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2023年高三教學(xué)測(cè)試
數(shù)學(xué)試題卷
2023.4
一、選擇題:本題共8小題,每小題5分,共40分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是
符合題目要求的.
1.已知集合A=Mlog2X<l}l={x,+x_2W0},則4B=()
A.{xI-2<x<2}B.|x|-2<x<lj-
C.{x|0<x<1}D.{x|0<x<2}
【答案】C
【解析】
【分析】解不等式求得兩個(gè)集合,再根據(jù)交集計(jì)算即可.
【詳解】由題意,可得1082工<1=10822,,4=卜[0<工<2};
x2+x-2<0,.,.B={x卜2<%<1},
則A\B={x|0<x<1].
故選:C.
2.(x—2y+3z)6的展開(kāi)式中的系數(shù)為()
A.-60B.240C.-360D.720
【答案】D
【解析】
【分析】將(尤-2y+3z『看成6個(gè)(x—2y+3z)因式,分3步分析蒼%z的取法,由分步計(jì)數(shù)原理以及
多項(xiàng)式乘法分析即可得答案.
【詳解】展開(kāi)式中的/六項(xiàng)可以看成6個(gè)因式(x—2y+3z)中,
其中3個(gè)取x,剩下的3個(gè)因式中2個(gè)取(-2y),最后一個(gè)取3z,
即得到C;?尤3.仁?(―2yp(3z)=720尤3y2z.
所以展開(kāi)式中x3y2z項(xiàng)的系數(shù)為720.
故選:D.
3.已知{4}是公差不為0的等差數(shù)列,%=2,若%,%,%成等比數(shù)列,則。2023=()
A.2023B.2024C.4046D.4048
【答案】B
【解析】
【分析】根據(jù)%,%,%成等比數(shù)列列方程,得到d=l,再計(jì)算?2023即可.
【詳解】設(shè)數(shù)列{4}的公差為力且dwO,
若%,%,%成等比數(shù)列,則四之二4%,又4=2,
所以(2+2d『=2(2+6d),化簡(jiǎn)4d2—4d=0,4d(d—1)=0,
又dwO,所以d=l,
所以“2023=2+2022x1=2024.
故選:B.
4.相傳早在公元前3世紀(jì),古希臘天文學(xué)家厄拉多塞內(nèi)斯就首次測(cè)出了地球半徑.厄拉多塞內(nèi)斯選擇在夏
至這一天利用同一子午線(xiàn)(經(jīng)線(xiàn))的兩個(gè)城市(賽伊城和亞歷山大城)進(jìn)行觀測(cè),當(dāng)太陽(yáng)光直射塞伊城某
水井S時(shí),亞歷山大城某處A的太陽(yáng)光線(xiàn)與地面成角8=82.8,又知某商隊(duì)旅行時(shí)測(cè)得A與S的距離即
劣弧AS的長(zhǎng)為5000古希臘里,若圓周率取3.125,則可估計(jì)地球半徑約為()
A.35000古希臘里B.40000古希臘里
C.45000古希臘里D.50000古希臘里
【答案】B
【解析】
【分析】利用1圓心角所對(duì)應(yīng)的弧長(zhǎng)是1=募即可求解.
【詳解】設(shè)圓周長(zhǎng)為C,半徑長(zhǎng)為R,兩地間的弧長(zhǎng)為/,對(duì)應(yīng)的圓心角為〃,
360的圓心角所對(duì)應(yīng)的弧長(zhǎng)就是圓周長(zhǎng)C=2成,
:.1的圓心角所對(duì)應(yīng)的弧長(zhǎng)是1=T,即生,
360180
于是在半徑為R的圓中,n的圓心角所對(duì)的弧長(zhǎng)/為:1=述
180
Tin
當(dāng)/為5000古希臘里,”=90—6,即九=7.2時(shí),
八180/180x5000/八八八八一水口在r
R—=--------------=40000古希臘里.
?!?.125x7.2
故選:B.
5.已知正九邊形A4從…,44中任取兩個(gè)向量,則它們的數(shù)量積是正數(shù)的概率為
()
245
A-—2B.C.一D.-
399
【答案】A
【解析】
【分析】根據(jù)數(shù)量積的定義,列出基本事件求概率即可.
【詳解】
可以和向量A&構(gòu)成數(shù)量積有&A,...,44一共8個(gè)向量,
其中數(shù)量積為的正數(shù)的向量有:AA,AA,A4,4A一共4個(gè),
41
由對(duì)稱(chēng)性可知,任取兩個(gè)向量,它們的數(shù)量積是正數(shù)的概率為:一=—
82
故選:A
6.已知正方體ABC?!?4GR的棱長(zhǎng)為2,P為空間內(nèi)一點(diǎn)且滿(mǎn)足AP工平面43。,過(guò)作與AP
平行的平面,與片G交于點(diǎn)Q,則CQ=()
A.1B.6C.6D.75
【答案】D
【解析】
【分析】由題意知平面A3Q,平面可先令。為耳£中點(diǎn),再證明當(dāng)點(diǎn)。為AG中點(diǎn)時(shí),滿(mǎn)足平
面\BQ1平面AXBD,即可輕易得出CQ的值.
【詳解】因?yàn)椤笧榭臻g內(nèi)一點(diǎn)且滿(mǎn)足AP上平面450,過(guò)45作與AP平行的平面,與4G交于點(diǎn)Q,
所以AP〃平面43Q,而AP1平面A0。,故平面43Q,平面450.
在正方體ABCD—中,如圖所示,取人耳中點(diǎn)為b,片5中點(diǎn)為£,連接QE,QB,A£,
假設(shè)。為中點(diǎn),則△ABQ為等腰三角形,48中點(diǎn)為E,所以
又因?yàn)?D_LAG,RQ401,所以3。,/。,
4月中點(diǎn)尸,A15中點(diǎn)為E,所以跖BB],而B(niǎo)B]工BD,所以EF_LBD,EFcFQ=F,
跖,尸Qu平面ERQ,
所以501平面ERQ,£。<=平面£/。,所以3。,石。;
因?yàn)镋Q_LA5,BDVEQ,BD=5,u平面入出。,
所以EQ_L平面4出。,EQu平面43Q,所以平面4臺(tái)。,平面,符合題意,
故。為4C中點(diǎn),CQ="C;+*=6+F=君.
7.已知。=1.-23=1.213,。=1."1,則()
A.c<b<aB.a<b<c
C.C<a<bD.a<c<b
【答案】B
【解析】
【分析】利用中間值Liz比較a,b的大小,再讓b,c與中間值L31比較,判斷b,c的大小,即可得解.
【詳解】?=1,112<1,212<1,213=&,又因?yàn)橥ㄟ^(guò)計(jì)算知I2’<1.33,所以(1.24)°3<(1.33)°\即
1.212<1,30-9,
又1.2°」<1.3°」,所以I.*<13<13'=°,所以a<b<c.
故選:B
8.設(shè)函數(shù)4%)的定義域?yàn)镽,其導(dǎo)函數(shù)為了'(%),若/'(—x)=/'(x)"(2x)+/(2—2x)=3,則下
列結(jié)論不一定正確的是()
A./(l-x)+/(l+x)=3B.f(2-x)=f(2+x)
c.r(/(i-x))=r(/(i+%))D./(r(x+2))=/(r(x))
【答案】c
【解析】
【分析】根據(jù)題意令無(wú)=2無(wú)可得/(x)+〃2—x)=3,即函數(shù)/(x)圖象關(guān)于卜寸稱(chēng),即可判斷A;根
據(jù)抽象函數(shù)的奇偶性和對(duì)稱(chēng)性可得函數(shù)/'(九)的周期為2,即可判斷BD;由1f(2-x)=/'(2+x)知函數(shù)
f\x)圖象關(guān)于直線(xiàn)x=2對(duì)稱(chēng),舉例說(shuō)明即可判斷C.
【詳解】A:/(2x)+/(2-2x)=3
令尤=2無(wú),得/(x)+〃2—x)=3,則函數(shù)/⑺圖象關(guān)于點(diǎn)[1,,對(duì)稱(chēng).
若/(I—x)+/(l+x)=3,則函數(shù)/(x)圖象關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱(chēng),符合題意,故A正確;
B:由選項(xiàng)A的分析知"%)+/(2—力=3,等式兩邊同時(shí)求導(dǎo),
得/'("_/'(2—刈=0,即/'(力=/'(2—力①,
又/'(x)=r(f),/'(x)為偶函數(shù),所以/'(2-九)=/口一2)②,
由①②得f'(x)=/'(X—2),所以函數(shù)/'(龍)的周期為2.
所以/'(2—x)=/'(x)=/'(2+x),BpfX2-x)=f'(2+x),故B正確;
C:由選項(xiàng)B的分析知/''(2-x)=/'(2+x),則函數(shù)/'(x)圖象關(guān)于直線(xiàn)x=2對(duì)稱(chēng).
3333
令/?(1_另=5—△(X),〃1+X)=Q+A(X),若/—僅切=f'(-+A(x)),
則函數(shù)/(x)圖象關(guān)于直線(xiàn)x=萬(wàn)對(duì)稱(chēng),不符合題意,故C錯(cuò)誤;
D:由選項(xiàng)B的分析可知函數(shù)/'(九)的周期為2,則/'(x)=/'(x+2),
所以〃r(x))=/(ra+2)),故D正確.
故選:C.
二、多選題:本題共4小題,每小題5分,共20分.在每小題給出的選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目
要求.全部選對(duì)的得5分,部分選對(duì)的得2分,有選錯(cuò)的得。分.
71
9.已知函數(shù)/(x)=sinCOXH---(-?>0),則()
3
A.若/(%)的最小正周期為兀,則69=2
B.若切=4,則/(%)在0,三上的最大值為《
O」
「7T~|1
C.若“力在0,-上單調(diào)遞增,則0<°W—
L2」3
兀3
D.若了(耳的圖象向右平移1個(gè)單位,得到的函數(shù)為偶函數(shù),則。的最小值為Q
【答案】AC
【解析】
【分析】根據(jù)正弦型三角函數(shù)的圖象性質(zhì)逐項(xiàng)判斷即可.
【詳解】對(duì)于A,若/(%)的最小正周期為兀,則7="=兀,所以6y=2,故A正確;
CD
對(duì)于若貝()當(dāng)方,則715Kll」
B,co=4,Ij/Xnsin/x+g),xe0,4x+1所以
sin(4x+g,1,1,則“X)在
上的最大值為1,故B不正確;
對(duì)于C,當(dāng)xe0彳,則。x+畀],由于"%)在0弓上單調(diào)遞增,所以go+gvg,解得
0<co<-,故C正確;
3
對(duì)于D,f(x)圖象向右平移1個(gè)單位得/因?yàn)槠錇榕己瘮?shù),所以
兀TLTCj.
------CDH-----=-----Fkit,kQ乙,
332
所以。=—,一3匕左eZ,又<y>0,則0的最小值為之,故D不正確.
22
故選:AC.
10.已知一組樣本數(shù)據(jù)石,馬…?,土(石<%<<%),現(xiàn)有一組新的數(shù)據(jù)七強(qiáng),
三士,…,"T+X〃,%±A,則與原樣本數(shù)據(jù)相比,新的樣本數(shù)據(jù)()
222
A.平均數(shù)不變B.中位數(shù)不變
C.極差變小D.方差變小
【答案】ACD
【解析】
【分析】由平均數(shù)、中位數(shù)、極差及方差的概念計(jì)算即可.
【詳解】對(duì)于A項(xiàng)’新數(shù)據(jù)的總數(shù)為:哈+號(hào).??+巖=%+%+...+力與原數(shù)據(jù)總數(shù)一
樣,且數(shù)據(jù)數(shù)量不變都是“,故平均數(shù)不變,A正確;
對(duì)于B項(xiàng),不妨設(shè)原數(shù)據(jù)為:1,2.5,3,則新數(shù)據(jù)為:1.75,2.75,2,顯然中位數(shù)變了,故B錯(cuò)誤;
對(duì)于C項(xiàng),原數(shù)據(jù)極差為:xn-Xl,新數(shù)據(jù)極差為:VI±5L_A±A,
22
乙1;少_^^^_(3_g)=乙1—%<0,極差變小了,故c正確;
對(duì)于D項(xiàng),由于兩組數(shù)據(jù)的平均數(shù)不變,而極差變小,說(shuō)明新數(shù)據(jù)相對(duì)原數(shù)據(jù)更集中于平均數(shù),故方差變
小,即D項(xiàng)正確.
故選:ACD.
11.已知拋物線(xiàn)=2px(p〉0)及一點(diǎn)月(飛,乙)(非坐標(biāo)原點(diǎn)),過(guò)點(diǎn)尸作直線(xiàn)與拋物線(xiàn)交于
4(%,口),5(孫%)兩點(diǎn),則()
111
A.若為=。,貝!B.若犬o=。,貝|一+—二一
M%%
c(%-%)(%-%)=y;-2p%D.|尸圳冏=乂-2px°
【答案】ABC
【解析】
【分析】聯(lián)立直線(xiàn)與拋物線(xiàn)方程得到%+%=2pk,%%=-2pm,進(jìn)而代入運(yùn)算即可判斷ABC,根據(jù)向量
數(shù)量積的坐標(biāo)運(yùn)算即可判斷D.
【詳解】設(shè)直線(xiàn)A3的方程為%=妙+%(和/0),聯(lián)立直線(xiàn)與拋物線(xiàn)方程
x=ky+m2
<2八='-2pky-2pm=0,故%+%=2〃左,%%=-2p九
y=2px
由于夕(不,兒)在直線(xiàn)A3上,所以/=。0+加,
對(duì)于A,當(dāng)為=0時(shí),x0=m,則x%=一2。根=一20X0,故A正確,
?,1k11%+y22P左一左1
對(duì)于B,當(dāng)/=0時(shí),0=kyQ+m=>一=,所以1=--=-=——=一,故B正
m
%%%%%-2pmmy0
確,
對(duì)于C,將%+%=2pk,%%=—2pm代入可得
(%—X)(%—%)=乂—%(%+%)+%%=/一%(2P左)—2Pm=尤—2y°pk-2pm
=乂一2%0左一2Mx°—仇)=yl—2px0,故C正確,
對(duì)于D,當(dāng)P在直線(xiàn)AB上,由C知:(%—%)(%-%)=¥-22%0,
由A,B,P均在直線(xiàn)AB:%=份+”“加/0)上,可知番=儂+〃2,々=@2+〃7,/=包+〃?,
則(七一%)(巧一/)=〃(%—%)(%一%)
所以R4.P5=(七一%)(£—%)+(%—%)(%—%)=(左2+1)(%一%)(%—%),
當(dāng)點(diǎn)P在線(xiàn)段AB之外,貝產(chǎn)從|冏=PA?依=(/+1)國(guó)-2px0),
當(dāng)點(diǎn)尸在線(xiàn)段AB之間,則|期?|尸耳=-而.由=-(左2+1)($_2px0),
由于左的值不一定總為0,故|以卜|尸目=$—2pq不能一直成立,故D錯(cuò)誤,
故選:ABC
12.已知菱形A3CD的邊長(zhǎng)為2,/B4D=60,將△A3。沿對(duì)角線(xiàn)3D翻折,得到三棱錐尸—BCD,
則在翻折過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是()
A,存在某個(gè)位置,使得PC1.5c
B.直線(xiàn)BC與平面PSD所成角的最大值為60
28萬(wàn)
C.當(dāng)二面角P—5D—C為120時(shí),三棱錐P—BCD的外接球的表面積為一
D.當(dāng)PC=2時(shí),分別以P,5C,。為球心,2為半徑作球,這四個(gè)球的公共部分稱(chēng)為勒洛四面體,則該
勒洛四面體的內(nèi)切球的半徑為2-逅
2
【答案】BCD
【解析】
【分析】畫(huà)出簡(jiǎn)圖,數(shù)形結(jié)合,通過(guò)對(duì)幾何體的觀察、作輔助線(xiàn)、空間想象、計(jì)算等方式分別判斷各選項(xiàng),
從而得出結(jié)論。
【詳解】PBC為等腰三角形,所以NPCfi不可能是直角,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
如圖,直線(xiàn)和6D夾角為60,平面PBD平面ABCD=BD,菱形A3CD,所以CELBD,當(dāng)平面
P8D_L平面A3CD時(shí),NCBD為直線(xiàn)與平面PBD的平面角,此時(shí)直線(xiàn)與平面PBD所成角為最
大角,為60,選項(xiàng)B正確;
NPEC為二面角P—BD—C的平面角,設(shè)三棱錐尸―BCD的外接球的球心為。,半徑為A,△3CD的
外心為Q,則OE平分/PEC,NOEC=60,EQ=等,所以
47287r
92922
oox=1,7?=QC>+O1C=1+J=J,三棱錐尸—BCD表面積為飛一,選項(xiàng)C正確;
設(shè)正四面體的外接球球心為。,半徑為R,勒洛四面體的內(nèi)切球的半徑為小則
OP=OB=R,OE=r=———R
3
故032=3^2+0^2,即尺2=1孚j+半—R,解得R=?,由勒洛四面體的對(duì)稱(chēng)性可知,
內(nèi)切球切在每一個(gè)球面的中心,而頂點(diǎn)到切點(diǎn)的距離為2,故r=2-R=2-二2,選項(xiàng)D正確.
2
故答案為:BCD.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:解決與球有關(guān)的內(nèi)切或外接問(wèn)題時(shí),關(guān)鍵是確定球心的位置,再利用球的截面小圓性
質(zhì)求解.
三、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分.
13.復(fù)數(shù)z滿(mǎn)足2z+5=6—i(i是虛數(shù)單位),貝也的虛部為.
【答案】-1
【解析】
【分析】令2=。+歷,則-齒,通過(guò)復(fù)數(shù)代數(shù)形式運(yùn)算即可得出結(jié)果.
【詳解】令z=a+歷,則"=a—",
所以2z+N=2(a+歷)+(。一歷)=3。+歷=6-i,故z的虛部為-i.
故答案為:-1.
14.已知圓G:(x—。)2+產(chǎn)=4與G:f+(y—與2=l(aSeR)交于A3兩點(diǎn).若存在。,使得
|AB|=2,則b的取值范圍為.
【答案】[-73,73]
【解析】
【分析】根據(jù)圓與圓相交弦所在直線(xiàn)方程性質(zhì)求得直線(xiàn)A5的方程,利用直線(xiàn)與圓相交弦長(zhǎng)公式,求得
滿(mǎn)足的等式關(guān)系,根據(jù)方程有解,即可得b的取值范圍.
【詳解】圓G:?!猘)2+V=4的圓心G(a,0),半徑4=2,圓C2:爐+(丁一加?=1的圓心
G(o,方),半徑馬=i
若兩圓相交,貝!]代一目<0。2<弓+々,所以1<J/+/<3,即1</+。2<9,
又兩圓相父弦AB所在直線(xiàn)方程為:(x—+y~—(y—6)~=4—1即2ax—2by—a~+b~+?>=0
\2a2-0-a2+b2+3\
所以圓心G(a,0)到直線(xiàn)A5的距離&=,圓心G(°M到直線(xiàn)AB的距離
J4/+4/
|0-2Z72-G2+Z72+3|
dl~~T4/+4/
,2+/+31
=A/3
4=6J4a2+44?
,貝朋,所以〃+/?2=3,
幺=0|a2+Z?2-3|
=0
、J4a2+4萬(wàn)2
若存在。,使得|A同=2,則從43,即-3<6〈百,所以力的取值范圍為
故答案為:[-3,6]
91
15.已知直線(xiàn)/與曲線(xiàn)G:y=x和C:y=—-均相切,則該直線(xiàn)與兩坐標(biāo)軸圍成的三角形的面積為
X
【答案】2
【解析】
【分析】由基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)及其的幾何意義解得直線(xiàn)/的解析式即可求得結(jié)果.
【詳解】由己知得C、C,的導(dǎo)函數(shù)分別為:y'=2x,y'=^,設(shè)G、C2上的切點(diǎn)分別為
X
(七,%)、(%,%),則有:
國(guó)~X2
玉=2,必=4
解之得:\1…故”:y=4%一4,
%2=不%=-2
與坐標(biāo)軸交點(diǎn)分別為。,0)、(0,—4),圍成的三角形面積為:!xlx4=2.
故答案為:2.
22
16.已知橢圓C:二+4=l(a〉6〉0)的左、右焦點(diǎn)分別為月,工,離心率為e,點(diǎn)P在橢圓上,連接
ab
尸及并延長(zhǎng)交C于點(diǎn)。,連接。鳥(niǎo),若存在點(diǎn)P使|PQ|=|QE|成立,則e2的取值范圍為.
【答案】[80—11,1)
【解析】
【分析】設(shè)|。制=加,盧行|=〃,所以存在點(diǎn)尸使歸。|=|。閭等價(jià)于(怛。|—舊閭L,<&由十+:=|?
可求|尸。|—|?,攟=2機(jī)+〃—2。的最小值,求得[的范圍,從而得到的取值范圍.
a
^\QF^=m\PF^=n,則|。閶=2?!?顯然當(dāng)p靠近右頂點(diǎn)時(shí),|尸。〉也閶,
所以存在點(diǎn)「使|PQ|=|Q閭等價(jià)于(|PQ|—|Q用L,WOjPQHQ閭=2m+〃—2a,
在△尸片心中由余弦定理得PF]=PF:+耳82一2PF]由瑪?cos。,
b2
即(2a-nf="+4c2-2n-2c-cos6,解得n-
a-ccosO
同理可得加二--------,所以—?—=—y
〃+ccos6mnb
所以(2機(jī)+〃—2a)min=(6+*及—2a,當(dāng)且僅當(dāng)〃=J%時(shí)等號(hào)成立.
由(0+1)/—2?!丁愕门c412—80,所以8行一11Ve?<L
laa
故答案為:[872-11,1)
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:求離心率范圍關(guān)鍵是建立”,仇c的不等式,此時(shí)將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為
(|PQ|T。閭)皿加4°,從而只需求|尸。|—|。閭=2機(jī)+〃—2a的最小值,求最小值的方法是結(jié)合焦半徑性
112a
質(zhì)力?+"7方=TT使用基本不等式求解.
PRQFXb
四、解答題:本題共6小題,共70分.解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟.
17.在一ABC中,角A,B,C所對(duì)的邊分別是"c.已知b+c=2flcos3.
,,71
(1)右B=一,求A;
12
/c、4(b+c+a)(b+c-〃)/士在r
(2)求--------八--------的取值范圍.
ac
TT
【答案】⑴-
6
⑵(1,2)
【解析】
【分析】(1)根據(jù)正弦定理和三角恒等變換化簡(jiǎn)可得sinB=sin(A—5),則A=25,進(jìn)而求解;
(2)由(1),根據(jù)平方差公式、正、余弦定理和二倍角的正弦、余弦公式化簡(jiǎn)可得
3+c+a)3+c-a)=2?os8,結(jié)合3e(0,即可求解.
ac<3y
【小問(wèn)1詳解】
由正弦定理得sinB+sinC=2sinAcosB,又sinC=sin(A+5),
得sinB=2sinAcosB—sin(A+B),
sinB=2sinAcosB-(sinAcosB+sinBcosA),
sinB=sinAcosB-sinBcosA=sin(A-B),
所以6=A—6或兀-5=A—JB,
得A=2JB或A=?(舍去),
若B=J則A=g
126
【小問(wèn)2詳解】
3+c+a)(b+c-a)_(8+4_〃2(8+4一e2+/_2Z?ccosA)2/?(l+cosA)
acacaca
工丁6/口2。(1+cosA)2sinB(1+cosA)
由正弦定理m,得一-------」--------S----------L,
asinA
工/、%2sinB(l+cosA)2sinB(l+cos2B)
由(1)知A=25,Z得R--------------」--------------L
sinAsin2B
又cos2B=2cos2B-l,sin2B=2sinBcosB,
2SHLB(1+COS23)2sinB-2cosB小八
所以-----------------=----------------=2cos5,
sin2B2sinJBcos5
3+C+〃)3+C—Q)
即-------------------=2cosB,
ac
而A+5=35<TI,所以得cosBe])」],
故2cosBe(1,2),即1-------八--------^e(l,2).
ac
18.已知{a“}是首項(xiàng)為2,公差為3的等差數(shù)列,數(shù)列出}滿(mǎn)足4=4也+1=3d-2〃+1.
(1)證明{包一〃}是等比數(shù)列,并求{4},{〃}的通項(xiàng)公式;
(2)若數(shù)列{4}與也,}中有公共項(xiàng),即存在左,〃zeN*,使得%=以成立.按照從小到大的順序?qū)⑦@些公
共項(xiàng)排列,得到一個(gè)新的數(shù)列,記作{%},求G+C2++c?.
【答案】(1)證明見(jiàn)解析,%=3"-l(〃eN*),4=3"+〃(〃eN*)
⑵9(27")「(3"+1)(〃—*)
262
【解析】
【分析】(1)利用等差數(shù)列與等比數(shù)列的定義即可求其通項(xiàng)公式;
(2)利用通項(xiàng)公式找出公共項(xiàng),再分組求和即可.
【小問(wèn)1詳解】
由題意可得:an=2+(〃一l)x3=3〃一1(〃wN*),
而4=4,%1=3〃-2"+1,變形可得:bn+1-(n+1)=3bn-3n=3(bn-n),^-1=3,
故也-〃}是首項(xiàng)為3,公比為3的等比數(shù)列.
從而〃一〃=3",即2=3"+M〃eN)
【小問(wèn)2詳解】
由題意可得:3k-l=3'n+m>k,meN",令m=3九一1eN"),
則3k—1=33"T+3〃—1=3H"+n)-l,此時(shí)滿(mǎn)足條件,
即根=2,5,8,…,3M一1時(shí)為公共項(xiàng),
所以q+02++c“=仇+4++4“T
=32+35++33^+(2+5++3“T=9(2;6-l)+“(3;+l)(“eN*).
19.如圖,在三棱臺(tái)ABC—D所中,AC=4,BC=2,EF=1,DE=?AD=BE=CF.
(1)求證:平面ABEDJ_平面ABC;
(2)若四面體3CD尸的體積為2,求二面角七—8D—尸的余弦值.
【答案】(1)證明見(jiàn)解析;
(2)
5
【解析】
【分析】(1)延長(zhǎng)三條側(cè)棱交于點(diǎn)尸,判斷出D,E,產(chǎn)為中點(diǎn).取AB的中點(diǎn)加,證明出和
PMLMC,進(jìn)而證明出?M_L平面ABC,利用面面垂直的判定定理即可證明平面ABEDJ_平面
ABC.
(2)先由體積關(guān)系求出QM=6.以。為坐標(biāo)原點(diǎn),C4、C5為x軸,y軸,建立空間直角坐標(biāo)系,利用
向量法求解.
【小問(wèn)1詳解】
(1)延長(zhǎng)三條側(cè)棱交于點(diǎn)P.因?yàn)?c=2,所=1,所以D,E,產(chǎn)分別為中點(diǎn),且AB=2DE=2卮
因?yàn)锳D=5石,所以=
取A3的中點(diǎn)則〃0,旗.
因?yàn)锳C=4,3C=2,A3=2退,
所以+=AB2,所以C4,CB.
AM=CM,貝UPAM=PCM,故NPMA=NPMC=90,
即?MLMC
因?yàn)锳BMC=M,A3u平面ABCMCu平面ABC,
所以PM,平面ABC.
又PMu平面ABED,故平面ABED平面ABC.
【小問(wèn)2詳解】
因?yàn)閊D-BCF=5Vp-BCP=~^A-BCP=^P-ABC=>所以^P-ABC=8.
而S謝=gx4x2=4,
所以匕■ABC='XSABCXPM=1X4XPM=8,解得:PM=6.
r_/1DV3/1QL3
以C為坐標(biāo)原點(diǎn),。4、6方為苫軸,y軸,建立空間直角坐標(biāo)系,如圖所示,
則尸(2,1,6),3(0,2,0),0。,g,3,小|,3,
設(shè)勺=(x,y,z)為面EBZ)的一個(gè)法向量,
AB=(—4,2,0)/x[n,?AB--4x+2y+0=0
因?yàn)?1,所以x,y,z,
AP=(-2,1,6)[nl-AP=-2x+y+6z=0
不妨設(shè)x=l,則面的一個(gè)法向量“=(1,2,0).
同理可求得面EB。的一個(gè)法向量%=(0,2,1).
由圖示,二面角石一班)一廠的平面角為銳角,
0+4+04
所以COS(4,%
同.同6x65
4
所以二面角七—8D—尸的余弦值為二.
20.為了解J市某疾病的發(fā)病情況與年齡的關(guān)系,從J市疾控中心得到以下數(shù)據(jù):
年齡段(歲)[20,30)[30,40)[40,50)[50,60)[60,70)
發(fā)病率(%。)0.090.180.300.400.53
(1)若將每個(gè)區(qū)間的中點(diǎn)數(shù)據(jù)記為王,對(duì)應(yīng)的發(fā)病率記為y(i=L2,3,4,5),根據(jù)這些數(shù)據(jù)可以建立發(fā)
病率y(%o)關(guān)于年齡x(歲)的經(jīng)驗(yàn)回歸方程夕=BX+4,求4;
t("元)(%-歹)55
附:b=J-----------------=11125,X%%=78.5
2(—)2日I
i=l
(2)醫(yī)學(xué)研究表明,化驗(yàn)結(jié)果有可能出現(xiàn)差錯(cuò).現(xiàn)有J市某位居民,年齡在[50,60)2表示事件“該居民化
驗(yàn)結(jié)果呈陽(yáng)性”,8表示事件“該居民患有某疾病”.已知P(A|3)=0.99,P(A|B)=0.999,求P(B|A)
(結(jié)果精確到0.001).
【答案】(1)a=-0.195
(2)0.284
【解析】
【分析】(1)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),結(jié)合公式求得g=o.on,進(jìn)而求得4的值;
(2)根據(jù)題意,結(jié)合相互獨(dú)立事件的概率乘法公式和條件概率的計(jì)算公式,即可求解.
【小問(wèn)1詳解】
.,rz,,Z.,.-,—r,口—25+35+45+55+65._
解:由表格中的U數(shù)zz據(jù)lr,可得%=-------------------=45,
-0.09+0.18+0.30+0.40+0.53?.
y=-----------------------------------------0.3
£(%--元)(%-9)5
5對(duì)
則$=上―............i=l_________78.5-67.5
-5=0.011
11125-10125
可2元2
Z=1(=1
所以3=7—27=0.3—0.011x45=—0.195.
【小問(wèn)2詳解】
解:由題意,可得P(AB)=P(5)xP(A15)=0.0004x0.99=3.96xl()T,
P(AB)=P(耳xP(福)=0.9996x0.001=9.996x107,
P(A)=P(AB)+P(AB)=9.996x10^+3.96x104=1.3956xl0-3
,、P(ABy396
所以P(5|A)=0.284.
、'P(A)13.956
21.己知雙曲線(xiàn)C:[-\=l(a>0,6>0)的右焦點(diǎn)為E(2,0),P(3,—J7)是雙曲線(xiàn)C上一點(diǎn).
(1)求雙曲線(xiàn)。的方程;
(2)過(guò)點(diǎn)尸作斜率大于。的直線(xiàn)/與雙曲線(xiàn)的右支交于A3兩點(diǎn),若。f平分NAP5,求直線(xiàn)/的方程.
22
【答案】(1)Z—2L=i
22
(2)i;x=^-y+2
9-
【解析】
【分析】(1)根據(jù)雙曲線(xiàn)上的點(diǎn)和焦點(diǎn)列方程組求解;
(2)設(shè)出直線(xiàn)方程,和雙曲線(xiàn)聯(lián)立,結(jié)合韋達(dá)定理,角平分線(xiàn)定理列方程進(jìn)行求解.
【小問(wèn)1詳解】
97
~7~~T=1?又。2+/=4,
ab
聯(lián)立得〃4_20〃2+36=0,得a?=2或18.
當(dāng)々2=2時(shí),b2=2;當(dāng)/=18時(shí),/=—14舍去.
22
所以雙曲線(xiàn)C的方程為:—-^=1.
22
【小問(wèn)2詳解】
設(shè)/:兀=/>+2,4(%,%),5(%2,%),直線(xiàn)與雙曲線(xiàn)聯(lián)立,得(r-1卜2+4。+2=0,所以
4f
…=-
;77T①.
一工
t>0
由直線(xiàn)和雙曲線(xiàn)右支交于兩點(diǎn),結(jié)合直線(xiàn)斜率為正可得:《C,解得0</<l.
1%%<0
PA
由平分NAP5,由角平分線(xiàn)定理,則局=\A身F\,即
\PB\\BF\
2
=A
2%
產(chǎn)+1)yf+2(V7-+8,2
兩邊平方得,小叱2(氏加+8*'整理可得:心+%)+(77—)%%=o.
將①代入可得學(xué)+(幣]).2=o,解得/=也€(0,1)符合題意,所以/:x=1y+2.
z2-lr2-l99
22.已知/(x)=e",g(x)=lnx.
⑴若存在實(shí)數(shù)。,使得不等式/(%)—g(x)之/(a)—g(a)對(duì)任意x?0,+8)恒成立,求
/(a>g(a)的值;
(2)若1<%<%2,設(shè)左二了"Jr伍/2=g(3—g(%),證明:
Xl一%
①存在為?石,馬),使得,=成立;
〃%)+〃犬2)1
②&-&<
2
【答案】(1)-1
(2)①證明見(jiàn)解析;②證明見(jiàn)解析
【解析】
【分析】⑴構(gòu)造函數(shù)M%)=〃x)—g(%),求導(dǎo),研究函數(shù)的單調(diào)性,利用極值點(diǎn)得ae"=l,從而利用
指對(duì)運(yùn)算即可求解;
(2)①記?=構(gòu)造函數(shù)p(x)=e'-Alnx,求導(dǎo),研究函數(shù)單調(diào)性,找到隱零點(diǎn),即可證明;
-11-1
②先用分析法及1<%々把不等式證明轉(zhuǎn)化為
7^2
"(xj—g(xj]—"(%)—g(p)]百十/(/)一%,
xx-x22
結(jié)合式子結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)化為證明卜))-gE)]-。、)-g(X2)]<r(xj-g'?)+r(X2)-g&),
石一九22
h(xA-h(xA+W
構(gòu)造函數(shù),即證以2—
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