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(適合新課標Ⅱ卷省份:甘肅、山西、遼寧、吉林、黑龍江、廣西、海南、重慶、貴州、云南、新疆)
第Ⅰ卷(選擇題)
一、選擇題(本題共8小題,每小題5分,共40分.在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的)
1.若z=1+i,則|iz+3z|=(" ).
A.充分非必要條件"" B.必要非充分條件
C.充要條件" D.既非充分也非必要條件
4.已知數據x1,x2,x3,…,x10,滿足xi-xi-1=1(2≤i≤10),若去掉x1,x10后組成一組新數據,則新數據與原數據相比,下列說法正確的是(" ).
A.若x1=1,則數據x1,x2,x3,…,x10的第75百分位數為7.5
B.平均數變小
C.方差不變
D.中位數不變
A.1" B.0" C.3" D.2
8.已知函數f(x)=ax3-3x2+4a(a≠0),若
f(x)存在唯一的零點x0,且x0lt;0,則a的取值范圍是(" ).
A.(1,+∞)""" B.(-∞,0)∪(0,1)
C.(-∞,-1)∪(0,+∞)D.(-∞,0)∪(1,+∞)
二、多項選擇題(本大題共 3 小題,每小題 6 分,共 18 分.在每小題給出的四個選項中,有多項符合題目要求.全部選對得 6 分,選對但不全的得部分分,有選錯的得0分)
11.已知函數f(x)=x3+ax2+bx+c,x=0,x=3是f(x)的兩個零點,且f ′(3)=0,則(" ).
A.a+b+c=4
B.x=3為f(x)的極小值點
C.f(x)的極大值為4
D.滿足f(x)gt;f(1)的解集是x|xgt;4
第Ⅱ卷(非選擇題)
三、填空題(本大題共3小題,每小題5分,共15分)
12.已知數列an滿足a1=1,且an+1+an=n-1 009(n∈N*),該數列的前n項和為Sn,則S2 025=.
14.初等數論中的四平方和定理最早由歐拉提出,后被拉格朗日等數學家證明.四平方和定理的內容是:任意正整數都可以表示為四個自然數的平方和,例如正整數6=22+12+12+02.設38=a2+b2+c2+d2,其中a,b,c,d均為自然數,則滿足條件的有序數組(a,b,c,d)的個數為.(用數字作答)
四、解答題(本題共 5 小題,共 77 分.解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟)
15.已知a,b,c分別為△ABC三個內角A,B,C的對邊,且2b=c+2acosC.
(1)求A;
(1)當a=1時,證明:f(x)≥0;
(2)若函數f(x)有極小值,且f(x)的極小值小于a-a2,求a的取值范圍.
17.如圖3,已知四棱錐P-ABCD中,底面ABCD是邊長為4的正方形,CD⊥平面PAD,△PAD是正三角形,E,F,G,O分別為PC,PD,BC,AD的中點.
(1)求證:PO⊥平面ABCD;
(2)求點A到平面EFG的距離;
18.某試點高校校考過程中筆試通過后才能進入面試環節.2022年報考該試點高校的學生的筆試成績X近似服從正態分布N(μ,σ2).其中,μ近似為樣本平均數,σ2近似為樣本方差s2.已知μ的近似值為76.5,s的近似值為5.5,以樣本估計總體.
(1)假設有84.135%的學生的筆試成績高于該校預期的平均成績,求該校預期的平均成績大約是多少?
(2)若筆試成績高于76.5進入面試,若從報考該試點高校的學生中隨機抽取10人,設其中進入面試學生數為ξ,求隨機變量ξ的期望.
參考數據:若X~N(μ,σ2),則:P(μ-σlt;X≤μ+σ)≈0.682 7;P(μ-2σlt;X≤μ+2σ)≈0.954 5;P(μ-3σlt;X≤μ+3σ)≈0.997 3.
(1)求點A(2,1)的“特征直線”l的方程;
參考答案
1.因為z=1+i,則
iz+3z=i(1+i)+3(1+i)=-1+i+3+3i=2+4i,
故選C.
2.由2-xgt;0可得xlt;2.
由1-xgt;0可得xlt;1.
故p是q的必要不充分條件.
故選B.
故選B.
4.當x1=1時,數據按從小到大順序排列:1,2,3,4,5,6,7,8,9,10.
因為10×75%=7.5,所以該組數據的第75百分位數是第8個數8,故A錯誤.
由于xi-xi-1=1(2≤i≤10),故x2=x1+1,x3=x1+2,…,x9=x1+8,x10=x1+9,
原來的平均數為
去掉x1,x10后的平均數為
平均數不變,故B錯誤.
原來的方差為
去掉x1,x10后的方差為
方差變小,故C錯誤.
原來的中位數與現在的中位數均為
故中位數不變,故D正確.
故選D.
F1(-c,0),F2(c,0).
設△PF1F2的內切圓O′與△PF1F2三邊相切的切點分別為A(x0,0),B,C,如圖4所示,則
|PF1|-|PF2|=|PC|+|CF1|-(|PB|+|BF2|)=|AF1|-|AF2|=(x0+c)-(c-x0)=2x0=2a.
即x0=a.
整理,得|4a-3c|=c,
且cgt;a,解得c=2a.
又因為|F1F2|=2c=4,可得a=1,c=2,b2=c2-a2=3.
故選D.
即定義域為(-1,1).
即f ′(x)≥0,當且僅當x=0時取等號,
即f(x)在(-1,1)上為單調遞增函數.又f(0)=0,所以f(x)僅有一個零點.
故選A.
則D(1,0,0),C1(0,0,2).設E(0,1,c),其中0≤c≤2,
則點D到直線C1E的距離
設t=(c-2)2+1,因為c∈[0,2],
所以t∈[1,5].
故選A.
8.因為f(x)=ax3-3x2+4a,所以f ′(x)=3ax2-6x=3x(ax-2).
當x∈(-∞,0),f ′(x)gt;0,f(x)在區間(-∞,0)上單調遞增;
當x∈(0,+∞),f ′(x)lt;0,f(x)在區間(0,+∞)上單調遞減;
又x→-∞,f(x)→+∞,
所以f(x)僅有一個負數零點.所以alt;0滿足題意.
綜上,a的取值范圍是agt;1或alt;0.
故選D.
根據余弦函數的單調性可知,此時函數單調遞減,故A正確.
故選ACD.
則a=-14,b2=49,即b=±7.所以點M的坐標為(-14,7)或(-14,-7),故B正確.
當點M的坐標為(-14,7)時,直線MN的斜率為
即8x+15y+7=0.
當點M的坐標為(-14,-7)時,
直線MN的斜率為
即8x-15y+7=0,故C錯誤.
則y1+y2=-2mp,y1y2=-p2.
故選BD.
即b=-9-3a,c=0.則f(x)=x3+ax2-(9+3a)x.
所以f ′(x)=3x2+2ax-(9+3a).
即f ′(3)=27+6a-(9+3a)=0,
解得a=-6,則b=9.
即f(x)=x3-6x2+9x.
對于A,a+b+c=-6+9+0=3,故A錯誤;
對于B,由f ′(x)=3x2-12x+9,
令f ′(x)gt;0,得xlt;1或xgt;3;令f ′(x)lt;0,得1lt;xlt;3,所以函數f(x)在(-∞,1)和(3,+∞)上單調遞增,在(1,3)上單調遞減,則x=3為f(x)的極小值點,故B正確.
對于C,當x=1時,函數f(x)取得極大值f(1)=4,故C正確.
對于D,由于f(4)=4,畫出函數f(x)的圖象,如圖6,滿足f(x)gt;f(1)的解集是x|xgt;4,故D正確.
故選BCD.
12.S2 025=a1+a2+a3+…+a2 024+a2 025
=a1+(a2+a3)+…+(a2024+a2 025)
=1+(2-1 009)+…+(2 024-1 009)
=1+(-1 007)+(-1 005)+…+1 015
1+1 012×4=4 049.
故答案為4 049.
14.依題意,a,b,c,d均為不超過6的自然數,
最大數為6的情況:38=62+12+12+02,此時共有A24=12個有序數組;
最大數為5的情況:38=52+32+22+02,此時共有A44=24個有序數組;
最大數為4的情況:38=42+32+32+22,此時共有A24=12個有序數組;
當最大數為3時,32+32+32+32lt;38,不滿足題意.
由分類加法計數原理,滿足條件的有序數組(a,b,c,d)的個數是12+24+12=48.
故答案為48
15.(1)因為2b=c+2acosC,由正弦定理可得2sinB=sinC+2sinAcosC.
又sinB=sin[π-(A+C)]=sin(A+C)=sinAcosC+cosAsinC,
所以2sinAcosC+2cosAsinC=sinC+2sinAcosC.
即2cosAsinC=sinC.
(2)由正弦定理,得
所以b=2sinB,c=2sinC.
16.(1)要證f(x)≥0,只需證f(x)min≥0.
令f ′(x)=0,得x=1.當0lt;xlt;1時,f ′(x)lt;0,f(x)單調遞減;當xgt;1時,f ′(x)gt;0,f(x)單調遞增.所以,函數f(x)在x=1處取得極小值,亦即最小值,即f(x)min=f(1)=0.所以f(x)≥0.
當a≤0時,xgt;0,f ′(x)gt;0,此時,函數f(x)在(0,+∞)上單調遞增;
當agt;0時,令f ′(x)=0,可得x=a.
當0lt;xlt;a時,f ′(x)lt;0,f(x)單調遞減;
當xgt;a時,f ′(x)gt;0,f(x)單調遞增.
所以f(x)極小值=
f(a)=lna.
由題意可得lnalt;-a2+a.即a2+lna-alt;0.
令g(a)=a2+lna-a,其中agt;0,且g(1)=0.
不等式a2+lna-alt;0即為g(a)lt;g(1).
所以函數g(a)在(0,+∞)單調遞增.
又g(a)lt;g(1),則0lt;alt;1.
因此,實數a的取值范圍是(0,1).
17.(1)因為△PAD是正三角形,O是AD的中點,
所以PO⊥AD.
又因為CD⊥平面PAD,PO平面PAD,所以CD⊥PO.
又AD∩CD=D,CD,AD平面ABCD,
所以PO⊥面ABCD.
設平面EFG的法向量為n=(x,y,z),
所以點M到面EFG的距離為定值
又μ的近似值為76.5,σ=s的近似值為5.5,
所以該校預期的平均成績大約是76.5-5.5=71(分).
(3)X的可能取值為0,1,2,3,4,
所以X的分布列見表1.
進而得G(4,4),線段GH的方程為y=2x-4(0≤x≤4).
所以(a,b)滿足b=2a-4(0≤a≤4).(a,b)所對應方程為x2-ax+2(a-2)=0,解得x1=2,x2=a-2.
因為-2≤a-2≤2,所以|x1|≥|x2|.進而τ(a,b)=2.
(a,b)所對應的方程為
必要性:因為點M在線段CE上,
所以|xc|≥|xd|.
所以點M在線段CE上.