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绝密★启用前
2024 年普通高等学校招生全国统一考试
全国甲卷文科数学
使用范围:陕西、宁夏、青海、内蒙古、四川
注意事项:
1.答题前,务必将自己的姓名、考籍号填写在答题卡规定的位置上.
2.答选择题时,必须使用2B 铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮
擦擦干净后,再选涂其它答案标号.
3.答非选择题时,必须使用0.5 毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上.
4.所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效.
5.考试结束后,只将答题卡交回.
一、选择题:本题共12 小题,每小题5 分,共60 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. 集合
,
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据集合
的定义先算出具体含有的元素,然后根据交集的定义计算.
【详解】依题意得,对于集合
中的元素
,满足
,
则
可能的取值为
,即
,
于是
.
故选:A
2. 设
,则
( )
A.
B. 1
C. -1
D. 2
【答案】D
【解析】
【分析】先根据共轭复数的定义写出
,然后根据复数的乘法计算.
【详解】依题意得,
,故
.
故选:D
3. 若实数
满足约束条件
,则
的最小值为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【分析】画出可行域后,利用
的几何意义计算即可得.
【详解】实数
满足
,作出可行域如图:
由
可得
,
即
的几何意义为
的截距的
,
则该直线截距取最大值时,
有最小值,
此时直线
过点
,
联立
,解得
,即
,
则
.
故选:D.
4. 等差数列
的前
项和为
,若
,
( )
A.
B.
C. 1
D.
【答案】D
【解析】
【分析】可以根据等差数列的基本量,即将题目条件全转化成
和
来处理,亦可用等差数列的性质进行
处理,或者特殊值法处理.
【详解】方法一:利用等差数列的基本量
由
,根据等差数列的求和公式,
,
又
.
故选:D
方法二:利用等差数列的性质
根据等差数列的性质,
,由
,根据等差数列的求和公式,
,故
.
故选:D
方法三:特殊值法
不妨取等差数列公差
,则
,则
.
故选:D
5. 甲、乙、丙、丁四人排成一列,丙不在排头,且甲或乙在排尾的概率是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【分析】分类讨论甲乙的位置,得到符合条件的情况,然后根据古典概型计算公式进行求解.
【详解】当甲排在排尾,乙排第一位,丙有
种排法,丁就种,共
种;
当甲排在排尾,乙排第二位或第三位,丙有种排法,丁就种,共
种;
于是甲排在排尾共
种方法,同理乙排在排尾共
种方法,于是共
种排法符合题意;
基本事件总数显然是
,
根据古典概型的计算公式,丙不在排头,甲或乙在排尾的概率为
.
故选:B
6. 已知双曲线
上、下焦点分别为
,点
在该双
曲线上,则该双曲线的离心率为( )
A. 4
B. 3
C. 2
D.
【答案】C
【解析】
【分析】由焦点坐标可得焦距
,结合双曲线定义计算可得
,即可得离心率.
【详解】由题意,
、
、
,
则
,
,
,
则
,则
.
故选:C.
7. 曲线
在
处的切线与坐标轴围成的面积为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
【分析】先求出切线方程,再求出切线的截距,从而可求面积.
【详解】
,所以
,故切线方程为
,
故切线的横截距为
,纵截距为
,故切线与坐标轴围成的面积为
故选:A.
8. 函数
在区间
的大致图像为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用函数的奇偶性可排除A、C,代入
可得
,可排除D.
【详解】
,
又函数定义域为
,故该函数为偶函数,可排除A、C,
又
,
故可排除D.
故选:B.
9. 已知
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【分析】先将
弦化切求得
,再根据两角和的正切公式即可求解.
【详解】因为
,
所以
,
,
所以
,
故选:B.
原10 题略
10. 设
是两个平面,
是两条直线,且
.下列四个命题:
①若
,则
或
②若
,则
③若
,且
,则
④若
与
和
所成的角相等,则
其中所有真命题的编号是( )
A. ①③
B. ②④
C. ①②③
D. ①③④
【答案】A
【解析】
【分析】根据线面平行的判定定理即可判断①;举反例即可判断②④;根据线面平行的性质即可判断③.
【详解】对①,当
,因为
,
,则
,
当
,因为
,
,则
,
当
既不在
也不在
内,因为
,
,则
且
,故①正确;
对②,若
,则
与
不一定垂直,故②错误;
对③,过直线
分别作两平面与
分别相交于直线和直线,
因为
,过直线
的平面与平面
的交线为直线,则根据线面平行的性质定理知
,
同理可得
,则
,因为
平面
,
平面
,则
平面
,
因为
平面
,
,则
,又因为
,则
,故③正确;
对④,若
与
和
所成的角相等,如果
,则
,故④错误;
综上只有①③正确,
故选:A.
11. 在
中内角
所对边分别为
,若
,
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用正弦定理得
,再利用余弦定理有
,再利用正弦定理得到
的值,最后代入计算即可.
【详解】因为
,则由正弦定理得
.
由余弦定理可得:
,
即:
,根据正弦定理得
,
所以
,
因为
为三角形内角,则
,则
.
故选:C.
二、填空题:本题共4 小题,每小题5 分,共20 分.
原13 题略
12. 函数
在
上的最大值是______.
【答案】2
【解析】
【分析】结合辅助角公式化简成正弦型函数,再求给定区间最值即可.
【详解】
,当
时,
,
当
时,即
时,
.
故答案为:2
13. 已知
,
,则
______.
【答案】64
【解析】
【分析】将
利用换底公式转化成
来表示即可求解.
【详解】由题
,整理得
,
或
,又
,
所以
,故
故答案为:64.
14. 曲线
与
在
上有两个不同的交点,则
的取值范围为______.
【答案】
【解析】
【分析】将函数转化为方程,令
,分离参数
,构造新函数
结合导数求得
单调区间,画出大致图形数形结合即可求解.
【详解】令
,即
,令
则
,令
得
,
当
时,
,
单调递减,
当
时,
,
单调递增,
,
因为曲线
与
在
上有两个不同的交点,
所以等价于
与
有两个交点,所以
.
故答案为:
三、解答题:共70 分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.第17 题第21 题为必考
题,每个考题考生必须作答.第22、23 题为选考题,考生根据要求作答.
(一)必考题:共60 分.
15. 已知等比数列
的前
项和为
,且
.
(1)求
的通项公式;
(2)求数列
通项公式.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用退位法可求公比,再求出首项后可求通项;
(2)利用等比数列的求和公式可求
.
【小问1 详解】
因为
,故
,
所以
即
故等比数列的公比为
,
故
,故
,故
.
【小问2 详解】
由等比数列求和公式得
.
16. 如图,在以A,B,C,D,E,F 为顶点的五面体中,四边形ABCD 与四边形ADEF 均为等腰梯形,
,
,
,
为
的中点.
(1)证明:
平面
;
(2)求点
到
的距离.
【答案】(1)证明见详解;
(2)
【解析】
【分析】(1)结合已知易证四边形
为平行四边形,可证
,进而得证;
(2)作
,连接
,易证
三垂直,结合等体积法
即可求解.
【小问1 详解】
因为
为
的中点,所以
,
四边形
为平行四边形,所以
,
又因为
平面
,
平面
,所以
平面
;
【小问2 详解】
如图所示,作
交
于
,连接
,因为四边形
为等腰梯形,
,所以
,
结合(1)
为平行四边形,可得
,
又
,所以
为等边三角形,
为
中点,所以
,
又因为四边形
为等腰梯形,
为
中点,所以
,
四边形
为平行四边形,
,所以
为等腰三角形,
与
底边上中点
重合,
,
,
因为
,所以
,所以
互相垂直,
由等体积法可得
,
,
,
,
设点
到
的距离为
,则
,
解得
,即点
到
的距离为
.
17. 已知函数
.
(1)求
的单调区间;
(2)若
时,证明:当
时,
恒成立.
【答案】(1)见解析 (2)见解析
【解析】
【分析】(1)求导,含参分类讨论得出导函数的符号,从而得出原函数的单调性;
(2)先根据题设条件将问题可转化成证明当
时,
即可.
【小问1 详解】
定义域为
,
当
时,
,故
在
上单调递减;
当
时,
时,
,
单调递增,
当
时,
,
单调递减.
综上所述,当
时,
的单调递减区间为
;
时,
的单调递增区间为
,单调递减区间为
.
小问2 详解】
,且
时,
,
令
,下证
即可.
,再令
,则
,
显然
在
上递增,则
,
即
在
上递增,
故
,即
在
上单调递增,
故
,问题得证
18. 设椭圆
的右焦点为
,点
在
上,且
轴.
(1)求
的方程;
(2)过点
的直线与
交于
两点,
为线段
的中点,直线
交直线
于点
,证明:
轴.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)设
,根据
的坐标及
轴可求基本量,故可求椭圆方程.
(2)设
,
,
,联立直线方程和椭圆方程,用
的坐标表示
,结合韦达定理化简前者可得
,故可证
轴.
【小问1 详解】
设
,由题设有
且
,故
,故
,故
,
故椭圆方程为
.
【小问2 详解】
直线
的斜率必定存在,设
,
,
,
由
可得
,
故
,故
,
又
,
而
,故直线
,故
,
所以
,
故
,即
轴.
【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下:
(1)设直线方程,设交点坐标为
;
(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于
(或
)的一元二次方程,注意
的判断;
(3)列出韦达定理;
(4)将所求问题或题中的关系转化为
、
(或
、
)的形式;
(5)代入韦达定理求解.
(二)选考题:共10 分.请考生在第22、23 题中任选一题作答,并用2B 铅笔将所选题号涂
黑,多涂、错涂、漏涂均不给分,如果多做,则按所做的第一题计分.
19. 在平面直角坐标系
中,以坐标原点
为极点,
轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线
的极坐
标方程为
.
(1)写出
的直角坐标方程;
(2)设直线l:
(为参数),若
与l 相交于
两点,若
,求
的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据
可得
的直角方程.
(2)将直线的新的参数方程代入
的直角方程,
法1:结合参数的几何意义可得关于
的方程,从而可求参数
的值;
法2:将直线的直角方程与曲线的直角方程联立,结合弦长公式可求
的值.
【小问1 详解】
由
,将
代入
,
故可得
,两边平方后可得曲线的直角坐标方程为
.
小问2 详解】
对于直线的参数方程消去参数,得直线的普通方程为
.
法1:直线的斜率为,故倾斜角为
,
故直线的参数方程可设为
,
.
将其代入
中得
设
两点对应的参数分别为
,则
,
且
,故
,
,解得
.
法2:联立
,得
,
,解得
,
设
,
则
,
解得
20. 实数
满足
.
(1)证明:
;
(2)证明:
.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)直接利用
即可证明.
(2)根据绝对值不等式并结合(1)中结论即可证明.
【小问1 详解】
因为
,
当
时等号成立,则
,
因为
,所以
;
【小问2 详解】