内容正文:
2025-2026学年高三下学期第四次月考数学试题
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.
第一卷(选择题,共58分)
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i为虚数单位,则复数在复平面内对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
2. 已知,则( )
A. B. C. D.
3. 设函数,则( )
A. 是偶函数,且在区间上单调递增
B. 是奇函数,且在区间上单调递增
C. 是偶函数,且在区间上单调递减
D. 是奇函数,且在区间上单调递减
4. 若非零向量 满足 ,则( )
A. B.
C. D.
5. 已知函数,直线是曲线的切线,如果切线与曲线有且只有一个公共点,那么这样的直线有( )
A. 0条 B. 1条 C. 2条 D. 3条
6. 某人有3种颜色的灯泡(每种颜色的灯泡足够多),要在如图所示的图形的6个顶点A,B,C,,,上各安装一个灯泡,要求同一线段两端的灯泡颜色不同,则不同的安装方法共有( )
A. 3种 B. 6种 C. 12种 D. 48种
7. 已知,则( )
A. B. C. D.
8. 已知双曲线的左、右焦点分别为,,过点的直线与圆相切于点N,交双曲线的右支于点M,且点N是线段的中点,则双曲线的离心率为( )
A. B. 2 C. D. 5
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. 下列说法正确的有( )
A. 不等式的解集是
B. 命题“,”为真命题的一个充分不必要条件是
C. 命题,,则,
D. ,表示同一集合
10. 函数的部分图象如图所示,则( )
A.
B. 在上单调递减
C. 的表达式可以写成
D. 若关于的方程在上有且只有3个实数根,则
11. 已知,为抛物线C:上异于原点O的两个动点,且,作交直线AB于点N,则( )
A. 直线恒过定点 B.
C. 存在一个定点Q,使得为定值 D.
第二卷(非选择题,共92分)
三.填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 在中,已知,则的形状是______.
13. 已知,,,则 ______.
14. 如图,在三棱锥中,平面,,,,,,过点M,P的平面与交于点N,,则_____.
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. 已知正方形的边长为2,按如下规律构造正方形序列:取当前正方形各边中点,依次连接各边中点得到新正方形,重复此操作得到一系列正方形.设第k个正方形与第个正方形之间的封闭区域为第k个“环域”,记第k个“环域”的面积为,初始正方形为第1个正方形.
(1)求数列的通项公式;
(2)受实际物理测量精度限制,该作图操作无法实现无限次分割,仅可进行有限次作图.若此分割作图过程可无限延续,则所有依次作出的正方形的面积之和趋近于某一确定常数M,求这个常数M的值.
16. 如图所示,已知等腰梯形中,,是的中点,将沿对折至,使得与边长为2的菱形成60°的二面角,折叠后发现.
(1)求点P到平面的距离;
(2)求二面角的正弦值.
17. 2023年第31届大学生夏季运动会在成都举行,中国运动员在赛场上挑战自我,突破极限,以拼搏的姿态,展竞技之美,攀体育高峰.最终,中国代表团以103枚金牌、40枚银牌、35枚铜牌,总计178放奖牌的成绩,位列金牌榜和奖牌榜双第一,引发了大学生积极进行体育锻炼的热情.已知甲、乙两名大学生每天上午、下午都进行体育锻炼,近50天选择体育锻炼项目情况统计如下:
体育锻炼目的情况
(上午,下午)
(足球,足球)
(足球,羽毛球)
(羽毛球,足球)
(羽毛球,羽毛球)
甲
20天
10天
乙
10天
10天
5天
25天
假设甲、乙上午、下午选择锻炼的项目相互独立,用频率估计概率.
(1)已知甲上午选择足球的条件下,下午仍选择足球的概率为,请将表格内容补充完整;(写出计算过程)
(2)记为甲、乙在一天中选择体育锻炼项目的个数差,求的分布列和数学期望;
(3)在(1)的前提下,已知在这50天中上午室外温度在20度以下的概率为,并且当上午的室外温度低于20度时,甲去打羽毛球的概率为,若已知某天上午甲去打羽毛球,求这一天上午室外温度在20度以下的概率.
18. 平面直角坐标系中,圆A的方程为,点B的坐标为,点P是圆上任意一点,线段的垂直平分线交半径于点Q,当点P在圆上运动时,点Q的轨迹为曲线E.
(1)求点Q的轨迹E的方程;
(2)过点A作一条直线与点Q的轨迹E相交于M,N两点,满足,点H满足,问:点H是否在一条定直线上,若是,求出这条直线方程,若不是,请说明理由.
19. 已知为定义在上的奇函数且连续可导,令.当时,有.
(1)讨论在区间上的单调性,并证明:当时,;
(2)当时,解不等式:;
(3)我们可以找到满足题意的一个函数.现在利用这个函数,重新构造函数,记,若实满足,证明:.
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2025-2026学年高三下学期第四次月考数学试题
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.
第一卷(选择题,共58分)
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.己知i为虚数单位,则复数1+i在复平面内对应的点位于()
A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
【答案】D
【解析】
【分析】根据复数的除法运算,求出复数z,确定z对应的点,即可确定答案,
1-i1-i11
11
【详解】(1+(1-可2"22',则复数2=1+i在复平面内对应的点为2:2
1
位于第四
象限,
故选:D
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2.已知4=
A.{0,12,3}
B.{1,0,12,3}
c{01,3}
D{-1,01,3}
【答案】C
【解析】
【分析】求出函数的定义域化简集合A,解不等式化简集合B,再利用交集的定义求解
x+1≥0
A={x|
【详解】依题意,
x-2≠0'={x|x≥-1且x≠2},B={x∈N-1≤x≤3}={0,1,2,3},
所以1nB={0,13y
故选:C
3.设函数f(冈)=+cosx,则()
Af(是偶函数,且在区间(0,+0)上单调递塔
B.f(冈)是奇函数,且在区间(0,+o)上单调递增
Cf(四)是偶两数,且在区间0,o)上单调递减
D.(☒)是奇函数,且在区间(0,+切)上单调递减
【答案】A
【解析】
【分析】先根据函数的奇偶性定义进行判断,然后对函数求导判断函数的单调性,
【详解】因为函数f()=冈+cosx,所以f(-)=+cos(-)=+cosx=f(x)
所以∫()是偶函数,选项B,D错误
当x>0时,f)=+cosx=+cosx,求导得f'(四=1-simx≥0
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x=元+2km(k∈N)
且等号仅在2
时成立,
所以f(冈在区同(0,+⊙)上单调递增
综上,f()是偶函数,且在区间(0,+切)上单调递增
故选:A
4若非零向量a,6满足a-bHd,则()
A.12a<2a-B
B.2a>2a-b
c.|26l>la-26l
D.26l<a-26l
【答案】B
【解析】
【分析】由AC=OA=A可判断△OBC是直角三角形,从而根据直角三角形的性质求解即可
【详解】如图所示:
2a-B
a-B
a
设0i=AB=a,0c=b,则CA=a-万,C6=2i-6
因为a-列=同,
所以易知点A是斜边OB的中点,故△OBC是直角三角形,
则2d=|OBl,2a-b=BC,
根据直角三角形的性质,斜边大于直角边,
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故2d>2a-6.
故选:B.
5.已知函数(x)=t-6x+7,直线1是曲线=f()的切线,如果切线1与曲线y=f()有且只有个
公共点,那么这样的直线1有()
A.0条
B.1条
C.2条
D.3条
【答案】B
【解析】
【分析】设切点为(a,f(@),利用导数,结合直线的点斜式方程求出切线1的方程,联立切线I方程和曲
线'=f)方程,化简得方程,根据切线与曲线)=f(:)有且只有一个公共点,求出参数a的值即可
【详解】函数f()心6x+7,对其求导得∫(四)-3x-6
设切点为(a,f(a刃,则切线斜幸为f(a)=3a-6
又f(a=a3-6a+7
所以切线方程为y-(a-6a+7)=(3d-6x-a),
化简得y=(3a2-6)x-2a3+7
将切线!方程和曲线'=∫()方程联立得:
x3-6x+7=(3a2-6)x-2a3+7
整理得t-3ax+2a=0
因式分解得(x-a(x+2a)=0.
解得x=a或x=-2a,
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因为切线1与曲线y=f(:)有且只有一个公共点,
所以a=-2a,解得a=0,
y=-6x+7
此时切线方程为
,对应唯一一条满足条件的直线,
故选:B.
6某人有3种颜色的灯泡(每种颜色的灯泡足够多),要在如图所示的图形的6个顶点A,B,C,A,
B,G上各安装一个灯泡,要求同一线段两端的灯泡颜色不同,则不同的安装方法共有〈)
B
B
A.3种
B.6种
C.12种
D.48种
【答案】C
【解析】
【详解】法一:先安装下底面的三个膜点有A=6种不同的安装方法,
再安装上底面的三个顶点有2种不同的安装方法
由分步乘法计数原理可知,共有2A=12种不同的安装方法
法二:依次安装A,B,C,A,B,G六个位置
则有3×2×1×2×1×1=12种不同的安装方法
.5π1
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7
7
1
7
A.9
B.25
C.25
D.9
【答案】A
【解析】
【分析】根据诱导公式、两角和差的正弦公式、辅助角公式、二倍角公式化简求值即可
sin a+cos
【详解】因为
a+5π)
+6
sina-
-cos a
3
3).
mfa+}mr2a-引roa-】-[-2amr(a-引
-
x y
8已知双曲线「:京F-1(a>0,b>0的左、右焦点分别为R,F,过点6的直线与圆
T:
F+少=心扫切1点心交双装的右支于点M且点N是线段的中点,则汉袋T们害心幸方(
A.V②
B.2
c v5
D.5
【答案】C
【解析】
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【分析】根据题意,连接ON,M,由双曲线的定义和中位线的性质分析可得M=2b,M=2a
进而可得MHME=2a
变形可得b=20,由此可得c=V5a,由双曲线的离心率公式计算可得答案
【详解】根据题意,如图,连接ON,M,
因过点F的直线与圆r+广=d相切于点NON上M
又由lOW=a,IoF=c,则NE=oEP-ONP=ve2-a=b,
因点,0分别为线段M和FB的中点,则M1ON,
MF=2b MF =2a
由双曲线的定义,MM=2a,即2b-2a=2a,变形可得b=2a,
则c=Va2+b2=5a】
e=c-5.
故该双曲线的离心率a
故选:C
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
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分)
9.下列说法正确的有()
2x+1
A.不等式3x-1
>1的解集是
B命思x2).-a≤0,为直命题的一个充分不必要条件是
≥5
c命P:x∈R,r>0,则p:3xeR,<0
D.M={xx2-2x+1=0),N={表示同一集合
【答案】BD
【解析】
【分析】根据分式不等式的求解,即可求解A根据恒成立问题求解α≥4,即可根据充分不必要条件的
定义求解B;根据命题的否定即可求解C,根据集合相等的定义即可求解D.
2x+>1
-x+2
【详解1对于A,由3x-1可得3x->0,放3x-10x-2)<0,解得3
x<2
2x+1
故不等式3x-1
一1的解集是3≤x<2
故A错误;
对于B,金腿xel,2].-a≤0,为底命题,则a之
xel,2.∴xe[l,4.则a24,
则a之5是命题为真命题的一个充分不必要条件,故B正确:
对于C,命题P:x∈R,r>0,测p:x∈R,≤0,放C错误
对于D,M={xx-2x+1=0=,故与N={仍表示同一集合,D正确
故选:BD.
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10西数f✉)=2sin(@r+p0<a≤24<
2的部分图象如图所示,则()
5π
12
Ap=了
3
7π5π
B.f(x)在(6’3上单调递减
cf)的表达式可以写成f网)=2ca2x-骨到
4π
D.若关于x的方程f(x)=l在(0,m)上有且只有3个实数根,则3
<m≤2π
【答案】BCD
【解析】
【分析】借助图象计算可得A、B;结合诱导公式计算可得C;利用三角函数性质计算可得D
【联1对A1向国知0)=2血p=1,风受。因P-石.成人货灵
5π,π
+=π
.2x+
对B:由五点法可知126“,因此0=2,令62
+2,keZ.
、元元
x=6+杯,ke五.
得经过最大值点的对称轴为6
匹+元++元
7π5π
故(6
62,即6’3为单调递减区间,故B正确:
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对南青导*可e)-2m2x+引-2om[2z+引-引-2m2x到
故C正确:
对D:令f()-1,放n2x+》=}
7π
+6)2,故x=0
0,42m3“
,,3
3
4π
因为f(x)=1在(0,m)上有且只有3个实数根,则3
<m≤2π
,故D正确
1.己知A(x,H),B(x乃)为抛物线C:y=4x上异于原点O的两个动点,且∠A0B=90,作
ON⊥AB
交直线AB于点N,则()
A直线AB恒过定点(2,0)
B.AB≥8
C存在一个定点Q,使得N0为定值
D.x-片+1+k3-2+1≥9
【答案】BCD
【解析】
【分析】设直线AB的方程,根据点在抛物线上及垂直关系,直线过定点可判定A;根据抛物线弦长公式
可判定B;利用圆的性质可判定C;联立直线方程结合韦达定理可判定D.
【详解】由题意可设AB:x=+m(m≠0)】
联立抛物线方程可得广=4红=4+4m→y2-4构-4m=0
片+y=4k
则yy2=-4m'
对于A项,因为∠A0B=0
所以OA-0B=x5+y=(k2+)y+m(y+)+m2=0
整理得m=4,即直线AB恒过定点(4,0),故A错误:
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对于B项,由弦长公式AB=V+1以-y2=V2+1V(y+)2-4y%2=4Vk2+1)(2+4)≥8
当2=0
取得等号,故B正确:
对于C,设直线AB交横轴D,即D(4,0)
当k≠0时,显然△OND为直角三角形,则N在以OD为直径的圆上,
不妨设0D的中点为9,则N0=2是定值,
当k=0时,此时D重合,也有NO=2是定值,故C正确:
对于D顶,不妨设>0>为,由上知=6
-+--+学+,
=+片-4(04+2)+8_(4+2-2}'-2y%+4
4
=(2k-1)+9≥9,故D正确
故选:BCD
A
第二卷(非选择题,共2分)
三.填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
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sinA cosA
12.在△ABC中,已知sinB cosB,则△ABC的形状是
【答案】等腰三角形
【解析】
【分析】利用正弦定理和余弦定理将角转化为边求解,
b2+c2-a2
a 2bc
a(b2+c2-a2)
【详解】根据正弦定理和余弦定理,sin4_cos4可化为乃a+c2-6F
b(a2+c2-b2)
sin B cos B
2ac
d+c2-=+c2-d,则=B,则a=b
∴.△ABC为等腰三角形.
故答案为:等腰三角形
1BEP-.Pa-号.P@可-,则P8=
7
【答案】24
【解析】
【分析】利用条件概率公式和对立事件的公式进行求解即可.
P(BA)P(BA)
【详解】因为PBA=PA-P闭
2n-.
因为PA=
P(BA
P(P()=1-P(B)=
所
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回=+P网号.
P=1P同=7
7
故答案为:24
4如图,在三棱锥S-ABC中,SA⊥平面ABC,∠BAC、2
3,SA=AC=2,AB=1,
SM=MC,3BP=2BC,过点MP的平面与4C交于点N,NPLBS,则N=
√o
【答案】3
【解析】
【分析】法1,建立空间直角坐标系,设出点N的参数坐标,利用向量垂直求出参数,再用空间两点间
距离公式求MWN;法2,通过线面垂直判定NP⊥平面SAB,结合余弦定理、平行线分线段成比例求出
AN
MN
,再用勾股定理求
A-xyZ
【详解】法一(坐标法):如图建立空间直角坐标系
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S
S(0,0,2):M(0,1,1)
由AN=AC,AC=2得N(0,2九,0)
由NP1BS得P·B=0,
〔管2-a0〔9,-u刘
则w--)+-0-丽
法二(几何法):由SA⊥平面ABC,NPC平面ABC知NP⊥SA,
由P1BS,SAN SB=-S,SMC平面SMB,SBc平面SMB
所以PL平面SMB,由4BC平面S1B得NPLB,取BC上一点使得O4上B
由余弦定理得BC2=AB+AC2-2×AB×ACxcos4=1+4+2=7,BC=V万
COSB=4B+BC2-AC21+7-4 2
2 xABxC=2W77,可得BQ=C0=7
2
由平行线分线段成比例知CN=24,故1N)
3,
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B
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.已知正方形ABCD的边长为2,按如下规律构造正方形序列:取当前正方形各边中点,依次连接各边
中点得到新正方形,重复此操作得到一系列正方形设第k个正方形与第k+1个正方形之间的封闭区域为
第k个“环域”,记第k个“环域"的面积为:,初始正方形1BCD为第1个正方形
4)求数列,}的通项公式:
(2)受实际物理测量精度限制,该作图操作无法实现无限次分割,仅可进行有限次作图若此分割作图过
程可无限延续,则所有依次作出的正方形的面积之和趋近于某一确定常数M,求这个常数M的值.
-2
【答案】(1)
(2)M=8
【解析】
【分析】(1)设4是第k个正方形的面积,则可得a}是首项为4,公比为2的等比数列,借助等比数
列定义计算可得a:}的通项公式,即可得数列亿,}的通项公式:
(2)求出数列a,}的前n项和S后,考虑n→0时,S的值即可得
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【小问1详解】
正方形ABCD的面积为4=4,故连接各边中点得到的新正方形面积是原正方形的2,
设a:是第k个正方形的面积,则a}是首项为4,公比为2的等比数列,
因t4-a4-日月°.微h3的页式为4-(日”:
【小问2详解】
由题意得Sn=a1+a2+43+…+an
4
故当n)0时,
2
0,
M=8
16.如图所示,己知等腰梯形ABCE中,ABI‖EC,D是EC的中点,将△AED沿AD对折至△APD,
使得与边长为2的菱形ABCD成60°的二面角,折叠后发现PB⊥AD
(I)求点P到平面ABCD的距离:
(2)求二面角A-PB-C的正弦值,
3
【答案】(1)2.
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3W13
(2)13·
【解析】
【分折】(1)分析1D与OB,O
的垂直关系,确定二面角的平面角,再结合线面垂直的判定,找到P
在平面ABCD内的射影,进而利用三角函数计算距离:
(2)建立空间直角坐标系,分别求出平面APB和平面BPC的法向量,再利用向量的夹角公式计算二面
角的余弦值,进而求出正弦值,
【小问1详解】
由题设,可知AD=AB=DC=BC=ED=EA=PD=PA=2,
取AD中点O,连接PO,OB,故PO⊥AD,
又PB⊥AD,PBoPO=P.PB,POE POB
平面
∴.AD⊥平面POB,
又OBC平面POB,故AD⊥OB
故∠POB为平面ABCD与平面PAD所成二面角的平面角,则∠POB=60°.
因为ADC平面ABCD,故平面ABCD⊥平面POB,平面ABCD∩平面POB=OB,
过P作PF⊥OB交OB于F,
故PF⊥平面ABCD
:oP=5,PF=3
3
因此点P到平面ABCD的距离为2.
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【小问2详解】
以O为坐标原点,直线OA,OB为x轴,y轴,过O且垂直于平面ABCD的直线为z轴,建立如图所示
的空间直角坐标系
ò
B
w.coo 5,05c小2io
-m-Q5到
BC=(-2,0,0)
-x+V3y=0,
设平面的法向量为
则:B=0,即3+3
i=(x,y,z)i.BP=0
02
y+
=0,
ABP
取x=3,:i=(3,V5,
-2a=0,
mBC=0
设平面
的法向量为
m=a,b,cm·Bp=0'即3b+3
,则
-b+
c=0,
BPC
2
取b=3,m=(0,5,
cos元m=万m2
m√,故sini,m=V1-cos2i,m=
3V13
13
3v√13
所以二面角A-PB-C的正弦值为13·
17.2023年第31届大学生夏季运动会在成都举行,中国运动员在赛场上挑战自我,突破极限,以拼搏的姿
态,展竞技之美,攀体育高峰.最终,中国代表团以103枚金牌、40枚银牌、35枚铜牌,总计178放奖牌的
成绩,位列金牌榜和奖牌榜双第一,引发了大学生积极进行体育锻炼的热情.己知甲、乙两名大学生每天
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上午、下午都进行体育锻炼,近50天选择体育锻炼项目情况统计如下:
体育锻炼目的
情况
(足球,足
(足球,羽毛
(羽毛球,足
(羽毛球,羽毛
(上午,下
球)
球)
球)
球)
午)
甲
20天
10天
乙
10天
10天
5天
25天
假设甲、乙上午、下午选择锻炼的项目相互独立,用频率估计概率
4
(1)已知甲上午选择足球的条件下,下午仍选择足球的概率为7,请将表格内容补充完整:(写出计算
过程)
(2)记X为甲、乙在一天中选择体育锻炼项目的个数差,求X的分布列和数学期望
EX
1
(3)在(1)的前提下,已知在这50天中上午室外温度在20度以下的概率为3,并且当上午的室外温度
3
低于20度时,甲去打羽毛球的概率为4,若已知某天上午甲去打羽毛球,求这一天上午室外温度在20度
以下的概率.
【答案】(1)X的分布列为
X
-1
0
1
P
9
27
7
50
50
25
(2)X的分布列为
X
-1
0
1
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9
P
27
7
50
0
E(X)=0
5
(3)6
【解析】
【分析】(1)根据条件概率的计算公式得到甲一天中假炼情况为(足球,羽毛球)的天数,从而可补充
表格内容
(2)先用古典概型计算公式分别计算甲、乙上午、下午选择同一种球和两种球的概率,再确定X的取值,
根据每个值对应的含义,求得每个值对应的概率,即可得分布列,进而求得期望:
(3)利用条件概率的计算公式即可求解
【小问1详解】
设事件C为“甲上午选择足球”,事件D为“甲下午选择足球”,
设甲一天中假炼情况为(足球,羽毛球)的天数为x,
则P(D1C)=
n(CD)204
n(C)20+x7,解得x=15:
所以甲一天中锻炼情况为(羽毛球,足球)的天数为50-20-10-15=5.
体育锻炼项目的情况(上午,
(足球,足
(足球,羽毛
(羽毛球,足
(羽毛球,羽毛
下午)
球)
球)
球)
球)
甲
20天
15天
5天
10天
乙
10天
10天
5天
25天
20+103
【小问2详解】由题意知,甲上午、下午选择同一种球的概率为505,选择两种球的概率为
1.
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10+257
1-7、3
乙上午、下午选择同一种球的概率为5010,选择两种球的概率为1010
记X为甲,乙在一天中选择体育锻炼项目的个数差,则X的所有可能取值为
1,0,1
339
P(X=-)=5X1050
37.2327
P(X=0)=3x,
一X
51051050,
P(X=1)
2×7-14-7
5^105025,
所以X的分布列为
0×22+1
+0
71
所
E(X)=-1x9
0
50
2510.
【小问3详解】
记事件A为“上午室外温度在20度以下”,事件B为“甲上午打羽毛球”,
由题意
P40-P-5e4-.
311
AaP4)P(BAP(443341105
P(B)
P(B)
3436
1010
5
故若某天上午甲去打羽毛球,则这一天上午室外温度在20度以下的概率为6.
【点睛】本题考查概率与分布列问题,从素养上体现对学生的逻辑推理、数学建模素养的考查,考查学生
的运算求解能力.
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18平面直角坐标系x0中,圆4的方程为+(-=16,点B的坐标为(Q,-),点P是圆上任意
点,线段BP的垂直平分线交半径AP于点O,当点P在圆上运动时,点O的轨迹为曲线E.
(1)求点Q的轨迹E的方程;
(②)过点A作一条直线与点O的轨迹B相交于M,N两点,满足MM="4N
,点H满足
HM uHN
问:点H是否在一条定直线上,若是,求出这条直线方程,若不是,请说明理由,
y2 x2
十
=1
【答案】(1)43:
y=4
(2)点H在一条定直线上,直线方程为
【解析】
【分折】(山由精圆的定义确定Q的轨迹,得出4,求解即可,
2)设M(:,),N(x,乃),H(s,),A(0,,解法一,根据向量坐标运算化简可得
4=-龙=出-为
2x2一x,设直线的方程为:y=c+1,联立椭圆方程,根据根与系数的关系结合
-五=-
女七3一x化简可得=4;解法二,设直线方程为x=m(y-),同解法一建立纵坐标间关系,化
简可得少=4
,当直线斜率不存在或斜率为0时,验证即可
【小问1详解】
如图,
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B
由题意知,
O4+OB=24+OP=AP=4>4B=2
所以Q点的轨迹是以4(0,1),B(0,-)为焦点,长轴长为4的椭圆.
an的为卡+后->6s0】
则a=2,c=1.b=V5
y2.x2
-十
=1
所以椭圆方程为43
【小问2详解】
如图,
解法一:
设M(,),N(,).H(s).A0,1)
由M=A可得(-x,1-)=(:,为-)
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则x+s,=0,期4=-
x2①.
由HM=孤可得(:-名片-)=4(名-本,乃-⅓)
则名考=5,即“=5二5
七2-x3②,
龙=一龙
2x2
所以名-天整理得5飞十巧@
y=kx+1
当直线的斜率存在时,设直线的方程为:
,联立得
yx=1
y=G+1
43
消去y得(32+4)x+6k-9=0
-9
XX2
-6k
32+4,x+63X2+4,
3
代入③
得5k,又因为为=c,+1,所以乃=4.
直线'的斜率不存在时,不妨取M(0,2),N(0,-2)】
0=1,N=3.到“-.西-写孤,指%=4
综上可得,点H在一条定直线上,直线方程为'=4
解法二:设M(,),N().H(sy).A(0,1)】
由M=4N可得x,1-)=4(名,-),
1-y
则1-片=40-,B-为10
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由HM=H可得x-,片-)=(:-,-⅓)
则-⅓)=心-为小.即“=二业
y2-⅓②,
1-出-乃-为
所以必1为-整理得2-g+。
当直线'的斜率不存在或不为0时,设直线方程为x=m(少-),
x=m(y-1)
联立二+父=1,消去得(
43
x(3+4m2)y2-8m2y+4m2-12=01
4m2-12
8m2
4=3+4m,片+%3+4m,代入®得以=4
当直线1的斜率为0时,
(别.别
1-y=1
则4=1,1-⅓恒成立,点H在y=4上也成立,
综上可得,点H在一条定直线上,直线方程为'=4
10已知了()为定义在2引上的奇童数且在接可导,令g内=付osx当c0)时,有
兀元
f(x)-f(x)tanx>e*
)时eg树在医司受0上性,,当经)时.>1-e.
3当e(20时.解不特f(任+nx+f(-osx<e”-e
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(3)我们可以找到满足题意的一个函数了(x)=cosr一2、r<)无
现在利用这个函数,重新构造函
数h(),记h()=((x)+osx+x+e,若实x,x(x<5)满足h()+h(名)=4,证明:
x+x2<0
上单调递增;
0的-=g田-1+e,*0引
:=g+e>0,:(在0写)上单满递,
:t(w>t0)=80)-l+e=0,:8)>1-e
(3)
(x)-(J(x)+I)cosx+x+e.f(r)--e
cosx
w-信+小a1e,红w-ta+
:因=e-血x+I>0,片A在0写引上年河送期
h0)=2,且h(x)+h(3)=4,故<0<
要证+名<0,只需证<-x,
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只需证h()<h(x)】
只需证4-h(:)<h(x)小
即证h(x)+h(-x)-4>0
今国=+M--4受<x<0】
H'(x)=h'(x)-h'(-x)=e*-e*-2sinx
P(x)=H(x).p'(x)=e'+e*-2cosx>2-2cosx>0
所P<ro=0,故H)在20
上单调递减,
H(x)>H(0)=2h(0)-4=0
即h()+h(x)4>0成立,
故+书<0
【解析】
【分折】山对g6国求导。禁合已如条作和/)的奇得性,护号g树在(受0
上的符号,进而判
断函数单调性:
②s不十o(1*e<f任+mr任+小1+e”
结合函数单调性证明即可:
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(3)求导分析h(x)在(2上单调性,结合题干可得x<0<x2,将证明x+x2<0,转化为证明
戈<-.构适函数(四=h)+-)-4,
求导分析单调性和极值即可
【小问1详解】
当x22时,g(-x)=f(-x)c0s(-)=-f(x)cosx=-g(x),
:8(为奇函数
当e0)时,g)=fcsx-f(x)sinx,.
:g()=cosx(f()-f)an)>>0,:g()在0,2)上单调递,增
:g冈为奇茶数.六g问在受0上单调速
【小问2详解】
-0o--1+e<f径+om+x1+e2
(-<经】
(20.引,+o引
由4)如0引上+,<0,
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故原不等式的解集为
【小问3详解】
略
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