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2024年江苏省南京市高考数学一模试卷
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这是一份2024年江苏省南京市高考数学一模试卷,共18页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
1.(5分)集合P={x∈R|y=ln(3﹣x)},Q={y∈R|y=2x,x∈P},则P∩Q=( )
A.(﹣∞,3)B.(0,3)C.(1,3)D.(﹣∞,8)
2.(5分)若复数z的共轭复数满足(其中i为虚数单位),则的值为( )
A.B.5C.7D.25
3.(5分)随机掷两个质地均匀的正方体骰子,骰子各个面分别标记有1~6共六个数字,记事件A=“骰子向上的点数是1和3”,事件B=“骰子向上的点数是3和6”,事件C=“骰子向上的点数含有3”,则下列说法正确的是( )
A.事件A与事件B是相互独立事件
B.事件A与事件C是互斥事件
C.
D.
4.(5分)在平行四边形ABCD中,E、F分别在边AD、CD上,AE=3ED,DF=FC,AF与BE相交于点G,记,,则( )
A.B.C.D.
5.(5分)在三棱锥P﹣ABC中,PA⊥平面ABC,PA=6,BC=3,,则三棱锥P﹣ABC的外接球半径为( )
A.3B.C.D.6
6.(5分)已知函数在上恰好取到一次最大值与一次最小值,则ω的取值范围是( )
A.(4,7]B.[4,7)C.(7,10]D.[7,10)
7.(5分)意大利数学家斐波那契以兔子繁殖数量为例,引入数列:1,1,2,3,5,8,…,该数列从第三项起,每一项都等于前两项的和,即递推关系式为an+2=an+1+an,n∈N*,故此数列称为斐波那契数列,又称“兔子数列”.已知满足上述递推关系式的数列{an}的通项公式为,其中A,B的值可由a1和a2得到,比如兔子数列中a1=1,a2=1代入解得A,B.利用以上信息计算( )
([x]表示不超过x的最大整数)
A.10B.11C.12D.13
8.(5分)已知(其中e为自然常数),则a、b、c的大小关系为( )
A.a<c<bB.b<a<cC.c<b<aD.c<a<b
二、多选题
(多选)9.(5分)已知的展开式中共有7项,则( )
A.所有项的二项式系数和为64
B.所有项的系数和为1
C.二项式系数最大的项为第4项
D.有理项共4项
(多选)10.(5分)一组样本数据x1,x2,…,xn的平均数为,标准差为s.另一组样本数据xn+1,xn+2,…,x2n,的平均数为,标准差为s.两组数据合成一组新数据x1,x2,…,xn,xn+1,…,x2n,新数据的平均数为,标准差为s′,则( )
A.B.C.s′>sD.s′=s
(多选)11.(5分)已知函数y=f(x)的导函数y=f'(x),且f'(x)=﹣(x﹣x1)(x﹣x2),x1<x2,则( )
A.x2是函数y=f(x)的一个极大值点
B.f(x1)<f(x2)
C.函数y=f(x)在处切线的斜率小于零
D.
(多选)12.(5分)正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱长为1,中心为O,以O为球心的球与四面体AB1CD1的四个面相交所围成的曲线的总长度为,则球O的半径为( )
A.B.C.D.
三、填空题
13.(5分)某研究机构采访了“一带一路”沿线20国的青年,让他们用一个关键词表达对中国的印象,使用频率前12的关键词为:高铁、移动支付、网购、共享单车、一带一路、无人机、大熊猫、广场舞、中华美食、长城、京剧、美丽乡村.其中使用频率排前四的关键词“高铁、移动支付、网购、共享单车”也成为了他们眼中的“新四大发明”.从这12个关键词中选择3个不同的关键词,且至少包含一个“新四大发明”关键词的选法种数为 (用数字作答).
14.(5分)已知sin(α),α∈(,π),则tan(α)= .
15.(5分)设与相交于A,B两点,则|AB|= .
16.(5分)已知直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AB⊥BC,AB=BC=BB1=2,D,E分别为棱A1C1,AB的中点,过点B1,D,E作平面α将此三棱柱分成两部分,其体积分别记为V1,V2(V1<V2),则V2= ;平面α截此三棱柱的外接球的截面面积为 .
四、解答题
17.(10分)在①S1,S2,S4成等比数列,②a4=2a2+2,③S8=S4+S7﹣2这三个条件中任选两个,补充在下面问题中,并完成解答.
已知数列{an}是公差不为0的等差数列,其前n项和为Sn,且满足 _____,_____.
(1)求{an}的通项公式;
(2)求.
注:如果选择多个方案分别解答,按第一个方案计分.
18.(12分)第二十二届卡塔尔世界杯足球赛(FIFAWrldCupQatar2022)决赛中,阿根廷队通过扣人心弦的点球大战战胜了法国队.某校为了丰富学生课余生活,组建了足球社团.足球社团为了解学生喜欢足球是否与性别有关,随机抽取了男、女同学各100名进行调查,部分数据如表所示:
(1)根据所给数据完成上表,并判断是否有99.9%的把握认为该校学生喜欢足球与性别有关?
(2)社团指导老师从喜欢足球的学生中抽取了2名男生和1名女生示范点球射门.已知男生进球的概率为,女生进球的概率为,每人射门一次,假设各人射门相互独立,求3人进球总次数的分布列和数学期望.
附:.
19.(12分)在△ABC中,A,B,C的对边分别为a,b,c,acsB﹣2acsC=(2c﹣b)csA.
(1)若ca,求csB的值;
(2)若b=1,∠BAC的平分线AD交BC于点D,求AD长度的取值范围.
20.(12分)如图,在△ABC中,AD是BC边上的高,以AD为折痕,将△ACD折至△APD的位置,使得PB⊥AB.
(1)证明:PB⊥平面ABD;
(2)若AD=PB=4,BD=2,求二面角B﹣PA﹣D的正弦值.
21.(12分)已知双曲线C:1(a>0,b>0)的左顶点为A,过左焦点F的直线与C交于P,Q两点.当PQ⊥x轴时,|PA|,△PAQ的面积为3.
(1)求C的方程;
(2)证明:以PQ为直径的圆经过定点.
22.(12分)已知函数和有相同的最大值.
(1)求实数a;
(2)设直线y=b与两条曲线y=f(x)和y=g(x)共有四个不同的交点,其横坐标分别为x1,x2,x3,x4(x1<x2<x3<x4),证明:x1x4=x2x3.
2024年江苏省南京市高考数学一模试卷
参考答案与试题解析
一、单选题
1.(5分)集合P={x∈R|y=ln(3﹣x)},Q={y∈R|y=2x,x∈P},则P∩Q=( )
A.(﹣∞,3)B.(0,3)C.(1,3)D.(﹣∞,8)
【解答】解:根据对数函数定义域可得P={x∈R|x<3},
由指数函数的值域可得Q={y∈R|y>0},
所以P∩Q=(0,3).
故选:B.
2.(5分)若复数z的共轭复数满足(其中i为虚数单位),则的值为( )
A.B.5C.7D.25
【解答】解:因为,所以,
所以z=3+4i,故.
故选:D.
3.(5分)随机掷两个质地均匀的正方体骰子,骰子各个面分别标记有1~6共六个数字,记事件A=“骰子向上的点数是1和3”,事件B=“骰子向上的点数是3和6”,事件C=“骰子向上的点数含有3”,则下列说法正确的是( )
A.事件A与事件B是相互独立事件
B.事件A与事件C是互斥事件
C.
D.
【解答】解:根据题意,随机掷两个质地均匀的正方体骰子,骰子各个面分别标记有1~6共六个数字,共有6×6=36种情况;
事件A=“骰子向上的点数是1和3”,包含(1,3)和(3,1)两种情况,事件B=“骰子向上的点数是3和6”,包含(6,3)和(3,6)两种情况,
事件C=“骰子向上的点数含有3”,包含(1,3)、(2,3)、(3,3)、(4,3)、(5,3)、(6,3)、(3,1)、(3,2)、(3,4)、(4,5)、(3,6),共11种情况,
依次分析选项:
对于A,事件A、B不会同时发生,A、B是互斥事件,不会是相互独立事件,A错误;
对于B,事件A、C可能同时发生,不是互斥事件,B错误;
对于C,由古典概型公式,P(A),P(B),C正确;
对于D,由古典概型公式,P(C),D错误.
故选:C.
4.(5分)在平行四边形ABCD中,E、F分别在边AD、CD上,AE=3ED,DF=FC,AF与BE相交于点G,记,,则( )
A.B.C.D.
【解答】解:根据题意可知,,,
设λ,μ,
则设λλ()λ,
μμ()μ,
又因为,
所以(1﹣μ)λ,,不共线,
所以,解得,
所以.
故选:D.
5.(5分)在三棱锥P﹣ABC中,PA⊥平面ABC,PA=6,BC=3,,则三棱锥P﹣ABC的外接球半径为( )
A.3B.C.D.6
【解答】解:由正弦定理得,△ABC外接圆直径为,得r=3,
设球心到平面ABC的距离为d,则,
∴三棱锥P﹣ABC的外接球半径为.
故选:C.
6.(5分)已知函数在上恰好取到一次最大值与一次最小值,则ω的取值范围是( )
A.(4,7]B.[4,7)C.(7,10]D.[7,10)
【解答】解:由于函数在上恰好取到一次最大值与一次最小值,
故,解得4<ω≤7.
故选:A.
7.(5分)意大利数学家斐波那契以兔子繁殖数量为例,引入数列:1,1,2,3,5,8,…,该数列从第三项起,每一项都等于前两项的和,即递推关系式为an+2=an+1+an,n∈N*,故此数列称为斐波那契数列,又称“兔子数列”.已知满足上述递推关系式的数列{an}的通项公式为,其中A,B的值可由a1和a2得到,比如兔子数列中a1=1,a2=1代入解得A,B.利用以上信息计算( )
([x]表示不超过x的最大整数)
A.10B.11C.12D.13
【解答】解:由题意可令A=B=1,
所以将数列{an}逐个列举可得:a1=1,a2=1,a3=a1+a2=2,a4=a3+a2=3,a5=a4+a3=5,
a5()5()5=5,
即()5﹣()5=5,
又因为,
设t=()5>1,
可得t5,即t2﹣5t+1=0,
解得t,
因为∈(11,12),
所以t∈(11,11.5),所以[t]=11,
即[()5]=11.
故选:B.
8.(5分)已知(其中e为自然常数),则a、b、c的大小关系为( )
A.a<c<bB.b<a<cC.c<b<aD.c<a<b
【解答】解:a,b=2,c,
设(x≠0),则,
令f′(x)>0,解得x>1,令f′(x)<0,解得x<1且x≠0,
所以函数f(x)在(﹣∞,0),(0,1)上单调递减,(1,+∞)上单调递增,
又,则,即a<b,
注意,而,
所以,即a>c,
综上,b>a>c.
故选:D.
二、多选题
(多选)9.(5分)已知的展开式中共有7项,则( )
A.所有项的二项式系数和为64
B.所有项的系数和为1
C.二项式系数最大的项为第4项
D.有理项共4项
【解答】解:由展开式有7项,可知n=6,
所以所有项的二项式系数和为26=64,故选项A正确;
令x=1,则展开式的所有系数和为(1)6,故B错误;
二项式系数最大项为第四项,故选项C正确;
展开式第r+1项为,
所以当r=0,2,4,6,时为有理项,故选项D正确;
故选:ACD.
(多选)10.(5分)一组样本数据x1,x2,…,xn的平均数为,标准差为s.另一组样本数据xn+1,xn+2,…,x2n,的平均数为,标准差为s.两组数据合成一组新数据x1,x2,…,xn,xn+1,…,x2n,新数据的平均数为,标准差为s′,则( )
A.B.C.s′>sD.s′=s
【解答】解:根据题意,一组样本数据x1,x2,…,xn的平均数为,标准差为s,
另一组样本数据xn+1,xn+2,…,x2n,的平均数为,标准差为s.
两组数据合成一组新数据后,其平均数,
,
同理
两式相加得,
,
所以2ns′2>2ns2,s′>s.
故选:BC.
(多选)11.(5分)已知函数y=f(x)的导函数y=f'(x),且f'(x)=﹣(x﹣x1)(x﹣x2),x1<x2,则( )
A.x2是函数y=f(x)的一个极大值点
B.f(x1)<f(x2)
C.函数y=f(x)在处切线的斜率小于零
D.
【解答】解:令f'(x)>0,解得x1<x<x2,令f'(x)<0,解得x>x2或x<x1,
则f(x)在(x1,x2)上单调递增,在(﹣∞,x1),(x2,+∞)上单调递减,
故x2是函数y=f(x)的一个极大值点,f(x1)<f(x2),A、B正确;
∵,则,故函数y=f(x)在处切线的斜率大于零,C错误;
又∵,则,但无法确定函数值的正负,D错误.
故选:AB.
(多选)12.(5分)正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱长为1,中心为O,以O为球心的球与四面体AB1CD1的四个面相交所围成的曲线的总长度为,则球O的半径为( )
A.B.C.D.
【解答】解:由题意可知:四面体AB1CD1为正四面体,设球O的半径为R;
∵正方体棱长为1,∴正四面体的棱长为,
设球心O到正四面体各个面的距离为d,
∵正四面体体积,表面积,∴;
①若正四面体的一个面截球如图所示,
设小圆半径为r,则,解得:,∴,解得:;
②若正四面体的一个面截图如图所示,
∵每个面截球所得的曲线长为,∴的长为,
设小圆半径为r,O1为正四面体侧面的中心,E为MN中点,
∴,又,
∴,∴,
令,∴,
∵恒成立,∴f(r)在(0,+∞)上单调递增,
又,∴,
∴,解得:;
综上所述:球O的半径为或.
故选:BC.
三、填空题
13.(5分)某研究机构采访了“一带一路”沿线20国的青年,让他们用一个关键词表达对中国的印象,使用频率前12的关键词为:高铁、移动支付、网购、共享单车、一带一路、无人机、大熊猫、广场舞、中华美食、长城、京剧、美丽乡村.其中使用频率排前四的关键词“高铁、移动支付、网购、共享单车”也成为了他们眼中的“新四大发明”.从这12个关键词中选择3个不同的关键词,且至少包含一个“新四大发明”关键词的选法种数为 164 (用数字作答).
【解答】解:根据题意,从12个关键词中选择3个不同的关键词,有220种选法,
其中不包含“新四大发明”关键词的选法有56种,
则至少包含一个“新四大发明”关键词的选法有220﹣56=164种,
故答案为:164.
14.(5分)已知sin(α),α∈(,π),则tan(α)= ﹣7 .
【解答】解:已知sin(α),α∈(,π),
则:cs(),
所以:tan().
故:7.
故答案为:﹣7.
15.(5分)设与相交于A,B两点,则|AB|= .
【解答】解:将和两式相减:
得过A,B两点的直线方程:,
则圆心O1(0,0)到的距离为,
所以.
故答案为:.
16.(5分)已知直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AB⊥BC,AB=BC=BB1=2,D,E分别为棱A1C1,AB的中点,过点B1,D,E作平面α将此三棱柱分成两部分,其体积分别记为V1,V2(V1<V2),则V2= ;平面α截此三棱柱的外接球的截面面积为 .
【解答】解:取AC中点D1,取AD1中点F,连EF,DF,EF∥DB1,
∴平面α为平面DB1EF,
∵AB⊥BC,AB=BC=BB1=2,D,E分别为棱A1C1,AB的中点,
所以2×21,S△AEF,
由棱台体积公式可得V1(1)×2,
V2,
由AB⊥BC,可得三棱柱外接球球心在DD1的中点,
所以有三棱柱外接球半径,
如图以B点为原点,CB为x轴,AB为y轴建立如图所示的空间直角坐标系,
则B(0,0,0),B1(0,0,2),D(﹣1,﹣1,2),E(0,﹣1,0),
设平面α的法向量(x,y,z),
,可得,不妨设z=1,则x=2,y=﹣2,(2,﹣2,1),
∴球心M(﹣1,﹣1,1)到平面α距离d,
∴r,S=πr2.
故答案为:;.
四、解答题
17.(10分)在①S1,S2,S4成等比数列,②a4=2a2+2,③S8=S4+S7﹣2这三个条件中任选两个,补充在下面问题中,并完成解答.
已知数列{an}是公差不为0的等差数列,其前n项和为Sn,且满足 _____,_____.
(1)求{an}的通项公式;
(2)求.
注:如果选择多个方案分别解答,按第一个方案计分.
【解答】解:(1)选①②,设等差数列{an}的公差为d,
∵S1,S2,S4成等比数列,a4=2a2+2,
∴,解得a1=2,d=4,
∴an=2+4(n﹣1)=4n﹣2;
选①③,设等差数列{an}的公差为d,
∵S1,S2,S4成等比数列,S8=S4+S7﹣2,
∴,解得a1=2,d=4,
∴an=2+4(n﹣1)=4n﹣2;
选②③,设等差数列{an}的公差为d,
∵a4=2a2+2,S8=S4+S7﹣2,
∴,解得a1=2,d=4,
∴an=2+4(n﹣1)=4n﹣2;
(2)由(1)得an=4n﹣2,
则,
∴.
18.(12分)第二十二届卡塔尔世界杯足球赛(FIFAWrldCupQatar2022)决赛中,阿根廷队通过扣人心弦的点球大战战胜了法国队.某校为了丰富学生课余生活,组建了足球社团.足球社团为了解学生喜欢足球是否与性别有关,随机抽取了男、女同学各100名进行调查,部分数据如表所示:
(1)根据所给数据完成上表,并判断是否有99.9%的把握认为该校学生喜欢足球与性别有关?
(2)社团指导老师从喜欢足球的学生中抽取了2名男生和1名女生示范点球射门.已知男生进球的概率为,女生进球的概率为,每人射门一次,假设各人射门相互独立,求3人进球总次数的分布列和数学期望.
附:.
【解答】解:(1)2×2列联表如下:
,
故有99.9%的把握认为该校学生喜欢足球与性别有关.
(2)3人进球总次数ξ的所有可能取值为0,1,2,3,
,
,
故ξ的分布列如下:
故ξ的数学期望.
19.(12分)在△ABC中,A,B,C的对边分别为a,b,c,acsB﹣2acsC=(2c﹣b)csA.
(1)若ca,求csB的值;
(2)若b=1,∠BAC的平分线AD交BC于点D,求AD长度的取值范围.
【解答】解:(1)∵acsB﹣2acsC=(2c﹣b)csA,
∴在△ABC中,由正弦定理得sinAcsB﹣2sinAcsC=(2sinC﹣sinB)csA,
∴sinAcsB+csAsinB=2sinAcsC+2csAsinC,∴sin(A+B)=2sin(A+C),
∴sinC=2sinB,即,
∴,
∴;
(2)由(1)得c=2b,b=1,则c=2,
设∠BAD=θ,如图所示:
∴,
∴,,
∴.
20.(12分)如图,在△ABC中,AD是BC边上的高,以AD为折痕,将△ACD折至△APD的位置,使得PB⊥AB.
(1)证明:PB⊥平面ABD;
(2)若AD=PB=4,BD=2,求二面角B﹣PA﹣D的正弦值.
【解答】(1)证明:∵AD是BC边上的高,
∴PD⊥AD,AD⊥BD,
∵PD∩BD=D,PD,BD⊂平面PBD,∴AD⊥平面PBD,
∵PB⊂平面PBD,∴AD⊥PB,
又∵PB⊥AB,AD,AB⊂平面ABD,AD∩AB=A,
∴PB⊥平面ABD;
(2)解:以D为坐标原点,DA所在直线为x轴,DB所在直线为y轴,垂直ADB平面为z轴,建立空间直角坐标系,
AD=PB=4,BD=2,
则B(0,2,0),P(0,2,4),A(4,0,0),D(0,0,0),
∴,
设平面BPA与平面PAD的一个法向量分别为,
故,解得:z1=0,令x1=1,得:y1=2,
则,,解得:x2=0,令z2=1,则y2=﹣2,
故,
设二面角B﹣PA﹣D平面角为θ,显然θ为锐角,
∴,
∴,
即二面角B﹣PA﹣D的正弦值为.
21.(12分)已知双曲线C:1(a>0,b>0)的左顶点为A,过左焦点F的直线与C交于P,Q两点.当PQ⊥x轴时,|PA|,△PAQ的面积为3.
(1)求C的方程;
(2)证明:以PQ为直径的圆经过定点.
【解答】解:(1)当PQ⊥x轴时,P,Q两点的横坐标均为﹣c,
代入双曲线方程,可得,,即,
由题意,可得,
解得a=1,,c=2,
∴双曲线C的方程为:;
(2)证明:设PQ方程为x=my﹣2,P(x1,y1),Q(x2,y2),
联立方程
以PQ为直径的圆的方程为(x﹣x1)(x﹣x2)+(y﹣y1)(y﹣y2)=0,,
由对称性知以PQ为直径的圆必过x轴上的定点,令y=0,可得x2﹣(x1+x2)x+x1x2+y1y2=0,
而,,
∴⇒[(3m2﹣1)x+3m2﹣5](x﹣1)=0对∀m∈R恒成立,
∴x=1,
∴以PQ为直径的圆经过定点(1,0).
22.(12分)已知函数和有相同的最大值.
(1)求实数a;
(2)设直线y=b与两条曲线y=f(x)和y=g(x)共有四个不同的交点,其横坐标分别为x1,x2,x3,x4(x1<x2<x3<x4),证明:x1x4=x2x3.
【解答】解:(1),令f'(x)=0⇒x=1.
∵f(x)有最大值,
∴a>0且f(x)在(0,1)上单调递增;(1,+∞)上单调递减,
∴.a=1时,,
当0<x<1时,g'(x)>0,g(x)单调递增;当x>1时,g'(x)<0,g(x)单调递减,
∴g(x)max=g(1)=a,
∴,即a=1;
(2)由,由,
令,
当0<x<1时,F'(x)>0,当x>1时,F'(x)<0,
所以F(x)在(0,1)上单调递增;(1,+∞)上单调递减,∴F(x)至多两个零点,
令,
当0<x<1时,G′(x)>0,当x>1时,G′(x)<0,
所以G(x)在(0,1)上单调递增;(1,+∞)上单调递减;∴G(x)至多两个零点.
令,
当时,lnx≤﹣1,所以;
当x∈(1,+∞)时,由,
设m(x)=x﹣lnex,,
所以当x∈(1,+∞)时,,
所以m(x)=x﹣lnex在x∈(1,+∞)单调递增,所以m(x)>m(1)=0,
所以x>lnex,且lnex>lne=1,所以x>lnex>1,
设,
当0<x<1时,φ'(x)>0,当x>1时,φ'(x)<0,
所以φ(x)在(1,+∞)上单调递减,
∴φ(x)<φ(lnex)方程无解,
当时,由在(0,1]上单调递增,
∴φ(x)≥φ(lnex)方程有唯一解x=1,
当0<b<1时,注意到F(0)=﹣b<0,F(1)=1﹣b>0,
设n(x)=x﹣2lnx(x>2),对x>2恒成立,
所以n(x)>n(2)=2﹣2ln2>0,
所以当x>2时,x>2lnx,即ex>x2,
因为0<b<1,所以,,所以,
所以,
∴F(x)在(0,1)和上各有一个零点x1,x3,f(x),g(x)示意图,
注意到G()=﹣b<0,G(1)=1﹣b>0,G()(1+2ln2),
令u(x)=1+2lnx﹣2x,x>2,,即函数u(x)在(2,+∞)上单调递减,
因此u(x)<u(2)=2ln2﹣3<0,即有,
∴G(t)在和上各有一个零点x2,x4.
由,而x1,lnex2∈(0,1),
而在(0,1)上单调递增,
由φ(x1)=φ(lnex2)可得x1=lnex2,
故,
由,而x3,ex4>1,
而在(1,+∞)上单调递减,由φ(x3)=φ(lnex4)⇒x3=lnex4,
∴,
于是得,
∴.
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3
P
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