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1、参考答案第 1 页共 16页20232024 学年福州市高三年级 4 月份质量检测参考答案一、单项选择题:本题共一、单项选择题:本题共 8 小题,每小题小题,每小题 5 分,共分,共 40 分分.1.已知集合101Mxx,则M RA.1x x B.1x xC.1x x D.1x x【答案】D【解析】由101x 得1x ,故1Mx xR,选择 D.2.设,a bR,则“0ab”是“0abab+=”的A充分不必要条件B必要不充分条件C充要条件D既不充分也不必要条件【答案】C【解析】若0ab,则,a b异号,aa与bb互为相反数,显然有0abab+=;若0abab+=则有0abab=-,则0ab,故
2、选 C.3.等轴双曲线经过点(3,1),则其焦点到渐近线的距离为A2 2B2C4D2【答案】A【解析】依题意,设等轴双曲线方程为22xy,则223(1)8,所以等轴双曲线22188xy渐近线为0 xy,焦点为(4,0),所求距离42 22d,故选 A4.若1sin()44,则sin2A158B158C78D78【答案】C【解析】法 一:由1sin()44得21(sincos)24,即2sincos4,两 边 平 方 得11sin28,从而7sin28,故选 C.参考答案第 2 页共 16页法二:217sin2cos(2)2sin()12124168 ,故选 C.5.已知非零复数z满足1izz,
3、则zzA1B1CiDi【答案】D【解析】法一:设i(,0)zab a ba bR,由1izz得,222211abab,解得ab,故i,izaa zaa,从而21ii1i2i=ii1i1i 1i2zaazaa,故选 D.法二:在复平面内,设1,0,0,1AB,利用复数的几何意义知z对应的点的轨迹为线段 AB的中垂线,即直线yx(除去原点),故可设i(0)zaa a,从而izaa,故i1i=ii1izaazaa,故选 D.6.54(1)(12)xx的展开式中2x的系数为A14B6C34D74【答案】B【解析】由二项式定理可得2x项为0 502 221 411 312 320 505454551()
4、1(2)1()1(2)1()1(2)Cx CxCx CxCx Cx=26x,故2x的系数为6,故选 B.7.数列 na共有 5 项,前三项成等差数列,且公差为d,后三项成等比数列,且公比为q.若第 2 项等于 2,第 1 项与第 4 项的和等于 10,第 3 项与第 5 项的和等于 30,则dqA1B2C3D4【答案】B【解析】依题意数列 na的前三项为2,2,2dd,所以48ad,528ad,由后三项成等比数列得2(8)(28)(2)ddd,所以1,3,dq或4,2,dq所以2dq,选择 B.8.四棱锥EABCD的顶点均在球O的球面上,四边形ABCD为矩形,平面BEC 平面ABCD,5BC,
5、1CDCE,2BE,则O到平面ADE的距离为参考答案第 3 页共 16页A13B14C24D58【答案】A【解析】依题意知,球心O为矩形ABCD的中心.外接球半径22161522ROA.在ADE中,由余弦定理得222(5)(5)(2)4cos5255EAD,则3sin5EAD,从而由正弦定理得ADE外接圆直径25 223sin35DErEAD,5 26r.故O到平面ADE的距离222265 21263dRr,故选 A.二、多项选择题:本题共二、多项选择题:本题共 3 小题,每小题小题,每小题 6 分,共分,共 18 分分.在每小题给出的四个在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求选项中,有
6、多项符合题目要求.全部选对的得全部选对的得 6 分,部分选对的得部分分,分,部分选对的得部分分,有选错的得有选错的得 0 分分.9.在一次射击比赛中,甲、乙两名选手的射击环数如下表,则下列说法正确的是甲乙87909691869086928795A甲选手射击环数的极差大于乙选手射击环数的极差B甲选手射击环数的平均数等于乙选手射击环数的平均数C甲选手射击环数的方差大于乙选手射击环数的方差D甲选手射击环数的第 75 百分位数大于乙选手射击环数的第 75 百分位数【答案】ABC【解析】法一:根据表格整理甲、乙两名选手射击环数的数据分别为甲:86,87,90,91,96,乙:86,87,90,92,95
7、,比较两组数据发现:甲、乙两名选手前三个数据一样,后两个数据和相等,可知甲选手射击环数的极差大于乙选手射击环数的极差,选项 A 正确;根据数据分布特点,平均数相同,甲选手射击环数的方差更大,故选项 B,C 都正确;由5 75%3.75可知第 75 百分位数均为第 4 个数据,可知甲的第 75 百分位数小于乙的第 75 百分位数,故选项 D 错误.参考答案第 4 页共 16页法二:对于选项 A,甲选手射击环数的极差为 10,乙选手射击环数的极差为 9,故 A 选项正确;对于选项 B,甲选手射击环数的平均数为 90,乙选手射击环数的平均值为 90,两者的 平 均 数 相 等,所 以 B 选 项 正
8、 确;对 于 选 项 C,甲 选 手 射 击 的 方 差 为2222162(8790)(9690)(91 90)(8690)55,以 选 手 射 击 环 数 的 方 差 为2222154(8690)(9290)(8790)(9590)55,所以甲选手射击环数的方差大于乙选手射击环数的方差,故选项 C 正确;对于选项 D,将甲选手射击环数按从小到大排列后为86,87,90,91,96,由5 75%3.75,知其第 75 百分位数为 91,乙选手射击环数按从小到大排列后为 86,87,90,92,95,其第 75 百分位数为 92,因为9192,故 D 选项错误.10.已知函数 sin 2fxx满
9、足33fxfx,且()()2ff,则A1sin2B1sin2 C yfx的图象关于点13(,0)12对称D fx在区间(,)2单调递减【答案】BC【解析】由33fxfx,得3x 是()f x的一条对称轴,所以2()32kkZ,可得6k.因为()sin()sin()sin(2)sin2ff,故sin0,所以2 6k,所以()sin(2)6f xx.由2 6k,故1sin2 成立,A 选项错误,B 选项正确;由26xk得122kx,令2k 得1312x,故 fx的图象关于点13(,0)12对称,C 选项正确;当(,)2x时,5 112(,)666tx,因为sinyt在区间5 11(,)66不单调,
10、所以 D 选项错误.11.已知函数()(ee)eexxxxf xax恰有三个零点123,x x x,且123xxx,则A1230 xxxB实数a的取值范围为(0,1C110ax D31axa【答案】ACD参考答案第 5 页共 16页【解析】由()0f x,得ee0eexxxxax,记ee()eexxxxg xax,则()g x为奇函数,且123,x x x为()g x的三个零点,因为(0)0g,所以13xx 且20 x,故 A 选项正确;当1a 时,ee()eexxxxg xx,2ee()()0eexxxxg x,所以()g x在R上单调递增,此时()g x至多一个零点,与题设条件矛盾,故1a
11、,B 选项错误;由1()0g x,得11111eeeexxxxax,所以11111111ee2e110eeeexxxxxxxax ,故 C 选项正确;由3()0g x,30 x,得33333eeeexxxxax,所以33333ee(ee)xxxxax,31axa等价于3(1)1a x,即333333ee(1)1(ee)xxxxxx,亦即323e12xx.令2()e12xh xx(0 x),则2()2(e1)0 xh x,所以函数()h x在(0,)上单调递增,得()(0)0h xh,所以323e120 xx,故 D 选项正确.三、填空题:本大题共三、填空题:本大题共 3 小题,每小题小题,每小
12、题 5 分,共分,共 15 分分.12.若向量(3,4)a在向量 b(2,1)上的投影向量为b,则等于_.【答案】2【解 析】因 为5|b|,3(2)(4)110 a b,a在b上 的 投 影 向 量 为22|a bbbbb,所以2 13.倾斜角为3的直线经过抛物线C:212yx的焦点 F,且与 C 交于 A,B 两点,Q 为线段 AB 的中点,P 为 C 上一点,则PFPQ的最小值为_.【答案】8【解析】由212yx,得焦点(3,0)F,准线方程为3x ,则直线方程为3(3)yx.设11(,)A x y,22(,)B xy,由212,3(3),yxyx得2330270 xx,则1210 xx
13、,所 以121()52Qxxx.过P作直线垂直于抛物线C的准线,垂足为D,则PFPD,当DPQ,三点共线时,PFPQ取得最小值5(3)8PDPQDQ 参考答案第 6 页共 16页14.如图,六面体111ABCDAC D的一个面ABCD是边长为 2 的正方形,111,AA CC DD均垂直于平面ABCD,且11AA,12CC,则该六面体的体积等于_,表面积等于_.【答案】6,22【解析】因为11,AA CC均垂直于平面ABCD,所以11AACC,又1AA 平面11BCC CC,平面1BCC,所以1AA平面1BCC;在正方形ABCD中ADBC,又AD 平面1BCC BC,平面1BCC,所以AD平面
14、1BCC,因为1AAADA,又1,AA AD 平面1 1ADD A,所以平面1 1ADD A平 面1BCC.因 为 平 面111ABC D 平 面1 111ADD AAD,平 面111ABC D 平 面11BCCBC,所 以111ADBC.同 理 可 证111ABDC,所 以 平 面111ABC D是 平 行 四 边 形.所 以1115DCAB,作12C C垂直1DD于2C,则122C C,所以121DC,所以1=3DD.法一:该几何体可以看作是底面边长为 2,高为 3 的正四棱柱的一半,所以体积为122 362 法二:该六面体的体积1 11111111322232263232B ADD AB
15、 DCC DVVV 四棱锥四棱锥.又22222221111125,222 2,2213A BBCAC.2221152 2310cos10252 2A BC,故211103sin1101010A BC,从而111352 210610A BC DS=Y,该六面体的表面积11116222 122132232222222S .参考答案第 7 页共 16页四、解答题:本大题共四、解答题:本大题共 5 小题,共小题,共 77 分分.解答应写出文字说明、证明过程或演解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤算步骤.15.(13 分)已知数列na满足12a,12nnaan(2n).(1)求数列na的通项公式;(2
16、)记数列1na的前n项和为nS,证明:1nS.【考查意图】本小题主要考查递推数列与数列求和等基础知识,考查运算求解能力、推理论证能力等;考查分类与整合、化归与转化等思想方法;考查数学运算、逻辑推理等核心素养;体现基础性和综合性.满分 13 分.解:(1)因为12,2nnaan n,所以12nnaan,1 分当2n时,112211()()()nnnnnaaaaaaaa,所以22242nann,3 分所以(22),22nnnan,所以2,2nann n,4 分又因为12a,5 分所以2*,nann nN.6 分(2)由(1)可知2*(1),nannn nnN,7 分所以111111nan nnn,
17、9 分所以11111 223(1)(1)nSnnn n1111111122311nnnn,11 分所以111nSn,12 分又因为1n,所以1nS.13 分16.(15 分)甲企业生产线上生产的零件尺寸的误差X服从正态分布2(0,0.2)N,规定(0.2,0.2)X 的零件为优等品,(0.6,0.6)X 的零件为合格品(1)从该生产线上随机抽取100个零件,估计抽到合格品但非优等品的个数(精确到整数);(2)乙企业拟向甲企业购买这批零件,先对该批零件进行质量抽检,检测的方案是:参考答案第 8 页共 16页从这批零件中任取 2 个作检测,若这 2 个零件都是优等品,则通过检测;若这 2 个零件中
18、恰有 1 个为优等品,1 个为合格品但非优等品,则再从这批零件中任取 1 个作检测,若为优等品,则通过检测;其余情况都不通过检测.求这批零件通过检测时,检测了 2 个零件的概率(精确到0.01).(附:若随机变量2(,)N,则()0.6827P,(22)0.9545P,(33)0.9973P)【考查意图】本小题主要考查正态分布、全概率公式、条件概率等基础知识,考查数学建模能力、逻辑思维能力和运算求解能力等,考查分类与整合思想、概率与统计思想等,考查数学建模、数据分析、数学运算等核心素养,体现基础性、综合性和应用性满分 15 分.解:(1)依题意得,0,0.2,1 分所以零件为合格品的概率为(0
19、.60.6)(33)0.9973PXPX,2 分零件为优等品的概率为(0.20.2)()0.6827PXPX,3 分所以零件为合格品但非优等品的概率为0.99730.68270.3146P,5 分所以从该生产线上随机抽取 100 个零件,估计抽到合格品但非优等品的个数为100 0.314631.6 分(2)设从这批零件中任取 2 个作检测,2 个零件中有 2 个优等品为事件A,恰有 1 个优等品,1 个为合格品但非优等品为事件B,从这批零件中任取 1 个检测是优等品为事件C,这批产品通过检测为事件D,8 分则DABC,且A与BC互斥,9 分所以()()()P DP AP BC10 分()()(
20、|)P AP B P C B11 分221220.68270.68270.31460.6827CC21.62920.6827,12 分所以这批零件通过检测时,检测了 2 个零件的概率为()(|)()P ADP A DP D13 分220.68271.62920.682711.62920.61.15 分参考答案第 9 页共 16页答:这批零件通过检测时,检测了 2 个零件的概率约为0.61.17.(15 分)如图,以正方形ABCD的边AB所在直线为旋转轴,其余三边旋转120形成的面围成一个几何体ADFBCE设P是CE上的一点,G,H分别为线段AP,EF的中点.(1)证明:GH平面BCE;(2)若
21、BPAE,求平面BPD与平面BPA夹角的余弦值.【考查意图】本小题主要考查直线与平面平行的判定定理、直线与平面垂直的判定与性质定理、平面与平面的夹角、空间向量、三角函数的概念等基础知识,考査直观想象能力、逻辑推理能力、运算求解能力等,考查数形结合思想、化归与转化思想等,考査直观想象、逻辑推理、数学运算等核心素养,体现基础性、综合性.满分 15 分.解法一:(1)在正方形ABEF中,连接AH并延长,交BE的延长线于点K,连接PK.2 分因为,G H分别为线段,AP EF中点,所以HFHE,所以RtAFHRtKEH,所以AHKH,4 分所以GHPK.5 分又因为,GHBCE PKBCE面面,所以G
22、HBCE面.7 分(2)依题意得,ABBCE 面,又因为BPBCE 面,所以ABBP.又因为BPAE,ABAEA,AB AEABEF 面,所以BPABEF 面,8 分又BEABEF 面,所以BPBE,9 分所以,BP BE BA两两垂直.以B为原点,,BP BE BA所在直线分别为,x y z轴建立空间直角坐标系,如图所示.10 分参考答案第 10 页共 16页不妨设1AB,则31(1,0,0),(,1)22PD,31=1,0,0,122BPBD ,11 分设平面BPD的法向量为,x y zm,则0,0,BPBD mm即0,310,22xxyz取2y,得0,1xz,所以平面BPD的一个法向量是
23、0,2,1m,13 分又平面BPA的一个法向量为0,1,0n.14 分设平面BPD与平面BPA的夹角为,则22 5coscos,55 1 m nm nm n.所以平面DBP与平面BPA夹角的余弦值为2 55.15 分解法二:(1)证明:取BP的中点Q,连接,GQ EQ.1 分因为,G H分别为线段,AP EF的中点,所以GQAB,12GQAB,2 分又因为,ABEF ABEF,所以,GQHE GQHE,3 分所以四边形GQEH是平行四边形,4 分所以GHQE,5 分又因为,GHBCE QEBCE面面,所以GHBCE面.7 分(2)同解法一.15 分解法三:(1)证明:取AB的中点I,连接,GI
24、 HI.1 分因为,G H分别为线段,AP EF的中点,所以,GIBP HIEB,又因为,GIBCE BPBCE面面,所以GIBCE面.3 分因为,HIBCE BEBCE面面,参考答案第 11 页共 16页所以HIBCE面.5 分又因为,GIHII GIGIH HIGIH面面,所以GIHBCE面面,6 分又因为GHGIH 面,所以GHBCE面.7 分(2)同解法一.15 分18.(17 分)点 P 是椭圆 E:22221(0)xyabab上(左、右端点除外)的一个动点,1(,0)Fc,2(,0)F c分别是 E 的左、右焦点(1)设点 P 到直线2:al xc的距离为 d,证明2|PFd为定值
25、,并求出这个定值;(2)12PFF的重心与内心(内切圆的圆心)分别为 G,I,已知直线 IG 垂直于 x 轴()求椭圆 E 的离心率;()若椭圆 E 的长轴长为 6,求12PFF被直线 IG 分成两个部分的图形面积之比的取值范围【考查意图】本小题主要考查圆、椭圆的标准方程及简单几何性质,直线与椭圆的位置关系等基础知识,考査直观想象能力、逻辑推理能力、运算求解能力等,考查数形结合思想、化归与转化思想、分类与整合思想等,考査直观想象、逻辑推理、数学运算等核心素养,体现基础性、综合性与创新性.满分 17 分.解法一:(1)依题意,222bca 1 分设00(,)P xy,则2200221xyab,0
26、axa,所以222222222020000022|()()(1)(1)2xbPFxcyxcbxcxbcaa,所以22220002|2|ccPFxcxaxaaa,3 分又ac,所以0caxa,20axc,所以20|cPFaxa,20adxc所以0220|caxPFcaadaxc,即2|PFd为定值,且这个定值为ca4 分(2)()依题意,00(,)33xyG,参考答案第 12 页共 16页设直线 IG 与 x 轴交于点 C,因为 IGx 轴,所以0(,0)3xC,5 分所以001202|()()333xxFCF Cccx,6 分因为PF1F2的内切圆与 x 轴切于点 C,所以121202|3PF
27、PFFCF Cx,7 分又因为12|2PFPFa,解得02|3xPFa,8 分由(1)得20|cPFaxa,所以003xcaxaa,所以椭圆 E 的离心率13cea10 分()由26a,得3a,又13ca,所以1c,2228bac,所以椭圆 E 的方程为22198xy11 分根据椭圆对称性,不妨设点 P 在第一象限或 y 轴正半轴上,即003x,002 2y,又1(1,0)F,2(1,0)F,所以直线 PF1的方程为00(1)1yyxx,设直线 IG 与 PF1交于点 D,因为03Dxx,所以000(3)3(1)Dyxyx,F1CD 的面积1S与PF1F2的面积S之比为000200100(3)
28、1(1)2 33(1)(3)118(1)22xy xxxSSxy,13 分令2(3)()18(1)xf xx(03x),则2(3)(1)(1)(18xxxfx,当0,1)x,()0fx,当(1,3)x,()0fx,所以函数()f x在0,1)单调递减,在(1,3)单调递增.又因为1(0)2f,4(1)9f,1(3)2f,所以()f x的值域是4 1,9 2,所以14192SS,15 分所以11415SSS,16 分根据对称性,PF1F2被直线 IG 分成两个部分的图形面积之比的取值范围是4 5,5 4 17 分解法二:(1)同解法一 4 分参考答案第 13 页共 16页(2)()依题意,00(
29、,)33xyG,设直线 IG 与 x 轴交于点 C,因为 IGx 轴,所以0(,0)3xC,5 分所以001202|()()333xxFCF Cccx,6 分因为PF1F2的内切圆与 x 轴切于点 C,所以121202|3PFPFFCF Cx,7 分又因为12|2PFPFa,得0102|,3|.3xPFaxPFa 8 分所以2200022000(),3(),3xxcyaxxcya两式平方后取差,得00443cxax对任意0 x成立,所以椭圆 E 的离心率13cea10 分()同解法一17 分解法三:(1)同解法一 4 分(2)()依题意,00(,)33xyG,因为 IGx 轴,设点I坐标为0(
30、,)3xt.5 分可求直线1PF方程为00()yyxcxc,则点I到直线1PF的距离0002200()()3|()xyct xctyxc,6 分即222200000()()()3xyct xctyxc,化简得22000002()()()033xxy ttc xcyc,同理,由点I到直线2PF的距离等于|t,可得22000002()()()033xxy ttc xcyc,7 分将式式,得00084233tcxycx,则04yt.8 分将04yt 代入式,得2200001()()()016233yxxc xcc,化简得220022198xycc,得229ca,所以椭圆 E 的离心率13cea10
31、分()同解法一17 分参考答案第 14 页共 16页19.(17 分)记集合(),000()()|,()(),()()f x x DLl xkxb xxD f xl xxD f xl x R且,集合(),000()()|,()(),()()f x x DTl xkxb xxD f xl xxD f xl x R且.若(),()f x x Dl xL,则称直线()yl x为函数()f x在D上的“最佳上界线”;若(),()f x x Dl xT,则称直线()yl x为函数()f x在D上的“最佳下界线”.(1)已知函数2()f xxx,0()1lxkx.若0(),()f x xlxLR,求k的值
32、;(2)已知()e1xg x.()证明:直线()yl x是曲线()yg x的一条切线的充要条件是直线()yl x是函数()g x在R上的“最佳下界线”;()若()ln(1)h xx,直接写出集合(),(1,)(),h x xg x xLTRI中元素的个数(无需证明).【考查意图】本小题主要考查集合、导数、不等式等基础知识,考查逻辑推理能力、直观想象能力、运算求解能力和创新能力等,考查函数与方程思想、化归与转化思想、分类与整合思想、数形结合思想等,考查数学抽象、逻辑推理、直观想象、数学运算等核心素养,体现基础性、综合性与创新性.满分 17 分.解:(1)依题意,因为0(),()f x xlxLR
33、,所以2,1xxxkx R,且0 xR$,20001xxkx,1 分令2()(1)1xxk x,214k,则()0 x,且0()0 x,所以0,0,所以0,3 分即2140k,解得3k 或1.4 分(2)()先证必要性.若直线 yl x是曲线 yg x的切线,设切点为00,e1xx,因为()exg x,所以切线方程为000e1e()xxyxx,参考答案第 15 页共 16页即 000e(1)e1xxl xxx(*).5 分一方面,00g xl x,所以000,()()xg xl xR,6 分另一方面,令 000ee(1)exxxG xg xl xxx,则00G x,因为 0eexxGx,所以当
34、0 xx时,0Gx,G x在0,x单调递减,当0 xx时,0Gx,G x在0,x 单调递增,所以 00G xG x,所以 g xl x.7 分即,()()xg xl x R,所以(),g x xl xTR,即()l x是函数()g x在R上的“最佳下界线”.8 分再证充分性.若()l x是函数()g x在R上的“最佳下界线”,不妨设()l xkxb,由“最佳下界线”的定义,,xg xl x R,且000,xg xl xR,9 分令 e1xH xg xl xkxb,则 0H x 且00H x,所以 min0H x.10 分因为 exHxk,若0k,则 0Hx,所以 H x在R上单调递增,所以10
35、 xx,使得100H xH x,故0k 不符合题意.11 分若0k,令 0Hx,得lnxk,当,lnxk 时,0Hx,得 H x在,lnk单调递减,当ln,xk时,0H x,得 H x在ln,k 单调递增,所以,当且仅当lnxk时,H x取得最小值lnHk.12 分又由 H x在0 x处取得最小值,min0H x,所以0ln,(ln)0,xkHk13 分参考答案第 16 页共 16页即000e,e10,xxkkxb 解得0exk,001e1xbx,14 分所以 000e(1)e1xxl xxx,由(*)式知直线()yl x是曲线()yg x在点00,e1xx处的切线.15 分综上所述,直线()yl x是曲线()yg x的一条切线的充要条件是直线()yl x是函数()g x在R上的“最佳下界线”.()集合(),(1,)(),h x xg x xLTRI元素个数为 2 个.17 分