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2023年新高考一卷数学

介于听说去年新高考一卷数学难度很高,今年全国高考结束后,笔者便想着做一做新高考一卷的数学,顺便锻炼一下LaTeX的写作能力(主要还是没事干,ddl都延期了)

以下是后四道大题的题目与题解:

T19

已知函数 $f ( x )= a ( e^{x} + a )- x$.

(1)讨论 $f ( x )$的单调性;

对于$f(x)$求导,有:

$f^{’}(x)=ae^x+1$

显然,$a≤0$时,$f(x)$单调递减

$a>0$时,在($-∞$,$-Ina$)上$f(x)$单调递减,在($-Ina$,$+∞$)上$f(x)$单调递增。

(2)证明:当 $a >0$时, $f ( x )>2Ina+1$.

显然,只需要考虑$f(-Ina)>2Ina+1$即可

代入之后即证:$a^2>Ina+\frac{1}{2} $

由$a>Ina+1$易证成立

T20

设等差数列{${a_{n}}$ }的公差为d,且 d >1.令$b_n=\frac{n^2+n}{a_n}$,记$S_n$,$T_n$分别为数列{$a_n$},{$b_n$}的前n项和。

(1)若$3a_2=3a_1,+a_3$,$S_3+T_3=21$,求{$a_n$}的通项公式;

易知,$a_1=d$,代入即可得到:

$a_n=3n$

(2)若 $bn$ 为等差数列,且 $S{99}-T_{99}=99$ ,求d

$b_n=\frac{n^2+n}{a_n}=\frac{n(n+1)}{a_n}$

设$a_n=(n-1)d+a_1=d(n-1+\frac{a_1}{d})$

显然,如果$b_n$为等差数列的话,必须满足:

$n-1+\frac{a_1}{d}=n$或$n-1+\frac{a_1}{d}=n+1$

这样我们便可以得到:

$a_1=d$ 或$a_1=2d$

代入给的求和式子,又$d>1$,因此得到$d=\frac{51}{50}$

T21

甲乙两人投球,甲投进概率为0.6,乙为0.8,第一次是谁投的概率都为0.5,投进了,继续投,没投进换人

(1)问第二次是甲投球的概率;

(2)第$i$次甲投球的概率是 $P_i $,求 $P_i$ ;

比较正常的概率递推,和21年一样

(3)随机事件 $Y$ 为甲投球的次数, $Y =1,2,…n$,求$E(y)$

设$X$为事件甲投球,$X=1$表示甲投中,$X=0$表示甲未投中,很显然,$Y=\sum_{i=1}^{n}X_i$

由基础的概率论知识不难得到:

T22

在直角坐标系$XOY$中,点 P 到 x 轴的距离等于点 P 到点(0,$\frac{1}{2}$)的距离,记动点 P 的轨迹为 W .

(1)求 W 的方程;

$y=x^2+\frac{1}{4}$

(2)已知矩形 ABCD 有三个顶点在 W 上,证明:矩形 ABCD 的周长大于$3\sqrt{3}$.

得到相应的坐标,记作($x_2,y_2$),

同理,由两条直线垂直可得,另一条直线与抛物线联立可以得到($x_3,y_3$).

由两点之间坐标公式可以得到,要证的表达式即为:

$\sqrt{(x_3-x_1)^2+(x_3^2-x_1^2)^2}+\sqrt{(x_2-x_1)^2+(x_2^2-x_1^2)^2}>\frac{3}{2}\sqrt{3}$

化简,得到:

由于我们知道,$k$要么在($-1$,$1$)之间,要么在此之外,不妨我们就取$k$在($-1$,$1$),这样,对于上面的式子进一步化简为:

分析绝对值,显然可以得出

对于函数:

求导计算可以得出,

$f(k)_{min}>\frac{3}{2}\sqrt{3}$

得证。