资源简介 2025届高考数学模拟预测卷(新高考Ⅰ)一.选择题(共8小题,满分40分,每小题5分)1.(5分)(2025 广东模拟)一组数据由小到大排列为2,4,5,x,11,14,15,39,41,50,已知该组数据的40%分位数是9.5,则x的值是( )A.6 B.7 C.8 D.92.(5分)(2023秋 鼓楼区校级期末)从圆x2+y2﹣2x﹣2y+1=0外一点P(3,2)向这个圆作两条切线,则两切线夹角的正切值为( )A. B. C. D.03.(5分)(2024春 东西湖区校级期中)已知数列{an}满足,且a1=3,则a8=( )A.3 B. C. D.4.(5分)(2024 普陀区校级开学)如图,点M,N分别是正四面体ABCD棱AB,CD上的点,设BM=x,直线MN与直线BC所成的角为θ,则对于以下两个命题,各选项判断正确的是( )①当ND=2CN时,θ随着x的增大而减小②当CN=2ND时,θ随着x的增大而增大A.①②都是真命题B.①是假命题,②是真命题C.①是真命题,②是假命题D.①②都是假命题5.(5分)(2022秋 潮州期末)已知抛物线E:y2=4x的焦点为F,过F的直线与E交于A,B两点,且|AF|=3|BF|.则△AOB的面积为( )A. B. C. D.6.(5分)2021年7月1日是我国建党100周年纪念日,5名老党员在这天相约来到革命圣地之一的西柏坡.5名老党员中有3名党员当年在同一个班,他们站成一排拍照留念时,要求同班的3名党员站在一起,且满足条件的每种排法都要拍一张照片,若将照片洗出来,每张照片0.5元(不含过塑费),且有一半的照片需要过塑,每张过塑费为0.75元.若将这些照片所需的费用平摊给每名老党员,则每名老党员需要支付的照片费为( )A.5元 B.6.3元 C.7.2元 D.9元7.(5分)(2022 南京模拟)如图,某景区欲在两山顶A,C之间建缆车,需要测量两山顶间的距离.已知山高AB=2km,CD=6km,在水平面上E处测得山顶A的仰角为30°(B、D、E在同一水平面上),山顶C的仰角为60°,∠AEC=150°,则两山顶A,C之间的距离为( )A. B. C. D.8.(5分)(2025春 观山湖区校级月考)已知函数,若不等式f(x)≥2在x∈[1,2]上恒成立,则参数a的取值范围是( )A.[1,3] B.(﹣∞,1]∪[3,+∞)C. D.二.多选题(共3小题,满分18分,每小题6分)(多选)9.(6分)已知全集U=R,集合A={x|1≤x≤3或4<x<6},集合B={x|2≤x<5},则下列集合运算正确的是( )A. UA={x|x<1或3<x<4或x>6}B.A∩( UB)={x|1≤x<2或5≤x<6}C.( UA)∪B={x|x<1或2<x<5或x>6}D. U( UB)={x|2≤x<5}(多选)10.(6分)(2023秋 牡丹区校级月考)定义在R上的函数f(x)满足,且.若f′(x)=g(x),则下列说法正确的是( )A.2π为f(x)的一个周期B.C.若f(x)max+f(x)min=2,则b=1D.f(x)在上单调递增(多选)11.(6分)(2023秋 辽宁期末)已知数列C1:0,1,0,1,0,现在对该数列进行一种变换,规则f:每个0都变为“1,0,1”,每个1都变为“0,1,0”,得到一个新数列,记数列Ck+1=f( k),k=1,2,3,…,且 n的所有项的和为Sn,则以下判断正确的是( )A. n的项数为5 3n﹣1 B.S3=22C.C4中1的个数为68 D.三.填空题(共3小题,满分15分,每小题5分)12.(5分)(2024春 青冈县校级期中)设复数z=(2+i)(1﹣2i),则|z|= .13.(5分)(2023 天津模拟)我国中医药选出的“三药三方”对治疗新冠肺炎均有显著效果,“三药”分别为金花清感颗粒、连花清瘟胶囊、血必净注射液;“三方”分别为清肺排毒汤、化湿败毒方、宜肺败毒方.若某医生从“三药三方”中随机选出三种药方,事件A表示选出的三种药方中至少有一药,事件B表示选出的三种药方中至少有一方,则P(A|B)= .14.(5分)(2024秋 杨浦区校级期中)如图,对于一个给定的四面体A1A2A3A4,存在四个依次排列且互相平行的平面α1、α2、α3、α4,使得Ai∈αi(i=1,2,3,4),且其中每相邻的两个平面间的距离都相等.记四面体A1A2A3A4夹在平面αi与αi+1之间的体积为Vi(i=1,2,3).则 .四.解答题(共5小题,满分77分)15.(13分)(2023春 资阳期末)中国茶文化源远流长,历久弥新,生生不息.某学校高中一年级某社团为了解人们喝茶习惯,利用课余时间随机对400个人进行了调查了解,得到如下列联表:不经常喝茶 经常喝茶 合计男 50 200 250女 50 100 150合计 100 300 400(1)通过计算判断,有没有99%的把握认为是否“经常喝茶”与性别有关系?(2)根据样本数据,在“经常喝茶”的人中按性别用分层抽样的方法抽取了6人.若从这6人中随机选择2人进行访谈,求所抽取的2人中至少有1名女性的概率.附表及公式P(K2≥k0) 0.15 0.10 0.05 0.010 0.005 0.001k0 2.072 2.706 3.841 6.635 7.879 10.828其中,n=a+b+c+d.16.(15分)(2025 南沙区校级模拟)如图四棱锥P﹣ABCD中,PA⊥底面ABCD,△ACD是边长为2的等边三角形,且,PA=2,点M在棱PC上.(1)求证:平面PAC⊥平面PBD;(2)若,求直线MB与平面PBD所成角的正弦值.17.(15分)(2023秋 射阳县校级期末)已知函数f(x)lnx(a∈R).(1)讨论f(x)的极值;(2)求f(x)在上的最大值g(a).18.(17分)(2025 山西模拟)在坐标平面xOy中,A1,A2分别是椭圆C:的左右顶点,且C的短轴长为2,离心率为.过OA1的中点B的直线l(不与x轴重合)与C交于D,E两点.(1)求C的方程;(2)证明:A1D⊥A1E;(3)直线A1D和A2E的斜率比值是否为定值?若是,求出该定值;若不是,说明理由.19.(17分)(2025 德阳模拟)已知函数f(x),若存在实数s、t使得对 x∈R,都有f(x+2)+sf(x+1)+f(x)=t成立,则称函数f(x)为“(s,t)函数”.(1)f(x)=ax2﹣2x(a≠0)是否为“(s,t)函数”?说明理由;(2)已知f(x)≠f(x+1),若f(x)为“(s,t)函数”,请确定实数s、t的值,使得f(x)+f(x+1)是以2为周期的周期函数;(3)已知f(x)为“(2,5)函数”,记g(x)=e2025﹣f(n)lnx(n∈N*),若g(x)在(0,2025)上单调递减,且f(1)=1,f(2)=2,求n的最小值n0,并求f(1)+f(2)+ +f(n0)的值.2025届高考数学模拟预测卷(新高考Ⅰ)参考答案与试题解析一.选择题(共8小题,满分40分,每小题5分)1.(5分)(2025 广东模拟)一组数据由小到大排列为2,4,5,x,11,14,15,39,41,50,已知该组数据的40%分位数是9.5,则x的值是( )A.6 B.7 C.8 D.9【考点】百分位数.【专题】整体思想;定义法;概率与统计;运算求解.【答案】C【分析】直接利用百分位数的求法列式求解x值.【解答】解:该组数据共10个数,由10×40%=4,可知该组数据的40%分位数是第四个数与第五个数的平均数,等于,即x=8.故选:C.【点评】本题考查百分位数的求法,是基础题.2.(5分)(2023秋 鼓楼区校级期末)从圆x2+y2﹣2x﹣2y+1=0外一点P(3,2)向这个圆作两条切线,则两切线夹角的正切值为( )A. B. C. D.0【考点】过圆外一点的圆的切线方程.【专题】转化思想;转化法;直线与圆;运算求解.【答案】A【分析】根据直线与圆位置关系,结合二倍角公式即可求解.【解答】解:由x2﹣2x+y2﹣2y+1=0得(x﹣1)2+(y﹣1)2=1,所以圆心为A(1,1),半径为r=1,设切点分别为B,C,连接PA,则∠BPC为两切线的夹角,由于,所以,由二倍角公式可得,,所以正切值为.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.3.(5分)(2024春 东西湖区校级期中)已知数列{an}满足,且a1=3,则a8=( )A.3 B. C. D.【考点】数列递推式.【专题】计算题;方程思想;定义法;点列、递归数列与数学归纳法;逻辑思维;运算求解.【答案】D【分析】由递推关系证明数列是等比数列从而得,代入n=8即可求解.【解答】解:由题意,即,所以数列是以为首项,﹣1为公比的等比数列,从而,所以,解得.故选:D.【点评】本题主要考查数列的递推公式,考查学生归纳推理与数学运算的能力,属于中档题.4.(5分)(2024 普陀区校级开学)如图,点M,N分别是正四面体ABCD棱AB,CD上的点,设BM=x,直线MN与直线BC所成的角为θ,则对于以下两个命题,各选项判断正确的是( )①当ND=2CN时,θ随着x的增大而减小②当CN=2ND时,θ随着x的增大而增大A.①②都是真命题B.①是假命题,②是真命题C.①是真命题,②是假命题D.①②都是假命题【考点】异面直线及其所成的角.【专题】转化思想;综合法;空间位置关系与距离;空间角;逻辑思维;运算求解.【答案】B【分析】根据条件,分别求出异面直线的平面角,三角形,利用余弦定理,解出三边长,利用余弦定理表示出cosθ,利用导数性质判断单调性即可.【解答】解:当ND=2CN时,作NF∥BC交BD于F点,如图,∴直线MN与直线BC所成的角即直线MN与直线NF所成角,即∠MNF=θ,设正四面体的棱长3,则CN=BF=1,FN=2,在△MBF中,由余弦定理可得MF2=BM2+BF2﹣2BM NF cos∠MBF=x2+1﹣2xcos60°=x2+1﹣x,∴MF,同理在△BCN中,由余弦定理可得BN,∴AN=BN,在△ABN中,由余弦定理可得:cos∠ABN,化简可得MN,在△FMN中,有cosθ(x∈[0,3]),令f(x),则f′(x),当x∈[0,3]时,f′(x)有正有负,函数有增有减,∴①错误;当CN=2ND时,作NE∥BC交BD于E点,如图,∴直线MN与直线BC所成角即为直线MN与直线NE所成角,即∠MNE=θ,同样设正四面体的棱长为3,则CN=BF=2,FN=2,∴ME,AN=BN,在△ABN中,有cos∠ABN,∴MN2x2﹣3x+7,即MN,△MNE中,cosθ,x∈[0,3],令f(x),则0,∴f(x)在定义域内单调递减,即x增大,f(x)减小,即cosθ减小,从而θ增大,∴②正确.故选:B.【点评】本题考查异面直线、余弦定理、导数性质、单调性等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.5.(5分)(2022秋 潮州期末)已知抛物线E:y2=4x的焦点为F,过F的直线与E交于A,B两点,且|AF|=3|BF|.则△AOB的面积为( )A. B. C. D.【考点】抛物线的焦点与准线;直线与抛物线的综合.【专题】方程思想;转化思想;转化法;圆锥曲线的定义、性质与方程;逻辑思维;运算求解.【答案】A【分析】由题意不妨设点A在第一象限,联立方程可得y2﹣4my﹣4=0,利用韦达定理求y1,y2,即可得出答案.【解答】解:抛物线E:y2=4x的焦点F为(1,0),不妨设点A在第一象限,设直线AB的方程为x=my+1(m≥0),A(x1,y1),B(x2,y2),联立,整理得y2﹣4my﹣4=0,则Δ=16(m2+1)>0,y1+y2=4m,y1y2=﹣4,又|AF|=3|BF|,则y1=﹣3y2,联立,解得,代入y1y2=﹣4得6m×(﹣2m)=﹣4,解得或(不合题意,舍去),∴,故△AOB的面积.故选:A.【点评】本题考查抛物线的性质,考查转化思想和方程思想,考查逻辑推理能力和运算能力,属于中档题.6.(5分)2021年7月1日是我国建党100周年纪念日,5名老党员在这天相约来到革命圣地之一的西柏坡.5名老党员中有3名党员当年在同一个班,他们站成一排拍照留念时,要求同班的3名党员站在一起,且满足条件的每种排法都要拍一张照片,若将照片洗出来,每张照片0.5元(不含过塑费),且有一半的照片需要过塑,每张过塑费为0.75元.若将这些照片所需的费用平摊给每名老党员,则每名老党员需要支付的照片费为( )A.5元 B.6.3元 C.7.2元 D.9元【考点】部分位置的元素有限制的排列问题.【专题】整体思想;综合法;排列组合;运算求解.【答案】B【分析】结合相邻问题捆绑法求解.【解答】解:5名老党员按要求照相共有36张照片,又将照片洗出来,每张照片0.5元(不含过塑费),且有一半的照片需要过塑,每张过塑费为0.75元.若将这些照片所需的费用平摊给每名老党员,则每名老党员需要支付的照片费为(元).故选:B.【点评】本题考查了排列、组合及简单计数问题,属基础题.7.(5分)(2022 南京模拟)如图,某景区欲在两山顶A,C之间建缆车,需要测量两山顶间的距离.已知山高AB=2km,CD=6km,在水平面上E处测得山顶A的仰角为30°(B、D、E在同一水平面上),山顶C的仰角为60°,∠AEC=150°,则两山顶A,C之间的距离为( )A. B. C. D.【考点】解三角形.【专题】计算题;转化思想;综合法;解三角形;运算求解.【答案】B【分析】利用直角三角形的边角关系,求得AE和CE的长,再利用余弦定理求得AC的长.【解答】解:因为AB=2,∠BEA=30°,所以AE=4;因为CD=6,∠CED=60°,所以;在△AEC,所以.故选:B.【点评】本题考查了三角形的边角关系应用问题,也考查了解三角形的应用问题,是基础题.8.(5分)(2025春 观山湖区校级月考)已知函数,若不等式f(x)≥2在x∈[1,2]上恒成立,则参数a的取值范围是( )A.[1,3] B.(﹣∞,1]∪[3,+∞)C. D.【考点】函数恒成立问题.【专题】分类讨论;函数思想;转化思想;数形结合法;综合法;函数的性质及应用;导数的概念及应用;逻辑思维;运算求解.【答案】D【分析】由题意可得,作h(x)=|x﹣a|和在x∈[1,2]上的图象,h(x)=|x﹣a|的图象在图象上方,分h(x)图象在g(x)图象左右两侧两种情况讨论,结合导数的几何意义即可得解.【解答】解:因为f(x)≥2在x∈[1,2]上恒成立,即,x∈[1,2],得,令,易知g(x)在[1,2]上单调递增,且值域为[0,1],作出h(x)=|x﹣a|和在x∈[1,2]上的图象,如图所示:由题意,h(x)=|x﹣a|的图象在图象上方,h(x)=|x﹣a|随a值移动,①当h(x)图象在g(x)图象左侧,h(x)移动到与g(x)相切时,设h(x)=x﹣a与相切,因为,设切点为(x0,x0﹣a),则,且由图象可得x0>0,所以,,结合图象,.②当f(x)图象在g(x)图象右侧,若f(x)与g(x)相交于点(2,1),f(2)=a﹣2=1,得a=3,结合图象,a≥3,综上,.故选:D.【点评】本题考查了函数恒成立问题、转化思想、数形结合思想及分类讨论思想,考查了导数的向何意义,属于中档题.二.多选题(共3小题,满分18分,每小题6分)(多选)9.(6分)已知全集U=R,集合A={x|1≤x≤3或4<x<6},集合B={x|2≤x<5},则下列集合运算正确的是( )A. UA={x|x<1或3<x<4或x>6}B.A∩( UB)={x|1≤x<2或5≤x<6}C.( UA)∪B={x|x<1或2<x<5或x>6}D. U( UB)={x|2≤x<5}【考点】集合的交并补混合运算.【专题】集合思想;综合法;集合;运算求解.【答案】BD【分析】利用集合的基本运算求解.【解答】解:对于A, UA={x|x<1或3<x≤4或x≥6},故A错误;对于B,因为 UB={x<2或x≥5},A={x|1≤x≤3或4<x<6},所以A∩( UB)={x|1≤x<2或5≤x<6},故B正确;对于C,因为 UA={x|x<1或3<x≤4或x≥6},B={x|2≤x<5},所以( UA)∪B={x|x<1或2≤x<5或x≥6},故C错误;对于D, U( UB)=B={x|2≤x<5},故D正确.故选:BD.【点评】本题主要考查了集合的基本运算,属于基础题.(多选)10.(6分)(2023秋 牡丹区校级月考)定义在R上的函数f(x)满足,且.若f′(x)=g(x),则下列说法正确的是( )A.2π为f(x)的一个周期B.C.若f(x)max+f(x)min=2,则b=1D.f(x)在上单调递增【考点】抽象函数的周期性;函数的单调性;函数的周期性.【专题】计算题;方程思想;转化思想;综合法;函数的性质及应用;运算求解.【答案】ABC【分析】根据题意,选项A,只需将x进行替换,得到f(x)=2b﹣f(x﹣π),进一步得出f(x+2π)=f(x);选项B,将等式两侧对应函数分别求导即可;选项C,满足,得出f(x)图象关于点中心对称,函数f(x)的最大值和最小值点也关于该点对称,求值即可;选项D,已知条件中函数f(x)没有单调性,无法做出判断,综合可得答案.【解答】解:根据题意,依次分析选项:对于A,由,将x替换成,得,因为,由上面两个式子,;将x替换成,f(x)=2b﹣f(x﹣π),所以f(x+π)=2b﹣f(x);所以f(x+2π)=2b﹣f(x+π)=2b﹣(2b﹣f(x))=f(x),所以2π为f(x)的一个周期,所以A正确;对于B,将等式两侧对应函数分别求导,得,即成立,所以B正确;对于C,满足,即函数图象关于点中心对称,函数f(x)的最大值和最小值点定存在关于点中心对称的对应关系,所以,故b=1,C正确;对于D,已知条件中函数f(x)没有单调性,无法判断f(x)在上单调递增,所以D不正确;故选:ABC.【点评】本题考查抽象函数周期性、单调性的分析,涉及导数的应用,属于中档题.(多选)11.(6分)(2023秋 辽宁期末)已知数列C1:0,1,0,1,0,现在对该数列进行一种变换,规则f:每个0都变为“1,0,1”,每个1都变为“0,1,0”,得到一个新数列,记数列Ck+1=f( k),k=1,2,3,…,且 n的所有项的和为Sn,则以下判断正确的是( )A. n的项数为5 3n﹣1 B.S3=22C.C4中1的个数为68 D.【考点】数列的应用.【专题】计算题;转化思想;综合法;等差数列与等比数列;运算求解.【答案】ABC【分析】设数列{ n}的项数为一个数列{an},可得{an}为首相a1=5,公比q=3的等比数列,据此计算可可判断每个选面的正确性.【解答】解:设数列{ n}的项数为一个数列{an},因为C1中有5项,即a1=5,根据题意:在f作用下,每个0都变为1,0,1”,每个1都变为“0,1,0”,所以有,由此可知数列{an}为首相a1=5,公比q=3的等比数列,所以{ n}的项数为,根据变换规则,若数列的各项中,1与0的个数相同,则与之相邻的下一个数列中1与0的个数也相同;若1比0多n个,则与之相邻的下一个数列中1比0的个数少n个;若1比0少n个,则与之相邻的下一个数列中1比0的个数多n个;因为C1中有5项,其中2个1,3个0,1比0少1个,所以C2的15项中,1比0的个数多1个;以此类推,若n为奇数,则数列的各项中1比0少1个,若n为偶数,则数列的各项中1比0多1个;根据以上分析 n的项数为5 3n﹣1,所以A正确;C3中共有45项,其中n=3为奇数,所以数列中有,有45﹣22=23个0,所以S3=22,所以B正确;C4中n=4,项数为5 33=135,n为偶数,所以1的个数为.所以C正确;D选项,Sn+1的值与n的奇偶有关Sn,所以D错误.故选:ABC.【点评】本题考查数列的应用,数列求和问题,等比数列的定义与通项公式的应用,等比数列的求和公式的应用,属中档题.三.填空题(共3小题,满分15分,每小题5分)12.(5分)(2024春 青冈县校级期中)设复数z=(2+i)(1﹣2i),则|z|= 5 .【考点】复数的模;复数的乘法及乘方运算.【专题】对应思想;定义法;数系的扩充和复数;运算求解.【答案】5.【分析】先化简复数z,再利用复数的模的公式求解.【解答】解:z=(2+i)(1﹣2i)=2﹣4i+i﹣2i2=4﹣3i,则.故答案为:5.【点评】本题考查复数代数形式的乘除运算,考查复数模的求法,是基础题.13.(5分)(2023 天津模拟)我国中医药选出的“三药三方”对治疗新冠肺炎均有显著效果,“三药”分别为金花清感颗粒、连花清瘟胶囊、血必净注射液;“三方”分别为清肺排毒汤、化湿败毒方、宜肺败毒方.若某医生从“三药三方”中随机选出三种药方,事件A表示选出的三种药方中至少有一药,事件B表示选出的三种药方中至少有一方,则P(A|B)= .【考点】求解条件概率.【专题】计算题;整体思想;综合法;概率与统计;运算求解;时事热点类.【答案】.【分析】利用古典概型求出事件B的概率及事件AB的概率,再利用条件概率公式计算作答.【解答】解:依题意,,听以.故答案为:.【点评】本题考查了条件概率的计算,属于基础题.14.(5分)(2024秋 杨浦区校级期中)如图,对于一个给定的四面体A1A2A3A4,存在四个依次排列且互相平行的平面α1、α2、α3、α4,使得Ai∈αi(i=1,2,3,4),且其中每相邻的两个平面间的距离都相等.记四面体A1A2A3A4夹在平面αi与αi+1之间的体积为Vi(i=1,2,3).则 .【考点】棱锥的体积.【专题】转化思想;综合法;立体几何;运算求解.【答案】.【分析】先作出辅助线,得到面面平行,故平面A2EG即为平面α2,平面A3FP即为平面α3,计算出,,,计算出.【解答】解:取A1A3的中点G,A2A4的中点P,A1A4的三等分点分别为E,F,其中E靠近A1,则A2E∥FP,EG∥A3F,又A2E 平面A3FP,FP 平面A3FP,所以A2E∥平面A3FP,同理EG∥平面A3FP,又EG∩A2E=E,所以平面A3FP∥平面A2EG,所以A1到平面A2EG的距离,A4到平面A3FP的距离,平面A2EG与A3FP的距离都相等,所以平面A2EG即为平面α2,平面A3FP即为平面α3,故,,设四面体A1A2A3A4的体积为V,因为,,所以点E到底面A1A2A3的距离为点A4到平面A1A2A3的距离的,所以,同理可得,所以,所以.故答案为:.【点评】本题考查几何体的体积问题,属中档题.四.解答题(共5小题,满分77分)15.(13分)(2023春 资阳期末)中国茶文化源远流长,历久弥新,生生不息.某学校高中一年级某社团为了解人们喝茶习惯,利用课余时间随机对400个人进行了调查了解,得到如下列联表:不经常喝茶 经常喝茶 合计男 50 200 250女 50 100 150合计 100 300 400(1)通过计算判断,有没有99%的把握认为是否“经常喝茶”与性别有关系?(2)根据样本数据,在“经常喝茶”的人中按性别用分层抽样的方法抽取了6人.若从这6人中随机选择2人进行访谈,求所抽取的2人中至少有1名女性的概率.附表及公式P(K2≥k0) 0.15 0.10 0.05 0.010 0.005 0.001k0 2.072 2.706 3.841 6.635 7.879 10.828其中,n=a+b+c+d.【考点】独立性检验;古典概型及其概率计算公式.【专题】转化思想;综合法;概率与统计;运算求解.【答案】(1)有99%的把握认为是否“经常喝茶”与性别有关系;(2).【分析】(1)先计算随机变量K2的值,再根据独立性检验原理,即可求解;(2)根据古典概型的概率公式,计算即可求解.【解答】解:(1)根据列联表中数据可得:8.889>6.635,∴有99%的把握认为是否“经常喝茶”与性别有关系;(2)∵在“经常喝茶”的人中按性别用分层抽样的方法抽取了6人,∴由表可得这6人中男性4人,女性2人,∴所求概率P.【点评】本题考查独立性检验原理的应用,古典概型的概率公式的应用,属基础题.16.(15分)(2025 南沙区校级模拟)如图四棱锥P﹣ABCD中,PA⊥底面ABCD,△ACD是边长为2的等边三角形,且,PA=2,点M在棱PC上.(1)求证:平面PAC⊥平面PBD;(2)若,求直线MB与平面PBD所成角的正弦值.【考点】空间向量法求解直线与平面所成的角;平面与平面垂直.【专题】转化思想;向量法;空间位置关系与距离;空间角;运算求解;空间想象.【答案】(1)证明过程请见解答;(2).【分析】(1)取AC的中点O,连接OB,OD,分别证明AC⊥BD,PA⊥BD,再由线面、面面垂直的判定定理即可得证;(2)先说明OC,OD,OE两两垂直,再以O为原点建系,利用向量法求线面角的正弦值即可.【解答】(1)证明:取AC的中点O,连接OB,OD,∵AB=BC,AD=CD,∴AC⊥OB,AC⊥OD,∴O,B,D三点共线,∴AC⊥BD,∵PA⊥底面ABCD,BD 底面ABCD,∴PA⊥BD,又PA,AC 平面PAC,PA∩AC=A,∴BD⊥平面PAC,∵BD 平面PBD,∴平面PAC⊥平面PBD.(2)解:取CP中点E,连接OE,则OE∥PA,∵PA⊥底面ABCD,∴EO⊥底面ABCD,∴OC,OD,OE两两垂直,故以O为原点建立如图所示的空间直角坐标系,则,∴,设平面PBD的法向量为,则,令z=1,得x=2,y=0,∴,设直线MB与平面PBD所成角为θ,则,∴直线MB与平面PBD所成角的正弦值为.【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与性质定理,面面垂直的判定定理,以及利用向量法求线面角是解题的关键,考查空间立体感,逻辑推理能力和运算能力,属于中档题.17.(15分)(2023秋 射阳县校级期末)已知函数f(x)lnx(a∈R).(1)讨论f(x)的极值;(2)求f(x)在上的最大值g(a).【考点】利用导数求解函数的极值;利用导数求解函数的最值.【专题】函数思想;定义法;导数的综合应用;逻辑思维.【答案】(1)f(x)的极大值为f(a)=﹣lna,无极小值;(2).【分析】(1)对f(x)求导,根据a的范围讨论单调性,求极值;(2)根据单调性求函数在区间上的最值.【解答】解:(1)定义域(0,+∞),,①a≤0时,f′(x)<0成立,所以f(x)在(0,+∞)上递减,所以f(x)无极值;②a>0时,当x>a时,f′(x)<0,当0<x<a时,f′(x)>0,所以f(x)在(0,a)上单调递增,(a,+∞)单调递减,所以f(x)的极大值为f(a)=﹣lna,无极小值;(2)时,f(x)在单调递减,所以;时,f(x)在上单调递增,[a,e]单调递减,所以f(x)max=f(a)=﹣lna;a≥e时,f(x)在单增,所以.综上:.【点评】本题考查导数综合应用,属于中档题.18.(17分)(2025 山西模拟)在坐标平面xOy中,A1,A2分别是椭圆C:的左右顶点,且C的短轴长为2,离心率为.过OA1的中点B的直线l(不与x轴重合)与C交于D,E两点.(1)求C的方程;(2)证明:A1D⊥A1E;(3)直线A1D和A2E的斜率比值是否为定值?若是,求出该定值;若不是,说明理由.【考点】椭圆的定点及定值问题;根据椭圆的几何特征求标准方程;根据abc及其关系式求椭圆的标准方程.【专题】方程思想;转化思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;运算求解.【答案】(1);(2)证明见解析;(3)是定值,定值为3.【分析】(1)建立关于a、b、c的方程组,即可求解椭圆C的方程;(2)设出直线l的方程及点D、E的坐标,并与椭圆方程联立,结合韦达定理计算向量与的数量积,即可证明;(3)表示出直线A1D和A2E的斜率比,结合韦达定理计算化简即可求解.【解答】解:(1)设椭圆C的半焦距为c,因为C的短轴长为2,离心率为,所以,解得a2=3,所以C的方程为:.(2)证明:由椭圆方程可得,.显然直线l的斜率不为0,则设直线l方程为:,联立,消去x得,Δ=3m2+9(m2+3)=12m2+27>0,设D(x1,y1),E(x2,y2),则,,(*)因为,所以,即A1D⊥A1E.(3)直线A1D和A2E的斜率比值为定值,理由如下:因为,由(*)知,,代入上式得,所以直线A1D和A2E的斜率比值为定值3.【点评】本题考查了直线与椭圆的综合,考查了方程思想及转化思想,属于中档题.19.(17分)(2025 德阳模拟)已知函数f(x),若存在实数s、t使得对 x∈R,都有f(x+2)+sf(x+1)+f(x)=t成立,则称函数f(x)为“(s,t)函数”.(1)f(x)=ax2﹣2x(a≠0)是否为“(s,t)函数”?说明理由;(2)已知f(x)≠f(x+1),若f(x)为“(s,t)函数”,请确定实数s、t的值,使得f(x)+f(x+1)是以2为周期的周期函数;(3)已知f(x)为“(2,5)函数”,记g(x)=e2025﹣f(n)lnx(n∈N*),若g(x)在(0,2025)上单调递减,且f(1)=1,f(2)=2,求n的最小值n0,并求f(1)+f(2)+ +f(n0)的值.【考点】函数与方程的综合运用.【专题】新定义;函数思想;综合法;定义法;函数的性质及应用;导数的综合应用;等差数列与等比数列;逻辑思维;运算求解;新定义类.【答案】(1)f(x)是“(﹣2,2a)函数”,理由见解析;(2)s=2,t∈R;(3)6072.【分析】(1)由“(s,t)函数”的定义即可判断;(2)结合“(s,t)函数”及周期函数的定义求解即可;(3)由题意可得,由g(x)在(0,2025)上单调递减,可得f(n)≥xex﹣2025在(0,2025)上恒成立.从而得f(n)≥2025,再由f(n)的解析式求解即可.【解答】解:(1)f(x)是“(﹣2,2a)函数”,理由如下:若f(x)=ax2﹣2x(a≠0)为“(s,t)函数”,则f(x+2)+sf(x+1)+f(x)=t成立,即a(x+2)2﹣2(x+2)+s[a(x+1)2﹣2(x+1)]+ax2﹣2x=t,整理得:(2a+sa)x2﹣(4a+2sa﹣2s﹣4)x+(4a+sa﹣2s﹣4)=t恒成立.所以,得s=﹣2,t=2a.即f(x)=ax2﹣2x(a≠0)是“(﹣2,2a)函数”;(2)要使得f(x)+f(x+1)是以2为周期的周期函数.即f(x)+f(x+1)=f(x+2)+f(x+3)恒成立.依题意f(x+2)+sf(x+1)+f(x)=t成立.用x+1替换上式中的x,得f(x+3)+sf(x+2)+f(x+1)=t,所以f(x+3)+sf(x+2)﹣f(x+2)+f(x+1)﹣sf(x+1)﹣f(x)=0,即f(x+3)+f(x+2)+(s﹣2)[f(x+2)﹣f(x+1)]﹣f(x+1)﹣f(x)=0,因为f(x)≠f(x+1),故f(x+2)﹣f(x+1)≠0,所以只要s﹣2=0,即s=2,t∈R时,f(x)+f(x+1)是以2为周期的周期函数;(3)因为f(x)为“(2,5)函数”,且f(1)≠f(2),由(2)知f(x)+f(x+1)是以2为周期的周期函数,且f(x+2)+2f(x+1)+f(x)=5.由f(1)=1,f(2)=2,知f(1)+f(2)=3,又因为f(3)+2f(2)+f(1)=5,所以f(2)+f(3)=2,f(3)+f(4)=3,f(4)+f(5)=2,…,可知:,得f(2k+3)﹣f(2k+1)=﹣1.即f(1),f(3),f(5),…成首项为1,公差为﹣1的等差数列;同理f(2),f(4),f(6),…成首项为2,公差为1的等差数列;故,因为g(x)=ex﹣2025﹣f(n)lnx(n∈N*),在(0,2025)上单调递减,故,即f(n)≥xex﹣2025在(0,2025)上恒成立.故只要f(n)≥2025,所以n的最小值n0=4048,所以f(1)+f(2)+…+f(4048)=6072.【点评】本题考查了“(s,t)函数”的定义及性质、等差数列的定义及通项公式,考查了导数的综合运用,属于难题.21世纪教育网(www.21cnjy.com) 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