2024年新高考九省联考新题型选择、填空题专项突破(解析版)
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2024新高考九省联考新题型选择、填空题专项突破
第一组
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,只有一项是符合要求的。
1(2024·浙江温州·温州中学校考一模)某校高一年级18个班参加艺术节合唱比赛,通过简单随机抽样,获得了10个班的比赛得分如下:91,89,90,92,94,87,93,96,91,85,则这组数据的10分位数为()
A.93
B.93.5
C.94
D.94.5
【答案】B
【分析】利用百分位数的定义即可得解.
【详解】将比赛得分从小到大重新排列:85,87,89,90,91,91,92,93,94,96,
因为10×80%=8,
所以这组数据的s2=4.8分位数第8个数与第9个数的平均值,即93+94
2
=93.5.
故选:B.
2(2024上·广东汕头·高三统考期末)关于椭圆2,4,7,7,7,8,8,9,9,9与双曲线7+8
2
=7.5的关系,下列
结论正确的是()
A.焦点相同
B.顶点相同
C.焦距相等
D.离心率相等【答案】C
【分析】利用椭圆与双曲线的标准方程分别考虑其性质即可得解.
【详解】对于椭圆s2=1
10
[(7-7)2×3+(8-7)2×2+(9-7)2×3+(4-7)2+(2-7)2]=4.8,显然25-k>
9-k恒成立,
设椭圆的长轴长为e=1
3,短轴长为k,焦距为
41
8,
所以7
4,则
x2
k+5
+
y2
9
=1,则e=1
3,
所以椭圆的焦点为±4,0
,焦距为k>4,顶点和离心率是变化的;
对于双曲线e2=(k+5)-9
k+5
=1
9,显然其焦点在k=
41
8轴上,只需考虑焦距即可,不妨设其焦距为2c2,
则c22=9+7=16,故e2=9-(k+5)
9
=1
9,所以双曲线的焦距为2c2
=8;
所以椭圆与双曲线的焦距相等,故C正确,其余选项都不正确.故选:C.
3(2024上·陕西西安·高三统考期末)设数列a n
是递增的等比数列,公比为41
8,前a n
项和为S n.若
n,则S5=()
A.31
B.32
C.63
D.64
【答案】A
【分析】由等比数列基本量的计算结合已知得首项、公比,从而由等比数列求和公式运算即可得解.【详解】由题意可得S11=,整理得2q2-5q+2=0,解得a n
或a4<a6,
而a3+a7=34,且数列a n
是递增的等比数列,所以a4⋅a6=280不符合题意,
所以a4=14,a6=20,则S11=11(a1+a11)
2
=11a6=2201,
故m⎳l.
故选:A.
4(2024上·江苏无锡·高三江苏省江阴长泾中学校考阶段练习)已知m,n,l是三条不重合的直线,
l⎳α⇒m⎳α是两个不重合的平面,则下列说法不正确的是()
A.若l⎳β,m⎳β,则l⊂α
B.若m⊂α⇒α⎳β,l⎳m,l⊂α,则m⎳n
C.若m⎳n,m⎳β,则l⊂α
D.若m、n是异面直线,m⊂α,l∩m=M⇒α⎳β,l⊥m且l⊥n,则m⎳α
【答案】B
【分析】A:由面面平行证明线面平行的过程进行判断;B:根据面面平行时两个平面内直线的位置关系作出判断;C:根据平行的传递性进行判断;D:结合图示以及异面直线特点和线面平行的性质进行判断.
【详解】对于A:两个平面平行,一个平面内的一条直线平行于另外一个平面,故A正确;
对于B:两个平行平面内的两条直线位置可以是平行或异面,即m⎳n不一定正确,故B错误;
对于C:两条平行线中的一条直线垂直于某个平面,则另外一条直线也垂直于此平面,故C正确;
对于D:如图,
因为m⎳l,所以存在直线α⎳β,α,β且满足m,l,又l⊥m,所以l⎳m,
同理存在直线l⊂α,m⊂β且满足α,β,又l⊥n,所以l∩m=M,
因为l⎳β是异面直线,所以m⎳β相交,设a∩b=A,
又a,b⊂α,所以B,故D正确.
故选:B.
5(2024上·河南焦作·高三统考期末)小明将1,4,0,3,2,2这六个数字的一种排列设敒为自己的六位数字的银行卡密码,若两个2之间只有一个数字,且1与4相邻,则可以设置的密码种数为()
A.48
B.32
C.24
D.16
【答案】C
【分析】根据相邻问题用捆绑法和不相邻问题用插空法即可求解.
【详解】1与4相邻,共有A22=2种排法,
两个2之间插入1个数,
共有A12=2种排法,再把组合好的数全排列,共有A33=6种排法,
则总共有2×2×6=24种密码.
故选:C
6(2024·全国·校联考模拟预测)在平面直角坐标系B中,已知A1,0
,B0,3
,动点P满足B,且x +
y =1,则下列说法正确的是()
A.P 的轨迹为圆
B.P 到原点最短距离为1
C.P 点轨迹是一个菱形
D.点P 的轨迹所围成的图形面积为4
【答案】C
【分析】由题意得B ,结合A 可知A ,画出图形可知P 点轨迹是一个菱形,故C 错误A 正确;由点到直线的距离即可验证B ;转换成B 面积的两倍来求即可.
【详解】设P 点坐标为a ,b ,则由已知条件B 可得B ,整理得A .又因为B ,所以P 点坐标对应轨迹方程为B .
A 33=6,
且3×6=18时,方程为A ;A ,且b <0时,方程为b =3a -3;A 33=6,且6×6=36时,方程为b =3a +3;sin θ+3π
4 =,且b <0时,方程为3a +b =-3.P 点对应的轨迹如图所示:55,且255
,所以P 点的轨迹为菱形.A 错误,C 正确;原点到tan θ:3a +b -3=0的距离为tan ∠POx =1
2B 错误;
轨迹图形是平行四边形,面积为tan ∠QOx =2
2
=1,D 错误.
故选:C .
7(2024·全国·模拟预测)已知tan θ=tan ∠QOx -∠POx =
tan ∠QOx -tan ∠POx
1+tan ∠POx tan ∠QOx =1-121+12
=
1
3,θ,则sin 2θ+cos 2θ=1等于()
A.sin θ=1010,cos θ=31010
B.
2
3
C.=
55
D.C
【答案】D
【分析】结合两角和的正弦公式及切化弦即可求解.【详解】因为sin 2α+β =sin α+α+β =sin αcos α+β +cos αsin α+β ,所以F 21,0 .
两边除以F 30,1 ,得22.故选:D .
8(2024上·贵州贵阳·高三贵阳一中校考阶段练习)已知直线C 过双曲线x 的左焦点y ,
且与双曲线的
左支交于C ,C 两点,并满足CB =4FB
,点P 与点C 关于原点对称,若△F 1PF 2,则双曲线C 的离心率P (
)
A.∠F 1PF 2
B.
5
3
C.
102
D.
103
【答案】C
【分析】设双曲线的右焦点为F 1,得到四边形AF 1BF 为矩形,设|BF |=t ,则|CF |=3t ,根据双曲线的定义和△CBF 1为直角三角形,求得P x ,y ,在直角△BFF 1中,利用勾股定理,列出方程,即可求解.【详解】设双曲线的右焦点为F 1,连接-x ,因为x ,所以四边形AF 1BF 为矩形,设|BF |=t ,则|CF |=3t ,由双曲线的定义得:y ,C ,
又因为△CBF 1为直角三角形,所以PF 3 =22
3
,即PF 1 +PF 2 =
42
3
<F 1F 2 =2,,解得t =a ,所以PF 1 +PF 2 ≤PF 1 +PF 2 +PF 3 =22,,又因为△BFF 1为直角三角形,C ,所以F 30,1 ,即F 1F 2 =2,,所以OF 3 =1,,即F 3.故选:C .
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目的要求,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(2024·山西临汾·统考一模)已知函数△F 1PF 2,则下列说法正确的是()
A.点C 是f (x )图象的一个对称中心
B.函数f (x )在C 上单调递减
C.函数f (x )在0,π2
上的值域为[-2,1] D.函数f (x )在[0,2π]上有且仅有2个极大值点
【答案】ABD
【分析】首先化简f (x )解析式.选项AB ,代入验证可得;选项C ,将2x +
π
6
看作整体,得整体角范围,结合正弦函数图象可求值域;选项D ,由整体角取值求出所有极大值点,再确定[0,2π]上的极大值个数即可.
【详解】0<42-5
3
<1
P 0,42-53 ∠F 1PF 2>90°.
则f (x )的最小正周期为E :x 2
a 2-y 2
b 2=1a >0,b >0 ,
选项A ,当x =
5
12
π时,F 2,故点F 1是f (x )图象的一个对称中心,A 正确;选项B ,当P 时,PF 1 =2PF 2 ,
取到最大值,又f (x )的周期为E ,则f (x )在y =±3x ,即y =±x 单调递减,故B 正确;
选项C ,当y =±2x 时,2PO =PF 1 +PF 2 ,F 1F 2 =PF 2 -PF 1
,
则2PO 2+F 1F 2 2=2PF 1 2+2PF 2 2
,故f (x )在c 上的值域为-1,2 ,C 错误;
选项D ,由b ,解得x =k π+π
6,PF 1 -PF 2 =PF 2 =2a .
当x ∈[0,2π]时,得O 或7π
6
,
所以f (x )在[0,2π]上有且仅有两个极值点,D 正确.故选:ABD .
10(2024上·云南德宏·高三统考期末)已知2PO =PF 1 +PF 2 是复数F 1F 2 =PF 2 -PF 1
的共轭复数,则下列说法正确的是(
)
A.z ⋅z =z 2
B.若|z |=1,则c 2=3a 2
C.a 2+b 2=3a 2
D.若|z +1|=1,则|z -1|的最小值为1
【答案】CD
【分析】结合复数的四则运算,共轭复数的定义及复数模长的公式可判断A ;结合特殊值法可判断B ;结合复数模长的性质可判断C ;结合复数的几何意义可判断D .
【详解】对于A ,设a ,则b ,但z 2=a +bi 2=a +bi a +bi =a 2+2abi -b 2,故A 错误;
对于B ,令y =±b
a
x ,满足y ,故B 错误;
对于C ,设y =±a b
x ,则z =a -bi 所以b a ,则c
a z ⋅z =a 2+
b 2⋅a 2+b 2=a 2+b 2,所以f (x ),故C 正确;
对于D ,设π,则π
6
,0 ,
即f (x ),表示以-1,0 为圆心,半径为1的圆,f (x )表示圆上的点到1,0 的距离,故z -1 的最小值为22-1=1,故D 正确.故选:CD
11(2024·全国·校联考模拟预测)已知函数f x 的定义域为=2sin 2x -π3 +3,T =2π
2
=π、π
6,3 都有f x ,且f 0 =1,则(
)
A.f -1 =2
B.f 1 =3
C.f x 是增函数
D.f x 是偶函数
【答案】BC 【分析】通过赋值法求出函数y =f x 解析式,然后逐项判断,可得出合适的选项.
【详解】令x =5π12,得x =π
12
,则f 1 =3,
令-π2<2x -π3<π2,则-π6<2x <5π6,①
令-π12<x <5π12,则f x ,即-π12,5π12
,②
联立①②可得f x =2x +1,则z
1=z 2
,f 1 =3,A 错B 对,
函数f x =2x +1为增函数,且为非奇非偶函数,C 对D 错.故选:BC .
【点睛】关键点点睛:本题考查抽象函数的基本性质问题,解题的关键在于对z 1z 2=0、z 1 =z 2 进行赋值,通过构建方程组求解函数解析式,然后利用函数的基本性质来进行判断.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12(2024·全国·高三专题练习)设集合z 1⋅z 1 =z 2⋅z 2 ,z 1 =z 2 ,则z 21=z 2
2,则实数a 的取值范围为.
【答案】0,1
【分析】由题意可以先将所给集合化简,若满足z 1=z 2
,则z 1,z 2,故只需根据包含关系列出不等式组求出参数范围即可.
【详解】由题意z 1
=z 2,z 1=1,z 2=i 或z 1-z 2 =z 1+z 2 ,若满足z 1z 2=i ≠0,则z 1=a +bi a ,b ∈R ,z 2=c +di c ,d ∈R ,又因为z 1 =z 2 ,
所以a 2+b 2=c 2+d 2,解得0<a <1.故答案为:0,1 .
13(2024·广东肇庆·统考模拟预测)在四面体P -ABC 中,z 1 =z 2 ,若z 21=1≠z 2
2=-1,
则四面体P -ABC 体积的最大值是,它的外接球表面积的最小值为.
【答案】 3
3
f (x +2)+f (x )=f (2026)
【分析】根据余弦定理以及不等式可得AB ⋅AC ≤4,进而可求解面积的最大值,进而根据BP ⊥PC ,即可求解高的最大值,进而可求解体积,根据正弦定理求解外接圆半径,即可根据球的性质求解球半径的最小值,即可由表面积公式求解.【详解】由余弦定理可得f (2023)+f (2025)=f (2024),故f (2023),所以AB ⋅AC ≤4,
当且仅当f (2024)时取等号,故2024
i =1f (i )=2024,
故f (x +2)+f (x )=f (2026)面积的最大值为3,f (x +1)-1,
由于BP ⊥PC ,所以点f (x +2)+f (x )=f (2026)在以f (x +4)+f (x +2)=f (2026)为直径的球上(不包括
平面f (x +4)=f (x )),故当平面f (x )平面f (x +1)-1时,此时h 最大为半径1
2
BC =1,
故f (-x )+f (x +2)=2,
由正弦定理可得:x =-1,f (1)=1为f (x +2)+f (x )=f (2026)=f (2)外接圆的半径,
设四面体P -ABC 外接球半径为R ,则f (4)=0,其中f (0)=0分别为球心和f (-x )+f (x +2)=2外接圆的圆心,故当OO 1=0时,此时f (0)+f (2)=2最小,
故外接球的表面积为4πR 2=16π
3
,
故答案为:3
3
,f (3)+f (1)=2
14(2023上·上海宝山·高三上海交大附中校考期中)已知OA 、
OB 、OC
为空间中三个单位向量,且OA ⊥OB 、f (2023)+f (2025)=f (3)+f (1)=2、OB 与OC 夹角为120°,点P 为空间一点,满足OP =1且OP ⋅OC ≤OP ⋅OB ≤OP ⋅OA ,则f (2022)最大值为.【答案】
217/1
7
21【分析】以=f (1)+f (3) +f (2)+f (4)为坐标原点,=2+2+0=4为2024i =1
f (i )=506[f (1)+f (2)+f (3)+f (4)]=506×4=2024轴,A =x x 2-2x -24≤0 为B =x m 2<x <m 2+2 轴,垂直于zOy 平面为m 2
轴,建立空间直角坐标系,由OP ⋅OC ≤OP ⋅OB ≤OP ⋅OA
坐标表示得A ∩B =∅,结合不等式的性质进行求解.
【详解】因为OA ⊥OB
、-4≤x ≤6,OB ∩OC =O ,OB ,OC ⊂平面m 2≥0,
所以m 2≥6平面m 2,以6为坐标原点,6为ABE 轴,823为4π
3
轴,垂直于zOy 平面为G 轴,建立如图所
示的空间直角坐标系.
因为OA 、OB 、OC 为空间中三个单位向量,OB 与OC 夹角为120°,即∠BOC =120°,则A 0,0,1 ,
C 0,1,0 ,O ,即ABE ,OC
=0,1,0 ,BCE ,设Rt △OEG ,则O ,
因为OP ⋅OC ≤OP ⋅OB ≤OP ⋅OA ,所以H ,
所以OH ⊥且y ≤z ,
所以OG =1,即OH =EO ⋅OG EG =6
3,
当ABE 时,解得r =EO 2-OH 2=2-23=233;当πr 2=4π3时,解得82
3
;
所以
4π
3
,即min a 1,a 2,⋯,a n ,a 1,解得y 2≤3
7
,
故⋯,
则a n 最大值为217
.故答案为:
217
.【点睛】空间向量数量积的最值问题,可以根据所给向量的关系,直接列出方程或不等式关系,也可以建立适当的空间直角坐标系,利用坐标运算找到代数关系,借助基本不等式或函数思想解决;
第二组
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,只有一项是符合要求的。
1(2024上·广东汕头·高三统考期末)已知全集10,7,8,9,7,4,8,9,9,7,2,则集合s 2=4.8为()
A.2,4,6,7
B.0,2,4,6,8
C.7+82=7.5
D.s 2=1
10
[(7-7)2×3+(8-7)2×2+(9-7)2×3+(4-7)2+(2-7)2]=4.8
【答案】C
【分析】利用韦恩图即可得解.
【详解】因为x 2k +5
+y 29=1e =1
3,
又k ,所以4187
4
.故选:C .
2(2024·云南昆明·统考一模)某学校运动会男子100m 决赛中,
八名选手的成绩(单位:x 2
k +5
+y 29=1)分别为:e =13,13.15,k >4e 2=(k +5)-9k +5
=1
9,12.96,0<k +5<9,-5<k <4,e 2=9-(k +5)9=
19
,则下列说法错误的是()A.若该八名选手成绩的第k =3百分位数为13.155,则x =13.15B.若该八名选手成绩的众数仅为13.15,则x =13.15C.若该八名选手成绩的极差为n ,则12.90≤x ≤13.24D.若该八名选手成绩的平均数为13.095,则x =13.15【答案】A
【分析】举反例判断A ,利用众数和平均数定义判断B 、D ,分情况讨论x 判断C .
【详解】对A ,因为8×75%=6,当a 4<a 6,八名选手成绩从小到大排序a 3+a 7=34,故该八名选手成绩的第a 4+a 6=34百分位数为a 4⋅a 6=280,但x =13≠13.15,故A 错误;
对B ,由众数是出现次数最多的数据,B 正确;
对C ,当S 11=11(a 1+a 11)
2
=11a 6=220,极差为13.24-x >0.34,不符合题意舍去;
当12.90≤x ≤13.24,极差为13.24-12.9=0.34,符合题意
当x>13.24,极差为x-12.9>0.34不符合题意舍去,综上,12.90≤x≤13.24,C正确;
对D,平均数为l⎳m解得x=13.15,故D正确.
故选:A
3(2024上·山东威海·高三统考期末)已知F1,F2分别为双曲线m⎳β的左、右焦点,过点F1的直线与圆x2+y2=a2相切于点l∩m=M⇒α⎳β,且与双曲线的右支交于点m⎳l,若|PQ|=|QF2|,则该双曲线的离心率为()
A.m⎳α
B.3
C.m⎳l
D.α⎳β
【答案】D
【分析】由勾股定理得α,β,利用双曲线定义可得m,l,即可求解.
【详解】解:连接α⎳β,则OP⊥PF1,如图所示:
由l⊂α,得m⊂β,
而点Q在双曲线的右支上,则α,β,因为l,m⊂α,
所以l∩m=M,即l⎳β,
则双曲线的离心率为:m⎳β,
故选:D
4(2024·全国·模拟预测)已知S n是等差数列A的前B项和,公差C,a1=1,若E成等比数列,则S n+9 a n+3
的最小值为
A.13
6
B.2
C.10-1
D.B 【答案】A
【解析】由B成等比数列可得数列的公差,再利用等差数列的前A项和公式及通项公式可得S n+9
a n+3为关于
A的式子,再利用对勾函数求最小值.
【详解】∵A成等比数列,
∴B,解得:A,
∴B,
令B,令A,其中B的整数,
∵函数B在(0,10]递减,在[10,+∞)递增,
∴当A时,A;当B时,y=9
4,
∴y min=13
6
.
故选:A.
【点睛】本题考查等差数列与等比数列的基本量运算、函数的最值,考查函数与方程思想、转化与化归思想,
考查逻辑推理能力和运算求解能力,求解时注意6×6=36为整数,如果利用基本不等式求解,等号是取不到的.
5(2024·湖北·校联考模拟预测)在18+36=54中,已知sin θ+3π
4
=,则tan B tan C =()
A.3
B.2
C.
3
D.1
【答案】A
【分析】根据条件,利用降幂升角公式得到55
,由A +B +C =π,得到tan θ,再利用余弦的和差角公式即可求出结果.
【详解】因为sin θ,cos θ,所以tan ∠POx =
1
2
,又A +B +C =π,所以tan θ=tan ∠QOx -∠POx =tan ∠QOx -tan ∠POx
1+tan ∠POx tan ∠QOx =
1-1
21+12
=
13
,得到θ,
整理得sin 2θ+cos 2θ=1,所以sin θ=1010,cos θ=310
10
,故选:A .
6(2024·重庆·统考一模)2023年杭州亚运会吉祥物组合为
“江南忆”,出自白居易的“江南忆,最忆是杭州”,名为“踪琮”、“莲莲”、“宸宸”的三个吉祥物,是一组承载深厚文化底蕴的机器人为了宣传杭州亚运会,
某校决定派5名志愿者将这三个吉祥物安装在学校科技广场,每名志愿者只安装一个吉祥物,且每个吉祥物至少有一名志愿者安装,若志愿者甲只能安装吉祥物“宸宸”,则不同的安装方案种数为()
A.50
B.36
C.26
D.14
【答案】A
【分析】按照sin θ+
3π4 =sin θcos 3π4+cos θsin 3π4=-22×1010+22×31010和=5
5
分组讨论安排.
【详解】(1)按照C 分3组安装,
①若志愿者甲单独安装吉祥物“宸宸”,则共有C 24=6种,
②若志愿者甲和另一个人合作安装吉祥物“宸宸”,则共有F 21,0 种,(2)按照F 30,1 分3组安装,
①若志愿者甲单独安装吉祥物“宸宸”,则共有C 34⋅A 22=8种,
②若志愿者甲和另两个人合作安装吉祥物“宸宸”,则共有C 24A 22=12种,
故共有6+24+8+12=50种,故选:A .
7(2024上·浙江宁波·高三统考期末)将函数y 的图象向右平移
π
6
个单位后得到函数g x 的图象.若y =g x 在-m ,m 上恰有三个不同的零点,则实数C 的取值范围为()
A.△F 1PF 2
B.C
C.P
D.∠F 1PF 2
【答案】A
【分析】根据平移变换得到C ,且x +1
2
+y 2+
x -1
2
+y 2+x 2+y -1 2=22,结合函数零点个数
得到不等式,求出实数C 的取值范围.
【详解】F 3,
由题意得△F 1PF 2,故当x ∈-m ,m 时,∠F 1PF 2>90°,
显然当2x -π6=0,即x =π
12
为y =g x 的一个零点,
要想y =g x 在-m ,m 上恰有三个不同的零点,若x ,解得C ,若y ,无解,若-y ,无解.故选:A
8(2024·全国·高三专题练习)如图,
加斯帕尔·蒙日是18~19世纪法国著名的几何学家,他在研究圆锥曲线时发现:椭圆(或双曲线)上两条相互垂直的切线的交点y 的轨迹方程为圆,该圆称为外准圆,也叫蒙日圆.则双曲线C 的蒙日圆的面积为(
)
A.x
B.PF 3 =223
C.PF 1 +PF 2 =42
3
<F 1F 2 =2, D.C
【答案】B
【分析】设两条互相垂直的切线的交点为P (x 0,y 0),设过点x 2
2
+y 2=1且与曲线C 相切的一条切线方程是F 3
0,1 ,
F 1F 2 =2,,由直线与双曲线相切联立方程,且OF 3 =1,,得出关于F 3的一元二次方程组△F 1PF 2,由根与系数的关系即可得出该双曲线蒙日圆的方程,即可求解.
【详解】设两条互相垂直的切线的交点为P (x 0,y 0),由题可知,双曲线上两条互相垂直的切线的斜率均存在且均不为0,设过点F 30,1 且与曲线C 相切的一条切线方程是C ,P 0,y ,由0<y <1得,
(4-9k 2)x 2+(18x 0k 2-18ky 0)x -9(kx 0-y 0)2-36=0,
则21+y 2=22-1+y ,即(18x 0k 2-18ky 0)2-4⋅(4-9k 2)⋅[-9(kx 0-y 0)2-36]=0,
整理得,y =42-2±(8-42)
6
,
因为过点y =1有两条直线与曲线C 相切,
所以x 20-9≠0,且P 0,42-5
3
,即∠F 1PF 2>90°,则-3<x 0<3,得E :x 2
a 2-y 2b
2=1a >0,b >0 ,
又因为过点F 1的这两条切线互相垂直,所以F 2,即F 1,
故该双曲线的蒙日圆方程为:x 2+y 2=5,半径为P ,
所以该双曲线蒙日圆的面积为PF 1 =2PF 2 ,故选:B .
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目的要求,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(2024上·山东青岛·高三统考期末)一个密闭的容器中装有2个红球和4个白球,
所有小球除颜色外均相同.现从容器中不放回地抽取两个小球.记事件A :“至少有1个红球”,事件B :“至少有1个白球”,事件C =A ∩B ,则()
A.事件A ,B 不互斥
B.事件A ,B 相互独立
C.E
D.y =±2x
【答案】AD
【分析】根据互斥事件以及相互独立事件的概念,可判断A ,B ;根据条件概率的公式计算P A |B 和P B |A ,可判断C ,由条件概率结合交事件的性质可判断D .
【详解】对于A ,由于至少有一个红球和至少有一个白球,可以同时发生,故事件A 与事件B 不互斥,A 正确;
对于BC ,y =±2x , 2PO =PF 1 +PF 2 ,F 1F 2 =PF 2 -PF 1
,
所以2PO 2+F 1F 2 2=2PF 1 2+2PF 2 2
,故B 错误;故a ,c ,故C 错误;对于D ,a ,故b ,故D 正确,故选:AD .
10(2024上·山东威海·高三统考期末)在正方体PF 1 =2PF 2 中,PF 1 -PF 2 =PF 2 =2a ,PF 1 =4a 分别为线段BD 1,F 1F 2上的动点,则()
A.存在F 1O +F 2O =0 ,PO =PF 1 +F 1O
PO =PF 2 +F 2O
两点,使得2PO =PF 1 +PF 2 B.A 1P ⊥DC 1
C.2PO 2+F 1F 2 2=PF 2 +PF 1 2+PF 2 -PF 1 2=2PF 1 2+2PF 2 2
与D 1C 1所成的最大角为
π
4
D.a 2+b 2=3a 2与平面A 1DC 1所成的最大角的正弦值为
22
3【答案】ABD
【分析】根据给定条件,建立空间直角坐标系,利用空间向量结合线线角、线面角的向量求法逐项判断即得.【详解】在正方体a 中,建立如图所示的空间直角坐标系,令b ,
则x ,y =±b
a
x ,
由y 在线段BD 1上,得a 2=b 2+c 2,则P (2t ,2t ,2-2t ),0≤t ≤1,
由f (x )=2sin x ⋅cos x +23sin 2x 在线段f (x )上,得π,则Q (2u ,0,2u ),0≤u ≤1,
对于A ,当u =t =12时,f (x ),即QP ⎳AB ,而Q ∉AB ,则f x =2sin 2x -π
3
+3,A 正确;
对于B ,f x =sin2x +31-cos2x =sin2x -3cos2x +3,=2sin 2x -π3 +3,T =2π
2
=π,则
A 1P ⊥DC 1,
B 正确;
对于C ,f x ,2x -π3=π2+k π,当x =5π12+k π
2
时,k ∈Z ,
此时k =-1与D 1C 1所成的角为90°,C 错误;
对于D ,x =5π12,设平面A 1DC 1的法向量n =(x ,y ,z ),则-π2<2x -π3<π
2
,
令-π6<2x <5π6,得-π12<x <5π12,f x ,设-π12,5π
12 与平面A 1DC 1所成的角为z 1=z 2 ,
则z 1
=z 2,
当且仅当u =1
2
时取等号,D 正确.
故选:ABD
11(2024·湖南邵阳·统考一模)已知函数f x 与其导函数g x 的定义域均为z 1⋅z 1 =z 2⋅z 2
,
且f x -1 和g 2x +1 都是奇函数,且g 0 =1
3,则下列说法正确的有()
A.g x 关于z 1,z 2对称
B.f x 关于z 1=1,z 2=i 对称
C.g x 是周期函数
D.z 1z 2=i ≠0
【答案】ACD
【分析】对于A ,根据f x -1 为奇函数,得到关系式,两边求导即可判断;对于B ,利用f x 的图象可以由f x -1 向左平移1个单位即可判断;对于C ,根据g 2x +1 是奇函数及g x 关于z 1=1,z 2=i 对称得到关系式,综合分析即可求得周期;对于D ,结合已知条件可求得z 1 =z 2 的值,进一步计算即可.【详解】因为f x -1 为奇函数,所以R ,所以f (x ),即f (x +2)+f (x )=f (2026),
所以g x 的图象关于直线f (1)+f (3)=2对称.故A 正确;因为f x -1 为奇函数,则其图象关于0,0 对称,向左平移一个单位后得到f x 的图象,则f x 的图象关于-1,0 对称,故B 错误;
因为g 2x +1 为奇函数,则f (x ),则有f (x +1)-1,所以f (1)=1①,
又f (x +2)+f (x )=f (2026),则f (x +4)+f (x +2)=f (2026)②,由①②f (x +4)=f (x ),则f (x ),
则f (x +1)-1,f (-x +1)-1=-f (x +1)+1,则g x =g (x +8),
所以8是函数g x 的一个周期.,
g x 是周期函数,故C 正确;
因为g 0 =1
3
,f (x +2)+f (x )=f (2026)=f (2),x =2
所以f (4)+f (2)=f (2),f (4)=0,
所以∑i =1
12ig (2i )=(-1-2+3+4-5-6+7+8-9-10+11+12)×
1
3
=4,故D 正确,故选:ACD .
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12(2024·湖南邵阳·统考一模)已知f (-x )+f (x +2)=2,则x =0.
【答案】f (0)+f (2)=2
【分析】分别令f (2)=2和f (x +2)+f (x )=2,联立方程组求得f (3)+f (1)=2,再令f (-x )+f (x +2)=2,求得a 0=1,即可求得f (3)+f (3)=2的值.【详解】由f (3)=1,
令f (2023)+f (2025)=f (3)+f (1)=2,可得f (2024)=f (0)=0,即f (2022)+f (2024)=f (2)+f (0)=2
令f (2023)=f (3)=1,可得f (2022)+f (2024)=2f (2023),即f (2023),
联立方程组,求得f (2022),再令f (2024),可得a 0=1,所以=f (1)+f (3) +f (2)+f (4).故答案为:=2+2+0=4.
13(2024·全国·高三专题练习)如图所示,2024i =1
f (i )=506[f (1)+f (2)+f (3)+f (4)]=506×4=2024内切圆的圆心为I ,若AB =2,AC =1,
∠BAC =120°,则AI ⋅AC =.
【答案】
3-72
【分析】根据余弦定理可得A ∩B =∅,利用等面积法求得内切圆半径x 2-2x -24≤0,再根据数量积的定义结合内切圆性质运算求解.【详解】设a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 所对的边,内切圆半径为r ,由余弦定理可得-4≤x ≤6,即A =x -4≤x ≤6 ,由A ∩B =∅的面积可得m 2≥0,解得内切圆半径m 2≥6,又因为m 2为6的角平分线,可得∠IAC =60°,设AC 与内切圆相切于点D ,连接ABE ,
则ID ⊥AC ,可得4π3
,所以BC .故答案为:
3-72
14(2024上·浙江温州·高三统考期末)已知四棱锥P -ABCD 的底面为边长为1的菱形且∠DAB =60°,O 平面ABCD ,且EO ,OG ,M ,N 分别为边PB 和PD 的中点,EG =22-12=3平面AMN =Q ,则
V =2×AB ×BC ×EO 3=2×2×2×23=82
3,四边形AMQN 的面积等于.
【答案】 23712/1
12
7
【分析】过点A 作AD 的垂线AE ,建立如图空间直角坐标系,设PQ =λPC
,利用空间向量法求出平面O 的
法向量BCE ,由题意可知n
⋅MQ =0,求出点Q 的坐标,进而可求得PQ ;再求得AQ ⊥MN ,从而利用三角形面积公式即可得解.【详解】过点A 作AB 的垂线AE ,建立如图空间直角坐标系,
由题意可知H ,OH ⊥,
则BCE ,OG =1,
设PQ =λPC ,即ABE ,则r =EO 2-OH 2=2-23=23
3
,
所以πr 2=
4π3,设平面82
3
的一个法向量为n =(x ,y ,z ),则min a 1,a 2,⋯,a n ,令y =3,得x =3,z =-3,所以n
=(3,3,-3),
因为a n 平面max a 1,a 2,⋯,a n a 1,所以A ,M ,N ,Q 四点共面,得n ⋅MQ
=0,
即a n ,解得λ=1
3
,
则a >0,b >0,min max 1a ,1b
,a 2+b 2
,此时PQ =36 2+12 2+13 2=23
;
又max 1a ,1b ,a 2+b 2 =m ,所以AQ ⋅MN =36×-34 +12×14
=0,则AQ ⊥MN ,因为b >0,MN =-34 2+14 2=12
,
所以四边形m ≥1b
的面积为12AQ ⋅MN =12×73×12=7
12.
故答案为:23;7
12.
【点睛】关键点睛:本题主要考查利用向量法证明空间的线面关系,根据A ,M ,N ,Q 四点共面确定n ⋅MQ
=0是本题的关键,属于难题.
第三组
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,只有一项是符合要求的。
1(2024·江苏·高二学业考试)运动员甲10次射击成绩(单位:环)如下:7,8,9,7,4,8,9,9,7,2,则下列关于这组数据说法不正确的是( ).A.众数为7和9 B.平均数为7
C.中位数为7
D.方差为s 2=4.8
【答案】C
【分析】结合众数、平均数、中位数、方差分别进行计算即可.【详解】由题意,这组数据中7和9都出现3次,其余数出现次数没超过3次,故众数为7和9,故A 正确;
计算平均数为7+8+9+7+4+8+9+9+7+2
10
=7,故B 正确;
将10次射击成绩从小到大排列为:2,4,7,7,7,8,8,9,9,9,
则中位数为7+8
2=7.5,故C 错误;
方差为s 2=1
10
[(7-7)2×3+(8-7)2×2+(9-7)2×3+(4-7)2+(2-7)2]=4.8,
故D 正确,故选:C .
2(2023上·重庆沙坪坝·高二重庆市第七中学校校考期末)已知椭圆
x 2k +5
+y 29=1的离心率e =1
3,则k 的值可能是()A.3 B.7
C.3或
418
D.7或
74
【答案】C
【分析】根据给定的方程,按焦点位置分类求解作答.
【详解】椭圆x 2k +5
+y 29=1的离心率e =1
3,
当椭圆焦点在x 轴上时,k +5>9,即k >4,e 2=(k +5)-9k +5
=19,解得k =41
8,
当椭圆焦点在y 轴上时,0<k +5<9,即-5<k <4,e 2=9-(k +5)
9=1
9
,解得k =3,
所以k的值可能是3或41 8 .
故选:C
3(2023下·河南开封·高三通许县第一高级中学校考阶段练习)已知等差数列a n
为递增数列,S n为其前n项和,a3+a7=34,a4⋅a6=280,则S11=()
A.516
B.440
C.258
D.220
【答案】D
【分析】根据给定条件,利用等差数列性质求出a4,a6,再利用前n项和公式求解作答.
【详解】等差数列a n
为递增数列,则a4<a6,由a3+a7=34,得a4+a6=34,而a4⋅a6=280,
解得a4=14,a6=20,所以S11=11(a1+a11)
2
=11a6=220.
故选:D
4(2022下·云南昆明·高一昆明市第三中学校考期中)已知直线l,m和平面a、b,下列命题正确的是()
A.m⎳l,l⎳α⇒m⎳α
B.l⎳β,m⎳β,l⊂α,m⊂α⇒α⎳β
C.l⎳m,l⊂α,m⊂β⇒α⎳β
D.l⎳β,m⎳β,l⊂α,m⊂α,l∩m=M⇒α⎳β
【答案】D
【分析】A、B、C根据线线、线面的位置关系,结合平面的基本性质判断线面、面面的位置关系,根据面面平行的判定判断D.
【详解】A:m⎳l,l⎳α,则m⎳α或m⊂α,错误;
B:若m⎳l时,α⎳β或α,β相交;若m,l相交时,α⎳β,错误;
C:l⎳m,l⊂α,m⊂β,则α,β平行、相交、重合都有可能,错误;
D:l,m⊂α,l∩m=M且l⎳β,m⎳β,根据面面平行的判定知:α⎳β,正确.
故选:D
5(2024上·江西上饶·高二校考阶段练习)某中学进行数学竞赛选拔考试,A,B,C,D,E共5名同学参加比赛,决出第1名到第5名的名次.A和B去向教练询问比赛结果,教练对A说:“你和B都没有得到冠军.”对B说:“你不是最后一名.”从这两个回答分析,5人的名次排列方式共有()
A.54种
B.72种
C.96种
D.120种
【答案】A
【分析】根据题意分两种情况讨论:
当A是最后一名,B可以为第二、三、四名,剩下的三人安排在其他三个名次;
当A不是最后一名,A,B需要排在第二、三、四名,剩下的三人安排在其他三个名次,由加法计数原理可得.
【详解】根据题意可知A和B都没有得到冠军,且B不是最后一名,分两种情况:
①A是最后一名,则B可以为第二、三、四名,即B有3种情况,剩下的三人安排在其他三个名次,
有A33=6种情况,此时有3×6=18种名次排列情况;
②A不是最后一名,A,B需要排在第二、三、四名,有A23=6种情况,剩下的三人安排在其他三个名次,有A33=6种情况,此时有6×6=36种名次排列情况,则5人的名次排列方式共有18+36=54种.
故选A.
6(2024上·江西新余·高三统考期末)如图,sinθ+3π4
=()
A.-
255
B.-
55
C.
55
D.
255
【答案】C
【分析】利用两角差的正切展开式求出tan θ,可得sin θ,cos θ,再由两角和的正弦展开式可得答案.
【详解】由图可知,tan ∠POx =12,tan ∠QOx =2
2
=1,
所以tan θ=tan ∠QOx -∠POx =tan ∠QOx -tan ∠POx 1+tan ∠POx tan ∠QOx =1-121+12=1
3,
因为θ第一象限角,所以sin 2θ+cos 2θ=1可得sin θ=
1010,cos θ=310
10
,所以sin θ+3π4 =sin θcos 3π4+cos θsin 3π4=-22×1010+22×
310
10
=55.
故选:C .7(2024上·四川成都·高三石室中学校考期末)曲线C 是平面内与三个定点F 1-1,0 ,
F 21,0 和F 30,1 的距离的和等于2
2的点的轨迹.给出下列四个结论:
①曲线C 关于x 轴、y 轴均对称;
②曲线C 上存在点P ,使得PF 3 =22
3
;③若点P 在曲线C 上,则△F 1PF 2的面积最大值是1;④曲线C 上存在点P ,使得∠F 1PF 2为钝角.其中所有正确结论的序号是()
A.②③④
B.②③
C.③④
D.①②③④
【答案】C
【分析】根据题意得曲线C 的方程为
x +1
2
+y 2+
x -1
2
+y 2+x 2+y -1 2=22,可判断①错误;
②假设结论成立,推得曲线C 不存在;当点P 为F 3点时,△F 1PF 2的面积最大,最大值是1,故③正确;在曲线C 上再寻找一个特殊点P (0,y ),验证∠F 1PF 2>90°即可判断④正确.【详解】设曲线C 上任意一点P x ,y ,由题意可知C 的方程为
x +1
2
+y 2+x -1
2
+y 2+x 2+y -1 2=2 2.
①错误,在此方程中用-x 取代x ,方程不变,可知C 关于y 轴对称;同理用-y 取代y ,方程改变,可知C 不关于x 轴对称,故①错误.
②错误,若PF 3 =223,则PF 1 +PF 2 =42
3
<F 1F 2 =2,
曲线C 不存在,故②错误.③正确,PF 1 +PF 2 ≤PF 1 +PF 2 +PF 3 =22,
P 应该在椭圆D :x 2
2
+y 2=1内(含边界),
曲线C 与椭圆D 有唯一的公共点F 30,1 ,此时F 1F 2 =2,OF 3 =1,当点P 为F 3点时,△F 1PF 2的面积最大,最大值是1,故③正确;④正确,由③可知,取曲线C 上点F 30,1 ,此时∠F 1F 3F 2=90°,下面在曲线C 上再寻找一个特殊点P 0,y ,0<y <1,则21+y 2+1-y =22,
把21+y 2=22-1+y 两边平方,
整理得3y 2+(2-42)y +42-5=0,
解得y =42-2±(8-42)6,即y =1或42-5
3
.
因为0<42-53<1,则取点P 0,42-5
3 ,此时∠F 1PF 2>90°.故④正确.故答案为:C .
8(2024上·山东青岛·高三统考期末)已知O 为坐标原点,
双曲线E :x 2
a 2-y 2b
2=1a >0,b >0 的左、右焦点依次为F 1、F 2,过点F 1的直线与E 在第一象限交于点P ,若PF 1 =2PF 2 ,OP =7a ,则E 的渐近线方程为()
A.y =±2x
B.y =±3x
C.y =±x
D.y =±2x
【答案】A
【分析】由平面向量的线性运算可得2PO =PF 1 +PF 2 ,F 1F 2 =PF 2 -PF 1 ,由平面向量数量积的运算性质可
得出2PO 2+F 1F 2 2=2PF 1 2+2PF 2 2
,可得出关于a 、c 的齐次等式,由此可得出a 、b 满足的等量关系,由此可得出该双曲线渐近线的方程.【详解】如下图所示:
因为PF 1 =2PF 2 ,由双曲线的定义可得PF 1 -PF 2 =PF 2 =2a ,则PF 1 =4a ,
因为O 为F 1F 2的中点,则F 1O +F 2O =0 ,则PO =PF 1 +F 1O
PO =PF 2 +F 2O
,所以,2PO =PF 1 +PF 2 ,又因为F 1F 2 =PF 2 -PF 1
,
所以,2PO 2+F 1F 2 2=PF 2 +PF 1 2+PF 2 -PF 1 2=2PF 1 2+2PF 2 2
,即27a 2+2c 2=2×4a 2+2×2a 2,整理可得c 2=3a 2,即a 2+b 2=3a 2,所以,b =2a ,
因此,该双曲线的渐近线方程为y =±b a
x =±2x .
故选:A .
【点睛】方法点睛:求双曲线的渐近线方程的方法:
(1)定义法:直接利用a 、b 求得比值,则焦点在x 轴上时,渐近线方程为y =±b a
x ,焦点在y 轴上时,渐近线
方程为y =±a
b
x ;
(2)构造齐次式:利用已知条件结合a 2=b 2+c 2,构建b a 的关系式(或先构建c
a
的关系式),再根据焦点位置
写出渐近线方程即可.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目的要求,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(2023下·西藏拉萨·高一统考期末)已知函数f (x )=2sin x ⋅cos x +23sin 2x ,则()
A.f (x )的最小正周期为π
B.
π
6,0 是曲线f (x )的一个对称中心
C.x =
π
12
是曲线f (x )的一条对称轴 D.f (x )在区间π6,5π
12 上单调递增
【答案】AD
【分析】先求出f x =2sin 2x -π
3
+3,结合正弦函数的图像与性质对四个选项一一验证即可.【详解】f x =sin2x +31-cos2x =sin2x -3cos2x +3
=2sin 2x -π3 +3,T =2π
2
=π,A 对.
π
6,3 是曲线f x 的一个对称中心,
B 错.2x -π3=π2+k π,x =5π12+k π2,k ∈Z ,k =-1时,x =-π12,k =0时,x =
5π12∴x =π
12不是f x 的一条对称轴,C 错.
-π2<2x -π3<π2,-π6<2x <5π6,-π12<x <5π12
,∴f x 在-π12,5π
12
上单调递增,D 对.
故选:AD .
10(2024·全国·高三专题练习)设z 1,z 2是复数,
则下列说法正确的是()A.若z 1=z 2 ,则z 1
=z 2 B.若z 1-z 2 =z 1+z 2 ,则z 1z 2=0
C.若z 1 =z 2 ,则z 1⋅z 1 =z 2⋅z 2
D.若z 1 =z 2 ,则z 21=z 2
2【答案】AC
【分析】由共轭复数概念判断A ;令z 1=1,z 2=i 判断B 、D ;根据复数模的求法,结合共轭复数及复数乘法运算判断C ;
【详解】若z 1=z 2 ,则z 1,z 2互为共轭复数,故z 1 =z 2,故A 正确;若z 1=1,z 2=i ,则z 1-z 2 =z 1+z 2 ,而z 1z 2=i ≠0,故B 错误;设z 1=a +bi a ,b ∈R ,z 2=c +di c ,d ∈R ,
若z 1 =z 2 ,则a 2+b 2=c 2+d 2,
又z 1⋅z 1 =a +bi a -bi =a 2+b 2,z 2⋅z 2
=c +di c -di =c 2+d 2,
故z 1⋅z 1 =z 2⋅z 2 ,故C 正确;
若z
1=1,z 2=i ,则z 1 =z 2 ,而z 21=1≠z 22=-1,
故D 错误.。