2024-2025学年广东省上进联考高三(上)段考数学试卷(10月份)(含答案)
展开1.已知3z=−1−2i,则z=( )
A. −35+65iB. −35−65iC. 35−65iD. 35+6n5i
2.已知集合A={x|x2+4x−5≥0},B={y|y= x−2024},则A∩B=( )
A. [−5,1]B. [1,2024)C. [1,+∞)D. [2024,+∞)
3.已知事件A,B互斥,且P(A)=P(B)=0.5,M满足P(M|A)=0.8,P(M|B)=0.7,则P(M)=( )
A. 0.25B. 0.35C. 0.4D. 0.75
4.向量a=(2,−12)在向量b=(1,3)上的投影向量的坐标为( )
A. (2,−12)B. (120,320)C. ( 220,3 220)D. (2 2,− 22)
5.已知底面半径为 5的圆锥的侧面展开图是圆心角为平角的扇形,则该圆锥的体积为( )
A. 2 15πB. 10 53πC. 5 153πD. 5 103π
6.已知椭圆C的离心率为cs40°,焦点为F1,F2,一个短轴顶点为B,则∠F1BF2=( )
A. 40°B. 50°C. 80°D. 100°
7.已知函数f(x)=4cs(ωx+φ)(ω>0)图象的一个最高点与相邻的对称中心之间的距离为5,则f(−6φπ)=( )
A. 0B. 2φC. 4D. φ2
8.已知D为双曲线C:x24−y2=1右支上一点,过点D分别作C的两条渐近线的平行线,与另外一条渐近线分别交于点A,B,则|DA|⋅|DB|=( )
A. 2B. 5C. 54D. 52
二、多选题:本题共3小题,共18分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。
9.为了弘扬奥运会中我国射击队员顽强拼搏的奋斗精神,某校射击兴趣小组组织了校内射击比赛,得到8名同学的射击环数如下:9,8,6,10,9,7,6,9(单位:环),则这组样本数据的( )
A. 极差为4B. 平均数是8C. 上四分位数是9D. 方差为4
10.已知函数f(x)不是常函数,且图象是一条连续不断的曲线,记f(x)的导函数为f′(x),则( )
A. 存在f(x)和实数t,使得f′(x)=tf(x)
B. 不存在f(x)和实数t,满足f(x)+f(t)=f(2x)
C. 存在f(x)和实数t,满足f(xt)=tf(x)
D. 若存在实数t满足f′(x)=f(x+t),则f(x)只能是指数函数
11.已知F(1,0),圆M:(x+1)2+y2=1,点P为圆M上一动点,以PF为直径的圆N交y轴于A,B两点,设A(xA,yA),B(xB,yB),P(xP,yP),则( )
A. 当点N在y轴上时,|PF|= 5B. |MN|的取值范围是[12,32]
C. yAyB=xPD. cs∠AFP=1|BF|
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.小明去超市从4种功能性提神饮料和5种电解质饮料中选3瓶进行购买,若每种饮料至多买一瓶,则功能性提神饮料和电解质饮料都至少买1瓶的买法种数为______.(用数字作答)
13.已知正数a,b满足(2a+1)(b+1)=4,则a+b的最小值为______.
14.若关于θ的方程sinθ−acsθcsθ+asinθ=−cs3θsin3θ在区间(0,π4)上有且仅有一个实数解,则实数a= ______.
四、解答题:本题共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15分)
已知△ABC的三个内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,且1sinC=2csB2sinA+sinB.
(1)求C;
(2)若a=b=2,求△ABC外接圆的半径.
16.(本小题15分)
已知函数f(x)=ex−a−lnxx−1.
(1)当a=0时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;
(2)当a=1时,证明:f(x)≥0.
17.(本小题15分)
已知抛物线C:y2=mx(m>0)的焦点为F,以F和C的准线上的两点为顶点可以构成边长为4 33的等边三角形.
(1)求C的方程;
(2)讨论过点(−2,1)的直线l与C的交点个数.
18.(本小题15分)
在三棱锥P−ABC中,PM⊥底面ABC,AB⊥AC,AB=1,AC= 2,M,N分别为BC,AC的中点,E为线段PA上一点,平面EBN⊥底面ABC.
(1)若PM=1,求二面角A−EN−B的余弦值;
(2)求PEAE.
19.(本小题17分)
已知数列{an}一共有m2(m>2)项,a1,a2,⋯,am成公差不为0的等差数列,对任意的i∈{1,2,⋯,m},ai,ai+m,⋯,ai+(m−2)m,ai+(m−1)m成等差数列,且对于不同的i,其公差为同一个非零常数.
(1)若m=3,a1=1,a4=3,a9=9,求数列{an}的各项之和;
(2)证明:a1,a(m+1)+1,a2(m+1)+1,⋯,a(m−1)(m+1)+1成等差数列;
(3)从1,2,⋯,m2中任取三个数p,q,r(p
3m−64m3−8m.
参考答案
1.A
2.C
3.D
4.B
5.C
6.D
7.C
8.C
9.ABC
10.AC
11.ACD
12.70
13.2 2−32
14.−2 2
15.解:(1)由1sinC=2csB2sinA+sinB,
可得2sinA+sinB=2csBsinC,
又A=π−(B+C),∴2sin(B+C)+sinB=2csBsinC,
∴2sinBcsC+2csBsinC+sinB=2csBsinC,
化简得2sinBcsC+sinB=0,
∵sinB≠0,∴csC=−12,
又C∈(0,π),∴C=2π3;
(2)在△ABC中,由余弦定理,
得c2=a2+b2−2abcsC=22+22−8cs2π3=12,
解得c=2 3,
设△ABC的外接圆半径为R,
则2R=csinC=4,
∴△ABC外接圆的半径为2.
16.解:(1)当a=0时,f(x)=ex−lnxx−1,f(1)=e−1,所以切点为(1,e−1),
又因为f′(x)=ex+lnx−1x2,所以f′(1)=e−1,所以在点(1,f(1))的切线的斜率为e−1,
因此曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y−(e−1)=(e−1)(x−1),
所以切线方程为y=(e−1)x.
(2)证明:当a=1时,原函数f(x)=ex−1−lnxx−1(x>0),导函数f′(x)=x2ex−1+lnx−1x2,
因此设φ(x)=x2ex−1+lnx−1,
那么其导函数φ′(x)=(x2+2x)ex−1+1x>0,因此φ(x)在(0,+∞)上单调递增,
又因为φ(1)=0,因此当0所以当0 所以f(x)在(0,1)上单调递减;
当x>1时,φ(x)>0,所以当x>1时,f′(x)>0,所以f(x)在(1,+∞)上单调递增,
所以f(x)≥f(1)=e1−1−ln11−1=0.
得证.
17.(1)解:已知抛物线C:y2=mx(m>0)的焦点为F,
则F(m4,0),准线方程为x=−m4,
以焦点和C的准线上的两点为顶点可以构成边长为4 33的等边三角形FAB,
则等边三角形的高为4 33× 32=2,
即焦点到准线的距离|m2|=2,
又m>0,
则m=4,
所以C的方程为y2=4x.
(2)若直线l的斜率存在,设l的方程为y−1=k(x+2),
由方程组y−1=k(x+2)y2=4x,
可得ky2−4y+4(2k+1)=0,
(Ⅰ)当k=0时,解得x=14,y=1,
此时方程只有一个实数解,
l与C只有一个公共点;
(Ⅱ)当k≠0时,方程的根的判别式为Δ=−16(2k2+k−1),
(ⅰ)由Δ=0,解得k=−1或12,
此时方程有两个相等的实数解,
l与C只有一个公共点;
(ⅱ)由Δ>0,
即2k2+k−1<0,
解得−1此时方程有两个不等的实数解,
l与C有两个公共点;
(ⅲ)由Δ<0,
即2k2+k−1>0,
解得k<−1或k>12,
此时方程没有实数解,
l与C没有公共点;
若直线l的斜率不存在,
则直线l的方程为x=−2,
易知l与C没有公共点.
综上,当l的方程为x=−2或l的斜率k<−1或k>12时,l与C的交点个数为0;当l的斜率k=0或−1或12时,l与C的交点个数为1;当l的斜率k∈(−1,0)∪(0,12)时,l与C的交点个数为2.
18.解:(1)如图所示,
连接AM交NB于点O,连接NM,
由于AB⊥AC,AB=1,AC= 2,M,N分别为BC,AC的中点,
因此∠MCA=∠MAC,tan∠ABN=ANAB= 22,tan∠MCA=ABAC= 22,
因此∠ABN=∠MAC=∠MCA,
所以∠MAC+∠MAB=∠MAB+∠ABN=90°,
因此BN⊥AM,
又因为底面ABC⊥平面EBN,底面ABC∩平面EBN=BN,AM⊂平面ABC,
因此AM⊥面EBN.
以A为坐标原点,AB,AC所在的直线分别为x,y轴,
过点A作垂直于平面ABC的直线为z轴建立如图所示的空间直角坐标系,
所以A(0,0,0),C(0, 2,0),B(1,0,0),P(12, 22,1),N(0, 22,0),M(12, 22,0),
AC=(0, 2,0),BN=(−1, 22,0),AP=(12, 22,1),AM=(12, 22,0),
所以平面EBN的一个法向量为n1=AM=(12, 22,0),
令平面PAC的一个法向量为n2=(x,y,z),
所以AP⋅n2=0AC⋅n2=0,解得12x+ 22y+z=0 2y=0,
令x=2,所以n2=(2,0,−1),
令二面角A−EN−B为θ,由图可知θ为锐角,
所以csθ=|cs〈n1,n2〉|=1 32× 5=2 1515,
所以二面角A−EN−B的余弦值为2 1515.
(2)根据第一问可知,AM⊥面EBN,
又因为OE⊂平面EBN,因此OE⊥AM,
由于PM⊥底面ABC,AM⊂平面ABC,
所以PM⊥AM,又因为PM,AM,OE⊂平面AMP,
所以PM//OE,又因为AB//MN,
因此PEAE=OMOA=MNAB=12.
19.解:(1)根据题意得a1+a7=2a4,a7=5,又由数列的定义知a8=7,a7+a9=2a8,
所以可得数列{an}各项如图所示.
所以数列{an}的各项之和为45.
(2)
如数表所示,因此可转换为证明左上至右下的对角线上的数成等差数列,
根据数列{an}的定义可知,该数表每行均为等差数列且公差相同,令公差为d1,
每列也为等差数列且公差相同,令公差为d2,
所以ak(m+1)+1−a(k−1)(m+1)+1=d1+d2,
所以数列{a(k−1)(m+1)+1}(1≤k≤m,k∈Z)是以d1+d2为公差,a1=2为首项的等差数列.
(3)将数表中的每个数看作一个点,
如果P,Q,R三点共线,并且关于中间的一点中心对称,所以显然这三个点对应的数构成等差数列.
因此该数表中,只需要纵列投影成等差数列即可,且横行投影成等差数列,
先对横行进行分析,在m个数中取三个数得到不相同的等差数列的方法数,
①若m为奇数,由上分析,同理可得每横行可以产生(m−1)24个等差数列,
此时p,q,r成等差数列且ap,aq,ar也成等差数列的总取法数为[(m−1)24]2×2+2m⋅(m−1)24=(m−1)2(m+1)28,
则Pm=(m−1)2(m+1)28Cm23=3(m−1)(m+1)4m2(m2−2)>3(m−1)4m(m2−2)>3(m−2)4m(m2−2)=3m−64m3−8m;
②若m为偶数,则公差为d1的等差数列的个数为m−2,公差为2d1的个数为m−4,⋯公差为(m2−1)d1的个数为2,共有m(m−2)4个等差数列,
此时p,q,r成等差数列且ap,aq,ar也成等差数列的总取法数为[m(m−2)4]2×2+2m⋅m(m−2)4=m2(m−2)(m+2)8,
则Pm=m2(m−2)(m+2)8Cm23=3(m−2)(m+2)4(m−1)(m+1)(m2−2)>3(m−2)4(m−1)(m2−2)>3m−64m3−8m.
综上所述:Pm>3m−64m3−8m成立. a1=1
a2=3
a3=5
a4=3
a5=5
a6=7
a7=5
a8=7
a9=9
a1=2
a2
a3
…
am
am+1
am+2
am+3
…
a2m
…
…
…
…
…
akm+1
akm+2
akm+3
…
am(k+1)
…
…
…
…
…
am(m−1)+1
am(m−1)+2
am(m−1)+3
…
am2
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