【精品解析】广东省深圳市龙城高级中学、深圳大学附属中学2023-2024学年高二下学期5月月考数学试题

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名称 【精品解析】广东省深圳市龙城高级中学、深圳大学附属中学2023-2024学年高二下学期5月月考数学试题
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资源类型 试卷
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科目 数学
更新时间 2025-03-19 07:40:21

文档简介

广东省深圳市龙城高级中学、深圳大学附属中学2023-2024学年高二下学期5月月考数学试题
1.(2024高二下·深圳月考)设复数,则的共轭复数为(  )
A. B. C. D.
2.(2024高二下·深圳月考)已知函数,,若有,则的取值范围是(  )
A. B. C. D.
3.(2024高二下·深圳月考)在中,内角,,的对边分别为,,.已知,,,则此三角形的解的情况是(  )
A.有一解 B.有两解
C.无解 D.有解但解的个数不确定
4.(2024高二下·深圳月考)通过随机询问某中学110名中学生是否爱好跳绳,得到列联表,并由计算得:,参照附表,则下列结论正确的是(  )
附:
α 0.1 0.05 0.01 0.005 0.001
2.706 3.841 6.635 7.879 10.828
A.根据小概率值的独立性检验,我们认为爱好跳绳与性别无关
B.根据小概率值的独立性检验,我们认为爱好跳绳与性别无关,这个结论犯错误的概率不超过0.001
C.根据小概率值的独立性检验,我们认为爱好跳绳与性别无关
D.在犯错误的概率不超过0.01的前提下,我们认为爱好跳绳与性别无关
5.(2024高二下·深圳月考)已知O,N,P在所在平面内,且,且,则点O,N,P依次是的
(注:三角形的三条高线交于一点,此点为三角型的垂心)
A.重心外心垂心 B.重心外心内心
C.外心重心垂心 D.外心重心内心
6.(2024高二下·深圳月考)已知过点可作双曲线的两条切线,若两个切点分别在双曲线的左、右两支上,则该双曲线的离心率的取值范围为(  )
A. B. C. D.
7.(2024高二下·深圳月考)已知圆,直线,若直线上存在点,过点引圆的两条切线,使得,则实数的取值范围是(  )
A. B.[,]
C. D.)
8.(2024高二下·深圳月考)设正整数,其中,记.则下列结论错误的是(  )
A. B.
C. D.
9.(2024高二下·深圳月考)函数,则下列结论正确的是(  )
A.的最小正周期为
B.在区间上的最小值为
C.在区间上单调递增
D.直线为图象的对称轴
10.(2024高二下·深圳月考)如图,正方体的棱长为1,是线段上的动点,则下列结论正确的是(  )
A.三棱锥的体积为定值
B.的最小值为
C.平面
D.直线与所成的角的取值范围是
11.(2024高二下·深圳月考)已知椭圆:的左、右焦点分别为,,长轴长为4,点在椭圆外,点在椭圆上,则(  )
A.的取值范围是
B.当椭圆的离心率为时,的取值范围是
C.存在点使得
D.的最小值为1
12.(2024高二下·深圳月考)已知集合,若,则的最小值为   .
13.(2024高二下·深圳月考)已知数列的首项,且,则   ;满足的最大整数的值为   .
14.(2024高二下·深圳月考)已知且,则函数的单调增区间为   .
15.(2024高二下·深圳月考)在三棱锥中,且,,.
(1)求证:平面平面BCD.
(2)求二面角的余弦值.
16.(2024高二下·深圳月考)已知等比数列的前项和为,且.
(1)求数列的通项公式.
(2)在与之间插入个数,使这个数组成一个公差为的等差数列,求及其最小值.
17.(2024高二下·深圳月考)甲、乙两个工厂加工一批同一型号的零件,甲工厂加工的次品率为,乙工厂加工的次品率为,现将加工出来的零件混放在一起,其次品率为;
(1)求混放在一起的零件中来自甲工厂的零件个数的占比;
(2)从混放在一起的零件中有放回地抽5个作为样本,记样本中来自甲工厂的零件个数为.
(i)求的分布列和数学期望:
(ii)若用样本中来自甲工厂的零件个数的占比,估计总体中来自甲工厂的零件个数的占比,求误差的绝对值不超过0.1的概率.
18.(2024高二下·深圳月考)如图,抛物线:上异于坐标原点的两不同动点、满足.
(1)求证:直线过定点;
(2)过点,分别作抛物线的切线交于点,求的面积的最小值.
19.(2024高二下·深圳月考)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若,讨论的零点个数.
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】复数代数形式的乘除运算;共轭复数
【解析】【解答】解:因为,所以.
故答案为:A.
【分析】利用复数的乘除法运算法则得出复数z,再根据共轭复数定义得出复数的共轭复数.
2.【答案】C
【知识点】函数单调性的性质;指数函数的图象与性质;对数函数的图象与性质
【解析】【解答】解:由,,则,∴.
故答案为:C.
【分析】根据指数函数的性质得到的取值范围,从而确定的取值范围.
3.【答案】C
【知识点】正弦定理的应用
【解析】【解答】解:由正弦定理可得,
则可得,
所以无解,则三角形的解的情况是无解.
故答案为:C.
【分析】利用已知条件和正弦定理得出此三角形的解的情况.
4.【答案】A
【知识点】独立性检验的应用
【解析】【解答】解:因为,所以根据小概率值的独立性检验,
我们认为爱好跳绳与性别无关,且这个结论犯错误的概率超过0.001,故A正确,B错误;
又因为,所以根据小概率值的独立性检验,
我们认为爱好跳绳与性别有关,或在犯错误的概率不超过0.01的前提下,我们认为爱好跳绳与性别有关,故C、D错误.
故答案为:A.
【分析】根据已知条件结合列联表中的数据和独立性检验的方法,则根据小概率值的独立性检验,我们认为爱好跳绳与性别无关.
5.【答案】C
【知识点】向量加法的三角形法则;利用数量积判断平面向量的垂直关系
【解析】【解答】因为,所以到定点的距离相等,
所以为的外心,由,则,取的中点,
则,所以,所以是的重心;由,得,即,所以,同理,所以点为的垂心,故答案为:C.
【分析】到定点的距离相等,得为的外心,由,得,可得是的重心,由,得,即,同理,即可得答案.
6.【答案】B
【知识点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】解:要满足题意,点必须在渐近线与轴围成的区域,
且不能在渐近线及轴上,
所以,必须满足,得,
,,,
又因为,.
故答案为:B.
【分析】要满足题意,点必须在渐近线与轴围成的区域且不能在渐近线和轴上,即可得到,再根据双曲线中a,b,c三者的关系式和双曲线的离心率公式,从而可得到离心率的取值范围.
7.【答案】D
【知识点】直线与圆的位置关系;圆锥曲线的轨迹问题
【解析】【解答】解:因为圆C(2,0),半径r=,设P(x,y),
又因为两切线,如下图,PA⊥PB,
由切线性质定理知:PA⊥AC,PB⊥BC,PA=PB,
所以,四边形PACB为正方形,所以,|PC|=2,
则,即点P的轨迹是以(2,0)为圆心,2为半径的圆,
则直线过定点(0,-2),直线方程即为,
只要直线与P点的轨迹(圆)有交点即可,即大圆的圆心到直线的距离小于等于半径,
即,解得:,即实数的取值范围是).
故答案为:D.
【分析】由题意结合切线性质定理可知PA⊥AC,PB⊥BC,PA=PB,则四边形PACB为正方形,从而得出PC的长,进而得出点P的轨迹方程为,则原问题转化为圆心到直线的距离小于等于半径,据此求解关于k的不等式,即可求得实数k的取值范围.
8.【答案】B
【知识点】二项式系数的性质
【解析】【解答】解:对于A,因为,,
所以,故选项A正确;
对于B,取,,则,
又因为,则,即,故选项B错误;
对于C,因为

所以,

所以,
因此,故选项C正确;
对于D,因为,故,故选项D正确.
故答案为:B.
【分析】利用的定义结合已知条件,则可判断选项A、选项C和选项D;利用特殊值法可判断选项B,从而找出结论错误的选项.
9.【答案】A,C
【知识点】含三角函数的复合函数的周期;含三角函数的复合函数的单调性;含三角函数的复合函数的值域与最值;含三角函数的复合函数的对称性
【解析】【解答】解:因为,
对于选项A,因为的最小正周期,故A正确;
对于选项B,由知,
则,所以最小值为0,故B错误;
对于选项C,令时,则,函数在上单调递增,
所以在上单调递增,故C正确;
对于选项D,令,则,故D错误.
故答案为:AC.
【分析】根据题意,由诱导公式化简可得,再结合正弦型函数的性质,对选项逐一判断,即可找出结论正确的选项.
10.【答案】A,C,D
【知识点】空间中两点间的距离公式;异面直线所成的角;直线与平面平行的判定;锥体的体积公式及应用
【解析】【解答】解:对于A,由正方体可得平面平面且,平面,
所以点到平面的距离等于点到平面的距离,
所以三棱锥的体积为定值,
故A正确;
对于B,当与重合时,,
所以的最小值不为,故B错误;
对于C,连接,,
由正方体可得,,
所以四边形是平行四边形,所以,
因为平面,平面,
所以平面,同理可得平面,
因为,,平面,所以平面平面,
因为平面,所以平面,故C正确:
对于D,因为,
所以(或其补角)为直线与所成的角,
由图可得当与重合时,此时最大为,
当与重合时,此时最小为0,
所以直线与所成的角的取值范围是,故D正确.
故答案为:ACD.
【分析】利用等体积法转化法和三棱锥的体积公式,从而计算出三棱锥的体积后,则可判断出选项A;利用反例法结合已知条件可判断出选项B;先证平面平面,再结合面面平行的性质定理,则可判断选项C;先证(或其补角)为直线与所成的角,再求出的取值范围后,则可求判断选项D,从而找出结论正确的选项.
11.【答案】B,C,D
【知识点】椭圆的简单性质;椭圆的应用
【解析】【解答】解:由题意得,
因为点在椭圆外,则,
又因为,解得,故A不正确;
当时,,则,
所以的取值范围是,即,故B正确;
设椭圆的上顶点为,,,
由于,所以存在点使得,故C正确;
因为,
当且仅当时,等号成立,
又因为,所以,故D正确.
故答案为:BCD.
【分析】根据点在椭圆外得到,从而求出的取值范围,即可判断选项A;利用已知条件求出的值,则的取值范围是,即可判断选项B;设椭圆的上顶点为,从而求出,即可判断选项C;利用基本不等式求最值的方法和椭圆的定义,则判断选项D,从而找出正确的选项.
12.【答案】5
【知识点】集合关系中的参数取值问题;子集与交集、并集运算的转换
【解析】【解答】因为 ,则,
又因为 ,可得,
可得,即的最小值为 5.
故答案为:5.
【分析】根据题意可知,结合包含关系分析求解.
13.【答案】;2023
【知识点】数列的函数特性;等比数列概念与表示;等比数列的通项公式;数列的求和
【解析】【解答】解:由题意,数列满足,可得,
可得,
由得出,所以,
所以数列表示首项为,公比为的等比数列,
则可得,所以,
设数列的前项和为,


若,即,
因为函数为单调递增函数,
所以满足的最大整数的值为2023.
故答案为:;.
【分析】由化简得到,从而求得根据等比数列的求和公式,从而求得,再根据得出满足的最大整数的值.
14.【答案】(说明:也正确)
【知识点】指数型复合函数的性质及应用;利用导数研究函数的单调性
【解析】【解答】解:因为,,故,
令,,则,
当时,,当时,,
故在为减函数,在为增函数,
因为,,故,即,
又因为,故,
由复合函数的单调性得:函数的单调增区间为.
故答案为:.
【分析】根据题意,构造函数,,由函数的单调性可得,再由复合函数的单调性,即可得出函数的单调递增区间.
15.【答案】(1)证明:作于点,连接,
因为,,
则,
所以,,
在中,,,
所以,
又因为,平面,
所以平面,
又因为平面,平面平面.
(2)解:由(1)知,,,两两垂直,以点为原点,,,的方向分别为轴、轴、轴方向,建立空间直角坐标系如下:
则,,,,
,,
显然为平面的一个法向量,
设平面的法向量为,
则即,
令,则,,则,
设平面和平面的夹角为,
则,
由图知,二面角为钝角,
因此二面角的余弦值为.
【知识点】平面与平面垂直的判定;用空间向量研究二面角
【解析】【分析】(1)利用全等三角形的思想作一条垂直,再证明另一条也垂直,利用勾股定理可证出线线垂直,则由线线垂直证出线面垂直,即可证出面面垂直.
(2)由(1)知,,,两两垂直,从而建立空间直角坐标系,求出平面的一个法向量和平面的法向量,再根据数量积求向量夹角公式和二面角为钝角,从而得出二面角的余弦值.
(1)作于点,连,
因,,则,
所以,,
在中,,,
所以,又因为,平面,
所以平面.
又平面,平面平面.
(2)由(1)知,,,两两垂直,以点为原点,,,的方向分别为轴、轴、轴方向,建立坐标系,得下列坐标:
,,,,
,,
显然为平面的一个法向量
设平面的法向量为则
所以即,
令,则,,则
设平面和平面的夹角为,则.
由图知,二面角为钝角.因此二面角的余弦值为.
16.【答案】(1)解:由题意知:设数列公比为,
当时,①,
当时,②,
联立①②,,故或(舍),故,
所以数列的通项公式,
此时,符合题设条件,
故数列的通项公式.
(2)证明:由(1)知,,
所以.
所以,所以,


所以是递增数列,故的最小值为.
【知识点】数列的函数特性;等比数列的通项公式;通项与前n项和的关系
【解析】【分析】(1)由题意知数列为等比数列,取代入等式,即可解出,的值,再利用等比数列的通项公式得出数列的通项公式.
(2)根据题意结合第一问中数列的通项公式,从而得出数列的通项公式,再利用数列的单调性,从而得出数列的最小值.
(1)由题意知:设数列公比为,
当时,①
当时,②
联立①②,,故或(舍),故.
所以数列的通项公式,
此时,符合题设条件,
故数列的通项公式.
(2)证明:由(1)知,.
所以.
所以,所以,


所以是递增数列,故的最小值为.
17.【答案】(1)解:设混放在一起的零件中来自甲工厂的零件个数的占比为,
记“混放在一起的零件中任取一个为次品”,
“零件来自甲工厂”,“零件来自乙工厂”,
则且、互斥,
则,,,
由全概率公式得:
则,求得:.
(2)解:(i)从混放在一起的零件中有放回地抽5个作为样本,
则每个零件中来自甲工厂的概率为0.25且各自试验之间的结果是独立的,
故,,,
其分布列为:
0 1 2 3 4 5
其数学期望为.
(ii)样本中来自甲工厂的零件个数占比是一个随机变量,
误差不超过0.1的概率为:
.
【知识点】离散型随机变量及其分布列;离散型随机变量的期望与方差;二项分布;全概率公式
【解析】【分析】(1)根据已知条件结合全概率公式,从而求出混放在一起的零件中来自甲工厂的零件个数的占比.
(2)利用随机变量服从二项分布,再根据二项分布求出相应的概率,从而可得随机变量X的分布列和数学期望,再通过可估计出总体中甲工厂零件个数的占比.
(1)设混放在一起的零件中来自甲工厂的零件个数的占比为,
记“混放在一起的零件中任取一个为次品”
“零件来自甲工厂”,“零件来自乙工厂”,
则,且、互斥,
,,,
由全概率公式得:
则,
求得:.
(2)(i)从混放在一起的零件中有放回地抽5个作为样本,
则每个零件中来自甲工厂的概率为0.25,
且各自试验之间的结果是独立的,
故,,
其分布列为:
0 1 2 3 4 5
其数学期望为.
(ii)样本中来自甲工厂的零件个数占比是一个随机变量,
误差不超过0.1的概率
.
18.【答案】(1)证明:设直线的方程为,,,
将直线AB与抛物线方程联立,
得,,
则,,
,所以,
又因为,
代入得:,解得:或(舍去),
直线的方程为,必过定点.
(2)解:由抛物线的方程为,得:,所以,
则直线:,直线:,
联立方程
由(1)知:,,
解得,即,
则点到直线的距离,
因为,
所以,
因为,所以,
故当时,的面积取得最小值32.
【知识点】抛物线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)设直线的方程为,将直线方程与抛物线联立得到根与系数关系,再将转化为,则代入根与系数关系,从而求得直线过的定点坐标,即证出直线过定点.
(2)利用求导的方法得出过点,的抛物线的切线,由(1)中直线的方程与抛物线方程联立,消去y,再根据韦达定理求得和的值,则利用三角形面积公式求得面积的表达式,再根据的取值范围求得面积的最小值.
(1)证明:设直线的方程为,,,
与抛物线方程联立
得,,
,,
,所以,
而,
代入得:,解得:或(舍去),
直线的方程为,必过定点.
(2)由抛物线的方程为,得:,所以,
:,:,
联立方程
由(1)知:,.
解得,即.
点到直线的距离,

所以,
因,所以,
故当时,的面积取得最小值32.
19.【答案】(1)解:因为的定义域为,
则,
(i)若,则,所以在单调递减;
(ii)若,则由得,
当时,;当时,,
所以在单调递减,在单调递增.
(2)解:解法一:若,由(1)知,
当时,取得最小值,
令,
则,得在上单调递增,且.
①当时,则,故只有一个零点;
②当时,则,即,故没有零点;
③当时,则,即,
又因为(或),
故在有一个零点;
在内,
要使取正值,
因为,只需,即即可,
故取满足,
则,
由于,因此在有一个零点,
综上所述,当时,只有一个零点;
当时,没有零点;
当时,有两个零点.
解法二:(分离参数)
求函数的零点,
即求方程的根的个数,
参数分离得:求方程的解的个数,
构造函数,
只需求直线与函数图像的交点个数,
求导得

设,因为,
所以在上是增函数;
又因为,
所以在上有且只有一个零点0;
令得:,
当时,;当时,,
则当时,单调递增;
当时,单调递减,
所以,当时,取得最大值;
当时,,单调递减,
且当时,,
故在上没有零点;
当时,,,
故在上有且只有一个零点,
根据以上信息,画出的大致图形,如右图:
所以,关于方程的解的个数有如下结论:
当时,只有一个解;
当时,无解;
当时,有两个解,
即:当时,只有一个零点;
当时,没有零点;
当时,有两个零点.
【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;函数的零点与方程根的关系
【解析】【分析】(1)讨论单调性,首先进行求导,再因式分解,最后对按,进行讨论即可
(2)根据第(1)问,当时,当时,取得最小值,从而求出最小值,再根据,,进行讨论;或者参变分离,转化成两个函数的交点问题处理,从而讨论出时的函数的零点个数.
(1)的定义域为,

(i)若,则,所以在单调递减;
(ii)若,则由得.
当时,;当时,;
所以在单调递减,在单调递增.
(2)解法一:若,由(1)知,当时,取得最小值.
令,则,
得:在上单调递增,且;
①当时,则,故只有一个零点;
②当时,则,即,故没有零点;
③当时,则,即.
又,(或)
故在有一个零点;
在内,要使取正值,
因,只需,即即可,
故取满足,
则.
由于,因此在有一个零点
综上,当时,只有一个零点;
当时,没有零点;
当时,有两个零点.
解法二:(分离参数)
求函数的零点,即求方程的根的个数,
参数分离得:求方程的解的个数,
构造函数,
只需求直线与函数图像的交点个数.
求导得:
设,
因,所以在上是增函数;
又,所以在上有且只有一个零点0;
令得:,
当时,,当时,,
则当时,单调递增,当时,单调递减,
所以当时,取得最大值;
当时,,单调递减,且当时,,
故在上没有零点;
当时,,,
故在上有且只有一个零点;
根据以上信息,画出的大致图形,如右图:
所以,关于方程的解的个数有如下结论:
当时,只有一个解;
当时,无解;
当时,有两个解,
即:当时,只有一个零点;
当时,没有零点;
当时,有两个零点.
1 / 1广东省深圳市龙城高级中学、深圳大学附属中学2023-2024学年高二下学期5月月考数学试题
1.(2024高二下·深圳月考)设复数,则的共轭复数为(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】复数代数形式的乘除运算;共轭复数
【解析】【解答】解:因为,所以.
故答案为:A.
【分析】利用复数的乘除法运算法则得出复数z,再根据共轭复数定义得出复数的共轭复数.
2.(2024高二下·深圳月考)已知函数,,若有,则的取值范围是(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】函数单调性的性质;指数函数的图象与性质;对数函数的图象与性质
【解析】【解答】解:由,,则,∴.
故答案为:C.
【分析】根据指数函数的性质得到的取值范围,从而确定的取值范围.
3.(2024高二下·深圳月考)在中,内角,,的对边分别为,,.已知,,,则此三角形的解的情况是(  )
A.有一解 B.有两解
C.无解 D.有解但解的个数不确定
【答案】C
【知识点】正弦定理的应用
【解析】【解答】解:由正弦定理可得,
则可得,
所以无解,则三角形的解的情况是无解.
故答案为:C.
【分析】利用已知条件和正弦定理得出此三角形的解的情况.
4.(2024高二下·深圳月考)通过随机询问某中学110名中学生是否爱好跳绳,得到列联表,并由计算得:,参照附表,则下列结论正确的是(  )
附:
α 0.1 0.05 0.01 0.005 0.001
2.706 3.841 6.635 7.879 10.828
A.根据小概率值的独立性检验,我们认为爱好跳绳与性别无关
B.根据小概率值的独立性检验,我们认为爱好跳绳与性别无关,这个结论犯错误的概率不超过0.001
C.根据小概率值的独立性检验,我们认为爱好跳绳与性别无关
D.在犯错误的概率不超过0.01的前提下,我们认为爱好跳绳与性别无关
【答案】A
【知识点】独立性检验的应用
【解析】【解答】解:因为,所以根据小概率值的独立性检验,
我们认为爱好跳绳与性别无关,且这个结论犯错误的概率超过0.001,故A正确,B错误;
又因为,所以根据小概率值的独立性检验,
我们认为爱好跳绳与性别有关,或在犯错误的概率不超过0.01的前提下,我们认为爱好跳绳与性别有关,故C、D错误.
故答案为:A.
【分析】根据已知条件结合列联表中的数据和独立性检验的方法,则根据小概率值的独立性检验,我们认为爱好跳绳与性别无关.
5.(2024高二下·深圳月考)已知O,N,P在所在平面内,且,且,则点O,N,P依次是的
(注:三角形的三条高线交于一点,此点为三角型的垂心)
A.重心外心垂心 B.重心外心内心
C.外心重心垂心 D.外心重心内心
【答案】C
【知识点】向量加法的三角形法则;利用数量积判断平面向量的垂直关系
【解析】【解答】因为,所以到定点的距离相等,
所以为的外心,由,则,取的中点,
则,所以,所以是的重心;由,得,即,所以,同理,所以点为的垂心,故答案为:C.
【分析】到定点的距离相等,得为的外心,由,得,可得是的重心,由,得,即,同理,即可得答案.
6.(2024高二下·深圳月考)已知过点可作双曲线的两条切线,若两个切点分别在双曲线的左、右两支上,则该双曲线的离心率的取值范围为(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】解:要满足题意,点必须在渐近线与轴围成的区域,
且不能在渐近线及轴上,
所以,必须满足,得,
,,,
又因为,.
故答案为:B.
【分析】要满足题意,点必须在渐近线与轴围成的区域且不能在渐近线和轴上,即可得到,再根据双曲线中a,b,c三者的关系式和双曲线的离心率公式,从而可得到离心率的取值范围.
7.(2024高二下·深圳月考)已知圆,直线,若直线上存在点,过点引圆的两条切线,使得,则实数的取值范围是(  )
A. B.[,]
C. D.)
【答案】D
【知识点】直线与圆的位置关系;圆锥曲线的轨迹问题
【解析】【解答】解:因为圆C(2,0),半径r=,设P(x,y),
又因为两切线,如下图,PA⊥PB,
由切线性质定理知:PA⊥AC,PB⊥BC,PA=PB,
所以,四边形PACB为正方形,所以,|PC|=2,
则,即点P的轨迹是以(2,0)为圆心,2为半径的圆,
则直线过定点(0,-2),直线方程即为,
只要直线与P点的轨迹(圆)有交点即可,即大圆的圆心到直线的距离小于等于半径,
即,解得:,即实数的取值范围是).
故答案为:D.
【分析】由题意结合切线性质定理可知PA⊥AC,PB⊥BC,PA=PB,则四边形PACB为正方形,从而得出PC的长,进而得出点P的轨迹方程为,则原问题转化为圆心到直线的距离小于等于半径,据此求解关于k的不等式,即可求得实数k的取值范围.
8.(2024高二下·深圳月考)设正整数,其中,记.则下列结论错误的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】二项式系数的性质
【解析】【解答】解:对于A,因为,,
所以,故选项A正确;
对于B,取,,则,
又因为,则,即,故选项B错误;
对于C,因为

所以,

所以,
因此,故选项C正确;
对于D,因为,故,故选项D正确.
故答案为:B.
【分析】利用的定义结合已知条件,则可判断选项A、选项C和选项D;利用特殊值法可判断选项B,从而找出结论错误的选项.
9.(2024高二下·深圳月考)函数,则下列结论正确的是(  )
A.的最小正周期为
B.在区间上的最小值为
C.在区间上单调递增
D.直线为图象的对称轴
【答案】A,C
【知识点】含三角函数的复合函数的周期;含三角函数的复合函数的单调性;含三角函数的复合函数的值域与最值;含三角函数的复合函数的对称性
【解析】【解答】解:因为,
对于选项A,因为的最小正周期,故A正确;
对于选项B,由知,
则,所以最小值为0,故B错误;
对于选项C,令时,则,函数在上单调递增,
所以在上单调递增,故C正确;
对于选项D,令,则,故D错误.
故答案为:AC.
【分析】根据题意,由诱导公式化简可得,再结合正弦型函数的性质,对选项逐一判断,即可找出结论正确的选项.
10.(2024高二下·深圳月考)如图,正方体的棱长为1,是线段上的动点,则下列结论正确的是(  )
A.三棱锥的体积为定值
B.的最小值为
C.平面
D.直线与所成的角的取值范围是
【答案】A,C,D
【知识点】空间中两点间的距离公式;异面直线所成的角;直线与平面平行的判定;锥体的体积公式及应用
【解析】【解答】解:对于A,由正方体可得平面平面且,平面,
所以点到平面的距离等于点到平面的距离,
所以三棱锥的体积为定值,
故A正确;
对于B,当与重合时,,
所以的最小值不为,故B错误;
对于C,连接,,
由正方体可得,,
所以四边形是平行四边形,所以,
因为平面,平面,
所以平面,同理可得平面,
因为,,平面,所以平面平面,
因为平面,所以平面,故C正确:
对于D,因为,
所以(或其补角)为直线与所成的角,
由图可得当与重合时,此时最大为,
当与重合时,此时最小为0,
所以直线与所成的角的取值范围是,故D正确.
故答案为:ACD.
【分析】利用等体积法转化法和三棱锥的体积公式,从而计算出三棱锥的体积后,则可判断出选项A;利用反例法结合已知条件可判断出选项B;先证平面平面,再结合面面平行的性质定理,则可判断选项C;先证(或其补角)为直线与所成的角,再求出的取值范围后,则可求判断选项D,从而找出结论正确的选项.
11.(2024高二下·深圳月考)已知椭圆:的左、右焦点分别为,,长轴长为4,点在椭圆外,点在椭圆上,则(  )
A.的取值范围是
B.当椭圆的离心率为时,的取值范围是
C.存在点使得
D.的最小值为1
【答案】B,C,D
【知识点】椭圆的简单性质;椭圆的应用
【解析】【解答】解:由题意得,
因为点在椭圆外,则,
又因为,解得,故A不正确;
当时,,则,
所以的取值范围是,即,故B正确;
设椭圆的上顶点为,,,
由于,所以存在点使得,故C正确;
因为,
当且仅当时,等号成立,
又因为,所以,故D正确.
故答案为:BCD.
【分析】根据点在椭圆外得到,从而求出的取值范围,即可判断选项A;利用已知条件求出的值,则的取值范围是,即可判断选项B;设椭圆的上顶点为,从而求出,即可判断选项C;利用基本不等式求最值的方法和椭圆的定义,则判断选项D,从而找出正确的选项.
12.(2024高二下·深圳月考)已知集合,若,则的最小值为   .
【答案】5
【知识点】集合关系中的参数取值问题;子集与交集、并集运算的转换
【解析】【解答】因为 ,则,
又因为 ,可得,
可得,即的最小值为 5.
故答案为:5.
【分析】根据题意可知,结合包含关系分析求解.
13.(2024高二下·深圳月考)已知数列的首项,且,则   ;满足的最大整数的值为   .
【答案】;2023
【知识点】数列的函数特性;等比数列概念与表示;等比数列的通项公式;数列的求和
【解析】【解答】解:由题意,数列满足,可得,
可得,
由得出,所以,
所以数列表示首项为,公比为的等比数列,
则可得,所以,
设数列的前项和为,


若,即,
因为函数为单调递增函数,
所以满足的最大整数的值为2023.
故答案为:;.
【分析】由化简得到,从而求得根据等比数列的求和公式,从而求得,再根据得出满足的最大整数的值.
14.(2024高二下·深圳月考)已知且,则函数的单调增区间为   .
【答案】(说明:也正确)
【知识点】指数型复合函数的性质及应用;利用导数研究函数的单调性
【解析】【解答】解:因为,,故,
令,,则,
当时,,当时,,
故在为减函数,在为增函数,
因为,,故,即,
又因为,故,
由复合函数的单调性得:函数的单调增区间为.
故答案为:.
【分析】根据题意,构造函数,,由函数的单调性可得,再由复合函数的单调性,即可得出函数的单调递增区间.
15.(2024高二下·深圳月考)在三棱锥中,且,,.
(1)求证:平面平面BCD.
(2)求二面角的余弦值.
【答案】(1)证明:作于点,连接,
因为,,
则,
所以,,
在中,,,
所以,
又因为,平面,
所以平面,
又因为平面,平面平面.
(2)解:由(1)知,,,两两垂直,以点为原点,,,的方向分别为轴、轴、轴方向,建立空间直角坐标系如下:
则,,,,
,,
显然为平面的一个法向量,
设平面的法向量为,
则即,
令,则,,则,
设平面和平面的夹角为,
则,
由图知,二面角为钝角,
因此二面角的余弦值为.
【知识点】平面与平面垂直的判定;用空间向量研究二面角
【解析】【分析】(1)利用全等三角形的思想作一条垂直,再证明另一条也垂直,利用勾股定理可证出线线垂直,则由线线垂直证出线面垂直,即可证出面面垂直.
(2)由(1)知,,,两两垂直,从而建立空间直角坐标系,求出平面的一个法向量和平面的法向量,再根据数量积求向量夹角公式和二面角为钝角,从而得出二面角的余弦值.
(1)作于点,连,
因,,则,
所以,,
在中,,,
所以,又因为,平面,
所以平面.
又平面,平面平面.
(2)由(1)知,,,两两垂直,以点为原点,,,的方向分别为轴、轴、轴方向,建立坐标系,得下列坐标:
,,,,
,,
显然为平面的一个法向量
设平面的法向量为则
所以即,
令,则,,则
设平面和平面的夹角为,则.
由图知,二面角为钝角.因此二面角的余弦值为.
16.(2024高二下·深圳月考)已知等比数列的前项和为,且.
(1)求数列的通项公式.
(2)在与之间插入个数,使这个数组成一个公差为的等差数列,求及其最小值.
【答案】(1)解:由题意知:设数列公比为,
当时,①,
当时,②,
联立①②,,故或(舍),故,
所以数列的通项公式,
此时,符合题设条件,
故数列的通项公式.
(2)证明:由(1)知,,
所以.
所以,所以,


所以是递增数列,故的最小值为.
【知识点】数列的函数特性;等比数列的通项公式;通项与前n项和的关系
【解析】【分析】(1)由题意知数列为等比数列,取代入等式,即可解出,的值,再利用等比数列的通项公式得出数列的通项公式.
(2)根据题意结合第一问中数列的通项公式,从而得出数列的通项公式,再利用数列的单调性,从而得出数列的最小值.
(1)由题意知:设数列公比为,
当时,①
当时,②
联立①②,,故或(舍),故.
所以数列的通项公式,
此时,符合题设条件,
故数列的通项公式.
(2)证明:由(1)知,.
所以.
所以,所以,


所以是递增数列,故的最小值为.
17.(2024高二下·深圳月考)甲、乙两个工厂加工一批同一型号的零件,甲工厂加工的次品率为,乙工厂加工的次品率为,现将加工出来的零件混放在一起,其次品率为;
(1)求混放在一起的零件中来自甲工厂的零件个数的占比;
(2)从混放在一起的零件中有放回地抽5个作为样本,记样本中来自甲工厂的零件个数为.
(i)求的分布列和数学期望:
(ii)若用样本中来自甲工厂的零件个数的占比,估计总体中来自甲工厂的零件个数的占比,求误差的绝对值不超过0.1的概率.
【答案】(1)解:设混放在一起的零件中来自甲工厂的零件个数的占比为,
记“混放在一起的零件中任取一个为次品”,
“零件来自甲工厂”,“零件来自乙工厂”,
则且、互斥,
则,,,
由全概率公式得:
则,求得:.
(2)解:(i)从混放在一起的零件中有放回地抽5个作为样本,
则每个零件中来自甲工厂的概率为0.25且各自试验之间的结果是独立的,
故,,,
其分布列为:
0 1 2 3 4 5
其数学期望为.
(ii)样本中来自甲工厂的零件个数占比是一个随机变量,
误差不超过0.1的概率为:
.
【知识点】离散型随机变量及其分布列;离散型随机变量的期望与方差;二项分布;全概率公式
【解析】【分析】(1)根据已知条件结合全概率公式,从而求出混放在一起的零件中来自甲工厂的零件个数的占比.
(2)利用随机变量服从二项分布,再根据二项分布求出相应的概率,从而可得随机变量X的分布列和数学期望,再通过可估计出总体中甲工厂零件个数的占比.
(1)设混放在一起的零件中来自甲工厂的零件个数的占比为,
记“混放在一起的零件中任取一个为次品”
“零件来自甲工厂”,“零件来自乙工厂”,
则,且、互斥,
,,,
由全概率公式得:
则,
求得:.
(2)(i)从混放在一起的零件中有放回地抽5个作为样本,
则每个零件中来自甲工厂的概率为0.25,
且各自试验之间的结果是独立的,
故,,
其分布列为:
0 1 2 3 4 5
其数学期望为.
(ii)样本中来自甲工厂的零件个数占比是一个随机变量,
误差不超过0.1的概率
.
18.(2024高二下·深圳月考)如图,抛物线:上异于坐标原点的两不同动点、满足.
(1)求证:直线过定点;
(2)过点,分别作抛物线的切线交于点,求的面积的最小值.
【答案】(1)证明:设直线的方程为,,,
将直线AB与抛物线方程联立,
得,,
则,,
,所以,
又因为,
代入得:,解得:或(舍去),
直线的方程为,必过定点.
(2)解:由抛物线的方程为,得:,所以,
则直线:,直线:,
联立方程
由(1)知:,,
解得,即,
则点到直线的距离,
因为,
所以,
因为,所以,
故当时,的面积取得最小值32.
【知识点】抛物线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)设直线的方程为,将直线方程与抛物线联立得到根与系数关系,再将转化为,则代入根与系数关系,从而求得直线过的定点坐标,即证出直线过定点.
(2)利用求导的方法得出过点,的抛物线的切线,由(1)中直线的方程与抛物线方程联立,消去y,再根据韦达定理求得和的值,则利用三角形面积公式求得面积的表达式,再根据的取值范围求得面积的最小值.
(1)证明:设直线的方程为,,,
与抛物线方程联立
得,,
,,
,所以,
而,
代入得:,解得:或(舍去),
直线的方程为,必过定点.
(2)由抛物线的方程为,得:,所以,
:,:,
联立方程
由(1)知:,.
解得,即.
点到直线的距离,

所以,
因,所以,
故当时,的面积取得最小值32.
19.(2024高二下·深圳月考)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若,讨论的零点个数.
【答案】(1)解:因为的定义域为,
则,
(i)若,则,所以在单调递减;
(ii)若,则由得,
当时,;当时,,
所以在单调递减,在单调递增.
(2)解:解法一:若,由(1)知,
当时,取得最小值,
令,
则,得在上单调递增,且.
①当时,则,故只有一个零点;
②当时,则,即,故没有零点;
③当时,则,即,
又因为(或),
故在有一个零点;
在内,
要使取正值,
因为,只需,即即可,
故取满足,
则,
由于,因此在有一个零点,
综上所述,当时,只有一个零点;
当时,没有零点;
当时,有两个零点.
解法二:(分离参数)
求函数的零点,
即求方程的根的个数,
参数分离得:求方程的解的个数,
构造函数,
只需求直线与函数图像的交点个数,
求导得

设,因为,
所以在上是增函数;
又因为,
所以在上有且只有一个零点0;
令得:,
当时,;当时,,
则当时,单调递增;
当时,单调递减,
所以,当时,取得最大值;
当时,,单调递减,
且当时,,
故在上没有零点;
当时,,,
故在上有且只有一个零点,
根据以上信息,画出的大致图形,如右图:
所以,关于方程的解的个数有如下结论:
当时,只有一个解;
当时,无解;
当时,有两个解,
即:当时,只有一个零点;
当时,没有零点;
当时,有两个零点.
【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;函数的零点与方程根的关系
【解析】【分析】(1)讨论单调性,首先进行求导,再因式分解,最后对按,进行讨论即可
(2)根据第(1)问,当时,当时,取得最小值,从而求出最小值,再根据,,进行讨论;或者参变分离,转化成两个函数的交点问题处理,从而讨论出时的函数的零点个数.
(1)的定义域为,

(i)若,则,所以在单调递减;
(ii)若,则由得.
当时,;当时,;
所以在单调递减,在单调递增.
(2)解法一:若,由(1)知,当时,取得最小值.
令,则,
得:在上单调递增,且;
①当时,则,故只有一个零点;
②当时,则,即,故没有零点;
③当时,则,即.
又,(或)
故在有一个零点;
在内,要使取正值,
因,只需,即即可,
故取满足,
则.
由于,因此在有一个零点
综上,当时,只有一个零点;
当时,没有零点;
当时,有两个零点.
解法二:(分离参数)
求函数的零点,即求方程的根的个数,
参数分离得:求方程的解的个数,
构造函数,
只需求直线与函数图像的交点个数.
求导得:
设,
因,所以在上是增函数;
又,所以在上有且只有一个零点0;
令得:,
当时,,当时,,
则当时,单调递增,当时,单调递减,
所以当时,取得最大值;
当时,,单调递减,且当时,,
故在上没有零点;
当时,,,
故在上有且只有一个零点;
根据以上信息,画出的大致图形,如右图:
所以,关于方程的解的个数有如下结论:
当时,只有一个解;
当时,无解;
当时,有两个解,
即:当时,只有一个零点;
当时,没有零点;
当时,有两个零点.
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