内容正文:
高三入学衔接检测卷(二)
测试时间:120分钟 满分:150分
一、选择题(本大题共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.已 知 集 合 A= {x|x>1},B= {y|y=
2025-x},则∁R(A∩B)= ( )
A.[-1,1] B.(-∞,1]
C.[-1,+∞) D.(1,+∞)
2.已知双曲线C:y2-x
2
b2
=1(b>0)的离心率
e< 2,则b的取值范围是 ( )
A.(0,1) B.(1,2)
C.(1,+∞) D.(2,+∞)
3.已知函数f(x)= 3sinxcosx+cos2x,则
( )
A.f(x)的最小正周期为2π
B.f(x)的图象关于点 -π12
,0
æ
è
ç
ö
ø
÷对称
C.f(x)的最大值为2
D.f(x)的图象关于直线x=π6
对称
4.少年强则国强,少年
智则国智.党和政府
一直重视青少年的
健康成长,出台了一
系列政策和行动计划,提高学生身体素质.
为了加强对学生的营养健康监测,某校在
3000名学生中,抽查了100名学生的体重
数据情况.根据所得数据绘制样本的频率分
布直方图如图所示,则下列结论正确的是
( )
A.样本的众数为65
B.样本的第80百分位数为72.5
C.样本的平均值为67.5
D.该校学生中低于65kg的学生大约为
1000人
5.宫灯又称宫廷花灯,是中国
彩灯中富有特色的汉民族
传统手工艺品之一,如图为
一件三层六角宫灯,三层均
为正六棱柱,其中上、下层
正棱 柱 的 底 面 周 长 均 为
60cm,高为6cm,中间一层的正棱柱高为
18cm.设计一个装该宫灯的可从中间打开
的球形盒子,则该盒子的表面积至少为
( )
A.650πcm2 B.1300πcm2
C.1500πcm2 D.2600πcm2
6.在抛物线y2=8x上有三点A,B,C,F 为其
焦点,且AF
→
=13
(AB
→
+AC
→),则|AF
→
|+|BF
→
|
+|CF
→
|= ( )
A.6 B.8 C.9 D.12
7.著名画家达芬奇画完他的«抱银貂的女
子»后,看着画中女人脖子上悬挂的黑色珍
珠项链,开始思考这样一个问题:固定项链
的两端,使其在重力的作用下自然下垂,那
么项链所形成的曲线是什么? 这就是著名
的悬链线问题,最终的答案是这条曲线的方
程是双曲余弦函数,其函数表达式为coshx
=e
x+e-x
2
,相应的双曲正弦函数表达式为
87
sinhx=e
x-e-x
2 .
设函数f(x)=sinhx
coshx,若实数 m 满足不等式f(m-6)+
f(m2)<0,则m 的取值范围为 ( )
A.(-3,2)
B.(-2,3)
C.(-2,2)
D.(-∞,-3)∪(2,+∞)
8.在 正 方 体 ABCD -
A1B1C1D1 中,AB=4,
O 是侧面A1ADD1 的
中 心,E,F 分 别 是
B1C1,CC1 的中点,点
M,N 分别在线段OB,EF 上运动,则 MN
的最小值为 ( )
A.2 2 B.3 C.2 3 D.3 2
二、选择题(本大题共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.已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,0<
φ<π)的最小正周期为π,且函数f(x)的
图象关于 直 线x=- π12
对 称,则 下 列 说
法正确的是 ( )
A.函数f(x)的图象关于点 2π3
,0
æ
è
ç
ö
ø
÷对称
B.函数f(x)在区间 0,5π12
æ
è
ç
ö
ø
÷内单调递增
C.函数f(x)在区间 -π4
,π
2
æ
è
ç
ö
ø
÷内恰有两个
零点
D.函数f(x)的图象向右平移π12
个单位长
度可以得到函数g(x)=cos2x的图象
10.设z为复数,则下列命题中正确的是 ( )
A.|z|2=zz
B.若z=(1-2i)2,则复平面内z对应的点
位于第二象限
C.z2=|z|2
D.若|z|=1,则|z+i|的最大值为2
11.已知函数f(x)=x(lnx)2+x,则 ( )
A.f(x)在区间(0,+∞)上单调递增
B.当x=1e
时,f(x)取最小值
C.对 ∀x∈ 1e
,+∞
æ
è
ç
ö
ø
÷,m >0,g(x)=
f(x+m)-f(x)为增函数
D.对∀x1,x2∈
1
e
,+∞
æ
è
ç
ö
ø
÷,1
2 f
(x1)+f(x2)[ ] >
f
x1+x2
2
æ
è
ç
ö
ø
÷
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共
15分)
12.设M,P是两个非空集合,定义集合M,P的
差集运算为M-P={x|x∈M,且x∉P},设
集合B={2,4,6,8},请你写出一个集合A,使
得A-B={5},则集合A= .
13.球体在工业领域有广泛的应用,某零件由
两个球体构成,球O1 的半径为10,P,Q 为
球O1 表面上两动点,PQ=16,M 为线段
PQ 的中点.半径为2的球O2 在球O1 的
内壁滚动,点 A,B,C 在球O2 表面上,点
O2 在截面ABC上的投影H 恰为AC 的中
点,若O2H=1,则三棱锥M-ABC体积的
最大值是 .
14.对任意x>0,若不等式ax2≤ex+axlnx
恒成立,则实数a的最大值为 .
97
四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答时应
写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(13分)(2025四川雅安模拟)已知函数
f(x)=(a-1)x-2sinx.
(1)若函数f(x)有极值,求实数a的取值
范围;
(2)若关于x的不等式f(x)+x(1+cosx)≤0
在x∈ 0,π2
é
ë
êê
ù
û
úú 上恒成立,求实数a 的取值
范围.
16.(15分)(2025云南阶段模拟)甲、乙两名
围棋学员进行围棋比赛,规定每局比赛胜
者得1分,负者得0分,平局双方均得0
分,比赛一直进行到一方比另一方多两分
为止,多得两分的一方赢得比赛.已知每局
比赛中,甲获胜的概率为α,乙获胜的概率
为β,两人平局的概率为γ(α+β+γ=1,
α>0,β>0,γ≥0),且每局比赛结果相互
独立.
(1)若α=25
,β=
2
5
,γ=15
,求进行4局比
赛后甲学员赢得比赛的概率;
(2)当γ=0时,
(ⅰ)若比赛最多进行5局,求比赛结束时
比赛局数 X 的分布列及期望E(X)的最
大值;
(ⅱ)若比赛不限制局数,求“甲学员赢得比
赛”的概率(用α,β表示).
17.(15分)如图1所示,在直角梯形 ABCD
中,BC∥AD,AD⊥CD,BC=2,AD=3,
CD= 3,边AD 上一点E 满足DE=1,现
将△ABE 沿BE 折起到△PBE 的位置,使
平面PBE⊥平面BCDE,如图2所示.
08
(1)求证:PC⊥BE;
(2)求平面PBE 与平面PCE 所成锐二面
角的余弦值.
18.(17分)已知椭圆C1:
x2
a2
+y
2
b2
=1(a>b>0)
的左,右焦点分别是
F1,F2,抛物线C2:y2
=4x 的准线过点F1,
且C2 的准线与C1 交于M,N,|MN|=3.
(1)求C1 的方程;
(2)如图,过F2 作直线l交C1 于A,B 两
点,交C2 于C,D 两点,O 为坐标原点,记
△OAB,△F1CD 的面积分别是S1,S2,且
S2=4S1,求直线l的方程.
19.(17分)已知数列A:a1,a2,,an 为有穷
正整数数列.若数列 A 满足如下两个性
质,则称数列A 为m 的k减数列:
①a1+a2++an=m;
②对于1≤i<j≤n,使得ai>aj 的正整数
对(i,j)有k个.
(1)写出所有4的1减数列;
(2)若存在m 的6减数列,证明:m>6;
(3)若存在2024的k减数列,求k的最
大值.
18
17.解:(1)取EQ 中点J,连接FJ,
则PQ⊥FJ,FJ⊥EQ.
再取GQ 中点R,连接HR,RJ,易
得 HF∥RJ,HF=RJ,
于是,四边形RJFH 为平行四边
形,得RH∥JF,
从而 HR⊥PQ,HR⊥EQ,
∵PQ ∩EQ =Q,PQ,EQ ⊂ 平
面PGQ.
那么 HR⊥平面PGQ,
又 HR⊂平面 HGQ,
故平面PGQ⊥平面 HGQ.
(2)以与EF 垂直的直线为x 轴,
EF 为y 轴,EM 为z轴建立直角
坐标系,则
Q(3,1,0),G(0,0,4),
H(0,2,2),P(3,1,6),
N(0,2,6),
设平面GQH 的法向量
m=(x,y,z),GQ
→=(3,1,-4),
GH→=(0,2,-2),
由m⊥GQ→,m⊥GH→,得
3x+y-4z=0
2y-2z=0{ ,取y=z=1,得x= 3,
所以平面GQH 的法向量m=(3,1,1).
同理可得:平面GPN 的法向量n= 3
3
,1,-1
æ
è
ç
ö
ø
÷,
则cos‹m,n›=
3× 33+1×1+1×
(-1)
(3)2+12+12× 3
3
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
+12+(-1)2
= 10535
,
所以平面 GPN 与平面GQH 所成二面角的正弦值为
1-105
352
=4 7035 .
18.解:(1)联立方程
y=x+2
y2=2px{ ,
消去x得y2-2py+4p=0,
∵抛物线C与直线y=x+2相切,
则Δ=(-2p)2-4×4p=0,
解得p=4或p=0(舍去)
故抛物线C的方程为y2=8x.
(2)设l的方程为x=my+2,
A(x1,y1),B(x2,y2),
则线段AB 的中点
M x1+x22
,y1+y2
2
æ
è
ç
ö
ø
÷,
过M 作抛物线的准线x=-2的
垂线,垂足为N,
则|AB|=x1+x2+4,|MN|=
x1+x2
2 +2
,
即|AB|=2|MN|=2|MA|,
∵|PA|= 32|AB|
,则|PM|= 2|MA|,
即|PM|= 2|MN|,
∴|PN|=|MN|,
联立方程
x=my+2
y2=8x{ ,
消去x得y2-8my-16=0,
Δ=64m2+64>0,y1+y2=8m,
则 M(4m2+2,4m),N(-2,4m),AB 的中垂线的方程为
mx+y-4m3-6m=0,
∴P(-2,4m3+8m),则|PN|=|4m3+4m|,
|MN|=4m2+4,
即|4m3+4m|=4m2+4,解得m=±1,
故l的方程为x+y-2=0或x-y-2=0.
19.解:(1)由性质 M3 定义知:
a-1≥a3
a-2≥2a3
ì
î
í
ï
ï
ïï
⇒
a≥32
a≥6{ ⇒a≥6,
且a⊆N∗,
所以a的最小值为6.
(2)由题设|ai-ai+1|≥
aiai+1
15
,(i=1,2,3,,n-1),且
a1<<an,
所以ai+1-ai≥
aiai+1
15 ⇒
1
ai
- 1ai+1
≥115
,(i=1,2,3,,
n-1),
所以1
a1
- 1a2
+ 1a2
- 1a3
++ 1an-1
- 1an
= 1a1
- 1an
≥
n-1
15
,得证.
(3)由(2)知:
1
a1
>n-115
a1≥1
{ ⇒n-115 <1⇒n<16,
同(2)证明得1ai
-1an
≥n-i15
且i=1,2,3,,n-1,
故1
ai
>n-i15
,又ai≥i,
所以1
i>
n-i
15 ⇒i
(n-i)<15在i=1,2,3,,n-1上恒
成立,
当n≥8时,取i=3,则3(n-3)≥15,故n<8,
当n≤7时,则i(n-i)≤
(i+n-i)2
4 =
n2
4<15⇒n< 60
,
即n≤7.
综上,集合A 中元素个数的最大值为7.
高三入学衔接检测卷(二)
1.B [由题意B={y|y=2025-x}={y|y>0},
∴A∩B=(1,+∞),故∁R(A∩B)=(-∞,1].]
031
2.A [由已知可得双曲线的焦点在y 轴上时,a=1,c2=
1+b2,所以e=ca =
1+b2
1 < 2
,1+b2<2,由b>0,解得
0<b<1.]
3.D [f(x)= 3sinxcosx+cos2x= 32sin2x+
1+cos2x
2
=sin 2x+π6( )+
1
2
,
根据周期公式可知T=π,A 错误;函数的最大值为32
,C
错误;因为f -π12( ) =
1
2
,所 以 函 数f(x)的 图 象 关 于
-π12
,1
2( ) 中心对称,B错误;当x=
π
6
时,函数取得最大
值,故x=π6
为对称轴,D正确.]
4.B [由频率分布直方图可得众数为67.5,A错误;平均数
为57.5×0.15+62.5×0.25+67.5×0.3+72.5×0.2+
77.5×0.1=66.75,C错误;
因为体重位于[55,60),[60,65),[65,70),[70,75)的频率
分布为0.15,0.25,0.3,0.2,
因为0.15+0.25+0.3+0.2>0.8,
所以第80百分位数位于区间[70,75)内,设第80百分位
数为x,
则0.15+0.25+0.3+(x-70)×0.04=0.8,
所以x=72.5,即样本的第80百分位数为72.5,B正确;
样本中低于65kg的学生的频率为0.15+0.25=0.4,所
以该校学生中低于65kg的学生大约为3000×0.4=1
200,D错误.]
5.B [由题意,将该宫灯看成一个高为2×6+18=30cm、
底面边长为60
6=10cm
的正六棱柱.而正六棱柱的外接球
(球 形 盒 子)的 直 径 2R 是 其 对 角 线 的 长,则 2R=
(2×10)2+302=10 13,得R=5 13,故外接球(球形
盒 子 )的 表 面 积 至 少 为 4πR2 = 4π× (5 13)2
=1300πcm2.]
6.D [依题意2p=8,p2=2.
设A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),F(2,0),
AF→=(2-x1,-y1),AB
→=(x2-x1,y2-y1),
AC→=(x3-x1,y3-y1),又AF
→=13
(AB→+AC→),
故2-x1=
1
3
(x2-x1+x3-x1),
∴x1+x2+x3=6,∴|AF
→|+|BF→|+|CF→|
=x1+x2+x3+6=12.]
7.A [由 题 意,f(x)=sinhxcoshx=e
x-e-x
2
ex+e-x
2 =
e2x-e-2x
4
,∵y=e2x在R上单调递增,
y=e-2x在R上单调递减,∴函数f(x)为增函数,
由f(-x)=e
-2x-e2x
4 =-
e2x-e-2x
4 =-f
(x),
则函数f(x)是定义在R上的奇函数,
由f(m-6)+f(m2)<0,即f(m2)<-f(m-6)
=f(6-m),
所以m2<6-m,解得-3<m<2,
所以m 的取值范围为(-3,2).]
8.C [以 D 为 坐 标 原 点,
DA、DC、DD1 方 向 分 别
为x轴,y轴,z轴的正方
向,建立空间直角坐标系
D-xyz,
由题意,O(2,0,2),
B(4,4,0),E(2,4,4),
F(0,4,2),
因为点 M,N 分别在线段OB,EF 上运动,
所以设OM→=λOB→(0≤λ≤1),FN→=μFE
→(0≤μ≤1),
所以 M(2λ+2,4λ,2-2λ),N(2μ,4,2+2μ),
所以|MN|= (2μ-2λ-2)2+(4-4λ)2+(2μ+2λ)2
= 8μ-
1
2( )
2
+24λ-12( )
2
+12,
所以当μ=λ=
1
2
时,|MN|min= 12=2 3,
所以|MN|的最小值为2 3.]
9.AD [函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,0<φ<π)的最小正
周期为π,
则2π
ω=π
,得ω=2,则f(x)=sin(2x+φ),
又函数f(x)的图象关于直线x=-π12
对称,
则f -π12( )=sin -
π
6+φ( )=±1,
则-π6+φ=
π
2+kπ
,k∈Z,
即φ=
2π
3+kπ
,k∈Z,又0<φ<π,则φ=
2π
3
,
故f(x)=sin 2x+2π3( ),
当x=2π3
时,f 2π3( )=sin 2
2π
3+
2π
3( )=sin2π=0,
则函数f(x)的图象关于点 2π3
,0( ) 对称,A正确;
当x∈ 0,5π12( ) 时,则2x+
2π
3∈
2π
3
,3π
2( ),
函数y=sinx在 π2
,3π
2( ) 上单调递减,则函数f(x)在区
间 0,5π12( ) 上单调递减,B错误;
由f(x)=sin 2x+2π3( )=0,则2x+
2π
3=kπ
,k∈Z,
即x=-π3+
kπ
2
,k∈Z,又x∈ -π4
,π
2( ),
x=π6
,则有1个零点,C错误;
131
函数f(x)的图象向右平移π12
个单位长度,
则f x-π12( )=sin 2x-
π
12( )+
2π
3[ ]=sin 2x+
π
2( )
=cos2x=g(x),D正确.]
10.ABD [设z=a+bi(a,b∈R),故z=a-bi,则|z|2=a2
+b2,zz=(a+bi)(a-bi)=a2+b2,故|z|2=zz成立,故A
正确;z=(1-2i)2=-4i-3,z=4i-3,显然复平面内z对应
的点位于第二象限,故B正确;易知|z|2=a2+b2,z2=a2-
b2+2abi,当ab≠0时,z2≠|z|2,故C错误;若|z|=1,则a2
+b2=1,而|z+i|= a2+(b+1)2= 2b+2,易得当b=1
时,|z+i|最大,此时|z+i|=2,故D正确.]
11.ACD [由题易知 定 义 域 为
(0,+∞),f′(x)=(lnx)2+
x2lnx 1x +1=
(lnx)2
+2lnx+1=(lnx+1)2≥0,
故f(x)在区间(0,+∞)上单
调递增,A正确;f(x)无最小
值,B错误;
当x∈ 1e
,+∞( ),m>0时,
g′(x)=f′(x+m)-f′(x)= [ln(x+m)+1]2-
(lnx+1)2=[ln(x+m)+lnx+2][ln(x+m)-lnx],
易得ln(x+m)>lnx>ln 1e=-1
,则ln(x+m)+lnx
+2>0,ln(x+m)-lnx>0,即g′(x)>0,故g(x)为增
函 数,C 正 确;当 x ∈ 1e
,+∞( ) 时,lnx > -1,
令t=lnx,
h(t)=(t+1)2,t>-1,易得h(t)为增函数,
即f′(x)=(lnx+1)2 在 1e
,+∞( ) 上单调递增,
又f(x)在 1e
,+∞( ) 上单调递增,
故函数f(x)为“上凹”函数,
结合 图 象 可 知 1
2
[f(x1)+f(x2)]>f
x1+x2
2
æ
è
ç
ö
ø
÷,
D正确.]
12.解析:由题意,知5∈A,且A 中不再含∁RB 中的其他任
何元素,而是否再含B 中的元素则不影响等式A-B=
{5},因此A={5}符合题意.
答案:{5}(答案不唯一)
图1
13.解析:如图1所示:
在圆O2 中,因为点O2 在截面ABC
上的 投 影 H 恰 为AC 的 中 点,且
O2H=1,
所 以 △ABC 为 直 角 三 角 形,且
∠ABC=90°,
又因为O2A=2,
所以可得AH= 3,AC=2 3,
设AB=m,BC=n,
则有m2+n2=AC2=12,
所以12=m2+n2≥2mn,
所以mn≤6,当m=n= 6时,等号成立,
所以S△ABC=
1
2mn≤3.
如图2所示:
图2
因为球O1 的半径为10,PQ=16,
M 为线段PQ 的中点,
所以O1M= 102-82=6,
当 M,O1,O2 三点共线且为如图所
示的位置时,点 M 到平面ABC 的
距离最大,即此时三棱锥 M-ABC
的高h 最大,此时h=MO1+O1O2
+O2H =6+8+1=15,
所以此时VM-ABC=
1
3
S△ABC15≤
1
3×3×15=15
,
即三棱锥 M-ABC体积的最大值是15.
答案:15
14.解析:原不等式ax2≤ex+axlnx,x>0,
可化为e
x
x +alnx-ax≥0
,
即e
x
x -a
(x-lnx)=e
x
x -aln
ex
x ≥0
,
设t=e
x
x
,其中x>0,则t′=e
x(x-1)
x
,
所以t=e
x
x
在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递
增,所以t=e
x
x ≥e
,
所以设f(t)=t-alnt(t≥e),f′(t)=1-at =
t-a
t
(t≥e),
①当a≤e时,f′(t)≥0,f(t)在[e,+∞)上单调递增,
所以f(t)的最小值为f(t)min=f(e)=e-alne=e-a≥
0,符合题意;
②当a>e时,f(t)在[e,a)上单调递减,在(a,+∞)上单
调递增,所以f(t)的最小值为f(t)min=f(a)=a-alna
=a(1-lna)≥0,而a>e,所以1-lna<0,与条件矛
盾,故不成立;
所以实数a的最大值为e.
答案:e
15.解:(1)依题意,f′(x)=a-1-2cosx,令f′(x)=0,
得a=1+2cosx,
因为1+2cosx∈[-1,3],所以当a≤-1时,f′(x)≤0,
f(x)在R上单调递减;
当a≥3时,f′(x)≥0,故f(x)在R上单调递增;
当-1<a<3时,f′(x)=0有变号零点,此时函数f(x)
存在极值;
综上a∈(-1,3).
231
(2)依题意,由f(x)+x(1+cosx)≤0,
得(a-1)x-2sinx+x(1+cosx)≤0,
即2sinx-xcosx-ax≥0,
设h(x)=2sinx-xcosx-ax,x∈ 0,π2[ ],
则h′(x)=2cosx-cosx+xsinx-a=cosx+xsinx-a,
设m(x)=cosx+xsinx-a,则m′(x)=xcosx,
当x∈ 0,π2[ ] 时,m′(x)>0,m(x)单调递增;
所以在x∈ 0,π2[ ] 上,h′(x)≤h′
π
2( )=
π
2-a
,且h′(0)
=1-a,
当π
2-a≤0
,即a≥π2
时,h′(x)≤0,h(x)在 0,π2[ ] 上单
调递减,
则h(x)≤h(0)=0,不符合题意,舍去,
当π
2-a>0
,即a<π2
时,
(ⅰ)若1-a<0,即1<a<π2
,
∃x0∈ 0,
π
2( ),使 得 h′(x0)=0,当 0<x<x0 时,
h′(x0)<0,h(x)在(0,x0)上单调递减,h(x)≤h(0)=0,
不符合题意,舍去,
(ⅱ)若1-a≥0,即a≤1,h′(x)>0恒成立,
h(x)在x∈ 0,π2[ ] 上单调递增,则h(x)≥h(0)=0,符
合题意.
综上,实数a的取值范围为(-∞,1].
16.解:(1)用事件A,B,C分别表示每局比赛“甲获胜”、“乙
获胜”,“平局”,
则P(A)=α=25
,P(B)=β=
2
5
,P(C)=γ=15
,
记“进行4局比赛后甲学员赢得比赛”为事件N,
则事 件 N 包 括 事 件:ABAA,BAAA,ACCA,CACA,
CCAA 共5种,
所以P(N)=P(ABAA)+P(BAAA)+P(ACCA)+
P(CACA)+P(CCAA)
=2P(B)P(A)P(A)P(A)+3P(C)P(C)P(A)P(A)
=2× 25( )
4
+3× 15( )
2
× 25( )
2
=44625.
(2)(ⅰ)因为γ=0,所以每局比赛结果仅有“甲获胜”和
“乙获胜”,即α+β=1,
由题意得X 的所有可能取值为:2,4,5,
P(X=2)=α2+β2,
P(X=4)=(αβ+βα)α2+(αβ+βα)β2=2αβ(α2+β2),
P(X=5)=(αβ+βα)(αβ+βα)1=4α2β2,
所以X 的分布列为:
X 2 4 5
P α2+β2 2αβ(α2+β2) 4α2β2
所以X 的期望为:
E(X)=2(α2+β2)+8αβ(α2+β2)+20α2β2
=2(1-2αβ)+8αβ(1-2αβ)+20α2β2
=4α2β2+4αβ+2
因为α+β=1≥2 αβ,所以αβ≤
1
4
,
等号成立时,α=β=
1
2
,所以0<αβ≤
1
4
,
所以 E(x)=4α2β2 +4αβ+2= (2αβ+1)2 +1≤
2×14+1( )
2
+1=134
,
故E(X)的最大值为:134.
(ⅱ)记“甲学员赢得比赛”为事件 M,
由(1)得前两局比赛结果可能有:AA,BB,AB,BA,
其中事件AA 表示“甲学员赢得比赛”,事件BB 表示“乙
学员赢得比赛”,
事件AB,BA 表示“甲、乙两名学员各得1分”,
当甲、乙两名学员得分总数相同时,甲学员赢得比赛的
概率与比赛一开始甲学员赢得比赛的概率相同,
所以P(M)=P(AA)1+P(BB)0+P(AB)P(M)
+P(BA)P(M)
=P(A)P(A)+P(A)P(B)P(M)+P(B)P(A)P(M)
=α2+αβP(M)+βαP(M)
=α2+2αβP(M),
所以(1-2αβ)P(M)=α2,得P(M)=
α2
1-2αβ
,
因为α+β=1,所以P(M)=
α2
(α+β)2-2αβ
= α
2
α2+2αβ+β2-2αβ
= α
2
α2+β2
.
17.解:(1)取 BE 中点O,连接 AO,
CO,CE,因为BC=2,AD=3,DE=
1,所以AE=BC=2,又AD∥BC,
所以AE∥BC,
所 以 四 边 形 ABCE 是 平 行 四
边形,
因为CD= 3,DE=1,AD⊥CD,
所以CE= 12+(3)2=2=BC,∠DEC=60°,
所以 ABCE 为 边 长 为 2 的 菱 形,且 ∠BAE= ∠DEC
=60°,
所以△ABE 和△BEC都是正三角形,
所以PO⊥BE,CO⊥BE,
又因为PO∩CO=O,PO,CO⊂平面POC,所以BE⊥平
面POC,
又因为PC⊂平面POC,所以PC⊥BE.
(2)由 于 平 面 PBE⊥ 平 面 BCDE,且 交 线 为 BE,OP
⊥BE,
所以OP⊥平面BCDE,
所以OP⊥OB,OP⊥OC,
331
由(1)知OB、OC、OP 两两垂直,
建立如 图 所 示 的 空 间 直 角 坐
标系,
P(0,0,3),E(-1,0,0),
C(0,3,0),
∴EP→=(1,0,3),
EC→=(1,3,0),
设平面PCE 的法向量为n=(x,y,z),
则
nEP→=(x,y,z)(1,0,3)=x+ 3z=0
nEC→=(x,y,z)(1,3,0)=x+ 3y=0{ ,
令y=z=-1,得n=(3,-1,-1),
由(1)知平面PBE 的法向量为m=(0,1,0),
设平面PBE 与平面PCE 所成锐二面角为θ,
则cosθ= |m
n|
|m||n|=
1
5
= 55.
所以平 面 PBE 与 平 面PCE 所 成 锐 二 面 角 的 余 弦 值
为 5
5.
18.解:(1)由题意知抛物线C2:y2=4x的准线方程是x=-1,
所以F1(-1,0),
由题意可知点 M -1,32( ) 在椭圆上,
代入椭圆方程可得
(-1)2
a2
+
3
2( )
2
b2
=1,
a2-b2=1,
ì
î
í
ï
ï
ïï
解得
a=2,
b= 3,{
所以C1 的方程为
x2
4+
y2
3=1.
(2)因为O 为F1,F2 的中点,所以O 到直线l的距离为
F1 到l距离的一半,又S2=4S1,所以|CD|=2|AB|.
当直线l的斜率不存在时,易得|AB|=3,|CD|=4不符
合题意.
当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y=k(x-1),
设A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),D(x4,y4),
联立方程组
y=k(x-1)
3x2+4y2=12{ ,
可得(3+4k2)x2-8k2x+4k2-12=0,
则x1+x2=
8k2
3+4k2
,x1x2=
4k2-12
3+4k2
,
由两点间距离公式可得,
所以|AB|= 1+k2 (x1+x2)2-4x1x2
=4- 4k
2
3+4k2
,
联立方程组
y=k(x-1)
y2=4x{ ,可得k
2x2-(2k2+4)x+k2
=0,
则x3+x4=2+
4
k2
,x3x4=1,
所以|CD|=x3+x4+2=4+
4
k2
,
因为|CD|
|AB|=
4+4
k2
4- 4k
2
3+4k2
=2,解得k=± 62
,
所以直线l的方程是 6x-2y- 6=0或 6x+2y- 6
=0.
19.解:(1)由题意得a1+a2++an=4,
则1+1+2=4或1+3=4,
故所有4的1减数列有数列1,2,1和数列3,1.
(2)因为对于1≤i<j≤n,使得ai>aj 的正整数对(i,j)有
k个,
且存在m 的6减数列,所以C2n≥6,得n≥4.
①当n=4时,因为存在m 的6减数列,
所以数列中各项均不相同,所以 m≥1+2+3+4=10
>6.
②当n=5时,因为存在m 的6减数列,
所以数列各项中必有不同的项,所以m≥6.
若m=6,满足要求的数列中有四项为1,一项为2,
所以k≤4,不符合题意,所以m>6.
③当n≥6时,因为存在m 的6减数列,
所以数列各项中必有不同的项,所以m>6.
综上所述,若存在m 的6减数列,则m>6.
(3)若数列中的每一项都相等,则k=0,
若k≠0,所以数列A 存在大于1的项,
若末项an≠1,将an 拆分成an 个1后k变大,
所以此时k不是最大值,所以an=1.
当i=1,2,,n-1时,若ai<ai+1,交换ai,ai+1的顺序
后k变为k+1,
所以此时k不是最大值,所以ai≥ai+1.
若ai-ai+1∉{0,1},所以ai≥ai+1+2,
所以将ai 改为ai-1,并在数列末尾添加一项1,所以k
变大,
所以此时k不是最大值,所以ai-ai+1∈{0,1}.
若数列A 中存在相邻的两项ai≥3,ai+1=2,设此时A
中有x 项为2,
将ai 改为2,并在数列末尾添加ai-2项1后,k的值至
少变为k+x+1-x=k+1,
所以此时k不是最大值,
所以数列A 的各项只能为2或1,所以数列 A 为2,2,
,2,1,1,,1的形式.
设其中有x项为2,有y项为1,
因为存在2024的k减数列,所以2x+y=2024,
所以k=xy=(2024-2x)x=-2x2+2024x
=-2(x-506)2+512072,
所以,当 且 仅 当x=506,y=1012 时,k 取 最 大 值 为
512072.
所以,若存在2024的k减数列,k的最大值为512072.
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