内容正文:
高三四月月考数学试题
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚.
2.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.在试题卷上作答无效.
3.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.满分150分,考试用时120分钟.
一、单项选择题(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|8<2x<500},B={1,3,5,8,10},则A∩B=( )
A.{3,5,8} B.{5,8} C.{8,10} D.{1,3,5}
2.已知复数z=2+i,则( )
A.2﹣i B.2+i C.﹣2+i D.﹣2﹣i
3.函数的最小正周期为( )
A.2π B.π C. D.
4.若双曲线的一条渐近线为x﹣4y=0,则实数m=( )
A.4 B.8 C.16 D.32
5.在不考虑空气阻力的前提下,某飞行器的最大速度v(单位:m/s)、燃料的质量m(单位:kg)与该飞行器(除燃料外)的质量M(单位:kg)满足关系式v+3600lnM=3600ln(M+m).已知飞行马赫数是飞行器的最大速度与所处环境下音速的比值,当燃料的质量为a时,最大速度所对应的飞行马赫数为6,当燃料的质量为时,最大速度所对应的飞行马赫数为10,则该飞行器所处环境的音速为( )
A.450m/s B.420m/s C.900m/s D.480m/s
6.设x、y都是正数,则(x+y)()的最小值是( )
A.12 B.16 C.26 D.36
7.等腰四面体是一种特殊的三棱锥,它的三组对棱分别相等.已知一个长方体的体积为12,则用长方体其中的四个顶点构成的等腰四面体的体积为( )
A.3 B.4 C.6 D.8
8.当一个非空数集G满足:如果a,b∈G,那么a+b,a﹣b,ab∈G且时,我们称G就是一个数域.有以下关于数域的说法:①0是任何数域的元素;②若数域G有非零元素,则2024∈G;③集合P={x|x=2k,k∈Z}是一个数域;④有理数集是一个数域.其中正确的说法是( )
A.①②④ B.②③④ C.①④ D.①②
二.多项选择题(本大题共3个小题,每小题6分,共18分.在每个小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的,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.对于随机事件A,B,若P(A),P(A|B),P(B|A),则( )
A. B.
C. D.
10.如图,正三棱台ABC﹣A1B1C1的上、下底面边长分别为2和3,侧棱长为1,点Q在线段B1C1上,点P在侧面BCC1B1内运动(包含边界),且AP与平面BCC1B1所成角的正切值为,则( )
A.当Q为线段B1C1上的中点时,AQ⊥平面BCC1B1
B.点P的轨迹长度为
C.|CP|的最小值为
D.存在点P,Q,使得AP∥A1Q
11.已知f(x)是定义在R上的奇函数,且对任意x∈R,有f(2﹣x)=f(2+x),当x∈[0,2]时,f(x)=x3﹣3x,则( )
A.f(x)是以4为周期的周期函数
B.点(4,0)是函数f(x)的一个对称中心
C.f(2025)+f(2026)=0
D.函数y=f(x)﹣|log2(x+2)|有3个零点
三.填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12.已知,则在方向上的投影是 .
13.已知抛物线C:y=2x﹣x2,直线y=t(t>0)与C交于A,B两点,则以OA,OB为邻边的平行四边形面积的最大值为 .
14.给n个自上而下相连的正方形着黑色或白色.当n≤4时,在所有不同的着色方案中,黑色正方形互不相连的着色方案如图所示:由此推断,当n=6时,黑色正方形互不相邻的着色方案共有 种(结果用数值表示).
四.解答题(共77分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
15.(13分)已知函数.
(1)讨论f(x)的单调区间;
(2)若f(x)在(0,1]上的最小值为1,求a的值.
16.(15分)若f(x)的定义域为D,数列{an},{bn}满足f(an)=kf(bn)(k≠0),则称(an,bn)为f(x)的“k倍点列”.
(1)若为f(x)的“2倍点列”,求{bn}的前n项和Sn;
(2)若为f(x)的“1倍点列”且an≠bn,求证:an+bn为定值;
(3)若,判断是否存在k,使得(an,bn)为f(x)=x+1的“lnk倍点列”,并证明你的结论.
17.(15分)已知椭圆C:的离心率为,左、右焦点分别为F1,F2,点P是C上一点,∠F1PF2=60°,且△PF1F2的面积为.
(1)求C的方程.
(2)过F1的直线l与C交于A,B两点,与直线x=﹣3交于点D,设,,证明:λ1+λ2为定值.
18.(17分)如图,在平行六面体ABCD﹣A1B1C1D1中,所有棱长均为2,且∠A1AB=∠A1AD=∠DAB=60°.
(1)证明:AC1⊥BD;
(2)求二面角A﹣BD﹣A1的余弦值;
(3)求直线BC1与平面A1BD所成角的正弦值.
19.(17分)杭州亚运会吉祥物为一组名为“江南忆”的三个吉祥物“宸宸”,“琮琮”,“莲莲”,聚焦共同的文化基因,蕴含独特的城市元素.本次亚运会极大地鼓舞了中国人民参与运动的热情.某体能训练营为了激励参训队员,在训练之余组织了一个“玩骰子赢礼品”的活动,他们来到一处训练场地,恰有20步台阶,现有一枚质地均匀的骰子,游戏规则如下:掷一次骰子,出现3的倍数,则往上爬两步台阶,否则爬一步台阶,再重复以上步骤,当队员到达第7或第8步台阶时,游戏结束.规定:到达第7步台阶,认定失败;到达第8步台阶可赢得一组吉祥物.假设平地记为第0步台阶,记队员到达第n步台阶的概率为Pn(0≤n≤8),记P0=1.
(1)投掷4次后,队员站在的台阶数为第X阶,求X的分布列;
(2)(i)求证:数列{Pn﹣Pn﹣1}(1≤n≤7)是等比数列;
(ii)求队员赢得吉祥物的概率.
参考答案
一.选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
B
A
B
C
A
B
B
A
二.多选题
题号
9
10
11
答案
BCD
ABD
BCD
三.填空题
12.±4.8.
13..
14.21.
四.解答题
15.解:(1)函数的定义域为(0,+∞),.
当a≤0时,f'(x)<0,f(x)的单调递减区间为(0,+∞);
当a>0时,令f'(x)=0,解得,
当时,f'(x)<0,当时,f'(x)>0,
所以f(x)在(0,)上单调递减,在(,+∞)上单调递增.
综上,当a≤0时,f(x)的单调递减区间为(0,+∞),无单调递增区间;
当a>0时,f(x)的单调递减区间为,单调递增区间为.
(2)当a≤0时,f(x)在(0,1]上单调递减,所以,解得a=﹣1或a=1(舍去),故a=﹣1.
当0<a≤2时,f(x)在(0,1]上单调递减,所以,解得a=1或a=﹣1(舍去),故a=1.
当a>2时,f(x)在上单调递减,在上单调递增,
所以,
因为a>2,所以,故,不符合题意.
综上,a=±1.
16.解:(1)若f(x)的定义域为D,数列{an},{bn}满足f(an)=kf(bn)(k≠0),则称(an,bn)为f(x)的“k倍点列”,
若为f(x)的“2倍点列”,
则f(an)=2f(bn),即4ln|2n﹣5|=4lnbn,
所以
所以S1=3,S2=3+1=4,
当n≥3时,Sn=4+b3+b4+⋯+bn,
显然S2=4满足,
综上,{bn}的前n项和;
证明:(2)若为f(x)的“1倍点列”且an≠bn,
因为,
所以f′(x)=ex+π﹣e﹣x﹣π+sinx,
设g(x)=f′(x),则g′(x)=ex+π+e﹣x﹣π+cosx≥2﹣1=1>0,当且仅当ex+π=e﹣x﹣π,即x=﹣π时等号成立,
所以f′(x)单调递增,且f′(﹣π)=0,
所以x∈(﹣∞,﹣π),f′(x)<0,x∈(﹣π,+∞),f′(x)>0,
所以f(x)在(﹣∞,﹣π)上单调递减,在(﹣π,+∞)上单调递增,
因为(an,bn)为f(x)的“1倍点列”,则f(an)=f(bn),
不妨设an<bn,f(an)=f(bn)=t,
f(﹣2π﹣x)=e﹣x﹣π+ex+π+1﹣cos(﹣2π﹣x)=ex+π+e﹣x﹣π+1﹣cosx=f(x),
所以f(x)的图象关于直线x=﹣π对称,当t>f(﹣π)时,f(x)=t有2个不同实根,
所以an+bn=﹣2π,则an+bn为定值;
解:(3)不存在k,使得(an,bn)为f(x)=x+1的“lnk倍点列”,
由题意可得,即(2k﹣1)lnk﹣k+1=0,k>0且k≠1,
设g(x)=(2x﹣1)lnx﹣x+1,则,
g′(x)在(0,+∞)上单调递增,且g′(1)=0,
所以x∈(0,1)时,g′(x)<0,x∈(1,+∞)时,g′(x)>0,
所以g(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,
因为g(1)=0,所以x>0且x≠1时g(x)>0,
所以不存在k,使得(2k﹣1)lnk﹣k+1=0,
即不存在k,使得(an,bn)为f(x)=x+1的“lnk倍点列”.
17.解:(1)F1,F2分别为椭圆C:的左、右焦点,椭圆的离心率为,点P是C上一点,∠F1PF2=60°,且△PF1F2的面积为.如图,
设椭圆C的焦距为2c,则,
解得,
∴椭圆C的标准方程为.
(2)证明:过F1的直线l与C交于A,B两点,与直线x=﹣3交于点D,设,,
可得F1(﹣1,0),直线l的斜率存在.
设直线l的方程为y=k(x+1),A(x1,y1),B(x2,y2)(x1≠x2≠﹣1),
联立直线与椭圆方程,消去y可得(4k2+3)x2+8k2x+(4k2﹣12)=0,
由韦达定理可得:.
由,得D(﹣3,﹣2k).
,,
可得,
∴,即,
∴
,
即λ1+λ2为定值,定值为.
18.解:(1)证明:如图连接AC,与BD相交于点E,
则AC⊥BD,且点E为BD的中点,
由题设得A1D=A1B,连接A1E,则A1E⊥BD,
因为A1E∩AC=E,所以BD⊥平面A1AC,
因为AC1⊂平面A1AC,所以BD⊥AC1,
即AC1⊥BD.
(2)由(1)知∠A1EA为二面角A﹣BD﹣A1的平面角,
因为AA1=AB=AD=2,且∠A1AB=∠A1AD=∠DAB=60°,
得A1D=A1B=BD=2,则,
则,
(3)由,
,
得,
则AC1⊥A1E,
由(1)知AC1⊥BD,则AC1⊥平面A1BD,
如图,设AC1与A1E相交于点H,连接BH,则∠C1BH即为所求线面角,
易知H为正ΔA1BD的外心,亦为其重心,
则,又,
则,.
19.(1)解:由题意得每轮游戏爬一步台阶的概率为,爬两步台阶的概率为,
所以随机变量X可能取值为4,5,6,7,8,
,,
P(X=6),
P(X=7),
,
X
4
5
6
7
8
P
(2)(i)证明:n=1,即爬一步台阶,是第1次掷骰子,向上点数不是3的倍数概率,
则,
到达第n步台阶有两种情况:①前一轮爬到第n﹣2步台阶,又掷骰子是3的倍数得爬两步台阶,其概率为 ;
②前一轮爬到第n﹣1步台阶,又掷骰子不是3的倍数爬一步台阶,其概率为,
所以 ,
所以,
所以数列 {pn﹣pn﹣1}(n=1,2,⋯,7)是首项为,公比为 的等比数列.
(ⅱ)因为数列{pn﹣pn﹣1}是首项为,公比为的等比数列,
所以,
所以 ,…, 各式相加.得:,
所以,
所以活动参与者得到纪念品的概率为.
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1
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