江苏省南通市2024届高三下学期高考适应性考试(三)数学试题
展开2024年高考适应性考试(三)
数学试题参考答案及评分标准
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40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)
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每个小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分)
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分.)
12. 13. 14.3
D
C
B
A
E
M
O1
O
N
x
y
z
四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(本小题满分13分)
(1)证明:取AE的中点N,连结DN,FN.
在△AEB中,M,N分别是EB,EA的中点,
所以MN∥AB,且AB=2MN.
在正方形ABCD中,AB∥CD,且AB=CD,
又点O1是CD的中点,
所以O1D∥AB,且AB=2O1D.
所以MN∥O1D,且MN=O1D,
所以四边形MNDO1是平行四边形, ………………………………3分
所以O1M∥DN.
又DN平面ADE,O1M平面ADE,
所以O1M∥平面ADE. ………………………………6分
(2)解:因为AB是圆O的直径,E是的中点,且AB=4,
所以OE⊥OB,且OE=OA=OB=2.
以O为坐标原点,以OE,OB,OO1所在直线分别为x轴,y轴,z轴建立如图所示
的空间直角坐标系O-xyz.
依题意,O(0,0,0),O1(0,0,4),B(0,2,0),E(2,0,0),M(1,1,0),
A(0,-2,0),D(0,-2,4). ………………………………7分
所以,,.
设是平面O1MD的法向量,
则即取x1=4,得y1=0,z1=1,
所以是平面O1MD的一个法向量. ………………………………9分
设是平面O1ME的法向量,
则即取x2=2,得y2=2,z2=1,
所以是平面O1ME的一个法向量.………………………………11分
所以.
设二面角D-O1M-E的大小为θ,
据图可知,,
所以二面角D-O1M-E的余弦值为. ………………………………13分
16.(本小题满分15分)
解:(1)假设H0:人们对跑步的喜欢情况与性别无关.
根据题意,由2×2列联表中的数据,
可得, ………………………3分
因为,
所以没有认为人们对跑步的喜欢情况与性别有关联. ……………………5分
(2)X的所有可能取值分别为1,2,3,4.
; ………………………7分
; ………………………9分
; ………………………11分
, ………………………13分
所以.
所以X的数学期望为. ………………………15分
17.(本小题满分15分)
解:(1)据,可得,
即, ………………………2分
结合正弦定理可得.
在△ABC中,,
所以,
整理得. ………………………4分
因为,,故,即,
又,所以. ………………………6分
(2)法一:因为D是边BC的中点,,所以BD=CD=1.
在△ABD中,AB⊥AD,则AD=BDsinB=sinB. ………………………8分
在△ACD中,∠CAD=eq \f(5π,6)-eq \f(π,2)=eq \f(π,3),C=π-eq \f(5π,6)-B=eq \f(π,6)-B,CD=1,
据正弦定理可得,,即,
所以. ………………………11分
所以,即,
所以, ………………………13分
又,,
所以,解得,
所以. ………………………15分
法二:因为D是边BC的中点,故S△ABD=S△ACD,
所以,即,
整理得 ①. ………………………10分
在△ABC中,据余弦定理得,,
即 ②.
联立①②,可得,. ………………………13分
在Rt△ABD中,据勾股定理得,,
所以. ………………………15分
法三:延长BA到点H,使得CH⊥AB.
在Rt△CHB中,AD⊥AB,CH⊥AB,故AD∥CH,
又D是BC的中点,所以A是BH的中点,
所以AH=AB=c,CH=2AD,且.
………………………10分
在Rt△CHA中,,AC=b,AH=c,
所以CH=bsin=eq \f(1,2)b,且c=bcs=eq \f(\r(,3),2)b.
………………………12分
所以,即,解得(负舍),
所以. ………………………15分
法四:延长AD到E,使AD=DE,连结EB,EC.
因为D是BC的中点,且AD=DE,
故四边形ABEC是平行四边形,BE=AC=b.
又,所以.
在Rt△BAE中,AB⊥AD,,AB=c,BE=AC=b,
所以,且.
………………………10分
在Rt△BAD中,AB⊥AD,AB=c,AD=eq \f(1,2)AE=eq \f(1,4)b,BD=eq \f(1,2)a=1,
据勾股定理,可得,
………………………13分
将代入上式,可得(负舍),
所以. ………………………15分
18.(本小题满分17分)
解:(1)设椭圆C的焦距为2c(c>0),
因为椭圆C的离心率为,所以,即,
据,得,即. ………………………2分
所以直线AB的方程为,即,
因为原点O到直线AB的距离为,
故,解得,
所以, ………………………4分
所以椭圆C的标准方程为. ………………………5分
(2)设直线l的方程为,其中,且,即.
设直线l与椭圆C交于点,.
联立方程组整理得,
所以,. ………………………8分
① 所以
为定值,得证.
………………………11分
② 法一:直线BM的方程为,令,得,故.
设直线BN与x轴交于点Q.
直线BN的方程为,令,得,故.
联立方程组整理得,
解得或0(舍),.
所以△BNT的面积
,
由①可知,,故,代入上式,
所以,
因为点N在x轴下方且不在y轴上,故或,得,
所以,
………………………14分
显然,当时,,
当时,,
故只需考虑,令,则,
所以,
当且仅当,,即时,不等式取等号,
所以△BNT的面积S的最大值为. ………………………17分
法二:直线BM的方程为,令,得,故.
设直线BN与x轴交于点Q.
直线BN的方程为,令,得,故.
由①可知,,故,
所以点A(2,0)是线段TQ的中点.
故△BNT的面积,其中d为点N到直线
AB的距离. ………………………14分
思路1 显然,当过点N且与直线AB平行的直线与椭圆C相切时,d取
最大值.
设直线的方程为,即,
联立方程组整理得,
据,解得(正舍).
所以平行直线:与直线l:之间的
距离为,即d的最大值为.
所以△BNT的面积S的最大值为.
………………………17分
思路2 因为直线l的方程为,
所以,
依题意,,,,故,
所以.
因为在椭圆C上,故,即,
所以,当且仅当时取
等号,故,
所以,
即△BNT的面积S的最大值为.
………………………17分
思路3 因为直线l的方程为,
所以,
因为在椭圆C上,故,
设,,不妨设,
所以,
当,,时,.
即△BNT的面积S的最大值为.
………………………17分
19.(本小题满分17分)
解:(1),,,
,,
,等号不同时取,
所以当时,,在上单调递增,.
(ⅰ)若,即,,在上单调递增,
所以在上的最小值为,符合题意.
………………………3分
(ⅱ)若,即,此时,
,
又函数在的图象不间断,
据零点存在性定理可知,存在,使得,
且当时,,在上单调递减,
所以,与题意矛盾,舍去.
综上所述,实数a的取值范围是. ………………………6分
(2)① 由(1)可知,当时,.
要证:函数在上具有性质S.
即证:当时,.
即证:当时,.
令,,则,
即,,,
所以在上单调递增,.
即当时,,得证. ………………………11分
② 法一:由①得,当时,,
所以当时,.
下面先证明两个不等式:(ⅰ),其中;(ⅱ),其
中.
(ⅰ)令,,则,在上单
调递增,所以,即当时,.
(ⅱ)令,,则,
所以在上单调递增,故,
即当时,,故,得.
………………………13分
据不等式(ⅱ)可知,当时,,
所以当时,.
结合不等式(ⅰ)可得,当时,
.
所以当时,. ………………………15分
当,时,,有.
所以.
又,
所以. ………………………17分
法二:要证:.
显然,当时,,结论成立.
只要证:当,时,.
即证:当,时,.
………………………13分
令,.
所以,,
所以,在上单调递减,
所以,在上单调递增,
所以,在上单调递增,
所以,即当时,.
………………………15分
所以当,时,,有,
所以当,时,.
所以.
………………………17分
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
C
D
B
A
C
B
A
A
题号
9
10
11
答案
AD
BCD
ACD
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