【高考押题】2025届高考数学模拟预测卷三新高考Ⅰ卷 [含答案]
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这是一份【高考押题】2025届高考数学模拟预测卷三新高考Ⅰ卷 [含答案],共12页。试卷主要包含了满足f−b=b−f,且f=f等内容,欢迎下载使用。
1.(5分)(2025•广东模拟)一组数据由小到大排列为2,4,5,x,11,14,15,39,41,50,已知该组数据的40%分位数是9.5,则x的值是( )
A.6B.7C.8D.9
2.(5分)(2023秋•鼓楼区校级期末)从圆x2+y2﹣2x﹣2y+1=0外一点P(3,2)向这个圆作两条切线,则两切线夹角的正切值为( )
A.43B.32C.35D.0
3.(5分)(2024春•东西湖区校级期中)已知数列{an}满足an+1=an2an−1,且a1=3,则a8=( )
A.3B.13C.53D.35
4.(5分)(2024•普陀区校级开学)如图,点M,N分别是正四面体ABCD棱AB,CD上的点,设BM=x,直线MN与直线BC所成的角为θ,则对于以下两个命题,各选项判断正确的是( )
①当ND=2CN时,θ随着x的增大而减小
②当CN=2ND时,θ随着x的增大而增大
A.①②都是真命题
B.①是假命题,②是真命题
C.①是真命题,②是假命题
D.①②都是假命题
5.(5分)(2022秋•潮州期末)已知抛物线E:y2=4x的焦点为F,过F的直线与E交于A,B两点,且|AF|=3|BF|.则△AOB的面积为( )
A.433B.233C.43D.83
6.(5分)2021年7月1日是我国建党100周年纪念日,5名老党员在这天相约来到革命圣地之一的西柏坡.5名老党员中有3名党员当年在同一个班,他们站成一排拍照留念时,要求同班的3名党员站在一起,且满足条件的每种排法都要拍一张照片,若将照片洗出来,每张照片0.5元(不含过塑费),且有一半的照片需要过塑,每张过塑费为0.75元.若将这些照片所需的费用平摊给每名老党员,则每名老党员需要支付的照片费为( )
A.5元B.6.3元C.7.2元D.9元
7.(5分)(2022•南京模拟)如图,某景区欲在两山顶A,C之间建缆车,需要测量两山顶间的距离.已知山高AB=2km,CD=6km,在水平面上E处测得山顶A的仰角为30°(B、D、E在同一水平面上),山顶C的仰角为60°,∠AEC=150°,则两山顶A,C之间的距离为( )
A.43kmB.47kmC.42kmD.45km
8.(5分)(2025春•观山湖区校级月考)已知函数f(x)=|x−a|+2x,若不等式f(x)≥2在x∈[1,2]上恒成立,则参数a的取值范围是( )
A.[1,3]B.(﹣∞,1]∪[3,+∞)
C.[22−2,3]D.(−∞,22−2]∪[3,+∞)
二.多选题(共3小题,满分18分,每小题6分)
(多选)9.(6分)已知全集U=R,集合A={x|1≤x≤3或4<x<6},集合B={x|2≤x<5},则下列集合运算正确的是( )
A.∁UA={x|x<1或3<x<4或x>6}
B.A∩(∁UB)={x|1≤x<2或5≤x<6}
C.(∁UA)∪B={x|x<1或2<x<5或x>6}
D.∁U(∁UB)={x|2≤x<5}
(多选)10.(6分)(2023秋•牡丹区校级月考)定义在R上的函数f(x)满足f(x+π3)−b=b−f(π3−x),且f(x)=f(5π3−x).若f′(x)=g(x),则下列说法正确的是( )
A.2π为f(x)的一个周期
B.g(x)−g(2π3−x)=0
C.若f(x)max+f(x)min=2,则b=1
D.f(x)在(π3,5π6)上单调递增
(多选)11.(6分)(2023秋•辽宁期末)已知数列C1:0,1,0,1,0,现在对该数列进行一种变换,规则f:每个0都变为“1,0,1”,每个1都变为“0,1,0”,得到一个新数列,记数列Ck+1=f(∁k),k=1,2,3,…,且∁n的所有项的和为Sn,则以下判断正确的是( )
A.∁n的项数为5•3n﹣1B.S3=22
C.C4中1的个数为68D.Sn=5⋅3n−1−12
三.填空题(共3小题,满分15分,每小题5分)
12.(5分)(2024春•青冈县校级期中)设复数z=(2+i)(1﹣2i),则|z|= .
13.(5分)(2023•天津模拟)我国中医药选出的“三药三方”对治疗新冠肺炎均有显著效果,“三药”分别为金花清感颗粒、连花清瘟胶囊、血必净注射液;“三方”分别为清肺排毒汤、化湿败毒方、宜肺败毒方.若某医生从“三药三方”中随机选出三种药方,事件A表示选出的三种药方中至少有一药,事件B表示选出的三种药方中至少有一方,则P(A|B)= .
14.(5分)(2024秋•杨浦区校级期中)如图,对于一个给定的四面体A1A2A3A4,存在四个依次排列且互相平行的平面α1、α2、α3、α4,使得Ai∈αi(i=1,2,3,4),且其中每相邻的两个平面间的距离都相等.记四面体A1A2A3A4夹在平面αi与αi+1之间的体积为Vi(i=1,2,3).则V1+V3V2= .
四.解答题(共5小题,满分77分)
15.(13分)(2023春•资阳期末)中国茶文化源远流长,历久弥新,生生不息.某学校高中一年级某社团为了解人们喝茶习惯,利用课余时间随机对400个人进行了调查了解,得到如下列联表:
(1)通过计算判断,有没有99%的把握认为是否“经常喝茶”与性别有关系?
(2)根据样本数据,在“经常喝茶”的人中按性别用分层抽样的方法抽取了6人.若从这6人中随机选择2人进行访谈,求所抽取的2人中至少有1名女性的概率.
附表及公式
其中K2=n(ad−bc)2(a+b)(c+d)(a+c)(b+d),n=a+b+c+d.
16.(15分)(2025•南沙区校级模拟)如图四棱锥P﹣ABCD中,PA⊥底面ABCD,△ACD是边长为2的等边三角形,且AB=BC=2,PA=2,点M在棱PC上.
(1)求证:平面PAC⊥平面PBD;
(2)若CM→=14CP→,求直线MB与平面PBD所成角的正弦值.
17.(15分)(2023秋•射阳县校级期末)已知函数f(x)=x−ax−lnx(a∈R).
(1)讨论f(x)的极值;
(2)求f(x)在[1e,e]上的最大值g(a).
18.(17分)(2025•山西模拟)在坐标平面xOy中,A1,A2分别是椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左右顶点,且C的短轴长为2,离心率为63.过OA1的中点B的直线l(不与x轴重合)与C交于D,E两点.
(1)求C的方程;
(2)证明:A1D⊥A1E;
(3)直线A1D和A2E的斜率比值是否为定值?若是,求出该定值;若不是,说明理由.
19.(17分)(2025•德阳模拟)已知函数f(x),若存在实数s、t使得对∀x∈R,都有f(x+2)+sf(x+1)+f(x)=t成立,则称函数f(x)为“(s,t)函数”.
(1)f(x)=ax2﹣2x(a≠0)是否为“(s,t)函数”?说明理由;
(2)已知f(x)≠f(x+1),若f(x)为“(s,t)函数”,请确定实数s、t的值,使得f(x)+f(x+1)是以2为周期的周期函数;
(3)已知f(x)为“(2,5)函数”,记g(x)=e2025﹣f(n)lnx(n∈N*),若g(x)在(0,2025)上单调递减,且f(1)=1,f(2)=2,求n的最小值n0,并求f(1)+f(2)+⋯+f(n0)的值.
2025届高考数学模拟预测卷(新高考Ⅰ)
答案与试题解析
一.选择题(共8小题,满分40分,每小题5分)
1.(5分)(2025•广东模拟)一组数据由小到大排列为2,4,5,x,11,14,15,39,41,50,已知该组数据的40%分位数是9.5,则x的值是( )
A.6B.7C.8D.9
【考点】百分位数.
【专题】整体思想;定义法;概率与统计;运算求解.
【正确答案】C
【分析】直接利用百分位数的求法列式求解x值.
解:该组数据共10个数,
由10×40%=4,可知该组数据的40%分位数是第四个数与第五个数的平均数,
等于x+112=9.5,即x=8.
故选:C.
【点评】本题考查百分位数的求法,是基础题.
2.(5分)(2023秋•鼓楼区校级期末)从圆x2+y2﹣2x﹣2y+1=0外一点P(3,2)向这个圆作两条切线,则两切线夹角的正切值为( )
A.43B.32C.35D.0
【考点】过圆外一点的圆的切线方程.
【专题】转化思想;转化法;直线与圆;运算求解.
【正确答案】A
【分析】根据直线与圆位置关系,结合二倍角公式即可求解.
解:由x2﹣2x+y2﹣2y+1=0得(x﹣1)2+(y﹣1)2=1,
所以圆心为A(1,1),半径为r=1,设切点分别为B,C,连接PA,则∠BPC为两切线的夹角,
由于|PA|=(3−1)2+(2−1)2=5,所以sin∠APB=|AB||AP|=15,
由二倍角公式可得cs∠CPB=1−2sin2∠APB=1−2(15)2=35,sin∠CPB=45,
所以正切值为43.
故选:A.
【点评】本题主要考查直线与圆的位置关系,属于基础题.
3.(5分)(2024春•东西湖区校级期中)已知数列{an}满足an+1=an2an−1,且a1=3,则a8=( )
A.3B.13C.53D.35
【考点】数列递推式.
【专题】计算题;方程思想;定义法;点列、递归数列与数学归纳法;逻辑思维;运算求解.
【正确答案】D
【分析】由递推关系证明数列{1an−1}是等比数列从而得1an−1=23×(−1)n,代入n=8即可求解.
解:由题意1an+1=2−1an,即1an+1−1=−(1an−1),
所以数列{1an−1}是以1a1−1=−23为首项,﹣1为公比的等比数列,
从而1an−1=23×(−1)n,
所以1a8−1=23×(−1)8=23,解得a8=35.
故选:D.
【点评】本题主要考查数列的递推公式,考查学生归纳推理与数学运算的能力,属于中档题.
4.(5分)(2024•普陀区校级开学)如图,点M,N分别是正四面体ABCD棱AB,CD上的点,设BM=x,直线MN与直线BC所成的角为θ,则对于以下两个命题,各选项判断正确的是( )
①当ND=2CN时,θ随着x的增大而减小
②当CN=2ND时,θ随着x的增大而增大
A.①②都是真命题
B.①是假命题,②是真命题
C.①是真命题,②是假命题
D.①②都是假命题
【考点】异面直线及其所成的角.
【专题】转化思想;综合法;空间位置关系与距离;空间角;逻辑思维;运算求解.
【正确答案】B
【分析】根据条件,分别求出异面直线的平面角,三角形,利用余弦定理,解出三边长,利用余弦定理表示出csθ,利用导数性质判断单调性即可.
解:当ND=2CN时,作NF∥BC交BD于F点,如图,
∴直线MN与直线BC所成的角即直线MN与直线NF所成角,即∠MNF=θ,
设正四面体的棱长3,则CN=BF=1,FN=2,
在△MBF中,由余弦定理可得MF2=BM2+BF2﹣2BM•NF•cs∠MBF=x2+1﹣2xcs60°=x2+1﹣x,
∴MF=x2−x+1,同理在△BCN中,由余弦定理可得BN=7,
∴AN=BN=7,
在△ABN中,由余弦定理可得:
cs∠ABN=AB2+BN2−AN22AB⋅BN=BM2+BN2−MN22BM⋅BN,化简可得MN=x2−3x+7,
在△FMN中,有csθ=5−x2x2−3x+7=121+18−7xx2−3x+7(x∈[0,3]),
令f(x)=18−7xx2−3x+7,则f′(x)=7x2−36x+5(x2−3x+7)2,
当x∈[0,3]时,f′(x)=7x2−36x+5(x2−3x+7)2有正有负,函数有增有减,∴①错误;
当CN=2ND时,作NE∥BC交BD于E点,如图,
∴直线MN与直线BC所成角即为直线MN与直线NE所成角,即∠MNE=θ,
同样设正四面体的棱长为3,则CN=BF=2,FN=2,
∴ME=x2−2x+4,AN=BN=7,
在△ABN中,有cs∠ABN=9+7−72×3×7=327,
∴MN2=x2+7−2×x×7×327=x2﹣3x+7,即MN=x2−3x+7,
△MNE中,csθ=4−x2x2−3x+7=121+9−5xx2−3x+7,x∈[0,3],
令f(x)=9−5xx2−3x+7,则f′(x)=5x2−18x−8(x2−3x+7)2<0,
∴f(x)在定义域内单调递减,即x增大,f(x)减小,即csθ减小,
从而θ增大,∴②正确.
故选:B.
【点评】本题考查异面直线、余弦定理、导数性质、单调性等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.
5.(5分)(2022秋•潮州期末)已知抛物线E:y2=4x的焦点为F,过F的直线与E交于A,B两点,且|AF|=3|BF|.则△AOB的面积为( )
A.433B.233C.43D.83
【考点】抛物线的焦点与准线;直线与抛物线的综合.
【专题】方程思想;转化思想;转化法;圆锥曲线的定义、性质与方程;逻辑思维;运算求解.
【正确答案】A
【分析】由题意不妨设点A在第一象限,联立方程可得y2﹣4my﹣4=0,利用韦达定理求y1,y2,即可得出答案.
解:抛物线E:y2=4x的焦点F为(1,0),
不妨设点A在第一象限,设直线AB的方程为x=my+1(m≥0),A(x1,y1),B(x2,y2),
联立y1=−3y2y1+y2=4mx=my+1y2=4x,整理得y2﹣4my﹣4=0,
则Δ=16(m2+1)>0,y1+y2=4m,y1y2=﹣4,
又|AF|=3|BF|,则y1=﹣3y2,
联立y1=−3y2y1+y2=4m,解得y1=6my2=−2m,
代入y1y2=﹣4得6m×(﹣2m)=﹣4,解得m=33或m=−33(不合题意,舍去),
∴y1=23y2=−233,
故△AOB的面积S=12|OF|×|y1−y2|=12×1×833=433.
故选:A.
【点评】本题考查抛物线的性质,考查转化思想和方程思想,考查逻辑推理能力和运算能力,属于中档题.
6.(5分)2021年7月1日是我国建党100周年纪念日,5名老党员在这天相约来到革命圣地之一的西柏坡.5名老党员中有3名党员当年在同一个班,他们站成一排拍照留念时,要求同班的3名党员站在一起,且满足条件的每种排法都要拍一张照片,若将照片洗出来,每张照片0.5元(不含过塑费),且有一半的照片需要过塑,每张过塑费为0.75元.若将这些照片所需的费用平摊给每名老党员,则每名老党员需要支付的照片费为( )
A.5元B.6.3元C.7.2元D.9元
【考点】部分位置的元素有限制的排列问题.
【专题】整体思想;综合法;排列组合;运算求解.
【正确答案】B
【分析】结合相邻问题捆绑法求解.
解:5名老党员按要求照相共有A33A33=36张照片,
又将照片洗出来,每张照片0.5元(不含过塑费),且有一半的照片需要过塑,每张过塑费为0.75元.
若将这些照片所需的费用平摊给每名老党员,
则每名老党员需要支付的照片费为18×0.5+1.25×185=6.3(元).
故选:B.
【点评】本题考查了排列、组合及简单计数问题,属基础题.
7.(5分)(2022•南京模拟)如图,某景区欲在两山顶A,C之间建缆车,需要测量两山顶间的距离.已知山高AB=2km,CD=6km,在水平面上E处测得山顶A的仰角为30°(B、D、E在同一水平面上),山顶C的仰角为60°,∠AEC=150°,则两山顶A,C之间的距离为( )
A.43kmB.47kmC.42kmD.45km
【考点】解三角形.
【专题】计算题;转化思想;综合法;解三角形;运算求解.
【正确答案】B
【分析】利用直角三角形的边角关系,求得AE和CE的长,再利用余弦定理求得AC的长.
解:因为AB=2,∠BEA=30°,所以AE=4;
因为CD=6,∠CED=60°,所以CE=43;
在△AEC,AC2=42+(43)2−2×4×43⋅cs150°=112
所以AC=47.
故选:B.
【点评】本题考查了三角形的边角关系应用问题,也考查了解三角形的应用问题,是基础题.
8.(5分)(2025春•观山湖区校级月考)已知函数f(x)=|x−a|+2x,若不等式f(x)≥2在x∈[1,2]上恒成立,则参数a的取值范围是( )
A.[1,3]B.(﹣∞,1]∪[3,+∞)
C.[22−2,3]D.(−∞,22−2]∪[3,+∞)
【考点】函数恒成立问题.
【专题】分类讨论;函数思想;转化思想;数形结合法;综合法;函数的性质及应用;导数的概念及应用;逻辑思维;运算求解.
【正确答案】D
【分析】由题意可得|x−a|≥2−2x,作h(x)=|x﹣a|和g(x)=2−2x在x∈[1,2]上的图象,h(x)=|x﹣a|的图象在g(x)=2−2x图象上方,分h(x)图象在g(x)图象左右两侧两种情况讨论,结合导数的几何意义即可得解.
解:因为f(x)≥2在x∈[1,2]上恒成立,
即|x−a|+2x≥2,x∈[1,2],得|x−a|≥2−2x,
令g(x)=2−2x,
易知g(x)在[1,2]上单调递增,且值域为[0,1],
作出h(x)=|x﹣a|和g(x)=2−2x在x∈[1,2]上的图象,如图所示:
由题意,h(x)=|x﹣a|的图象在g(x)=2−2x图象上方,
h(x)=|x﹣a|随a值移动,
①当h(x)图象在g(x)图象左侧,h(x)移动到与g(x)相切时,
设h(x)=x﹣a与g(x)=2−2x相切,
因为g′(x)=2x2,
设切点为(x0,x0﹣a),
则2x02=1x0−a=2−2x0,
且由图象可得x0>0,
所以x0=2,a=22−2,
结合图象,a≤22−2.
②当f(x)图象在g(x)图象右侧,
若f(x)与g(x)相交于点(2,1),f(2)=a﹣2=1,
得a=3,结合图象,a≥3,
综上,a∈(−∞,22−2]∪[3,+∞).
故选:D.
【点评】本题考查了函数恒成立问题、转化思想、数形结合思想及分类讨论思想,考查了导数的向何意义,属于中档题.
二.多选题(共3小题,满分18分,每小题6分)
(多选)9.(6分)已知全集U=R,集合A={x|1≤x≤3或4<x<6},集合B={x|2≤x<5},则下列集合运算正确的是( )
A.∁UA={x|x<1或3<x<4或x>6}
B.A∩(∁UB)={x|1≤x<2或5≤x<6}
C.(∁UA)∪B={x|x<1或2<x<5或x>6}
D.∁U(∁UB)={x|2≤x<5}
【考点】集合的交并补混合运算.
【专题】集合思想;综合法;集合;运算求解.
【正确答案】BD
【分析】利用集合的基本运算求解.
解:对于A,∁UA={x|x<1或3<x≤4或x≥6},故A错误;
对于B,因为∁UB={x<2或x≥5},A={x|1≤x≤3或4<x<6},
所以A∩(∁UB)={x|1≤x<2或5≤x<6},故B正确;
对于C,因为∁UA={x|x<1或3<x≤4或x≥6},B={x|2≤x<5},
所以(∁UA)∪B={x|x<1或2≤x<5或x≥6},故C错误;
对于D,∁U(∁UB)=B={x|2≤x<5},故D正确.
故选:BD.
【点评】本题主要考查了集合的基本运算,属于基础题.
(多选)10.(6分)(2023秋•牡丹区校级月考)定义在R上的函数f(x)满足f(x+π3)−b=b−f(π3−x),且f(x)=f(5π3−x).若f′(x)=g(x),则下列说法正确的是( )
A.2π为f(x)的一个周期
B.g(x)−g(2π3−x)=0
C.若f(x)max+f(x)min=2,则b=1
D.f(x)在(π3,5π6)上单调递增
【考点】抽象函数的周期性;函数的单调性;函数的周期性.
【专题】计算题;方程思想;转化思想;综合法;函数的性质及应用;运算求解.
【正确答案】ABC
【分析】根据题意,选项A,只需将x进行替换,得到f(x)=2b﹣f(x﹣π),进一步得出f(x+2π)=f(x);选项B,将等式f(x+π3)−b=b−f(π3−x)两侧对应函数分别求导即可;选项C,满足f(x+π3)−b=b−f(π3−x),得出f(x)图象关于点(π3,b)中心对称,函数f(x)的最大值和最小值点也关于该点对称,求值即可;选项D,已知条件中函数f(x)没有单调性,无法做出判断,综合可得答案.
解:根据题意,依次分析选项:
对于A,由f(x+π3)−b=b−f(π3−x),
将x替换成x−π3,得f(x)=2b−f(2π3−x),
因为f(x)=f(5π3−x),
由上面两个式子,f(5π3−x)=2b−f(2π3−x);
将x替换成5π3−x,f(x)=2b﹣f(x﹣π),所以f(x+π)=2b﹣f(x);
所以f(x+2π)=2b﹣f(x+π)=2b﹣(2b﹣f(x))=f(x),
所以2π为f(x)的一个周期,所以A正确;
对于B,将等式f(x+π3)−b=b−f(π3−x)两侧对应函数分别求导,
得f′(x+π3)=f′(π3−x),即g(x)=g(2π3−x)成立,所以B正确;
对于C,满足f(x+π3)−b=b−f(π3−x),即函数图象关于点(π3,b)中心对称,
函数f(x)的最大值和最小值点定存在关于点(π3,b)中心对称的对应关系,
所以f(x)max+f(x)min2=b,故b=1,C正确;
对于D,已知条件中函数f(x)没有单调性,无法判断f(x)在(π3,5π6)上单调递增,所以D不正确;
故选:ABC.
【点评】本题考查抽象函数周期性、单调性的分析,涉及导数的应用,属于中档题.
(多选)11.(6分)(2023秋•辽宁期末)已知数列C1:0,1,0,1,0,现在对该数列进行一种变换,规则f:每个0都变为“1,0,1”,每个1都变为“0,1,0”,得到一个新数列,记数列Ck+1=f(∁k),k=1,2,3,…,且∁n的所有项的和为Sn,则以下判断正确的是( )
A.∁n的项数为5•3n﹣1B.S3=22
C.C4中1的个数为68D.Sn=5⋅3n−1−12
【考点】数列的应用.
【专题】计算题;转化思想;综合法;等差数列与等比数列;运算求解.
【正确答案】ABC
【分析】设数列{∁n}的项数为一个数列{an},可得{an}为首相a1=5,公比q=3的等比数列,据此计算可可判断每个选面的正确性.
解:设数列{∁n}的项数为一个数列{an},因为C1中有5项,即a1=5,
根据题意:在f作用下,每个0都变为1,0,1”,每个1都变为“0,1,0”,
所以有an=3an+1(n∈N∗),由此可知数列{an}为首相a1=5,公比q=3的等比数列,
所以{∁n}的项数为an=5⋅3n−1,
根据变换规则,若数列的各项中,1与0的个数相同,则与之相邻的下一个数列中1与0的个数也相同;
若1比0多n个,则与之相邻的下一个数列中1比0的个数少n个;
若1比0少n个,则与之相邻的下一个数列中1比0的个数多n个;
因为C1中有5项,其中2个1,3个0,1比0少1个,所以C2的15项中,1比0的个数多1个;
以此类推,若n为奇数,则数列的各项中1比0少1个,若n为偶数,则数列的各项中1比0多1个;
根据以上分析∁n的项数为5•3n﹣1,所以A正确;
C3中共有45项,其中n=3为奇数,所以数列中有45−12=22个1,
有45﹣22=23个0,所以S3=22,所以B正确;
C4中n=4,项数为5•33=135,n为偶数,所以1的个数为135+12=68.所以C正确;
D选项,Sn+1的值与n的奇偶有关Sn=5⋅3n−1−12,n为奇数5⋅3n−1+12,n为偶数,所以D错误.
故选:ABC.
【点评】本题考查数列的应用,数列求和问题,等比数列的定义与通项公式的应用,等比数列的求和公式的应用,属中档题.
三.填空题(共3小题,满分15分,每小题5分)
12.(5分)(2024春•青冈县校级期中)设复数z=(2+i)(1﹣2i),则|z|= 5 .
【考点】复数的模;复数的乘法及乘方运算.
【专题】对应思想;定义法;数系的扩充和复数;运算求解.
【正确答案】5.
【分析】先化简复数z,再利用复数的模的公式求解.
解:z=(2+i)(1﹣2i)=2﹣4i+i﹣2i2=4﹣3i,
则|z|=42+(−3)2=5.
故5.
【点评】本题考查复数代数形式的乘除运算,考查复数模的求法,是基础题.
13.(5分)(2023•天津模拟)我国中医药选出的“三药三方”对治疗新冠肺炎均有显著效果,“三药”分别为金花清感颗粒、连花清瘟胶囊、血必净注射液;“三方”分别为清肺排毒汤、化湿败毒方、宜肺败毒方.若某医生从“三药三方”中随机选出三种药方,事件A表示选出的三种药方中至少有一药,事件B表示选出的三种药方中至少有一方,则P(A|B)= 1819 .
【考点】求解条件概率.
【专题】计算题;整体思想;综合法;概率与统计;运算求解;时事热点类.
【正确答案】1819.
【分析】利用古典概型求出事件B的概率及事件AB的概率,再利用条件概率公式计算作答.
解:依题意,P(B)=1−C33C63=1920,P(AB)=C31C32+C32C31C63=910,
听以P(A|B)=P(AB)P(B)=1819.
故1819.
【点评】本题考查了条件概率的计算,属于基础题.
14.(5分)(2024秋•杨浦区校级期中)如图,对于一个给定的四面体A1A2A3A4,存在四个依次排列且互相平行的平面α1、α2、α3、α4,使得Ai∈αi(i=1,2,3,4),且其中每相邻的两个平面间的距离都相等.记四面体A1A2A3A4夹在平面αi与αi+1之间的体积为Vi(i=1,2,3).则V1+V3V2= 12 .
【考点】棱锥的体积.
【专题】转化思想;综合法;立体几何;运算求解.
【正确答案】12.
【分析】先作出辅助线,得到面面平行,故平面A2EG即为平面α2,平面A3FP即为平面α3,计算出V1=16V,V3=16V,V2=V−V1−V3=23V,计算出V1+V3V2=12.
解:取A1A3的中点G,A2A4的中点P,A1A4的三等分点分别为E,F,其中E靠近A1,
则A2E∥FP,EG∥A3F,又A2E⊄平面A3FP,FP⊂平面A3FP,
所以A2E∥平面A3FP,
同理EG∥平面A3FP,又EG∩A2E=E,
所以平面A3FP∥平面A2EG,
所以A1到平面A2EG的距离,A4到平面A3FP的距离,平面A2EG与A3FP的距离都相等,
所以平面A2EG即为平面α2,平面A3FP即为平面α3,
故VE−A1A2G=V1,VF−A3A4P=V3,
设四面体A1A2A3A4的体积为V,
因为S△A1A2G=12S△A1A2A3,A1E=13A1A4,
所以点E到底面A1A2A3的距离为点A4到平面A1A2A3的距离的13,
所以V1=16V,同理可得V3=16V,
所以V2=V−V1−V3=23V,
所以V1+V3V2=13V23V=12.
故12.
【点评】本题考查几何体的体积问题,属中档题.
四.解答题(共5小题,满分77分)
15.(13分)(2023春•资阳期末)中国茶文化源远流长,历久弥新,生生不息.某学校高中一年级某社团为了解人们喝茶习惯,利用课余时间随机对400个人进行了调查了解,得到如下列联表:
(1)通过计算判断,有没有99%的把握认为是否“经常喝茶”与性别有关系?
(2)根据样本数据,在“经常喝茶”的人中按性别用分层抽样的方法抽取了6人.若从这6人中随机选择2人进行访谈,求所抽取的2人中至少有1名女性的概率.
附表及公式
其中K2=n(ad−bc)2(a+b)(c+d)(a+c)(b+d),n=a+b+c+d.
【考点】独立性检验;古典概型及其概率计算公式.
【专题】转化思想;综合法;概率与统计;运算求解.
【正确答案】(1)有99%的把握认为是否“经常喝茶”与性别有关系;(2)35.
【分析】(1)先计算随机变量K2的值,再根据独立性检验原理,即可求解;
(2)根据古典概型的概率公式,计算即可求解.
解:(1)根据列联表中数据可得:
K2=400×(50×100−200×50)2100×300×250×150≈8.889>6.635,
∴有99%的把握认为是否“经常喝茶”与性别有关系;
(2)∵在“经常喝茶”的人中按性别用分层抽样的方法抽取了6人,
∴由表可得这6人中男性4人,女性2人,
∴所求概率P=1−C42C62=35.
【点评】本题考查独立性检验原理的应用,古典概型的概率公式的应用,属基础题.
16.(15分)(2025•南沙区校级模拟)如图四棱锥P﹣ABCD中,PA⊥底面ABCD,△ACD是边长为2的等边三角形,且AB=BC=2,PA=2,点M在棱PC上.
(1)求证:平面PAC⊥平面PBD;
(2)若CM→=14CP→,求直线MB与平面PBD所成角的正弦值.
【考点】空间向量法求解直线与平面所成的角;平面与平面垂直.
【专题】转化思想;向量法;空间位置关系与距离;空间角;运算求解;空间想象.
【正确答案】(1)证明过程请见解答;(2)3010.
【分析】(1)取AC的中点O,连接OB,OD,分别证明AC⊥BD,PA⊥BD,再由线面、面面垂直的判定定理即可得证;
(2)先说明OC,OD,OE两两垂直,再以O为原点建系,利用向量法求线面角的正弦值即可.
(1)证明:取AC的中点O,连接OB,OD,
∵AB=BC,AD=CD,
∴AC⊥OB,AC⊥OD,
∴O,B,D三点共线,
∴AC⊥BD,
∵PA⊥底面ABCD,BD⊂底面ABCD,∴PA⊥BD,
又PA,AC⊂平面PAC,PA∩AC=A,∴BD⊥平面PAC,
∵BD⊂平面PBD,∴平面PAC⊥平面PBD.
(2)解:取CP中点E,连接OE,则OE∥PA,
∵PA⊥底面ABCD,
∴EO⊥底面ABCD,
∴OC,OD,OE两两垂直,
故以O为原点建立如图所示的空间直角坐标系,
则B(0,−1,0),C(1,0,0),D(0,3,0),P(−1,0,2),M(12,0,12),
∴BD→=(0,3+1,0),BP→=(−1,1,2),BM→=(12,1,12),
设平面PBD的法向量为n→=(x,y,z),则n→⋅BD→=(3+1)y=0n→⋅BP→=−x+y+2z=0,
令z=1,得x=2,y=0,∴n→=(2,0,1),
设直线MB与平面PBD所成角为θ,
则sinθ=|cs〈BM→,n→〉|=|BM→⋅n→||BM→||n→|=1+1232×5=3010,
∴直线MB与平面PBD所成角的正弦值为3010.
【点评】本题考查立体几何的综合应用,熟练掌握线面垂直的判定与性质定理,面面垂直的判定定理,以及利用向量法求线面角是解题的关键,考查空间立体感,逻辑推理能力和运算能力,属于中档题.
17.(15分)(2023秋•射阳县校级期末)已知函数f(x)=x−ax−lnx(a∈R).
(1)讨论f(x)的极值;
(2)求f(x)在[1e,e]上的最大值g(a).
【考点】利用导数求解函数的极值;利用导数求解函数的最值.
【专题】函数思想;定义法;导数的综合应用;逻辑思维.
【正确答案】(1)f(x)的极大值为f(a)=﹣lna,无极小值;
(2)g(a)=−ae,a≥e−lna,1e<a<e2−ea,a≤1e.
【分析】(1)对f(x)求导,根据a的范围讨论单调性,求极值;
(2)根据单调性求函数在区间上的最值.
解:(1)定义域(0,+∞),f′(x)=a−xx2,
①a≤0时,f′(x)<0成立,所以f(x)在(0,+∞)上递减,所以f(x)无极值;
②a>0时,当x>a时,f′(x)<0,当0<x<a时,f′(x)>0,
所以f(x)在(0,a)上单调递增,(a,+∞)单调递减,
所以f(x)的极大值为f(a)=﹣lna,无极小值;
(2)a≤1e时,f(x)在[1e,e]单调递减,所以f(x)max=f(1e)=2−ea;
1e<a<e时,f(x)在[1e,a]上单调递增,[a,e]单调递减,所以f(x)max=f(a)=﹣lna;
a≥e时,f(x)在[1e,e]单增,所以f(x)max=f(e)=−ae.
综上:g(a)=−ae,a≥e−lna,1e<a<e2−ea,a≤1e.
【点评】本题考查导数综合应用,属于中档题.
18.(17分)(2025•山西模拟)在坐标平面xOy中,A1,A2分别是椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左右顶点,且C的短轴长为2,离心率为63.过OA1的中点B的直线l(不与x轴重合)与C交于D,E两点.
(1)求C的方程;
(2)证明:A1D⊥A1E;
(3)直线A1D和A2E的斜率比值是否为定值?若是,求出该定值;若不是,说明理由.
【考点】椭圆的定点及定值问题;根据椭圆的几何特征求标准方程;根据abc及其关系式求椭圆的标准方程.
【专题】方程思想;转化思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;运算求解.
【正确答案】(1)x23+y2=1;
(2)证明见解析;
(3)是定值,定值为3.
【分析】(1)建立关于a、b、c的方程组,即可求解椭圆C的方程;
(2)设出直线l的方程及点D、E的坐标,并与椭圆方程联立,结合韦达定理计算向量A1D→与A1E→的数量积,即可证明;
(3)表示出直线A1D和A2E的斜率比,结合韦达定理计算化简即可求解.
解:(1)设椭圆C的半焦距为c,因为C的短轴长为2,离心率为63,
所以b=1ca=63a2−1=c2,解得a2=3,
所以C的方程为:x23+y2=1.
(2)证明:由椭圆方程可得A1(−3,0),A2(3,0).
显然直线l的斜率不为0,则设直线l方程为:x=my−32,
联立x=my−32x2+3y2=3,消去x得(m2+3)y2−3my−94=0,Δ=3m2+9(m2+3)=12m2+27>0,
设D(x1,y1),E(x2,y2),则y1+y2=3mm2+3,y1y2=−94(m2+3),(*)
因为A1D→⋅A1E→=(x1+3,y1)⋅(x2+3,y2)=(my1+32)(my2+32)+y1y2
=(m2+1)y1y2+3m2(y1+y2)+34=−9(m2+1)4(m2+3)+3m22(m2+3)+34=0,
所以A1D→⊥A1E→,即A1D⊥A1E.
(3)直线A1D和A2E的斜率比值为定值,理由如下:
因为kA1DkA2E=y1x1+3y2x2−3=y1(x2−3)y2(x1+3)=y1(my2−332)y2(my1+32)=my1y2−332y1my1y2+32y2,
由(*)知,my1y2=−334(y1+y2),
代入上式得kA1DkA2E=−334(y1+y2)−332y1−334(y1+y2)+32y2=−934y1−334y2−334y1−34y2=3,
所以直线A1D和A2E的斜率比值为定值3.
【点评】本题考查了直线与椭圆的综合,考查了方程思想及转化思想,属于中档题.
19.(17分)(2025•德阳模拟)已知函数f(x),若存在实数s、t使得对∀x∈R,都有f(x+2)+sf(x+1)+f(x)=t成立,则称函数f(x)为“(s,t)函数”.
(1)f(x)=ax2﹣2x(a≠0)是否为“(s,t)函数”?说明理由;
(2)已知f(x)≠f(x+1),若f(x)为“(s,t)函数”,请确定实数s、t的值,使得f(x)+f(x+1)是以2为周期的周期函数;
(3)已知f(x)为“(2,5)函数”,记g(x)=e2025﹣f(n)lnx(n∈N*),若g(x)在(0,2025)上单调递减,且f(1)=1,f(2)=2,求n的最小值n0,并求f(1)+f(2)+⋯+f(n0)的值.
【考点】函数与方程的综合运用.
【专题】新定义;函数思想;综合法;定义法;函数的性质及应用;导数的综合应用;等差数列与等比数列;逻辑思维;运算求解;新定义类.
【正确答案】(1)f(x)是“(﹣2,2a)函数”,理由见解析;
(2)s=2,t∈R;
(3)6072.
【分析】(1)由“(s,t)函数”的定义即可判断;
(2)结合“(s,t)函数”及周期函数的定义求解即可;
(3)由题意可得f(n)=3−n2,n为奇数n2+1,n为偶数,由g(x)在(0,2025)上单调递减,可得f(n)≥xex﹣2025在(0,2025)上恒成立.从而得f(n)≥2025,再由f(n)的解析式求解即可.
解:(1)f(x)是“(﹣2,2a)函数”,理由如下:
若f(x)=ax2﹣2x(a≠0)为“(s,t)函数”,
则f(x+2)+sf(x+1)+f(x)=t成立,
即a(x+2)2﹣2(x+2)+s[a(x+1)2﹣2(x+1)]+ax2﹣2x=t,
整理得:(2a+sa)x2﹣(4a+2sa﹣2s﹣4)x+(4a+sa﹣2s﹣4)=t恒成立.
所以2a+sa=04a+2sa−2s−4=04a+sa−2s−4=t,得s=﹣2,t=2a.
即f(x)=ax2﹣2x(a≠0)是“(﹣2,2a)函数”;
(2)要使得f(x)+f(x+1)是以2为周期的周期函数.
即f(x)+f(x+1)=f(x+2)+f(x+3)恒成立.
依题意f(x+2)+sf(x+1)+f(x)=t成立.
用x+1替换上式中的x,
得f(x+3)+sf(x+2)+f(x+1)=t,
所以f(x+3)+sf(x+2)﹣f(x+2)+f(x+1)﹣sf(x+1)﹣f(x)=0,
即f(x+3)+f(x+2)+(s﹣2)[f(x+2)﹣f(x+1)]﹣f(x+1)﹣f(x)=0,
因为f(x)≠f(x+1),故f(x+2)﹣f(x+1)≠0,
所以只要s﹣2=0,
即s=2,t∈R时,f(x)+f(x+1)是以2为周期的周期函数;
(3)因为f(x)为“(2,5)函数”,且f(1)≠f(2),
由(2)知f(x)+f(x+1)是以2为周期的周期函数,
且f(x+2)+2f(x+1)+f(x)=5.
由f(1)=1,f(2)=2,
知f(1)+f(2)=3,
又因为f(3)+2f(2)+f(1)=5,
所以f(2)+f(3)=2,f(3)+f(4)=3,f(4)+f(5)=2,…,
可知:f(2k+1)+f(2k+2)=3f(2k+2)+f(2k+3)=2(k∈N),
得f(2k+3)﹣f(2k+1)=﹣1.
即f(1),f(3),f(5),…成首项为1,公差为﹣1的等差数列;
同理f(2),f(4),f(6),…成首项为2,公差为1的等差数列;
故f(n)=3−n2,n为奇数n2+1,n为偶数,
因为g(x)=ex﹣2025﹣f(n)lnx(n∈N*),在(0,2025)上单调递减,
故g′(x)=ex−2025−f(n)x≤0,
即f(n)≥xex﹣2025在(0,2025)上恒成立.
故只要f(n)≥2025,
所以n的最小值n0=4048,
所以f(1)+f(2)+…+f(4048)=6072.
【点评】本题考查了“(s,t)函数”的定义及性质、等差数列的定义及通项公式,考查了导数的综合运用,属于难题.不经常喝茶
经常喝茶
合计
男
50
200
250
女
50
100
150
合计
100
300
400
P(K2≥k0)
0.15
0.10
0.05
0.010
0.005
0.001
k0
2.072
2.706
3.841
6.635
7.879
10.828
不经常喝茶
经常喝茶
合计
男
50
200
250
女
50
100
150
合计
100
300
400
P(K2≥k0)
0.15
0.10
0.05
0.010
0.005
0.001
k0
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2.706
3.841
6.635
7.879
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