内容正文:
高三年级
数学
考试时间120分钟,满分150分
注意事项:
1、答题前,考生务必在答题卡上将自已的姓名、座位号、考箱号用0.5毫米的黑色签
字笔填写消楚,考生考试条形码由监考老师粘贴在答题卡上的“贴条形码区”。
2、选择题使用2B铅笔填涂在答题卡上对应题目标号的位置上,如需改动,用枚皮擦
擦干净后再填涂其它答案:非选择题用0.5毫米的照色签字笔在答题卡的对应区域内作
答,超出答题区域答题的答案无效:在草愁纸上、试卷上答题无效。
3、考试结束后由监考老师将答题卡收回。
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
有一项符合题目要求。
1、已知全集U={2,3,4,5,6,7,8},M=3,4,5,6,N=(4,5,6,7,则CuM∩0=
A.2,8}
B.{4,5,6}
C{2,3,7,8}
D.3,4,5,6,73
2。复数2的虚部是
A.1
B.i
C.-1
D.-i
3.不等式2<1的解集为
x+3
A.(-4,3)
R-3,4)
C.(-∞,-4)U(3,+o)
D.(-0,-3)U(4,+o)
4.已知双曲线号-产=1Q>0,b>0的一条渐近线方程为牡-3y=0,则该双曲
线的离心率为
A号
B.是
c.马
D.是
5.6x-会)的展开式中,带数项为
A.-240
B.-16
C.16
D240
6。人工智能大语言模型训练是借助海量数据与特定算法,实现模型知识学习与能力迭
代的复杂过程。在一定条件下,某人工智能大语言模型训练N个单位的数据量所需
的时间T=molg N(单位:h),其中mo为常数.在此条件下,训练200000个单位的数
据量与训练2000个单位的数据量所需的时间之差为8h,当训练m个单位的数据量
所需的时间为16h时,m=
A.10000
B.15000
C.20000
D.30000
数学试题第1页(共4页)
7.如图,在三梭锥O一ABC中,CO⊥OM,CO⊥OB,且CD为△ABC中AB边上的高.
给出以下结论:①CO⊥AB:②∠CDO等于直线CD与平面AOB所成的角:③∠CDO
是二面角C一AB一O的平面角。其中,所有正确结论的序号是
B
D
A.①②
B.①③
C.②⑧
D.一②③
8.已知函数f0网=+x,若正实数a,b满足fa-1)+f2)=0,则名+告的最
4+1
小值为
A.10
B.12
C.14
D.16
二、选择题:本大题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的选项中,有多可
符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分。
9.已知随机事件A,B满足:P()=0.4,P(B)=0.5,则
A.事件A与B互为对立事件
B.如果A二B,那么P(AB)=0.4
C.如果事件A,B互斥,那么P(AUB)=0.5
D如果事件A,B相互独立,那么P(⑧1A)=P(BIA
10.已知函数f(纠=Asin(ox+p)(A>0,o>0,0<9<受)
的部分图象如图,则下列说法正确的是
A@=号
B.)<f(2)
C.(一变,0)是函数f()的图象的一个对称中心
D.函数f的对称轴方程为x=多-平,kE乙
11.设过点T(a,0)的直线与抛物线y2=4x相交于P(1,),2(2,2)两点,
点,则下列命题正确的是
A.若a=1,则|P21=+2十2
B.若a=2,则y+y不存在最小值
C.若a=4,则弦P2的中点的轨迹方程为y2=2x一8
D若a>0,直线PO与直线l:x=一a相交于点R,则直线OR⊥1
数学试题第2页(共4页)
三、填空题:本大题共3小题、每小题5分,共15分。
12.已知向量a=2,-,b=4,m,且0/6,则实数m=-2.
13.已知等差数列{a}中,a++=6,=7,则as=12·
14、若定义在区间D上的函数f),其导函数为”'(),且Vx∈D,为(x)>f(x),则称f(x)
为区间D上的“M函数”、若x)=axrc心一x为区间(0,十oo)上的“M函数”,则实数a
的取值范围是
四、解答题:本大题共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)
记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且√5sinA-cosA=1.
(1)求A:
(2)若b=3,△ABC的面积为3√3,求△ABC的周长.
16.(15分)
如图;在直三棱柱ABC一A1B1C1中,AB⊥BC,.AB=BC=BB1,E,F分别是楼AB,
BC上的动点,且AE=BF.
(1)若A1C∥平面BEF,判断点E在何位置,并证明你的结论:
(2)当三棱锥B一B,EF的体积取得最大值时,求平面BEF与平面BEF的夹角的余弦
值。
B
17.(15分)
设函数fx)=2nx+ax2-2(a+1)x+3.
(1)讨论函数(x)的单调性;
(2)证明:存在正实数ao,使得a∈(0,ao)时,函数f(x)有且只有3个零点,
18.(17分)
已知直线1x=4,椭圆C:斧+号=1,过椭圆C的右焦点F的直线与椭圆C相交于
点A,B
(1)判断直线1与以线段AB为直径的圆的位置关系,并证明你的结论:
(2)过点F作直线AB的垂线,与直线I相交于点P,
(i)求△PAB面积的最小值:
(ⅱ)证明:直线PA与椭圆C有且只有一个公共点,
19.(17分)
某种特制提示器有红、黄、绿三种颜色的提示灯,提示灯每隔1秒充一次,如果前一次
亮红灯,紧接着亮红灯和黄灯的概率都为之:如果前一次亮黄灯,紧接着充红灯和绿灯的
概率分别为子和号:如果前一次亮绿灯,紧接着亮红灯和黄灯的概率都为分·现开启这
种提示灯,第一次亮红灯.
(1)求第三次亮灯为红灯的概率:
(2)设第n次亮灯为红灯的概率为Pn,当n≥2时,
(i)求Pa:
(ⅱ)该提示灯亮哪种颜色灯的概率最大?为什么?
望:6高三年级
数学参考答案及评分意见
评分说明:
1.本解答给出了一种解法供参考,如果考生的解法与本解答不同,可根据试题的主要考查内容比照评
分参考制定相应的评分细则。
2.对计算题,当考生的解答在某一步出现错误时,如果后继部分的解答未改变该题的内容和难度,可
视影响的程度决定后继部分的给分,但不得超过该部分正确解答应得分数的一半;如果后继部分的解答有
较严重的错误,就不再给分。
3.解答右端所注分数,表示考生正确做到这一步应得的累加分数。
4.只给整数分。
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,只有一项符合题目
要求。
6
8
B
D
A
D
B
二、选择题:本大题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分。
9
10
11
BD
BCD
ACD
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分。
12.-2
13.12
.(径,+回四)
四、解答题:本大题共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.【命题意图】通过课程学习中的解三角形为素材,主要考查两角和的正弦公式,特殊角的三角函数,余弦
定理,三角形面积,三角形周长等基础知识,考查运算求解能力,逻辑推理能力,应用意识。
【解析】
(1)由√3sinA-cosA=1,
有2sin(4-若)=1,
1
即sin(A-若)=2,
…3分
.0<A<π,
晋<4-g<餐
6
A-=,
6
6,
A=号:
…6分
(2)由(1)的结论有A=
3
又:b=3,S△MBc=3V√3,
由三角形面积公式有S&aMc=bc·sinA
=
2×3csin号
.35
2c=33,
4
∴.C=4,
…9分
在△ABC中,由余弦定理有a2=b2+c2-2bc·cosA
=32+42-2×3×4cos
=13,
∴.a=√13,
…12分
∴.△ABC的周长=a+b+c=7+√13.
…13分
16.【命题意图】通过直三棱柱创设情境,设计基础性与综合性问题,考查直线与平面、平面与平面的位置关
系、二面角、空间向量等基础知识,考查线面平行的性质定理的运用方法以及二面角的余弦值计算方
法,考查数学抽象、直观想象、数学运算等核心素养。
【解析】
方法1:
(1)若A1C1∥平面BEF,则E为AB中点,
…2分
理由如下:
在直三棱柱ABC-AB1C,中,A1C1∥AC,
A1C1∥平面BEF,AC4平面BEF,
∴.AC∥平面BEF,
又:平面ABC∩平面BEF=EF,
故AC∥EF,
………4分
…胎=
又:AB=BC,
∴.AE=CF,
又,AE=BF,
.CF=BF,
即F为BC的中点,
从而E为AB的中点,
故当A1C1∥平面B1EF时,E为AB中点;
……6分
(2)不妨设AB=1,BF=t(0<t<1),
则三棱锥B-B,EF的体积V=号
3
·SABEF·BB1
6
·BE·BF
=1-)
…8分
6
≤1+0-0]
612
1
=24’
当且仅当=1-t,即t=分时取“=”,
此时,E,F分别为AB,CB的中点,
…10分
过点B作BG⊥EF于点G,
B
可知G为EF的中点,连接B1G,
则EF⊥BG,
A
在直三棱柱ABC-A1B1C,中,
BB1⊥平面ABC,
EF⊥BB1,
BB1∩BG=B,
F
-B
∴.EF⊥平面BBG,
∴.EF⊥BG,
.∠B1GB是二面角B1-EF-B的平面角,
…12分
:BB=1,B6=分,BF=7,BG=平,
,
BG-G+=(+-3
则cos/B,GB=BC=1,
B,G=3,
故当三棱锥B-BEF的体积取得最大值时,平面B,EF与平面BEF的夹角的余弦值为号,
…15分
方法2:
(1)以B为原点,以BC,BA,BB1的方向分别为x轴、y轴、z轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标
系B-灯y2,
AB=1,AE=BF=t(0<t<1),
则A(0,1,0),C(1,0,0),E(0,1-t,0),F(t,0,0),B(0,0,1),
AC=(1,-1,0),EF=(t,t-1,0),BE=(0,1-t,-1),
……2分
Z
设平面B1EF的法向量为n=(x,y,z),
6
由胶0,
n-BE=0,
得侣0
取y=1,
得x=}-1,2=1-1,
则平面BEF的一个法向量n=(}-1,1,1-0,
…4分
欲使A1C1∥平面B1EF,
即使AC∥平面B1EF,
则ACn=0,
∴2-1-1=0,
得1=分
可知E为AB的中点,
故当A1C1∥平面BEF时,E为AB中点;
……………6分
(2)三棱锥B-B,BF的体积为V=了·Sar·BB
=名·BEBF
=1-0
…8分
6
≤6件9
1
=24’
当且仅当1=1-4,即1=2时取“=”,
…10分
此时,平面B,EF的一个法向量n=(1,1,),
平面BEF的一个法向量m=(0,0,1),
…12分
设平面B1EF与平面BEF的夹角为O,
可知0<0<90°,
则cos0=
m·n
mn
V1+1+4
3,
故当三棱锥B一BEF的体积取得最大值时,平面B,EF与平面BEF的夹角的余弦值为
3
………………15分
3
17.【命题意图】通过含参函数创设情境,设计基础性、综合性、创新性问题,主要考查函数、导数等基础知
识,考查导数的几何意义、利用导数研究函数图象和性质的方法,考查数学抽象、逻辑推理、数学运算等
核心素养。
【解析】
(1)由f(x)=2lnx+ax2-2(a+1)x+3,可知x>0,
f6=2+2ar-2a+1)=2(a-1x-D,
…1分
①当a≤0时,
ax-1<0,
可知当0<x<1时,'(x)>0,
当x>1时,f'(x)<0,
此时,f(x)在区间(0,1)上单调递增,在区间(1,十oo)上单调递减;…2分
②当0<a<1时,
可知当0<x<1时,f'(x)>0,
当1<x<a时,f()<0,
当x>时f(>0,
此时,x)在区间(0,1)上单调递增,在区间(1,日)上单调递减,在区间(日,+0)上单调递增:
…3分
③当a=1时,
=2=1少≥0,f在区间(0,+∞上单调递增;
…4分
x
④当a>1时,
可知当0<x<1时,f()>0,
a
当日<x<1时,f'()<0,
当x>1时,f(x)>0,
此时,f(x)在区间(0,。)上单调递增,在区间(日,1)上单调递减,在区间(1,+∞)上单调递增:
…………5分
综上所述:①当a≤0时,f(x)在区间(0,1)上单调递增,在区间(1,+oo)上单调递减;
②当0<a<1时,f)在区间0,1)上单调递增,在区间(1,)上单调递减,在区间(日,
+o)上单调递增;
③当a=1时,f(x)在区间(0,+oo)上单调递增:
④当a>1时,f()在区间(0,)上单调递增,在区间(。,1)上单调递减,在区间(1,+0)
上单调递增;
……………………6分
(2)方法1:
由(1)可知,当0<a<1时,
x=1是函数fx)的极大值点,极大值f(1)=1-a>0,
函数f)的极小值f)=2h}+a-(d)2-2(a+1)·】+3
=1-
1+2ina
…8分
令g(闭=1-1+2n(0<x<1),
即g()=1--2nx,
则g(田=↓-2=1-2x
当0<x<号时,g(>0,g(单调递增,
当1>x>号时,g(<0,g(单调递减,
则x=方是g()的极大值点,
则g()的极大值为g(2)=2h2-1,
又:当x→0时,g(x)→-0,
则g(x)的值域为(-oo,2ln2-1),
即f心的极小值f日)取值范围是(-o,22-),
…12分
又.2ln2-1>0,
则存在a∈(0,),g(a)=0,
即a为方程1-上+2h=0的根,
a
当a∈(0,ao)时,g(x)单调递增,
则g(a<0,即fa)<0,
又当x→0时,fx)→-00,
当x→+o0时,f(x)→+∞,
.存在正实数o,使得a∈(0,a)时,函数f(x)有且只有3个零点.…15分
方法2:
由(1)可知,当0<a<1时,
x=1是函数f(x)的极大值点,极大值f(1)=1一a>0,
函数f的极小值f合)=2h日+a(白2-2(a+)日+3
a
=1-
1+2Ina'
…8分
令g(田=1-+2n{(0<x<1),
1
即g()=1-1-2nx,
则g()=↓-2=1-2x
产-x=2
当0<x<)时,g'(>0,g)单调递增,
当1>x>方时,g(<0,g(单调递减,
取aw=是(或等).则g(白)=1-e2-2h位=5-e<0.…12分
e3’e4
当a∈(0,a)时,g(x)单调递增,
则g(a<0,即fa)<0,
又当x→0时,f()→-0,
当x→+o时,f(x)→+0,
存在正实数a0,使得a∈(0,ao)时,函数f(x)有且只有3个零点.…15分
5
18.【命题意图】通过直线与椭圆创设情境,设计基础性、综合性问题,考查椭圆定义、标准方程和几何性质
等基础知识,考查直线与椭圆的综合运用、圆锥曲线问题的解决方法,考查数学抽象、直观想象、数学运
算等核心素养。
【解析】
(1)直线1与以线段AB为直径的圆相离,
…2分
理由如下:
由已知,右焦点F的坐标为(1,0),
设点A(x1,y),B(x2,y2),
其中-2≤x1≤2,-2≤x2≤2,
令点A,B到直线l的距离分别为d1,d2,
则AF|=√(1-1)2+片
=Vk-02+3-3
=√-402
=2-7
=74,
同理,BF=2d,
设D为AB的中点,点D到直线I的距离为d,
则d=4生=A+BF1=hB>,
2
显然,以线段AB为直径的圆的圆心为D,半径为4B,
2
.直线1与以线段AB为直径的圆相离;
……5分
(2)(i)方法1:
由题意知直线AB不与x轴重合,
由已知,直线AB的方程可设为x=my+1,
x=my+1,
联立{
31,
得(3m2+4)y2+6my-9=0,(*)
6m
∴y1+y2=
3m2+4'
则x1+x=m(0M+以)+2=3m2+4'
8
…7分
由(1)得,AB|=|AFI+|BF
=2-t2-方0
=4-3x+)
4
=4-3m2+4
≥3,
当且仅当m=0,即AB垂直于x轴时取“=”,
根据平面几何知识,此时PF同时取得最小值3,
△PMB的面积S=ABPF≥7×3x3=号,
故△PAB面积的最小值为号.
…11分
6
方法2:
由题意知直线AB不与x轴重合,
由已知,直线AB的方程可设为x=my+1,
x=my+1,
联立等+=1
得(3m2+4)y2+6my-9=0,(*)
.y1+y2=-
6m
3m2+4’
则x+=m(0%+以)+2=3m+4'
8
…7分
由(1)得,AB|=|AF1+|BFI
=2-7+2-7
1
=4-3(+切
=12m+12
…8分
3m2+4
:过焦点F且与直线AB垂直的直线方程为y=一m(x一1),
则P(4,-3m),
1PF1=√(4-1)2+(-3m)2=3Wm2+1,
…9分
△PAB的面积S=2 lABI-IPF例
=7×13业×3vm+
1.、
3m2+4
=18(m+1)Wm2+1
3m2+4
令t=Wm2+1,t≥1,
则50=1
于是S()=18×
3(3+I0-.6=54x2+≥0,
(32+1)2
(32+1)2
∴.当t≥1时,S(t)单调递增,
18
或s0=3¥F=3+
-,可知,当t≥1时,S()单调递增】
.当t=1,即m=0时,
S0取得最小值,最小值为S()=号,
故△PHB面积的最小值为号:
…11分
(ⅱ)欲证直线PA与椭圆C有且只有一个公共点,
只需证明在点A处切线I'的斜率等于直线PA的斜率kM,
由(1)得,A(x1,y),其中x1=my1+1,
依题意,直线1'的斜率存在,设为k,
则1的方程为y一y1=k(x一),
[y-yi=k(x-x1),
联立{2+
4+3=1,
得(3+4k23)x2+8k(y1-x)x+4(y1-x)2-12=0,
由于直线'与椭圆C仅有一个公共点,
则由△=0,
得64k2y1-)2-4(3+4k2)[4(0y1-x1)2-12]=0,
…12分
>
.-3(y1-1)2+3(3+4k2)=0,
即(4-x)k2+2xyk+3-=0,
解得k==出=
3x1
好-4-号片
=-3m1+3
4y1
…13分
4y1
过焦点F且与直线AB垂直的直线方程为y=-m(x-I),
则P(4,-3m),
k4=为+3m=h+3m
1-4-my-3’
…14分
3x
只需证明kp=一4'
即证明+3m
=-3m+3恒成立即可,
my1-3
4y1
即只需证明(y1+3m)4y1=(3my1+3)(3-my1),
即证明4y+12m=9+6my1-3m2y片,
即证明(3m2+4)y+6my1-9=0,
只需证明y1满足方程(3m2+4)y2+6my-9=0即可,
根据(1)中的方程(*),
显然y1是方程(3m2+4)y2+6my-9=0的一个根,
a=-杂,
由此可知,直线PA与椭圆C有且只有一个公共点.
…17分
19.【命题意图】通过提示灯创设生活情境,设计应用性与综合性问题,考查概率、全概率公式、数列等基础
知识,考查概率的计算与应用、数列通项公式的求法,考查逻辑推理、数学运算等核心素养和创新能力。
【解析】
(1)设事件An=“第n次亮灯为红灯”,事件Bn=“第n次亮灯为黄灯”,
则第三次亮灯为红灯的概率:
P(A3)=P(A2A3+B2A3)
…2分
=P(A2A3)+P(B2A)
=P(A2)P(A3A2)+P(B2)P(A3|B2)
=2×3+×
…4分
(2)方法1:
(i)设事件Cn=“第n次亮灯为绿灯”,P(A,)=an,P(B)=bn,P(C)=cn,
:.P(Bnt)=P (AnBnti+BnBnt1+CnBnt)
=P(A,B+1)+P(B,Bnti)+P(C,B+)
=P(A)P(BtA)+P(B)P(B+B)+P(Cn)P(B+C)
2da+0xb+2cn
1
1
24n+2Ca,
则6=3a+2c:@
…6分
.'an+bn+cn=1,
b1=21-b,
由于6-3=-号0,
则伍,-专}是以-号为首项,-?为公比的等比数列,
6,-号=-3()叫,
…8分
.P(An+i)=P(AnAnt1+BnAn+CnAn+)
=P(AA+)+P(BA+)+P(CnA+)
=P(A)P(AA)+P(B)P(A+B)+P(C)P(A+C)
=74+g6+2c,
1
即a1=7a,+3a+7c
1
,1
=(分a+c)+号b,@
1
…10分
由02得a1=b1+号b,=-号(←)+写+行[-号(←)+」
=8(2)1+号a≥1
a=3(2+号a≥2,
即R=g(2)2+号a≥2:
…12分
(i)由(i)可知,a1-b1=号b,
=3-3)+制
=)1-(←),
当n=2k-1(k∈N时,
1-(←)1≥0,a+1≥6+1,当且仅当n=1时取等号,
当n=2k(k∈N时,
1-(-2)=>0,a1>6
综上,a+1≥bn+1,当且仅当n=1时取等号,
“.亮红灯的概率不小于亮黄灯的概率,
…13分
又:P(Cm+i)=P(AnCa+1+BnCn+1+CnCn+i)
=P(A,Cn+)+P(B,Cn+)+P(CCn+1)
=P(A)P(CA)+P(B)P(C+B)+P(C)P(CiC)
=0×a:+号6,+0xc
即c=号,
故c=号6,=号[号()+,
…15分
a1-c1=8(-)-1+号+号()1-
-8(2)1+号
=8【5(-2)1+4,
当n=2k-1(k∈N)时,5(-)2-2+4>0,a+1>cat
当n=2k(k∈N时,5(-2)1+4>0,a>c,
.ant1>Cn+l'
即亮红灯的概率大于亮绿灯的概率,
综上所述,当≥2时,该提示灯亮红色灯的概率最大.
……17分
方法2:
(i)设事件Cn=“第n次亮灯为绿灯”,P(A)=an,P(Bn)=bn,P(Cn)=cn,
P(A)=P(AnAn1+BnA+CnAn)
=P(AA+)+P(BAn+)+P(CA+)
=P(A)P(A+A)+P(B)P(A+B)+P(C)P(A+C)
1
=7a+36,+7c,
1
即a1=74+兮6,t7ca:①
…6分
P(B)=P(A,Bat1+BnB+CnBnt)
=P(A,B+)+P(BB+)+P(C,B+)
=P(A)P(B A)+P(B)P(B+B)+P(Cn)P(BC)
=a+0x6+26
=24+c,
即61=方a,+7c,②
…8分
P(Cn+)=P(ACn+1+B,Cn+1+CCn+)
=P(AC+)+P(B,C+)+P(CC+)
=P(A)P(CiA)+P(B)P(C+iIB)+P(C)P(CCn)
=0xa+号6,+0xc
即c=号a,
6,=号6®
…10分
由①②得a1=b1+号bc,
a=6,+b,④
将③@代入②得41=2a+3b)+号61=3+2
b1t7b,=b,+76-
:b=0,b2=2’
1
b1+号b,=7
61-号=3,-),且6-=号≠0,
:伍,一号}是以-号为首项,为公比的等比数列,
6-3=-写(2),
即6,=-号(2)+号
故an1=bi十号b。
=号(2)+号+3号(2)+31
=8(》+号
a=语()2+号a≥2,
即R=g(》2+号a≥2创:
…12分
公