文档内容
高三年级适应性练习
数学参考答案及评分标准
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.)
题号
1 2 3 4 5 6 7 8
答案
C B A C B B C D
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,有几项是
符合题目要求的.)
题号
9 10 11
答案
ACD ABD ACD
三.填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
3
12. 13. -2 14.
45 5
四.解答题(共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
15.解:(1)由题意,根据等高堆积条形图,完成 列联表如下:
2 × 2
是否喜欢人工智能应用
性别 合计
是 否
男生
75 25 100
女生
55 45 100
合计
130 70 200
零假设为H :该校学生的性别与是否喜欢AI应用没有关联,
0
200(75 × 45 55 × 25)2
因为χ2 = − 8.791 > 6.635 = x ,
100 × 100 × 130 × 70 ≈ 0.010
所以依据小概率值α = 0.010的独立性检验,我们推断H 不成立,即能认为该校学生的
0
性别与喜欢人工智能应用有关联 ………………………………………………7分
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1 5(2)设事件A为“抽取的学生为女生”,事件B为“抽取的学生喜欢AI应用”.
5 4
由题意有P(A) = ,P(A) =
9 ˉ 9
样本中男生喜欢AI应用的频率为0.75,女生喜欢AI应用的频率为0.55,以此作为概率:
则P(B|A) = 0.55,P(B|A) = 0.75 9分
ˉ ……………………………………………
由全概率公式:
5 4 23
P(B) = P(A)P(B|A) + P(A)P(B|A) = × 0.55 + × 0.75 = 11分
ˉ ˉ 9 9 36 …………
5
P(A)P(B|A) 9 × 0.55 11
由贝叶斯公式有P(A|B) = = = .
P(B) 23 23
36
11
所以该生为女生的概率为 13分
23 ……………………………………………………
4 2 6 10
16.解:(1)由a = ,a = 得:a = ,a = 3分
1 3 n+1 3 a 2 5 3 9 …………………………
− n
2 a 1 2 4 2a
(2)a 1= 1 = n − ,2 a = 2 = − n,
n+1 − 3 a − 3 a − n+1 − 3 a 3 a
− n − n − n − n
2 a 2 a b 2 a
所以 − n+1 = 2 × − n,即 n+1 = 2,且b = − 1 = 2 0.
a 1 a 1 b 1 a 1 ≠
n+1 − n − n 1 −
故数列{b }是以2为首项,2为公比的等比数列 ………………………………9分
n
2 a 1
(3)由(2)知: − n = 2n,所以a = + 1.
a 1 n 2n + 1
n −
( )
1 1 2n 1 1
所以c =(a 1)(2 a )= × 1 = = .
n n+1− − n 2n+1+1 − 2n+1 (2n+1+1)(2n+1) 2n+1 − 2n+1+1
( ) ( ) ( )
1 1 1 1 1 1 1 1
所以S = + + + =
n 2 + 1 − 22 + 1 22 + 1 − 23 + 1 ⋯ 2n + 1 − 2n+1 + 1 3 − 2n+1 + 1
……………………………………………………………………………………………15分
17.解:(1)由题意P O 平面ABCD P O 平面ABCD
1 1 ⊥ 、2 2 ⊥
所以P O P O 且P O = P O ,故四边形P O O P 是平行四边形.
1 1 ∥ 2 2 1 1 2 2 1 1 2 2
故P P O O 且P P = O O ,O ,O 分别为AB,CD的中点,
1 2 ∥ 1 2 1 2 1 2 1 2
所以P P AD且P P = AD即四边形P ADP 是平行四边形.
1 2 ∥ 1 2 1 2
所以E为P A的中点,同理F为P B的中点,故EF AB,
2 2 ∥
且EF 平面ABCD,AB 平面ABCD
⊈ ⊆
所以EF 平面ABCD 5分
∥ ………………………………………………………………
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2 5
(2)由题意可知:O D,O O ,O P 两两垂直,以O 为原点,以O D,O O ,O P 的方向为
2 2 1 2 2 2 2 2 1 2 2
x,y,z轴的正方向建立空间直角坐标系O xyz,如图所示,
2 −
( ) ( )
则D(1,0,0),C( 1,0,0),P 0,2, 3 ,A(1,2,0),B( 1,2,0),P 0,0, 3 7分
− 1 − 2 ……
设平面P CD的法向量m = (x,y,z),
1
( )
ì ïïïïm
⋅
P
1
C = (x,y,z)
⋅ −
1,
−
2,
−
3 =
−
x
−
2y
−
3 z = 0
则í ( )
ï ïï ïm P D = (x,y,z) 1, 2, 3 = x 2y 3 z = 0
î ⋅ 1 ⋅ − − − −
( )
取m = 0, 3, 2 .
−
设平面P AB的法向量n = (a,b,c),
2
( )
ì ïïïïn
⋅
P
2
A = (a,b,c)
⋅
1,2,
−
3 = a + 2b
−
3c = 0
则í ( )
ï ïï ïn P B = (a,b,c) 1,2, 3 = a + 2b 3c = 0
î ⋅ 2 ⋅ − − − −
( )
取n = 0, 3,2 . 9分
………………………………………………………………
m n 1
所以cos m,n = ⋅ = .
|m||n| − 7
4 3
故二面角A EF C的平面角的正弦值为 11分
− − 7 ………………………………
(3)设多面体ABCDEF外接球的球心为G,因为G到A B C D四点距离相等
、、、
故G的坐标可设为(0,1,t),所以只要|GA|=|GE|即可.
( ) ( )
2
1 3 3 1
由(2)知E ,1, ,所以外接球半径r = t2 + 2 = t +
2 2 − 2 4
3 7
解得t = ,故r2 = .
− 3 3
28π
所以多面体ABCDEF外接球的面积为 15分
3 ……………………………………
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3 51
18.解:(1)当a = 1时, f (x) = ex+1 lnx + 1,所以f '(x) = ex+1
− − x
故f '(1) = e2 1,函数f (x)在x = 1处的切线方程为y e2 1 = (e2 1)(x 1).
− − − − −
整理得:y = (e2 1)x + 2 4分
− …………………………………………………………
(2)若a < 0,当x 时,f (x) ∞,所以f x 不恒成立 ………………5分
-
→ 0 →− ( ) ≥ 0
a
若a > 0,f '(x) = ex+1 (x > 0),易知f '(x)在(0,+ ∞)上单增
− x
且f '(a) = ea+1 1 > 0,当x 0+时,f '(x) ∞
− → →−
a
所以 x (0,+ ∞)使得f '(x ) = ex 0 +1 = 0即a = x ex 0 +1
∃ 0 ∈ 0 − x 0
0
且f (x)在(0,x )上单减,在(x ,+ ∞)上单增,
0 0
所以f (x) f (x ),要使f (x) 0恒成立,只要f (x ) 0即可 …………………7分
≥ 0 ≥ 0 ≥
由f (x ) = ex 0 +1 aln(ax ) + a = ex 0 +1 alna alnx + a且a = x ex 0 +1
0 − 0 − − 0 0
a 1
所以f (x ) = alna alnx + a 0,即 lna lnx + 1 0,
0 x − − 0 ≥ x − − 0 ≥
0 0
1
由a = x ex 0 +1有lna = lnx + x + 1带入上式有:2lnx + x 0 9分
0 0 0 0 0 − x ≤ ……………
0
1 2 1 (x + 1)2
令g(x ) = 2lnx + x ,则g'(x ) = + 1 + = 0 > 0
0 0 0 − x 0 x x2 x2
0 0 0 0
所以g(x )在(0,+ ∞)单增且g(1) = 0,故要使g(x ) 0 = g(1),必有x (0,1].
0 0 ≤ 0 ∈
又a = x ex 0 +1在(0,1]单增,所以a的取值范围为(0,e2] 13分
0 ………………………
(3)由(2)知当a = e2时,f (x) 0恒成立,即ex+1 e2ln(e2x) + e2 0
≥ − ≥
化简得:ex 1 lnx + 1,令x = k(k = 1,2,3, ,n)
−
≥ ⋯
有ek 1 lnk + 1(k = 1,2,3, ,n)
−
≥ ⋯
将这n个同向不等式相加得:e0 + e1 + + en 1 ln1 + 1 + ln2 + 1 + + lnn + 1
−
⋯ ≥ ⋯
1 en
整理得: − ln(n!)+ n,即所证不等式成立 ………………………………17分
1 e ≥
−
ìc 3
ïïïï =
19.解:(1)由题意得:ía 2 ,解得:a = 2,b = 1.
ïïïï
îab = 2
x2
所求椭圆为 + y2 = 1 4分
4 ……………………………………………………………
x 2
(2)设P(x ,y ),则 0 + y 2 = 1,
0 0 4 0
则以P为圆心PO为半径的圆的方程为(x x )2 + (y y )2 = x2 + y2,
− 0 − 0 0 0
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4 5即x2 + y2 2x x 2y y = 0
− 0 − 0
( ) ( )
2
以F 3,0 为圆心半径为r的圆的方程为 x + 3 + y2 = r2.
−
( )
所以公共弦为MN的方程为:2x + 2 3 x + 2y y + 3 r2 = 0 8分
0 0 − …………………
( )
|||||
3 2x + 2 3 + 3 r2
||||| |
2 3 x 3 r2
|
那么 F 到 MN 的距离 d = | − 0 − | = | − 0 − − | =
( ) ( )
2x + 2 3 2 + (2y )2 2x + 2 3 2 + 4 x2
0 0 0 − 0
| | | |
2 3 x 3 r2 2 3 x + 3 + r2
| − 0 − − | = | 0 | 10分
3x2 0 + 8 3 x 0 + 16 | | 3 x 0 + 4 | | ……………………………………………
| |
2 3 x + 3 + r2
| 0 |
要使得 FMN的面积为定值(与点P无关),只需d = 与x 无关,
∆ | 3 x + 4 | 0
| 0 |
所以3 + r2 = 8,即r = 5.
此时d = 2,所以MN = 2 r2 d2 = 2,故 FMN的面积为 13分
− ∆ 2 ……………………
x2 y2
(3)以椭圆 + = 1(a > b > 0)上任意点P为圆心,PO为半径的圆与以椭圆焦点F
a2 b2
为圆心半径为 a b 的圆的公共弦为MN,则 FMN的面积为定值ab 17分
2 2
+ ∆ ……………
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5 5