内容正文:
卷4
2025名校高考全真模拟试题(四)
数学
本试卷满分150分,考试时间120分钟.
一、选择题:本题共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.
1.(2024安徽省江淮十校高三第三次联考)已知A={x|y=lnx+(x-1)0},B={y|y= x+1},则A∩B=
( )
A.[0,1)∪(1,+∞) B.(0,1)∪(1,+∞)
C.(0,+∞) D.[0,+∞)
2.(2024湖南省岳阳市高三教学质量监测(三))若虚数单位i是关于x的方程ax3+bx2+2x+1=0(a,b∈
R)的一个根,则|a+bi|= ( )
A.2 B.2 C.5 D.5
3.(2024北京市西城区高三下学期5月模拟测试)已知双曲线C:mx2+ny2=1的焦点在y轴上,且C 的离
心率为2,则 ( )
A.3m-n=0 B.m-3n=0 C.3m+n=0 D.m+3n=0
4.(2024浙江省绍兴市第一中学高三下学期4月创新班联合测评二)空气膜等厚干涉是一个有趣的光学现
象,如左图所示,当一块玻璃在另一块平板玻璃上方时,让光线垂直照射就会出现明暗相间的条纹.同一条
纹上两玻璃之间的空气间隙厚度一致.现有一圆锥形玻璃,底面周长为24π,母线长为13.将其顶点朝下放
置于平板玻璃上,并且使得底面与平板玻璃的夹角α近似满足sinα=413
,用光垂直照射,则得到的条纹形状
为 ( )
A.椭圆 B.双曲线 C.抛物线 D.圆
5.(2024江西省南昌市高三第二次模拟测试)在三棱锥A-BCD 中,AB⊥平面BCD,AB= 3,BC=BD=
CD=2,E,F分别为AC,CD 的中点,则下列结论正确的是 ( )
A.AF,BE 是异面直线,AF⊥BE
B.AF,BE 是相交直线,AF⊥BE
C.AF,BE 是异面直线,AF与BE 不垂直
D.AF,BE 是相交直线,AF与BE 不垂直
6.(2024福建省三明市普通高中高三毕业班质量检测)函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>
0,0<φ<π)的部分图象如图所示,其中A,B 两点为图象与x 轴的交点,C为图象的
最高点,且△ABC是等腰直角三角形,若OB→=-3OA→,则向量AO→在向量AC→上的投
影向量的坐标为 ( )
A.( -14,-
1
4) B.(
1
4
,1
4) C.( -
1
2
,-12) D.(
1
2
,1
2)
7.(2024江苏省南京市高三第二次模拟)在斜△ABC中,若sinA=cosB,则3tanB+tanC的最小值为
( )
A.2 B.5 C.6 D.4 3
8.(2024浙江省杭州学军中学高三下学期4月适应性测)若函数f(x)=xlnx-x+|x-a|有且仅有两个零
点,则a的取值范围是 ( )
A.( -1e,0) ∪(0,e) B.( -
2
e
,0) ∪(0,e)
C.( -2e,0) ∪(0,3) D.( -
1
e
,0) ∪(0,3)
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,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.
9.(2024辽宁省高三下学期二轮复习联考(二))半导体的摩尔定律认为,集成电路芯片上的晶体管数量的倍
增期是两年,用f(t)表示从t=0开始,晶体管数量随时间t变化的函数,若f(0)=1000,则下面选项中,符
合摩尔定律公式的是 ( )
A.若t是以月为单位,则f(t)=1000+100024t
B.若t是以年为单位,则f(t)=1000×(2)t
C.若t是以月为单位,则lgf(t)=3+lg224t
D.若t是以年为单位,则lgf(t)=3+
lg(32t+1)
2
卷4
10.(2024山东省济南市名校考试联盟高三下学期4月高考模拟)如图,在直角三角形
ABC中,AB=BC= 2,AO=OC,点P 是以AC 为直径的半圆弧上的动点,若BP→=
xBA→+yBC→,则 ( )
A.BO→=12BA
→+12BC
→ B.CB→BO→=1
C.BP→BC→最大值为1+ 2 D.B,O,P 三点共线时x+y=2
11.(2024河南省信阳市高三下学期4月二模)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,点 M,N 在抛物
线C 上,则 ( )
A.若M,N,F三点共线,且|MF||NF|=
3
4
,则直线MN 的倾斜角的余弦值为±37
B.若M,N,F三点共线,且直线MN 的倾斜角为45°,则△OMN 的面积为 22p
2
C.若点A(4,4)在抛物线C 上,且 M,N 异于点A,AM⊥AN,则点 M,N 到直线y=-4的距离之积为
定值
D.若点A(2,2)在抛物线C 上,且 M,N 异于点A,kAM +kAN =0,其中kAM >1,则|sin∠FMN-
sin∠FNM|≤2 55
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.(2024河北省邢台市部分高中二模)已知(x-1)3+(x+1)4=a4x4+a3x3+a2x2+a1x+a0,则a2=
.
13.(2024安徽省江淮十校高三第三次联考)某小学对四年级的某个班进行数学测试,男生的平均分和方差
分别为91和11,女生的平均分和方差分别为86和8,已知该班男生有30人,女生有20人,则该班本次数
学测试的总体方差为 .
14.(2024福建省福州市高三下学期4月末质量检测)如图,六面体ABCDA1C1D1 的一个面ABCD 是边长
为2的正方形,AA1,CC1,DD1 均垂直于平面 ABCD,且 AA1=1,CC1=2,则该六面体的体积等于
,表面积等于 .
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.(13分)(2024江西省南昌市高三第二次模拟测)已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足a1=1,a2=3,
an+an+2=kan+1.
(1)当k=2时,求S10;
(2)若k=52
,设bn=an+1-2an,求{bn}的通项公式.
卷4
16.(15分)(2024重庆市乌江新高考协作体高考模拟监测(一))如图,在圆锥DO 中,D
为圆锥顶点,AB 为圆锥底面的直径,O 为底面圆的圆心,C 为底面圆周上一点,四边
形OAED 为矩形.
(1)求证:平面BCD⊥平面ACE;
(2)若AE= 2,AC=2,BC=2 3,求平面ADE 和平面CDE 夹角的余弦值.
17.(15分)(2024湖南省衡阳市名校联考联合体高三高考考前仿真联考一)某电竞平台开发了A,B 两款训
练手脑协同能力的游戏,A 款游戏规则是:五关竞击有奖闯关,每位玩家上一关通过才能进入下一关,上一
关没有通过则不能进入下一关,且每关第一次没有通过都有再挑战一次的机会,两次均未通过,则闯关失
败,各关和同一关的两次挑战能否通过相互独立,竞击的五关分别依据其难度赋分.B 款游戏规则是:共设
计了n(n∈N∗且n≥2)关,每位玩家都有n次闯关机会,每关闯关成功的概率为13
,不成功的概率为2
3
,每
关闯关成功与否相互独立;第1次闯关时,若闯关成功则得10分,否则得5分.从第2次闯关开始,若闯关
成功则获得上一次闯关得分的两倍,否则得5分.电竞游戏玩家甲先后玩A,B 两款游戏.
(1)电竞游戏玩家甲玩A 款游戏,若第一关通过的概率为34
,第二关通过的概率为2
3
,求甲可以进入第三关
的概率;
(2)电竞游戏玩家甲玩B 款游戏,记玩家甲第i次闯关获得的分数为Xi(i=1,2,,n),求E(Xi)关于i的
解析式,并求E(X8)的值.(精确到0.1,参考数据:(23)
7
≈0.059.)
卷4
18.(17分)(2024北京市西城区高三下学期5月模拟测试)已知函数f(x)=4asinx+(a2+1)x2,其中a≥0.
(1)若f(x)在x=0处取得极小值,求a的值;
(2)当a=1时,求f(x)在区间 [π2,π] 上的最大值;
(3)证明:f(x)有且只有一个极值点.
19.(17分)(2024河北省邢台市部分高中二模)将x2+y2=2上各点的纵坐标变为原来的 2λ2
(0<λ<2)倍
(横坐标不变),所得曲线为E.记P(-2,0),Q(1,0),过点P 的直线与E 交于不同的两点A,B,直线QA,
QB 与E 分别交于点C,D.
(1)求E 的方程;
(2)设直线AB,CD 的倾斜角分别为α,β.当0<α<
π
2
时,
(ⅰ)求tanαtanβ
的值;
(ⅱ)若β-α有最大值,求λ的取值范围.
新高考数学答案 —14
P( t1-3m2,
3mt
1-3m2 ) ,又因为P(
t
1-3m2
, 3mt
1-3m2 ) 在
曲线C1 上,则 ( t1-3m2 )
2
-
( 3mt1-3m2 )
2
3 =1
,整理得(1
-3m2)t2=(1-3m2)2,且m≠ 33
,即1-3m2≠0,可得
t2=1-3m2,注意到直线l与x 轴的交点坐标为(t,0),
则△MON 的面积S△MON =
1
2|t|
3t
1- 3m
+ 3t
1+ 3m
= 3t
2
|1-3m2|
= 3t
2
|t2|
= 3.
19.[解](1)由 定 义 知,|PQ|t = max{ |1-2|1+|1-2|,
|2-4|
1+|2-4|} =max{
1
2
,2
3} =
2
3.
(2)设P(x,y)是以原点O 为圆心,以 12
为半径的t-
圆上任一点,则 max{ |x|1+|x|,
|y|
1+|y|} =
1
2.
若 |y|
1+|y|≤
|x|
1+|x|=
1
2
,则 |x|=1
,
|y|≤1;{
若 |x|
1+|x|≤
|y|
1+|y|=
1
2
,则有 |y|=1
,
|x|≤1.{
由此可知,以原点O 为圆心,以 12
为半径的“t-圆”的
图形为一个正方形,边长为2,如图所示:
则“t-圆”的面积为2×2=4.
(3)证明:考虑函数f(t)= t1+t
(t≥0).
因为f′(t)= 1(1+t)2
>0,所以f(t)在[0,+∞)上单调递增.
又|x1-x3|≤|x1-x2|+|x2-x3|,
于 是
|x1-x3|
1+|x1-x3|
≤
|x1-x2|+|x2-x3|
1+|x1-x2|+|x2-x3|
=
|x1-x2|
1+|x1-x2|+|x2-x3|
+
|x2-x3|
1+|x1-x2|+|x2-x3|
≤
|x1-x2|
1+|x1-x2|
+
|x2-x3|
1+|x2-x3|
,
同理, |y1-y3|
1+|y1-y3|
≤
|y1-y2|
1+|y1-y2|
+
|y2-y3|
1+|y2-y3|
.不
妨 设
|y1-y3|
1+|y1-y3|
≤
|x1-x3|
1+|x1-x3|
,则 |P1P3|t =
|x1-x3|
1+|x1-x3|
≤
|x1-x2|
1+|x1-x2|
+
|x2-x3|
1+|x2-x3|
≤ max
{ |x1-x2|1+|x1-x2|,
|y1-y2|
1+|y1-y2|} +max{
|x2-x3|
1+|x2-x3|
,
|y2-y3|
1+|y2-y3|} =|P1P2|t+|P2P3|t.
④2025名校高考全真模拟试题(四)
1.B [试题解析]由 x>0
,
x-1≠0,{ 得0<x<1或x>1,即A
=(0,1)∪(1,+∞),∵ x+1≥0,∴y= x+1≥
0,即B=[0,+∞),∴A∩B=(0,1)∪(1,+∞).故
选B.
2.C [试题解析]依题意,ai3+bi2+2i+1=0,即(2-a)i
+(1-b)=0,又a,b∈R,则a=2,b=1,所以|a+bi|
=|2+i|= 22+12= 5.故选 C.
3.C [试题解析]化简双曲线C:mx2+ny2=1可得C:y
2
1
n
- x
2
-1m
=1,因为双曲线C的焦点在y 轴上,所以a2
=1n
,b2 = - 1m
,所 以 C 的 离 心 率 为e= ca =
1+b
2
a2
= 1-nm =2
,则-nm =3
,所以3m+n=0.
故选 C.
4.A [试题解析]根据题意,设圆锥的底面半径为r,高为
h,母线 为l,则 2πr=24π,解 得r=12,所 以 h=
l2-r2=5.
根据空气膜等厚干涉的描述,若圆锥顶点朝下且高
垂直于平板玻璃,则条纹形状为圆,而底面与平板
玻璃的夹角α近似满足sinα=413
,即倾斜了α角度,
则条纹形状不是圆,而是椭圆.故选 A.
5.A [试题解析]显然根据异面直线判定方法:经过平面
ACD 外一点B 与 平 面ACD 内 一 点E 的 直 线BE
与 平 面 ACD 内 不 经 过 E 点 的 直 线 AF 是 异 面
直线.
因为AB⊥平面BCD,CD⊂平面BCD,所以AB⊥CD,
因为 BC=BD=CD,F 分 别 为CD 的 中 点,连 接
BF,所以BF⊥CD,
因为AB∩BF=B,AB,BF⊂平面ABF,所以CD⊥
平面ABF,
如图:取AF 的中点Q,连接BQ,EQ,因为AF⊂平
面ABF,所以CD⊥AF,
又因为EQ∥CD,所以EQ⊥AF,因为 BC=BD=
CD=2,所以 BF= 32 ×2= 3=AB
,又因为 Q 为
AF 的中点,所以BQ⊥AF,因为BQ∩EQ=Q,BQ,
EQ⊂平面BEQ,所以 AF⊥平面BEQ,又因为BE
⊂平面BEQ,所以AF⊥BE.故选 A.
新高考数学答案 —15
6.B [试题解析]12T=
1
2×
2π
ω=
π
ω
,则|AB→|=πω,过点
C作CD⊥AB 于点D,因为△ABC是等腰直角三角
形,所以AD=BD=CD,∠CAD=π4
,
因为OB→=-3OA→,所以 A ( - π4ω,0) ,B (
3π
4ω
,0) ,
D( π4ω,0) ,C(
π
4ω
,π
2ω) ,因为f(x)最大值为1,所以
π
2ω=1
,解得ω=π2
,所以A( -12,0) ,D(
1
2
,0) ,C
( 12,1) ,则AO→= (
1
2
,0) ,AC→=(1,1),则AO→在AC→
上的投影向量的坐标为|AO→|cos∠CAD AC
→
|AC→|=
1
2×
2
2×
2
2
(1,1)= ( 14,
1
4 ) .故选B.
7.B [试题解析]因为sinA=cosB>0,所 以 B 为 锐 角,
sin2A=cos2B,则1-cos2A=1-sin2B,即cos2A=
sin2B,所以sin
2A
cos2A
=cos
2B
sin2B
,即tan2A= 1
tan2B
,所 以
tanAtanB= ±1,当 tanAtanB=1 时,cosAcosB-
sinAsinB=0即cos(A+B)=0,所以A+B= π2
,不
合题意;
当tanAtanB=-1时,tan(A+B)=tanA+tanB2
,
所以tanC=tan(π-A-B)= -tan(A+B)=
-tanA+tanB2
,
所以3tanB+tanC=3tanB-tanA+tanB2 =
5
2tanB
-12tanA=
5
2tanB+
1
2tanB≥2
5
2tanB
1
2tanB
= 5,当且仅当 52tanB=
1
2tanB
,即tanB= 55
时,等
号成立.故选B.
8.A [试题解析]由f(x)=0可得|x-a|=x-xlnx,则
函数y=|x-a|与函数y=x-xlnx的图象有两个
交点;
设g(x)=x-xlnx,则g′(x)=-lnx,
令g′(x)=-lnx>0,解得0<x<1;
令g′(x)=-lnx<0,解得x>1;
所以g(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调
递减;
令g′(x)=1,解得x=1e
,可求得g(x)的图象在x
=1e
处的切线方程为y=x+1e
;
令g′(x)=-1,解得x=e,可求得g(x)的图象在x
=e处的切线方程为y=-x+e;
函数y=|x-a|与函数y=x-xlnx 的 图 象 如 图
所示:
切线y=x+1e
与y=-x+e在x轴上的截距分别
为-1e
,e,
当a=0时,y=|x-a|与函数y=x-xlnx 的图象
有一个交点,
故实数a的取值范围为 ( -1e,0) ∪(0,e).
故选 A.
9.BC [试题解析]选项 A,f(24)=2000=2f(0),f(48)
=3000≠2f(24),不符合;选项 B,f(2)=2000=
2f(0),f(4)=4000=2f(2),f(2n)=1000×2n,n
∈N∗ ,符合;选项 C,lgf(t)=3+lg224t
,则f(t)=
103+
lg2
24t=1000×2
t
24,f(24)=2×1000=2f(0),
f(48)=4000=2f(24),f(24n)=1000×2n,n∈
N∗ ,符合,选项 D,lgf(t)=3+
lg( 32t+1)
2
,f(t)
=1000× ( 32t+1)
1
2
,f(2)=2×1000=2f(0),
f(4)=1000×7
1
2 ≠2f(2),不符合.故选BC.
10.ACD [试题解析]因为AO=OC,即O 为AC 的中点,
所以BO→=12BA
→+12BC
→,故 A 正确;如图建立
平面直 角 坐 标 系,则 B(0,0),C(2,0),A(0,
2),O ( 22,
2
2 ) ,所 以CB→=(- 2,0),BO→=
( 22,
2
2 ) ,则CB→BO→=- 2×
2
2 +0×
2
2 =
-1,故B错误;又AC= (2)2+(2)2=2,所
以圆O 的方程为 (x- 22 )
2
+ (y- 22 )
2
=1,
设P( 22+cosθ,
2
2+sinθ) ,θ∈ [ -
π
4
,3π
4 ] ,则
BP→= ( 22 +cosθ,
2
2 +sinθ) ,又BC→=(2,0),
所以BP→BC→= 2( 22 +cosθ) +0× (
2
2 +
sinθ) =1+ 2cosθ,因为θ∈ [ - π4,
3π
4 ] ,所以
cosθ∈ [ - 22,1] ,所以 2cosθ∈[-1,2],所以
BP→BC→∈[0,1+ 2],故BP→BC→最大值为1+
2,故 C正确;因为B,O,P 三点共线,所以BP→
∥BO→,又BO→= ( 22,
2
2 ) ,BP→= (
2
2 +cosθ
,2
2
新高考数学答案 —16
+sinθ) ,所以 22 × (
2
2 +sinθ) =
2
2 × (
2
2 +
cosθ) ,即sinθ=cosθ,所 以θ= π4,所 以BP→=
(2,2),又BC→=(2,0),BA→=(0,2),且BP→
=xBA→+yBC→,即(2,2)=x(0,2)+y(2,
0)= (2y, 2x),所 以
2x= 2,
2y= 2,{ 所 以
x=1,
y=1,{ 所以x+y=2,故 D正确.故选 ACD.
11.BCD [试题解析]设直线 MN:x=ty+p2
(t≠0),设
M(x1,y1),N(x2,y2),联立
y2=2px,
x=ty+p2
,{ 则y2
-2pty-p2=0,y1+y2=2pt,y1y2=-p2,由
于|MF|
|NF|=
3
4
,可 得y1
y2
= -34
,代 入 上 式 得
1
4y2=2pt
,- 34y
2
2=-p2,解得t2=
1
48
,且直
线 MN 的斜率为1t
,设直线 MN 的倾斜角为α,
则tan2α=48,且sin2α+cos2α=1,tanα=sinαcosα
,则
cos2α=149
,解得cosα=±17
,故 A错误;若直线
MN 的倾斜角为45°,设直线 MN:x=y+p2
,设
M(x1,y1),N(x2,y2),联 立
y2=2px,
x=y+p2
,{ 则y2
-2py-p2 =0,y1 +y2 =2p,y1y2 = -p2,
S△OMN =
1
2 ×
p
2 × |y2 -y1 | =
p
4 ×
(2p)2-4(-p2)= 22p
2,故 B 正 确;由 于 点
A(4,4)在抛物线C上,此时抛物线C:y2=4x,
设 M(x1,y1),N(x2,y2),设直线 AM:x-4=
t(y-4)(t≠0),联立 y
2=4x,
x-4=t(y-4),{
则y2-4ty+16(t-1)=0,解得y1=4(舍去,此
时 M,A 重合)或y1=4t-4,则点 M 到直线y=
-4的距离为|y1+4|=|4t|,同 理 可 得,因 为
AM⊥AN,则 N 到直线y=-4的距离为 4
1
-t =
4
t
,故所求距离之积为 4t 4t =
16,故 C正确;
由于点A(2,2)在抛物线C 上,此时抛物线C:
y2=2x,
设直线AM:y-2=k(x-2),与抛物线方程联
立可得ky2-2y+4-4k=0,则yM 2=
4-4k
k
,
则yM=
2-2k
k
,用-k替换可得yN =-
2+2k
k
,
则kMN =
yM-yN
xM-xN
=yM-yN
y2M
2 -
y2N
2
= 2yM+yN
=-12
,
则 M ( 2(1-k)
2
k2
,2-2k
k ) ,N (
2(1+k)2
k2
,
-2+2kk ) ,故直线 MN:y-
2-2k
k =-
1
2 [x-
2(1-k)2
k2 ] ,即y=-
1
2x+
1
k2
-1,则点F 到直
线MN 的距离d=
1
2-
2-2k2
k2
5
=5k
2-4
2 5k2
(k
>1),而|sin∠FMN-sin∠FNM|=d 1|FM|
- 1|FN|
即|sin∠FMN-sin∠FNM|=d 1
xM+
1
2
-
1
xN+
1
2
=d xM-xN
xMxN+
1
2
(xM+xN)+
1
4
,
|sin ∠FMN - sin ∠FNM | = 5k
2-4
2 5k2
32k3
25k4-24k2+16
,得|sin∠FMN-sin∠FNM|
=16
5
5k-4k
25k2-24+16k2
=16
5
5k-4k
(5k-4k )
2
+16
,
令t=5k-4k >1
,故|sin∠FMN-sin∠FNM|
=16
5
t
t2+16
=16
5
1
t+16t
,|sin∠FMN-
sin∠FNM|≤16
5
1
2 t16t
=16
5
1
8=
2 5
5
,
当 且 仅 当t=4 时 等 号 成 立,故 D 正 确.故
选BCD.
12.[试题解析](x-1)3 的通项为 Tr+1=Cr3x3-r(-1)r,所
以展开式中x2 的系数为 C13 (-1)1=-3,(x+1)4 的
通项为 Tt+1=Ct4x4-t,所以展开式中x2 的系数为C24=
6,所以a2=-3+6=3.
[参考答案]3
13.[试题解析]设全体同学数学成绩的平均分为x,方差
为s2,记x1=91,s21=11,x2=86,s22=8,m=30,n=20,
依题意有x=mx1+nx2m+n =
30×91+20×86
30+20 =89
,则s2
=
m[s21+(x-x1)2]+n[s22+(x-x2)2]
m+n =
30[11+(91-89)2]+20[8+(86-89)2]
50 =15.8.
[参考答案]15.8
新高考数学答案 —17
14.[试题解析]如图,在 DD1 上取
DM=AA1,连接A1M,MC,
因为AA1,CC1,DD1 均垂直于
平 面 ABCD,所 以 AA1 ∥CC1
∥DD1,则 AA1 ⊥AD,AA1 ⊥
DC,因为 ABCD 是 正 方 形,所
以AD⊥DC,又 AD∩AA1 =
A,AD,AA1 ⊂ 平 面 A1ADD1,
所以 DC⊥ 平 面 A1ADD1,由
DM = AA1 可 得 四 边 形
AA1MD 为平行四边形,所以 AD∥A1M,AD=A1M,
因为面ABCD 为正方形,则AD∥BC,AD=BC,所以
BC∥A1M,BC=A1M,则四边形 A1MCB 为平行四边
形,所 以 A1B ∥ MC,A1B = MC,又 A1B ⊄ 平 面
DCC1D1,MC ⊂ 平 面 DCC1D1,所 以 A1B ∥ 平 面
DCC1D1,因为平面DCC1D1∩平面A1BC1D1=C1D1,
则A1B∥C1D1,所以四边形 MD1C1C 为平行四边形,
所以 MD1=C1C=2,故ABA1-DCM 为三棱柱,BCC1
-A1MD1 为三棱柱,则该六面体的体积V=VABA1-DCM
+VBCC1-A1MD1=S△ABA1BC+S△BCC1DC=
1
2×2×
1×2+12×2×2×2=6.
如图,连接BD,D1B,
又 A1B = AB2+AA21 = 22+12 = 5,A1D1 =
A1M+MD21= 22+22=2 2,BD=2 2,所以BD1
= BD2+DD21 = (2 2)2+32 = 17,则 在 四 边 形
A1BC1D1 中,由 余 弦 定 理 得 cos ∠D1A1B =
A1B2+A1D21-BD21
2A1BA1D1
= 5+8-17
2× 5×2 2
= - 1010
,所 以
sin∠D1A1B = 1-cos2∠D1A1B =
3 10
10
, 则
S▱A1BC1D1 =A1BA1D1sin∠D1A1B= 5×2 2×
3 10
10 =6
,该六面体的表面积S=S△ABA1 +S△BCC1 +
S四边形A1ADD1+S四边形DCC1D1 +S▱A1BC1D1 +S□ABCD =
1
2×
2×1+12×2×2+
1
2×
(1+3)×2+ 12×
(2+3)×2
+6+2×2=22.
[参考答案]6 22
15.[解](1)当k=2时,有an+an+2=2an+1,即an+2-an+1
=an+1-an,所以{an}为等差数列,因为a1=1,a2=3,
所以d=a2 -a1 =2,所 以 S10 =1×10+
10×9
2 ×2
=100.
(2)由已知,an+2 =
5
2an+1 -an
,所以an+2 -2an+1 =
1
2an+1-an=
1
2
(an+1-2an),即bn+1=
1
2bn
,且b1=a2
-2a1=1,所以{bn}是以1为首项,
1
2
为公比的等比数
列,所以bn=1× ( 12 )
n-1
= ( 12 )
n-1
.
16.[解](1)证明:∵AB为圆锥底面的直径,C为底面圆周
上一点,∴BC⊥AC.∵四边形OAED 为矩形,OD⊥平
面ABC,∴AE∥OD,AE⊥平面 ABC,又 BC⊂平面
ABC,∴AE⊥BC,又∵AE∩AC=A,AE⊂平面ACE,
AC⊂ 平 面 ACE,∴BC⊥ 平 面 ACE.又 BC⊂ 平 面
BCD,∴平面BCD⊥平面ACE.
(2)以C为坐标原点,AC,BC所在直线分别为x,y轴,
过点C且与OD 平行的直线为z 轴,建立如图所示空
间直角坐标系,
则C(0,0,0),A(-2,0,0),D(-1,- 3,2),E(-2,0,2),
AE→=(0,0,2),ED→=(1,- 3,0),CE→=(-2,0,2).
设平面ADE的法向量为n1=(x1,y1,z1),
则
AE→n1=0,
ED→n1=0,{ 即
2z1=0,
x1- 3y1=0,{
令y1=1,得x1= 3,所以n1=(3,1,0).
设平面CDE的法向量为n2=(x2,y2,z2),
则
CE→n2=0,
ED→n2=0,{ 即
-2x2+ 2z2=0,
x2- 3y2=0,{
令y2=1,得x2= 3,z2= 6,所以n2=(3,1,6),
所以cos‹n1,n2›=
n1n2
|n1||n2|
= 3+1
2× 10
= 105
,所以平
面ADE和平面CDE 夹角的余弦值为 105 .
17.[解](1)记事件Ai 表示第i次通过第一关,事件Bi 表示
第i次通过第二关,设甲可以进入第三关的概率为P,由
题意知 P=P(A1B1)+P(A1A2B1)+P(A1 B1B2)+
P(A1A2B1B2)=P(A1)P(B1)+P(A1)P(A2)P(B1)
+P(A1)P(B1)P(B2)+P(A1)P(A2)P(B1)P(B2)
=34×
2
3+ (1-
3
4 ) ×
3
4×
2
3+
3
4× (1-
2
3 ) ×
2
3
+ (1-34 ) ×
3
4× (1-
2
3 ) ×
2
3=
5
6.
(2)依题意得Xi+1=2Xi×
1
3+
2
3×5=
2
3Xi+
10
3
,
所以E(Xi+1)=E( 23Xi+
10
3 ) =
2
3E
(Xi)+
10
3
,
E(Xi+1)-10=
2
3
[E(Xi)-10],
又随机变量X1 的可能取值为10,5,其分布列为
X1 10 5
P 13
2
3
新高考数学答案 —18
所以E(X1)=
20
3
,得E(X1)-10=-
10
3
,所以{E(Xi)
-10}为等比数列.其中首项为-103
,公比为2
3.
所以E(Xi)-10=-
10
3× (
2
3 )
i-1
,i∈N∗ ,即E(Xi)
=-103× (
2
3 )
i-1
+10.
所以E(X8)=-
10
3× (
2
3 )
7
+10≈9.8.
18.[解](1)由f′(x)=4acosx+2(a2+1)x,
因为f(x)在x=0处取得极小值,所以f′(0)=0,即
f′(0)=4acos0+2(a2+1)×0=4a=0,解得a=0,检
验:当a=0时,f(x)=x2,由二次函数的性质可得:
f(x)在(-∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增,
满足题意,所以a=0.
(2)当a=1时,f(x)=4sinx+2x2,f′(x)=4cosx+4x
=4(cosx+x).
令g(x)=f′(x)=4(cosx+x),
则g′(x)=4(-sinx+1),
因为π
2≤x≤π
,所以g′(x)=4(-sinx+1)≥0,
即g(x)=4(cosx+x)在区间[π2
,π]上单调递增,
所以g(x)min=4(cosπ2+
π
2 ) =2π>0,即f′(x)>0,
所以f(x)在区间 [ π2,π] 上单调递增,即f(x)的最大
值为f(π)=4sinπ+2π2=4×0+2π2=2π2.
(3)证明:由f′(x)=4acosx+2(a2+1)x,
当a=0时,f(x)=x2,由二次函数的单调性可得:
f(x)在(-∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增,
所以f(x)恰有一个极值点;
当a>0时,设g(x)=f′(x)=4acosx+2(a2+1)x,
则g′(x)=-4asinx+2(a2+1)=-4a(sinx-a
2+1
2a ) .
因为a
2+1
2a =
a
2+
1
2a≥2
a
2
1
2a=1
,且sinx≤1,
所以g′(x)≥0,即g(x)在(-∞,+∞)上单调递增.
因为g( -π2 ) =-(a
2+1)π<0,g(0)=4a>0,
所以存在x0∈ ( -π2,0) ,使g(x0)=f′(x0)=0,根据
g(x)在(-∞,+∞)上单调递增,可知当x<x0 时,
f′(x)=g(x)<0,所以f(x)在(-∞,x0)上单调递减,
可知当x>x0 时,f′(x)=g(x)>0,所以f(x)在(x0,
+∞)上单调递增,即f(x)恰有一个极值点.
综上所述,当a≥0时,f(x)有且只有一个极值点.
19.[解](1)设所求轨迹E上的任意点为(x,y),与x2+y2
=2 对 应 的 点 为 (x1,y1 ),根 据 题 意,可 得
x=x1,
y= 2λ2 y1
,{ 即
x1=x,
y1=
2
2λ
y,{
代入方程x2+y2=2,可得x2+ ( 22λy)
2
=2,整理得
x2
2+
y2
λ=1
(0<λ<2),所以曲线E的轨迹方程为x
2
2+
y2
λ=1
(0<λ<2).
(2)(ⅰ)设直线AC的方程为y=k(x-1),A(x1,y1),
B(x2,y2 ),C (x3,y3 ),D (x4,y4 ),联 立 方 程 组
y=k(x-1),
x2
2+
y2
λ=1
,{ 整理得(λ+2k2)x2-4k2x+2k2-2λ=
0,则Δ=(-4k2)2-4(λ+2k2)(2k2-2λ)>0,且x1+
x3=
4k2
λ+2k2
,x1x3=
2k2-2λ
λ+2k2
,可得 3
2
(x1+x3)-x1x3
=2λ+4k
2
λ+2k2
=2,所以x3=
3x1-4
2x1-3
,可得y3=
y1
x1-1
(3x1-42x1-3-1) =
y1
2x1-3
,所以C(3x1-42x1-3,
y1
2x1-3) ,同
理可得D(3x2-42x2-3,
y2
2x2-3) ,又因为P,A,B三点共线,
可得 y1
x1+2
= y2x2+2
,即x2y1-x1y2=2(y2-y1),所以kCD
=
y2
2x2-3
- y12x1-3
3x2-4
2x2-3
-
3x1-4
2x1-3
=
2(x2y1-x1y2)+3(y2-y1)
x2-x1
=
7(y2-y1)
x2-x1
=7kAB,所以
tanα
tanβ
=
kAB
kCD
=17.
(ⅱ)设直线AB的方程为y=k(x+2),其中k>0,由
(ⅰ)知,直 线 CD 的 斜 率 为 7k,则 tan(β-α)=
tanβ-tanα
1+tanβtanα
=7k-k
1+7k2
= 61
k+7k
≤3
7
,当且仅当1
k =7k
时,即 k2 = 17
时,等 号 成 立,联 立 方 程 组
y=k(x+2),
x2
2+
y2
λ=1
,{ 整理得(λ+2k2)x2+8k2x+8k2-2λ=
0,则Δ=64k4-4(λ+2k2)(8k2-2λ)>0,解得λ>2k2,
若β-α有最大值,则λ>2×
1
7=
2
7
,又因为0<λ<2,
所以实数λ的取值范围为 ( 27,2) .
⑤2025名校高考全真模拟试题(五)
1.D [试题解析]原方程可化为(x-1)(x2+1)=0,所以
x=1或x=±i.故选 D.
2.C [试题解析]由A={x|y= 2x-x2}可得2x-x2≥
0,解得0≤x≤2,所以A={x|0≤x≤2},B={y|y
>0},∴∁UA={x|x<0或x>2},(∁UA)∪B={x|
x≠0}.故选 C.
3.D [试题解析]由题意可知e2b=ea+c,所以2b=a+c,故
D正确;