








中圖分類號:G632文獻標識碼:A文章編號:1008-0333(2025)07-0084-09
(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.設集合A={1,a},B={a+1,a2,3},若AB,則a=().
A.3B.1C.0D.-1
2.若(1+i)z=2-i,則|z-z-|=().
A.1B.3C.6D.9
3.已知向量|a|=1,|b|=2,且a與b的夾角為45°,則b在a方向上的投影向量為().
A.22aB.2aC.2bD.b
4.已知sin(θ+10°)=-14,則sin(2θ+110°)=
().
A.78B.18C.-18D.-78
5.已知正四棱錐的頂點都在球上,且棱錐的高和球的半徑均為3,則正四棱錐的體積為().
A.3B.23C.33D.63
6.已知函數f(x)的定義域為R,設f(x)的導函數是f ′(x),且f(x)·f ′(x)+xgt;0恒成立, 則().
A.f(1)lt;f(-1)B.f(1)gt;f(-1)
C.|f(1)|gt;|f(-1)|D.|f(1)|lt;|f(-1)|
7.已知函數f(x)=2sin(ωx+φ)(ωgt;0,|φ|lt;π2)的部分圖象如圖1所示,其中A(π3,0),
B(-π24,-2),則以下說法正確的個數為().
①函數f(x)的最小正周期是π;
②函數f(x)的圖象關于直線x=11π24對稱;
③把函數y=2sin(x-π3)圖象上的點縱坐標不變,橫坐標縮短為原來的14,得到f(x)的圖象;
④當x∈(π,5π4)時,f(x)∈(-3,2)
A.0B.1C.2D.3
8.若對任意的x1,x2∈(1,3],當x1lt;x2時,
x1-x2gt;a2lnx1-a2lnx2恒成立,則實數a的取值范圍是().
A.[3,+∞)B.(3,+∞)
C.[6,+∞)D.(6,+∞)
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)
9.下列說法中正確的是().
A.數據1,2,2,3,4,5的極差與眾數之和為7
B.若隨機變量X服從二項分布X~B(20,p),且E(X)=8,則D(X)=4.8
C.X和Y是分類變量,若χ2
=n(ad-bc)2(a+b)(c+d)(a+c)(b+d)值越大,則判斷“X與Y獨立”的把握性越大
D.若隨機變量X服從正態分布X~N(2,σ2),且P(Xgt;5)=0.2,則P(-1lt;Xlt;5)=0.6
10.已知函數f(x)=xex-a,則下列說法正確的是().
A.f(x)有最大值-1e-a
B.當a=1時,f(x)的圖象在點(0,f(0))處的切線方程是y=x-1
C.f(x)在區間[-2,0]上單調遞減
D.關于x的方程f(x)=0有兩個不等實根,則a的取值范圍是(-1e,0)
11.“臉譜”是戲曲舞臺演出時的化妝造型藝術,更是中國傳統戲曲文化的重要載體.如圖2,“臉譜”圖形可近似看作由半圓和半橢圓組成的曲線C.半圓C1的方程為x2+y2=9(y≥0),半橢圓C2的方程為x29+y216=1(y≤0).則下列說法正確的是().
A.點A在半圓C1上,點B在半橢圓C2上,O為坐標原點,OA⊥OB,則△OAB面積的最大值為6B.曲線C上任意一點到原點的距離的最大值與最小值之和為7
C.若A(0,-7),B(0,7),P是半橢圓C2上的一個動點,則cos∠APB的最小值為19
D.畫法幾何的創始人加斯帕爾·蒙日發現:橢圓中任意兩條互相垂直的切線,其交點都在與橢圓同中心的圓上.稱該圓為橢圓的蒙日圓,那么半橢圓C2擴充為整個橢圓C′:x29+y216=1(-4≤y≤4)后,橢圓C′的蒙日圓方程為x2+y2=25
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.已知雙曲線C:x2a2-y2b2=1(agt;0,bgt;0)的左焦點為F,B為雙曲線C的虛軸的一個端點,直線FB與雙曲線C交于點P,若FB=BP,則雙曲線C的離心率為.
13.已知P為函數f(x)=x4-33x圖象上一點,則曲線y=f(x)在點P處的切線的斜率的最小值為.
14.一顆質地均勻的正方體骰子,六個面上分別標有點數1,2,3,4,5,6.現隨機地將骰子拋擲三次(各次拋擲結果相互獨立),其向上的點數依次為a1,a2,a3,則事件“|a1-a2|+|a2-a3|+|a3-a1|=6”發生的概率為.
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.記△ABC的內角A,B,C的對邊分別為a,b,c,已知a-b3sinB+sinC=csinA+sinB.
(1)求A;
(2)若D是BC邊上一點,且AB⊥AD,2CD=3BD,求sin∠ADC的值.
16.設向量s=(x+3,y),t=(y,x-3)(x,y∈R),滿足|s|+|t|=4.
(1)求動點M(x,y)的軌跡C的方程;
(2)若點F1(-3,0),F2(3,0),設斜率
為-33且過點F2的直線l與(1)中的軌跡交于P,Q兩點,求△F1PQ的面積.
17.如圖3(a),在等腰梯形ABCD中,AD∥BC,
AD=8,BC=4,∠DAB=60°,點E,F在以AD為直徑的半圓上,且AE=EF=FD,將半圓沿AD翻折如圖3(b).
(1)求證:EF∥平面ABCD;
(2)當多面體ABE-DCF的體積為32時,求平面ABE與平面CDF夾角的余弦值.
18.已知函數f(x)=xex-a(x+1)2.
(1)討論f(x)的單調性;
(2)若alt;0,且存在x1,x2(x1lt;x2),滿足f(x1)=f(x2),證明:x1+x2lt;-2;
(3)設函數g(x)=b(lnx+x),若a=0,且f(x)與g(x)的圖象有兩個交點,求實數b的取值范圍.
19.在平面直角坐標系xOy中,若在曲線E1的方程F(x,y)=0中,以(λx,λy)(λ為非零的正實數)代替(x,y)得到曲線E2的方程F(λx,λy)=0,則稱曲線E1,E2關于原點“伸縮”,變換(x,y)→(λx,λy)稱為“伸縮變換”,λ稱為伸縮比.
(1)已知曲線E1的方程為x24-y23=1,伸縮比
λ=12,求E1關于原點“伸縮變換”后所得曲線E2的方程;
(2)射線l的方程y=2x(x≥0),如果橢圓E1:x24+y2=1經“伸縮變換”后得到橢圓E2,若射線l與橢圓E1,E2分別交于兩點A,B,且|AB|=33,求橢圓E2的方程;
(3)對拋物線E1:x2=2p1y,作變換(x,y)→(λ1x,λ1y),得拋物線E2:x2=2p2y;對E2作變換(x,y)→(λ2x,λ2y),得拋物線E3:x2=2p3y;如此進行下去,對拋物線En:x2=2pny作變換(x,y)→(λnx,λny),得拋物線En+1:x2=2pn+1y,…,若p1=1,λn=2n,求數列{pn}的通項公式pn.
參考答案
1.因為A={1,a},B={a+1,a2,3},且AB,所以1∈B.
則a+1=1或a2=1,解得a=0或a=1或a=-1.
當a=0時,A={1,0},B={1,0,3},符合題意.
當a=1時,集合A不滿足元素的互異性,故舍去.
當a=-1時,A={1,-1},B={1,0,3},不滿足AB,故舍去.
同理a∈B,則a=a2或a=3.
即a=0或a=1或a=3.
由以上分析可知a=0符合題意,a=1不符合題意,a=3時,A={1,3},B={4,9,3},不符合題意.
綜上可得a=0.
故選C.
2.由(1+i)z=2-i,可得
z=2-i1+i=(2-i)(1-i)(1+i)(1-i)=1-3i2.
則|z-z-|=|1-3i2-1+3i2|=|-3i|=3.
故選B.
3.由題意知,a·b=|a||b|cos45°=2.
所以b在a上的投影向量為a·b|a|2a=21a=2a.
故選B.
4.由題意可得sin(θ+10°)=-14.
故sin(2θ+110°)=sin(90°+2θ+20°)=cos(2θ+20°)=1-2sin2(θ+10°)
=1-2(-14)2=78.
故選A.
5.因為棱錐的高和球的半徑均為3,所以底面正方形的外接圓圓心即為球心,外接圓半徑即為球的半徑.
所以正四棱錐的底面邊長(3)2+(3)2=6.
故四棱錐的體積為13×(6)2×3=23.
故選B.
6.設g(x)=f 2(x)+x2,則
g′(x)=2f(x)·f ′(x)+2xgt;0 .
故y=g(x)在定義域上是增函數.
于是 g(1)gt;g(-1) .
即f 2(1)+1gt;f 2(-1)+1 .
即有f 2(1)gt;f 2(-1).
故得 |f(1)|gt;|f(-1)| .
故選C.
7.由圖象知:34T=π3-(-π24)=3π8,解得T=π2,故①錯誤.
所以2πω=π2,解得ω=4.
將B(-π24,-2)代入f(x)=2sin(4x+φ),得
sin(φ-π6)=-1.
所以φ-π6=-π2+2kπ,k∈Z.
即φ=-π3+2kπ,k∈Z.
又因為|φ|lt;π2,
所以φ=-π3.
所以f(x)=2sin(4x-π3).
當x=11π24時,f(11π24)=2sin(4×11π24-π3)
=2sin3π2=-2,
所以函數f(x)的圖象關于直線x=11π24對稱,
故②正確.
把函數y=2sin(x-π3)圖象上點的橫坐標縮短為原來的14,得到
2sin(4x-π3)=f(x),
故③正確.
當x∈(π,5π4)時,4x-π3∈(4π-π3,5π-π3),
則sin(4x-π3)∈(-32,1],
f(x)=2sin(4x-π3)∈(-3,2],
故④錯誤.
所以說法正確的是②③.
故選C.
8.當x1lt;x2時,x1-x2gt;a2lnx1-a2lnx2恒成立,
即當x1lt;x2時,x1-a2lnx1gt;x2-a2lnx2恒成立.
設f(x)=x-a2lnx,x∈(1,3],則f(x)單調遞減.
而f ′(x)=1-a2x≤0在(1,3]上恒成立,即a≥2x在(1,3]上恒成立.
所以a≥6.
故選C.
9.選項A,該組數據的極差為4,眾數為2,所以該組數據的極差與眾數之和為6,故A錯誤.
選項B,由X~B(20,p),E(X)=8,得E(X)=np=20p=8,解得p=25.
所以D(X)=np(1-p)=20×25×35=4.8,故B正確.
選項C,χ2值越大,X和Y有關系的可能性就越大,則“X與Y獨立”的把握越小,故C錯誤.
選項D,由X~N(2,σ2),P(Xgt;5)=0.2,得
P(Xlt;-1)=P(Xgt;5)=0.2.
所以P(-1lt;Xlt;5)=1-P(Xlt;-1)-P(X
gt;5)=0.6,故D正確.
故選BD.
10.因為f ′(x)=ex(x+1),
選項A,當xlt;-1時,f ′(x)lt;0,當xgt;-1時,f ′(x)gt;0.
所以在區間(-∞,-1)上f(x)單調遞減,在區間(-1,+∞)上f(x)單調遞增,
所以f(x)有最小值f(-1)=-1e-a,無最大值,故A錯誤,
選項B,當a=1時,f ′(0)=1,f(0)=-1,
所以f(x)的圖象在點(0,f(0))處的切線方程是y=x-1,故B正確.
選項C,因為在區間(-∞,-1)上f(x)單調遞減,在區間(-1,+∞)上f(x)單調遞增,故C錯誤.
選項D,方程f(x)=0,即xex-a=0xex=a.
令g(x)=xex,而g′(x)=ex+xex=ex(x+1),
當xlt;-1時,g′(x)lt;0,當xgt;-1時,g′(x)
gt;0.
所以在區間(-∞,-1)上g(x)單調遞減,在區間(-1,+∞)上g(x)單調遞增,
當xlt;0時g(x)lt;0,且g(0)=0,如圖4.
所以a的范圍是(-1e,0),故D正確.
故選BD.
11.選項A,因為點A在半圓C1上,點B在半橢圓C2上,O為坐標原點,OA⊥OB,則
|OA|=3,|OB|≤4.
則S△AOB=12|OA||OB|=32|OB|≤6,當點B位于橢圓的下頂點時取等號.
所以△OAB面積的最大值為6,故A正確.
選項B,半圓C1上的點到點O的距離都是3,半橢圓C2上的點到點O的距離的最小值為3,最大值為4,所以曲線C上任意一點到原點的距離的最大值與最小值之和為7,故B正確.
選項C,A(0,-7),B(0,7)是橢圓x29+y216=1的兩個焦點,
在△PAB中,|AB|=27,由余弦定理知
cos∠APB=|PA|2+|PB|2-|AB|22|PA|·|PB|
=(|PA|+|PB|)2-|AB|2-2|PA|·|PB|2|PA|·|PB|
=82-28-2|PA|·|PB|2|PA|·|PB|
=18|PA|·|PB|-1
≥18(|PA|+|PB|)2/4-1=18,
當且僅當|PA|=|PB|時取等號.
所以cos∠APB的最小值為18,故C錯誤.
選項D,由題意知:蒙日圓的圓心O坐標為原點(0,0),在橢圓C′:x29+y216=1(-4≤y≤4)中取兩條切線:x=3和y=4,它們交點為(3,4),該點在蒙日圓上,半徑為32+42=5,
此時蒙日圓方程為x2+y2=25,故D正確.
故選ABD.
12.如圖5,設雙曲線C的右焦點為F′(c,0),O為坐標原點,由FB=BP,得B是FP的中點.
在△FF′P中,OB為中位線,則F′P∥OB.
即F′P⊥x軸,不妨設點P在第一象限,
由x=c,x2a2-y2b2=1, 解得
P(c,b2a),b2a=2b,ba=2.
所以e=ca=c2a2=a2+b2a2=1+b2a2=5.
故答案為5.
13.由f(x)=x4-33x求導,得
f ′(x)=4x3·3x-3(x4-3)9x2
=3x4+33x2
=x2+1x2.
因為x2gt;0,所以x2+1x2≥2,當且僅當x=±1時等號成立.
即當點P(1,-23)或P(-1,23)時,曲線y=f(x)在點P處的切線的斜率取得最小值為2.
故答案為2.
14.所有投擲結果共有63種.
由|a1-a2|+|a2-a3|+|a3-a1|=6,
可得2[max{a1,a2,a3}-min{a1,a2,a3}]=6.
所以max{a1,a2,a3}-min{a1,a2,a3}=3.
我們不妨設min{a1,a2,a3}=x,則max{a1,a2,a3}=x+3,還有一個數為x+d,顯然x∈{1,2,3},d∈{0,1,2,3}.
當d=0時,三個數為x,x,x+3,對應a1,a2,a3有A33A22=3種方法;
當d=1時,三個數為x,x+1,x+3,對應a1,a2,a3有A33=6種方法;
當d=2時,三個數為x,x+2,x+3,對應a1,a2,a3有A33=6種方法;
當d=3時,三個數為,x,x+3,x+3對應a1,a2,a3有A33A22=3種方法;
所以一共有3×(3+6+6+3)=54種.
故事件“|a1-a2|+|a2-a3|+|a3-a1|=6”發生的概率為5463=14.
故答案為14.
15.(1)因為a-b3sinB+sinC=csinA+sinB,
由正弦定理可得a-b3b+c=ca+b.
即a2-b2=3bc+c2.
由余弦定理a2=b2+c2-2bccosA,
所以cosA=-32.
又A∈(0,π),所以A=5π6.
(2)如圖6,因為∠DAC=∠BAC-∠DAB=π3,記∠ADC=α,則∠ADB=π-α.
因為2CD=3BD,設BD=2m,CD=3m(mgt;0),
在RtABD中,sin(π-α)=c2m,
即sinα=c2m.
在△ADC中,ACsinα=CDsin∠CAD,
所以bsinα=3m3/2.
所以sinα=b23m.
所以c2m=b23m,即b=3c.
在△ABC中,由余弦定理有
25m2=3c2+c2-2×3c×c×(-32),
整理,得25m2=7c2.
即cm=57.
所以sinα=c2m=5714.
即sin∠ADC=5714.
16.(1)由|s|+|t|=4,得
(x+3)2+y2+(x-3)2+y2=4.
由橢圓定義知,點M(x,y)到兩定點F1(-3,0),F2(3,0)的距離之和為4,且4gt;23,
所以2a=4,c=3.
因為b2=a2-c2,
所以b=1.
所以點M(x,y)的軌跡C的方程為x24+y2=1.
(2)如圖7,因為F1(-3,0)F2(3,0),
所以直線l方程為y=-33x+1.
聯立方程組x24+y2=1,y=-33x+1,得
7x2-83x=0,
設P(x1,y1),Q(x2,y2),則
x1+x2=837,x1x2=0.
所以|PQ|=1+k2|x1-x2|
=1+(-33)2·(837)2-4×0=167.
點F1到直線PQ的距離
d=|-3/3×(-3)+1-0|1+(-3/3)2=223/3=3,
所以S△F1PQ=12|PQ|·d=12×167×3=837.
17.(1)如圖8,設O是AD的中點,連接OB,OC,OE,OF,AE,EF,FD,依題意,在等腰梯形ABCD中,AD∥BC,AD=8,BC=4,∠DAB=60°,點E,F在以AD為直徑的半圓上,且AE=EF=FD.圖8第17題解析圖(a)
由等邊三角形可知A,B,C,D,F,E分布在同一個圓周上,且AE=EF=FD=DC=CB=BA,
則六邊形ABCDFE為正六邊形.
所以EF∥AD∥BC,EF面ABCD,BC面ABCD,所以EF∥ABCD.
(2)在圖9中連EB交AD于點O1,則AD⊥EB,連FC交AD于點O2,則AD⊥FC.
故在圖10中,AD⊥O1E,AD⊥O1B,O1E∩O1B
=O1,O1E,O1B平面EOB1.
所以AD⊥平面EO1B.
同理可證得AD⊥平面FO2C.
記面ABE與面CDF所成角為θ,則
∠EO1B=∠FO2C=θ,S△EO1B=S△FO2C=6sinθ,
VABE-DCF=V錐A-EO1B+VEO1B-FO2C+VD-FO2C
=13S△EO1B×AO1+S△EO1B×EF+13S△FO2C×DO2
=32sinθ=32,
故sinθ=1,即θ=π2.
即面AEFD⊥面ABCD.
如圖11,延長AB,DC交于點Q,延長AE,DF交于點P,則PQ為面ABE與面CDF交線,且AP=AQ=8,
PD=QD=8,取PQ中點M,連接AM,DM,則AM⊥PQ,DM⊥PQ.
則∠AMD即為面ABE與面CDF所成角.
在△AMD中,AM=DM=210,AD=8,
故cos∠AMD=(210)2+(210)-82×210×210=15.
故面ABE與面CDF所成角的余弦值為15.
18.(1)由題意得f ′(x)=(x+1)ex-2a(x+1)=(x+1)(ex-2a),
若a≤0,則ex-2agt;0,f(x)在(-∞,-1)上單調遞減,在(-1,+∞)上單調遞增.
若agt;0,令f ′(x)=0,得x=-1或x=ln2a.
若0lt;alt;12e,則f(x)在(-∞,ln2a)上單調遞增,在(ln2a,-1)上單調遞減,在(-1,+∞)上單調遞增;
若a=12e,則f(x)在R上單調遞增;
若agt;12e,則f(x)在(-∞,-1)上單調遞增,在(-1,ln2a)上單調遞減,在(ln2a,+∞)上單調遞增.
(2)由(1)可知,當alt;0時,f(x)在(-∞,-1)上單調遞減,在(-1,+∞)上單調遞增.
因為f(x1)=f(x2),所以x1lt;-1lt;x2.
令F(x)=f(x)-f(-2-x),
則F′(x)=f ′(x)+f ′(-2-x)
=(x+1)ex-2a(x+1)-(x+1)e-2-x
+2a(x+1)
=(x+1)(e2x-e-2)ex.
當xlt;-1時,x+1lt;0,e2x-e-2lt;0,
當x≥-1時,x+1≥0,e2x-e-2≥0,
所以F′(x)≥0恒成立,F(x)在R上單調遞增.
因為x1lt;-1,所以F(x1)lt;F(-1)=0.
即f(x1)lt;f(-2-x1).
所以f(x2)lt;f(-2-x1).
又f(x)在(-1,+∞)上單調遞增,且
x2gt;-1,-2-x1gt;-1,
所以x2lt;-2-x1.
即x1+x2lt;-2.
(3)由題意可得方程xex=b(lnx+x)=bln(xex)有兩個實根.
設φ(x)=xex,當xgt;0時,φ′(x)=(x+1)exgt;0,則φ(x)在(0,+∞)上單調遞增.
令t=xex,則tgt;0,所以關于t的方程t=blnt,即1b=lntt有兩個實根.
令λ(t)=lntt,則λ′(t)=1-lntt2.
當t∈(0,e),λ′(t)gt;0,所以λ(t)在(0,e)上單調遞增,
當t∈(e,+∞),λ′(t)lt;0,所以λ(t)在
(e,+∞)上單調遞減.
所以λ(t)max=lnee=1e,且t→+∞時,λ(t)→0.
所以1b∈(0,1e).
所以b∈(e,+∞).
即b的取值范圍是(e,+∞).
19.(1)由條件得(x/2)24-(y/2)23=1.
整理,得x216-y212=1.
所以E2的方程為x216-y212=1.
(2)因為E1,E2關于原點“伸縮變換”,
對E1作變換(x,y)→(λx,λy)(λgt;0),得
E2:λ2x24+λ2y2=1,
聯立y=2x(x≥0),x24+y2=1,
解得點A的坐標為(23,223).
聯立y=2x(x≥0),λ2x24+λ2y2=1,
解得點B的坐標為(23λ,223λ).
所以|AB|=1+2·|23-23λ|=33.
所以23-23λ=13或23-23λ=-13.
所以λ=2或λ=23.
因此橢圓E2的方程為x2+4y2=1或x29
+4y29=1.
(3)對En:x2=2pny作變換(x,y)→(λnx,λny),
得拋物線En+1:(λnx)2=2pnλny.
得x2=2pnλny.
又因為x2=2pn+1y,
所以pn+1=pnλn.
即pn+1pn=(12)n.
當n≥2時,pnpn-1·pn-1pn-2·pn-2pn-3·…·p4p3·p3p2·p2p1=(12)1+2+3+…+n-1,
得pn=(12)12n(n-1),p1=1適用上式.
所以數列{pn}的通項公式pn=(12)12n(n-1).
[責任編輯:李慧嬌]