内容正文:
江苏省常州高级中学2027届高三
数学试卷
命题人:杨元伟审核人:杨丽蕾
一、
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
一项是符合题目要求的,
1.己知正态分布X~N(3,o2),若P(X≤4)=0.6,则P(2≤X≤4)=
A.0.2
B.0.3
C.0.4
D.0.6
2.己知集合M={x|x2+x>0},N={xln(x-1)>0},则M∩N=
A.(-o,-I)
B.(0,+o)
C.(1,+oo)
D.(2,o)
3.已知0<a<,cmsg=5,则sna-牙
25
A.2
B.②
C.32
10
D.1
5
10
10
4.已知向量a=(1,-1,3),b=(-1,4,-2),c=((L,5,x),若a,b,c共面,则
A.存在无数个实数x符合题意
B.存在唯一的正整数x符合题意
C.不存在正整数x符合题意
D.不存在任何实数x符合题意
5.当x=1时,函数f=alx+取得最大值-2,则f4=
A.1
B.0
C.3
8
6.已知函数f)=sin(@x+pX@>0,0<9<网,对任意xeR均有f浮+刘+f经-x刘=0,
且f≤孕,在0
上单调递减,则p的值为
A.
c.8
3
D.
7.旅游博主小胡自驾出行东南亚,已知各地燃油价格高低不一,出行中小胡有两种加油
方案:第一种,每次均加相同体积的燃油:第二种,每次均加相同总价的燃油,则下列
说法正确的是
高三数学学科
第1页共4页
A.采用第一种方案划算
B.采用第二种方案划算
C.两种方案一样
D.无法确定
8.已知函数f(x)=
e*(x-2),x>0,
(x)=f(x)-f(-x),若函数g(x)恰有4个零点,则
k(x+I),x<0,
实数k的取值范围是
A.(-0,-2)
B.(2,+∞)
c.(0,2)
D.(-2,0)
二、选择题:本题共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,有选错的得0分,部分选对的得部分分,
9.已知口袋里有3个小球,其中2个红球,1个白球,甲、乙2人依次随机摸出1个小球.记
事件A为“甲摸到红球”,事件B为“乙摸到红球”,则下列说法正确的有
A.若摸球后放回,则P(A)=P(B)
B.若摸球后不放回,则P()=P(B)
C.若摸球后放回,则P(B)=P(B|)
D.若摸球后不放回,则P(B)=P(B|A)
10.在棱长为2的正方体ABCD-AB,C,D中,E为棱AB,的中点,F为棱BC的中点,
则下列结论正确的有
A.EF⊥AD
B.异面直线F与4C所成角余弦值为2
3
C.三棱锥E-ABF的体积为
D.直线EF与平面ABCD所成角正弦值为
11.己知△ABC三条边的长度为连续的三个正整数n,n+1,n+2,且最小角的余弦值
为名,则下列结论正确的有
A.△ABC是锐角三角形
B.△MBC的面积为3西
C.△ABC外接圆半径为4W叵
D.若C是最大角,
15
则cos2C=-7
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.函数f)=0sX的最小正周期为人一
sinx+cosx
13.若函数f(x)=lnx+ml(其中meR)为偶函数,则曲线y=f(x)在x=-1处的切线
方程为▲
高三数学学科第2页共4页
14,设e是自然对数的底数。已知幂函数网的图象经过点争,
幂函数g(x)的图象经
过点WE,V),则不等式f-g>10x>0)的解集为▲一
四、解答题:本题共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.(本题满分13分)
己知函数f(x)=m·2+2r,其中meR.
(1)讨论函数f(x)的奇偶性:
(2)当m=1时,若存在x∈(0,+oo),使得f(x)=t2+1成立,求实数t的取值范围.
16.(本题满分15分)
在△MBC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,osC=2b+c
2a
(1)求A;
(2)设AB边的垂直平分线交BC边于点D.若CD=3,AD=2,求cosB.
17.(本题满分15分)
如图,已知四棱台ABCD-AB,CD的上、下底面分别是边长为2和4的正方形,
平面A4DD⊥平面ABCD,AA=D,D=√7,点P是棱DD,的中点,点2在棱BC上.
(1)若BQ=3QC,证明:P2M平面ABB,A:
(2)若二面角P-QD-C的正弦值为5V2
6
,求B2的长.
高三数学学科第3页共4页
18.(本题满分17分)
一生物实验室进行某种细菌培养实验,假定初始时该实验拥有1个该种活性细菌,每
个活性细菌1分钟后分裂成2个细菌的概率为2,死亡的概率也为2分裂生成的新细菌
亦如此,当细菌数为0个或4个时,停止培养实验,之后细菌数不再发生变化.记第
(n∈N)分钟后,该实验室拥有此种细菌数为X,.
(1)求P(X2=4):
(2)求P(X2=0|X4=0);
(3)求E(Xn)
19.(本题满分17分)
已知函数f闭=ae+bcosx+(a,b∈R)的图象在点(0,了0)处的切线方程为
2
y=x.
(1)求实数a,b的值:
(2)证明:方程f(x)Hnx+sinx|有且只有一个实根.
高三数学学科第4页共4页江苏省常州高级中学2027届高三
数学试卷答案与评分标准
一、选择题:
1.A
2.D
3.D
4.B
5.c
6.C7.B
8.A
二、选择题:
9.ABC
10.BCD
11.BD
三、填空题:
12.π
13.y=-x-1
14.(e2,+0)
四、解答题:
15.解:(1)f(x)=m2x+2x,所以f(-x)=m.2x+2x,
当=1时,f(x)=2x+2x=f(x),f(x)为偶函数,
当m=-1时,f(x)=-2+2”=-f(x),f()为奇函数,
当m≠1时,则0-)-(m+岁+2)=多0m-)0,
2
f0+f(-=(2m+3+m+2)-m+)≠0,从而-)土/0,
5
所以f(x)既不是奇函数也不是偶函数
…6分
(2)当m=1时,fx)=2+2x,存在x∈(0,+0),使得2x+2x=1·2*+1成立,
令w=2,因为x∈(0,+o0),所以ue(0,1),即1=2-M+1在ue(0,1上有解,
1
因为u∈(0,1),所以实数t的取值范围为
…13分
16.解:(1)由cosC-2b+C及正弦定理,得cosC=2sim8+snC
2a
2sin A
2sin Acos C=2sin B+sinC,
…2分
高三(数学)第1页共7页
因为A+B+C=元,所以sinB=sin(A+C)=sinAcosC+cos AsinC,
所以2 sin Acos C=2(sin Acos C+cos Asin C)+sinC,
化简得2 cosAsinC+simC=0,而sinC≠0,所以cosA=-,
2
…5分
又A∈(0,,所以A=2亚
3
…7分
(2)
因为D在AB的垂直平分线上,所以AD=BD=2,
因为CD=3,所以BC=BD+CD=5,即a=BC=5,
在△ADB中,AD=BD=2,所以∠BAD=B,∠ADB=π-2B,∠ADC=2B,
在△ADC中,AC=b,AD=2,CD=3,∠ADC=2B,
因为AC2=AD2+CD2-2AD.CD.cos∠ADC,
所以b2=22+32-2×2×3×c0s2B,即b2=13-12cos2B①,
在△4c中,由品ag用mx品,b-10n
5b
3
②,
将②代入①中,得10smB-13-12cos2B,即100sB-13-121-2im2B),解得sm2B=
3
3
28
所以cosB=1-sim2B=1-3-25
2828
因为4=亭所以B0到
所以cosB=55
…15分
14
17.
A
D
B
B
A
D
82---
o C
解:(1)证明:取A4的中点M,连接MP,MB.
高三(数学)第2页共7页
在四棱台ABCD-ABCD中,四边形AADD是梯形,AD=2,AD=4,
又点M,P分别是棱4A,AD的中点,所以MP1/AD,且MD=4D+AD=3.
2
在正方形ABCD中,BC∥AD,BC=4,又BQ=3QC,所以BQ=3.
从而MP/IBQ且MP=BQ,所以四边形BMPQ是平行四边形,所以PQ/MB.
又因为MBC平面ABBA,PQI平面ABB,A,所以PQ∥平面ABBA;…6分
(2)在平面AADD中,作AO⊥AD于O.
因为平面AADD⊥平面ABCD,平面AADD∩平面ABCD=AD,AO⊥AD,AOC平面
AA4DD,所以AO⊥平面ABCD.
在正方形ABCD中,过O作AB的平行线交BC于点N,则ON⊥OD·
…8分
以{ON,OD,OA}为正交基底,建立空间直角坐标系0-w2.
因为四边形A4DD是等腰梯形,AD=2,AD=4,所以AO=1,又AA=DD=V17,所以
404.易得t-0,nQ30,ca0.n@20.0
所以DC=(4,0,0),
Dp-(0-5,5=0-4o
法1:设C9=2CB=(0,-42,0)(0≤1≤1),所以D9=DC+C9=(4,-4,0).
m.DP=0
1
设平面PD0的法向量为m=(x,y,z),由
得
2+2z=0,取m=(42,4),
DO=0
4x-42y=0
…10分
另取平面DCQ的一个法向量为n=(0,0,1)·
…11分
设=面角P-QD-C的平面角为0,由题意得cosl=V-sima=
V26
1
1
叉5oes<mnm42+7所以2+7
…13分
解得=±异(含约),因此c0子4=3,0=1.
高三(数学)第3页共7页
所以当二面角P-QD-C的正弦值为5V2时,BQ的长为1.
…15分
26
法2:设Q(4t,0)(-1≤t≤3),所以D0=(4,t-3,0)·
设平面PD0的法向量为m=(x,由mD=0,得+2z=0
1
,取m=(3-t,4,1),
·DQ=0
4x+(t-3)y=0
…10分
另取平面DCQ的一个法向量为n=(0,0,1).
…11分
设二面角P-QD-C的平面角为0,由题意得lcos0l=V-sin6=
√26
m.n
1
1
又cos0Fcos<mm四3-+17”3-t+1五V26
…13分
解得t=0或6(舍),因此BQ=1.
所以当二面角P-QD-C的正弦值为5V26
时,BO的长为1.
…15分
26
法3:在平面AADD中,作PH⊥AD,垂足为H.
因为平面AADD⊥平面ABCD,平面AADD∩平面ABCD=AD,PH⊥AD,PHC平面
AADD,所以PH⊥平面ABCD,又DQC平面ABCD,所以PH⊥DO
在平面ABCD中,作HG L DO,垂足为G,连接PG.
因为PH⊥DQ,HG⊥DO,PH∩HG=H,PH,HGc平面PHG,
所以DQ⊥平面PHG,又PGc平面PHG,所以DQ⊥PG.
因为HG⊥DQ,PGL DO,所以∠PGH是二面角P-QD-A的平面角.…10分
在四棱台ABCD-ABCD中,四边形AADD是梯形,
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AD=2,AD=4,AA=DD=V7,点P是棱DD的中点,
所以m-2,DH=号设B0=0≤x≤4),则c9=4-,D0=P+4-对灯=F-8x+32,
在△0nD中,号分4方-8+32xG,从面iG
2
Vx2-8x+32
,因为二面角P-QD-C
的平面角与二面角P-QD-A的平面角互补,
且二面角P-OD-C的正弦值为52,所以m∠PGH-5V
26
,从而tan∠PGH=5,
26
所以在Rt△PHG中,
班=√-8x+32=5,解得x=1或x=7(舍)·
HG
所以当二面角P-QD-C的正弦值为5V26时,B0的长为1.
…15分
26
18.解(1)定义状态概率:记a=P(Xn=0),b,=P(Xn=2),ca=P(X=4),neN.
由细商分裂规则,得溢推关系:a6=双+中女,么力,6=6+女:
初始条件:4=号4=行4=0.
1
依次计算秋态率:么-为子64-日因此P(X=到=6专
1
…4分
2
4
4
8
,1,1,15
1
,5.111
(2)依次计算相应概率:4=4+4=2+8g,a=a+48+1616
4
11,123
a4=a4+46-16+3232
…7分
由条件概率公式,
P(x=0lK=0)-PCx,=0n(x,=0]_Px=04_三-20
…10分
P(X4=0)
P(X4=0)42323
32
(3)由数学期望定义,E(X,n)=0.+2b.+4cn=2b,.+4cm,
代入道推关系推号:8(化)=0。+2必a46=0-2x+〔6+)-2攻+女=化):
即{E(X)}为常数列.
…15分
由E(X)=0a+24+46=2x}1,得B(X)=1.
…17分
2
19.解:(1)因为f=ae+bcosx+】x,所以f)=ae-bsinx+x.
2
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因为y=fx)的图象在(0,f(O)处的切线为y=x,
所以f0=a+b=0,解得a=l,
…6分
f'(0=a=1,
b=-1.
(2)令函数g(x)=nx+simx,定义域为(0,+).
当x∈[元,+o)时,nx>l,sinx≥-l,所以g(x)=hx+sinx>0:
当x∈[l,)时,nx≥0,sinx>0,所以g(x)=lnx+sinx>0:
当x∈0,1)时,由g(w=1+cosx>0知g(x)在(0,)上单调递增,
又g=siml>0,g白=-1+in上<0且函数连续不间断,
所以3x∈(0,),有g()=lh+sinx,=0.
…8分
综上所述,函数g()在(0,+)有唯一的零点x∈(0,),且g(x)在(0,x)上恒小于零,在
(,+m)上恒大于零
……9分
令函数p(x)=f(x)-lnx+sinx|,讨论如下:
①当x∈(0,x)时,p)=f)-nx+sinx=e-cosx+2x2+nx+simx,
21
求导得p()=e*+(sinx+cos)+(x+马.
因为x+≥2:i+osx≥-万:所以g)=e+(inx+cos动+(x+>0,
即函数(x)在(0,)单调增.
又因为)e*-cs+分式+h+sm与=(e-co6)+分刘>0:
we)=e-cose3+e-3smne2-e+e+ne-)-6ase<0,
所以函数(x)在(0,玉)存在唯一的零点,
所以方程f(x)hx+sinx在(0,)上有唯一的零点.
…13分
②当xe,+m)时,p()=f)-hx+sinx1=e'-cosx+x-lnx-sinx.
2
法一:由(1)易证e-cosx+1x2>x在(0,+m)上恒成立.
2
事实上,令0)=e-cosx+x2-x,则()=e+sinx+x-1.
因为h"(x)=e+(cosx+1)>0,所以h(x)在(0,+o)上单调递增,
所以h(x)>H(O)=0,即h(x)在(0,+w)上单调递增,
所以h)>O)=0,即e-cosx+x>x在(0,+0)上恒成立.
2
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从而p)=e'-cosx+2x2-lnx-simx>x-lnx-sinx≥x-lnx-1≥0,
所以方程f(x)=nx+sinx在(x,,+o)上无零点.
……16分
综上所述,方程f(x)=lnx+sinx有且只有一个实根.
…17分
法二:因为x-1≥nx,所以x≥ln(x+1),
所以e≥x+1,所以e-lnx≥(x+1)-(x-1)=2,
所以e-c0sx+x2-hnx-simx≥2-sinx-cos)+
20,
所以方程f(x)=hx+sinx|在(,+o)上无零点,
……16分
综上所述,方程f(x)=lnx+sinx有且只有一个实根
…17分
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