内容正文:
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开封高中 2026 届高二年级下学期质量检测测试
---数学试题
一、单项选择题: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
有一项是符合要求的。
1.设等比数列 na 的前 n项和为 nS .若 1 1a = , 3
3
4
S = ,则 4S =( )
A.
7
8
B.
5
8
C.0 D.
1
2
−
2.已知向量 ( ) ( ) ( ),1 , 3, , 1,1a x b y c= = − = ,若 ,a b 在 c 上的投影向量相等,则 2 2x y+ 的最小
值为( )
A.2 B.1 C.
1
2
D. 1−
3.下列选项中,p是 q的充要条件的是( )
A.p: 1a = 或 2− ,q:两条直线 1 : ( 1) 2 0l x a y a+ + + − = 与 2 : 2 8 0l ax y+ + = 平行
B.p:直线 ( 2) 4y k x= − + 与曲线 21 4y x= + - 有两个不同交点,
5 3
:
12 4
q k
C. : (1,1)p A 在圆 2 2: 2 0C x y x m+ + − = 外部, : 4q m
D.p:直线 2 0l x y− + =: 与圆 2 2: 2 2 0C x y y m+ − − = 相离,
1
:
4
q m −
4.如图所示,正方体 1 1 1 1ABCD A B C D− 的棱长为 1,点 , ,E F G 分别为 1 1, ,BC CC BB 的中点,
则下列说法正确的是( )
A.直线 1D D 与直线 AF 垂直
B.直线 1A G 与平面 AEF 平行
C.三棱锥F ABE− 的体积为
1
8
D.直线 BC与平面 AEF 所成的角为45
5.已知 nS 为数列 na 的前n项和,若 2 1S = ,2 n nS na= ,则 25a 的值为( )
A.23 B.24 C.25 D.26
6.已知0 1x ,若关于 x不等式
24 1 8
1
m m
x x
+ −
−
有解,则实数m的取值范围( )
A. ( ) ( ), 9 1, − − + B. ( )1,9−
C. ( ) ( ), 1 9,− − + D. ( ), 1 9,− − +
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7.若函数 ( ) ( )lnf x x b= − + 的图象如图,b 为常数.则函数 ( ) exg x b= + 的图象是( )
A. B.
C. D.
8.已知椭圆 ( )
2 2
1 2 2
: 1 0
x y
C a b
a b
+ = 和双曲线 ( )
2 2
2 2 2
1 0, 0:
x y
C m n
m n
− = 有相同的焦点
1 2, ,F F P 为两曲线在第一象限的交点,1 2,e e 分别为曲线 1 2,C C 的离心率.若 1 2 2PF F F PO = ,
则 2
1
2
e
e
+ 的最小值为( )
A.2 2 B.3 2 C.4 2 D.6 2
二、多项选择题: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
多项符合题目的要求,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.已知上海某公司某种产品质量 X服从正态分布 ( )290,N ,当产品质量在 ( )85,95 内时,
产品为特级品, ( )95 0.4P X = ,随机从该公司生产的该种产品中随机抽取 5件产品,这 5
件产品中特等品件数为 Y,则下列结论正确的是( )
A. ( ) 1E Y = B. ( )3 0.08P Y = = C. ( ) 0.8D Y = D.该公司该产品的特等品率为 0.2
10.一组成对样本数据 ( ) ( ) ( )( )*1 1 2 2, , , , , 10,n nx y x y x y n n N 的散点位于一条直线附近,它
的样本相关系数
( )( )
( ) ( )
1
2 2
1 1
n
i i
i
n n
i i
i i
x x y y
r
x x y y
=
= =
− −
=
− −
(其中
1 1
1 1
,
n n
i i
i i
x x y y
n n= =
= = ),由最小二乘法
求得经验回归方程 ˆˆ ˆy bx a= + (其中
( )( )
( )
1
2
1
ˆ
n
i i
i
n
i
i
x x y y
b
x x
=
=
− −
=
−
),则( )
A.若 0r ,则 0b
B.若 ( )2 1,2,,i iz y i n= − = ,则成对数据 ( ),i ix z 的样本相关系数 1r 等于 r
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C.若 ( )2 1,2,,i iz y i n= = ,则成对数据 ( ),i ix z 的样本相关系数 2r 大于 r
D.若 ( )2 1,2,i iz y i n= = ,则成对数据 ( ),i ix z 的经验回归方程 ˆ ˆˆ 2 2z bx a= +
11.已知函数 ( )
2 2 , 1,
ln , 1,
x ax a x
f x
x a x
− − +
=
−
,则下列说法正确的是( )
A.若 ( )f x 在R上单调递增,则实数a的取值范围是 ( , 1− −
B.若 ( )f x 有 3个不同的零点,则实数a的取值范围是 ( )0, +
C.若 ( )f x 有 3 个不同的零点 ( )1 2 3 1 2 3, ,x x x x x x ,则 1 2 3x x x+ − 的取值范围是( ), 1− −
D.存在实数a,使得 ( )f x 有最小值
三、填空题:本题共 3小题,每小题 5分,共 15分。
12. 6(1 )ax− 的二项展开式中 3x 项的系数是 20,则实数a的值是 .
13.若定义在 ( ) ( ),0 0, − + 上的函数 ( )f x 同时满足:① ( )f x 为偶函数;② ( )1 0f = ;③
对任意的 ( )1 2, 0,x x + ,且 1 2x x ,都有
( ) ( )1 1 2 2
1 2
0
x f x x f x
x x
−
−
,则不等式 ( ) 0f x 的解集
为 .
14.已知在平面直角坐标系 xOy 中,点 ( )2,1A − , ( )2,4B − ,动点 P满足
1
2
PA
PB
= ,点M 为
抛物线 E: 2 8y x= 上的任意一点,M 在 y 轴上的射影为 N ,则 PA PM MN+ + 的最小值
为 .
四、解答题:本题共 5小题,共 77分,解答应写出必要的文字说明、证明过程及验算步骤。
15.已知函数 ( ) ( )
2
1e
2
x af x x x= +−
(1)若 2a = ,求曲线 ( )y f x= 在点 ( )( )0, 0f 处的切线方程;
(2)试讨论 ( )f x 的单调性.
16.如图,在四棱锥P ABCD− 中,侧面PAD⊥底面 ABCD,侧棱
2PA PD= = ,底面 ABCD为直角梯形,其中
, , 2 2 2,BC AD AB AD AD AB BC O⊥ = = =∥ 为 AD中点.
(1)证明: ⊥PO 平面 ABCD;(2)求直线BD与平面PAB夹角的正弦值;
(3)在线段 AD上是否存在一点Q,使得它到平面PCD的距离为
3
2
?请说明理由.
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17.DeepSeek是由中国杭州的 DeepSeek公司开发的人工智能模型,其技术在多领域的普惠
应用:智能客服实现高效人机交互,企业场景中赋能数据分析与决策优化;教育领域支持个
性化学习,医疗场景辅助诊断与知识管理;跨模态模型驱动图像、文本、视频的智能生成与
创作工具开发.其开源模型被开发者广泛集成,降低 AI应用门槛,推动金融、科研、工业
等行业的智能化升级,以高性能技术加速产业创新与效率提升.为提高 DeepSeek的应用能
力,某公司组织 A,B两部门的全体员工参加 DeepSeek 培训.
(1)此次 DeepSeek培训的员工中共有 5名部门负责人参加,恰有 2人来自 A部门.从这 5
名部门负责人中随机选取 2人,记 X 表示选取的 2人中来自 A部门的人数,求 X 的分布列
和数学期望;
(2)在培训闭幕式上,公司举行了一次 DeepSeek 专业知识竞答活动,规则如下:两人一组,
每一轮竞答中,每人分别答两题,若小组答对题数不小于 3,则取得本轮胜利.已知甲乙两
名员工组成一组,甲、乙答对每道题的概率分别为 1 2p p、 .假设甲、乙两人每次答题相互独
立,且互不影响. 1 2
4
3
p p+ = 时,求甲、乙两名员工在每轮答题中取胜的概率的最大值.
18.已知椭圆 C的两个焦点 1( 2,0)F − , 2 (2,0)F ,过 1F 点且与坐标轴不平行的直线 l与椭圆 C
相交于 M,N两点, 2MNF 的周长等于 16.
(1)求椭圆 C的标准方程;
(2)若过点 ( 8,0)P − 的直线与椭圆 C交于两点 A,B,设直线 1AF , 1BF 的斜率分别为 1k , 2k .
(i)求证: 1 2k k+ 为定值;
(ii)求 1ABF 面积的最大值.
19.对于三次函数 3 2( ) ( 0)f x ax bx cx d a= + + + ,给出定义:设 ( )f x 是函数 ( )y f x= 的导
数, ( )f x 是函数 ( )f x 的导数,若方程 ( ) 0f x = 有实数解 0x ,则称点 ( )( )0 0,x f x 为函数
( )y f x= 的“拐点”.某同学经过探究发现:任何一个三次函数都有“拐点”;任何一个三
次函数都有对称中心,且“拐点”就是对称中心.给定函数 ( ) 3 2
11 13
3 2 12
x xf x = − + ,请你根
据上面的探究结果,解答以下问题:
(1)求 ( )y f x= 的对称中心.
(2)求
1 2 3 2 1
2 2 2 2
n
n
a f f f f
n n n n
−
= + + ++
.
(3)记数列 na 的前 n项和为 nS ,数列
1
n
n n
S
a a +
的前 n项和为 nT ,若 n nT S 对n +N 恒成
立,求的取值范围.
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数学参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 B A B B B C A C ACD ABD ABC
1.B
2.A
3.B 【详解】对于 A,若两条直线 1 : ( 1) 2 0l x a y a+ + + − = 与 2 : 2 8 0l ax y+ + = 平行,
所以 ( )1 2 1 0a a − + = ,解得 1a = 或 2− ,但是当 2a = − 时,两直线重合,
所以 1a = ,则 p是 q的必要不充分条件,故 A错误;
对于 B, 21 4y x= + - ,可得 21 4y x- = - , ( ) ( )
2 21 4 1y x y− = − ,
所以 ( ) ( )
22 1 4 1x y y+ − = ,表示圆心为 ( )0,1 ,半径 2r = 的圆的上半部分,如图所示:
直线 ( 2) 4y k x= − + 恒过点 ( )2,4 ,一般式 2 4 0kx y k− − + = ,
因为直线与曲线有两个不同的交点,所以圆心到直线的距离小
于半径,即
2
1 2 4
2
1
k
d
k
− − +
=
+
,解得
5
12
k ,当 1y = 时,左边
圆上的端点为 ( )2,1− ,此时斜率为
3
4
,所以
5 3
12 4
k ,所以 p是 q的充要条件,故 B正确;
对于 C, 圆 2 2: 2 0C x y x m+ + − = 半径
( )22 0 4
0
2
m
r
+ − −
= ,即 1 0m+ ,所以 1m − ,
因为 (1,1)A 在圆 2 2: 2 0C x y x m+ + − = 外部,所以1 1 2 0m+ + − ,解得 4m ,
综上 1 4− m ,所以 p是 q的充分不必要条件,故 C错误;
对于 D,圆 2 2: 2 2 0C x y y m+ − − = 化为标准式为: ( )
22 1 2 1x y m+ − = + ,
圆心为 ( )0,1 ,半径为
1
2 1
2
r m m
= + −
,
若直线 2 0l x y− + =: 与圆 2 2: 2 2 0C x y y m+ − − = 相离,则圆心到直线的距离为
( )
22
0 1 2 2
2 1
21 1
d m
− +
= = +
+ −
,两边平方化简得
1
4
m − ,综上
1 1
2 4
m− − ,所以 p是 q
的充分不必要条件,故 D错误;故选:B.
4.B 【详解】A选项: 1 1 1 1ABCD A B C D− 为正方体,所以 1 1//DD CC ,直线 AF 与直线 1CC 不
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垂直,所以直线 AF 与直线 1DD 不垂直,故 A错误;
如图建立空间直角坐标系,则 ( ) ( )1
1 1 1
1,0,0 , ,1,0 , 0,1, , 1,1, , 1,0,1
2 2 2
A E F G A
,
对于 B,设平面 AEF 的法向量为 ( , , )n x y z= ,则
1
· 0
2
1
· 0
2
AE n x y
AF n x y z
= − + =
= − + + =
,
令 1y = ,则 (2,1,2)n = ,因为 1
1
0,1,
2
AG
= −
,所以 1
1
· 0 2 1 1 2 0
2
AG n = + − = ,所以 1AG n⊥ ,
因为 1A G 在平面 AEF 外,所以直线 1A G 与平面 AEF 平行,所以 B正确,
对于 C,
1 1 1 1
1
2 2 2 4
ABES BE AB= = = ,所以三棱锥F ABE− 的体积为
1 1 1 1 1
3 3 4 2 24
AEBS d = = ,所以 C错误,
对于 D, ( ) ( ) ( )1,1,0 , 0,1,0 , 1,0,0B C BC = − ,直线 BC与平面 AEF 所成的角为 ,
2 2 2
2 2
sin
31 2 1 2
BC n
BC n
−
= = =
+ +
,所以 D错误,故选:B.
5.B【详解】当 1n = 时, 1 1 1 1 1 02 2S a a a a= = = ,由 2 1 2 21 1S a a a= + = = ,
由2 n nS na= ,得 ( )1 12 1n nS n a+ += + ,
两式相减得, ( ) ( ) 11 1 1 1
1
2 22 1 1 nn n n n n n n
n
a
S S n a na a n a a
a
n
n
n ++ + + ++− = − = =+ −
−
,
所以
2
25 2
2 24
3 54
3
2 3 24
1 24
1 2 23
a aa
a
a a a
a = = = ,故选:B
6.C【详解】∵关于 x不等式
24 1 8
1
m m
x x
+ −
−
有解,∴
2
min
4 1
8
1
m m
x x
+ −
−
,
∵0 1x ,0 1 1x − ,
∴ ( )
( ) ( )4 1 4 14 1 4 1
1 5 5 2 9
1 1 1 1
x xx x
x x
x x x x x x x x
− −
+ = + + − = + + + = − − − −
,
当且仅当
4(1 )
1
x x
x x
−
=
−
,即
2
3
x = 时,取“=”,∴
min
4 1
9
1x x
+ =
−
,
故 2 8 9m m− ,即 ( )( )1 9 0m m+ − ,解得 1m − 或 9m ,∴实数 m的取值范围是
( ) ( ), 1 9,− − + .故选:C
7.A 【详解】由解析式知 0x b x b+ − ,结合图知
1 0
(0) ln (0,1)
b
f b
− −
= −
,故
1
1
e
b ,
答案第 3 页,共 8 页
对于 ( ) exg x b= + ,其在 R上单调递增且值域为 ( , )b + ,结合各项的图知 A符合.故选:A
8.C【详解】如图:根据椭圆和双曲线的定义,可得
1 2
1 2
2
2
PF PF a
PF PF m
+ =
− =
1
2
PF a m
PF a m
= +
= −
.又 1 2 2PF F F PO = , 2 1 2PF F OF P = ,所以
1 2PF F ∽ 2OPF .所以
2 1 2
2 2
PF F F
OF PF
=
2a m c
c a m
−
=
−
( )
2 22a m c− = 2a m c= + .
又 ( )1 0,1
c
e
a
= , ( )2 1,
c
e
m
= + ,
所以 2
1
2 2c a
e
e m c
+ = + ( )2 2m cc
m c
+
= +
2
2 2
c m
m c
= + +
2
2 2 2
c m
m c
+ 4 2= ,
当且仅当
2c m
m c
= ,即 2
c
m
= 时取“=”.故选:C
9.ACD 10.ABD【详解】当 0r 时,变量正相关,所以 0b ,故 A正确;
因为 ( )2 1,2,,i iz y i n= − = ,所以成对数据 ( ),i ix z 对应点相当于把成对数据 ( ),i ix y 对应的点向
下平移 2个单位,不改变变量的相关性,故 B正确;
因为 ( )2 1,2,,i iz y i n= = ,则成对数据 ( ),i ix z 对应点相当于把成对数据 ( ),i ix y 对应的点横坐标
不变,纵坐标变为原来的 2倍,故变量间的相关性不变,故 C错误;
当 ( )2 1,2,i iz y i n= = ,由
( )( )
( )
1
2
1
ˆ
n
i i
i
n
i
i
x x y y
b
x x
=
=
− −
=
−
可知,新的回归直线方程中斜率变为2b̂,
( )2 2 ˆ2 ˆ 2a y bx y bx a= − = − = ,则成对数据 ( ),i ix z 的经验回归方程 ˆ ˆˆ 2 2z bx a= + ,故 D正确.
11.ABC【详解】对于 A,若 ( )f x 在R上单调递增,则
1,
1 ,
a
a a
−
− − −
解得 1a − ,故 A正确;
对于 B,若 ( )f x 在R上有 3个不同的零点,则 2 2y x ax a=− − + 在 ( ),1− 内有 2个零点,
2
2
1,
1 2 1 0,
Δ 4 4 0,
a
a a
a a
−
− − +
= +
解得 0, lna y x a = − 在 )1,+ 内有1个零点, 则 ln1 0, 0a a a− = − ,
故a的取值范围是 ( )0, + ,故 B正确; 对于 C,由对 B的分析知,a的取值范围为
( ) 1 20, , ,x x+ 为方程 2 2 0x ax a− − + = 的两根, 1 2 2x x a + = − , 3x 是 ln 0x a− = 的根,
答案第 4 页,共 8 页
3 1 2 3e , 2 e , 2 e
a a ax x x x a y a = + − = − − = − − 在 ( )0, + 上单调递减, 1y − , 1 2 3x x x + −
的取值范围为 ( ), 1− − ,故 C正确;
对于 D,当 1x 时, ( )f x 的图象是开口向下的抛物线,所以 ( )f x 在 ( ),1− 上没有最小值,
当 1x 时, ( )f x 单调递增, ( )f x 的最小值为 ( )1f a= − ,而 ( )1 , 1a a f− − − 不可能是 ( )f x
在R上的最小值,故 ( )f x 不可能有最小值,故 D错误.故选:ABC
12. 1− 【详解】根据二项式展开式的通项公式 1 C ,
r n r r
r nT a b
−
+ = 则
6(1 )ax− 展开式中 3x 项为
( )
33 6 3
6C 1 ax
− − ,又 ( )
3
6
6!
C 20
3! 6 3 !
= =
−
,则该项为 3 320 ( )a x − ,已知 3x 项的系数是 20,则
320 ( ) 20a − = ,即 3( ) 1a− = ,解得 1a = − .故答案为: 1.−
13.( ) ( )1,0 0,1− U 【详解】令 ( ) ( )g x xf x= ,由条件③可得
( ) ( )1 2
1 2
0
g x g x
x x
−
−
, ( )1 2, 0,x x + ,
且 1 2x x ,所以函数 ( ) ( )g x xf x= 在 ( )0, + 上单调递减,又 ( )f x 为偶函数,且 ( )1 0f = ,
则 ( ) ( ) ( ) ( )g x xf x xf x g x− = − − = − = − ,所以 ( )g x 为奇函数,且 ( ) ( )1 1 0g f= = ,
所以 ( ) ( )g x xf x= 在 ( ),0− 上单调递减, ( )1 0g − = ,所以当 ( )0,1x 时, ( ) ( ) 0g x xf x= ,
即 ( ) 0f x ,当 ( )1,0x − 时, ( ) ( ) 0g x xf x= ,即 ( ) 0f x ,当 ( ), 1x − − 时,
( ) ( ) 0g x xf x= ,即 ( ) 0f x ,当 ( )1,x + 时, ( ) ( ) 0g x xf x= ,即 ( ) 0f x ,
所以不等式 ( ) 0f x 的解集为 ( ) ( )1,0 0,1− .故答案为: ( ) ( )1,0 0,1− .
14. 17 2− 【详解】设 ( ),P x y ,已知 ( )2,1A − , ( )2,4B − ,则
2 2
2 2
( 2) ( 1) 1
2( 2) ( 4)
PA x y
PB x y
+ + −
= =
+ + −
, 化简整理得 2 2( 2) 4x y+ + = ,所以
点 P的轨迹为以 ( )2,0− 为圆心,2为半径的圆, 抛物线 E: 2 8y x=
的焦点 ( )2,0F ,准线方程为 2x = − ,
2 22 2 ( 2 2) 1 2 17 2PA PM MN AP PM MF AF+ + = + + − − = − − + − = − ,
当且仅当 A,P,M,F(P,M两点在 A,F两点之间)四点共线时取等号,
所以 PA PM MN+ + 的最小值为 17 2− .故答案为: 17 2− .
答案第 5 页,共 8 页
15.(1) 1 0x y+ + = .(2)见解析【详解】(1)当 2a = , ( ) ( )
2
e 1xf x x x= − + ,所以
( ) ( ) ( )( )e e 2 1 1 e 2x x xf x x x x= + − + = + − ,所以 ( )0 1f = − ,又 ( )0 1f = − ,所以曲线 ( )y f x=
在点 ( )( )0, 0f 处的切线方程为 1y x+ = − ,即 1 0x y+ + = .
(2)因为 ( ) ( )
2
e 1
2
x af x x x= − + ,所以 ( ) ( ) ( )( )e e 1 1 ex x xf x x a x x a= + − + = + − .
当 0a 时,e 0x a− ,令 ( ) 0f x ,得 1x − ,令 ( ) 0f x ,得 1x − ,
所以 ( )f x 在 ( ), 1− − 上单调递减,在 ( )1, − + 上单调递增.
当 0a 时,令 ( ) 0f x = ,解得 1x = − 或 lnx a= .
当
1
e
a = 时, ( ) 0f x ,所以 ( )f x 在 ( ), − + 上单调递增.
当
1
e
a 时,ln 1a − ,令 ( ) 0f x ,解得 1x − 或 lnx a ,令 ( ) 0f x ,解得 1 lnx a− ,
所以 ( )f x 在 ( ), 1− − 和 ( )ln ,a + 上单调递增,在 ( )1 ln a− , 上单调递减.
当
1
0
e
a 时,ln 1a − ,令 ( ) 0f x ,解得 lnx a 或 1x − ,令 ( ) 0f x ,解得 ln 1a x − ,
所以 ( )f x 在 ( ), ln a− 和 ( )1, − + 上单调递增,在 ( )ln , 1a − 上单调递减.
综上所述:当 0a 时, ( )f x 在 ( ), 1− − 上单调递减,在 ( )1, − + 上单调递增,
当
1
e
a = 时, ( )f x 在 ( ), − + 上单调递增,
当
1
e
a 时, ( )f x 在 ( ), 1− − 和 ( )ln ,a + 上单调递增,在 ( )1 ln a− , 上单调递减,
当
1
0
e
a 时, ( )f x 在 ( ), ln a− 和 ( )1, − + 上单调递增,在 ( )ln , 1a − 上单调递减.
16.(1)证明见解析(2)
10
5
(3)存在,理由见解析【详解】(1)证明:在 PAD△ 中, ,PA PD O=
为 AD中点,所以PO AD⊥ .因为侧面PAD⊥底面 ABCD,平面PAD平面
,ABCD AD PO= 平面PAD,所以 ⊥PO 平面 ABCD.
(2)连接OC ,由(1)知 ⊥PO 平面 ABCD,且OC 平面 ABCD,所以PO OC⊥ .
因为
1
,
2
BC AD BC AD OA= =∥ ,所以四边形 ABCO为平行四边形.
又因为 AB AD⊥ ,所以OC AD⊥ .以O为坐标原点,以 , ,OC OD OP为 x轴、 y 轴、z 轴正方
向,建立如图所示的空间直角坐标系,则 ( ) ( ) ( ) ( )0,0,0 , 0,0,1 , 0, 1,0 , 1, 1,0O P A B− − , ( )0,1,0D ,
所以 ( )1,2,0BD = − , ( )0, 1, 1PA= − − , ( )1, 1, 1PB = − − .设平面PAB的一个法向量为
答案第 6 页,共 8 页
( )1 1 1, , ,n x y z= 则
0
0
n PA
n PB
=
=
,即
1 1
1 1 1
0
0
y z
x y z
− − =
− − =
,令 1 1z = ,得 1 10, 1x y= = − ,
( )0, 1,1n = − 平面PAB的一个法向量为.设直线BD与平面PAB的夹角为 ,
则
2 10
sin cos ,
55 2
BD n
BD n
BD n
= = = =
.
(3)存在点Q,且
3
2
QD = ,使得Q到平面PCD的距离为
3
2
,理由如下:
由(1)知 ( ) ( ) ( )0,1,0 , 1,0, 1 , 0,1, 1OD PC PD= = − = − ,令 (0 2)QD OD = ,则 ( )0, ,0QD = .
设平面PCD的一个法向量为 ( )2 2 2, ,m x y z= ,则
0
0
m PC
m PD
=
=
,即
2 2
2 2
0
0
x z
y z
− =
− =
,
令 2 1x = ,得 2 21, 1y z= = ,所以 ( )1,1,1m = 为平面PCD的一个法向量.因为点Q到平面PCD的
距离为
3
2
,则
3
23
QD m
d
m
= = = ,又0 2 ,则
3
2
= ,
故存在点Q,且
3
2
QD = ,使得Q到平面 PCD的距离为
3
2
.
17.(1)分布列见解析; ( )
4
5
E X = (2)
16
27
【详解】(1) X 的可能取值为0,1,2,
( )
2
3
2
5
C 3
0
C 10
P X = = = , ( )
1 1
2 3
2
5
C C 6 3
1
C 10 5
P X
= = = = , ( )
2
2
2
5
C 1
2
C 10
P X = = = , 分布列为
X 0 1 2
P
3
10
3
5
1
10
所以 ( )
3 3 1 4
0 1 2
10 5 10 5
E X = + + = .
(2)设甲,乙答对题数分别为 ,M N ,则 ( ) ( )1 22, , 2,M B p N B p ,
设事件A表示甲、乙两名员工在每轮答题中取胜,
则 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )1 2 2 1 2 2P A P M P N P M P N P M P N= = = + = = + = =
( ) ( )1 2 2 2 2 1 2 2 2 22 1 1 2 2 2 1 2 2 2 2 1 2 2C 1 C C C 1 C Cp p p p p p p p= − + − +
( ) ( )2 2 2 21 1 2 2 2 1 1 22 1 2 1p p p p p p p p= − + − + ( )
2 2
1 2 1 2 1 23 2p p p p p p= − + + ,又 1 2
4
3
p p+ = ,则
( ) 2 21 2 1 2
8
3
3
P A p p p p= − + ,令 1 2t p p= ,则
2
1 2
1 2
4
2 9
p p
p p
+
=
,即
4
9
t ,且 0t ,
答案第 7 页,共 8 页
当且仅当 1 2p p= 时,取等号,则 ( )
2 83
3
P A t t= − + ,其中
4
0
9
t , 其对称轴为
4
9
t = ,
所以当
4
9
t = 时,即 21
2
3
p p= = 时, ( )P A 取得最大值,且 ( )
2
max
4 8 4 16
3
9 3 9 27
P A
= − + =
.
18.(1)
2 2
1
16 12
x y
+ = ;(2)(i)证明见解析;(ii) 1ABF 面积的最大值为3 3 .
【详解】(1)由题意可得椭圆焦点在 x轴上,且
2 2 2
42
4 16 2 3
2
ac
a b
a b c c
==
= =
= + =
,
所以椭圆的方程为
2 2
1
16 12
x y
+ = . (2)(i)证明:由题意可知直线斜率存在,当直线斜率为
0时,显然 1 2 0k k= = ,所以 1 2 0k k+ = ; 当直线斜率不为 0时,设直线方程为 8x my= − ,
联立 ( )2 22 2
8
3 4 48 144 0
1
16 12
x my
m y myx y
= −
+ − + =
+ =
,
则 ( ) ( )
2 2 2 2Δ 48 4 3 4 144 576 2304 0 4m m m m= − − + = − ,
设 ( ) ( )1 1 2 2, , ,A x y B x y ,则 1 2 1 22 2
144 48
,
3 4 3 4
m
y y y y
m m
= + =
+ +
,
所以
( ) ( )
( )( )
1 2 2 11 2 1 2
1 2
1 2 1 2 1 2
6 6
2 2 6 6 6 6
y my y myy y y y
k k
x x my my my my
− + −
+ = + = + =
+ + − − − −
,
因为 ( ) ( ) ( )1 2 2 1 1 2 1 2 2 2
144 48
6 6 2 6 2 6 0
3 4 3 4
m
y my y my my y y y m
m m
− + − = − + = − =
+ +
,所以
1 2 0k k+ = .综上, 1 2k k+ 为定值 0.
(ii)由(i)可得
( )
2 2
2
1 2 1 2 1 2 2 2 2
48 144 24 4
4 4
3 4 3 4 3 4
m m
y y y y y y
m m m
−
− = + − = − =
+ + +
,
1 1 1
2 2
1 1 2 2 2
1 1 24 4 72 4
6
2 2 3 4 3 4
ABF PAF PBF
m m
S S S PF y y
m m
− −
= − = − = =
+ +
所以
( )1
2 2
2 2
2
2
72 4 72 4 72
163 4 3 4 16 3 4
4
ABF
m m
S
m m m
m
− −
= = =
+ − + − +
−
2
2
72
3 3
16
2 3 4
4
m
m
=
−
−
,当
且仅当
2
2
16
3 4
4
m
m
− =
−
即
2 28 4
3
m = 时等号成立, 所以 1ABF 面积的最大值为3 3 .
19.(1)
1
,1
2
(2) 2 1na n= − (3)
1
,
3
+
答案第 8 页,共 8 页
【详解】(1)由 ( ) 3 2
11 13
3 2 12
x xf x = − + 可得 ( ) 2f x x x = − , 所以 ( ) 2 1f x x = − ,
令 ( ) 0f x = ,可得
1
2
x = , 易知
3 2
1 1 1 1 1 13
1
2 3 2 2 2 12
f
= − + =
,所以对称中心为
1
,1
2
(2)由(1)中 ( )y f x= 的对称中心为
1
,1
2
,可得 ( ) ( )1 2f x f x+ − = ,
因为
1 2 3 2 1
2 2 2 2
n
n
a f f f f
n n n n
−
= + + ++
,所以
2 1 2 2 2 3 1
2 2 2 2
n
n n n
a f f f f
n n n n
− − −
= + + ++
,两式相加可得
1 2 1 2 2 2 1 1
2
2
2
2 2 2 2 2
n
n n n
a f f f f f f
n n n n n n
− − −
= + + + ++ +
( )2 2 1n= − ,
可得 2 1na n= − , (3)由(2)可得数列 na 为等差数列,且 1 1a = , 所以
( ) 21 2 1
2
n
n n
S n
+ −
= = ;
可得
( )( )
2
2
2 2
1
1 1 1
14 4 4
4 1 4 4 12 1 2 1
n
n n
S
n
n
n na a n n+
− +
+
−
= =
− + −
=
( )( )
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
4 4 4 12 1 2 1 2 14 12 4 82 2 2 1n n n n n n
+ + = + = = − −
− + − + + −
;
因此
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 3 3 5 2 1 2 1
1
4 8 4 8 4 8
nT
n n
= + + + +
− − ++
−
− +
( )
( )2
1 1 1 1 1
1
1 1 1 1
1
4 8 4 8
1
1 3 3 5 2 1 1 2 1 2 2
n n n n
n n n n
= + = + =
+
− + − ++
− −
− + + +
;
若 n nT S 对n +N 恒成立,可得
( )
( )
2
1
2 2 1
n
n
n
n
+
+
, 即 ( ) 2
1 1
2 1 242n n n
n n
n
+ +
+ +
= ,
令 1 2n t+ = ,可得 2
1
4 6
4 6
22
t
t
t t
t
− +
=
+
−
恒成立,所以 )
max
1
,
4 6
2,
2
t
t
t
+
− +
;
令 6
2
4
t
y t= − + ,由对勾函数性质可知函数 6
2
4
t
y t= − + 在 )2,+ 上单调递增,
因此 min 34 2 6
2
2
y = − =+ ,可得
1
3
, 即 的取值范围为
1
,
3
+
.