广东省深圳市外国语学校2024届高三教学情况测试(二)数学试题
1.(2024高三下·深圳模拟)已知全集,则( )
A. B. C. D.
2.(2024高三下·深圳模拟)已知复数z满足,则复数z的虚部为( )
A. B. C. D.2
3.(2024高三下·深圳模拟)已知向量,若,则实数( )
A. B. C. D.
4.(2024高三下·深圳模拟)设等差数列的前项和为,且公差不为,若,,构成等比数列,,则( )
A. B. C. D.
5.(2024高三下·深圳模拟)北京故宫博物院展示着一件来自2200年前的宝物——秦诏文权(如图1).此文权下部呈圆台形,上部为鼻钮,被誉为最美、最具文化、最有政治和历史意义的文物之一.某公司仿照该文权制成一纸镇(如图2),已知该纸镇下部的上、下底面半径分别为,,高为,则该纸镇下部的侧面积与体积分别为( )
A. B. C. D.
6.(2024高三下·深圳模拟)设函数,则方程的实根个数为( )
A. B. C. D.
7.(2024高三下·深圳模拟)已知函数的图象恰为椭圆x轴上方的部分,若,,成等比数列,则平面上点(s,t)的轨迹是( )
A.线段(不包含端点)
B.椭圆一部分
C.双曲线一部分
D.线段(不包含端点)和双曲线一部分
8.(2024高三下·深圳模拟)已知其中则( )
A. B. C. D.
9.(2024高三下·深圳模拟)在正方体中,直线平面,直线平面,直线平面,则直线的位置关系可能是( )
A.两两垂直 B.两两平行
C.两两相交 D.两两异面
10.(2024高三下·深圳模拟)已知,为方程的两个实根,则( )
A. B.
C. D.
11.(2024高三下·深圳模拟)已知抛物线的准线方程为,圆,直线与交于两点,与交于两点在第一象限),为坐标原点,则下列说法中正确的是( )
A. B.
C.若,则 D.为定值
12.(2024高三下·深圳模拟)害虫防控对于提高农作物产量具有重要意义.已知某种害虫产卵数(单位:个)与温度(单位:)有关,测得一组数据,可用模型进行拟合,利用变换得到的线性回归方程为.若,则的值为 .
13.(2024高三下·深圳模拟)已知是双曲线的左焦点,是的右顶点,过点作轴的垂线交双曲线的一条渐近线于点,连接交另一条渐近线于点.若,则双曲线的离心率为 .
14.(2024高三下·深圳模拟)如图为几何体的一个表面展开图,其中的各面都是边长为的等边三角形,将放入一个球体中,则该球表面积的最小值为 ;在中,异面直线与的距离为 .
15.(2024高三下·深圳模拟)如图,在直四棱柱中,四边形为平行四边形,,.
(1)证明:与平面的交点为的重心;
(2)再从条件①、条件②这两个条件中选择一个作为已知条件,求直线与平面所成角的正弦值.
条件①:;
条件②:面与面所成角的正切值为.
16.(2024高三下·深圳模拟)为方便居民休闲娱乐,某市计划在一块三角形空地上修建一个口袋公园,如图所示.在公园内部计划修建景观道路(道路的宽度忽略不计),已知把三角形空地分成两个区域,区域为儿童娱乐区,区域为休闲健身区.经测量,米,米.若儿童娱乐区每平方米的造价为元,休闲健身区每平方米的造价为元,景观道路每米的造价为元.
(1)若,求景观道路的长度;
(2)求为何值时,口袋公园的造价最低?
17.(2024高三下·深圳模拟)某项游戏的规则如下:游戏可进行多轮,每轮进行两次分别计分,每次分数均为不超过10的正整数,选手甲参加十轮游戏,分数如下表:
轮次 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十
第一次分数 7 6 8 9 8 5 9 7 10 7
第二次分数 8 7 9 10 8 9 8 7 7 9
若选手在某轮中,两次分数的平均值不低于7分,且二者之差的绝对值不超过1分,则称其在该轮“稳定发挥”.
(1)若从以上十轮游戏中任选两轮,求这两轮均“稳定发挥”的概率;
(2)假设甲再参加三轮游戏,每轮得分情况相互独立,并对是否稳定发挥以频率估计概率.记为甲在三轮游戏中“稳定发挥”的轮数,求的分布列和数学期望;
(3)假设选手乙参加轮游戏,每轮的两次分数均不相同.记为各轮较高分的算数平均值,为各轮较低分的算数平均值,为各轮两次的平均分的算数平均值.试比较与的大小(结论不要求证明).
18.(2024高三下·深圳模拟)已知函数.
(1)当时,求的单调区间;
(2)记曲线在,两点处的切线斜率分别为,直线的斜率为,其中,求证:当时,有.
19.(2024高三下·深圳模拟)已知,数列A:,,…中的项均为不大于的正整数.表示,,…中的个数().定义变换,将数列变成数列:,,…其中.
(1)若,对数列:,写出的值;
(2)已知对任意的(),存在中的项,使得.求证: ()的充分必要条件为();
(3)若,对于数列:,,…,令:,求证:().
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】交集及其运算;补集及其运算
【解析】【解答】解:易知,,则=.
故答案为:D.
【分析】由题意,先根据集合的补集得定义求出,,再根据集合的交集的定义求解即可.
2.【答案】D
【知识点】复数的基本概念;复数代数形式的乘除运算
【解析】【解答】解:设复数,因为,所以,
即,则,即,虚部为.
故答案为:D.
【分析】设复数,根据复数代数形式的乘法运算结合复数相等列式求得a,b,再根据复数的概念判断其虚部即可.
3.【答案】A
【知识点】平面向量共线(平行)的坐标表示
【解析】【解答】解: 若, 则,解得.
故答案为:A.
【分析】根据向量平行的坐标表示列式求值即可.
4.【答案】D
【知识点】等差数列的通项公式;等差数列的前n项和;等比中项
【解析】【解答】解:设等差数列的首项为,公差为,
因为,所以,即①,
又因为,,成等比数列,所以,即②,
联立①②,解得,,
则.
故答案为:D.
【分析】设等差数列的首项为,公差为,根据等差数列前项和公式,结合等比数列中项,等差数列通项公式计算求解即可.
5.【答案】C
【知识点】圆柱/圆锥/圆台的表面积及应用;台体的体积公式及应用
【解析】【解答】解:由题可知: 该纸镇下部的下部为上、下底面半径分别为,,高为的圆台,
设圆台的母线长为,易知圆台的母线为长,
圆台的侧面积为:,
圆台的体积为:,
则该纸镇下部的侧面积与体积分别.
故答案为:C.
【分析】由题可知: 该纸镇下部的下部为上、下底面半径分别为,,高为的圆台,先求圆台的母线长,再利用圆台侧面积公式和体积公式求解即可.
6.【答案】B
【知识点】分段函数的解析式求法及其图象的作法;函数的值
【解析】【解答】解:令,方程,转化为,
当时,,令,解得;
当时,,令,解得;
当时,若,则,解得,符合题意;
若,则,解得,不符合题意;
当时,若,则,解得,符合题意;
若,则,解得,符合题意,
综上可知:方程的实根个数为3.
故答案为:B.
【分析】先令,将方程转化为,求出t的值并将其代回,分别求出x的值,再统计实数根个数即可.
7.【答案】A
【知识点】等比数列的性质;椭圆的简单性质
【解析】【解答】因为函数的图象恰为椭圆x轴上方的部分,
所以,
因为,,成等比数列,
所以有,且有成立,
即成立,
由,
化简得:,或,
当时,即,因为,所以平面上点(s,t)的轨迹是线段(不包含端点);
当时,即,
因为,所以,而,所以不成立,
故选:A
【分析】 根据等比数列的性质,结合椭圆方程进行求解判断即可得答案.
8.【答案】C
【知识点】两角和与差的余弦公式;两角和与差的正弦公式;同角三角函数间的基本关系
【解析】【解答】解:因为,所以,,
又因为,
所以,,
,
,即,
,,即,则.
故答案为:C.
【分析】由题意,先根据同角三角函数基本关系求得,,再根据两角和与差得正弦余弦公式构造并计算出,,最后根据同角三角函数商数关系计算出,同理计算,作商即可求解.
9.【答案】A,C,D
【知识点】棱柱的结构特征;异面直线的判定
【解析】【解答】解:A、 在正方体中, 当直线l为,直线m为,直线n为时,两两垂直,故A正确;
B、当直线l为,直线m为时,直线平行,但在平面内找不到与直线平行的直线,即不可能两两平行,故B错误;
C、当直线l为,直线m为,直线n为时,两两相交,故C正确;
D、当直线l为,直线m为,直线n为时,两两异面,故D正确.
故答案为:ACD.
【分析】在正方体中分别取两两垂直、两两相交,两两异面的直线即可判断ACD;在正方体中根据线线平行即可判断B.
10.【答案】A,C,D
【知识点】基本不等式;一元二次方程的根与系数的关系
【解析】【解答】解:由题意得:,,,;
A、,因为,所以,
所以,当且仅当时等号成立,故A正确;
B、由,可得,故B错误;
C、,则,故C正确;
D
,当时等号成立,故D正确.
故答案为:ACD.
【分析】根据根与系数关系求出,,再结合基本不等式求解即可.
11.【答案】B,D
【知识点】抛物线的标准方程;抛物线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【解答】解:A、由的准线方程为,可得,解得,故A错误;
B、设,
联立,消元整理可得,
由韦达定理可得:,
则
,
易知圆的圆心为,
因为直线恒过圆心,所以,所以,
所以,故以B正确;
C、易知直线过抛物线的焦点,则,
因为,,所以,解得,故C错误;
D、因为直线过抛物线的焦点,
所以,
所以为定值,故D正确.
故答案为:BD
【分析】根据抛物线的准线方程求的值即可判断A;将直线方程与抛物线方程联立,消元后利用根与系数的关系,再求出,由于直线过圆心,则由圆的性质可得即可判断B;利用弦长公式求,而,再由题意列方程可求出的值即可判断C;由题意可得,再结合抛物线的性质化简计算即可判断D.
12.【答案】
【知识点】回归分析的初步应用
【解析】【解答】解:因为,所以,则样本中心点,
函数两边同时取自然对数可得:
,即,
因为,所以,
将样本中心代入,求得,则,即.
故答案为:.
【分析】由题意,先求样本中心点,再将模型两边同时取自然对数可得,根据,将样本中心点代入回归方程可得,即可求得.
13.【答案】2
【知识点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】解:易知,则过点作轴的垂线方程为,
不妨设直线与渐近线交于点,如图所示:
则可,
因为,所以为的中点,即,
又因为在另一条渐近线上,所以,解得,
则双曲线的离心率为.
故答案为:2.
【分析】易知,不妨设直线与渐近线交于点,且,再根据可得为的中点,即,代入另一条渐近线求得,计算离心率即可.
14.【答案】;
【知识点】球内接多面体
【解析】【解答】解: 将几何体还原可得两个相同的正四棱锥,如图所示:
的各面都是边长为的等边三角形,
则正四棱锥中,,
,
将放入一个球体中,当球恰好外接时该球表面积的最小值,球半径为,
该球表面积的最小值为,
因为正方形的对角线的交点,平分与,
所以四边形为平行四边形,则,
与相交构成平面,则异面直线与的距离即点到平面的距离,
三棱锥的体积,
令点到平面的距离为,
则,解得,
则异面直线与的距离为.
故答案为:,.
【分析】将几何体还原可得两个相同的正四棱锥,比较与的大小,可得当球恰好外接时该球表面积的最小值,求球表面积的最小值即可;找出的平行线,而与相交构成平面,则异面直线与的距离可转化为点到平面的距离,利用等体积法求解即可.
15.【答案】(1)证明:连接交于点,连接,如图所示:
因为,平面,所以平面,所以为平面与平面的公共点,
又因为平面平面,所以,
在矩形中,因为,所以,
在中,为边上的中线,则为的重心;
(2)解:若选择条件①:易知面,平面,则,
因为,平面,所以平面,
平面,所以,
又因为四边形为平行四边形,所以四边形为菱形,
作,垂足为,如图所示:
因为平面,,所以平面,平面,即,
由,平面,所以平面,即为与平面所成角,
设,则,即;
若选择条件②:因为平面平面,所以平面与平面所成角的正切值为,
作交直线于点,连接,如图所示:
因为平面,平面,所以,
,平面,故平面,
又因为平面,所以,
所以二面角的平面角为,则,
设,则,,,即为线段的中点(与重合),
因为,,平面,所以平面,
作,因为面,,
所以面,面,即,
由,面,所以面,即为与平面所成角,
因为,所以.
【知识点】直线与平面所成的角;二面角及二面角的平面角
【解析】【分析】(1)连接交于点,连接,由题意可得,再根据,结合为边上的中线证明即可;
(2)若选择条件①:作,垂足为,证得面,即可得为与平面所成角,在中求解即可;
若选择条件②:作交直线于点,连接,作,则,即可得到为与平面所成角,在中求解即可.
(1)
如图,连接交于点,连接.
因为面,所以面.
所以为面与面的公共点.
因为面面,所以.
在矩形中,由得.
因为在中,为边上的中线,
所以为的重心.
(2)若选择条件①:.
因为几何体为直四棱柱,
所以面,BD在面ABCD内,所以.
因为,面,所以面.
面,所以.
四边形为平行四边形,所以四边形为菱形.
如图,作,垂足为.
因为面,,所以面,面,即.
由,面,所以面,即为与平面所成角.
设,则,
所以.
若选择条件②:面与面所成角的正切值为,面面,
所以面与面所成角的正切值为.
如图,作交直线于点,连接,
由面,面,则,
,面,故面,
又面,所以,
所以二面角的平面角为,则.
设,则,所以.
所以,即为线段的中点(与重合).
因为,,面,
所以面.
如图,作,因为面,,
所以面,面,即.
由,面,所以面.
即为与平面所成角.
因为,
所以.
16.【答案】(1)解:在中,由余弦定理得推论可得:,
因为,所以,
在中,,由正弦定理,可得,
则景观道路的长度为米;
(2)解:设,在中,,
,
因为,所以,
则投资总额
因为,
当且仅当即时取等号,故当时,取最小值,
即当为时,口袋公园的造价最低.
【知识点】简单的三角恒等变换;正弦定理;余弦定理;三角形中的几何计算
【解析】【分析】(1)在中,由余弦定理推理求得,再在中,利用正弦定理计算即可;
(2)设,,计算和得到,确定公园造价的表达式,利用三角恒等变换结合基本不等式求最值即可.
(1)在中,,则,
,所以
在中,,由正弦定理得,
,
所以景观道路的长度为米.
(2)设,在中,,
所以
又
所以
所以投资总额
因为
当且仅当即时取等号.
所以当时,取最小值.
所以当为时,口袋公园的造价最低.
17.【答案】(1)解:易知选手在第一、三、四、五、七、八轮“稳定发挥”,则;
(2)解:由题意可知:10轮比赛中,有6轮“稳定发挥”
则甲在每轮游戏中“稳定发挥”的概率为,
记为甲在三轮游戏中“稳定发挥”的轮数,且,
,
,
则的分布列为
0 1 2 3
二项分布的数学期望;
(3)解:设在第轮中,较高分和较低分分别为和,
则,且,,
故,且,
,即.
【知识点】古典概型及其概率计算公式;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
【解析】【分析】(1)由题意可得:选手在第一、三、四、五、七、八轮“稳定发挥”,据此求解概率即可;
(2)先求出甲在某一轮中发挥稳定的概率为,记为甲在三轮游戏中“稳定发挥”的轮数,且服从二项分布,再求分布列以及数学期望即可;
(3)先求得关于的表达式,再比较大小即可.
(1)直接计算知该选手在第1、3、4、5、7、8轮稳定发挥,故;
(2)甲在每轮游戏中“稳定发挥”的概率为,,
的可能取值为0,1,2,3,
,
,
这就得到的分布列为
0 1 2 3
二项分布的数学期望.
(3)设在第轮中,较高分和较低分分别为和,
则,且,,
故,且
从而.
即.
18.【答案】(1)解:当时,函数,定义域为,
,因为,
所以函数在区间上单调递增,无单调递减区间;
(2)证明:函数定义域为,,
则,
,
要证,只需证,
即证,
不妨设,则只需证,
即证,
设,则只需证①,
由(1)可知:函数在上单调递增,
则当时,,即,
设,则,
所以在上单调递增,即,
又因为,所以要证①,
只需证,
设,则,
所以在上单调递增.所以,得证.
【知识点】利用导数研究函数的单调性
【解析】【分析】(1)当时,函数,求导,利用导数判断函数的单调性即可;
(2)求函数的定义域以及导函数,则,,要证,设,则只需证,设,则只需证,利用函数在上单调递性得,设,利用的单调性证明即可.
(1)当时,,
,
所以的增区间为,无减区间;
(2)因为,所以,
所以,
,
要证,只需证,
即证,
不妨设,则只需证,
即证,
设,则只需证①,
由(1)可知在上单调递增,
则当时,,所以,
设,则,
所以在上单调递增,所以,
又因为,所以要证①,
只需证,
设,则,
所以在上单调递增.所以,得证.
19.【答案】解:(1)若,对数列:,则;
(2)证明:由于对任意的正整数(),存在中的项,使得.所以均不为零,
(),由于,
若()成立,不妨设(),可以得到,
则;;;…;,
即()成立,即充分性成立;
则;;;…;,
通过解此方程组,可得()成立,即必要性成立,
故()的充分必要条件为(),
(3)证明:设:,,…的所有不同取值为,且满足:,
不妨设,
其中;;…;,
又因为,根据变换有:;;…;;
所以:,,,
即:,,,
所以:,,,
又因为,
所以,,…,,
所以,
即:,,,
从而(),故().
【知识点】数列的应用;数列与不等式的综合
【解析】【分析】(1)根据新定义直接写答案即可:
(2)由题意,数列中的新定义,结合充分、必要条件证明即可;
(3)抽象数列的性质证明即可.
1 / 1广东省深圳市外国语学校2024届高三教学情况测试(二)数学试题
1.(2024高三下·深圳模拟)已知全集,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】交集及其运算;补集及其运算
【解析】【解答】解:易知,,则=.
故答案为:D.
【分析】由题意,先根据集合的补集得定义求出,,再根据集合的交集的定义求解即可.
2.(2024高三下·深圳模拟)已知复数z满足,则复数z的虚部为( )
A. B. C. D.2
【答案】D
【知识点】复数的基本概念;复数代数形式的乘除运算
【解析】【解答】解:设复数,因为,所以,
即,则,即,虚部为.
故答案为:D.
【分析】设复数,根据复数代数形式的乘法运算结合复数相等列式求得a,b,再根据复数的概念判断其虚部即可.
3.(2024高三下·深圳模拟)已知向量,若,则实数( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】平面向量共线(平行)的坐标表示
【解析】【解答】解: 若, 则,解得.
故答案为:A.
【分析】根据向量平行的坐标表示列式求值即可.
4.(2024高三下·深圳模拟)设等差数列的前项和为,且公差不为,若,,构成等比数列,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】等差数列的通项公式;等差数列的前n项和;等比中项
【解析】【解答】解:设等差数列的首项为,公差为,
因为,所以,即①,
又因为,,成等比数列,所以,即②,
联立①②,解得,,
则.
故答案为:D.
【分析】设等差数列的首项为,公差为,根据等差数列前项和公式,结合等比数列中项,等差数列通项公式计算求解即可.
5.(2024高三下·深圳模拟)北京故宫博物院展示着一件来自2200年前的宝物——秦诏文权(如图1).此文权下部呈圆台形,上部为鼻钮,被誉为最美、最具文化、最有政治和历史意义的文物之一.某公司仿照该文权制成一纸镇(如图2),已知该纸镇下部的上、下底面半径分别为,,高为,则该纸镇下部的侧面积与体积分别为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】圆柱/圆锥/圆台的表面积及应用;台体的体积公式及应用
【解析】【解答】解:由题可知: 该纸镇下部的下部为上、下底面半径分别为,,高为的圆台,
设圆台的母线长为,易知圆台的母线为长,
圆台的侧面积为:,
圆台的体积为:,
则该纸镇下部的侧面积与体积分别.
故答案为:C.
【分析】由题可知: 该纸镇下部的下部为上、下底面半径分别为,,高为的圆台,先求圆台的母线长,再利用圆台侧面积公式和体积公式求解即可.
6.(2024高三下·深圳模拟)设函数,则方程的实根个数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】分段函数的解析式求法及其图象的作法;函数的值
【解析】【解答】解:令,方程,转化为,
当时,,令,解得;
当时,,令,解得;
当时,若,则,解得,符合题意;
若,则,解得,不符合题意;
当时,若,则,解得,符合题意;
若,则,解得,符合题意,
综上可知:方程的实根个数为3.
故答案为:B.
【分析】先令,将方程转化为,求出t的值并将其代回,分别求出x的值,再统计实数根个数即可.
7.(2024高三下·深圳模拟)已知函数的图象恰为椭圆x轴上方的部分,若,,成等比数列,则平面上点(s,t)的轨迹是( )
A.线段(不包含端点)
B.椭圆一部分
C.双曲线一部分
D.线段(不包含端点)和双曲线一部分
【答案】A
【知识点】等比数列的性质;椭圆的简单性质
【解析】【解答】因为函数的图象恰为椭圆x轴上方的部分,
所以,
因为,,成等比数列,
所以有,且有成立,
即成立,
由,
化简得:,或,
当时,即,因为,所以平面上点(s,t)的轨迹是线段(不包含端点);
当时,即,
因为,所以,而,所以不成立,
故选:A
【分析】 根据等比数列的性质,结合椭圆方程进行求解判断即可得答案.
8.(2024高三下·深圳模拟)已知其中则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】两角和与差的余弦公式;两角和与差的正弦公式;同角三角函数间的基本关系
【解析】【解答】解:因为,所以,,
又因为,
所以,,
,
,即,
,,即,则.
故答案为:C.
【分析】由题意,先根据同角三角函数基本关系求得,,再根据两角和与差得正弦余弦公式构造并计算出,,最后根据同角三角函数商数关系计算出,同理计算,作商即可求解.
9.(2024高三下·深圳模拟)在正方体中,直线平面,直线平面,直线平面,则直线的位置关系可能是( )
A.两两垂直 B.两两平行
C.两两相交 D.两两异面
【答案】A,C,D
【知识点】棱柱的结构特征;异面直线的判定
【解析】【解答】解:A、 在正方体中, 当直线l为,直线m为,直线n为时,两两垂直,故A正确;
B、当直线l为,直线m为时,直线平行,但在平面内找不到与直线平行的直线,即不可能两两平行,故B错误;
C、当直线l为,直线m为,直线n为时,两两相交,故C正确;
D、当直线l为,直线m为,直线n为时,两两异面,故D正确.
故答案为:ACD.
【分析】在正方体中分别取两两垂直、两两相交,两两异面的直线即可判断ACD;在正方体中根据线线平行即可判断B.
10.(2024高三下·深圳模拟)已知,为方程的两个实根,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A,C,D
【知识点】基本不等式;一元二次方程的根与系数的关系
【解析】【解答】解:由题意得:,,,;
A、,因为,所以,
所以,当且仅当时等号成立,故A正确;
B、由,可得,故B错误;
C、,则,故C正确;
D
,当时等号成立,故D正确.
故答案为:ACD.
【分析】根据根与系数关系求出,,再结合基本不等式求解即可.
11.(2024高三下·深圳模拟)已知抛物线的准线方程为,圆,直线与交于两点,与交于两点在第一象限),为坐标原点,则下列说法中正确的是( )
A. B.
C.若,则 D.为定值
【答案】B,D
【知识点】抛物线的标准方程;抛物线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【解答】解:A、由的准线方程为,可得,解得,故A错误;
B、设,
联立,消元整理可得,
由韦达定理可得:,
则
,
易知圆的圆心为,
因为直线恒过圆心,所以,所以,
所以,故以B正确;
C、易知直线过抛物线的焦点,则,
因为,,所以,解得,故C错误;
D、因为直线过抛物线的焦点,
所以,
所以为定值,故D正确.
故答案为:BD
【分析】根据抛物线的准线方程求的值即可判断A;将直线方程与抛物线方程联立,消元后利用根与系数的关系,再求出,由于直线过圆心,则由圆的性质可得即可判断B;利用弦长公式求,而,再由题意列方程可求出的值即可判断C;由题意可得,再结合抛物线的性质化简计算即可判断D.
12.(2024高三下·深圳模拟)害虫防控对于提高农作物产量具有重要意义.已知某种害虫产卵数(单位:个)与温度(单位:)有关,测得一组数据,可用模型进行拟合,利用变换得到的线性回归方程为.若,则的值为 .
【答案】
【知识点】回归分析的初步应用
【解析】【解答】解:因为,所以,则样本中心点,
函数两边同时取自然对数可得:
,即,
因为,所以,
将样本中心代入,求得,则,即.
故答案为:.
【分析】由题意,先求样本中心点,再将模型两边同时取自然对数可得,根据,将样本中心点代入回归方程可得,即可求得.
13.(2024高三下·深圳模拟)已知是双曲线的左焦点,是的右顶点,过点作轴的垂线交双曲线的一条渐近线于点,连接交另一条渐近线于点.若,则双曲线的离心率为 .
【答案】2
【知识点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】解:易知,则过点作轴的垂线方程为,
不妨设直线与渐近线交于点,如图所示:
则可,
因为,所以为的中点,即,
又因为在另一条渐近线上,所以,解得,
则双曲线的离心率为.
故答案为:2.
【分析】易知,不妨设直线与渐近线交于点,且,再根据可得为的中点,即,代入另一条渐近线求得,计算离心率即可.
14.(2024高三下·深圳模拟)如图为几何体的一个表面展开图,其中的各面都是边长为的等边三角形,将放入一个球体中,则该球表面积的最小值为 ;在中,异面直线与的距离为 .
【答案】;
【知识点】球内接多面体
【解析】【解答】解: 将几何体还原可得两个相同的正四棱锥,如图所示:
的各面都是边长为的等边三角形,
则正四棱锥中,,
,
将放入一个球体中,当球恰好外接时该球表面积的最小值,球半径为,
该球表面积的最小值为,
因为正方形的对角线的交点,平分与,
所以四边形为平行四边形,则,
与相交构成平面,则异面直线与的距离即点到平面的距离,
三棱锥的体积,
令点到平面的距离为,
则,解得,
则异面直线与的距离为.
故答案为:,.
【分析】将几何体还原可得两个相同的正四棱锥,比较与的大小,可得当球恰好外接时该球表面积的最小值,求球表面积的最小值即可;找出的平行线,而与相交构成平面,则异面直线与的距离可转化为点到平面的距离,利用等体积法求解即可.
15.(2024高三下·深圳模拟)如图,在直四棱柱中,四边形为平行四边形,,.
(1)证明:与平面的交点为的重心;
(2)再从条件①、条件②这两个条件中选择一个作为已知条件,求直线与平面所成角的正弦值.
条件①:;
条件②:面与面所成角的正切值为.
【答案】(1)证明:连接交于点,连接,如图所示:
因为,平面,所以平面,所以为平面与平面的公共点,
又因为平面平面,所以,
在矩形中,因为,所以,
在中,为边上的中线,则为的重心;
(2)解:若选择条件①:易知面,平面,则,
因为,平面,所以平面,
平面,所以,
又因为四边形为平行四边形,所以四边形为菱形,
作,垂足为,如图所示:
因为平面,,所以平面,平面,即,
由,平面,所以平面,即为与平面所成角,
设,则,即;
若选择条件②:因为平面平面,所以平面与平面所成角的正切值为,
作交直线于点,连接,如图所示:
因为平面,平面,所以,
,平面,故平面,
又因为平面,所以,
所以二面角的平面角为,则,
设,则,,,即为线段的中点(与重合),
因为,,平面,所以平面,
作,因为面,,
所以面,面,即,
由,面,所以面,即为与平面所成角,
因为,所以.
【知识点】直线与平面所成的角;二面角及二面角的平面角
【解析】【分析】(1)连接交于点,连接,由题意可得,再根据,结合为边上的中线证明即可;
(2)若选择条件①:作,垂足为,证得面,即可得为与平面所成角,在中求解即可;
若选择条件②:作交直线于点,连接,作,则,即可得到为与平面所成角,在中求解即可.
(1)
如图,连接交于点,连接.
因为面,所以面.
所以为面与面的公共点.
因为面面,所以.
在矩形中,由得.
因为在中,为边上的中线,
所以为的重心.
(2)若选择条件①:.
因为几何体为直四棱柱,
所以面,BD在面ABCD内,所以.
因为,面,所以面.
面,所以.
四边形为平行四边形,所以四边形为菱形.
如图,作,垂足为.
因为面,,所以面,面,即.
由,面,所以面,即为与平面所成角.
设,则,
所以.
若选择条件②:面与面所成角的正切值为,面面,
所以面与面所成角的正切值为.
如图,作交直线于点,连接,
由面,面,则,
,面,故面,
又面,所以,
所以二面角的平面角为,则.
设,则,所以.
所以,即为线段的中点(与重合).
因为,,面,
所以面.
如图,作,因为面,,
所以面,面,即.
由,面,所以面.
即为与平面所成角.
因为,
所以.
16.(2024高三下·深圳模拟)为方便居民休闲娱乐,某市计划在一块三角形空地上修建一个口袋公园,如图所示.在公园内部计划修建景观道路(道路的宽度忽略不计),已知把三角形空地分成两个区域,区域为儿童娱乐区,区域为休闲健身区.经测量,米,米.若儿童娱乐区每平方米的造价为元,休闲健身区每平方米的造价为元,景观道路每米的造价为元.
(1)若,求景观道路的长度;
(2)求为何值时,口袋公园的造价最低?
【答案】(1)解:在中,由余弦定理得推论可得:,
因为,所以,
在中,,由正弦定理,可得,
则景观道路的长度为米;
(2)解:设,在中,,
,
因为,所以,
则投资总额
因为,
当且仅当即时取等号,故当时,取最小值,
即当为时,口袋公园的造价最低.
【知识点】简单的三角恒等变换;正弦定理;余弦定理;三角形中的几何计算
【解析】【分析】(1)在中,由余弦定理推理求得,再在中,利用正弦定理计算即可;
(2)设,,计算和得到,确定公园造价的表达式,利用三角恒等变换结合基本不等式求最值即可.
(1)在中,,则,
,所以
在中,,由正弦定理得,
,
所以景观道路的长度为米.
(2)设,在中,,
所以
又
所以
所以投资总额
因为
当且仅当即时取等号.
所以当时,取最小值.
所以当为时,口袋公园的造价最低.
17.(2024高三下·深圳模拟)某项游戏的规则如下:游戏可进行多轮,每轮进行两次分别计分,每次分数均为不超过10的正整数,选手甲参加十轮游戏,分数如下表:
轮次 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十
第一次分数 7 6 8 9 8 5 9 7 10 7
第二次分数 8 7 9 10 8 9 8 7 7 9
若选手在某轮中,两次分数的平均值不低于7分,且二者之差的绝对值不超过1分,则称其在该轮“稳定发挥”.
(1)若从以上十轮游戏中任选两轮,求这两轮均“稳定发挥”的概率;
(2)假设甲再参加三轮游戏,每轮得分情况相互独立,并对是否稳定发挥以频率估计概率.记为甲在三轮游戏中“稳定发挥”的轮数,求的分布列和数学期望;
(3)假设选手乙参加轮游戏,每轮的两次分数均不相同.记为各轮较高分的算数平均值,为各轮较低分的算数平均值,为各轮两次的平均分的算数平均值.试比较与的大小(结论不要求证明).
【答案】(1)解:易知选手在第一、三、四、五、七、八轮“稳定发挥”,则;
(2)解:由题意可知:10轮比赛中,有6轮“稳定发挥”
则甲在每轮游戏中“稳定发挥”的概率为,
记为甲在三轮游戏中“稳定发挥”的轮数,且,
,
,
则的分布列为
0 1 2 3
二项分布的数学期望;
(3)解:设在第轮中,较高分和较低分分别为和,
则,且,,
故,且,
,即.
【知识点】古典概型及其概率计算公式;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
【解析】【分析】(1)由题意可得:选手在第一、三、四、五、七、八轮“稳定发挥”,据此求解概率即可;
(2)先求出甲在某一轮中发挥稳定的概率为,记为甲在三轮游戏中“稳定发挥”的轮数,且服从二项分布,再求分布列以及数学期望即可;
(3)先求得关于的表达式,再比较大小即可.
(1)直接计算知该选手在第1、3、4、5、7、8轮稳定发挥,故;
(2)甲在每轮游戏中“稳定发挥”的概率为,,
的可能取值为0,1,2,3,
,
,
这就得到的分布列为
0 1 2 3
二项分布的数学期望.
(3)设在第轮中,较高分和较低分分别为和,
则,且,,
故,且
从而.
即.
18.(2024高三下·深圳模拟)已知函数.
(1)当时,求的单调区间;
(2)记曲线在,两点处的切线斜率分别为,直线的斜率为,其中,求证:当时,有.
【答案】(1)解:当时,函数,定义域为,
,因为,
所以函数在区间上单调递增,无单调递减区间;
(2)证明:函数定义域为,,
则,
,
要证,只需证,
即证,
不妨设,则只需证,
即证,
设,则只需证①,
由(1)可知:函数在上单调递增,
则当时,,即,
设,则,
所以在上单调递增,即,
又因为,所以要证①,
只需证,
设,则,
所以在上单调递增.所以,得证.
【知识点】利用导数研究函数的单调性
【解析】【分析】(1)当时,函数,求导,利用导数判断函数的单调性即可;
(2)求函数的定义域以及导函数,则,,要证,设,则只需证,设,则只需证,利用函数在上单调递性得,设,利用的单调性证明即可.
(1)当时,,
,
所以的增区间为,无减区间;
(2)因为,所以,
所以,
,
要证,只需证,
即证,
不妨设,则只需证,
即证,
设,则只需证①,
由(1)可知在上单调递增,
则当时,,所以,
设,则,
所以在上单调递增,所以,
又因为,所以要证①,
只需证,
设,则,
所以在上单调递增.所以,得证.
19.(2024高三下·深圳模拟)已知,数列A:,,…中的项均为不大于的正整数.表示,,…中的个数().定义变换,将数列变成数列:,,…其中.
(1)若,对数列:,写出的值;
(2)已知对任意的(),存在中的项,使得.求证: ()的充分必要条件为();
(3)若,对于数列:,,…,令:,求证:().
【答案】解:(1)若,对数列:,则;
(2)证明:由于对任意的正整数(),存在中的项,使得.所以均不为零,
(),由于,
若()成立,不妨设(),可以得到,
则;;;…;,
即()成立,即充分性成立;
则;;;…;,
通过解此方程组,可得()成立,即必要性成立,
故()的充分必要条件为(),
(3)证明:设:,,…的所有不同取值为,且满足:,
不妨设,
其中;;…;,
又因为,根据变换有:;;…;;
所以:,,,
即:,,,
所以:,,,
又因为,
所以,,…,,
所以,
即:,,,
从而(),故().
【知识点】数列的应用;数列与不等式的综合
【解析】【分析】(1)根据新定义直接写答案即可:
(2)由题意,数列中的新定义,结合充分、必要条件证明即可;
(3)抽象数列的性质证明即可.
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