【文档说明】湖南省长沙市平高教育集团2024-2025学年高三上学期八月联合考试数学试题 Word版含解析.docx,共(21)页,1.457 MB,由小赞的店铺上传
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2024年平高教育集团八月联合考试高三数学一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的1.若集合2|20,Axmxxmm=++=R中有且只有一个元素,则m值的集合是()A.1−B.0C.1,1−D.1,0
,1−【答案】D【解析】【分析】分m是否为0两种情况进行讨论,结合二次方程根的情况列式求解即可.【详解】当0m=时,|200Axx===,故0m=符合题意;当0m时,由题意2440m=−=,解得1m=,符合题意,满足题意的m值的集合是1,0,1−.故选:D.2.对于函
数()yfx=,部分x与y的对应关系如下表:x1234567y7458134则()()1ff值为()A.1B.3C.4D.5【答案】C【解析】【分析】根据表格先求()1f,再求()()1ff的值.【详解】由表格可得,()17f=,所以()()()174fff==故选:C.3.设xR,则“20x
x−”是“11x−”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】A【解析】【分析】分别解出不等式:20xx−,|1|1x−,即可判断出结论.【详解】解:由20xx−解得:01
x;由|1|1x−解得:02x.因为()()0,10,2Ü“20xx−”是“|1|1x−”的充分不必要条件.故选:A.4.已知函数()fx的大致图象如图所示,则其解析式可能为()A.2()ee−=+xxfxB.ee()2−+=xxfxC.2()ee−=−xxfx
D.ee()2−−=xxfx【答案】A【解析】【分析】根据图象的对称性排除CD;根据函数的最值排除B,从而可得答案.【详解】由图象关于y轴对称可知,函数()fx为偶函数,因为2()xxfxee−=−与()2xxeefx−−=为奇函数,所以排除CD;因为()
12xxxxeefxee−−+==,当且仅当0x=时,等号成立,所以ee()2−+=xxfx在0x=时取得最小值1,由图可知()fx在0x=时取得最大值,故排除B.故选:A【点睛】关键点点睛:根据函数的性质排除不正确的选项是解题关键.5.已知非零向量π(cos2,sin())4
a=+,π(sin(),1)4b=+,若//ab,则sin2=()A.1−B.1010C.45D.35【答案】D【解析】【分析】利用两个向量平行的性质可得2πsin()cos24+=,化简可得1tan3=,利用齐次式即可得到答案.【详解】因为a,b为非零向量,所以cos20πsi
n()04+,即12ππ42ππ4kk+−+()12Z,Zkk因为//ab,所以2πsin()cos24+=,则π1cos22cos22−+=,即1sin22cos2+=,即2222sincos2si
ncos2cos2sin++=−,由于cos0,所以两边同除2cos,可得:23tan2tan10+−=,解得:tan𝛼=13或tan1=−(舍去),所以222tan33sin211tan519===++.故选:D6.已知随机变量()2~1,N,且()()0P
Pa=,则()140xaxax+−的最小值为()A.9B.92C.4D.6【答案】B【解析】【分析】利用正态分布密度曲线的对称性可求得2a=,代数式()122xx+−与142xx+−相乘,展开后
利用基本不等式可求得所求代数式的最小值.【详解】因为随机变量()2~1,N,且()()0PPa=,则12a=,可得2a=,()14141142222xxxaxxxxx+=+=++−−−−12412
49145222222xxxxxxxx−−=++++=−−,当且仅当23x=时,等号成立,所以,()140xaxax+−的最小值为92.故选:B.【点睛】易错点睛:利用
基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:(1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”
是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.7.已知函数()fx的定义域为(),−+,满足()2fx+是奇函数,且()()11fxfx−=+,若()13f
=,则()()()()()01232025fffff+++++=()A.-100B.-3C.3D.2025【答案】C【解析】【分析】由()2fx+是奇函数,可得()20f=,可得()()22fxfx+=−−+,结合()()11fxfx−=+,可得()()4fx
fx=+,则函数()fx的周期为4,再由()()11fxfx−=+,可得()()020ff==,()33f=−,()()400ff==,则()()()()12340ffff+++=,所以()()()()()01232025fffff+++++()()()()()()050612314ff
ffff=+++++,即可求得结果.【详解】因为函数()fx的定义域为(),−+,()2fx+是奇函数,所以()fx关于()2,0对称,即()20f=,有()()22fxfx−+=−+,即()()22fxfx+=−−+,因为()()11fxfx−=+,则()()2fxf
x−=+,所以()()2fxfx−=−−+,则()()2=−+fxfx,则()()24fxfx+=−+,则()()4fxfx=+,所以函数()fx的周期为4,因为()()11fxfx−=+,令1x=,则()()020ff==,令2x=,则()()()3113fff=−=−=−,()(
)400ff==,所以()()()()()123430300ffff+++=++−+=,所以()()()()()01232025fffff+++++()()()()()()050612314ffffff=+++++0506033=++
=.故选:C.8.已知1F,2F分别是椭圆()2222:10xyEabab+=的左、右焦点,O是坐标原点,P是椭圆E上一点,1PF与y轴交于点M.若1OPOF=,156aMF=,则椭圆E的离心率为()A.59或58B.53或104C.34或14D.32或1
2【答案】B【解析】【分析】由1OPOF=得12PFPF⊥,则121PFFOFM∽△△求出|𝑃𝐹1|,结合椭圆定义求出2PF,再由12PFPF⊥可得答案.【详解】由1OPOF=,得1212OPFF=,则12PFPF⊥,则121P
FFOFM∽△△,则11211PFFFOFFM=,即1256PFcac=,解得21125cPFa=,则222211210122255cacPFaPFaaa−=−=−=,因为12PFPF⊥,所以2221212PFPFFF+=,即222222121012455caccaa
−+=,整理得42247285250caca−+=,则427285250ee−+=,解得259e=或258e=,故53e=或104e=.故选:B.【点睛】关键点点睛:解题的关键点是判断出1290FP
F=,利用勾股定理求出答案.二、多选题:本题共3小题,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9.设0,bacR,则下列不等式中正确是()A.1122
abB.11ccab−−C.22aabb++D.22acbc【答案】BC【解析】【分析】根据不等式的性质即可求解ABD,利用作差法即可求解C.【详解】由于0,bacR,故110,,baab对于A,1122ab,故A正确,的对于B,由于11,ab故1
1ccab−−,B错误,对于C,()()22,0,0,22baaabababbbb−+−=−++故()()22022baaabbbb−+−=++,C正确,对于D,若0c=时,220acbc==,故D错误,故选;BC10.为庆祝中国共产党成立100周年,某单
位组织开展党史知识竞赛活动.某支部在5道党史题中(有3道选择题和2道填空题),不放回地依次随机抽取2道题作答,设事件A为“第1次抽到选择题”,事件B为“第2次抽到选择题”,则下列结论中正确的是()A.(
)35PA=B.()310PAB=C.()12PBA=D.()12PBA=【答案】ABC【解析】【分析】第1次抽到选择题的概率为()PA,根据古典概型即可计算;第1次抽到选择题且第2次抽到选择题时概率为()PAB,根据古典古典概型即
可计算;在第1次抽到选择题的条件下,第2次抽到选择题的概率为()PBA,根据条件概率计算公式即可计算;在第1次没有抽到选择题的条件下,第2次抽到选择题的概率为()PBA,根据条件概率计算公式即可计算.【详解】第1次抽到选择题时,则()35P
A=,故A正确;第1次抽到选择题且第2次抽到选择题时,则()1132CC35410PAB==,故B正确;在第1次抽到选择题的条件下,第2次抽到选择题,则()321342PBA==,故C正确;在第1次没有抽到选择题的条件下,第2次抽到选择题,则()233244PBA==,故D错误
﹒故选:ABC.11.如图,在棱长为1的正方体1111ABCDABCD−中,点P在侧面11AADD内运动(包括边界),Q为棱DC中点,则下列说法正确的有()A.存在点P满足平面//PBD平面11BDCB.当P为线段1DA中点时,
三棱锥111PABD−的外接球体积为2π3C.若()101DPDA=,则PQPB−最小值为32D.若QPDBPA=,则点P的轨迹长为2π9【答案】ABD【解析】【分析】当点P位于1A点时,平面//PBD平面11BDC,可判断A选项;确定三棱锥111PABD−的外接球的球心,进而求
半径,可判断B选项;当点P位于D点时,可判断C选项;利用PAB∽PDQ,建立适当的平面直角坐标系可得到P点的轨迹,进而求轨迹的长,可判断D选项.【详解】对于A,面1//ABD面11BDC,所以当点P位于1A点时,平面//PBD平面11BDC,故A正确;对
于B,当P为线段1DA中点时,11APD与111BAD均为直角三角形,且面11APD⊥面111BAD,三棱锥111PABD−的外接球的球心为11BD的中点,外接球的半径22R=,三棱锥111PABD−的外接球体积为342ππ33VR==,故B正确;对于C,()101DPDA=,点P
在线段1DA上,当点P位于D点时,13222PQPBDQDB−=−=−,故C错误;对于D,若QPDBPA=,PAB与PDQ均为直角三角形,PAB∽PDQ,2PAABPDDQ==,如图,在正方形11ADDA中,以1A为原点,11AD、1A
A分别为x轴、y轴建立平面直角坐标系,则()0,1A,()1,1D,设𝑃(𝑥,𝑦),则()()()22221211xyPAPDxy+−==−+−,整理得:()2244139xy−+−=,点P在面11AADD内的轨迹为以4,13F为圆心,以23为半径
的MN,13DF=,23FN=,在FDN中,1cos2DFDFNFN==,60MFNDFN==,π22π339MN==,故D正确.故选:ABD.三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.已知
na为等比数列,nS为数列na的前n项和,122nnaS+=+,则5a的值为__________.【答案】162【解析】【分析】由题意对所给的递推关系式进行赋值,得到关于首项、公比的方程组,求解方程组确定首项和公比的值,然后结合等比数列通项公式
即可求得5a的值.【详解】设等比数列na的公比为()0qq,由122nnaS+=+,得()21132122222,2222aSaaSaa=+=+=+=++,即()1121112222aqaaqaaq=+=++,
解得123aq==,所以451162aaq==.故答案为:16213.已知函数()212log6yaxx=−+在1,2上是减函数,则实数a的取值范围是__________.【答案】(,2−
【解析】【分析】将问题转化为函数26uaxx=−+在1,2上是增函数,且0u在1,2上恒成立,再根据对称轴与区间的关系,可得答案.【详解】因为函数()212log6yaxx=−+在1,2上是减
函数,设()206uaxux=−+,因为12logyu=为减函数,所以26uaxx=−+在1,2上是增函数,因为()206uaxux=−+,其图象的对称轴为直线2ax=,所以12a,且0u
在1,2上恒成立,所以61012aa−+,解得2a,所以实数a的取值范围是(,2−.14.已知()fx是定义在R上的函数,1(1)0f=,且对于任意Rx都有(20)()20fxfx++,(1)()1fxfx++,若()()2gxfxx=−+,
则(10)g=__________.【答案】11【解析】【分析】根据题目所给不等式恒成立,利用赋值法求得()10f的值,由此求得()10g的值.【详解】在(20)()20fxfx++中,令10x=−,得(10)(10)20ff−+,由(1)()1fxfx+
+,得(10)(91)(9)1(8)2(1)919fffff=++++=,又()(1)1fxfx+−,(10)(9)1(8)2(1)111ffff−−−−−−=−,因此(10)(10)2012019ff−+−+=,则有19(10)19f
,即(10)19f=,所以(10)(10)10211gf=−+=.故答案为:11【点睛】关键点点睛:由给定的递推关系,结合“两边夹”原理求出(10)19f=是求解本题的关键.四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明,证明过程或演
算步骤.15.记ABCV的内角,,ABC的对边分别为,,abc,已知sin3cos2AA+=.(1)求A;(2)若2,2sinsin2abCcB==,求ABCV的面积.【答案】(1)π6(2)312+【解析】【分析】(1)由辅助角公式可得sin()1π3A+=,由于A是三角形的内角,
可得A的范围,继而可得出角A的值.(2)由题意利用正弦定理把边化成角得2sinsin2sinsincosBCCBB=,根据,(0,π)BC,可得2cos2B=,继而求得角B的值,结合(1)的结论,由和差公式可求得sinC,再利用正弦定理可求出b,根据面积公式1si
n2ABCSabC=即可求解.【小问1详解】πsin3cos2sin()23AAA+=+=,πsin()13A+=,(0,π)A,π4π(0,)33A+,ππ32A+=,π6A=.【小问2详解】2sinsin2bCcB=,即2sin2sincosbCcBB=,由正弦定理可得2sins
in2sinsincosBCCBB=,,(0,π)BC,sin0,sin0BC,2cos2B=,π4B=,又πABC++=,π6A=,ππsinsin()sin()64CAB=+=+123262
22224+=+=,由正弦定理得2ππsinsin64b=,即2b=,116231sin222242ABCSabC++===.16.已知定义在R上的函数()fx对任意实数,xy,恒有()()()fxfyfxy+=+,且当0x时,()0
fx.(1)求证()fx为奇函数;(2)试判断()fx在R上的单调性并证明;(3)解关于x不等式()10fax−.【答案】(1)证明见解析(2)单调递增,证明见解析(3)答案见解析【解析】【分析】(1)令yx=−
结合奇函数的定义证明;(2)利用单调性的定义证明;(3)利用函数的单调性解抽象不等式.【小问1详解】证明:取0xy==,得(0)0f=;再取yx=−,得()()(0)0fxfxf+−==,即()()fxfx−=−,∴()fx为R上的奇函数;【小问2详解】()fx为R上的增函数.证明如下:证
明:任意取12,xxR,且12xx,则()()()()2211211fxfxxxfxxfx=−+=−+,∴()()()2121fxfxfxx−=−,∵12xx,∴210xx−,由已知0x时,()0fx得()210f
xx−,∴()()210fxfx−,即()()12fxfx,∴()fx为R上的增函数.【小问3详解】的()10(0)faxf−=,∵()fx为R上的增函数,∴10ax-<,即1ax.当0a=时,解集为空集;当0a时,1xa;当0a
时,1xa,综上所述:当0a=时,解集为空集;当0a时,解集为:1xxa;当0a时,1xxa,17.如图,在四棱锥PABCD−中,,,22ABCDABBCABBCCDPDPC⊥====∥,设,,EFM分列为棱,,ABPCCD的中点.(1)证明
://EF平面PAM;(2)若PAPM=,求EF与平面PCD所成角的正弦值.【答案】(1)证明见解析;(2)16515.【解析】【分析】(1)取PM的中点N,利用线面平行的判定推理即得.(2)取AM的中点H,证明PH⊥平面ABCD,以H为坐标原点建立空间直角坐标系,利用空间
向量求出线面角的正弦值即得.【小问1详解】取PM的中点N,连接,ANNF,则//NFCM,且2NFCM=,又//AECM,且2AECM=,于是//,NFAENFAE=,四边形AEFN为平行四边形,则//EFAN,又AN平面,P
AMEF平面PAM,所以//EF平面PAM.【小问2详解】取AM的中点H,连接PH,由PAPM=,得PHAM⊥,又,CDPDPCM==是CD的中点,则CDPM⊥,又22,//,,ABBCCDABCDABBCM==⊥是CD的中点,则CDAM⊥,而,,AMPMMAMPM=
平面PAM,于是CD⊥平面PAM,PH平面PAM,CDPH⊥,又,,,,PHCDPHAMAMCDMAMCD⊥⊥=平面ABCD,因此PH⊥平面ABCD,不妨设224ABBCCD===,以点H为坐标原点,直线HA、
过点H平行于CD的直线、直线PD分别为,,xyz轴建立空间直角坐标系,则(1,0,0),(0,0,11),(1,0,0),(1,2,0)APMC−−,则(1,0,11),(0,2,0)PMMC=−−=,由N为PM的中点,得
111311(,0,),(,0,)2222NAN−=−,由(1)知,//EFAN,直线EF与平面PCD所成角即为直线AN与平面PCD所成角,设(,,)nxyz=为平面PCD的一个法向量,则1100nPMxznMCy=−−===,令1z=,得(11,0,1)n=−,设AN与平面P
CD所成角为,则||211165sin|cos,|15||||235nANnANnAN====,所以EF与平面PCD所成角的正弦值为16515.18.已知F为抛物线C:22(0)xpyp=的焦点,点A在C上,1(3,)4FA=−.点P(0,-2),M,N是抛物线上不同两点,直
线PM和直线PN的斜率分别为1k,2k.(1)求C的方程;(2)存在点Q,当直线MN经过点Q时,12123()24kkkk+−=恒成立,请求出满足条件的所有点Q的坐标;(3)对于(2)中的一个点Q,当直线MN经过点Q时,|MN|存在最小值,试求出这个最小值.【答案】(1)24xy=(2)(2,2
)或(4,2)(3)5【解析】【分析】(1)设211(,)2xAxp,进而求出FA的坐标,利用坐标式向量相等的条件求解即可(2)设11(,)Mxy,22(,)Nxy,联立直线MN的方程和抛物线方程,利用韦达定理求出1k,2k,代入12123()24kkkk+−=得22mk=−或24mk=−,利用
点斜式求出Q的坐标;(3)根据(2)结论和条件得MN只能过(2,2)点,此时|MN|有最小值,利用韦达定理和两点间的距离公式求出43242322MNkkkk=−+−+,然后构造函数,通过导函数求出单调区间,利用函数的单调性求出最值【小问1
详解】𝐹(0,𝑝2),设211(,)2xAxp,则2111(,)(3,)224xpFAxp=−=−,所以1213,1,224xxpp=−=−得:2260pp−−=,解得2p=或32p=−(舍),所
以抛物线C的方程为24xy=①.小问2详解】设直线MN:ykxm=+②,11(,)Mxy,22(,)Nxy,联立①②,得2440xkxm−−=.所以216()0km=+③,124xxk+=,124xxm=−④.111111222ykxmmk
kxxx++++===+,222222222ykxmmkkxxx++++===+,则1212121211(2)2(2)()2(2)xxkmkkkmkmxxxxm+−+=+++=++=,【121212(2)(2)kxmkxm
kkxx++++=2222121212(2)()(2)8(2)4kxxkmxxmkmxxm+++++++==−.因为12123()24kkkk+−=,即:22(2)8(2)32404kmkmmm−++−−=−,即:(22)(42)0kmkm+−+−=,则22mk=−或24mk=−,能满足③式.
则MN:22(2)2ykxkkx=+−=−+,或MN:24(4)2ykxkkx=+−=−+,所以定点Q的坐标为(2,2)或(4,2);【小问3详解】如MN过(4,2)点,当122kk==时,12123()
24kkkk+−=,但此时M,N重合,则|MN|无最小值,所以MN只能过(2,2)点,此时|MN|有最小值.由(2),在④中,令22mk=−得:124xxk+=,1288xxk=−,222221212121212||()()1||1()4MNxxyyk
xxkxxxx=−+−=+−=++−224321(4)4(88)42322kkkkkkk=+−−=−+−+.令432()2322fkkkkk=−+−+,则322()46622(21)(1)0fkkkkkkk
=−+−=−−+=,.当12k时,()0fk,()fk在1(,)2−上为减函数,当12k时,()0fk,()fk在1(,)2+上为增函数,所以当12k=时,()fk有最小值,|MN|有最小值.min11|
|4112544MN=+−+=.【点睛】关键点睛:第二问的关键:根据一元二次方程根与系数的关系,结合12123()24kkkk+−=恒成立,得到直线MN过定点.19.定义函数()()()23*1123nnnxxxfxxnn=−+−++−N.(1)求曲线
()nyfx=在2x=−处切线斜率;(2)若()22exfxk−对任意xR恒成立,求k的取值范围;(3)讨论函数()nfx的零点个数,并判断()nfx是否有最小值.若()nfx有最小值m﹐证明:1ln2m−;若()nfx没有最小
值,说明理由.(注:2.71828e=…是自然对数的底数)【答案】(1)12n−(2)(,1−−(3)答案见详解【解析】【分析】(1)根据导数的几何意义求解即可;(2)通过参变分离以及求解函数的最值得出结果;(3)分成n为奇数,
n为偶数两种情况,并借助导数不等式分别讨论函数()nfx的零点个数及最值.【小问1详解】由()()2111nnnfxxxx−=−+−++−,可得()2112212221212nnnnf−−−=−−−−−=−=−−,所以曲线()nyfx=在2x=−处的切线斜率12n−.【小问2详解】的若()2
2exfxk−对任意xR恒成立,所以()22122eexxxxfxk−−+−=对任意xR恒成立,令212()exxxgx−−+=,则()4()exxxgx−=,由()0gx解得0x,或4x;由()0gx解得04x,故()gx
在(),0−上单调递减,在()0,4上单调递增,在()4,+上单调递减,又(0)1g=−,且当4x时,()0gx,故()gx的最小值为(0)1g=−,故1k−,即k的取值范围是(,1−−.【小问3详解】()(
)1111nfn−=−−−−=−,当1x−时,()()()()()21111111nnnnnxxfxxxxxx−−−−−=−+−++−=−=−−+,因此当n为奇数时,()2311231nnnxxxxfxxnn−=−+−++−−,此时()1,1,1,1.nnxxfxxn
x−−−=−+−=则()0nfx,所以()nfx单调递减.此时()010nf=,()11fxx=−显然有唯一零点,无最小值.当2n时,()2312222212231nnnfnn−=−+−++−−()2123212220321nnnn−=−+−++−
−且当2x时,()()2311231nnnxxxxfxxnn−=−+−++−−()21311321nxxnxxxxnn−=−+−++−−−,由此可知
此时()nfx不存在最小值.从而当n为奇数时,()nfx有唯一零点,无最小值,当2nk=()*kN时,即当n为偶数时,()2311231nnnxxxxfxxnn−=−+−+−+−,此时()1,1,1,1.nnxxfxxnx−−=−+−=,由()0n
fx,解得1x;由()0nfx,解得1x则()nfx在(,1−上单调递减,在()1,+上单调递增,故()nfx的最小值为()()1111111102321nfnnn=−+−++−+−−,即()()10nn
fxf,所以当n为偶数时,()nfx没有零点.设()()()ln101xhxxxx=+−+,()()()22110111xhxxxx=−=+++,所以()hx在()0,+上单调递增,()()00hxh=,即()()ln101xxxx+
+.令1xn=可得11ln1nnn++,当2nk=()*kN时()211111111234212kfkk−=−+−++−−11111112232242kk=++++−+++11111112322kk=++++−+++
111122kkk=++++1222lnlnlnlnln2121kkkkkkkk++++==+−,即()211ln2kmf=−.从而当n为偶数时,()nfx没有零点,存在最小值1ln2m
−.综上所述,当n为奇数时,()nfx有唯一零点,无最小值;当n为偶数时,()nfx没有零点,存在最小值1ln2m−.【点睛】方法点睛:恒成立问题的等价转化法则(1)()0fx恒成立()min()0,0f
xfx恒成立max()0fx;(2)()fxa恒成立()min(),fxafxa恒成立max()fxa;(3)()()fxgx恒成立()()min[]0fxgx−,()()fxgx恒成立()()max[]0fxgx−;(4)()()12
12,,xMxNfxgx恒成立()()12minmaxfxgx.