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貴州省平壩縣新啟航教育2025屆高三適應(yīng)性調(diào)研考試數(shù)學(xué)試題注意事項(xiàng):1.答題前,考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫(xiě)清楚,將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2.答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3.請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答,超出答題區(qū)域書(shū)寫(xiě)的答案無(wú)效;在草稿紙、試卷上答題無(wú)效。4.作圖可先使用鉛筆畫(huà)出,確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5.保持卡面清潔,不要折暴、不要弄破、弄皺,不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、選擇題:本題共12小題,每小題5分,共60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.若為過(guò)橢圓中心的弦,為橢圓的焦點(diǎn),則△面積的最大值為()A.20 B.30 C.50 D.602.在正方體中,點(diǎn)、分別為、的中點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作平面使平面,平面若直線平面,則的值為()A. B. C. D.3.已知斜率為2的直線l過(guò)拋物線C:的焦點(diǎn)F,且與拋物線交于A,B兩點(diǎn),若線段AB的中點(diǎn)M的縱坐標(biāo)為1,則p=()A.1 B. C.2 D.44.在中,角所對(duì)的邊分別為,已知,.當(dāng)變化時(shí),若存在最大值,則正數(shù)的取值范圍為A. B. C. D.5.設(shè)集合,,若,則()A. B. C. D.6.設(shè)全集,集合,,則()A. B. C. D.7.過(guò)拋物線()的焦點(diǎn)且傾斜角為的直線交拋物線于兩點(diǎn).,且在第一象限,則()A. B. C. D.8.已知集合.為自然數(shù)集,則下列表示不正確的是()A. B. C. D.9.在長(zhǎng)方體中,,則直線與平面所成角的余弦值為()A. B. C. D.10.已知定義在上的偶函數(shù)滿足,且在區(qū)間上是減函數(shù),令,則的大小關(guān)系為()A. B.C. D.11.已知集合,若,則實(shí)數(shù)的取值范圍為()A. B. C. D.12.若滿足,且目標(biāo)函數(shù)的最大值為2,則的最小值為()A.8 B.4 C. D.6二、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分。13.已知向量,,若,則________.14.在棱長(zhǎng)為6的正方體中,是的中點(diǎn),點(diǎn)是面,所在平面內(nèi)的動(dòng)點(diǎn),且滿足,則三棱錐的體積的最大值是__________.15.從集合中隨機(jī)取一個(gè)元素,記為,從集合中隨機(jī)取一個(gè)元素,記為,則的概率為_(kāi)______.16.定義在封閉的平面區(qū)域內(nèi)任意兩點(diǎn)的距離的最大值稱為平面區(qū)域的“直徑”.已知銳角三角形的三個(gè)點(diǎn),,,在半徑為的圓上,且,分別以各邊為直徑向外作三個(gè)半圓,這三個(gè)半圓和構(gòu)成平面區(qū)域,則平面區(qū)域的“直徑”的最大值是__________.三、解答題: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.(12分)如圖,四棱錐中,四邊形是矩形,,,為正三角形,且平面平面,、分別為、的中點(diǎn).(1)證明:平面;(2)求幾何體的體積.18.(12分)如圖,三棱柱中,底面是等邊三角形,側(cè)面是矩形,是的中點(diǎn),是棱上的點(diǎn),且.(1)證明:平面;(2)若,求二面角的余弦值.19.(12分)已知半徑為5的圓的圓心在x軸上,圓心的橫坐標(biāo)是整數(shù),且與直線4x+3y﹣29=0相切.(1)求圓的方程;(2)設(shè)直線ax﹣y+5=0(a>0)與圓相交于A,B兩點(diǎn),求實(shí)數(shù)a的取值范圍;(3)在(2)的條件下,是否存在實(shí)數(shù)a,使得弦AB的垂直平分線l過(guò)點(diǎn)P(﹣2,4),若存在,求出實(shí)數(shù)a的值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.20.(12分)在孟德?tīng)栠z傳理論中,稱遺傳性狀依賴的特定攜帶者為遺傳因子,遺傳因子總是成對(duì)出現(xiàn)例如,豌豆攜帶這樣一對(duì)遺傳因子:使之開(kāi)紅花,使之開(kāi)白花,兩個(gè)因子的相互組合可以構(gòu)成三種不同的遺傳性狀:為開(kāi)紅花,和一樣不加區(qū)分為開(kāi)粉色花,為開(kāi)白色花.生物在繁衍后代的過(guò)程中,后代的每一對(duì)遺傳因子都包含一個(gè)父系的遺傳因子和一個(gè)母系的遺傳因子,而因?yàn)樯臣?xì)胞是由分裂過(guò)程產(chǎn)生的,每一個(gè)上一代的遺傳因子以的概率傳給下一代,而且各代的遺傳過(guò)程都是相互獨(dú)立的.可以把第代的遺傳設(shè)想為第次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,每一次實(shí)驗(yàn)就如同拋一枚均勻的硬幣,比如對(duì)具有性狀的父系來(lái)說(shuō),如果拋出正面就選擇因子,如果拋出反面就選擇因子,概率都是,對(duì)母系也一樣.父系?母系各自隨機(jī)選擇得到的遺傳因子再配對(duì)形成子代的遺傳性狀.假設(shè)三種遺傳性狀,(或),在父系和母系中以同樣的比例:出現(xiàn),則在隨機(jī)雜交實(shí)驗(yàn)中,遺傳因子被選中的概率是,遺傳因子被選中的概率是.稱,分別為父系和母系中遺傳因子和的頻率,實(shí)際上是父系和母系中兩個(gè)遺傳因子的個(gè)數(shù)之比.基于以上常識(shí)回答以下問(wèn)題:(1)如果植物的上一代父系?母系的遺傳性狀都是,后代遺傳性狀為,(或),的概率各是多少?(2)對(duì)某一植物,經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察發(fā)現(xiàn)遺傳性狀具有重大缺陷,可人工剔除,從而使得父系和母系中僅有遺傳性狀為和(或)的個(gè)體,在進(jìn)行第一代雜交實(shí)驗(yàn)時(shí),假設(shè)遺傳因子被選中的概率為,被選中的概率為,.求雜交所得子代的三種遺傳性狀,(或),所占的比例.(3)繼續(xù)對(duì)(2)中的植物進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn),每次雜交前都需要剔除性狀為的個(gè)體假設(shè)得到的第代總體中3種遺傳性狀,(或),所占比例分別為.設(shè)第代遺傳因子和的頻率分別為和,已知有以下公式.證明是等差數(shù)列.(4)求的通項(xiàng)公式,如果這種剔除某種遺傳性狀的隨機(jī)雜交實(shí)驗(yàn)長(zhǎng)期進(jìn)行下去,會(huì)有什么現(xiàn)象發(fā)生?21.(12分)如圖,在三棱柱中,是邊長(zhǎng)為2的等邊三角形,,,.(1)證明:平面平面;(2),分別是,的中點(diǎn),是線段上的動(dòng)點(diǎn),若二面角的平面角的大小為,試確定點(diǎn)的位置.22.(10分)為了加強(qiáng)環(huán)保知識(shí)的宣傳,某學(xué)校組織了垃圾分類知識(shí)竟賽活動(dòng).活動(dòng)設(shè)置了四個(gè)箱子,分別寫(xiě)有“廚余垃圾”、“有害垃圾”、“可回收物”、“其它垃圾”;另有卡片若干張,每張卡片上寫(xiě)有一種垃圾的名稱.每位參賽選手從所有卡片中隨機(jī)抽取張,按照自己的判斷將每張卡片放入對(duì)應(yīng)的箱子中.按規(guī)則,每正確投放一張卡片得分,投放錯(cuò)誤得分.比如將寫(xiě)有“廢電池”的卡片放入寫(xiě)有“有害垃圾”的箱子,得分,放入其它箱子,得分.從所有參賽選手中隨機(jī)抽取人,將他們的得分按照、、、、分組,繪成頻率分布直方圖如圖:(1)分別求出所抽取的人中得分落在組和內(nèi)的人數(shù);(2)從所抽取的人中得分落在組的選手中隨機(jī)選取名選手,以表示這名選手中得分不超過(guò)分的人數(shù),求的分布列和數(shù)學(xué)期望.
參考答案一、選擇題:本題共12小題,每小題5分,共60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、D【解析】
先設(shè)A點(diǎn)的坐標(biāo)為,根據(jù)對(duì)稱性可得,在表示出面積,由圖象遏制,當(dāng)點(diǎn)A在橢圓的頂點(diǎn)時(shí),此時(shí)面積最大,再結(jié)合橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,即可求解.【詳解】由題意,設(shè)A點(diǎn)的坐標(biāo)為,根據(jù)對(duì)稱性可得,則的面積為,當(dāng)最大時(shí),的面積最大,由圖象可知,當(dāng)點(diǎn)A在橢圓的上下頂點(diǎn)時(shí),此時(shí)的面積最大,又由,可得橢圓的上下頂點(diǎn)坐標(biāo)為,所以的面積的最大值為.故選:D.【點(diǎn)睛】本題主要考查了橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程及簡(jiǎn)單的幾何性質(zhì),以及三角形面積公式的應(yīng)用,著重考查了數(shù)形結(jié)合思想,以及化歸與轉(zhuǎn)化思想的應(yīng)用.2、B【解析】
作出圖形,設(shè)平面分別交、于點(diǎn)、,連接、、,取的中點(diǎn),連接、,連接交于點(diǎn),推導(dǎo)出,由線面平行的性質(zhì)定理可得出,可得出點(diǎn)為的中點(diǎn),同理可得出點(diǎn)為的中點(diǎn),結(jié)合中位線的性質(zhì)可求得的值.【詳解】如下圖所示:設(shè)平面分別交、于點(diǎn)、,連接、、,取的中點(diǎn),連接、,連接交于點(diǎn),四邊形為正方形,、分別為、的中點(diǎn),則且,四邊形為平行四邊形,且,且,且,則四邊形為平行四邊形,,平面,則存在直線平面,使得,若平面,則平面,又平面,則平面,此時(shí),平面為平面,直線不可能與平面平行,所以,平面,,平面,平面,平面平面,,,所以,四邊形為平行四邊形,可得,為的中點(diǎn),同理可證為的中點(diǎn),,,因此,.故選:B.【點(diǎn)睛】本題考查線段長(zhǎng)度比值的計(jì)算,涉及線面平行性質(zhì)的應(yīng)用,解答的關(guān)鍵就是找出平面與正方體各棱的交點(diǎn)位置,考查推理能力與計(jì)算能力,屬于中等題.3、C【解析】
設(shè)直線l的方程為x=y(tǒng),與拋物線聯(lián)立利用韋達(dá)定理可得p.【詳解】由已知得F(,0),設(shè)直線l的方程為x=y(tǒng),并與y2=2px聯(lián)立得y2﹣py﹣p2=0,設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),AB的中點(diǎn)C(x0,y0),∴y1+y2=p,又線段AB的中點(diǎn)M的縱坐標(biāo)為1,則y0(y1+y2)=,所以p=2,故選C.【點(diǎn)睛】本題主要考查了直線與拋物線的相交弦問(wèn)題,利用韋達(dá)定理是解題的關(guān)鍵,屬中檔題.4、C【解析】
因?yàn)椋?,所以根?jù)正弦定理可得,所以,,所以,其中,,因?yàn)榇嬖谧畲笾?,所以由,可得,所以,所以,解得,所以正?shù)的取值范圍為,故選C.5、A【解析】
根據(jù)交集的結(jié)果可得是集合的元素,代入方程后可求的值,從而可求.【詳解】依題意可知是集合的元素,即,解得,由,解得.【點(diǎn)睛】本題考查集合的交,注意根據(jù)交集的結(jié)果確定集合中含有的元素,本題屬于基礎(chǔ)題.6、B【解析】
可解出集合,然后進(jìn)行補(bǔ)集、交集的運(yùn)算即可.【詳解】,,則,因此,.故選:B.【點(diǎn)睛】本題考查補(bǔ)集和交集的運(yùn)算,涉及一元二次不等式的求解,考查運(yùn)算求解能力,屬于基礎(chǔ)題.7、C【解析】
作,;,由題意,由二倍角公式即得解.【詳解】由題意,,準(zhǔn)線:,作,;,設(shè),故,,.故選:C【點(diǎn)睛】本題考查了拋物線的性質(zhì)綜合,考查了學(xué)生綜合分析,轉(zhuǎn)化劃歸,數(shù)學(xué)運(yùn)算的能力,屬于中檔題.8、D【解析】
集合.為自然數(shù)集,由此能求出結(jié)果.【詳解】解:集合.為自然數(shù)集,在A中,,正確;在B中,,正確;在C中,,正確;在D中,不是的子集,故D錯(cuò)誤.故選:D.【點(diǎn)睛】本題考查命題真假的判斷、元素與集合的關(guān)系、集合與集合的關(guān)系等基礎(chǔ)知識(shí),考查運(yùn)算求解能力,是基礎(chǔ)題.9、C【解析】
在長(zhǎng)方體中,得與平面交于,過(guò)做于,可證平面,可得為所求解的角,解,即可求出結(jié)論.【詳解】在長(zhǎng)方體中,平面即為平面,過(guò)做于,平面,平面,平面,為與平面所成角,在,,直線與平面所成角的余弦值為.故選:C.【點(diǎn)睛】本題考查直線與平面所成的角,定義法求空間角要體現(xiàn)“做”“證”“算”,三步驟缺一不可,屬于基礎(chǔ)題.10、C【解析】
可設(shè),根據(jù)在上為偶函數(shù)及便可得到:,可設(shè),,且,根據(jù)在上是減函數(shù)便可得出,從而得出在上單調(diào)遞增,再根據(jù)對(duì)數(shù)的運(yùn)算得到、、的大小關(guān)系,從而得到的大小關(guān)系.【詳解】解:因?yàn)?,即,又,設(shè),根據(jù)條件,,;若,,且,則:;在上是減函數(shù);;;在上是增函數(shù);所以,故選:C【點(diǎn)睛】考查偶函數(shù)的定義,減函數(shù)及增函數(shù)的定義,根據(jù)單調(diào)性定義判斷一個(gè)函數(shù)單調(diào)性的方法和過(guò)程:設(shè),通過(guò)條件比較與,函數(shù)的單調(diào)性的應(yīng)用,屬于中檔題.11、A【解析】
解一元二次不等式化簡(jiǎn)集合的表示,求解函數(shù)的定義域化簡(jiǎn)集合的表示,根據(jù)可以得到集合、之間的關(guān)系,結(jié)合數(shù)軸進(jìn)行求解即可.【詳解】,.因?yàn)?,所以有,因此?故選:A【點(diǎn)睛】本題考查了已知集合運(yùn)算的結(jié)果求參數(shù)取值范圍問(wèn)題,考查了解一元二次不等式,考查了函數(shù)的定義域,考查了數(shù)學(xué)運(yùn)算能力.12、A【解析】
作出可行域,由,可得.當(dāng)直線過(guò)可行域內(nèi)的點(diǎn)時(shí),最大,可得.再由基本不等式可求的最小值.【詳解】作出可行域,如圖所示由,可得.平移直線,當(dāng)直線過(guò)可行域內(nèi)的點(diǎn)時(shí),最大,即最大,最大值為2.解方程組,得..,當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí),等號(hào)成立.的最小值為8.故選:.【點(diǎn)睛】本題考查簡(jiǎn)單的線性規(guī)劃,考查基本不等式,屬于中檔題.二、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分。13、10【解析】
根據(jù)垂直得到,代入計(jì)算得到答案.【詳解】,則,解得,故,故.故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查了根據(jù)向量垂直求參數(shù),向量模,意在考查學(xué)生的計(jì)算能力.14、【解析】
根據(jù)與相似,,過(guò)作于,利用體積公式求解OP最值,根據(jù)勾股定理得出,,利用函數(shù)單調(diào)性判斷求解即可.【詳解】∵在棱長(zhǎng)為6的正方體中,是的中點(diǎn),點(diǎn)是面所在平面內(nèi)的動(dòng)點(diǎn),且滿足,又,∴與相似∴,即,過(guò)作于,設(shè),,∴,化簡(jiǎn)得:,,根據(jù)函數(shù)單調(diào)性判斷,時(shí),取得最大值36,,在正方體中平面.三棱錐體積的最大值為【點(diǎn)睛】本題考查三角形相似,幾何體體積以及函數(shù)單調(diào)性的綜合應(yīng)用,難度一般.15、【解析】
先求出隨機(jī)抽取a,b的所有事件數(shù),再求出滿足的事件數(shù),根據(jù)古典概型公式求出結(jié)果.【詳解】解:從集合中隨機(jī)取一個(gè)元素,記為,從集合中隨機(jī)取一個(gè)元素,記為,則的事件數(shù)為9個(gè),即為,,,其中滿足的有,,,共有8個(gè),故的概率為.【點(diǎn)睛】本題考查了古典概型的計(jì)算,解題的關(guān)鍵是準(zhǔn)確列舉出所有事件數(shù).16、【解析】
先找到平面區(qū)域內(nèi)任意兩點(diǎn)的最大值為,再利用三角恒等變換化簡(jiǎn)即可得到最大值.【詳解】由已知及正弦定理,得,所以,,取AB中點(diǎn)E,AC中點(diǎn)F,BC中點(diǎn)G,如圖所示顯然平面區(qū)域任意兩點(diǎn)距離最大值為,而,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),等號(hào)成立.故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查正弦定理在平面幾何中的應(yīng)用問(wèn)題,涉及到距離的最值問(wèn)題,在處理這類問(wèn)題時(shí),一定要數(shù)形結(jié)合,本題屬于中檔題.三、解答題: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、(1)見(jiàn)解析;(2)【解析】
(1)由題可知,根據(jù)三角形的中位線的性質(zhì),得出,根據(jù)矩形的性質(zhì)得出,所以,再利用線面平行的判定定理即可證出平面;(2)由于平面平面,根據(jù)面面垂直的性質(zhì),得出平面,從而得出到平面的距離為,結(jié)合棱錐的體積公式,即可求得結(jié)果.【詳解】解:(1)∵,分別為,的中點(diǎn),∴,∵四邊形是矩形,∴,∴,∵平面,平面,∴平面.(2)取,的中點(diǎn),,連接,,,,則,由于為三棱柱,為四棱錐,∵平面平面,∴平面,由已知可求得,∴到平面的距離為,因?yàn)樗倪呅问蔷匦?,,,,設(shè)幾何體的體積為,則,∴,即:.【點(diǎn)睛】本題考查線面平行的判定、面面垂直的性質(zhì)和棱錐的體積公式,考查邏輯推理和計(jì)算能力.18、(1)見(jiàn)解析(2)【解析】
(1)連結(jié)BM,推導(dǎo)出BC⊥BB1,AA1⊥BC,從而AA1⊥MC,進(jìn)而AA1⊥平面BCM,AA1⊥MB,推導(dǎo)出四邊形AMNP是平行四邊形,從而MN∥AP,由此能證明MN∥平面ABC.(2)推導(dǎo)出△ABA1是等腰直角三角形,設(shè)AB,則AA1=2a,BM=AM=a,推導(dǎo)出MC⊥BM,MC⊥AA1,BM⊥AA1,以M為坐標(biāo)原點(diǎn),MA1,MB,MC為x,y,z軸,建立空間直角坐標(biāo)系,利用向量法能求出二面角A﹣CM﹣N的余弦值.【詳解】(1)如圖1,在三棱柱中,連結(jié),因?yàn)槭蔷匦?,所以,因?yàn)?,所以,又因?yàn)?,,所以平面,所以,又因?yàn)椋允侵悬c(diǎn),取中點(diǎn),連結(jié),,因?yàn)槭堑闹悬c(diǎn),則且,所以且,所以四邊形是平行四邊形,所以,又因?yàn)槠矫?,平面,所以平?(圖1)(圖2)(2)因?yàn)?,所以是等腰直角三角形,設(shè),則,.在中,,所以.在中,,所以,由(1)知,則,,如圖2,以為坐標(biāo)原點(diǎn),,,的方向分別為軸,軸,軸的正方向建立空間直角坐標(biāo)系,則,,.所以,則,,設(shè)平面的法向量為,則即取得.故平面的一個(gè)法向量為,因?yàn)槠矫娴囊粋€(gè)法向量為,則.因?yàn)槎娼菫殁g角,所以二面角的余弦值為.【點(diǎn)睛】本題考查線面平行的證明,考查了利用空間向量法求解二面角的方法,考查空間中線線、線面、面面間的位置關(guān)系等基礎(chǔ)知識(shí),考查運(yùn)算求解能力,是中檔題.19、(2)(x﹣2)2+y2=2.(2)().(3)存在,【解析】
(2)設(shè)圓心為M(m,0),根據(jù)相切得到,計(jì)算得到答案.(2)把直線ax﹣y+5=0,代入圓的方程,計(jì)算△=4(5a﹣2)2﹣4(a2+2)>0得到答案.(3)l的方程為,即x+ay+2﹣4a=0,過(guò)點(diǎn)M(2,0),計(jì)算得到答案.【詳解】(2)設(shè)圓心為M(m,0)(m∈Z).由于圓與直線4x+3y﹣29=0相切,且半徑為5,所以,即|4m﹣29|=2.因?yàn)閙為整數(shù),故m=2.故所求圓的方程為(x﹣2)2+y2=2.(2)把直線ax﹣y+5=0,即y=ax+5,代入圓的方程,消去y,整理得(a2+2)x2+2(5a﹣2)x+2=0,由于直線ax﹣y+5=0交圓于A,B兩點(diǎn),故△=4(5a﹣2)2﹣4(a2+2)>0,即22a2﹣5a>0,由于a>0,解得a,所以實(shí)數(shù)a的取值范圍是().(3)設(shè)符合條件的實(shí)數(shù)a存在,則直線l的斜率為,l的方程為,即x+ay+2﹣4a=0,由于l垂直平分弦AB,故圓心M(2,0)必在l上,所以2+0+2﹣4a=0,解得.由于,故存在實(shí)數(shù)使得過(guò)點(diǎn)P(﹣2,4)的直線l垂直平分弦AB.【點(diǎn)睛】本題考查了直線和圓的位置關(guān)系,意在考查學(xué)生的計(jì)算能力和轉(zhuǎn)化能力.20、(1),(或),的概率分別是,,.(2)(3)答案見(jiàn)解析(4)答案見(jiàn)解析【解析】
(1)利用相互獨(dú)立事件的概率乘法公式即可求解.(2)利用相互獨(dú)立事件的概率乘法公式即可求解.(3)由(2)知,求出、,利用等差數(shù)列的定義即可證出.(4)利用等差數(shù)列的通項(xiàng)公式可得,從而可得,再由,利用式子的特征可得越來(lái)越小,進(jìn)而得出結(jié)論.【詳解】(1)即與是父親和母親的性狀,每個(gè)因子被選擇的概率都是,故出現(xiàn)的概率是,或出現(xiàn)的概率是,出現(xiàn)的概率是所以:,(或),的概率分別是,,(2)(3)由(2)知于是∴是等差數(shù)列,公差為1(4)其中,(由(2)的結(jié)論得)所以于是,很明顯,越大,越小,所以這種實(shí)驗(yàn)長(zhǎng)期進(jìn)行下去,越來(lái)越小,而是子代中所占的比例,也即性狀會(huì)漸漸消失.【點(diǎn)睛】本題主要考查了相互獨(dú)立事件的概率乘法公式、等差數(shù)列的定義、等差數(shù)列的通項(xiàng)
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