内容正文:
新高考数学19— 2
解答题综合提升练3
1.(13分)(2024新课标Ⅱ卷)记△ABC的内角A,B,C的对边分别
为a,b,c,已知sinA+ 3cosA=2.
(1)求A;
(2)若a=2,2bsinC=csin2B,求△ABC的周长.
2.(15分)(2024山东省青岛市高三下学期第一次适应性检测)已
知函数f(x)=12x
2-ax+lnx.
(1)若a=1,曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线斜率为1,求
该切线的方程;
(2)讨论f(x)的单调性.
3.(15分)(2024山东省烟台市、德州市高三下学期高考诊断性测
试)联合国新闻部将我国农历二十四节气中的“谷雨”定为联合国
中文日,以纪念“中华文字始祖”仓颉的贡献.某大学拟在2024年
的联合国中文日举行中文知识竞赛决赛,决赛分为必答、抢答两个
环节依次进行.必答环节,共2道题,答对分别记30分、40分,否则
记0分;抢答环节,包括多道题,设定比赛中每道题必须进行抢答,
抢到并答对者得15分,抢到后未答对,对方得15分;两个环节总
分先达到或超过100分者获胜,比赛结束.已知甲、乙两人参加决
赛,且在必答环节,甲答对两道题的概率分别4
5
,1
3
,乙答对两道题
的概率分别为2
3
,1
2
,在抢答环节,任意一题甲、乙两人抢到的概率
都为1
2
,甲答对任意一题的概率为5
12
,乙答对任意一题的概率为
3
4
,假定甲、乙两人在各环节、各道题中答题相互独立.
(1)在必答环节中,求甲、乙两人得分之和大于100分的概率;
(2)在抢答环节中,求任意一题甲获得15分的概率;
(3)若在必答环节甲得分为70分,乙得分为40分,设抢答环节经
过X 道题抢答后比赛结束,求随机变量X 的分布列及数学期望.
4.(17分)(2024山东省青岛市高三下学期第一次适应性检测)已知
O为坐标原点,点W 为☉O:x2+y2=4和☉M 的公共点,OM→OW→
=0,☉M 与直线x+2=0相切,记动点M 的轨迹为C.
(1)求C的方程;
(2)若m>n>0,直线l1:x-y-m=0与C交于点A,B,直线l2:x
-y-n=0与C 交于点A′,B′,点A,A′在第一象限,记直线AA′
与BB′的交点为G,直线AB′与BA′的交点为H,线段AB 的中点
为E.
①证明:G,E,H 三点共线;
②若(m+1)2+n=7,过点 H 作l1 的平行线,分别交线段AA′,
BB′于点T,T′,求四边形GTET′面积的最大值.
5.(17分)(2024山东省济南市高三下学期3月模拟)在空间直角坐
标系O-xyz中,任何一个平面的方程都能表示成Ax+By+Cz+
D=0,其中A,B,C,D∈R,A2+B2+C2≠0,且n=(A,B,C)为该
平面的法向量.已知集合P={(x,y,z)||x|≤1,|y|≤1,|z|≤1},
Q={(x,y,z)||x|+|y|+|z|≤2},T={(x,y,z)||x|+|y|≤2,
|y|+|z|≤2,|z|+|x|≤2}.
(1)设集合M={(x,y,z)|z=0},记P∩M 中所有点构成的图形
的面积为S1,Q∩M 中所有点构成的图形的面积为S2,求S1 和S2
的值;
(2)记集合Q 中所有点构成的几何体的体积为V1,P∩Q 中所有点
构成的几何体的体积为V2,求V1 和V2 的值;
(3)记集合T 中所有点构成的几何体为W.
①求W 的体积V3 的值;
②求W 的相邻(有公共棱)两个面所成二面角的大小,并指出W
的面数和棱数.
新高考数学19—1
新高考数学20— 2
解答题综合提升练4
1.(13分)(2024山东省日照市高三下学期一模)已知各项均为正
数的数列{an}的前n项和为Sn,且an,Sn,a2n 为等差数列.
(1)求a1 及{an}的通项公式;
(2)记集合{anan+4an≤2k
,k∈N+ }的元素个数为bk,求数列{bk}
的前50项和.
2.(15分)(2024新课标Ⅰ卷)已知A(0,3)和P(3,32 ) 为椭圆C:
x2
a2
+y
2
b2
=1(a>b>0)上两点.
(1)求C的离心率;
(2)若过P 的直线l交C 于另一点B,且△ABP 的面积为9,求l
的方程.
3.(15分)(2024山东省临沂市高三下学期一模)
如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1 中,AB=BC
=2,AA1=3,点D,E 分别在棱AA1,CC1 上,
AD=2DA1,C1E=2EC,F为B1C1 的中点.
(1)在平面ABB1A1 内,过A 作一条直线与平面
DEF平行,并说明理由;
(2)当三棱柱ABC-A1B1C1 的体积最大时,求
平面DEF与平面ABC 夹角的余弦值.
4.(17分)(2024山东省滨州市一模联考)若ξ,η是样本空间Ω 上的
两个离散型随机变量,则称(ξ,η)是Ω上的二维离散型随机变量或
二维随机向量.设(ξ,η)的一切可能取值为(ai,bj),i,j=1,2,,
记pij表示(ai,bj)在Ω 中出现的概率,其中pij=P(ξ=ai,η=bj)
=P[(ξ=ai)∩(η=bj)].
(1)将三个相同的小球等可能地放入编号为1,2,3的三个盒子中,
记1号盒子中的小球个数为ξ,2号盒子中的小球个数为η,则(ξ,
η)是一个二维离散性随机变量.
①写出该二维离散型随机变量(ξ,η)的所有可能取值;
②若(m,n)是①中的值,求P(ξ=m,η=n)(结果用m,n表示);
(2)P(ξ=ai)称为二维离散型随机变量(ξ,η)关于ξ的边缘分布律
或边际分布律,求证:P(ξ=ai)=∑
+∞
j=1
pij.
5.(17分)(2024山东省泰安市高三下学期一轮检测)已知函数
f(x)=aeax(a≠0).
(1)若a>0,曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线与直线x+y-2
=0垂直,证明:f(x)>ln(x+2);
(2)若对任意的x1,x2 且x1<x2,函数g(x)=f(x)-
eax1-eax2
x1-x2
,
证明:函数g(x)在(x1,x2)上存在唯一零点.
新高考数学20—1
又由(1)得x-sinx>0.
此时/(x)=a(sinx+xrcos x-sina.x)<a[2.x-ax+
(a.x)2]=ad2x-(a-2)x]=ax[ax-(a-2)].
则3(0)且<是当0时fe
2
4
<0.
由正孩定理品入一品B=C得6=
sin A
所以f(x)在(0,x。)上单调递减,因此f(x。)<f(0)=
0,不合题意:
=22
综上,0<a≤2.所以a的取值范围为(0,2].
(3)由(1)可知a=2时,cos2x>1-2 rsin x>1-2x,
π
o2D>1-D-1-(安-中)
e=asin C
2sin 12
=√6+w2
sin A
-1时,含*D一号-2时,含2可
s晋
所以△ABC的周长为a+b+c=2+√6+3w2
-2+6+2-32+
2
4
,n≥3时,之c082+D☑
2.[解](1D当u=1时,()=-+中,了x,)=1,解得
4
>n-2+
xw=1.又因为f(1)=-
名,所以切线方程为y十号-x
3+6-吾,0+36-20=4/厘-184>0:
-1,即y=x-2
3
则(92+36)>202,即9v2+36-20>0.3E+6
(2)f(x)的定义域为(0,十o),f(x)=-x+.当a
≤0时,得广(.x)>0恒成立,f(x)在(0,十∞)上单调递
-吾-1>35+6-音-1=92+36-20>0.则
增:当a>0时,令g(.x)=x2-a.x十1,4=a2-4.
4
12
3+6-晋>1:
(i)当△≤0即0<a≤2时,f(x)≥0恒成立,f(x)在
(0,十∞)上单调递增;
4
(i)当A>0即a>2时,P(x)=
得2cos2zD>N-2+3+6
4
-交>n-1:
6
a-√a-4
a+a-4
2
2
又2o2+D<n=1时.0<
<1,n=2时,1<
,由了(x)>0得
3E+6<2,所以”∈N时,都有n一1<
0<<=4或>+4,由f)<0得
2
2
含o2.P-{aa,=含o2Dne
元
4-a<x<+.所以f(x)在(0,
2
N},则n∈N时,集合P在每个区间(n一1,)都有且
)(+)上单调递增,在
2
2
只有一个元素,对于正整数m,集合Q.={xm<x<
a-a=4a+a-4
2m},记P∩Q中元素的个数为b.,由2m一m=m,所
上单调递诚,综上:当a≤2
2
以bn=m.
时,f(x)在(0,十∞)上单调递增:
解答题综合提升练3
当a>2时在(o,)(+
2
1.[解]1)由mA+5cosA=2,得号si血A+号
十上单调递增:)在(二三,+
2
2
=1
上单调递减.
所以sim(A+)=l
3.[解](1)两人得分之和大于100分可分为甲得40分、乙
得70分,甲得70分、乙得40分,甲得70分、乙得70分
因为0<A<,所以子<A+吾<
3
三种情况,所以得分大于100分的概率p=吉×号×
所以A+号-受,故A=吾
号×+号×××+号×号×号×后
(2)由√2 bsin C=csin2B,得v2 bsin C=2 csin Bcos B,
由正弦定理,得②c=2 sbeos B,所以cosB号.】
(2②)抢答环节任意一题甲得15分的概率p=合×是十
2×-
因为0<B<元,所以B=不
(3)X的可能取值为2,3,4,5,由抢答任意一题甲得15
C=-(A+B-,
分的概率为子,得抢答任意一题乙得15分的概率为
数学答案一37
景PX=2)=())=PX=3)=C××号
(1+m)2+1+n
2
2(2+m2+2m+n)=16,当且仅
-PX=4)=C×3×(号)×g+(号)】
(m2十2m=,
当(1十m)=1十n,即
即时取
n+m2+2m=6
(n=3
Px=)=C×号×(号)×号+C×(号)】
等号,
x2-
3×=
,所以X的分布列为
32
所以四边形GTET面积的最大值为16.
2
3
4
5
8
3
9
27
81
81
数学期望E(X)=2×号+3×易
+4×
+5×器
81
326
81
4.[解](1)设M(x,y),⊙M与直线x+2=0的切点为N,
则|MN|=|MWP=OM+|OWw12,所以|x+2=
5.[解](1)集合M={(x,y,x)|x=0}表示xOy平面上所
x2+y2+4,化简得y2=4x.所以C的方程为y2=4x.
有的点,P={(x,y,)|x≤1,ly≤1,x|≤1}表示
(2)①证明:设线段A'B的中点为F,因为(1∥L,所以
(士1,土1,士1)这八个顶点形成的正方体内所有的点,
可设G耐=AG,G成=AG丽,又因为G成=(G+
而P∩M可以看成正方体在zOy平面上的截面内所有
的点,发现它是边长为2的正方形,因此S=4.对于Q
=之(G+G)=AG,所以G,E,F三点共线,
={(xy,x)|x+|y+z≤2},当x,yz>0时,x十
y十x=2表示经过(2,0,0),(0,2,0),(0,0,2)的平面在
同理,H,E,F三点共线,所以G,E,H三点共线,
第一象限的部分.由对称性可知Q表示(士2,0,0),(0,
②设A(y),B(xy),A'(xy),B'(x1y),AB
士2,0),(0,0,士2)这六个顶点形成的正八面体内所有
中点为E,A'B'中点为F,将x=y十m代人y2=4x得:
的点,而Q∩M可以看成正八面体在xOy平面上的截
y-4y一4m=0,所以y1+=4,y1y4=一4m,所以yE
面内所有的点.它是边长为2√2的正方形,因此S,=8.
=当十业=2,同理为十y=4,yy=-4n,=2(G,
2
(2)记集合Q,P∩Q中所有点构成的几何体的体积分别
E,H,F均在定直线y=2上),因为TT∥1,所以
为V1,V.考虑集合Q的子集Q'=(x,y,x)|x十y+
△EHT与△TAH面积相等,△EHT与△TBH面积
≤2,x≥0,y≥0,≥0},即为三个坐标平面与x十y十
相等:所以四边形GTET的面积等于四边形GAHB的
=2围成的四面体.四面体四个顶点分别为(0,0,0),
(2,0,0),(0,2,0),(0,0,2),此四面体的体积为V。=
面积,设G(2),H(xH,2),直线AA':y一y=当二当
整理得:直线
44
由对称性知.V=8。一号
考虑到P的子集P构成的几何体为棱长为1的正方
AA':y=
4十”业,又因为。=2,所以
”+y
体,即P={(xy,z)|0≤x≤1,0≤y≤1,0≤x≤1,Q
2+)-当,同理,直线BA':y=红+业,yw
={(x,y,z)|x十y十≤2.x≥0,y≥0,≥0},显然P'∩
4
3y2十3y
Q为两个几何体公共部分,记Q(1,1.0),Q(1,0,1)
2.所以4-2+)丛,所以1GH1=。一n
Q(0,1.1),Q(1,1,1).
4
容易验证Q,Q,Q在平面x十y十x=2上,同时也在
P'的底面上.则P'∩Q为截去三棱锥Q,一QQQ所剩
-)(2-2=
下的部分.P'的体积V,=1X1×1=1,三棱锥Q
1(一)一y),所以四边形GAHB面积S=
Q.Q.Q,的体积为V。,8,a8=号×1×号×1×1)
合GH·1-1=
y-)·y-y
合.故PnQ的体积Vrng=Vg-Vg,-o,oa=1-言
16
[(y十y)-4yy]·Cy十y)-4yy
=各.由对称性知V,=8V,0g=9。
16
(3)①如图所示,即为T所构成的图形.
_16+16m)·16+16m=4√0+m)产0+m)≤
16
数学答案一38
c=√a-6=3,∴C的离心率e=C=
a
2
21PA3+(-)》
-3
21
H
设点B到直线PA的距离为h,则△ABP的面积为S
之PA·h=9,解得A-125
51
易知直线PA:.x+2y-6=0,设B(.x,y),
x+2y-6L_125
/r=一3
其中正方体ABCD一LIJM即为集合P所构成的区域.
则
5
5
解得=0
或
y=-3
=
3
E-ABCD构成了一个正四棱锥,其中E到平面ABCD
12
=1
的距离为1,V:m=号×1×2×2=专=V,十
÷B0.-3)或B(-3,-)
6VE-mm-8+6×号-16.
②由题意平面EBC方程为x十之一2=0,由题干定义知
故14y-2r-3或y-7
其法向量n,=(1,0,1).平面ECD方程为y十x-2=0,3.[解](1)作直线AB,即为所求,连接AC交DE于点
由题干定义知其法向量n=(0,1,1),故cos(n:,2)=
M,连接MF,AE,DC,AB,因为AD=2DA,,C,E=
n1·n2
1
n·1nT=2
2BC.所以AD=CE=号AA,=2.又AD/CE,所以四
由图知两个相邻的面所成角为纯角,故H相邻两个面
边形ADC,E为平行四边形.所以AM=MC,又B,F
所成角为行由图可知共有12个面,24条棱。
FC,所以MF∥AB,,又MFC平面DEF,AB,寸平面
DEF,所以AB,∥平面DEF,所以在平面ABB,A,内,
解答题综合提升练4
过A作一条直线与平面DEF平行的直线为AB1,
1.[解](1)因为a.,S,a为等差数列,则2Sn=a十a,且
(2)因为Vuxc-再5=Sae·BB,=3SAc,又因为
an>0,当n=1时,可得2a1=a1+a,解得a1=1或a
Sar=号AB·BCsin∠ABC=2n∠ABC,所以当
=0(舍去):当n≥2时,可得2S。-1=a,1十a1,两式相
减得2an=a。一a.-1十a-a元-1,整理得(a。十d。-1)(an
∠ABC=时,Sr取最大值2,即当AB⊥BC时直三
a.-1)=(am十a.-1),且a。十am-1>0,则a。一a-1=1.可
棱柱ABC一ABC,的体积最大,又BB⊥平面ABC,
知数列{a.是以首项为1,公差为1的等差数列,所以am
=1十-1=m.
AB,BCC平面ABC,所以BB⊥AB,BB,⊥BC,如图建
立空间直角坐标系,则D(2,0,2),E(0,2,1),F(0,1,
(2)因为a,+4≤2k,由(1)可得n+4≤2k,即k≥
3).
(+)因为2(+)≥号×20…牙=2,当
且仅当n=
行,即n=2时,等号成立,可知6,=0,6
=1;
当>3时,因为(2-1+2高)-A-(号
2)≤2(2+动)-+>,所以=2-1
B-
0,k=1,
综上所述:b=
1,k=2.
2k-1,k≥3.
所以DE=(一2,2,一1),E亦=(0,-1,2),设平面DEF
所以数列b的前50项和为0十1+5+7+…+99=1+
的法向量为n=(x,y,z),
48(5+99)=2497.
则:D-20取=1则=号y
9
n·EF=-y十2x=0,
1,
2.[解](1)由题知
大9
解得a=23,
2.则n=(受,2小又平面ABC的-个法向量为m
6=1
1b=3.
(0,0,1),设平面DEF与平面ABC夹角为0,则cos0=
数学答案一39
m·n
2√29
m·n
29
,所以平面DEF
=-e1[e413-a(x,-x)-1,
x2一x1
3
2
+2+1
g,)-e[e44-u(-)-1门
x2一x1
与平面1C夹角的余弦值为2夏
设h(x)=e一x-1,则h'(x)=e-1,
4.[解](1)①该二维离散型随机变量(,)的所有可能取
令'(x)=0,解得x-0,当x<0时,h'(x)<0,h(x)单
值为:(0,0),(0,1).(0,2).(0,3).(1,0),(1,1),(1.2),
调递减:当x>0时,h(x)>0,h(x)单调递增,∴.当x≠
(2.0).(2,1).(3.0).
0时,h(x)>h(0)=0,即e-x-1>0,∴.e'
②依题意,0≤m十n≤3,P(=m,7=n)=P(=m刀
a(x2-x1)-1>0,e-3-u(-x2)-1>0,又
:P7=.显然P(=)=G(号)广(号)】
e>0,e>0.
T:-T1
:-xI
∴g(x1)<0,g(x2)>0,∴.存在c∈(x1,x2),使得g(c)
则P=m=)=c(侵)(合)
=Cg。·
=0,又g(x)在(x1,x2)上单调递增,∴.函数g(x)在
(合),所以P(=m9=)=CG(2)
(,x2)上存在唯一零点.
解答题综合提升练5
(号)·(号)=
27
CC
1.[解](1)依题意得,△PAC为正三角形,取PA中点N,
连接CN,则CN⊥PA,因为EF⊥平面PAB,PAC平面
9·m!n!(3-m-)
PAB,所以EF⊥PA,所以EF∥CN,又因为E为PC的
(2)证明:由定义及全概率公式知,P(=a,)=P(
a,)∩[(7=b)U(7=b,)U…U(7=b)U…]}=P[(
中点,所以F为PN的中点,则PF=子PA,因为ME∥
=a,)∩(n=b)]U[(g=u:)n(=b)]U…U[(=a,)
平面ABC,MFC平面PAB,平面PAB∩平面ABC=
∩(7=b]U…}=P[(=4,)∩(7=61)]+P[(E=a,)
AB,即MF∥AB,也即PM=PB,A=十
n(7-6,]+…+PL=a,)n(y=门+=2P[
=a,)n(m=6,)]=P(ga,9=6,)=∑pn.
5.[证明](1)f(x)=a2e“,∴.f(0)=a=1,∴a=1,
.f(x)=c',
设F(x)=e-ln(x+2)(x>-2),则F(x)=e-
1
十2设px)=e-r十2x>-2).则g(r)=e+
a十2)>0F)单调递增.又:F(-D=是-
(2)因为EF⊥平面PAB,ABC平面PAB,所以EF
⊥AB,
<0.F0)=e-专-号>0存在xE(-1.0)使得
由AB=AC=2,BC=2V2可知BC=AB+AC
则△ABC为等腰直角三角形,AB⊥AC,
F)=0博c=中2i,=-hx+2.当xe
△PAC为正三角形,取AC中点O,连接PO,则PO⊥
(-2,x)时,F(.x)<0,F(x)单调递减,当x∈(x,
AC,取BC中点Q,连接OQ,则OQ∥AB,
+o∞)时,F(x)>0,F(x)单调递增,∴.F(x)≥F(n)=
又因为EF与AC相交于平面PAC,
十2十=+2红1-+1D
所以AB⊥平面PAC.也即OQ⊥平面PAC,
e-ln(x,+2)=1
%十2
x。+2
所以OQ,OC,OP两两相互垂直,以O为原点,OQ,OC
OP所在直线分别为x轴、y轴、:轴,建立空间直角坐
>0..f(x)>ln(x+2).
标系.则A(0,-1,0),B(2,-1,0).C(0,1,0),P(0,0,
(2:gr)=ue--e兰(u≠0.
r1-t:
.E(o号号)r(0,-,3)M(1-
∴g'(x)=a2e>0,
g(x)在(1,x)上单调递增,
)i=(1号号)t-02.0.=(0.-是
又g(c)=ue1-e1-e
x1一X2
)设平面MAC的一个法向量a=(y,:),则n
=ae1(r1-x)-(ei-e"2)
=0a…=0.即++-0取:=2,则
e[ax,-x)+e'-1
2y=0.
:x
=-3,y=0,
数学答案一40