1)=0 ∈ B.f(x)的定义域为R
C.f(x)是偶函数 D.f(x)的值域为 ,
1
【分析】A选项:令x=0,代入得f(1)=0,故A正确; [− 4 2]
B选项: 的范围是 , ,定义域并非全体实数,故B错误;
= + = 2 ( + ) [− 2 2]
C选项:通过t的表达式化简得f(t)=4(t2﹣1)2﹣(t2﹣1),且f(t)=f(﹣t),故f(x)是偶函数,
C正确;
D选项:令u=t2 [0,2],化简得g(u)=u2﹣u,求得值域为 , ,故D正确.
1
【解答】解:令x ∈=0,则sinx+cosx=1,4sin2x﹣4sin4x+sin2x=[ 0 −,4 2]
故f(1)=0,故A正确;
令t=sinx ,
+ = 2 ( + )
由x R,则 , ,4即定义域为 , ,.故B错误;
由于∈t2=(s in∈x+[c−osx2)2=2s]in2x+cos2x+2sin[x−cosx2=1+22]sinxcosx,
则2sinxcosx=t2﹣1,又sin2x+cos2x=1,
故4sin2x﹣4sin4x+sin2x=4sin2x(1﹣sin2x)+sin2x=4sin2xcos2x+2sinxcosx,
也即f(t)=(t2﹣1)2+(t2﹣1),
由于定义域 , 关于原点对称,且f(t)=f(﹣t),
故f(x)是偶[−函数2,故2]C正确;
第8页(共20页)令u=t2 [0,2],则g(u)=(u﹣1)2+(u﹣1)=u2﹣u,
∈
对称轴为 ,其位于定义域区间[0,2]之内,
1
=
所以函数的最2小值为 ,
1 1
又g(0)=0,g(2) (=22 ),=− 4
故函数的最大值端点u=2处取得为2,值域为 , ,故D正确.
1
故选:AD. [− 4 2]
(多选)11.(6分)已知正项数列{an}满足 < <, , 为数列 的前n项和,则
2 2 1
0 1 1 +1 = +2 { 2}
( )
A.数列{an}为递增数列 B.a8 >8
C. > D. >
1 1 −1
( )
【分 析 】对2于A,由 > 可判断;对于 B+,1 由 < 得到an+1
2 2 2 2 2
<an+1,即可判断;对 + 于 1− C, 由= n 2= 1,0 n=2和当n>2时,2n ﹣ 1 + > 1 n =得( 到 +1>) −>1 ( +,1)即可判断;
1 1 1 −1
( )
对于D,由 > > ,裂项相消求和即可判断. 2
1 1 1
2 2
【解答】解 : 对于 A,因 ( 为+1) ,所以 >,
2 2 2 2
所以 > ,即an+1 >an , 所+1以=数 列+{a2 n } 递增数列 ,+1故−A 正=确2; 0
2 2
对于 B ,+1因 为 ,所以 < ,所以an+1 <
2 2 2 2 2 2
an+1, +1 = +2 +1 = +2 +1−1= ( +1) −1 ( +1)
又因为0<a1 <1,所以an <an﹣1+1<an﹣2+2<
⋯
<a1+n﹣1<n,所以a8 <8,故B错误;
对于C,由B的解析可得an <n,所以当n=1时, > ,当n=2时, > ,
1 1 0 1 1
1 = ( )
当n>2时,因为 1 2 2 2 > ,
−1 −1 1 2 −1 2 −1
所以 > ,2所以=(1>+1>) =1+, −1+ , −1 >+⋯,+ −1 = + −1+⋯+ −1
1 1 −1 1 1 1 −1
( ) ( ) ∈ + 2
综上可 得:2 > , ,2 故C正确;
1 1 −1
( ) ∈ +
对于D,因为 an <2n,所以 > > ,
1 1 1 1 1
2 2 = −
所以 > ( +1),故 D正 +确1.
1 1 1 1 1
故选: AC 1 D −.2 + 2 − 3 +⋯+ − +1 = +1
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
第9页(共20页)12.(5分)若2a=18b=6,且 ,则x= 3 .
1 1
【分析】将2a=18b=6化为 对 数 2(式 −,2根)−据 题 干 0.5 得( 到+关1于)= x 的+方 程,求解方程即可.
【解答】解:由题可得,a=log26,b=log186,
则 ,
1 1 1 1
+ = + = 62+ 618 = 636 = 2
因为 26 186 log2 (x﹣2)+log2 (x+1)=log2[(x﹣2)(x+1)]=2,x
1 1
>2, 2( −2)− 0.5( +1)= + =2=
即得(x﹣2)(x+1)=4,解得x=3或x=﹣2(不符合题意舍去).
故答案为:3.
13.(5分)已知O为坐标原点,过双曲线 : >,> 的右焦点F作一条渐近线的垂线,
2 2
垂足为点M,过M作x轴的垂线,垂足 为N ,2−若 N 2 =为1 O ( F的0中点 ,0则) 双曲线的离心率为 .
【分析】根据双曲线焦点到渐近线距离为b,再利用等腰三角形性质可知a=b,可得离心率2为 .
2
【解答】解:双曲线 : >,> 的右焦点F(c,0),不妨取渐近线为 ,如下
2 2
图所示: 2− 2 =1( 0 0) =
可知 , ,又MN垂直于x轴,且M在渐近线上,可得 , ;
( 0) ( )
2 2 2
因此 ,即
,可得a2=b2;
2 −0
⋅ =−1 ⋅ =− 1
2−
即离心率为 .
2 2 2
+
故答案为: =. 2 = 2 = 2
14.(5分)已知四2面体ABCD的顶点都在表面积为16 的球面上,若∠ABC=30°,AC=1,则四面体ABCD
π
的体积的最大值为 .
7+4 3
【分析】先求球心到底面ABC的距离为定值,再求底面ABC面积的最大值和三棱锥D﹣ABC的高,即
12
可求四面体ABCD体积的最大值.
【解答】解:根据题意作出示意图如图所示:
第10页(共20页)设△ABC外接圆半径为r,则 ,
1
在△ABC中,由余弦定理,
30°
= 2 ⇒ = 1 ,
2 2 2 2 2
所以 = + −2 ⋅ ( 当 且3仅0°当⇒ + − 3 时⋅ 取 等=号1 ),
1
1≥ (2− 3) ⋅ ⇒ ⋅ ≤ =2+ 3 = = 2+ 3
2− 3
所以 ,
1 2+ 3
设△ A △ B C 所=在 2 截 面 ⋅的 圆 ⋅心 为 3 O 0° 1 ,≤球心 4 为O,四面体ABCD外接球半径为R,
由4 R2=16 R=2,则 ,
2 2
所以π点D到平π⇒面ABC的最 大1距=离为 − =,4−1= 3
2+ 3
所以 .
1 2+ 3 7+4 3
− ≤ × ×(2+ 3)=
3 4 12
故答案为: .
7+4 3
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。
12
15.(13分)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,面积为S,已知b2=2S+abcosC.
(1)求A;
(2)若BC边上的高为1且3bcosC=ccosB,求△ABC的面积S.
【分析】(1)利用三角形面积公式可得b2=ab(sinC+cosC),进而边化角,利用三角恒等变换可求A;
(2)由已知结合正弦定理可得3tanB=tanC,在△ABC中,作AH⊥BC于点H,AH为BC边上的高,
根据比例关系,可求得a,从而可求面积.
【解答】解:(1)因为b2=2S+abcosC且
1
所以b2=ab(sinC+cosC),即b=a(sinC + △ c o s C)=,2
由正弦定理得sinB=sinA(sinC+cosC),
所以sin(A+C)=sinA(sinC+cosC),
第11页(共20页)sinAcosC+cosAsinC=sinAsinC+sinAcosC,
所以cosAsinC=sinAsinC,
因为在△ABC中,C (0, ),A (0, ),所以sinC>0,sinA>0,
所以sinA=cosA,即∈ tanA=π 1,因为∈ A (π 0, ),所以 .
∈ π =
(2)3bcosC=ccosB,由正弦定理得3sinBcosC=sinCcosB,43tanB=tanC,
在△ABC中,作AH⊥BC于点H,AH为BC边上的高,即AH=1,
设CH=x,BH=a﹣x,因为3tanB=tanC,所以 ,所以4x=a,
3 1
=
所以H为BC上的四等分点,所以 , − ,
3
= =
因为Rt△ABH中, ,4 4
3
∠ = =
Rt△ACH中, , 4
∠ = =
且 4
∠ + ∠
∠ = (∠ +∠ )=
,所以 1− ∠ , ⋅ ∠
3 2
= 3 2 = =1 + − 1 = 0
所以
1−16 4
,
16
−8±4 7
=
因为a>0,所3 以 ,
−8+4 7
=
所以 3 .
1 1 −4+2 7
16.(15 分 △ ) 如=图2,×在 三×棱 柱 = AB2C ﹣= A1B1C31 中,平面ABC1 ⊥平面ABC,AC1 ⊥平面BCC1B1 .
(1)求证:BC1 ⊥BC;
(2)若平面ACC1A1 与平面ABC的夹角的正弦值为 ,且AB=2BC=2,求C1 到平面ABC的距离.
5
3
第12页(共20页)【分析】(1)过C1 作C1E⊥AB于点E,然后根据面面垂直的性质定理得C1E⊥平面ABC,然后再利用
线面垂直的性质定理得C1E⊥BC,同理AC1 ⊥BC,然后再利用线面垂直的判定定理得BC⊥平面ABC1 ,
然后用线面垂直的性质定理得BC1 ⊥BC;
(2)以B为原点,BA,BC分别为x,y轴建立空间直角坐标系,根据夹角公式,垂直关系,利用坐标
计算确定C1 位置,即可得解.
【解答】解:(1)证明:过C1 作C1E⊥AB于点E,如图所示:
面ABC1 ⊥面ABC,AB是交线,C1E 面ABC1 ,故C1E⊥面ABC,
又因为BC 面ABC,故C1E⊥BC,⊂
又AC1 ⊥面⊂BCC1B1 ,BC 面BCC1B1 ,则AC1 ⊥BC,
AC1 ∩C1E=C1 ,AC1 ,C1 ⊂E 面ABC1 ,故BC⊥面ABC1 ,
又BC1 面ABC1 ,故可以证⊂得BC1 ⊥BC;
(2)建⊂立空间直角坐标系,如图所示:
设C1 (t,0,h),则A(2,0,0),C(0,1,0),B(0,0,0),
第13页(共20页),, , ,, , ,, ,
→ → →
=(−2 1 0) 1=( −2 0 ℎ) 1=( 0 ℎ)
由题易知 ,
→ →
2
1⋅ 1= ( −2)+ℎ =0
设平面ACC1A1 的法向量为 ,, ,
→
=( )
,即 ,
→ →
→ ⋅ → =0 −2 + =0
⋅ 1=0 ( −2) +ℎ =0
令x=h,则 , , ,
→
=(ℎ 2ℎ 2− )
由题易知平面ABC的一个法向量为 ,, ,
→
=(0 0 1)
设平面ACC1A1 与平面ABC的夹角为 ,所以 ,
5
α =
根据同角三角函数间的关系可得 3 ,
2 5 2
= 1− = 1− =
9 3
故 < , > ,解得t=2(舍)或 ,
→ →
→ →
⋅ |2− | 2 2
=| |= | → → |= = =
2 2 3 5
| || | 5ℎ +(2− )
代入t(t﹣2)+h2=0,可得 ,解得 ,
2 2 2 4
× ( − 2)+ ℎ = 0 ℎ=
故C1 到平面ABC的距离为 5. 5 5
4
17.(15分)2019年7月30日
5
国家市场监督管理总局第11次局务会议审议通过《食品安全抽样检验管理
办法》,自2019年10月1日起实施.某地市场监管部门对当地一食品厂生产的水果罐头开展固形物含
量抽样检验,按照国家标准规定,在一瓶水果罐头中,固形物含量不低于55%为优级品,固形物含量低
于55%且不低于50%为一级品,固形物含量低于50%为二级品或不合格品.
(1)现有6瓶水果罐头,已知其中2瓶为优级品,4瓶为一级品.
(i)若每次从中随机取出1瓶,取出的罐头不放回,求在第1次抽到优级品的条件下,第2次抽到一
级品的概率;
(ii)对这6瓶罐头依次进行检验,每次检验后不放回,直到区分出6瓶罐头的等级时终止检验,记检
验次数为X,求随机变量X的分布列与期望;
(2)已知该食品厂生产的水果罐头优级品率为p(0<p<1),且各件产品是否为优级品相互独立,若
在10次独立重复抽检中,至少有8次抽到优级品的概率不小于7×0.759(约为0.5256),求p的最小值.
【分析】(1)(i)设第1次抽到优级品为事件A,第2次抽到一级品为事件B,代入等式求解即可;
(ii)得到X的所有可能取值和相对应的概率,列出分布列,代入期望公式中求解即可.
(2)设在10次抽检中至少有8次抽到优级品的概率为f(p),得到f(p)的表达式,利用导数得到f
第14页(共20页)(p)的单调性,进而可解.
【解答】解:(1)(i)设第1次抽到优级品为事件A,第2次抽到一级品为事件B,
则 1 1 ;
2 4
2
( ) 6 4
( | )= = 2 =
(ii)易知X 的( 所)有可能6取值5为2,3,4,5.
所以 , ,
2 1 1 2
2 1 4 2 2 2
( =2)= 2 = ( =3)= 3 =
P(X=4) 6 15 ,P(X=5) 6 15 ,
4 2 2 3 1 3 4 1 1 4
4+ 1 4 3 4 2 4 4+ 2 4 4 8
= 4 = = 5 =
则X的分布列为: 6 15 6 15
X 2 3 4 5
P
1 2 4 8
故 15 15 15 ; 15
1 2 4 8 64
( 2)( 设)=在2 1 × 0次15抽+检3中×至15少+有4× 8次15抽+到5优×级15品=的15概率为f(p),
此时f(p) p10=48p8(1﹣p)2+10p9(1﹣p)+p10
8 8 2 9 9
=p8(36p2﹣=8 01p0+ 45()1,−0 <)p+< 1,10 (1− )+
可得f′(p)=360p7(p﹣1)2≥0,
所以f(p)在(0,1)上单调递增,
又 ,
3 3 9
( )=7×( )
则 4 . 4
3
≥
故p的4最小值为 .
3
18.(17分)已知F 4(2,0)是椭圆 : >> 的右焦点,定点E(0,1),直线FE被椭圆
2 2
截得的线段的中点恰在直线y=xΩ上 2 + 2 = 1( 0)
(1)求 的标准方程;
(2)过ΩF作斜率为k的直线,与 交于A,B两点,其中A在x轴上方, , ,T为 上一点,
且TF平分∠ATB,求 的取值范Ω围; ∈ [1 7] Ω
| |
(3)P,Q为曲线 上
|
两
个
|
动点,且FE平分∠PFQ,证明:直线PQ过定点,并求出该定点.
Ω
【分析】(1)设直线FE与椭圆的交点为M(xM ,yM ),N(xN ,yN ),根据题意利用点差法可得 ,
2
1
2 =
2
第15页(共20页)进而可得a2,b2以及椭圆方程;
(2)设 ,直线AB的方程为x=my+2,联立方程结合韦达定理可得 ,进
2
| | 1 1 6 +4
而分析求 解=;| | =− 2 + = 2 +2
(3)设P(x3 ,y3 ),Q(x4 ,y4 ),根据角平分线可得
→ → → →
,整理可得 ,即
⋅ ⋅ 4− 3 4− 4
→ → = → → =
4− 3 4− 4
可得定点. | || | | || |
【解答】解:(1)因为F(2,0),E(0,1),
所以直线FE的方程为 ,
+ = 1
即x+2y﹣2=0,此时 2 ,
1
设直线FE与椭圆的交 点 为=− M2(xM ,yM ),N(xN ,yN ),
所以 , ,
− 1 + +
即xM + x N == yM + y = N , 因−为 M =,− N2在椭圆 2 上,= 2
所以 2 2 ,
2 + 2 =1
2 2
2 + 2 =1
两式相减并整理得 ,
2
( + )( − )
=− 2
即 ,(解 得+ )( ,− )
2 2
1 1
因为− 2F×(12,=−0)
2是椭圆
的2 右=焦
2
点,
所以c=2,即c2=a2﹣Ωb2=4,解得a2=8,b2=4,
则椭圆 的方程为 ;
2 2
Ω + = 1
(2)易知直线AB8与椭圆4 必相交,且 ,
| | | |
=
| | | |
第16页(共20页)设A(x1 ,y1 ),B(x2 ,y2 ),y1 >0,y2 <0,
设 ,直线AB的方程为x=my+2, , ,
| | 1 1 7
= =− = ∈[ 1]
| | 2 7
联立 ,消去x并整理得(m2+2)y2+4my﹣4=0,
= +2
2 2
+ =1
由韦达8定理4得 , ,
−4 −4
1+ 2 = 2 1 2 = 2
此时 +2 +2 ,
2 2
1 1 2 ( 1+ 2) 6 +4
−( + )= + = −2=− 2
所以 2 1 1 , 2 +2
2
1 6 +4 8
+ = 2 =6− 2
因为 , +,2 所以 +2 , ,
2 1 2 15
∈[ 1] +2 ∈[ 3]
则 7 , ,7
1 8 34 10
+ = 2 −6∈[ ]
又y1+y
2
<0 ,+所2以 (0 1,5 1),3解得 , ,
1 3
λ∈ ∈[ ]
则 的取值范围为 , ; 3 5
| | 1 3
[ ]
( |3 ) 证 | 明:设P(x3 ,3 y3 )5,Q(x4 ,y4 ),
此时 , , , , , ,
→ → →
=( 3−2 3) =( 4−2 4) =(−2 1)
,
→
2 2 2 1 2 2
| |= ( 3−2) + 3 = 3−4 3+4+ (8− 3)= (4− 3)
同理得 , 2 2
→
2
| |= (4− 4)
2
由题意得 ,即 ,
→ → → →
⋅ ⋅ 4−2 3+ 3 4−2 4+ 4
→ → = → → =
4− 3 4− 4
| || | | || | 第17页(共20页)两边同时减2得 ,即 ,
3−4 4−4 4− 3 4− 4
则P,Q和(4, 44− ) 3三=点 4 共 − 线 4. 4− 3 = 4− 4
故直线PQ必过定点(4,4).
19.(17分)对于函数y=h(x),记h (0)(x)=h(x),h (1)(x)=(h(x))′, ,h (n+1)(x)=(h
⋯
(n)(x))′(n N).如果n是满足h (n)(x)=h(x)的最小正整数,则称n是函数y=h(x)的“最
小导周期”. ∈
(1)已知f(x)=asin(x+t)+bcos(x+t),证明:对任意a,b,t R,f(x)的最小导周期为4;
(2)设 m,n R,g(x)=emx+ncosx,若函数 y=g(x)的∈最小导周期为 2,记 ,
∈ ,当实数a,b变化时,求M(a,b)的最小值; ( )=
2 2
((3 )−设 ) >+1(, +h(1x+) =( c)o)s x,若函数y=h(x)满足h (2)(x)≤x对x (0,+∞)恒成立,且存在
x0 (0,ω +∞)使得h (2)(x0 ω)=x0 ,试用 表示x0 ,并证明 < < .∈
【∈分析】(1)根据“最小导周期”的定义即ω可证明;
2
0
(2)由题意有emx+ncosx=m2emx﹣ncosx对任意实数x恒成立,令x=0,得m2=1+2n,令 ,得
=
m2=1,根据 m 的取值验证函数 y=g(x)的最小导周期为 2 即可得 g(x),由 ,2
可视为点P(a,﹣a﹣1)与点Q(b,e﹣b)之间的距离,利用 数( 形结 )合=
2 − 2
即(可 −求 解);+(− −1− )
(3)记(x)=h (2() x)﹣x,由(x)=h (2() x)﹣x≤0在(0,+∞)上恒成立及存在x0 >0使
(2)
,φ可知x=x0 ;是函数φy= (x)的极大值点,即 '(x0 )=0, ( 0)= ℎ ( 0),−
2
解 0 得 = x 0 0 ,由 >, φ <,得 φ < < ( 0)=− , 由 0 x − 0 > 0 0, = 得 0 k
1 − 0
0 = 3 0 0 = 2 0 2 + 0 2 + ( ∈ ) ω
≥0,又 ,即k=0 ,即得证. 2
2 2
【解答】 解( : 0 (− 1) 证)明=: 因为≤0 f (1)(x)=acos(x+t)﹣bsin(x+t),
f
(2)(x)=﹣asin(x+t)﹣bcos(x+t),
f
(3)(x)=﹣acos(x+t)+bsin(x+t),
f
(4)(x)=asin(x+t)+bcos(x+t)=f(x),
所以,对任意实数a,b,t,都有f (4)(x)=f(x),
即最小导周期为4;
(2)g(x)=emx+ncosx,g (1)(x)=memx﹣nsinx,g (2)(x)=m2emx﹣ncosx,
由题意知,emx+ncosx=m2emx﹣ncosx对任意实数x恒成立,
第18页(共20页)令x=0,则1+n=m2﹣n,即m2=1+2n,
令 ,则 ,则m2=1,
2 2 2
所以 = m2=1, n=0 =或 m =﹣1,n=0,
若m=1,n=0,则g(x)=ex,g (1)(x)=ex=g(x),最小导周期不是2,矛盾;
若m=﹣1,n=0,则g(x)=e ﹣x,g (1)(x)=﹣e ﹣x,g (2)(x)=e ﹣x=g(x),最小导周期为2,符
合要求,
所以g(x)=e ﹣x;
, 可视为点P(a,﹣a﹣1)与点
2 2 2 − 2
Q(( b, e)﹣=b)(之 −间 的)距+离( ,+1+ ( )) = ( − ) +(− −1− )
当实数a,b变化时,点P(a,﹣a﹣1)在直线y=﹣x﹣1上运动,点Q(b,e ﹣b)在曲线y=e ﹣x上运
动,
因此所求最小值可转化为曲线y=e ﹣x上的点到直线y=﹣x﹣l距离的最小值,
而曲线y=e ﹣x在直线y=﹣x﹣1上方,平移直线y=﹣x﹣1使其与曲线y=e ﹣x相切,
则切点到直线y=﹣x﹣l的距离即为所求,
设切点 , ,y'=﹣e ﹣x,切线斜率 ,得x0 =0,切点为(0,1),
− 0 − 0
点(0, 1 () 0 到直 线) y=﹣x﹣1距离 − =−,1即M(a,b)的最小值为 ;
|1+0+1|
(3)证明:h (1)(x)=﹣ sin( x = ),h1 (22 + )(1 2 x) = = 2 ﹣ 2cos( x), 2
记 (x)=h (2)(x)﹣x,ω即 (xω)=﹣ 2cos x﹣x,ω ω
由φ(x)=h (2)(x)﹣x≤0在φ(0,+∞)ω上恒ω成立及存在x0 >0使 ,
(2)
可知φ x=x0 是函数y= (x)的极大值点,于是 ( 0)=,ℎ ( 0)− 0 =0
3
则 , φ ′ ( 0)= 0−1=0
1
0 = 3①
又 ,则 ,
2 − 0
( 0)=− 0− 0 =0 0 = 2 ②
由①②得 ,则 ,
2
1 0 6 −1
6 + 4 = 1 0 =
第19页(共20页)又因为 >, <,
1 − 0
0 = 3 0 0 = 2 0
所以 < < ,由 x0 >0得k≥0,
2 + 0 2 + ( ∈ ) ω
2
又因为 < < ,
2
0 − ( ∈ )
所以 2 ,
2 2 2 2 2 2 2
有k≤ ( 0 , 0 于−是 k=)= 0,− [ ( 0− )]−( 0− )=− 0− 0+ = ≤0
所以 < < .
0
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:2026/2/60:16:57;用户:量神大数学;邮箱:18600601432;学号:509251412
第20页(共20页)