Z20+名校联盟(浙江省名校新高考研究联盟)2027 届高三第一次学情诊断
数学参考答案
一、单项选择题
1 2 3 4 5 6 7 8
C A B B C C C D
二、多项选择题
9 10 11
ABD BC BCD
三、填空题
12. 6 13. 14.24
3
四、解答题
15.(1)如图所示,取PA中点
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F ,连结 E F , B F
1
.由题意可知,EF //AD, EF = AD,
2
1
且BC//AD, BC= AD.故BC//EF且BC=EF ,故四边形
2
B C E F 为平行四边形.
C E / / B F . ………………………………3分
C E / / B F ,CE平面PAB,BF 平面PAB,CE//平面PAB ………………6分
(2)(法一)取AD中点 O ,连结 E O , C O ,AD=2,BC=1, A D / / B C
C O / / A B 由题意可知,PA⊥平面ABCD,因此 P A ⊥ A B ,
而AD⊥ AB,PA AB= A,AB⊥平面PAD.
故 CO⊥平面PAD ,则 C E O 为直线 C E 与平面 P A D 所成
角 ……………8分
1
即CEO=45,故CO=EO=1,而EO= PA, [顺佳]
2
故PA=2. ……………11分
四棱锥 P − A B C D
1 1 1+2
的体积V = Sh= 12=1 ……………13分
P−ABCD 3 3 2
(法二)由题意可知,PA⊥平面ABCD且AD⊥ AB,以点A
为坐标原点,AB,AD,AP为x,y,z轴正方向建立空间直角坐标
系.则各点坐标A(0,0,0),B(1,0,0),C(1,1,0),D(0,2,0),
t
P(0,0,t)(t 0),E0,1,
, ……………9分
2
t
平面PAD法向量为n=(1,0,0),CE=−1,0,
, 设直线CE
2
与平面PAD所成角为,
|nCE| 1 2
则sin= = = ,解得t=2, ……………11分
|n||CE| t2 2
1+
41 1 1+2
同理V = Sh= 12=1. ……………13分
P−ABCD 3 3 2
16.(1)cos2A+cos2B−cos2C=1−2sin2 A−2sin2B+2sin2C=1−2sinAsinB ……2分
由正弦定理得:
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a 2 + b 2 − c 2 = a b , ……4分
由余弦定理得:a2 +b2 −c2 =ab=2abcosC,即 = , =
c o s C
1
2
C
3
. ……6分
a+b
(2)由正弦定理得, =2R,其中R为△ABC外接圆半径.R=2.
sinA+sinB
由正弦定理得,c=2RsinC =2 3 . ……………8分
由余弦定理得: c 2 = a 2 + b 2 − 2 a b c o s C , ( a + b ) 2 − 1 2 = 3 a b , ……………11分
3
由基本不等式可知:(a+b)2 −12=3ab (a+b)2 ……………13分
4
a+b4 3,当且仅当 a = b 时取等号.此时 △ A B C 的周长为 6 3 . ……………15分
17.(1)记事件A=“甲盒中红球个数不变”,其情况有:甲盒中取出2个红球,乙盒中取出2个
红球或者甲盒中取出1红1黑,乙盒中取出1红1黑/1红1白.
C 2 C 2 C1 C1C1 1 2 1 3 1
则P(A)= 3 4 + 3 3 3 = + = ……………3分
C 2 C 2 C 2 C 2 2 5 2 5 2
4 6 4 6
(2)记事件B=“甲盒中红球个数不少于乙盒中红球个数”,记事件 C =“黑球仍在甲盒中”.
P(BC)
则P(C|B)= ,事件
P(B)
B 情况有:甲盒中取出2个红球,乙盒中取出2个红球或者甲
盒中取出1红1黑,乙盒中至少取出一个红球;事件 B C 情况有:甲盒中取出2个红球,
乙盒中取出2个红球或者甲盒中取出1红1黑,乙盒中取出1红1黑.
C 2 C 2 C1 C1C1 C 2 1 2 1 3 1 3
因此P(B)= 3 4 + 3 3 3 + 3 = + + = ……………5分
C 2 C 2 C 2 C 2 C 2 2 5 2 5 5 5
4 6 4 6 6
C 2 C 2 C1 C1 1 2 1 1 3
P(BC)= 3 4 + 3 3 = + = ……………7分
C 2 C 2 C 2 C 2 2 5 2 5 10
4 6 4 6
P(BC) 1
故P(C|B)= = ……………8分
P(B) 2
(3)由题意可知 X 可取1,2,3,4 ……………9分
当X =1时,其事件情况有:甲盒中取出2个红球,乙盒中取出的2个都不是红球.
C 2 C 2 1 1 1
故P(X =1)= 3 2 = = ; ……………10分
C 2 C 2 2 15 30
4 6
当X =2时,其事件情况有:甲盒中取出2个红球,乙盒中取出1红1白或者甲盒中取出
1红1黑,乙盒中取出的两个都不是红球.
C 2 C1C1 C1 C 2 1 8 1 1 11
故P(X =2)= 3 4 2 + 3 3 = + = ; ……………11分
C 2 C 2 C 2 C 2 2 15 2 5 30
4 6 4 6
1
当X =3时,即为第(1)问,故P(X =3)= ; ……………12分
2
当X =4时,其事件情况有:甲盒中取出1红1黑,乙盒中取出2个红球.
C1 C 2 1 1 1
故P(X =4)= 3 3 = = . [顺 佳 ] ……………13分
C 2 C 2 2 5 10
4 6因此
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X 的分布列为
……………14分
1 11 1 1 8
数学期望E(X)=1 +2 +3 +4 = ……………15分
30 30 2 10 3
18.(1)由题意可得 2 a = 4 , 2 c = a ,故b= 3,因此椭圆方程为
x
4
2
+
y
3
2
= 1 ; ………4分
(2)(ⅰ)若直线 l 斜率为0,此时 l : y = 1 ,解得 M , N 两点坐标为
2
3
6 , 0
,此时
8 40
|PM ||PN|=42 − = ……………5分
3 3
若直线斜率不为0,不妨设直线l:x=my+t,M(x,y ),N(x ,y ),与椭圆方程联立可得:
1 1 2 2
3x2 +4y2 =12
,( 3m2 +4 ) y2 +6mty+3t2 −12=0(※)(其中※式:
x=my+t
0 )
−6mt 3t2 −12
y + y = ,y y = ,
1 2 3m2 +4 1 2 3m2 +4
l 过点P(4,1),故 4 = m + t (*) ……………7分
此时|PM ||PN|= 1+m2 | y −1| 1+m2 | y −1|,其中y −1,y −1正负号一致,
1 2 1 2
40
( 1+m2)
40 40
|PM ||PN|= ( 1+m2)(y y −(y + y )+1)= =
1 2 1 2 3m2 +4 1 3
3+
m2 +1
综上所述,|PM ||PN|的最大值为
4 0
3
. ……………10分
3 3
(ⅱ)(法一)利用椭圆的第三定义可知,k k =− ,得k k =− . ……12分
AM BM 4 BM BN 8
y y y y 3
此时k k = 1 2 = 1 2 =−
BM BN x −2 x −2 (my +t−2)(my +t−2) 8
1 2 1 2
y y 3
1 2 =− ,代入整理,化简可得:
my y +m(t−2)(y + y )+(t−2)2 8
1 2 1 2
2
3t2 −4t−4=0,解得t=2或− . ……………16分
3
当t=2时,直线l经过点 B
2 2
,不符合要求,舍去;此时t =− ,即直线l恒过定点 − ,0.
3 3
2
且定点 − ,0 在椭圆内部,直线l与椭圆恒有两个交点,经检验成立. ……………17分
3
y y
(法二)k =2k ,由斜率的坐标公式可得: 1 =2 2 ,
1 2 x +2 x −2
1 2
X 1 2 3 4
P
1 11
30 30
1
2
1
1 0y y
即 1 =2 2 ,整理可得:(t−2)y =my y +2(t+2)y ①, ……12分
my +t+2 my +t−2 1 1 2 2
1 2
y y 3t2 −12 2 t
由韦达定理可知: 1 2 = ,即my y = − (y + y ), ……………14分
y + y −6mt 1 2 t 2 1 2
1 2
3 2 3 2
代入①中,化简可得: t− −2y = t+ +4y ②,
2 t 1 2 t 2
3 2
t− −2=0
2 t
由于动直线与椭圆的交点会变化,若②式恒成立,则 ,
3 2
t+ +4=0
2 t
2 2
解得t =− ,即直线l恒过定点 − ,0 ……………17分
3 3
1 1
19.(1) f '(x)= f '(a)= ……………2分
xlna alna
1 1 1
所以切线方程为y−1= (x−a)即y= x− +1 ……………4分
alna alna lna
1 log x lnx
(2)设P(x,y ),则 = a 1 = 1 ……………6分
1 1 x lna x x lna
1 1 1
lnx =1,x =e ……………8分
1 1
又y =tx−2 =log x t=x2y ,x =ay1 at =(ay1)x1 2 =(x)x1 2 =ee2 ……………10分
1 1 a 1 1 1 1 1
(3)设Q(x ,y )由|OQ|2|OP|得x 2x , ……………12分
2 2 2 1
x y y lnx lnx
令m= 2 (m2)由 1 = 2 得 1 = 2
x
1
x
1
x
2
x
1
x
2
lnx lnm+lnx lnm
1 = 1 ,即lnx = (m2) ……………14分
x mx 1 m−1
1 1
1
1− −lnm
令h(m)= lnm ,h '(m)= m 0((mm12))
m−1 (m−1)2
ln
所以h(m)在 2,+)上单调递减,lnx ((00,,ln2 ] ……………16分
1 −1
由(2)知at =(x)x1 2 =ex1 2lnx1
1
令(x)=x2lnx, '(x)=2xlnx+x=x(2lnx+1)0
ln ln 2
所以(x)=x2lnx在x((11,,e2−上1]单调递增 at((11,,1e6−1 −1 ] ……………17分
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