【本试卷共19小题,满分150分。考试用时120分钟】
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的考生号、姓名、考点学校、考场号及座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需要改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分。在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2024•呼和浩特模拟)已知集合A={3a,2+a},集合B={a,1},且A∩B={1},则a=( )
A.0或1 B.﹣1 C.0或﹣1 D.0
2.(2024•莲湖区校级模拟)设z在复平面内对应的点为(1,﹣2),则𝑧𝑧+𝑖在复平面内对应的点为( )
A.(−14,34) B.(14,−34) C.(−12,32) D.(−12,−32)
3.(2024•海口模拟)已知b>0,设甲:a﹣b>1,乙:𝑎−𝑏>1,则( )
A.甲是乙的充分不必要条件
B.甲是乙的必要不充分条件
C.甲是乙的充要条件
D.甲是乙的既不充分也不必要条件
4.(2024•安庆模拟)已知线段AB是圆O的一条长为4的弦,则𝐴𝑂→⋅𝐴𝐵→=( )
A.4 B.6 C.8 D.16
5.(2024•江苏模拟)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且a5=5,a1+S11=46,则a3•a10是{an}中的( )
A.第28项 B.第29项 C.第30项 D.第32项
6.(2024•厦门模拟)已知𝑠𝑖𝑛(𝛼−𝜋6)=35,则𝑠𝑖𝑛(2𝛼+𝜋6)=( )
A.1825 B.−1825 C.725 D.−725
7.(2024•鄠邑区三模)已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x)+f(2﹣x)=2,则f(1)+f(2)+⋯+f(20)=( )
A.0 B.105 C.210 D.225
8.(2024•双鸭山三模)已知双曲线C:𝑥2𝑎2−𝑦2𝑏2=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,过F1作直线与双曲线C的左、右两支分别交于A,B两点.若|AB|=83|AF1|,且cos∠F1BF2=14,则双曲线C的离心率为( )
A.53 B.2 C.43 D.3
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。全部选对得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分。
9.(2024•云南模拟)(𝑥+2𝑥)7的展开式中,下列结论正确的是( )
A.展开式共7项
B.x项系数为280
C.所有项的系数之和为2187
D.所有项的二项式系数之和为128
10.(2024•蚌埠模拟)已知函数𝑓(𝑥)=𝐴𝑠𝑖𝑛(𝜔𝑥+𝜑)(𝐴>0,𝜔>0,|𝜑|<𝜋2)的部分图象如图所示,且阴影部分的面积为4π,则( )
A.函数f(x)的最小正周期为π
B.点(3𝜋8,0)为曲线y=f(x)的一个对称中心
C.直线𝑥=2𝜋3为曲线y=f(x)的一条对称轴
D.函数f(x)在区间[3𝜋4,𝜋]上单调递增
11.(2024•大庆模拟)设正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱长为2,P为线段A1D上的一个动点,则下列说法正确的是( )
A.BP⊥AD
B.BP∥平面CB1D1
C.设BP与CD所成的角为α,则α的最大值为𝜋4
D.当棱锥A1﹣PAB1体积最大时,该三棱锥外接球的表面积为12π
三、填空题:本题共3个小题,每小题5分,共15分。
12.(2024•赤峰模拟)若连续抛两次骰子得到的点数分别为a,b,则点P(a,b)在直线a+b=7上的概率为 .
13.(2024•哈师大附中、东北师大附中、辽宁省实验中学一模)在△ABC中,BC=26,S△ABC=22𝐴𝐵→⋅𝐴𝐶→,则△ABC外接圆半径为 .
14.(2024•吕梁一模)A,B分别是函数f(x)=2x+emx﹣ln(emx+x﹣1)和g(x)=x图象上的动点,若对任意的m>0,都有|AB|≥a恒成立,则实数a的最大值为 .
四、解答题:本题共5小题,共77分。解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤。
15.(13分)(2024•三台县校级模拟)乒乓球,被称为中国的“国球”.某中学对学生参加乒乓球运动的情况进行调查,将每周参加乒乓球运动超过2小时的学生称为“乒乓球爱好者”,否则称为“非乒乓球爱好者”,从调查结果中随机抽取100份进行分析,得到数据如表所示:
乒乓球爱好者
非乒乓球爱好者
总计
男
40
56
女
24
总计
100
(1)补全2×2列联表,并判断我们能否有99%的把握认为是否为“乒乓球爱好者”与性别有关?
(2)为了解学生的乒乓球运动水平,现从抽取的“乒乓球爱好者”学生中按性别采用分层抽样的方法抽取3人,与体育老师进行乒乓球比赛,其中男乒乓球爱好者获胜的概率为13,女乒乓球爱好者获胜的概率为14,每次比赛结果相互独立,记这3人获胜的人数为X,求X的分布列和数学期望.
P(χ2≥k)
0.05
0.010
0.005
0.001
k
3.841
6.635
7.879
10.828
参考公式:𝜒2=𝑛(𝑎𝑑−𝑏𝑐)2(𝑎+𝑏)(𝑐+𝑑)(𝑎+𝑐)(𝑏+𝑑),𝑛=𝑎+𝑏+𝑐+𝑑.
16.(15分)(2024•辽宁模拟)如图,在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,侧面ACC1A1⊥底面ABC,AC=AA1=2,𝐴𝐵=1,𝐵𝐶=3,点E为线段AC的中点.
(1)求证:AB1∥平面BEC1;
(2)若∠𝐴1𝐴𝐶=𝜋3,求二面角A﹣BE﹣C1的余弦值.
17.(15分)(2024•双鸭山三模)已知函数f(x)=(x﹣2)ex﹣2ax2+4ax(a>0).
(1)若a=1,求曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程;
(2)若f(x)恰有三个零点,求a的取值范围.
18.(17分)(2024•西宁二模)在平面直角坐标系xOy中,已知点P(2,1)是抛物线C:x2=2py(p>0)上的一点,直线l交C于A,B两点.
(1)若直线l过C的焦点,求𝑂𝐴→⋅𝑂𝐵→的值;
(2)若直线PA,PB分别与y轴相交于M,N两点,且𝑂𝑀→⋅𝑂𝑁→=1,试判断直线l是否过定点?若是,求出该定点的坐标;若不是,请说明理由.
19.(17分)(2024•新县校级模拟)对于数列A:a1,a2,…,an(n≥3),定义变换T,T将数列A变换成数列T(A):a2,a3,…,an,a1,记T1(A)=T(A),Tm(A)=T(Tm﹣1(A)),m≥2.
对于数列A:a1,a2,…,an与B:b1,b2,…,bn,定义A•B=a1b1+a2b2+…+anbn.
若数列A:a1,a2,…,an(n≥3)满足ai∈{﹣1,1}(i=1,2,…,n),则称数列A为ℜn数列.
(1)若A:﹣1,﹣1,1,﹣1,1,1,写出T(A),并求A•T2(A);
(2)对于任意给定的正整数n(n≥3),是否存在ℜn数列A,使得A•T(A)=n﹣3?若存在,写出一个数列A,若不存在,说明理由;
(3)若ℜn数列A满足Tk(A)•Tk+1(A)=n﹣4(k=1,2,…,n﹣2),求数列A的个数.
一.选择题(共8小题)
1.【答案】C
【解答】解:由题意,3a=1或2+a=1,解得a=0或﹣1,经检验,均符合题意.
故选:C.
2.【答案】C
【解答】解:依题意得z=1﹣2i,
所以𝑧𝑧+𝑖=1+2𝑖1−𝑖=(1+2𝑖)(1+𝑖)(1−𝑖)(1+𝑖)=−1+3𝑖2=−12+32𝑖,
则𝑧𝑧+𝑖在复平面内对应的点为(−12,32).
故选:C.
3.【答案】B
【解答】解:根据题意,当甲:a﹣b>1成立时,可能a=3,b=1,此时𝑎−𝑏<1,不能推出乙成立;
反之,当乙:𝑎−𝑏>1成立时,可得𝑎>1+𝑏,两边平方得a>1+2𝑏+b,移项得a﹣b>1+2𝑏>1,可以推出甲成立.
综上所述,甲是乙的必要不充分条件.
故选:B.
4.【答案】C
【解答】解:已知线段AB是圆O的一条长为4的弦,
所以𝐴𝑂→⋅𝐴𝐵→=|𝐴𝑂→||𝐴𝐵→|⋅𝑐𝑜𝑠<𝐴𝑂→,𝐴𝐵→>=12|𝐴𝐵→||𝐴𝐵→|=12|𝐴𝐵→|2=2×4=8.
故选:C.
5.【答案】C
【解答】解:等差数列{an}中,a5=a1+4d=5,a1+S11=12a1+55d=46,
解得d=﹣2,a1=13,所以an=13﹣2(n﹣1)=15﹣2n,
则a3•a10=9×(﹣5)=﹣45,
令15﹣2n=﹣45,则n=30,
故是数列{an}的第30项.
故选:C.
6.【答案】C
【解答】解:𝑠𝑖𝑛(2𝛼+𝜋6)=𝑠𝑖𝑛[𝜋2+2(𝛼−𝜋6)]=𝑐𝑜𝑠[2(𝛼−𝜋6)]=1−2𝑠𝑖𝑛2(𝛼−𝜋6)=725.
故选:C.
7.【答案】C
【解答】解:根据题意,因为f(x)是奇函数,所以f(x)+f(﹣x)=0,
由f(x)+f(2﹣x)=2,可得f(x+2)+f(﹣x)=2,变形可得f(x+2)﹣f(x)=2,
f(x)是定义在R上的奇函数,则f(0)=0,则有f(2)=2,f(4)=4,…,f(20)=20,
又由f(x)+f(2﹣x)=2,令x=1可得,f(1)+f(1)=2,则f(1)=1,
则f(3)=3,f(5)=5,…,f(19)=19,
则f(1)+f(2)+⋯+f(20)=1+2+⋯+20=210.
故选:C.
8.【答案】B
【解答】解:已知双曲线C:𝑥2𝑎2−𝑦2𝑏2=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,过F1作直线与双曲线C的左、右两支分别交于A,B两点.
连接AF2,BF2,
由双曲线的定义可得:|AF2|﹣|AF1|=2a,|BF1|﹣|BF2|=2a,
又|AB|=83|AF1|,不妨设|AF1|=3t,则|AB|=8t,
则|BF1|=11t,|BF2|=11t﹣2a,|AF2|=2a+3t,
又cos∠F1BF2=14,则(2a+3t)2=(8t)2+(11﹣2a)2−2×(8𝑡)×(11𝑡−2𝑎)×14,
解得:𝑡=4𝑎11,即|BF1|=4a,|BF2|=2a,
又cos∠F1BF2=14,则(2𝑐)2=(4𝑎)2+(2𝑎)2−2×(4𝑎)×(2𝑎)×14,
即c2=4a2,即𝑐𝑎=2.
故选:B.
二.多选题(共3小题)
9.【答案】BCD
【解答】解:选项A:因为n=7,所以展开式共有8项,故A错误,
选项B:展开式的一次项为𝐶73𝑥4(2𝑥)3=35×8𝑥=280𝑥,故B正确,
选项C:令x=1,则所有项的系数和为(1+2)7=2187,故C正确,
选项D:所有项的二项式系数和为27=128,故D正确.
故选:BCD.
10.【答案】ACD
【解答】解:由图可知A=2,连接ED,BC,
则根据三角函数图象的对称性,
可知阴影部分的面积等于平行四边形EBCD的面积,
易知EB=T,所以4×T=4π,T=π,故A正确;
可得ω=2𝜋𝑇=2𝜋𝜋=2,所以f(x)=2sin(2x+φ),
因为函数f(x)的图象过点(0,1),可得1=2sinφ,即sinφ=12,
又点(0,1)位于f(x)的递增区间,所以φ=2kπ+𝜋6,k∈Z,
因为|φ|<𝜋2,所以当k=0时,φ=𝜋6,则f(x)=2sin(2x+𝜋6),
可得f(3𝜋8)=2sin(2×3𝜋8+𝜋6)=2sin11𝜋12≠0,故B错误;
可得f(2𝜋3)=2sin(2×2𝜋3+𝜋6)=2sin3𝜋2=−2,为最小值,故直线𝑥=2𝜋3为曲线y=f(x)的一条对称轴,C正确;
若x∈[3𝜋4,𝜋],可得2x+𝜋6∈[5𝜋3,13𝜋6]⊂[3𝜋2,5𝜋2],可得函数f(x)=2sin(2x+𝜋6)在区间[3𝜋4,𝜋]上单调递增,D正确.
故选:ACD.
11.【答案】BCD
【解答】解:如图(1),当点P与D重合时,
在正方形ABCD中,BP与AD所成的角是45°,故A错误;
如图(2),在正方体中,因为BD∥B1D1,BD⊂平面A1BD,B1D1⊄平面A1BD,
所以B1D1∥平面A1BD,同理可得:B1C∥平面A1BD,
因为B1D1∩B1C=B1,所以平面D1B1C∥平面A1DB,
因为BP⊂平面A1DB,所以BP∥平面CB1D1,故B正确;
如图(3),因为AB∥CD,所以BP与CD所成的角为∠PBA,
因为AB⊥平面A1ADD1,所以AB⊥AP,所以𝑡𝑎𝑛∠𝑃𝐵𝐴=𝑃𝐴𝐴𝐵,
当点P与A1(或D)重合时tan∠PBA最大,此时∠PBA最大,易得∠𝑃𝐵𝐴=𝜋4,故C正确;
如图(3),因为𝑉𝐴1−𝑃𝐴𝐵1=𝑉𝑃−𝐴𝐴1𝐵1,所以当点P与D重合时三棱锥A1﹣PAB1体积最大,此时三棱锥的外接球即为正方体的外接球,设外接球半径为R,
则(2R)2=22+22+22,所以R2=3,所以该三棱锥外接球的表面积为12π,故D正确.
故选:BCD.
三.填空题(共3小题)
12.【答案】16.
【解答】解:连续抛两次骰子得到的点数分别为a,b