2025年普通高等学校招生全国统一考试(预测卷一)-【师大金卷】2025年高考数学复习冲刺全真模拟试卷精选必刷题(新高考)
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内容正文:
卷23
第三部分 核心预测2025年命题趋势精练
2025年普通高等学校招生全国统一考试(预测卷一)
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.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知A=60°,a=4 3,b=4 2,则B= ( )
A.135° B.45°
C.45°或135° D.以上都不对
2.某单位为了解该公司员工家庭情况,用分层随机抽样方法作抽样调查,现从A 部门和B 部门共抽取3名员
工,已知A 部门和B 部门分别有6名和3名员工,则不同的抽样结果共有 ( )
A.45种 B.18种 C.9种 D.90种
3.在△ABC中,E 在边BC 上,且EC=3BE,D 是边AB 上任意一点,AE 与CD 交于点P,若CP→=xCA→+
yCB→,则3x+4y= ( )
A.34 B.-
3
4 C.3 D.-3
4.已知Sn 是等差数列{an}的前n项和,若a2+a4+a6=-3,S8=-12,则数列{an}的首项a1= ( )
A.3 B.2 C.1 D.-1
5.灯笼起源于中国的西汉时期,两千多年来,每逢春节人们便会挂起象征美好团圆意义的红灯笼,营造一种喜
庆的氛围.如图1,某球形灯笼的轮廓由三部分组成,上、下两部分是两个相同的圆柱的侧面,中间是球面的
一部分(除去两个球缺).如图2,“球缺”是指一个球被平面所截后剩下的部分,截得的圆面叫做球缺的底,
垂直于截面的直径被截得的一段叫做球缺的高.已知球缺的体积公式为V=π3
(3R-h)h2,其中R 是球的
半径,h是球缺的高.已知该灯笼的高为40cm,圆柱的高为4cm,圆柱的底面圆直径为24cm,则该灯笼的
体积为(取π=3) ( )
A.32000cm3 B.33664cm3
C.33792cm3 D.35456cm3
6.下列说法正确的是 ( )
A.若数据1,3,4,4,m 的极差和平均数相等,则m=174
B.数据1,3,7,7,9,12,16的中位数为8
C.若X~B(4,23) ,随机变量Y=3X-1,则E(Y)=7
D.若X~N(60,52),则P(X≤65)=0.5
7.法国数学家加斯帕尔蒙日在研究圆锥曲线时发现:椭圆的两条相互垂直切线的交点轨迹为圆,我们通常
称这个圆为该椭圆的蒙日圆.根据此背景,设M 为椭圆C:x2+y
2
12=1
的一个外切长方形(M 的四条边所在
直线均与椭圆C 相切),若M 在第一象限内的一个顶点纵坐标为2,则M 的面积为 ( )
A.13 3 B.26 C.1125 D.
114
5
8.设a=110
,b=ln1.21,c=10sin 1100
,则 ( )
A.a>b>c B.b>a>c
C.c>a>b D.c>b>a
卷23
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.已知a,b>0,则使得“a>b”成立的一个充分条件可以是 ( )
A.1a<
1
b B.|a-2|>|b-2|
C.a2b-ab2>a-b D.ln(a2+1)>ln(b2+1)
10.已知非空集合M,N,P 均为R 的真子集,且M⫋N⫋P.则 ( )
A.M∪P=M B.N⫋(P∩M) C.∁RP⫋∁RN D.M∩∁RN=⌀
11.在信息时代,信号处理是非常关键的技术,而信号处理背后的“功臣”就是正弦型函数.函数f(x)=
∑
4
i=1
sin[(2i-1)x]
2i-1
的图象可以近似模拟某种信号的波形,则 ( )
A.f(x)为偶函数
B.f(x)的图象关于点(2π,0)对称
C.f(x)的图象关于直线x=π2
对称
D.π是f(x)的一个周期
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.已知A(-1,0),B(-4,0),|PB|=2|PA|,若平面内满足到直线l:3x+4y+m=0的距离为1的点P 有
且只有3个,则实数m= .
13.如图,l1∥l2∥l3,且l1 与l2 的距离为1,l2 与l3 的距离为2.若A,B 在l1 上,C,D 分别在l2,l3 上,CD=
2CB,∠BCD=120°,BC∥AD.则四边形ABCD 的面积为 .
14.如图,在梯形ABCD 中,∠ABC=∠BAD=90°,AB=BC=12AD=2
,将△BAC 沿直线AC 翻折至B1AC
的位置,3AM→=MB1→,当三棱锥B1-ACD 的体积最大时,过点M 的平面截三棱锥B1-ACD 的外接球所
得的截面面积的最小值是 .
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)在△ABC中,AB= 13,AC=2,∠C=π6
,N 为AB 的中点,∠A 的角平分线AM 交CN 于点O.
(1)求CN 的长;
(2)求△AOC的面积.
卷23
16.(15分)如图,在直四棱柱ABCD-A1B1C1D1 中,底面四边形ABCD 为菱形,∠ADC
=120°,点E,F分别为棱AB,CC1 上的点,
(1)若AE→=λAB→,且平面D1DE⊥平面ABB1A1,求实数λ的值;
(2)若F是CC1 的中点,平面AB1D1 与平面BDF 的夹角的余弦值为
3 10
10
,求AA1
AB
的值.
17.(15分)已知数列{an}的首项等于3,从第二项起是一个公差为2的等差数列,且a2,a4,a8 成等比数列.
(1)求数列{an}的前n项的和Sn;
(2)设数列{bn}满足tanbn=
1
Sn
且bn∈ (0,π2) ,若数列{bn}的前n项的和为Tn,求tanTn.
卷23
18.(17分)在平面直角坐标系xOy中,O为坐标原点,A(-1,0),B(1,0),动点P 满足kPAkPB=3,设点P
的轨迹为曲线Γ.
(1)求曲线Γ的方程;
(2)过点C(1,1)的直线l与曲线Γ在y轴右侧交于不同的两点M,N,在线段MN 上取异于点M,N 的点D,
满足|CM||DN|=|MD||CN|.证明:点D 在定直线上.
19.(17分)1799年,哥廷根大学的高斯在其博士论文中证明了如下定理:任何复系数一元n次多项式方程在
复数域上至少有一根(n≥1).此定理被称为代数基本定理,在代数乃至整个数学中起着基础作用.由此定
理还可以推出以下重要结论:n次复系数多项式方程在复数域内有且只有n 个根(重根按重数计算).对于
n次复系数多项式f(x)=xn+an-1xn-1++a1x+a0,其中an-1,an-2,,a0∈C,若方程f(x)=0有n
个复根x1,x2,,xn,则有如下的高阶韦达定理:
∑
n
i=1
xi=-an-1
∑
n
1≤i<j≤n
xixj=an-2
∑
n
1≤i<j<k≤n
xixjxk=-an-3
⋮
x1x2xn=(-1)na0
ì
î
í
ï
ï
ï
ï
ï
ï
ï
ï
ï
ï
ï
ï
ï
ï
(1)在复数域内解方程x2+4=0;
(2)若三次方程x3+ax2+bx+c=0的三个根分别是x1=1-i,x2=1+i,x3=2(i为虚数单位),求a,b,c
的值;
(3)在n≥4的多项式f(x)=xn+an-1xn-1++a1x+a0 中,已知an-1=-1,a1=-n2a,a0=a,a为非
零实数,且方程f(x)=0的根恰好全是正实数,求出该方程的所有根(用含n的式子表示).
新高考数学答案 —88
得
6x0+15
y20
y2-
6(x0+1)
y0 y
-9=0,
即
2x0+5
y20
y2-
2(x0+1)
y0 y
-3=0,
所以y0y1=
-3y20
2x0+5
,即y1=
-3y0
2x0+5
,
同理可得y2=
-3y0
5-2x0
,
所 以
S△PF1F2
S△PAB
=
|PF1||PF2|
|PA||PB| =
y20
(y0-y1)(y0-y2)
= y
2
0
(y0+ 3y05+2x0 ) (y0+
3y0
5-2x0 )
化简得
S△PF1F2
S△PAB
=
25-4x20
64-4x20
=1- 39
64-4x20
,
当x0=0时,
S△PF1F2
S△PAB
取得最大值25
64.
19.[解](1)①导数:(sinh(x))′=cosh(x),(cosh(x))′=
sinh(x),证明如下:
(sinhx)′= (e
x-e-x
2 )′=
ex+e-x
2 =coshx
,
(coshx)′= (e
x+e-x
2 )′=
ex-e-x
2 =sinhx.
ì
î
í
ïï
ï
②二倍角公式:cosh(2x)=2(coshx)2-1,证明如下:
2(coshx)2-1=2× (e
x+e-x
2 )
2
-1=e
2x+2+e-2x
2 -1
=e
2x+e-2x
2 =cosh
(2x);
③平方关系:(coshx)2-(sinhx)2=1,证明如下:
(coshx)2-(sinhx)2 = (e
x+e-x
2 )
2
- (e
x-e-x
2 )
2
=
e2x+2+e-2x
4 -
e2x-2+e-2x
4 =1.
(2)令F(x)=sinhx-kx,x∈(0,+∞),F′(x)=coshx
-k,
(ⅰ)当k≤1时,由coshx=e
x+e-x
2 ≥ e
xe-x=1,
又因为x>0,所以ex≠e-x,等号不成立,
所以F′(x)=coshx-k>0,即F(x)为增函数,
此时F(x)>F(0)=0,对任意x>0,sinhx>kx 恒成
立,满足题意;
(ⅱ)当k>1时,令G(x)=F′(x),x∈(0,+∞),则
G′(x)=sinhx>0,可知G(x)是增函数,由G(0)=1-k
<0 与 G(ln2k)= 14k>0
可 知,存 在 唯 一 x0 ∈ (0,
ln2k),使得G(x0)=0,所以当x∈(0,x0)时,F′(x)=G
(x)<G(x0)=0,则F(x)在(0,x0)上为减函数,所以对
任意x∈(0,x0),F(x)<F(0)=0,不合题意.综上知,
实数k的取值范围是(-∞,1].
(3)构造数列{xn}(xn>0),且an=cosh(xn),因为an+1
=2a2n-1,所以an+1=2(coshxn)2-1=cosh(2xn),则
an+1=cosh(xn+1)=cosh(2xn),因为 cosh(x)在(0,
+∞)上单调递增,所以xn+1=2xn,即{xn}是以2为公
比的 等 比 数 列,所 以 x2024 =x122023,所 以 ex2024 =
(ex1)2
2023
,所以ex1=(ex2024)
1
22023 ,
又因为a2024=coshx2024=
1
2
(ex2024+e-x2024)=178
,解
得ex2024=4或 14
,所以a=a1=cosh(x1)=
1
2
(ex1 +
e-x1)=12 (4
1
22023 +4
-1
2
2023 ) =12 (2
1
22022 +2
-1
22022 ) ,综
上知,存在实数a=12 (2
1
22022 +2
-1
22022 ) ,使得a2024=
17
8
成立.
第三部分 核心预测2025年命题趋势精练
2025年普通高等学校招生全国统一考试(预测卷一)
1.B [试题解析]因为A=60°,a=4 3,b=4 2,所以由正弦
定理得 a
sinA=
b
sinB
,4 3
sin60°=
4 2
sinB
,得sinB= 22
,因为a
>b,所以角B为锐角,所以B=45°.故选B.
2.A [试题解析]抽样比为6∶3=2∶1,所以可以先从A
部门抽取2名员工,再从B 部门抽取1名员工,不
同的抽样结果共有 C26C13=15×3=45种.故选 A.
3.C [试题解析]∵A,P,E 三点共线,设EP→=tEA→(0<t
<1),则CP→=CE→+EP→= 34CB
→+tEA→= 34CB
→+
t(CA→-34CB→ ) =tCA→+ (
3
4-
3
4t)CB→,又∵CP→=
xCA→+yCB→,所以x=t,y=34-
3
4t
,则3x+4y=
3.故选 C.
4.B [试题解析]设等差数列{an}的公差为d,因为a2+
a4+a6=-3,可得3a4=-3,即a4=-1,所以a1+
3d=-1,又因为S8=-12,可得8a1+28d=-12,
即2a1+7d=-3,联立解得a1=2,d=-1.故选B.
5.B [试题解析]该灯笼去掉圆柱部分的高为40-8=
32cm,则R-h=322=16cm
,由圆柱的底面圆直径
为24cm,则有(R-h)2+122=R2,即162+122=
R2,可得R=20,则h=4,V=2V圆柱 +V球 -2V球缺 =
2×4×122×π+43×π×20
3-2× π3
(60-4)×42
新高考数学答案 —89
=3456+32000-1792=33664.故选B.
6.C [试题解析]因 为 数 据 1,3,4,4,m 的 平 均 数 为
12+m
5
,当m≥4时,极差为 m-1,由题知12+m5 =
m-1,解得m=174>4
,满足题意,当m<4时,极差
为3,由题知12+m5 =3
,解得 m=3<4,满足题意,
故 A错误;因为数据1,3,7,7,9,12,16的中位数为
7,故B错误;因为X~B(4,23 ) ,所以E(X)=4×
2
3=
8
3
,又Y=3X-1,所以E(Y)=3E(X)-1=8
-1=7,故 C 正 确;因 为 X~N(60,52),所 以μ=
60,从而有P(X≤60)=0.5,故 D错误.故选 C.
7.C [试题解析]依题意,直线x=±1,y=±2 3都与椭
圆C:x2+y
2
12=1
相切,且它们围成四边形是矩形,
于是该矩形是椭圆C 的蒙日圆内接矩形,因此该蒙
日圆 的 圆 心 为 O(0,0),半 径r= 12+(2 3)2 =
13,因此该椭圆C 的蒙日圆方程为x2+y2=13,
M 为椭圆C:x2+y
2
12=1
的一个外切长方形,设其四
个顶点分别为P、Q、P′、Q′,其中P 在第一象限,显
然P 与P′关于原点O 对称,Q 与Q′关于原点对称,
而P 点纵坐标为2,则其横坐标为3,即P(3,2),显
然 M 的四条边所在直线斜率存在且不为0,设过P
且与 椭 圆C 相 切 的 直 线 为y-2=k(x-3),由
y=kx-3k+2,
12x2+y2=12{ 消去y并整理,得(12+k
2)x2+2k
(2-3k)x+9k2-12k-8=0,由Δ=4k2 (2-3k)2
-4(12+k2)(9k2-12k-8)=0,化简得2k2-3k-2
=0,解得k=2或k=-12
,不妨取直线PQ 的方程
为y-2=2(x-3),即2x-y-4=0,直线PQ′的方
程为y-2=-12
(x-3),即x+2y-7=0,O 点到
直线PQ 的距离为4
5
,O 点到直线PQ′的距离为7
5
,
所以 M 的面积为2 13- ( 45)
2
×2 13- ( 75)
2
=1125 .
故选 C.
8.B [试题解析]令g(x)=x-sinx,可 得g′(x)=1-
cosx≥0,所以g(x)=x-sinx在 R上单调递增,当
x>0时,g(x)>g(0),所以x>sinx,所以10sin 1100
<10× 1100=
1
10
,所以a>c,令f(x)=x-ln(1+x)2
=x-2ln(1+x),求 导 可 得 f′(x)=1- 2x+1=
x-1
x+1
,当0<x<1,f′(x)<0,所以f(x)单调递减,
所以f(x)<f(0),即x-2ln(1+x)<0-2ln1=0,
所以x<2ln(1+x)=ln(1+x)2,令x=110
,可得 1
10
<ln(1+0.1)2=ln1.21,即a<b,所以c<a<b.故
选B.
9.AD [试题解析]因 为ab>0,bab<
a
ab
,故a>b,故 A
正确;
取a=1,b=2,此时满足1>0,但a<b,故B错误;
a2b-ab2>a-b可得a2b+b>ab2+a,
则b(a2+1)>a(b2+1),因为a,b>0,即a
2+1
a >
b2+1
b
,所以a+1a >b+
1
b
,因为函数y=x+ 1x
在(0,+∞)上不单调,故 C错误;
由ln(a2+1)>ln(b2+1)可知a2>b2,因为a,b
>0,
所以a>b,故 D正确.故选 AD.
10.CD [试题解析]因为 M⫋N⫋P,可知 M∪P=P,故
A错误;
因为P∩M=M,所以P∩M 为N 的真子集,故B
错误;
可知∁RP 为∁RN 的真子集,故 C正确;
因为∁RN 为∁RM 的真子集,且 M∩∁RM=⌀,所
以 M∩∁RN=⌀,故 D正确.故选 CD.
11.BC [试题解析]由题 意 得f(x)=sinx+ 13sin3x+
1
5sin5x+
1
7sin7x
,x∈R,f(-x)=sin(-x)+
1
3sin
(-3x)+ 15sin
(-5x)+ 17sin
(-7x)=
-sinx-13sin3x-
1
5sin5x-
1
7sin7x=-f
(x),
∴函数f(x)是奇函数,故 A错误;
f(4π-x)=sin(4π-x)+ 13sin
[3(4π-x)]+
1
5sin
[5(4π-x)]+17sin
[7(4π-x)]=-sinx-
1
3sin3x-
1
5sin5x-
1
7sin7x=-f
(x),∴f(x)
的图象关于点(2π,0)对称,故B正确;
f(π-x)=sin(π-x)+ 13sin
[3(π-x)]+
1
5sin
[5(π-x)]+ 17sin
[7(π-x)]=sinx+
1
3sin3x+
1
5sin5x+
1
7sin7x=f
(x),
∴f(x)的图象关于直线x=π2
对称,故 C正确;
f(x+π)=sin(x+π)+ 13sin
[3(x+π)]+
1
5sin
[5(x+π)]+ 17sin
[7(x+π)]=-sinx-
新高考数学答案 —90
1
3sin3x-
1
5sin5x-
1
7sin7x=-f
(x),∴π不是
f(x)的周期,故 D错误.故选BC.
12.[试题解析]设 点 P(x,y),由|PB|=2|PA|可 得
(x+4)2+y2=2 (x+1)2+y2,两 边 平 方 整 理 得
x2+y2=4,即点 P 的轨迹是圆,圆心在原点,半径为
2.若该圆上有且只有3个点到直线l:3x+4y+m=0
的距离为1,则圆心到直线的距离d=|m|5 =1
,解得 m
=±5.
[参考答案]5或-5
13.[试题解析]如 图,设 AD∩l2 =H,∠BCH =θ,则
∠DCH=2π3-θ
,因为l1 与l2 的距离为1,l2 与l3 的
距离为2,所以BC= 1sinθ
,CD= 2
sin(2π3-θ)
,因为CD
=2CB,所以 2sinθ=
2
sin(2π3-θ)
,得到sinθ=sin(2π3 -
θ) ,由图易知θ∈ (0,π2 ) ,
2π
3 -θ∈ (0,
π
2 ) ,所以θ=
2π
3-θ
,得 到θ= π3
,所 以 BC= 1
sinπ3
=2 33
,CD=
2
sinπ3
=4 33
,过C,B 分别作AD 的垂线,交AD 于E,
F,在Rt△CED 中,∠DCE=π6
,CD=4 33
,所以CE=
2,DE=2 33
,因为BC∥AD,所以BF=CE=2,EF=
CB=2 33
,在 Rt△BFA 中,∠ABF= π6
,所以 AF=
BFtanπ6=
2 3
3
,得到 DA=6 33 =2 3
,所以四边
形ABCD的 面 积 为S= 12
(CB+DA)CE= 12 ×
(2 33 +2 3) ×2=
8 3
3 .
[参考答案]8 3
3
14.[试题解析]当三棱锥B1-ACD 的体积最大时,由于底
面△ACD 的面积是定值,所以此时B1 到底面ACD 的
距离最大,平面B1AC⊥平面ACD,且平面B1AC∩平
面ACD=AC,取AC的中点E,则B1E⊥AC,故B1E⊥
平面ACD,取AD 的中点O,则OE= 2,又B1E= 2,
且∠B1EO=
π
2
,则OB1=2,又∵OA=OD=OC=2,
故O 是三棱锥B1-ACD 的外接球球心,且该外接球
的半径R=2;显然,当且仅当过点 M 的平面与OM 垂
直时,截外接球的截面面积最小,此时,截面的圆心就
是点 M,记其半径为r,则R=2= OM2+r2;由于AC
⊥CD,CD⊂平面ACD,所以CD⊥平面B1AC,而AB1
⊂平面B1AC,则CD⊥AB1,又 AB1⊥B1C,B1C∩CD
=C,则AB1⊥平面B1CD,又B1D⊂平面B1CD,所以
AB1⊥B1D,则∠AB1D=
π
2
,在△B1AD 中,B1A=2,
AD=4,故∠B1AD=
π
3
;又3AM→=MB1→,故AM=12,
又OA=2,故由余弦定理有OM2=14+4-2×
1
2×2
×cosπ3 =
13
4
,∴r2 =R2 -OM2 = 34
,故 所 求 面 积
为3π
4.
[参考答案]3π
4
15.[试题解析](1)∵AB2 =AC2 +BC2 -2ACBC
cos∠ACB,即13=4+BC2-2×2BC× 32
,∴BC2-
2 3BC-9=0,∴(BC+ 3)(BC-3 3)=0,∴BC=
- 3(舍)或BC=3 3,∵N 为AB的中点,∴2CN→=CA→
+CB→,∴4CN→2=CA→2+CB→2+2|CA→||CB→|cos∠ACB
=22+(3 3)2+2×2×3 3× 32=49
,∴CN=72.
(2)∵S△ABC=
1
2AC
BCsin∠ACB= 12×2×3 3
×12 =
3 3
2
,∴S△ACN =
1
2S△ABC =
3 3
4
,∵
S△AON
S△AOC
=
1
2AN
AOsin∠NAO
1
2AC
AOsin∠CAO
=ANAC=
13
2
2 =
13
4
,且S△AON
+S△AOC=S△ACN ,∴ ( 134 +1)S△AOC =
3 3
4
,∴S△AOC
=4 3- 39.
16.[解](1)方法一:如图1,取AB的中点E′,连接DE′,因
为四边形 ABCD 是菱形,且 ∠DAB=180°-120°=
60°,所以△ABD 是等边三角形,所以 DE′⊥AB.因为
DD1⊥ 平面 ABCD,AB⊂ 平面 ABCD,所 以 DD1 ⊥
AB.因为DE′∩DD1=D,DE′⊂平面 DD1E′,DD1⊂
新高考数学答案 —91
平面DD1E′,所以AB⊥平面 DD1E′.因为AB⊂平面
ABB1A1,所以平面DD1E′⊥平面ABB1A1,所以E 点
和E′点重合.所以AE→=12AB
→,即λ=12.
方法二:如图2,在A1B1 上取一点G,使A1G=AE,连
接EG,GD1.显然四边形AEGA1 为平行四边形,得到
AA1∥EG,且 AA1=EG,同时 AA1∥DD1,且 AA1=
DD1,有DD1∥EG,且DD1=EG,四边形DEGD1 为平
行四边形,则平面 D1DEG∩ 平面 ABB1A1 =EG,且
DD1∥EG.因为DD1⊥平面ABCD,AB⊂平面ABCD,
所以DD1⊥AB,所以EG⊥AB.又平面D1DEG⊥平面
ABB1A1,平面D1DEG∩平面ABB1A1=EG,AB⊂平
面ABB1A1.所 以 AB⊥ 平 面 D1DE.又 DE⊂ 平 面
D1DE,所以AB⊥DE.又因为四边形 ABCD 是菱形,
且∠DAB=180°-120°=60°,所以△ABD 是等边三角
形,所以AE→=12AB
→,即λ=12.
(2)方法一:设E为AB 的中点.
以点D 为原点,分别以 DE,DC,DD1 为x,y,z轴,建
立如图3所示的空间直角坐标系,
不妨设AB=2,AA1=2a,则A(3,-1,0),B1(3,1,
2a),D1(0,0,2a),B(3,1,0),D(0,0,0),F(0,2,a),
所以AB1→=(0,2,2a),D1B1→=(3,1,0),DB→=(3,1,
0),DF→=(0,2,a).
设平 面 AB1D1 的 法 向 量 为 n= (x1,y1,z1 ),则
nAB1→=0,
nD1B1→=0,{ 即
2y1+2az1=0,
3x1+y1=0,{
令x1= 3,则z1=
3
a
,y1=-3,所以平面AB1D1 的一
个法向量为n= ( 3,-3,3a ) ,设平面BDF 的法向量
为m=(x2,y2,z2),则
mDB→=0,
mDF→=0,{ 即
3x2+y2=0,
2y2+az2=0,{
令x2= 3,则y2=-3,z2=
6
a
,所以平面BDF的一个
法向量为m= ( 3,-3,6a ) .
设平 面 AB1D1 与 平 面 BDF 的 夹 角 为θ,则 cosθ=
|nm|
|n||m|=
3× 3+(-3)×(-3)+3a×
6
a
12+9a2 × 12+
36
a2
=
12a2+18
12a2+9× 12a2+36
,令 12a
2+18
12a2+9× 12a2+36
=3 1010
,解得a2=3或a2=34
,所以a= 3或a= 32.
所以
AA1
AB =
2 3
2 = 3
或
AA1
AB =
3
2.
方法二:连接 AC,与 BD 相交于点O,连接 A1C1 与
B1D1 相交于点O1,连接AO1,OF,OO1.由题意得,AC
⊥BD,OO1⊥平面ABCD.以点O 为原点,分别以OB,
OC,OO1 为x,y,z轴,建立如图4所示的空间直角坐
标系,
不妨设 AB=2,AA1=2a,则 A(0,- 3,0),O1(0,0,
2a),F(0,3,a),所以AO1→=(0,3,2a),OF→=(0,3,
a).易知BD∥B1D1,AO1⊥B1D1,OF⊥BD,所以向量
AO1→,OF→夹角余弦的绝对值等于平面AB1D1 与平面
BDF夹角的余弦值,所以|cos‹AO1→,OF→›|=3 1010 .
所以
|AO1→OF→|
|AO1→||OF→|
= 3+2a
2
3+4a2 3+a2
=3 1010 .
解得
a2=3或a2= 34
,所以a= 3或a= 32.
所以
AA1
AB =
2 3
2 = 3
或
AA1
AB =
3
2.
17.[解](1)因a2,a4,a8 成等比数列,所以a24=a2a8,即(a2
+4)2=a2(a2+12),解得a2=4,所以当n≥2,n∈N∗
时,an=2n,又a1=3不符合上式,所以数列{an}的通
项公式为an=
3,n=1,
2n,n≥2,{
因此S1=a1=3,
新高考数学答案 —92
当n≥2,n∈N∗ 时,Sn =3+4+6+ +2n=3+
(n-1)(4+2n)
2 =n
2+n+1,
又S1=3符合上式,所以当∀n∈N∗ 时,Sn=n2+n+1.
(2)由(1)知tanbn=
1
n2+n+1
=
(n+1)-n
1+(n+1)n
,令tancn
=n,cn ∈ (0,π2 ) ,所 以 tanbn =
(n+1)-n
1+(n+1)n =
tancn+1-tancn
1+tancn+1tancn
=tan(cn+1-cn),又bn∈ (0,π2 ) ,cn+1
-cn∈ (0,π2 ) ,所以bn=cn+1-cn,因此Tn=b1+b2+
b3++bn=(c2-c1)+(c3-c2)+(c4-c3)++
(cn+1-cn)=cn+1-c1,
所以 tanTn =tan(cn+1 -c1 )=
tancn+1-tanc1
1+tancn+1tanc1
=
n+1-1
1+n+1=
n
n+2
,于是tanTn=
n
n+2.
18.[解](1)设点 P 的坐标为(x,y),由kPA kPB =3得
y
x+1
y
x-1=3
,化简整理得x2-y
2
3=1
(x≠±1),所
以曲线Γ的方程为x2-y
2
3=1
(x≠±1).
(2)若直线l的斜率不存在,则直线l与曲线Γ 只有一
个交点,不符合题意,所以直线l的斜率存在,设为k,
则直线l的方程为y-1=k(x-1),设点 M(x1,y1),
N(x2,y2),D(x,y),联立方程组
y-1=k(x-1),
x2-y
2
3=1
,{ 整
理得(3-k2)x2+(2k2-2k)x-(k2-2k+4)=0,易知
k2≠3,Δ=(2k2-2k)2+4(3-k2)(k2-2k+4)>0,解
得k<2,
x1+x2=
2k2-2k
k2-3 >0
,
x1x2=
k2-2k+4
k2-3 >0
,
ì
î
í
ïï
ï
解得k<- 3或k>
3,综上k<- 3或 3<k<2,因为|CM|= 1+k2
|x1-1|= 1+k2(x1-1),同理由|CM||DN|=
|MD||CN|得(x1-1)(x2-x)=(x2-1)(x-x1),
化简整理得2x1x2-(x1+x2)=(x1+x2-2)x,所以2
×k
2-2k+4
k2-3
-2k
2-2k
k2-3
= (2k
2-2k
k2-3
-2)x,化简整理
得k=3x-4x-1
,代入y-1=k(x-1),化简整理得3x-y
-3=0,所以点D 在定直线3x-y-3=0上.
19.[解](1)由x2+4=0可得x2=-4,解得x=±2i.
(2)由题意可知
x1+x2+x3=-a,
x1x2+x2x3+x1x3=b,
x1x2x3=-c,
{
将x1=1-i,x2=1+i,x3=2代入可得
4=-a,
6=b,
4=-c,
{
所以a=-4,b=6,c=-4.
(3)设a=(a1,a2,,an),b=(b1,b2,,bn),a1,a2,
,an,b1,b2,,bn>0,因为|ab|≤|a||b|,当且仅
当a∥b时,等号成立,可得|a1b1+a2b2++anbn|≤
a21+a22++a2n b21+b22++b2n,即a1b1+a2b2+
+anbn≤ a21+a22++a2n b21+b22++b2n,当且
仅当
a1
b1
=
a2
b2
==
an
bn
时,等号成立,因为方程f(x)=
xn+an-1xn-1++a1x+a0=0的根恰好全是正实
数,设这n个正根分别为x1,x2,,xn,且an-1=-1,
a1=-n2a,a0=a,由题意可知:
x1+x2++xn=1,
x1x2xn-1+x1xn-2xn++x2x3xn=(-1)n-1(-n2a),
x1x2xn=(-1)na,
{
因为x1+x2++xn=1,且x1,x2,,xn 均为正数,
则1
x1
+1x2
++1xn
=(x1+x2++xn)( 1x1 +
1
x2
+
+1xn ) ≥ ( x1
1
x1
+ x2
1
x2
+ + xn
1
xn
)
2
=n2,当且仅当1x1
=1x2
==1xn
=1n
时,等号成
立,又因为x1x2
xn-1+x1xn-2xn++x2x3xn
x1x2xn
=1x1
+1x2
++1xn
=
(-1)n-1(-n2a)
(-1)na
=n2,即1x1
+1x2
++
1
xn
=n2,所以1x1
=1x2
==1xn
=1n.
2025年普通高等学校招生全国统一考试(预测卷二)
1.B [试题解析]复数z= 1+3i
1+i2023
=1+3i1-i=
(1+3i)(1+i)
(1-i)(1+i)=
-2+4i
2 =-1+2i
,所以在复平面内复数z所对应的
点为(-1,2),该点位于第二象限.故选B.
2.D [试题解析]由(∁UA)∩B={-3,2,3}∩{-1,1,3}
={3},故 A错误;(∁UA)∪B={-3,2,3}∪{-1,
1,3}={-3,-1,1,2,3},故 B错误;因为 A∩B=
{-1,1},所以∁U(A∩B)={-3,-2,0,2,3},故 C
错误;因为A∪B={-2,-1,0,1,3},所以∁U(A∪
B)={-3,2},故 D正确.故选 D.
3.D [试题解析]因为ab=|b|=1,|a-b|= 3,所以
a2-2ab+b2=3,即|a|2-2×1+12=3,解得|a|
=2或|a|=-2(舍去).故选 D.
4.C [试题解析]由题意可知r=0,vk =60
,所以 m(t)=
r
k + (m0-
r
k )e
-kvt=m0e-
1
60t,设约t天后,河水的
污染指数下降到初始值的 1
7
,即m0e-
1
60t=17m0
,所
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