广东省深圳实验学校高中部2024届高三教学情况测试(一)数学试题(含解析)

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名称 广东省深圳实验学校高中部2024届高三教学情况测试(一)数学试题(含解析)
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文件大小 443.4KB
资源类型 试卷
版本资源 通用版
科目 数学
更新时间 2024-09-14 18:35:18

文档简介

广东省深圳实验学校高中部2024届高三教学情况测试(一)数学试题
1.(2024高三下·深圳模拟)已知集合,,则(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】交、并、补集的混合运算
【解析】【解答】集合或,
集合或,
则 , 或
故答案为:A.
【分析】
先解出集合A、B,根据交集、补集的定义,即可求解.
2.(2024高三下·深圳模拟)已知复数,则(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】复数代数形式的乘除运算;共轭复数
【解析】【解答】因为,
所以.
故答案为:D.
【分析】
由复数的乘法和除法运算化简复数,再由共轭复数的定义即可求解.
3.(2024高三下·深圳模拟)的展开式中,的系数为(  )
A.96 B.144 C.180 D.216
【答案】D
【知识点】二项展开式;二项展开式的通项
【解析】【解答】.当时,,
故答案为:D.
【分析】
由二项式展开式的通项公式,将可求出指定项的系数.
4.(2024高三下·深圳模拟)“ ”是“二次函数 有零点”的(  )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断;根的存在性及根的个数判断;函数的零点与方程根的关系
【解析】【解答】若二次函数 有零点,
则 ,解得 或 ,
所以 “ ”是“二次函数 有零点”的充分不必要条件,
故答案为:A
【分析】 先判断若a≥4, 则二次函数有零点,解得 或 ,再利用充分条件、必要条件的定义可得答案。
5.(2024高三下·深圳模拟)已知,是两条不重合的直线,,,是三个不重合的平面,则下列命题正确的是(  )
A.若,,则 B.若,,则
C.若,,则 D.若,,则
【答案】D
【知识点】直线与平面平行的判定;直线与平面平行的性质;平面与平面平行的判定;直线与平面垂直的性质;平面与平面垂直的性质
【解析】【解答】对A,若,,则或,故A错误;
对B,若,,则或,故B错误;
对C,长方体同一顶点所在的三个平面满足,,,故C错误;
对D,若,则平行于内的一条直线,又,故,故成立,故D正确;
故答案为:D
【分析】
对A、B、C,举反例判断即可;对D根据线面平行与线面垂直的性质即可判定.
6.(2024高三下·深圳模拟)平面向量与向量满足,且,,则向量与的夹角为
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】平面向量的数量积运算;数量积表示两个向量的夹角
【解析】【解答】 解:,则

,解得
所以,,,
故答案为:
【分析】根据向量数量积的性质,得到,代入已知等式得到,结合向量数量积的定义和,,算出,最后根据两个向量夹角的范围,即可求解.
7.(2024高三下·深圳模拟)一次竞赛考试,老师让学生甲 乙 丙 丁预测他们的名次.学生甲说:丁第一;学生乙说:我不是第一;学生丙说:甲第一;学生丁说:甲第二.若有且仅有一名学生预测错误,则该学生是(  )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】C
【知识点】进行简单的合情推理
【解析】【解答】显然丙丁有一个错误,倘若丙正确,则与甲矛盾,故丁错误.
故答案为:C.
【分析】首先由已知,丙、丁中有一人错误,然后分别分析若丙错和若丁错两种情况,即可得到答案.
8.(2024高三下·深圳模拟)已知双曲线的左 右焦点分别为,点在轴上,且的内心坐标为,若线段上靠近点的三等分点恰好在上,则的离心率为(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】双曲线的标准方程;双曲线的简单性质;双曲线的应用
【解析】【解答】设,则,(为坐标原点),
设的内心为,所以的内切圆的半径为,
在中,,又,
由等面积法得,解得,
所以为等边三角形,其边长为,高为,则,
所以,代入的方程得,
整理得,由,
可得,两边同时除以,
可得,解得,因为,
所以,即.
故答案为:C.
【分析】
设,在中由等面积法可求出,进而求出,,代入的方程化简,根据离心率定义即可求解.
9.(2024高三下·深圳模拟)已知函数的部分图象如图所示,则下列说法正确的是(  )
A.
B.函数的图象关于点对称
C.将函数的图象向右平移个单位,所得函数为偶函数
D.若,则
【答案】A,D
【知识点】二倍角的余弦公式;由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式;运用诱导公式化简求值;函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质
【解析】【解答】 解: 由图象知:,故A正确,又,即,
∴,可得,则,
又,故,得:,.
又,则有,
综上,.
∴,即不是对称点,B错误;
,显然不是偶函数,C错误;
,则,
又,且,D正确.
故答案为:AD.
【分析】由函数图象可得、,判断A正确,结合五点法求参数,即可得的解析式,再应用代入法判断对称点,判断B错误,由图像平移及正弦函数的性质判断函数的奇偶性,判断C错误,利用诱导公式、倍角余弦公式求的值,判断D正确.
10.(2024高三下·深圳模拟)已知数列满足,则(  )
A.数列是等比数列 B.数列是等差数列
C.数列的前项和为 D.能被3整除
【答案】B,C,D
【知识点】对数的性质与运算法则;等比数列的通项公式;等比数列的前n项和;二项式定理的应用;二项展开式
【解析】【解答】将转化为,所以数列是首项为2、公比为2的等比数列,
所以,所以,所以所以有,
所以不成等比数列,故A错误;
由数列是等比数列可得:,即,故B正确;
由可得:前项和,
所以C是正确;

,故选项D是正确的;
方法二:由,1024除以3余数是1,所以除以3的余数还是1,从而可得能补3整除,故选项D是正确的;
故答案为:B、C、D.
【分析】
利用构造法得到数列是等比数列,从而求得通项,就可以判断选项A错误,B正确,
用分组求和法结合等比数列求和公式对数列求和,判断C正确,
用二项式定理展开后,可得能被3整除,判断D正确.
11.(2024高三下·深圳模拟)球面三角学是研究球面三角形的边、角关系的一门学科.如图,球的半径为R,A,B,为球面上三点,劣弧BC的弧长记为,设表示以为圆心,且过B,C的圆,同理,圆的劣弧的弧长分别记为,曲面(阴影部分)叫做曲面三角形,,则称其为曲面等边三角形,线段OA,OB,OC与曲面围成的封闭几何体叫做球面三棱锥,记为球面.设,则下列结论正确的是(  )
A.若平面是面积为的等边三角形,则
B.若,则
C.若,则球面的体积
D.若平面为直角三角形,且,则
【答案】B,C
【知识点】正弦定理的应用;余弦定理的应用;三角形中的几何计算;锥体的体积公式及应用
【解析】【解答】对于A,因等边三角形的面积为,则,
又,故则,故A错误;
对于B,由可得,故,即B正确;
对于C,由可得,故.
由正弦定理,的外接圆半径为,点到平面ABC的距离,
则三棱锥的体积,
而球面的体积,故C正确;
对于D,由余弦定理可知由可得,,
即,化简得,.
取,则,则,故D错误.
故答案为:B、C
【分析】
对于B,利用代入易得;对于C,先求得三棱锥的体积,由球面的体积即得;对于A,由条件知三边为,推得排除A,对于D,由余弦定理和题设可得,取特殊值即可排除D.
12.(2024高三下·深圳模拟)函数的值域为   .
【答案】
【知识点】指数函数的图象与性质;对数函数的图象与性质
【解析】【解答】因为当时,,
当时,,
所以函数的值域为,
故答案为:.
【分析】
利用对数函数和指数函数的图象和性质分别求和的值域,再取并集即可.
13.(2024高三下·深圳模拟)已知点为圆上的动点,过圆心作直线垂直于轴交点为,点为关于轴的对称轴,动点满足到点与到的距离始终相等,记动点到轴距离为,则的最小值为   .
【答案】
【知识点】平面内两点间的距离公式;圆的标准方程;直线与圆相交的性质;抛物线的定义;抛物线的标准方程
【解析】【解答】如图所示:

由抛物线的定义可知,动点的轨迹为开口向左的抛物线,
其焦点坐标为,准线方程为,
所以抛物线方程为.
圆的圆心为,半径为,
连接交圆于点,交抛物线于点,此时最小,
利用两点距离公式得,
所以的最小值为.
故答案为:.
【分析】
根据动点满足到点与到的距离始终相等,得到动点的轨迹为开口向左的抛物线,然后利用抛物线的定义, 由的最小值为求解.
14.(2024高三下·深圳模拟)某校高二年级共有10个班级,5位教学教师,每位教师教两个班级,其中姜老师一定教1班,张老师一定教3班,王老师一定教8班,秋老师至少教9班和10班中的一个班,曲老师不教2班和6班,王老师不教5班,则不同的排课方法种数   .
【答案】236
【知识点】排列及排列数公式;组合及组合数公式;排列、组合的实际应用
【解析】【解答】解: 按秋老师分三类
(1)若秋老师教9班,则曲老师可在4,5,7,10班中选两班,再按曲老师分两类:
①曲老师不教5班,则曲老师可选(种);王老师可选(种);剩余的3个班3个老师全排列安排有(种);按分步相乘计数原理有:(种);
②曲老师教5班,则曲老师可选(种);剩余的4个班4个老师全排列安排有(种);按分步相乘计数原理有:(种).
按分类相加计数原理,秋老师教9班有:(种);
(2)秋老师教10班,同理也有126(种);
(3)秋老师同时教9班和10班,则曲老师可在4,5,7班中选两班,再按曲老师分两小类:
①曲老师不教5班,则曲老师教4班和7班,王老师再从2,6班选一个,可选(种);剩余的2个班2个老师全排列安排有(种);按分步相乘计数原理有:(种);
②曲老师教5班,则曲老师可选(种);剩余的3个班3个老师全排列安排有(种);按分步相乘计数原理有:(种).
按分类相加计数原理,秋老师同时教9班和10班有:(种);
但秋老师同时教9班和10班在(1)和(2)两种分类里都涉及到,所以重复需减去,
故不同的排课方法种数有:(种).
故答案为:236
【分析】按照特殊元素优先处理原则,分类讨论秋老师教9班,秋老师教10班的排课方法种数,但这两种重复了秋老师同时教9班和10班的排课方法种数,减去即可得到答案.
15.(2024高三下·深圳模拟)5G技术对社会和国家十分重要.从战略地位来看,业界一般将其定义为继蒸汽机革命、电气革命和计算机革命后的第四次工业革命.某科技集团生产A,B两种5G通信基站核心部件,下表统计了该科技集团近几年来在A部件上的研发投入(亿元)与收益y(亿元)的数据,结果如下:
研发投入x(亿元) 1 2 3 4 5
收益y(亿元) 3 7 9 10 11
(1)利用样本相关系数r说明是否可以用线性回归模型拟合y与x的关系(当时,可以认为两个变量有很强的线性相关性);
(2)求出y关于x的经验回归方程,并利用该方程回答下列问题:
①若要使生产A部件的收益不低于15亿元,估计至少需要投入多少研发资金?(精确到0.001亿元)
②该科技集团计划用10亿元对A,B两种部件进行投资,对B部件投资元所获得的收益y近似满足,则该科技集团针对A,B两种部件各应投入多少研发资金,能使所获得的总收益P最大.
附:样本相关系数,
回归直线方程的斜率,截距.
【答案】(1)解:,,,,所以∴.
可以用线性回归模型拟合y与x的关系.
(2)解:∵,∴,
∴y关于的经验回归方程为,
①令,得,解得,
∴若要使生产A部件的收益不低于15亿元,估计至少需要投入6.684亿元研发资金.
②设B部件的研发投入为亿元,则A部件的研发投入为亿元,
总收益,

令得,
当时,,P单调递增;当,,P单调递减,
所以当时,P取得最大值22亿元.
所以该科技集团在A,B两种部件上分别投入8亿元,2亿元的研发资金,可使所获得的总收益P最大.
【知识点】导数的四则运算;利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数最大(小)值;线性回归方程;样本相关系数r及其数字特征
【解析】【分析】(1)先计算出,,,,
再根据公式计算出,再由即可判断;
(2)根据公式先求出回归直线方程 ,①令,解不等式即可求解;②根据题意,写出总收益的函数表达式,对函数求导,得出函数的单调性,然后利用函数的单调性求出最值即可.
(1),,
,,,
∴.
可以用线性回归模型拟合y与x的关系.
(2)∵,
∴,
∴y关于的经验回归方程为,
①令,得,解得,
∴若要使生产A部件的收益不低于15亿元,估计至少需要投入6.684亿元研发资金.
②设B部件的研发投入为亿元,则A部件的研发投入为亿元,
总收益,

令得,
当时,,P单调递增;当,,P单调递减,
所以当时,P取得最大值22亿元.
所以该科技集团在A,B两种部件上分别投入8亿元,2亿元的研发资金,可使所获得的总收益P最大.
16.(2024高三下·深圳模拟)在中,角的对边分别为.
(1)求的取值范围;
(2)若,求的值.
【答案】解:(1)由及,得,
所以,所以.
由,得
得,所以,所以的取值范围为.
(2)若,由正弦定理有,①
由(1)知,则.②
由①②得,
所以,
解得或,
又,所以.
【知识点】二倍角的余弦公式;同角三角函数间的基本关系;运用诱导公式化简求值;正弦定理的应用
【解析】【分析】(1)利用三角形的内角和性质可得,,由,可得,从而根据正弦函数单调性得的取值范围.
(2)利用正弦定理的边角互化可得,由(1)可得,代入,利用诱导公式、二倍角公式转化为,结合(1)范围,即可求解.
17.(2024高三下·深圳模拟)设函数.
(1)求证:有极值点;
(2)设的极值点为,若对任意正整数a都有,其中,求的最小值.
【答案】证明:(1)由题意得,所以,所以函数单调递增,
由,得.
因为,所以,所以.
当时,单调递增;
当时,单调递减.
因此,当时函数有极值.
(2)由(1)知,函数的极值点(即函数的零点)唯一,
因为.
令,则,得.
当时,单调递减;当时,单调递增,
所以,所以.
而,当时,,
当时,.
又.
因为a为正整数且时,所以.
当时,.
即对任意正整数,都有,,所以恒成立,
且存在,使,也存在,使.
所以的最小值为2.
【知识点】导数的四则运算;利用导数研究函数的单调性;函数在某点取得极值的条件;利用导数研究函数的极值;函数零点存在定理
【解析】【分析】(1)先求导数,然后利用导数研究函数单调性、极值.(2)利用函数极值结合零点存在性定理得出,,得出的可能值.
18.(2024高三下·深圳模拟)已知抛物线C:()的准线与圆O:相切.
(1)求C的方程;
(2)设点P是C上的一点,点A,B是C的准线上两个不同的点,且圆O是的内切圆.
①若,求点P的横坐标;
②求面积的最小值.
【答案】(1)解:因为圆O:的圆心为,半径,
因为 抛物线C:()的准线与圆O:相切.
所以抛物线C的准线为,所以,
所以抛物线C的方程为.
(2)解:设,
所以直线,即,
因为直线与圆O相切,
所以,两边平方整理得,
且,化简可得:,
同理可得:,
同构可知:是关于x的方程的两根,
所以,
所以,
因为点在抛物线C:上,所以,
所以.
①若,整理得,
解得或(舍去),即点P的横坐标为3;
②因为点到准线的距离,
则面积,
设,则,
可得,
且,当且仅当时,等号成立,
所以,
所以面积的最小值为.
【知识点】基本不等式在最值问题中的应用;圆与圆锥曲线的综合
【解析】【分析】(1)根据题意可知抛物线C的准线为,进而可得和抛物线方程;
(2)设,根据直线与圆O相切分析可知是方程的两根,利用韦达定理可得.①令,运算求解即可;②根据题意可得,换元结合基本不等式运算求解.
(1)因为圆O:的圆心为,半径,
由题意可知:抛物线C的准线为,可得,
所以抛物线C的方程为.
(2)设,
可知直线,即,
因为直线与圆O相切,
则,整理得,
且,化简可得:,
同理可得:,
同构可知:是关于x的方程的两根,
则,
可得,
注意到点在抛物线C:上,则,
则.
①若,整理得,
解得或(舍去),即点P的横坐标为3;
②因为点到准线的距离,
则面积,
设,则,
可得,
且,当且仅当时,等号成立,
所以,
所以面积的最小值为.
19.(2024高三下·深圳模拟)已知有穷数列,,,,满足,且当时,,令.
(1)写出所有可能的值;
(2)求证:一定为奇数;
(3)是否存在数列,使得?若存在,求出数列;若不存在,说明理由..
【答案】(1)解:因为,且当时,,所以当时,或2,当时,或-2,
当时,,当时,,当时,,当时,.
所以满足条件的数列的所有可能情况有:
0,1,2,1,0,此时;
0,1,0,1,0,此时;
0,1,0,,0,此时;
0,,,,0,此时;
0,,0,1,0,此时;
0,,0,,0,此时.
综上所述,的所有可能取值为4,2,0,,;
(2)证明:由,可设,则或,
所以,
因为,所以,
设中有个1,个,则,
故为奇数;
(3)解:由(2)得为奇数,,,,,是由个1和个构成的数列,

所以当,,,,的前项取1,后项取时,最大,
此时,不符合题意;
当,,,,的前项中恰有项,,,取,
后项中恰有项,,,取1,
则,
若,则,
因为是奇数,所以是奇数,而是偶数,
因此不存在数列,使得.
【知识点】数列的求和;数列的递推公式
【解析】【分析】(1)由题意,列举出满足条件的数列的所有可能情况,求解即可得到答案;
(2)由,可设,则或,由此分析可得,设中有个1,个,即可证明为奇数;
(3)由(2)可知,为奇数,,,,,是由个1和个构成的数列,表示出,分两种情况进行研究,得出矛盾,从而得到答案.
1 / 1广东省深圳实验学校高中部2024届高三教学情况测试(一)数学试题
1.(2024高三下·深圳模拟)已知集合,,则(  )
A. B.
C. D.
2.(2024高三下·深圳模拟)已知复数,则(  )
A. B. C. D.
3.(2024高三下·深圳模拟)的展开式中,的系数为(  )
A.96 B.144 C.180 D.216
4.(2024高三下·深圳模拟)“ ”是“二次函数 有零点”的(  )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
5.(2024高三下·深圳模拟)已知,是两条不重合的直线,,,是三个不重合的平面,则下列命题正确的是(  )
A.若,,则 B.若,,则
C.若,,则 D.若,,则
6.(2024高三下·深圳模拟)平面向量与向量满足,且,,则向量与的夹角为
A. B. C. D.
7.(2024高三下·深圳模拟)一次竞赛考试,老师让学生甲 乙 丙 丁预测他们的名次.学生甲说:丁第一;学生乙说:我不是第一;学生丙说:甲第一;学生丁说:甲第二.若有且仅有一名学生预测错误,则该学生是(  )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
8.(2024高三下·深圳模拟)已知双曲线的左 右焦点分别为,点在轴上,且的内心坐标为,若线段上靠近点的三等分点恰好在上,则的离心率为(  )
A. B. C. D.
9.(2024高三下·深圳模拟)已知函数的部分图象如图所示,则下列说法正确的是(  )
A.
B.函数的图象关于点对称
C.将函数的图象向右平移个单位,所得函数为偶函数
D.若,则
10.(2024高三下·深圳模拟)已知数列满足,则(  )
A.数列是等比数列 B.数列是等差数列
C.数列的前项和为 D.能被3整除
11.(2024高三下·深圳模拟)球面三角学是研究球面三角形的边、角关系的一门学科.如图,球的半径为R,A,B,为球面上三点,劣弧BC的弧长记为,设表示以为圆心,且过B,C的圆,同理,圆的劣弧的弧长分别记为,曲面(阴影部分)叫做曲面三角形,,则称其为曲面等边三角形,线段OA,OB,OC与曲面围成的封闭几何体叫做球面三棱锥,记为球面.设,则下列结论正确的是(  )
A.若平面是面积为的等边三角形,则
B.若,则
C.若,则球面的体积
D.若平面为直角三角形,且,则
12.(2024高三下·深圳模拟)函数的值域为   .
13.(2024高三下·深圳模拟)已知点为圆上的动点,过圆心作直线垂直于轴交点为,点为关于轴的对称轴,动点满足到点与到的距离始终相等,记动点到轴距离为,则的最小值为   .
14.(2024高三下·深圳模拟)某校高二年级共有10个班级,5位教学教师,每位教师教两个班级,其中姜老师一定教1班,张老师一定教3班,王老师一定教8班,秋老师至少教9班和10班中的一个班,曲老师不教2班和6班,王老师不教5班,则不同的排课方法种数   .
15.(2024高三下·深圳模拟)5G技术对社会和国家十分重要.从战略地位来看,业界一般将其定义为继蒸汽机革命、电气革命和计算机革命后的第四次工业革命.某科技集团生产A,B两种5G通信基站核心部件,下表统计了该科技集团近几年来在A部件上的研发投入(亿元)与收益y(亿元)的数据,结果如下:
研发投入x(亿元) 1 2 3 4 5
收益y(亿元) 3 7 9 10 11
(1)利用样本相关系数r说明是否可以用线性回归模型拟合y与x的关系(当时,可以认为两个变量有很强的线性相关性);
(2)求出y关于x的经验回归方程,并利用该方程回答下列问题:
①若要使生产A部件的收益不低于15亿元,估计至少需要投入多少研发资金?(精确到0.001亿元)
②该科技集团计划用10亿元对A,B两种部件进行投资,对B部件投资元所获得的收益y近似满足,则该科技集团针对A,B两种部件各应投入多少研发资金,能使所获得的总收益P最大.
附:样本相关系数,
回归直线方程的斜率,截距.
16.(2024高三下·深圳模拟)在中,角的对边分别为.
(1)求的取值范围;
(2)若,求的值.
17.(2024高三下·深圳模拟)设函数.
(1)求证:有极值点;
(2)设的极值点为,若对任意正整数a都有,其中,求的最小值.
18.(2024高三下·深圳模拟)已知抛物线C:()的准线与圆O:相切.
(1)求C的方程;
(2)设点P是C上的一点,点A,B是C的准线上两个不同的点,且圆O是的内切圆.
①若,求点P的横坐标;
②求面积的最小值.
19.(2024高三下·深圳模拟)已知有穷数列,,,,满足,且当时,,令.
(1)写出所有可能的值;
(2)求证:一定为奇数;
(3)是否存在数列,使得?若存在,求出数列;若不存在,说明理由..
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】交、并、补集的混合运算
【解析】【解答】集合或,
集合或,
则 , 或
故答案为:A.
【分析】
先解出集合A、B,根据交集、补集的定义,即可求解.
2.【答案】D
【知识点】复数代数形式的乘除运算;共轭复数
【解析】【解答】因为,
所以.
故答案为:D.
【分析】
由复数的乘法和除法运算化简复数,再由共轭复数的定义即可求解.
3.【答案】D
【知识点】二项展开式;二项展开式的通项
【解析】【解答】.当时,,
故答案为:D.
【分析】
由二项式展开式的通项公式,将可求出指定项的系数.
4.【答案】A
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断;根的存在性及根的个数判断;函数的零点与方程根的关系
【解析】【解答】若二次函数 有零点,
则 ,解得 或 ,
所以 “ ”是“二次函数 有零点”的充分不必要条件,
故答案为:A
【分析】 先判断若a≥4, 则二次函数有零点,解得 或 ,再利用充分条件、必要条件的定义可得答案。
5.【答案】D
【知识点】直线与平面平行的判定;直线与平面平行的性质;平面与平面平行的判定;直线与平面垂直的性质;平面与平面垂直的性质
【解析】【解答】对A,若,,则或,故A错误;
对B,若,,则或,故B错误;
对C,长方体同一顶点所在的三个平面满足,,,故C错误;
对D,若,则平行于内的一条直线,又,故,故成立,故D正确;
故答案为:D
【分析】
对A、B、C,举反例判断即可;对D根据线面平行与线面垂直的性质即可判定.
6.【答案】C
【知识点】平面向量的数量积运算;数量积表示两个向量的夹角
【解析】【解答】 解:,则

,解得
所以,,,
故答案为:
【分析】根据向量数量积的性质,得到,代入已知等式得到,结合向量数量积的定义和,,算出,最后根据两个向量夹角的范围,即可求解.
7.【答案】C
【知识点】进行简单的合情推理
【解析】【解答】显然丙丁有一个错误,倘若丙正确,则与甲矛盾,故丁错误.
故答案为:C.
【分析】首先由已知,丙、丁中有一人错误,然后分别分析若丙错和若丁错两种情况,即可得到答案.
8.【答案】C
【知识点】双曲线的标准方程;双曲线的简单性质;双曲线的应用
【解析】【解答】设,则,(为坐标原点),
设的内心为,所以的内切圆的半径为,
在中,,又,
由等面积法得,解得,
所以为等边三角形,其边长为,高为,则,
所以,代入的方程得,
整理得,由,
可得,两边同时除以,
可得,解得,因为,
所以,即.
故答案为:C.
【分析】
设,在中由等面积法可求出,进而求出,,代入的方程化简,根据离心率定义即可求解.
9.【答案】A,D
【知识点】二倍角的余弦公式;由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式;运用诱导公式化简求值;函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质
【解析】【解答】 解: 由图象知:,故A正确,又,即,
∴,可得,则,
又,故,得:,.
又,则有,
综上,.
∴,即不是对称点,B错误;
,显然不是偶函数,C错误;
,则,
又,且,D正确.
故答案为:AD.
【分析】由函数图象可得、,判断A正确,结合五点法求参数,即可得的解析式,再应用代入法判断对称点,判断B错误,由图像平移及正弦函数的性质判断函数的奇偶性,判断C错误,利用诱导公式、倍角余弦公式求的值,判断D正确.
10.【答案】B,C,D
【知识点】对数的性质与运算法则;等比数列的通项公式;等比数列的前n项和;二项式定理的应用;二项展开式
【解析】【解答】将转化为,所以数列是首项为2、公比为2的等比数列,
所以,所以,所以所以有,
所以不成等比数列,故A错误;
由数列是等比数列可得:,即,故B正确;
由可得:前项和,
所以C是正确;

,故选项D是正确的;
方法二:由,1024除以3余数是1,所以除以3的余数还是1,从而可得能补3整除,故选项D是正确的;
故答案为:B、C、D.
【分析】
利用构造法得到数列是等比数列,从而求得通项,就可以判断选项A错误,B正确,
用分组求和法结合等比数列求和公式对数列求和,判断C正确,
用二项式定理展开后,可得能被3整除,判断D正确.
11.【答案】B,C
【知识点】正弦定理的应用;余弦定理的应用;三角形中的几何计算;锥体的体积公式及应用
【解析】【解答】对于A,因等边三角形的面积为,则,
又,故则,故A错误;
对于B,由可得,故,即B正确;
对于C,由可得,故.
由正弦定理,的外接圆半径为,点到平面ABC的距离,
则三棱锥的体积,
而球面的体积,故C正确;
对于D,由余弦定理可知由可得,,
即,化简得,.
取,则,则,故D错误.
故答案为:B、C
【分析】
对于B,利用代入易得;对于C,先求得三棱锥的体积,由球面的体积即得;对于A,由条件知三边为,推得排除A,对于D,由余弦定理和题设可得,取特殊值即可排除D.
12.【答案】
【知识点】指数函数的图象与性质;对数函数的图象与性质
【解析】【解答】因为当时,,
当时,,
所以函数的值域为,
故答案为:.
【分析】
利用对数函数和指数函数的图象和性质分别求和的值域,再取并集即可.
13.【答案】
【知识点】平面内两点间的距离公式;圆的标准方程;直线与圆相交的性质;抛物线的定义;抛物线的标准方程
【解析】【解答】如图所示:

由抛物线的定义可知,动点的轨迹为开口向左的抛物线,
其焦点坐标为,准线方程为,
所以抛物线方程为.
圆的圆心为,半径为,
连接交圆于点,交抛物线于点,此时最小,
利用两点距离公式得,
所以的最小值为.
故答案为:.
【分析】
根据动点满足到点与到的距离始终相等,得到动点的轨迹为开口向左的抛物线,然后利用抛物线的定义, 由的最小值为求解.
14.【答案】236
【知识点】排列及排列数公式;组合及组合数公式;排列、组合的实际应用
【解析】【解答】解: 按秋老师分三类
(1)若秋老师教9班,则曲老师可在4,5,7,10班中选两班,再按曲老师分两类:
①曲老师不教5班,则曲老师可选(种);王老师可选(种);剩余的3个班3个老师全排列安排有(种);按分步相乘计数原理有:(种);
②曲老师教5班,则曲老师可选(种);剩余的4个班4个老师全排列安排有(种);按分步相乘计数原理有:(种).
按分类相加计数原理,秋老师教9班有:(种);
(2)秋老师教10班,同理也有126(种);
(3)秋老师同时教9班和10班,则曲老师可在4,5,7班中选两班,再按曲老师分两小类:
①曲老师不教5班,则曲老师教4班和7班,王老师再从2,6班选一个,可选(种);剩余的2个班2个老师全排列安排有(种);按分步相乘计数原理有:(种);
②曲老师教5班,则曲老师可选(种);剩余的3个班3个老师全排列安排有(种);按分步相乘计数原理有:(种).
按分类相加计数原理,秋老师同时教9班和10班有:(种);
但秋老师同时教9班和10班在(1)和(2)两种分类里都涉及到,所以重复需减去,
故不同的排课方法种数有:(种).
故答案为:236
【分析】按照特殊元素优先处理原则,分类讨论秋老师教9班,秋老师教10班的排课方法种数,但这两种重复了秋老师同时教9班和10班的排课方法种数,减去即可得到答案.
15.【答案】(1)解:,,,,所以∴.
可以用线性回归模型拟合y与x的关系.
(2)解:∵,∴,
∴y关于的经验回归方程为,
①令,得,解得,
∴若要使生产A部件的收益不低于15亿元,估计至少需要投入6.684亿元研发资金.
②设B部件的研发投入为亿元,则A部件的研发投入为亿元,
总收益,

令得,
当时,,P单调递增;当,,P单调递减,
所以当时,P取得最大值22亿元.
所以该科技集团在A,B两种部件上分别投入8亿元,2亿元的研发资金,可使所获得的总收益P最大.
【知识点】导数的四则运算;利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数最大(小)值;线性回归方程;样本相关系数r及其数字特征
【解析】【分析】(1)先计算出,,,,
再根据公式计算出,再由即可判断;
(2)根据公式先求出回归直线方程 ,①令,解不等式即可求解;②根据题意,写出总收益的函数表达式,对函数求导,得出函数的单调性,然后利用函数的单调性求出最值即可.
(1),,
,,,
∴.
可以用线性回归模型拟合y与x的关系.
(2)∵,
∴,
∴y关于的经验回归方程为,
①令,得,解得,
∴若要使生产A部件的收益不低于15亿元,估计至少需要投入6.684亿元研发资金.
②设B部件的研发投入为亿元,则A部件的研发投入为亿元,
总收益,

令得,
当时,,P单调递增;当,,P单调递减,
所以当时,P取得最大值22亿元.
所以该科技集团在A,B两种部件上分别投入8亿元,2亿元的研发资金,可使所获得的总收益P最大.
16.【答案】解:(1)由及,得,
所以,所以.
由,得
得,所以,所以的取值范围为.
(2)若,由正弦定理有,①
由(1)知,则.②
由①②得,
所以,
解得或,
又,所以.
【知识点】二倍角的余弦公式;同角三角函数间的基本关系;运用诱导公式化简求值;正弦定理的应用
【解析】【分析】(1)利用三角形的内角和性质可得,,由,可得,从而根据正弦函数单调性得的取值范围.
(2)利用正弦定理的边角互化可得,由(1)可得,代入,利用诱导公式、二倍角公式转化为,结合(1)范围,即可求解.
17.【答案】证明:(1)由题意得,所以,所以函数单调递增,
由,得.
因为,所以,所以.
当时,单调递增;
当时,单调递减.
因此,当时函数有极值.
(2)由(1)知,函数的极值点(即函数的零点)唯一,
因为.
令,则,得.
当时,单调递减;当时,单调递增,
所以,所以.
而,当时,,
当时,.
又.
因为a为正整数且时,所以.
当时,.
即对任意正整数,都有,,所以恒成立,
且存在,使,也存在,使.
所以的最小值为2.
【知识点】导数的四则运算;利用导数研究函数的单调性;函数在某点取得极值的条件;利用导数研究函数的极值;函数零点存在定理
【解析】【分析】(1)先求导数,然后利用导数研究函数单调性、极值.(2)利用函数极值结合零点存在性定理得出,,得出的可能值.
18.【答案】(1)解:因为圆O:的圆心为,半径,
因为 抛物线C:()的准线与圆O:相切.
所以抛物线C的准线为,所以,
所以抛物线C的方程为.
(2)解:设,
所以直线,即,
因为直线与圆O相切,
所以,两边平方整理得,
且,化简可得:,
同理可得:,
同构可知:是关于x的方程的两根,
所以,
所以,
因为点在抛物线C:上,所以,
所以.
①若,整理得,
解得或(舍去),即点P的横坐标为3;
②因为点到准线的距离,
则面积,
设,则,
可得,
且,当且仅当时,等号成立,
所以,
所以面积的最小值为.
【知识点】基本不等式在最值问题中的应用;圆与圆锥曲线的综合
【解析】【分析】(1)根据题意可知抛物线C的准线为,进而可得和抛物线方程;
(2)设,根据直线与圆O相切分析可知是方程的两根,利用韦达定理可得.①令,运算求解即可;②根据题意可得,换元结合基本不等式运算求解.
(1)因为圆O:的圆心为,半径,
由题意可知:抛物线C的准线为,可得,
所以抛物线C的方程为.
(2)设,
可知直线,即,
因为直线与圆O相切,
则,整理得,
且,化简可得:,
同理可得:,
同构可知:是关于x的方程的两根,
则,
可得,
注意到点在抛物线C:上,则,
则.
①若,整理得,
解得或(舍去),即点P的横坐标为3;
②因为点到准线的距离,
则面积,
设,则,
可得,
且,当且仅当时,等号成立,
所以,
所以面积的最小值为.
19.【答案】(1)解:因为,且当时,,所以当时,或2,当时,或-2,
当时,,当时,,当时,,当时,.
所以满足条件的数列的所有可能情况有:
0,1,2,1,0,此时;
0,1,0,1,0,此时;
0,1,0,,0,此时;
0,,,,0,此时;
0,,0,1,0,此时;
0,,0,,0,此时.
综上所述,的所有可能取值为4,2,0,,;
(2)证明:由,可设,则或,
所以,
因为,所以,
设中有个1,个,则,
故为奇数;
(3)解:由(2)得为奇数,,,,,是由个1和个构成的数列,

所以当,,,,的前项取1,后项取时,最大,
此时,不符合题意;
当,,,,的前项中恰有项,,,取,
后项中恰有项,,,取1,
则,
若,则,
因为是奇数,所以是奇数,而是偶数,
因此不存在数列,使得.
【知识点】数列的求和;数列的递推公式
【解析】【分析】(1)由题意,列举出满足条件的数列的所有可能情况,求解即可得到答案;
(2)由,可设,则或,由此分析可得,设中有个1,个,即可证明为奇数;
(3)由(2)可知,为奇数,,,,,是由个1和个构成的数列,表示出,分两种情况进行研究,得出矛盾,从而得到答案.
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