浙江省2022届高三下学期数学高考冲刺卷(二)
一、单选题
1.(2022·浙江模拟)已知全集,集合.若,则( )
A.4 B.3 C.2 D.0
2.(2022·浙江模拟)已知复数满足,则共轭复数在复平面内对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
3.(2022·浙江模拟)已知是两个不同的平面,直线,且,那么“”是“”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
4.(2022·浙江模拟)若一个几何体的三视图如图所示,则该几何体最长的棱长为( )
A. B. C. D.
5.(2022·浙江模拟)已知点满足不等式组,点,为坐标原点,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
6.(2022·浙江模拟)如图,S﹣ABC是正三棱锥且侧棱长为a,E,F分别是SA,SC上的动点,三角形BEF的周长的最小值为,则侧棱SA,SC的夹角为( )
A.30° B.60° C.20° D.90°
7.(2022·辽阳二模)函数 的部分图象大致为( )
A. B.
C. D.
8.(2022·浙江模拟)设函数,其中,若对任意的,在上有且仅有4个零点,则下列的值中不满足条件的是( )
A. B. C. D.
9.(2022·浙江模拟)已知双曲线的左 右焦点分别为,M为右支上一点,的内切圆圆心为Q,直线交x轴于点N,,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
10.(2022·嘉兴模拟)已知数列满足,,为数列的前n项和,则( )
A. B.
C. D.
二、填空题
11.(2022·浙江模拟)如图所示,角的终边与单位圆交于点,已知点的坐标为,则 .
12.(2022·长春模拟)已知,则的值为 .
13.(2022·浙江模拟)若函数f(x)=64x6表示为f(x)=a0+a1(2x-1)+a2(2x-1)2+…+a6(2x-1)6,其中a0,a1,a2,…,a6为实数,则a5= ,a2+a4+a6= .
14.(2020高二上·浙江开学考)已知 中,角A,B,C所对的边分别是 ,已知 , 是边 上一点,且 ,则 = ; = .
15.(2022·浙江模拟)随机变量的分布列如下表,其中.当 时,取最小值;当 时,有最小值.
1 2 3
p p
16.(2022·浙江模拟)双曲线的左 右顶点分别为,过点的直线交该双曲线于点,设直线的斜率为,直线的斜率为,已知轴时,,则双曲线的离心率 ;若点在双曲线右支上,则的取值范围是 .
17.(2022·浙江模拟)已知平面向量,,满足与的夹角为锐角,,,,且的最小值为,则实数的值是 ,向量的取值范围是 .
三、解答题
18.(2022·浙江模拟)向量,,函数.
(1)求函数的对称中心;
(2)若函数在上有5个零点,求的取值范围;
(3)在中,内角,,的对边分别为,,,的角平分线交于点,且恰好为函数的最大值.若此时,求的最小值.
19.(2022·和平模拟)如图,在四棱台中,底面四边形ABCD为菱形,平面.
(1)若点是的中点,求证:平面
(2)求直线与平面所成角的余弦值;
(3)棱上存在点,使得,求平面与平面的夹角的正弦值.
20.(2022·浙江模拟)已知数列的前项和为,点在直线上.
(1)求数列的通项公式;
(2)记,数列的前项和为,求使得成立的的最大值.
21.(2022·浙江模拟)已知抛物线:经过点,焦点为F,PF=2,过点的直线与抛物线有两个不同的交点,,且直线交轴于,直线交轴于.
(1)求抛物线C的方程
(2)求直线的斜率的取值范围;
(3)设为原点,,,求证:为定值.
22.(2022·浙江模拟)已知函数.
(1)若,求函数的单调递增区间;
(2)(ⅰ)若是函数的极大值点,记函数的极小值为,求证:;
(ⅱ)若在区间上有两个极值点.求证:.(提示:).
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】交集及其运算;补集及其运算
【解析】【解答】解:因为,又,
所以,即且,又,所以;
故答案为:A
【分析】首先用列举法表示全集U,再根据补集的结果得到,即可得到,可得答案.
2.【答案】D
【知识点】复数在复平面中的表示;复数代数形式的混合运算
【解析】【解答】因为
所以,
所以,
所以在复平面内对应的点为,位于第四象限.
故答案为:D
【分析】根据复数的运算法则进行化简,根据共轭复数的定义, 结合复数的几何意义进行求解,即可得答案.
3.【答案】B
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断;空间中直线与平面之间的位置关系
【解析】【解答】解:当直线,且,,则,或,与相交,故充分性不成立,
当直线,且,时,,故必要性成立,
所以,“”是“”的必要而不充分条件.
故答案为:B
【分析】 根据空间线面位置关系,结合充分条件、必要条件的定义即可得答案.
4.【答案】D
【知识点】由三视图还原实物图
【解析】【解答】如图所示,
长方体中,其中,
则该三视图对应的几何体为三棱锥,
其中该几何体最长的棱为.
故答案为:D.
【分析】该三视图对应的几何体为三棱锥,把三棱锥放到长方体中可得答案.
5.【答案】B
【知识点】简单线性规划
【解析】【解答】解:,,所以,设,则,不等式组表示的平面区域如图所示,
当直线过时,取得最大值,;
当直线过时,取得最小值,;则的取值范围是.
故答案为:B.
【分析】 画出约束条件的可行域,转化目标函数的解析式,利用目标函数的最大值,判断最优解,代入约束条件求解即可得答案.
6.【答案】A
【知识点】棱锥的结构特征
【解析】【解答】把正三棱锥沿SB剪开,并展开,形成三个全等的等腰三角形,△SBC、△SCA、△SAB',
连接BB',交SC于F,交SA于E,则线段BB′就是△BEF的最小周长,BB'=,
又SB=SB'=a,根据勾股定理,SB2+SB'2=BB'2=2a2,
△SBB'是等腰直角三角形,
∴∠BSB'=90°,
∴∠ASC=,
∴侧棱SA,SC的夹角为30°
故答案为:A.
【分析】 由题意,△BEF的周长的最小值为 ,即沿多面体表面从B到B′经过的长度的最小值为,可将此几何体沿SB剪开,变多面体表面上的轨迹长度问题为平面上的两点间距离问题,展开后得到等腰三角形SBB',可求得此时∠BSB'=90°,再由正三棱锥的性质得SA, SC的夹角为30°,得出答案.
7.【答案】A
【知识点】函数的单调性及单调区间;奇函数与偶函数的性质
【解析】【解答】因为 ,定义域为R,又 ,
所以 是奇函数,排除C;
当 时, , ,则 且 单调递增,排除B,D.
故答案为:A.
【分析】通过奇偶性排除C选项,再结合函数的单调性排除B、D选项即可.
8.【答案】B
【知识点】余弦函数的性质
【解析】【解答】解:设,则,所以在,上有4个零点,
可知,所以,
又,所以,即,满足的只有,
故答案为:B.
【分析】利用换元思想转化为在,上有4个零点,则需满足,进而根据φ的取值范围得到的取值范围即可.
9.【答案】A
【知识点】双曲线的定义;余弦定理
【解析】【解答】如图,设内切圆Q与的三边分别切于三点,过作轴于点,
易得,
又由双曲线定义得,即,又,
故,即点横坐标为,又,则,故直线的方程为,代入,
解得,即,又,则,故,
又,则,,在中,由余弦定理得,
即,化简得,即,解得或,又离心率大于1,故离心率为.
故答案为:A.
【分析】先由切线长定理及双曲线的定义求得Q点横坐标为a,再由直线的方程求出,再借助,进而得,在中,由双曲线的定义及余弦定理即可求出双曲线的离心率.
10.【答案】D
【知识点】数列的递推公式
【解析】【解答】当,时,因为,所以,
又因为,
且,
下证,
即证,
即证,
即证,
即证,
即证
令,即证,当,时,不等式恒成立.
因此,,
所以
,
又因为,
故答案为:D.
【分析】先判断,通过缩放得到,再通过分析法证得,结合裂项相消即可得证,又有证得即可.
11.【答案】
【知识点】二倍角的正切公式;任意角三角函数的定义
【解析】【解答】由三角函数的定义可得,所以.
故答案为:.
【分析】 由题意,利用任意角的三角函数的定义,二倍角的正切公式,计算求得 的值.
12.【答案】
【知识点】分段函数的应用
【解析】【解答】.
故答案为:.
【分析】将3代入对应解析式依次推导即可.
13.【答案】6;31
【知识点】二项式定理;二项式系数的性质
【解析】【解答】64x6=[1+(2x-1)]6=a0+a1(2x-1)+a2(2x-1)2+…+a6(2 x-1)6,
∴,
故答案为:6, 31
【分析】由题意可得[1+(2x-1)]6=a0+a1(2x-1)+a2(2x-1)2+…+a6(2 x-1)6,再利用二项展开式的通项公式求出a5的值以及 a2+a4+a6 的值。
14.【答案】;
【知识点】两角和与差的正弦公式;正弦定理;余弦定理
【解析】【解答】解: ,
设 , ,
中, ,
中, ,
中, ,
,
D是边AC上一点,所以 ,
,
故答案为: ; .
【分析】直接用余弦定理可求 .设 , , 中,用正弦定理得出 ; 中, ; 中, ,再用两角差的正弦公式求出 ,则 可求.
15.【答案】;
【知识点】离散型随机变量的期望与方差
【解析】【解答】解:由题意可得,
故当时,取最小值;
,
因为对称轴方程为,,
故当时,取最小值.
故答案为:;.
【分析】求出,,再利用函数的性质求解出答案。
16.【答案】;
【知识点】双曲线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【解答】当轴时,,
所以,从而,所以;
由题意知,.设直线的方程为,
联立,整理得:
又
故
所以可知,当点在右支运动时,由渐近线方程为可知:,故.
故答案为:,
【分析】 当轴时,,由已知可得,求解可得a,从而可得e,设直线的方程为,联立可得,可得,从而可求 的取值范围 .
17.【答案】;
【知识点】平面向量的数量积运算
【解析】【解答】①由题
因为,,所以
因最小值为,且由二次函数分析可知,当时,最小
所以,解得
又因为与的夹角为锐角,所以,故;
②因为
又有
将模长代入,设
即原式
因为,所以
故答案为:①;②
【分析】 (1)先假设向量与的夹角为θ,对于通常采用平方法,然后转换为关于t的二次函数,通过配方法得出最小值,从而求出t的值;
(2)采用的是坐标法,在(1)的结论下,再利用 ,然后利用数量积的运算,将目标式转换为三角函数来求 的取值范围 .
18.【答案】(1)解:∵,,∴,
∴.
令得,∴的对称中心为(Z)
(2)解:当时,,又在上有5个零点,
∴,∴的取值范围为
(3)解:由恰好为函数的最大值可得,
即,∵,则可解,则,
在中,由,可得,
在中,由,可得,
∴,
在中,,
则可得,,
则
,
∵,,
∴,
当且仅当等号成立,故的最小值为
【知识点】基本不等式;平面向量的数量积运算;正弦定理
【解析】【分析】(1)由数量积的坐标运算求得f (x)的解析式,化简后令 ,可得函数的对称中心;
(2)当 时,, 结合 在上有5个零点, 得 ,由此可得a的取值范围;
(3) 由恰好为函数的最大值可得, 求出 ,得 ,在△ACD和△BCD中,分别求出AD, BD,求得c,再由正弦定理得a与b,然后利用基本不等式求 的最小值.
19.【答案】(1)证明:取的中点为,连接,
在菱形中,因为,则,
而平面,平面,故平面,
由四棱台可得,而,
故,故,故四边形为平行四边形,
故,而平面,平面,故平面,
因为, 平面,平面,
故平面平面,而平面,故平面.
(2)解:
在平面中,过作的垂线,与交于,
因为平面,平面,故,
同理,故可建立如图所示的空间直角坐标系,
故,
,
故,,所以,
所以,故,
而平面的一个法向量为,
设直线与平面所成的角为,
则.
(3)解:由可得,
故,而,
设平面的法向量为,
则即,取,则,
故,
结合(2)的平面的一个法向量为,
故,
设平面与平面的夹角为,则.
故平面与平面的夹角的正弦值为.
【知识点】直线与平面平行的判定;用空间向量研究二面角
【解析】【分析】 (1)利用面面平行证明线面平行即可;
(2)以A为原点建立空间直角坐标系,利用法向量计算线面所成角的余弦值;
(3)结合(2)中的计算,利用法向量计算平面与平面的夹角的正弦值 .
20.【答案】(1)解:点在直线上,,
当时,,解得:;
当时,,,
即,,
数列是以为首项,2为公比的等比数列,,
.
(2)解:由(1)得:,
,
由得:,,则,
,则,
使得成立的的最大值为9.
【知识点】数列的求和;数列的递推公式
【解析】【分析】(1)由已知点在直线上, 可得 , 利用递推公式可求出 数列的通项公式;
(2)由(1)可求 , 再利用裂项相消法可求出Tn,进而求出 的最大值.
21.【答案】(1)解:抛物线:经过点,
PF=1+2
解得,故抛物线方程为:
(2)解:由题意,直线的斜率存在且不为,
设过点的直线的方程为,
设,
联立方程组可得,
消可得,
,且,
解得,且,
则,,
又、要与轴相交,
直线不能经过点,即,
故直线的斜率的取值范围是;
(3)证明:设点,,
则,,
因为,所以,
故,同理,
直线的方程为
,
令,得,同理可得,
因为
,
,
为定值.
【知识点】抛物线的定义;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】 (1)根据抛物线的定义求出p的值,进而得到抛物线C的方程;
(2)显然直线 的斜率存在,设直线 的方程为 , 与抛物线方程联立,根据△> 0结合题目条件即可求出直线的斜率的取值范围;
(3) 设, 由(2)可知 ,, 求出直线PA的方程,进而得到M的坐标,同理可得N的坐标,再结合 ,, 表达出的值,再把,代入 的表达式中化简,即可证得 为定值.
22.【答案】(1)解:,
令,则或,
所以的单调递增区间为和
(2)证明:(ⅰ),
因为是函数的极大值点,所以,
函数的极小值为,
令,
则,
令,
则,
所以函数在上递减,即函数在上递减,
又因,,
故存在,使得,
当时,,当时,,
所以函数在上递增,在上递减,
所以,
由,得,
得,
所以;
(ⅱ),
因为在区间上有两个极值点,
所以在递增,在递减,在递增,
即,且,
解得,或,
当时,
;
当时,,
,
因为,
要证,只需证,
而,
当时,,当时,,
所以在递减,在递增,在递减,
又因为,
所以当时,,
所以.
【知识点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数最大(小)值
【解析】【分析】 (1)将a = 1代入,求导,令f' (x)> 0,求出解集,即可得到函数的单调递增区间;
(2)( i )分析可知a > 3,则 , 令 利用导数证明函数 的最大值小于0即可证出 ;
(ⅱ)分析可知 ,或, 然后分 ,或, 讨论即可.
1 / 1浙江省2022届高三下学期数学高考冲刺卷(二)
一、单选题
1.(2022·浙江模拟)已知全集,集合.若,则( )
A.4 B.3 C.2 D.0
【答案】A
【知识点】交集及其运算;补集及其运算
【解析】【解答】解:因为,又,
所以,即且,又,所以;
故答案为:A
【分析】首先用列举法表示全集U,再根据补集的结果得到,即可得到,可得答案.
2.(2022·浙江模拟)已知复数满足,则共轭复数在复平面内对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】D
【知识点】复数在复平面中的表示;复数代数形式的混合运算
【解析】【解答】因为
所以,
所以,
所以在复平面内对应的点为,位于第四象限.
故答案为:D
【分析】根据复数的运算法则进行化简,根据共轭复数的定义, 结合复数的几何意义进行求解,即可得答案.
3.(2022·浙江模拟)已知是两个不同的平面,直线,且,那么“”是“”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断;空间中直线与平面之间的位置关系
【解析】【解答】解:当直线,且,,则,或,与相交,故充分性不成立,
当直线,且,时,,故必要性成立,
所以,“”是“”的必要而不充分条件.
故答案为:B
【分析】 根据空间线面位置关系,结合充分条件、必要条件的定义即可得答案.
4.(2022·浙江模拟)若一个几何体的三视图如图所示,则该几何体最长的棱长为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】由三视图还原实物图
【解析】【解答】如图所示,
长方体中,其中,
则该三视图对应的几何体为三棱锥,
其中该几何体最长的棱为.
故答案为:D.
【分析】该三视图对应的几何体为三棱锥,把三棱锥放到长方体中可得答案.
5.(2022·浙江模拟)已知点满足不等式组,点,为坐标原点,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】简单线性规划
【解析】【解答】解:,,所以,设,则,不等式组表示的平面区域如图所示,
当直线过时,取得最大值,;
当直线过时,取得最小值,;则的取值范围是.
故答案为:B.
【分析】 画出约束条件的可行域,转化目标函数的解析式,利用目标函数的最大值,判断最优解,代入约束条件求解即可得答案.
6.(2022·浙江模拟)如图,S﹣ABC是正三棱锥且侧棱长为a,E,F分别是SA,SC上的动点,三角形BEF的周长的最小值为,则侧棱SA,SC的夹角为( )
A.30° B.60° C.20° D.90°
【答案】A
【知识点】棱锥的结构特征
【解析】【解答】把正三棱锥沿SB剪开,并展开,形成三个全等的等腰三角形,△SBC、△SCA、△SAB',
连接BB',交SC于F,交SA于E,则线段BB′就是△BEF的最小周长,BB'=,
又SB=SB'=a,根据勾股定理,SB2+SB'2=BB'2=2a2,
△SBB'是等腰直角三角形,
∴∠BSB'=90°,
∴∠ASC=,
∴侧棱SA,SC的夹角为30°
故答案为:A.
【分析】 由题意,△BEF的周长的最小值为 ,即沿多面体表面从B到B′经过的长度的最小值为,可将此几何体沿SB剪开,变多面体表面上的轨迹长度问题为平面上的两点间距离问题,展开后得到等腰三角形SBB',可求得此时∠BSB'=90°,再由正三棱锥的性质得SA, SC的夹角为30°,得出答案.
7.(2022·辽阳二模)函数 的部分图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】函数的单调性及单调区间;奇函数与偶函数的性质
【解析】【解答】因为 ,定义域为R,又 ,
所以 是奇函数,排除C;
当 时, , ,则 且 单调递增,排除B,D.
故答案为:A.
【分析】通过奇偶性排除C选项,再结合函数的单调性排除B、D选项即可.
8.(2022·浙江模拟)设函数,其中,若对任意的,在上有且仅有4个零点,则下列的值中不满足条件的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】余弦函数的性质
【解析】【解答】解:设,则,所以在,上有4个零点,
可知,所以,
又,所以,即,满足的只有,
故答案为:B.
【分析】利用换元思想转化为在,上有4个零点,则需满足,进而根据φ的取值范围得到的取值范围即可.
9.(2022·浙江模拟)已知双曲线的左 右焦点分别为,M为右支上一点,的内切圆圆心为Q,直线交x轴于点N,,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】双曲线的定义;余弦定理
【解析】【解答】如图,设内切圆Q与的三边分别切于三点,过作轴于点,
易得,
又由双曲线定义得,即,又,
故,即点横坐标为,又,则,故直线的方程为,代入,
解得,即,又,则,故,
又,则,,在中,由余弦定理得,
即,化简得,即,解得或,又离心率大于1,故离心率为.
故答案为:A.
【分析】先由切线长定理及双曲线的定义求得Q点横坐标为a,再由直线的方程求出,再借助,进而得,在中,由双曲线的定义及余弦定理即可求出双曲线的离心率.
10.(2022·嘉兴模拟)已知数列满足,,为数列的前n项和,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】数列的递推公式
【解析】【解答】当,时,因为,所以,
又因为,
且,
下证,
即证,
即证,
即证,
即证,
即证
令,即证,当,时,不等式恒成立.
因此,,
所以
,
又因为,
故答案为:D.
【分析】先判断,通过缩放得到,再通过分析法证得,结合裂项相消即可得证,又有证得即可.
二、填空题
11.(2022·浙江模拟)如图所示,角的终边与单位圆交于点,已知点的坐标为,则 .
【答案】
【知识点】二倍角的正切公式;任意角三角函数的定义
【解析】【解答】由三角函数的定义可得,所以.
故答案为:.
【分析】 由题意,利用任意角的三角函数的定义,二倍角的正切公式,计算求得 的值.
12.(2022·长春模拟)已知,则的值为 .
【答案】
【知识点】分段函数的应用
【解析】【解答】.
故答案为:.
【分析】将3代入对应解析式依次推导即可.
13.(2022·浙江模拟)若函数f(x)=64x6表示为f(x)=a0+a1(2x-1)+a2(2x-1)2+…+a6(2x-1)6,其中a0,a1,a2,…,a6为实数,则a5= ,a2+a4+a6= .
【答案】6;31
【知识点】二项式定理;二项式系数的性质
【解析】【解答】64x6=[1+(2x-1)]6=a0+a1(2x-1)+a2(2x-1)2+…+a6(2 x-1)6,
∴,
故答案为:6, 31
【分析】由题意可得[1+(2x-1)]6=a0+a1(2x-1)+a2(2x-1)2+…+a6(2 x-1)6,再利用二项展开式的通项公式求出a5的值以及 a2+a4+a6 的值。
14.(2020高二上·浙江开学考)已知 中,角A,B,C所对的边分别是 ,已知 , 是边 上一点,且 ,则 = ; = .
【答案】;
【知识点】两角和与差的正弦公式;正弦定理;余弦定理
【解析】【解答】解: ,
设 , ,
中, ,
中, ,
中, ,
,
D是边AC上一点,所以 ,
,
故答案为: ; .
【分析】直接用余弦定理可求 .设 , , 中,用正弦定理得出 ; 中, ; 中, ,再用两角差的正弦公式求出 ,则 可求.
15.(2022·浙江模拟)随机变量的分布列如下表,其中.当 时,取最小值;当 时,有最小值.
1 2 3
p p
【答案】;
【知识点】离散型随机变量的期望与方差
【解析】【解答】解:由题意可得,
故当时,取最小值;
,
因为对称轴方程为,,
故当时,取最小值.
故答案为:;.
【分析】求出,,再利用函数的性质求解出答案。
16.(2022·浙江模拟)双曲线的左 右顶点分别为,过点的直线交该双曲线于点,设直线的斜率为,直线的斜率为,已知轴时,,则双曲线的离心率 ;若点在双曲线右支上,则的取值范围是 .
【答案】;
【知识点】双曲线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【解答】当轴时,,
所以,从而,所以;
由题意知,.设直线的方程为,
联立,整理得:
又
故
所以可知,当点在右支运动时,由渐近线方程为可知:,故.
故答案为:,
【分析】 当轴时,,由已知可得,求解可得a,从而可得e,设直线的方程为,联立可得,可得,从而可求 的取值范围 .
17.(2022·浙江模拟)已知平面向量,,满足与的夹角为锐角,,,,且的最小值为,则实数的值是 ,向量的取值范围是 .
【答案】;
【知识点】平面向量的数量积运算
【解析】【解答】①由题
因为,,所以
因最小值为,且由二次函数分析可知,当时,最小
所以,解得
又因为与的夹角为锐角,所以,故;
②因为
又有
将模长代入,设
即原式
因为,所以
故答案为:①;②
【分析】 (1)先假设向量与的夹角为θ,对于通常采用平方法,然后转换为关于t的二次函数,通过配方法得出最小值,从而求出t的值;
(2)采用的是坐标法,在(1)的结论下,再利用 ,然后利用数量积的运算,将目标式转换为三角函数来求 的取值范围 .
三、解答题
18.(2022·浙江模拟)向量,,函数.
(1)求函数的对称中心;
(2)若函数在上有5个零点,求的取值范围;
(3)在中,内角,,的对边分别为,,,的角平分线交于点,且恰好为函数的最大值.若此时,求的最小值.
【答案】(1)解:∵,,∴,
∴.
令得,∴的对称中心为(Z)
(2)解:当时,,又在上有5个零点,
∴,∴的取值范围为
(3)解:由恰好为函数的最大值可得,
即,∵,则可解,则,
在中,由,可得,
在中,由,可得,
∴,
在中,,
则可得,,
则
,
∵,,
∴,
当且仅当等号成立,故的最小值为
【知识点】基本不等式;平面向量的数量积运算;正弦定理
【解析】【分析】(1)由数量积的坐标运算求得f (x)的解析式,化简后令 ,可得函数的对称中心;
(2)当 时,, 结合 在上有5个零点, 得 ,由此可得a的取值范围;
(3) 由恰好为函数的最大值可得, 求出 ,得 ,在△ACD和△BCD中,分别求出AD, BD,求得c,再由正弦定理得a与b,然后利用基本不等式求 的最小值.
19.(2022·和平模拟)如图,在四棱台中,底面四边形ABCD为菱形,平面.
(1)若点是的中点,求证:平面
(2)求直线与平面所成角的余弦值;
(3)棱上存在点,使得,求平面与平面的夹角的正弦值.
【答案】(1)证明:取的中点为,连接,
在菱形中,因为,则,
而平面,平面,故平面,
由四棱台可得,而,
故,故,故四边形为平行四边形,
故,而平面,平面,故平面,
因为, 平面,平面,
故平面平面,而平面,故平面.
(2)解:
在平面中,过作的垂线,与交于,
因为平面,平面,故,
同理,故可建立如图所示的空间直角坐标系,
故,
,
故,,所以,
所以,故,
而平面的一个法向量为,
设直线与平面所成的角为,
则.
(3)解:由可得,
故,而,
设平面的法向量为,
则即,取,则,
故,
结合(2)的平面的一个法向量为,
故,
设平面与平面的夹角为,则.
故平面与平面的夹角的正弦值为.
【知识点】直线与平面平行的判定;用空间向量研究二面角
【解析】【分析】 (1)利用面面平行证明线面平行即可;
(2)以A为原点建立空间直角坐标系,利用法向量计算线面所成角的余弦值;
(3)结合(2)中的计算,利用法向量计算平面与平面的夹角的正弦值 .
20.(2022·浙江模拟)已知数列的前项和为,点在直线上.
(1)求数列的通项公式;
(2)记,数列的前项和为,求使得成立的的最大值.
【答案】(1)解:点在直线上,,
当时,,解得:;
当时,,,
即,,
数列是以为首项,2为公比的等比数列,,
.
(2)解:由(1)得:,
,
由得:,,则,
,则,
使得成立的的最大值为9.
【知识点】数列的求和;数列的递推公式
【解析】【分析】(1)由已知点在直线上, 可得 , 利用递推公式可求出 数列的通项公式;
(2)由(1)可求 , 再利用裂项相消法可求出Tn,进而求出 的最大值.
21.(2022·浙江模拟)已知抛物线:经过点,焦点为F,PF=2,过点的直线与抛物线有两个不同的交点,,且直线交轴于,直线交轴于.
(1)求抛物线C的方程
(2)求直线的斜率的取值范围;
(3)设为原点,,,求证:为定值.
【答案】(1)解:抛物线:经过点,
PF=1+2
解得,故抛物线方程为:
(2)解:由题意,直线的斜率存在且不为,
设过点的直线的方程为,
设,
联立方程组可得,
消可得,
,且,
解得,且,
则,,
又、要与轴相交,
直线不能经过点,即,
故直线的斜率的取值范围是;
(3)证明:设点,,
则,,
因为,所以,
故,同理,
直线的方程为
,
令,得,同理可得,
因为
,
,
为定值.
【知识点】抛物线的定义;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】 (1)根据抛物线的定义求出p的值,进而得到抛物线C的方程;
(2)显然直线 的斜率存在,设直线 的方程为 , 与抛物线方程联立,根据△> 0结合题目条件即可求出直线的斜率的取值范围;
(3) 设, 由(2)可知 ,, 求出直线PA的方程,进而得到M的坐标,同理可得N的坐标,再结合 ,, 表达出的值,再把,代入 的表达式中化简,即可证得 为定值.
22.(2022·浙江模拟)已知函数.
(1)若,求函数的单调递增区间;
(2)(ⅰ)若是函数的极大值点,记函数的极小值为,求证:;
(ⅱ)若在区间上有两个极值点.求证:.(提示:).
【答案】(1)解:,
令,则或,
所以的单调递增区间为和
(2)证明:(ⅰ),
因为是函数的极大值点,所以,
函数的极小值为,
令,
则,
令,
则,
所以函数在上递减,即函数在上递减,
又因,,
故存在,使得,
当时,,当时,,
所以函数在上递增,在上递减,
所以,
由,得,
得,
所以;
(ⅱ),
因为在区间上有两个极值点,
所以在递增,在递减,在递增,
即,且,
解得,或,
当时,
;
当时,,
,
因为,
要证,只需证,
而,
当时,,当时,,
所以在递减,在递增,在递减,
又因为,
所以当时,,
所以.
【知识点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数最大(小)值
【解析】【分析】 (1)将a = 1代入,求导,令f' (x)> 0,求出解集,即可得到函数的单调递增区间;
(2)( i )分析可知a > 3,则 , 令 利用导数证明函数 的最大值小于0即可证出 ;
(ⅱ)分析可知 ,或, 然后分 ,或, 讨论即可.
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