【文档说明】重庆市第一中学2023届高三下学期5月适应性考试数学试题+含解析.docx,共(28)页,473.754 KB,由小赞的店铺上传
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2023年重庆一中高考数学适应性试卷一、单项选择题: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,只有一项符合题目要求.1.(5分)A={x|x2﹣5x﹣6≤0},B={n|n=2k﹣1,k∈Z}()A.{1,3,5}B.{﹣1,1,3,
5}C.{﹣5,﹣3,﹣1}D.{﹣5,﹣3,﹣1,1}2.(5分)复数z=的共轭复数表示的点在复平面上位于()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限3.(5分)⊙O的半径为2,△ABC是⊙O的内接正三角形,则=()A.6B.﹣6C.8D.﹣84.(5分)《算法统宗
》是明代数学家程大位毕生心血的结晶,载有一些等比数列的问题.某同学在翻阅《算法统宗》的古印本时,发现其中一个问题有部分内容看不清(如图1,该问题应从上到下从右到左读),甲乙丙三个人依次按照公比为的等比数列来分这些银子,丙可以看见分到“九十口两”,其中口均代表一个看不清的汉字.根据题目提供的有
效信息()两银子.A.642B.652C.672D.6825.(5分)体积为36π的球有一个内接圆锥,若该圆锥的母线长为,则该圆锥的体积为()A.16πB.32πC.D.6.(5分)A,B,C,D,E共5人排成一列,要
求A与B不相邻,则共有()种排法.A.36B.54C.72D.967.(5分)已知⊙O:x2+y2=10,AB为⊙O的弦,且|AB|=6,P为直线3x+4y+10=0上一点,则线段MP的()A.最小值为1B.最小值为2C.最大值为2D.最大值为38.(5分)重庆一中图书馆
一间阅读室的天花板呈现了美妙的曲线(如图1).这样的曲线可以通过多个三角函数“叠加“而来,图2为函数f(x)(0<ω<7)的部分图象,则f(x)()A.B.C.D.二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符
合题目(多选)9.(5分)下列说法正确的有()α=P(x2>xα)0.0500.0100.001xα3.8416.63510.828A.频率分布直方图中各组小长方形的面积等于相应各组的频率B.随机变量ξ~N(1,4),因为P(ξ<﹣3)+P(ξ<5)=1,
故事件“ξ<﹣3”与事件“ξ<5”互为对立事件C.若根据分类变量X和Y的成对样本数据计算得到的χ2=6,因为6<6.635,根据表中数据,没有99%的把握认为X和Y相关D.经验回归方程=2x+4.2,若=3.4,则=11(多选)10.(5分)已知双曲
线E:=1(a>0,b>0)的实轴长为2,右焦点为F,若D(2,1)()A.双曲线E的离心率为B.双曲线E的两条渐近线的夹角为60°C.过点D且与双曲线E共渐近线的双曲线方程为D.若P为双曲线E上动点,则PF+PD的最小值为(多选)11.(5分)已知定义在R上的函数f(x)满足:对于任意的x,y
∈R(x+y)=f(x)+f(y),且当x>0时,f(x)>﹣1(1)=1,则下列说法正确的有()A.f(0)=0B.f(x)关于(1,1)对称C.f(x)在R上单调递增D.f(1)+f(2)+…+f(2023)=20232(多
选)12.(5分)如图,已知圆柱体OO1的轴截面ABB1A1是边长等于2的正方形,C为圆柱底面圆上不同于A,B的一点1C(不含端点)上的动点,则下列说法正确的有()A.AD⊥BA1B.若C为弧AB的中点,则异面直线A
C与A1B所成角为C.沿着圆柱表面从点A到点B1的最短路径长度为D.若VA1﹣ABC=2VA1﹣ABD,当VA1﹣ABC最大时,CD与平面ABD所成角的正弦值为三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分:13.(5分)已知两条直线ax+2y+
4=0与3x+(a﹣1)y﹣6=0平行,则a=.14.(5分)已知,则sin2x=.15.(5分)已知y=ex+1+x与y=ex+x+2有一条公切线,则该公切线的斜率为.16.(5分)我们常用的数是十进制数,如1234(10)=1×103+2×102+3×101+
4×100,表示十进制的数要用0~9这10个数字,而电子计算机用的数是二进制数,只需0和1两个数字(10)=0×20=0(2),1(10)=1×20=1(2),2(10)=1×21=10(2),3(10)=1×21+1
×20=11(2),4(10)=1×22=100(2),7(10)=1×22+1×21+1×20=111(2)(下标中的(10)和(2)表示该数是十进制数还是二进制数).在二进制下,用若干个写有0或1的数牌表示前M个自然数中的任意一个数,定义所需准备的最少数牌个数为f2(M).如上例,在二进制下,
用数牌表示前4个自然数(即0,1,2,3),至少需要准备1个写有0的数牌和2个写有1的数牌,故f2(4)=1+2=3,同理f2(5)=2+2=4.则f2(16)=,若f2(M)=12,则M的最小值为.(用十进制数表示)四
、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(10分)记Sn为数列{an}的前n项和,已知a1=2,{}是公差为的等差数列.(1)求数列{an}的通项公式;(2)记数列的前n项和为Tn,求Tn.18
.(12分)如图,在多面体ABCDEF中,四边形ABEF为正方形,AD∥BC,AD⊥DC,P是棱DF上的一点且满足.(1)求证:PC∥平面ABEF;(2)求平面DEF和平面ADF夹角的余弦值.19.(12分)ChatGPT是由人工智能研究实验室Ope
nAI于2022年11月30日发布的一款全新聊天机器人模型,它能够通过学习和理解人类的语言来进行对话,ChatGPT的开发主要采用RLHF(人类反馈强化学习),如果输入的问题没有语法错误,则ChatGPT的回答被采纳的概率为85%,ChatGPT的回答被采纳的概
率为50%.(1)在某次测试中输入了8个问题,ChatGPT的回答有5个被采纳.现从这8个问题中抽取3个,以ξ表示抽取的问题中回答被采纳的问题个数,求ξ的分布列和数学期望;(2)已知输入的问题出现语法错误的概率为10%,(i)求ChatGPT的回答
被采纳的概率;(ii)若已知ChatGPT的回答被采纳,求该问题的输入没有语法错误的概率.20.(12分)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sinA=sin2B(1)求证:a2﹣b2=b
c;(2)若b+c=a,且△ABC的外接圆半径为,求△ABC的面积.21.(12分)在平面直角坐标系xOy中,点A在x轴上滑动,点B在y轴上滑动,且点P的轨迹为曲线C.(1)求点P的轨迹方程;(2)曲线C与x轴负半轴交于点T,过点T的直线TM,TN分别与曲线C交于M,直线TM
,TN的斜率分别为kTM,kTN,且kTM•kTN=﹣,求证:直线MN过定点,并求△TMN面积的最大值.22.(12分)已知函数f(x)=xex+ax2+ax﹣1.(1)若函数f(x)在R上单调递增,求实数a的值;(2)若函数F(x)=2f(x)﹣ax2﹣(4a+1)x﹣2lnx恰有两个不同的零
点,求实数a的取值范围.2023年重庆一中高考数学适应性试卷参考答案与试题解析一、单项选择题: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,只有一项符合题目要求.1.(5分)A={x|x2﹣5x﹣6≤0},B
={n|n=2k﹣1,k∈Z}()A.{1,3,5}B.{﹣1,1,3,5}C.{﹣5,﹣3,﹣1}D.{﹣5,﹣3,﹣1,1}【答案】B【分析】由已知结合集合交集运算即可求解.【解答】解:因为A={x|x2
﹣5x﹣8≤0}=[﹣1,5],故A∩B={﹣1,1,8,5}.故选:B.【点评】本题主要考查了集合交集运算,属于基础题.2.(5分)复数z=的共轭复数表示的点在复平面上位于()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D
.第四象限【答案】D【分析】利用复数的代数形式的混合运算,化简复数然后求出共轭复数的坐标即可.【解答】解:复数z====.=,对应点的坐标(.故选:D.【点评】本题考查复数的代数形式的混合运算,复数的几何意义,考查计算能力.3
.(5分)⊙O的半径为2,△ABC是⊙O的内接正三角形,则=()A.6B.﹣6C.8D.﹣8【答案】B【分析】由正弦定理可求得AB,由平面几何性质知,再由平面向量的数量积计算即可.【解答】解:由正弦定理,由题易知,
故==﹣6.故选:B.【点评】本题考查正弦定理和平面向量的数量积,属于基础题.4.(5分)《算法统宗》是明代数学家程大位毕生心血的结晶,载有一些等比数列的问题.某同学在翻阅《算法统宗》的古印本时,发现其
中一个问题有部分内容看不清(如图1,该问题应从上到下从右到左读),甲乙丙三个人依次按照公比为的等比数列来分这些银子,丙可以看见分到“九十口两”,其中口均代表一个看不清的汉字.根据题目提供的有效信息()两银子.A.642B.6
52C.672D.682【答案】C【分析】设丙分配到了90+x(1≤x≤9,x∈N*)两,利用等比数列性质列方程,结合总的银子的个位数为2,能求出结果.【解答】解:设丙分配到了90+x(1≤x≤9,x∈N*)两,甲乙丙三个人依次按照公比为
的等比数列来分这些银子,则由等比数列的性质得:共有银子两,又总的银子的个位数为2,故只能取x=5,从而共有银子672两.故选:C.【点评】本题考查等比数列的性质及应用等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.5.(5分)体积为36π的球有一个内
接圆锥,若该圆锥的母线长为,则该圆锥的体积为()A.16πB.32πC.D.【答案】C【分析】根据题意,求出球的半径,作出圆锥和球的轴截面,设圆锥的底面半径为r,高为h,分析可得关于r、h的方程,求出r、h的值,计算可得答案.【解答】解:根据题意,球的体积为
36π,则有=36π,如图:作圆锥和球的轴截面,设圆锥的底面半径为r,由于圆锥的母线长为,球的半径R=6,则有,解可得h=2;故圆锥的体积V=πr2h=.故选:C.【点评】本题考查圆锥的体积计算,涉及圆锥与球的关系,属于基础题.6.(5分)A,B,C
,D,E共5人排成一列,要求A与B不相邻,则共有()种排法.A.36B.54C.72D.96【答案】A【分析】利用间接法,结合插空法求解.【解答】解:利用间接法,仅考虑C排在A后面的情况,然后BDE插空,其中AB相邻的有×5×4=24种(将AB捆绑,有种,故C排在A后面且AB不相邻的有60﹣24=
36种.故选:A.【点评】本题主要考查了排列组合知识,属于基础题.7.(5分)已知⊙O:x2+y2=10,AB为⊙O的弦,且|AB|=6,P为直线3x+4y+10=0上一点,则线段MP的()A.最小值为1B.最小值为2C.最大值为2D.最大值为3【答案】A【分析】根据已知条件,结合点到直线的距
离公式,以及垂径定理,即可求解.【解答】解:⊙O:x2+y2=10,AB为⊙O的弦,则圆O的半径r5=5,故,故点M的轨迹是以O为圆心,则MP≥OP﹣OM≥d.故选:A.【点评】本题主要考查直线与圆的位置关系,属于基础题.8.
(5分)重庆一中图书馆一间阅读室的天花板呈现了美妙的曲线(如图1).这样的曲线可以通过多个三角函数“叠加“而来,图2为函数f(x)(0<ω<7)的部分图象,则f(x)()A.B.C.D.【答案】C【分析】根据图象利
用f()=0,求出ω=3,利用两角和差的三角公式进行化简,利用换元法进行换元,然后求函数的导数,利用导数研究函数的最值即可.【解答】解:由图2知f()=sinω=0,即sinω=﹣1,则ω=﹣,k∈Z,即ω=﹣1+4k,∵8<ω<7,∴当k=1
时ω=8,故f(x)=sinx+sin3x=sinx+sinxcos2x+cosxsin3x=sinx+sinx(1﹣2sin5x)+2cos2xsinx=sinx+sinx(4﹣2sin²x)+2(2﹣sin2x)sinx=4sin
x﹣4sin3x,令t=sinx(t∈[﹣1,7])3,故y′=4﹣12t8,由y′=4﹣12t2,函数y=4t﹣8r3为增函数,由4﹣12t7<0,得<t≤1或﹣1≤t<﹣时3为减函数,则当时,此时函数取得极大值,当t=﹣1时,y=2,故所求最大值为.故选:C.【点评】本题主要考查函数最值的求解
,根据条件求出函数的解析式,求函数的导数,利用函数单调性,最值和导数的关系进行求解是解决本题的关键,是中档题.二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目(多选)9.(5分)下列说法正确的有()α=P(x2>xα)0.0500.0100.001
xα3.8416.63510.828A.频率分布直方图中各组小长方形的面积等于相应各组的频率B.随机变量ξ~N(1,4),因为P(ξ<﹣3)+P(ξ<5)=1,故事件“ξ<﹣3”与事件“ξ<5”互为对立事件C.若根据分类变量X和Y的成对样本数据计算得到的χ2=6,因为6<6.6
35,根据表中数据,没有99%的把握认为X和Y相关D.经验回归方程=2x+4.2,若=3.4,则=11【答案】ACD【分析】根据频率分布直方图、对立事件、独立性检验相关知识可解.【解答】解:对于A,根据频率分布直方图相关性质知A正确;对于
B,概率和为1并不能说明两个事件是对立事件;对于C,由独立性检验思想的定义知C正确;对于D,回归直线必过数据中心点.故选:ACD.【点评】本题考查频率分布直方图相关知识,属于基础题.(多选)10.(5分)已知双曲线E:=1(a>0,b>0)的实轴长为2,右焦点为F,若D(2,1)()A.双
曲线E的离心率为B.双曲线E的两条渐近线的夹角为60°C.过点D且与双曲线E共渐近线的双曲线方程为D.若P为双曲线E上动点,则PF+PD的最小值为【答案】AC【分析】由已知求解a,b,c的值,进一步分析判断A与B;利用待定系数法求解
双曲线方程判断C;结合双曲线的定义求最值判断D.【解答】解:由已知可得,,c=2.∴e=,故A正确;双曲线E的两条渐近线方程为y=±x,两渐近线的夹角为90°;E:,设与E共渐近线的双曲线方程设为x4﹣y2=λ(λ≠0),代入D点坐标,得λ=5,故C正确;若P在双曲线右支上,设双曲线
左焦点为F3(﹣2,0),由双曲线的定义:,得|PF|+|PD|=|PD|+≥,故D错误.故选:AC.【点评】本题考查双曲线的简单性质,训练了双曲线中最值的求法,考查运算求解能力,是中档题.(多选)11.(5分)已知定义在R上的函数f(x)满足:
对于任意的x,y∈R(x+y)=f(x)+f(y),且当x>0时,f(x)>﹣1(1)=1,则下列说法正确的有()A.f(0)=0B.f(x)关于(1,1)对称C.f(x)在R上单调递增D.f(1)+f(2)+…+f(2023)=20232【答案】BCD【分析】利用赋值法可求得
f(0),即可判断A;利用赋值法求出f(2)=3,令y=2﹣x,可得f(x)+f(2﹣x)=2,即可判断B;利用单调性的定义即可判断C;令x=n,y=1,可得f(n)﹣f(n﹣1)=2,利用累加法可得f(n)=
2,计算即可判断D.【解答】解:对于A,令x=y=0,可得f(0)=﹣1;对于B,令x=y=7,令y=2﹣x,则f(2)=f(x)+f(2﹣x)+3⇒f(x)+f(2﹣x)=2,故B对;对于C,设x6>x2,则f(x1)=f(x4﹣x2+x2)=f(x8﹣x2)+f(x
2)+8⇒f(x1)﹣f(x2)=f(x3﹣x2)+1,因为x3﹣x2>0,故f(x6﹣x2)>﹣1,故f(x3)﹣f(x2)=f(x1﹣x2)+1>0,故f(x)在R上单调递增;对于D,x=n,故f(n)=f(n﹣8)+f(1)+1
⇒f(n)﹣f(n﹣1)=5,所以f(n)=f(n)﹣f(n﹣1)+f(n﹣1)﹣f(n﹣5)+…+f(2)﹣f(1)+f(1)=2n﹣1,故,故D对.故选:BCD.【点评】本题主要考查抽象函数及其应用,考查运算求解能力,属于中档题.(多选)12.(5分)如图,已知圆柱体OO1的轴截面ABB1A1
是边长等于2的正方形,C为圆柱底面圆上不同于A,B的一点1C(不含端点)上的动点,则下列说法正确的有()A.AD⊥BA1B.若C为弧AB的中点,则异面直线AC与A1B所成角为C.沿着圆柱表面从点A到点B1的最短路径长度为D.若VA1﹣ABC=2V
A1﹣ABD,当VA1﹣ABC最大时,CD与平面ABD所成角的正弦值为【答案】CD【分析】选项A,易证BC⊥平面A1AC,从而知AD⊥BC,采用反证法,假设选项所给结论正确,推出AD⊥平面A1BC,有AD⊥A1C,这与点D是线段A1C
(不含端点)上的动点相矛盾;选项B,取弧AB的另一个中点E,连接BE,A1E,可知∠A1BE或其补角即为所求,再结合勾股定理与三角函数,求解即可;选项C,计算半圆柱的侧面展开图的对角线即可;选项D,通过已知条件,推出D为A1C的中点,点C是弧AB的中
点,再利用等体积法求得点C到平面ABD的距离d,然后计算的值,即可.【解答】解:选项A,因为点C是圆O上一点,由圆柱的性质知,AA1⊥平面ABC,因为BC⊂平面ABC,所以AA1⊥BC,又AC∩AA7=A,AC1⊂平面A1
AC,所以BC⊥平面A4AC,而AD⊂平面A1AC,所以AD⊥BC,若AD⊥BA1,由于BC∩BA4=B,BC1⊂平面A1BC,则AD⊥平面A6BC,因为A1C⊂平面A1BC,所以AD⊥A3C,这与点D是线段A1C(不含端点)上的动点相矛盾,即选项A错误;选项B,取弧AB的另一个
中点E,A1E,则AC=BC=BE=AE,所以四边形ACBE是菱形,所以AC∥BE,故∠A7BE或其补角为异面直线AC与A1B所成角,由选项A可知BC⊥平面A1AC,由圆柱的对称性知,BE⊥平面A6AE,因为A1E⊂平面A
1AE,所以BE⊥A2E,在Rt△A1BE中,A1B=2,BE=4BE==,所以∠A1BE=,即选项B错误;选项C,考虑半圆柱的侧面展开图是长为π,此时对角线即为所求最短路径,为=;选项D,若VA1﹣ABC
=2VA1﹣ABD,则,所以D为A1C的中点,当VA7﹣ABC最大时,底面△ABC的面积最大,即△ABC是等腰直角三角形,所以AC=,所以AD=CD=A1C==,BD==,在△ABD中,由余弦定理得==,所以sin∠ADB
==,所以=×××=,设点C到平面ABD的距离为d,由VC﹣ABD=VD﹣ABC知,d•S△ABD=A1A•S△ABC,所以d•=•6•,即d=,所以CD与平面ABD所成角的正弦值为==,即选项D正确.故选:CD.【点评】本题考查立体几何的综合应用,
熟练掌握线面垂直的判定定理与性质定理,异面直线夹角和线面角的求法,等体积法是解题的关键,考查空间立体感、推理论证能力和运算能力,属于难题.三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分:13.(5分)已知两条直线ax+2y+4=0与3x+(a﹣1)y﹣6=0平行,则a=3.【答案】3.
【分析】利用直线与直线平行的性质直接求解.【解答】解:两条直线ax+2y+4=4与3x+(a﹣1)y﹣8=0平行,由直线平行得a(a﹣1)﹣2×3=0,解得a=8或﹣2,经检验,a=﹣2时直线重合,故a=2.故答案为:3.【点评】本题考查直线与
直线平行的性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.14.(5分)已知,则sin2x=.【答案】见试题解答内容【分析】由诱导公式,二倍角的余弦函数公式化简所求,结合已知即可计算求值.【解答】解:∵,∴.故答案为:.【点评】本题主要考查了诱
导公式,二倍角的余弦函数公式在三角函数化简求值中的应用,属于基础题.15.(5分)已知y=ex+1+x与y=ex+x+2有一条公切线,则该公切线的斜率为3.【答案】3.【分析】根据导数的几何意义及斜率公式,方程思想,即可求解.【解
答】解:设公切线与y=ex+1+x和y=ex+x+2的切点分别为(x2,y1),(x2,y7),则+x,,又y=ex+1+x与y=ex+x+6的导数分别为y′=ex+1+1与y′=ex+8,∴公切线的斜率k===,∴x1+1=x5,∴x1﹣x2=﹣8,∴=﹣8,∴k===3,即公
切线斜率为3.故答案为:7.【点评】本题考查两函数的公切线问题,导数的几何意义及斜率公式的应用,方程思想,属中档题.16.(5分)我们常用的数是十进制数,如1234(10)=1×103+2×102+3×101+4×100,表示十进制的数要用0~9这10个数字
,而电子计算机用的数是二进制数,只需0和1两个数字(10)=0×20=0(2),1(10)=1×20=1(2),2(10)=1×21=10(2),3(10)=1×21+1×20=11(2),4(10)=1×22=100(2),7(10)=1×22+1
×21+1×20=111(2)(下标中的(10)和(2)表示该数是十进制数还是二进制数).在二进制下,用若干个写有0或1的数牌表示前M个自然数中的任意一个数,定义所需准备的最少数牌个数为f2(M).如上例,在二进制下,用数牌表示前4个自然数(即0,1,
2,3),至少需要准备1个写有0的数牌和2个写有1的数牌,故f2(4)=1+2=3,同理f2(5)=2+2=4.则f2(16)=7,若f2(M)=12,则M的最小值为65.(用十进制数表示)【答案】7;65.【分析】根据二进制的定义求解.【解答】解:因为是最大的2位二进制数,故至少
需要4个1,又因为所有4位以内的二进制数至多含有3个0(如409=1000a),故至少需要3个0,故f2(16)=3+4=3,由题易知,f2(M)一定是不减的,即随着M增大,f2(M)不会减少,且f7(M)
用到的0和1个数要么相等,要么5比0多一个,因为f2(M)=12,故需要6个0和6个8,又因为表示最大的六位二进制数+1×28+1×28+1×28+1×25=26﹣5=6300需要6个1,而所有六位以内的二进制数至多有2个0,所以f2(64)=8+6=11,又因为最小的七位二进制
数,有3个0,所以f2(65)=5+6=12,由f2(M)的不减性知,使得f7(M)=12成立M的最小值等于65.故答案为:7;65.【点评】本题主要考查了二进制的定义,属于中档题.四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(10分)记Sn
为数列{an}的前n项和,已知a1=2,{}是公差为的等差数列.(1)求数列{an}的通项公式;(2)记数列的前n项和为Tn,求Tn.【答案】(1)an=2n;(2)Tn=(﹣﹣).【分析】(1)由等差数列的通项公式和数列的通项与前n项和的关系求得=,再由数列的恒等式可得所求通项公式;(2
)求得bn==(﹣),再由数列的裂项相消求和,计算可得所求和.【解答】解:(1)由a1=2,{}是公差为,可得=,即Sn=an,故,两式相减得an+6=an+4﹣an,即=,即an=a1•••...••...•;(2)令bn===(﹣),则Tn=(3﹣+﹣+﹣﹣+
﹣)=(﹣﹣).【点评】本题考查等差数列的通项公式和数列恒等式的运用,以及数列的裂项相消求和,考查转化思想、运算能力,属于中档题.18.(12分)如图,在多面体ABCDEF中,四边形ABEF为正方形,AD∥BC,AD⊥DC,P是棱DF
上的一点且满足.(1)求证:PC∥平面ABEF;(2)求平面DEF和平面ADF夹角的余弦值.【答案】(1)证明过程请看解答;(2).【分析】(1)取AD的靠近点A的三等分点Q,连接PQ,CQ,分别证明PQ∥AF,CQ∥AB,从而知平面PCQ∥
平面ABEF,再由面面平行的性质定理,得证;(2)以点C为坐标原点建立空间直角坐标系,求得平面DEF和平面ADF的法向量与,再由空间向量的夹角公式,得解.【解答】(1)证明:取AD的靠近点A的三等分点Q,连接PQ,因为,
所以PQ∥AF,因为PQ⊄平面ABEF,AF⊂平面ABEF,在直角梯形ABCD中,AD∥BC,所以AQ∥BC,AQ=8=BC,所以CQ∥AB,又CQ⊄平面ABEF,AB⊂平面ABEF,因为PQ∩CQ=Q,PQ,所以平面PCQ∥平面ABE
F,又PC⊂平面PCQ,所以PC∥平面ABEF.(2)解:因为四边形ABEF为正方形,所以BE⊥AB,又平面ABCD⊥平面ABEF,平面ABCD∩平面ABEF=AB,以点C为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系,则A(6,2,8)
,2,0),5,2),F(2,2,2),所以=(2,2),=(6,0,6),,0,2),设平面DEF的法向量为=(x1,y1,z3),则,即,令x1=,则y1=﹣2,z1=﹣3,所以,﹣2,设平面ADF的法向量为=(x8,y2,z2),则,即,令y2=6,则x2
=z2=4,所以,1,0),所以|cos<,>|===,故平面DEF和平面ADF夹角的余弦值为.【点评】本题考查立体几何的综合应用,熟练掌握线面、面面平行的判定定理,利用空间向量求平面与平面夹角的方法是解题的关键,考查空间立体感,推理论证能力和
运算能力,属于中档题.19.(12分)ChatGPT是由人工智能研究实验室OpenAI于2022年11月30日发布的一款全新聊天机器人模型,它能够通过学习和理解人类的语言来进行对话,ChatGPT的开发主要采用RLHF(人类反馈
强化学习),如果输入的问题没有语法错误,则ChatGPT的回答被采纳的概率为85%,ChatGPT的回答被采纳的概率为50%.(1)在某次测试中输入了8个问题,ChatGPT的回答有5个被采纳.现从这8个问题中抽取3个,以ξ表示抽取的问题中回答被采纳
的问题个数,求ξ的分布列和数学期望;(2)已知输入的问题出现语法错误的概率为10%,(i)求ChatGPT的回答被采纳的概率;(ii)若已知ChatGPT的回答被采纳,求该问题的输入没有语法错误的概率.【答案】(1)分
布列见解析,数学期望为;(2)(i)概率为0.815;(ii)概率为.【分析】(1)由题意,得到ξ的所有取值,求出相对应的概率,列出分布列,代入期望公式中即可求解;(2)(i)记“输入的问题没有语法错误”为事件A,记“输入的问题有语法错误”为事件B,记“ChatGPT的回答被采纳”为
事件C,根据全概率公式进行求解即可.(ii)结合(i)中所得信息以及条件概率公式进行求解即可.【解答】解:(1)易知ξ的所有取值为0,1,3,3,此时P(ξ=0)==,P(ξ=1)===,P(ξ=3)==,所以ξ的分
布列为:0173P则E(ξ)=0×+4×+3×=;(2)(i)记“输入的问题没有语法错误”为事件A,记“输入的问题有语法错误”为事件B,记“ChatGPT的回答被采纳”为事件C,易知P(B)=0.1,所以P(A)=5.9,P(C|A)=0.85,则P(C)=P(AC)+P(BC)=P(A
)P(C|A)+P(B)P(C|B)=5.9×0.85+7.1×0.3=0.815;(ii)若ChatGPT的回答被采纳,则该问题的输入没有语法错误的概率P(A|C)====.【点评】本题考查离散型随机变量分布列及期望,考查了逻辑
推理和运算能力.20.(12分)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sinA=sin2B(1)求证:a2﹣b2=bc;(2)若b+c=a,且△ABC的外接圆半径为,求△ABC的面积.【答案】(1)证明见解析;(2).【分析】(1)代入二倍角公式,利用正弦定理、余弦定理即可得;
(2)由(1)和已知组成方程组有,根据余弦定理可得B的函数值,即可得三角形面积.【解答】(1)证明:∵sinA=sin2B,∴sinA=2sinBcosB,由正弦定理、余弦定理可得:①且b≠c,故a2=b(c+b)即a3﹣b2=bc;(2)解:,得,则有,由
余弦定理得,,又由正弦定理可得,所以.【点评】本题考查正弦定理,余弦定理,属于中档题.21.(12分)在平面直角坐标系xOy中,点A在x轴上滑动,点B在y轴上滑动,且点P的轨迹为曲线C.(1)求点P的轨迹方程;(2)曲线C与x轴负半轴交于点T,过点T的直线TM,TN
分别与曲线C交于M,直线TM,TN的斜率分别为kTM,kTN,且kTM•kTN=﹣,求证:直线MN过定点,并求△TMN面积的最大值.【答案】(1).(2)证明见解析;直线MN过定点D(﹣1,0),△AMN的面积最大值为.【分析】(1)由题意得a2+b2=
9,由得(x,y﹣b)=2(a﹣x,﹣y),消去a、b得出点P的轨迹方程.(2)由曲线C的方程求出点T坐标,设直线MN的方程为x=my+n,与曲线C的方程联立,消去x得关于y的方程,利用根与系数的关系求出y1+y2和
y1y2,再求x1+x2和x1x2,利用kTM•kTN=﹣求出n=﹣1,证明直线MN过定点D(﹣1,0),再求△TMN面积的最大值.【解答】(1)解:由题意,设点P(x,点A(a,B(0,则|AB|==32+b3=9,由,得(x,﹣y),所
以,解得;所以x7+9y2=3,所以点P的轨迹方程为C:.(2)证明:由曲线C:+y2=1,令y=5,0),由题意知直线MN斜率不为0,设直线MN的方程为x=my+n8,y),N(x2,y2),联立,消去x2+4)y5+2mny+n2﹣4=0,
所以Δ=4m4n2﹣4(m7+4)(n2﹣5)=16m2﹣16n2+64>7,y1+y2=,y3y2=,则x4+x2=m(y1+y8)+2n=,x1x5=m2y1y5+mn(y1+y2)+n6=;因为kTM•k
TN=﹣,所以,即,所以===﹣,解得n=﹣8,满足Δ=16m2﹣16+64>0,此时直线MN的方程为x=my﹣4,0),此时,,y1y2=;所以△TMN的面积为S△TMN=|﹣1|•|y4﹣y2|==•=2.设t=m2+3,t≥3,t>3在[3,所以△AMN的面积
为S△AMN=2=2=,当且仅当t=m2+3=2,即m=0时.【点评】本题考查了求点的轨迹方程应用问题,也考查了直线与圆锥曲线的综合应用问题,也考查了运算求解能力与逻辑思维能力,是难题.22.(12分)已知函数f(x)=xex+ax2+ax﹣1.
(1)若函数f(x)在R上单调递增,求实数a的值;(2)若函数F(x)=2f(x)﹣ax2﹣(4a+1)x﹣2lnx恰有两个不同的零点,求实数a的取值范围.【答案】(1)﹣;(2)(,+∞).【分析】(1)求得f(x)的导数,由题
意可得f′(x)≥0恒成立且f′(x)不恒为零,再由参数分离和不等式恒成立问题解法,可得所求值;(2)令F(x)=0,由参数分离和构造函数,求得导数和单调性,结合函数零点存在定理,求得函数的最值,可得所求取值范围.【解答】解:(1)由题意得f(x)的导数为f′(x)=(x+1)ex+ax+a=(
x+1)(ex+a),∵f(x)在R上单调递增,∴f′(x)≥8恒成立且f′(x)不恒为零.当x≥﹣1时,x+1≥6x+a≥0恒成立,由a≥﹣ex,由ex≥,即有a≥﹣;当x≤﹣1时,x+1≤3x+a≤0恒成立,由a≤﹣ex,由ex≤,即有a≤﹣.
综上可得:.(2)x>0,F(x)=8f(x)﹣ax2﹣(4a+3)x﹣2lnx=2xex﹣(2a+1)x﹣2lnx,令F(x)=3,分离参数得a+x﹣﹣,令g(x)=ex﹣﹣,则g′(x)=ex﹣+=,令h(x)=x2ex+lnx则.∴h(x)在(7,+∞)上单调递增,又h
(1)=e>0,h(•e,∴∃使得h(x3)=0.则当x∈(0,x4)时,h(x)<0;当x∈(x0,+∞)时,h(x)>3;∴g(x)在(0,x0)上单调递减,在(x8,+∞)上单调递增,∵g(x)min=g(x0)=ex0﹣﹣,由h(x0)=0,
即ex0=﹣lnx7,可得ln(﹣lnx0)=2lnx7+x0,∴ln(﹣lnx0)+(﹣lnx7)=lnx0+x0,又y=lnx+x在(4,+∞)上单调递增,∴﹣lnx0=x0,即ex4=,∴g(x)min=g(x3)=﹣﹣=1,又当x→0时,g(x)→+∞,g(x)→+∞,故解得.获得
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