广东省汕头市澄海中学2023-2024学年高二下学期期中考试数学试题
1.(2024高二下·澄海期中)已知复数满足,则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】A
【知识点】复数在复平面中的表示;复数代数形式的乘除运算
【解析】【解答】解:由,可得,
则,
复数z在复平面内对应的点的坐标为,位于第一象限.
故答案为:A.
【分析】先根据复数的乘、除法运算化简求得复数,再结合复数的几何意义求解即可.
2.(2024高二下·澄海期中)记为等比数列的前项和,若,则( )
A.5 B.4 C.3 D.2
【答案】C
【知识点】等比数列的前n项和;等比数列的性质
【解析】【解答】解:设等比数列的公比为,因为,所以,故.
故答案为:C.
【分析】由题意,根据等比数列的性质求得,再根据等比数列的求和公式求解即可.
3.(2024高二下·澄海期中)在中,是的中点,是的中点,若,则( )
A. B. C. D.1
【答案】B
【知识点】向量加法的三角形法则;平面向量的基本定理
【解析】【解答】解:在中,是的中点,是的中点,
则,
即,故.
故答案为:B.
【分析】利用向量表示向量,结合平面向量基本定理求解即可.
4.(2024高二下·澄海期中)函数在上没有最小值,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】含三角函数的复合函数的值域与最值
【解析】【解答】解:函数,当时,,
因为函数在上没有最小值,所以,解得,
则的取值范围是.
故答案为:C.
【分析】由题意,利用正弦函数的性质列式求解即可.
5.(2024高二下·澄海期中)过坐标原点O作两条互相垂直的直线OA,OB,点A,B(异于点O)均在圆上,则面积的最大值为( )
A.26 B. C.13 D.
【答案】C
【知识点】圆的标准方程;直线与圆相交的性质
【解析】【解答】解:圆化成标准方程为,
则圆心为,半径为,且点在圆上,因为,所以AB是圆C的一条直径,
当时,面积取得最大值,
则最大值为.
故答案为:C.
【分析】将圆的一般方程化为标准方程,求得圆心和半径,AB是圆C的一条直径,当时,面积取得最大值,代入数据求面积即可.
6.(2024高二下·澄海期中)由未来科学大奖联合中国科技馆共同主办的“同上一堂科学课”——科学点燃青春:未来科学大奖获奖者对话青少年活动于2023年9月8日在全国各地以线上线下结合的方式举行.现有某市组织5名获奖者到当地三个不同的会场与学生进行对话活动,要求每个会场至少派一名获奖者,每名获奖者只去一个会场,则不同的派出方法有( )
A.60种 B.120种 C.150种 D.240种
【答案】C
【知识点】排列、组合的实际应用;排列与组合的综合
【解析】【解答】解:5名获奖者按去到三个不同会场,有种方法,
5名获奖者按去到三个不同会场,有种方法,
则不同的派出方法有种.
故答案为:C.
【分析】由题意,将获奖者按去到三个不同会场分类,再利用分组分配列式计算即可.
7.(2024高二下·澄海期中)已知椭圆的左、右焦点分别为,过的直线交椭圆于两点,且,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】椭圆的定义;椭圆的简单性质
【解析】【解答】解:设,,则,即,
则,从而,,所以,
取的中点为,如图所示:
则,在中,,
在中,由余弦定理得,
化简得,则.
故答案为:D.
【分析】根据线段比及椭圆的定义求得,,取的中点为,根据余弦定理建立关于的方程求解离心率即可.
8.(2024高二下·澄海期中)若,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】利用导数研究函数的单调性
【解析】【解答】解:设函数,求导可得,
当时,,在上单调递增,则,即,
即,;
设,则,
当时,,即在上单调递增,
则,,,即,
综上,.
故答案为:C.
【分析】构造函数,求导得到函数单调性,得到,求出,构造,求导得到函数单调性,得到,故.
9.(2024高二下·澄海期中)已知,,,则下列结论正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】A,C
【知识点】指数函数的单调性与特殊点;利用不等式的性质比较数(式)的大小
【解析】【解答】解:A、因为,所以,则,故A正确;
B、当,则,故B错误;
C、 若,即,则,故,故C正确;
D、因为,而,
则,
所以,即,故D错误.
故答案为:AC.
【分析】利用作差法即可判断AD;当时即可判断B;由指数函数的单调性即可判断C.
10.(2024高二下·澄海期中)在棱长为1的正方体中,是线段的中点,以下关于直线的结论正确的有( )
A.与平面平行 B.与直线垂直
C.与直线所成角为 D.与平面的距离为
【答案】A,B,D
【知识点】锥体的体积公式及应用
【解析】【解答】 解:A、连接,,
因为且,所以四边形为平行四边形,所以,
又平面,平面,所以平面,
同理可证平面,
又,平面,
所以平面平面,而平面,故平面,A正确;
B、连接,,
因为平面,平面,所以,
又,,平面,
所以平面,而平面,故,B正确;
C、由于,所以与所成角就是直线与直线所成角,
因为,,,
所以,
所以,即与直线所成角为,C不正确;
D、由选项A可知,与平面的距离就是点到平面的距离.
设点到平面的距离为,由,得,
即,解得,即与平面的距离为,D正确.
故选:ABD.
【分析】通过证明平面平面,即可判断A,通过证明平面,即可判断B,由,所以与所成角就是直线与直线所成角,利用余弦定理求出,即可判断C,利用等体积法求出点到平面的距离,即可判断D.
11.(2024高二下·澄海期中)已知直线是曲线上任一点处的切线,直线是曲线上点处的切线,则下列结论中正确的是( )
A.当时,
B.存在,使得
C.若与交于点时,且三角形为等边三角形,则
D.若与曲线相切,切点为,则
【答案】A,D
【知识点】导数的几何意义;两角和与差的正切公式;直线的图象特征与倾斜角、斜率的关系
【解析】【解答】解:A、由题意得,由,得,如图所示:
可知与交点是,可得,,
由,得,所以直线的斜率为,
由,得,所以直线的斜率为,
即直线的斜率等于直线的斜率,所以,故A正确;
B、因为,
所以不存在,使得,故B错误;
C、如图所示:
设的倾斜角分别为,
因为三角形为等边三角形,所以,
又,
所以当,,
整理得,所以(负值舍去);
当,,
整理得,所以(负值舍去),所以,
又由题意可得关于直线对称,为等边三角形,故C错误;
D、若与曲线相切,切点为,则,
即,又在上,所以,所以,即,故D正确.
故答案为:AD.
【分析】根据导数求出两直线斜率即可判断AB;根据斜率与倾斜角的关系及和差角公式求出即可判断C;利用导数的几何意义求出斜率即可判断D.
12.(2024高二下·澄海期中)若的展开式中的系数为15,则 .
【答案】3
【知识点】二项式定理;二项展开式的通项
【解析】【解答】解:的展开式的通项为:,
则的项为,即,故.
故答案为:.
【分析】根据二项式展开式通项公式求解即可.
13.(2024高二下·澄海期中)在数列中,,则通项公式 .
【答案】
【知识点】数列的求和;数列的通项公式
【解析】【解答】解:因为,即
则,
,
所以
,
即,
又因为,所以,
故答案为:
【分析】本题考查数列的通项公式,数列求出.先对递推关系式进行变形和裂项可得:,再利用裂项相消法和累加法可求出数列的通项公式.
14.(2024高二下·澄海期中)斐波那契数列,又称黄金分割数列,因数学家莱昂纳多·斐波那契以兔子繁殖为例子而引入,故又称为“兔子数列”,指的是这样一个数列:1、1、2、3、5、8、13、21、34、…,在数学上,斐波那契数列以如下递推的方式定义:且中,则B中所有元素之和为奇数的概率为 .
【答案】
【知识点】子集与真子集;古典概型及其概率计算公式;二项式系数的性质
【解析】【解答】解:由斐波那契数列规律可知,集合中的元素有675个偶数,1349个奇数,记A中所有偶数组成的集合为C,所有奇数组成的集合为D,集合C的子集为E,集合D中含有奇数个元素的子集为F,则所有元素之和为奇数的集合B可看成,
显然集合E共有个,集合F共有个,
所以所有元素之和为奇数的集合B共有个,
又集合A的非空子集共有个,所以B中所有元素之和为奇数的概率为.
故答案为:.
【分析】记A中所有偶数组成的集合为C,所有奇数组成的集合为D,集合C的子集为E,集合D中含有奇数个元素的子集为F,则所有元素之和为奇数的集合B可看成求解即可.
15.(2024高二下·澄海期中)如图,在平面四边形ABCD中,,.
(1)若,,求的值;
(2)若,,求四边形ABCD的面积.
【答案】(1)解:在中,因为,,所以,且,
在中,,,,由正弦定理得,
可得;
(2)解:在和中,由余弦定理得:
,
,
得,因为,所以,所以,,
则四边形ABCD的面积
.
【知识点】解三角形;三角形中的几何计算
【解析】【分析】(1)在中,求出,再在中,利用正弦定理求解即可;
(2)分别在和中,利用余弦定理求出和,结合求得和,再求四边形ABCD的面积即可.
(1)在中,,,则,
,
在中,由正弦定理得,
.
(2)在和中,由余弦定理得
,
,
得,又,得,
则,,
四边形ABCD的面积
.
16.(2024高二下·澄海期中)某足球队为评估球员的场上作用,对球员进行数据分析.球员甲在场上出任边锋、前卫、中场三个位置,根据过往多场比赛,其出场率与出场时球队的胜率如下表所示.
场上位置 边锋 前卫 中场
出场率 0.3 0.5 0.2
球队胜率 0.8 0.6 0.7
(1)当甲出场比赛时,求球队输球的概率;
(2)当甲出场比赛时,在球队获胜的条件下,求球员甲担当边锋的概率;
(3)如果某场比赛该足球队获胜,那么球员甲最有可能在场上的哪个位置?请说明理由.
【答案】(1)解:用表示“甲出任边锋”,表示“甲出任前卫”,表示“甲出任中场”,用表示“球队赢球”.则甲出场时,球队赢球的概率为:
所以甲出场比赛时,球队输球的概率为:.
(2)因为.
所以.
即当甲出场比赛时,在球队获胜的条件下,球员甲担当边锋的概率为.
(3)因为,.
因为.
所以球员甲最有可能在前卫.
【知识点】条件概率与独立事件;条件概率;条件概率乘法公式;贝叶斯公式
【解析】【分析】(1)由条件概率计算分别计算甲出任三个位置赢球的概率再相加可得;
(2)由条件概率计算公式可得;
(3)比较三个位置上的赢球概率,作出判断即可。
(1)用表示“甲出任边锋”,表示“甲出任前卫”,表示“甲出任中场”,用表示“球队赢球”.
则甲出场时,球队赢球的概率为:
所以甲出场比赛时,球队输球的概率为:.
(2)因为.
所以.
即当甲出场比赛时,在球队获胜的条件下,球员甲担当边锋的概率为.
(3)因为,.
因为.
所以如果某场比赛该足球队获胜,那么球员甲最有可能在前卫.
17.(2024高二下·澄海期中)如图,将圆沿直径折成直二面角,已知三棱锥的顶点在半圆周上,在另外的半圆周上,.
(1)若,求证: ;
(2)若,,直线与平面所成的角为,求点到直线的距离.
【答案】(1)证明:由题意知平面平面,平面平面,
,且平面,故平面,
又平面,故;
又,且平面,
故平面,而平面,
故;
(2)解:以O为坐标原点,所在直线为轴,过点O作平面的垂线作为z轴,
建立空间直角坐标系,如图所示:
由于,,
则,设,则,
则,
设平面的一个法向量为,则,
即,令,则可得,
由于直线与平面所成的角为,
故,
解得,结合,则,
故,
由,则,
故点到直线的距离为.
【知识点】直线与平面垂直的性质;空间向量的夹角与距离求解公式;用空间向量研究直线与平面所成的角
【解析】【分析】(1)先证明平面,推出,即可证明平面,再根据线面垂直的性质定理证明即可;
(2)建立空间直角坐标系,求出相关点坐标,利用空间向量法求解即可.
(1)由题意知平面平面,平面平面,
,且平面,故平面,
又平面,故;
又,且平面,
故平面,而平面,
故;
(2)以O为坐标原点,所在直线为轴,过点O作平面的垂线作为z轴,
建立空间直角坐标系,如图:
由于,,
则,设,则,
则,
设平面的一个法向量为,则,
即,令,则可得,
由于直线与平面所成的角为,
故,
解得,结合,则,
故,
由,则,
故点到直线的距离为.
18.(2024高二下·澄海期中)设F为抛物线的焦点,点P在H上,点,若.
(1)求的方程;
(2)过点F作直线l交H于A、B两点,过点B作x轴的平行线与H的准线交于点C,过点A作直线CF的垂线与H的另一交点为D,直线CB与AD交于点G,求的取值范围.
【答案】(1)解:易知点的坐标为,
又因为,,所以点的横坐标为,
由拋物线的定义得,解得,
则拋物线的方程为;
(2)解:由(1)知点的坐标为,设直线的方程为,
联立,消去整理可得,易知,
设,则,故,
因为的准线为,因为直线平行于轴,
所以点的坐标为,则直线的斜率为,
所以直线的斜率为,其方程为,
因为点的纵坐标为,所以点的横坐标为,
所以,
因为,则,所以,
即的取值范围是.
【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】【分析】(1)先由得点的横坐标,再利用抛物线的定义求解即可;
(2)联立直线与抛物线的方程,得到,再根据题意依次求得点与点的坐标,从而将转化为关于的表达式求解即可.
(1)依题意,点的坐标为,
又,,所以点的横坐标为,
由拋物线的定义得,所以,
所以拋物线的方程为.
(2)由(1)知点的坐标为,设直线的方程为,
联立,消去,得,易知,
设,则,故,
因为的准线为,因为直线平行于轴,
所以点的坐标为,则直线的斜率为,
所以直线的斜率为,其方程为,
因为点的纵坐标为,
所以点的横坐标为,
所以
,
因为,则,所以,
即的取值范围是.
19.(2024高二下·澄海期中)定义:如果函数和的图像上分别存在点M和N关于x轴对称,则称函数和具有C关系.
(1)判断函数和是否具有C关系;
(2)若函数和不具有C关系,求实数a的取值范围;
(3)若函数和在区间上具有C关系,求实数m的取值范围.
【答案】(1)解:与是具有C关系,理由如下:
根据定义,若与具有C关系,则在与的定义域的交集上存在,使得,
因为,,,
所以,
令,即,解得,
所以与具有C关系;
(2)解:令,
因为,,所以,
令,则,故,
因为与不具有C关系,所以在上恒为负或恒为正,
又因为开口向下,所以在上恒为负,
即在上恒成立,
当时,显然成立;
当时,在上恒成立,
因为,当且仅当,即时等号成立,
所以,所以,
综上:,即;
(3)解:因为和,
令,则,
因为与在上具有C关系,所以在上存在零点,
因为,
当且时,因为,所以,
所以在上单调递增,则,
此时在上不存在零点,不满足题意;
当时,显然当时,,
当时,因为在上单调递增,且,
故在上存在唯一零点,设为,则,
所以当;当;又当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,在上存在唯一极小值点,
因为,所以,
又因为,所以在上存在唯一零点,
所以函数与在上具有C关系,
综上:,即.
【知识点】函数恒成立问题;利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数的极值;利用导数研究函数最大(小)值
【解析】【分析】(1)根据C关系的理解,令,解得,判断函数和是否具有C关系即可 ;
(2)利用换元法,结合二次函数的性质得到在上恒成立,分类讨论与,利用基本不等式求a的取值范围即可;
(3)构造函数,将问题转化为在上存在零点,分类讨论与,利用导数与函数的关系证得时,在上有零点,从而得解据此求解即可.
(1)与是具有C关系,理由如下:
根据定义,若与具有C关系,则在与的定义域的交集上存在,使得,
因为,,,
所以,
令,即,解得,
所以与具有C关系.
(2)令,
因为,,所以,
令,则,故,
因为与不具有C关系,所以在上恒为负或恒为正,
又因为开口向下,所以在上恒为负,即在上恒成立,
当时,显然成立;
当时,在上恒成立,
因为,当且仅当,即时,等号成立,
所以,所以,
综上:,即.
(3)因为和,
令,则,
因为与在上具有C关系,所以在上存在零点,
因为,
当且时,因为,所以,
所以在上单调递增,则,
此时在上不存在零点,不满足题意;
当时,显然当时,,
当时,因为在上单调递增,且,
故在上存在唯一零点,设为,则,
所以当;当;又当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,在上存在唯一极小值点,
因为,所以,
又因为,所以在上存在唯一零点,
所以函数与在上具有C关系,
综上:,即.
1 / 1广东省汕头市澄海中学2023-2024学年高二下学期期中考试数学试题
1.(2024高二下·澄海期中)已知复数满足,则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
2.(2024高二下·澄海期中)记为等比数列的前项和,若,则( )
A.5 B.4 C.3 D.2
3.(2024高二下·澄海期中)在中,是的中点,是的中点,若,则( )
A. B. C. D.1
4.(2024高二下·澄海期中)函数在上没有最小值,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.(2024高二下·澄海期中)过坐标原点O作两条互相垂直的直线OA,OB,点A,B(异于点O)均在圆上,则面积的最大值为( )
A.26 B. C.13 D.
6.(2024高二下·澄海期中)由未来科学大奖联合中国科技馆共同主办的“同上一堂科学课”——科学点燃青春:未来科学大奖获奖者对话青少年活动于2023年9月8日在全国各地以线上线下结合的方式举行.现有某市组织5名获奖者到当地三个不同的会场与学生进行对话活动,要求每个会场至少派一名获奖者,每名获奖者只去一个会场,则不同的派出方法有( )
A.60种 B.120种 C.150种 D.240种
7.(2024高二下·澄海期中)已知椭圆的左、右焦点分别为,过的直线交椭圆于两点,且,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
8.(2024高二下·澄海期中)若,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
9.(2024高二下·澄海期中)已知,,,则下列结论正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
10.(2024高二下·澄海期中)在棱长为1的正方体中,是线段的中点,以下关于直线的结论正确的有( )
A.与平面平行 B.与直线垂直
C.与直线所成角为 D.与平面的距离为
11.(2024高二下·澄海期中)已知直线是曲线上任一点处的切线,直线是曲线上点处的切线,则下列结论中正确的是( )
A.当时,
B.存在,使得
C.若与交于点时,且三角形为等边三角形,则
D.若与曲线相切,切点为,则
12.(2024高二下·澄海期中)若的展开式中的系数为15,则 .
13.(2024高二下·澄海期中)在数列中,,则通项公式 .
14.(2024高二下·澄海期中)斐波那契数列,又称黄金分割数列,因数学家莱昂纳多·斐波那契以兔子繁殖为例子而引入,故又称为“兔子数列”,指的是这样一个数列:1、1、2、3、5、8、13、21、34、…,在数学上,斐波那契数列以如下递推的方式定义:且中,则B中所有元素之和为奇数的概率为 .
15.(2024高二下·澄海期中)如图,在平面四边形ABCD中,,.
(1)若,,求的值;
(2)若,,求四边形ABCD的面积.
16.(2024高二下·澄海期中)某足球队为评估球员的场上作用,对球员进行数据分析.球员甲在场上出任边锋、前卫、中场三个位置,根据过往多场比赛,其出场率与出场时球队的胜率如下表所示.
场上位置 边锋 前卫 中场
出场率 0.3 0.5 0.2
球队胜率 0.8 0.6 0.7
(1)当甲出场比赛时,求球队输球的概率;
(2)当甲出场比赛时,在球队获胜的条件下,求球员甲担当边锋的概率;
(3)如果某场比赛该足球队获胜,那么球员甲最有可能在场上的哪个位置?请说明理由.
17.(2024高二下·澄海期中)如图,将圆沿直径折成直二面角,已知三棱锥的顶点在半圆周上,在另外的半圆周上,.
(1)若,求证: ;
(2)若,,直线与平面所成的角为,求点到直线的距离.
18.(2024高二下·澄海期中)设F为抛物线的焦点,点P在H上,点,若.
(1)求的方程;
(2)过点F作直线l交H于A、B两点,过点B作x轴的平行线与H的准线交于点C,过点A作直线CF的垂线与H的另一交点为D,直线CB与AD交于点G,求的取值范围.
19.(2024高二下·澄海期中)定义:如果函数和的图像上分别存在点M和N关于x轴对称,则称函数和具有C关系.
(1)判断函数和是否具有C关系;
(2)若函数和不具有C关系,求实数a的取值范围;
(3)若函数和在区间上具有C关系,求实数m的取值范围.
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】复数在复平面中的表示;复数代数形式的乘除运算
【解析】【解答】解:由,可得,
则,
复数z在复平面内对应的点的坐标为,位于第一象限.
故答案为:A.
【分析】先根据复数的乘、除法运算化简求得复数,再结合复数的几何意义求解即可.
2.【答案】C
【知识点】等比数列的前n项和;等比数列的性质
【解析】【解答】解:设等比数列的公比为,因为,所以,故.
故答案为:C.
【分析】由题意,根据等比数列的性质求得,再根据等比数列的求和公式求解即可.
3.【答案】B
【知识点】向量加法的三角形法则;平面向量的基本定理
【解析】【解答】解:在中,是的中点,是的中点,
则,
即,故.
故答案为:B.
【分析】利用向量表示向量,结合平面向量基本定理求解即可.
4.【答案】C
【知识点】含三角函数的复合函数的值域与最值
【解析】【解答】解:函数,当时,,
因为函数在上没有最小值,所以,解得,
则的取值范围是.
故答案为:C.
【分析】由题意,利用正弦函数的性质列式求解即可.
5.【答案】C
【知识点】圆的标准方程;直线与圆相交的性质
【解析】【解答】解:圆化成标准方程为,
则圆心为,半径为,且点在圆上,因为,所以AB是圆C的一条直径,
当时,面积取得最大值,
则最大值为.
故答案为:C.
【分析】将圆的一般方程化为标准方程,求得圆心和半径,AB是圆C的一条直径,当时,面积取得最大值,代入数据求面积即可.
6.【答案】C
【知识点】排列、组合的实际应用;排列与组合的综合
【解析】【解答】解:5名获奖者按去到三个不同会场,有种方法,
5名获奖者按去到三个不同会场,有种方法,
则不同的派出方法有种.
故答案为:C.
【分析】由题意,将获奖者按去到三个不同会场分类,再利用分组分配列式计算即可.
7.【答案】D
【知识点】椭圆的定义;椭圆的简单性质
【解析】【解答】解:设,,则,即,
则,从而,,所以,
取的中点为,如图所示:
则,在中,,
在中,由余弦定理得,
化简得,则.
故答案为:D.
【分析】根据线段比及椭圆的定义求得,,取的中点为,根据余弦定理建立关于的方程求解离心率即可.
8.【答案】C
【知识点】利用导数研究函数的单调性
【解析】【解答】解:设函数,求导可得,
当时,,在上单调递增,则,即,
即,;
设,则,
当时,,即在上单调递增,
则,,,即,
综上,.
故答案为:C.
【分析】构造函数,求导得到函数单调性,得到,求出,构造,求导得到函数单调性,得到,故.
9.【答案】A,C
【知识点】指数函数的单调性与特殊点;利用不等式的性质比较数(式)的大小
【解析】【解答】解:A、因为,所以,则,故A正确;
B、当,则,故B错误;
C、 若,即,则,故,故C正确;
D、因为,而,
则,
所以,即,故D错误.
故答案为:AC.
【分析】利用作差法即可判断AD;当时即可判断B;由指数函数的单调性即可判断C.
10.【答案】A,B,D
【知识点】锥体的体积公式及应用
【解析】【解答】 解:A、连接,,
因为且,所以四边形为平行四边形,所以,
又平面,平面,所以平面,
同理可证平面,
又,平面,
所以平面平面,而平面,故平面,A正确;
B、连接,,
因为平面,平面,所以,
又,,平面,
所以平面,而平面,故,B正确;
C、由于,所以与所成角就是直线与直线所成角,
因为,,,
所以,
所以,即与直线所成角为,C不正确;
D、由选项A可知,与平面的距离就是点到平面的距离.
设点到平面的距离为,由,得,
即,解得,即与平面的距离为,D正确.
故选:ABD.
【分析】通过证明平面平面,即可判断A,通过证明平面,即可判断B,由,所以与所成角就是直线与直线所成角,利用余弦定理求出,即可判断C,利用等体积法求出点到平面的距离,即可判断D.
11.【答案】A,D
【知识点】导数的几何意义;两角和与差的正切公式;直线的图象特征与倾斜角、斜率的关系
【解析】【解答】解:A、由题意得,由,得,如图所示:
可知与交点是,可得,,
由,得,所以直线的斜率为,
由,得,所以直线的斜率为,
即直线的斜率等于直线的斜率,所以,故A正确;
B、因为,
所以不存在,使得,故B错误;
C、如图所示:
设的倾斜角分别为,
因为三角形为等边三角形,所以,
又,
所以当,,
整理得,所以(负值舍去);
当,,
整理得,所以(负值舍去),所以,
又由题意可得关于直线对称,为等边三角形,故C错误;
D、若与曲线相切,切点为,则,
即,又在上,所以,所以,即,故D正确.
故答案为:AD.
【分析】根据导数求出两直线斜率即可判断AB;根据斜率与倾斜角的关系及和差角公式求出即可判断C;利用导数的几何意义求出斜率即可判断D.
12.【答案】3
【知识点】二项式定理;二项展开式的通项
【解析】【解答】解:的展开式的通项为:,
则的项为,即,故.
故答案为:.
【分析】根据二项式展开式通项公式求解即可.
13.【答案】
【知识点】数列的求和;数列的通项公式
【解析】【解答】解:因为,即
则,
,
所以
,
即,
又因为,所以,
故答案为:
【分析】本题考查数列的通项公式,数列求出.先对递推关系式进行变形和裂项可得:,再利用裂项相消法和累加法可求出数列的通项公式.
14.【答案】
【知识点】子集与真子集;古典概型及其概率计算公式;二项式系数的性质
【解析】【解答】解:由斐波那契数列规律可知,集合中的元素有675个偶数,1349个奇数,记A中所有偶数组成的集合为C,所有奇数组成的集合为D,集合C的子集为E,集合D中含有奇数个元素的子集为F,则所有元素之和为奇数的集合B可看成,
显然集合E共有个,集合F共有个,
所以所有元素之和为奇数的集合B共有个,
又集合A的非空子集共有个,所以B中所有元素之和为奇数的概率为.
故答案为:.
【分析】记A中所有偶数组成的集合为C,所有奇数组成的集合为D,集合C的子集为E,集合D中含有奇数个元素的子集为F,则所有元素之和为奇数的集合B可看成求解即可.
15.【答案】(1)解:在中,因为,,所以,且,
在中,,,,由正弦定理得,
可得;
(2)解:在和中,由余弦定理得:
,
,
得,因为,所以,所以,,
则四边形ABCD的面积
.
【知识点】解三角形;三角形中的几何计算
【解析】【分析】(1)在中,求出,再在中,利用正弦定理求解即可;
(2)分别在和中,利用余弦定理求出和,结合求得和,再求四边形ABCD的面积即可.
(1)在中,,,则,
,
在中,由正弦定理得,
.
(2)在和中,由余弦定理得
,
,
得,又,得,
则,,
四边形ABCD的面积
.
16.【答案】(1)解:用表示“甲出任边锋”,表示“甲出任前卫”,表示“甲出任中场”,用表示“球队赢球”.则甲出场时,球队赢球的概率为:
所以甲出场比赛时,球队输球的概率为:.
(2)因为.
所以.
即当甲出场比赛时,在球队获胜的条件下,球员甲担当边锋的概率为.
(3)因为,.
因为.
所以球员甲最有可能在前卫.
【知识点】条件概率与独立事件;条件概率;条件概率乘法公式;贝叶斯公式
【解析】【分析】(1)由条件概率计算分别计算甲出任三个位置赢球的概率再相加可得;
(2)由条件概率计算公式可得;
(3)比较三个位置上的赢球概率,作出判断即可。
(1)用表示“甲出任边锋”,表示“甲出任前卫”,表示“甲出任中场”,用表示“球队赢球”.
则甲出场时,球队赢球的概率为:
所以甲出场比赛时,球队输球的概率为:.
(2)因为.
所以.
即当甲出场比赛时,在球队获胜的条件下,球员甲担当边锋的概率为.
(3)因为,.
因为.
所以如果某场比赛该足球队获胜,那么球员甲最有可能在前卫.
17.【答案】(1)证明:由题意知平面平面,平面平面,
,且平面,故平面,
又平面,故;
又,且平面,
故平面,而平面,
故;
(2)解:以O为坐标原点,所在直线为轴,过点O作平面的垂线作为z轴,
建立空间直角坐标系,如图所示:
由于,,
则,设,则,
则,
设平面的一个法向量为,则,
即,令,则可得,
由于直线与平面所成的角为,
故,
解得,结合,则,
故,
由,则,
故点到直线的距离为.
【知识点】直线与平面垂直的性质;空间向量的夹角与距离求解公式;用空间向量研究直线与平面所成的角
【解析】【分析】(1)先证明平面,推出,即可证明平面,再根据线面垂直的性质定理证明即可;
(2)建立空间直角坐标系,求出相关点坐标,利用空间向量法求解即可.
(1)由题意知平面平面,平面平面,
,且平面,故平面,
又平面,故;
又,且平面,
故平面,而平面,
故;
(2)以O为坐标原点,所在直线为轴,过点O作平面的垂线作为z轴,
建立空间直角坐标系,如图:
由于,,
则,设,则,
则,
设平面的一个法向量为,则,
即,令,则可得,
由于直线与平面所成的角为,
故,
解得,结合,则,
故,
由,则,
故点到直线的距离为.
18.【答案】(1)解:易知点的坐标为,
又因为,,所以点的横坐标为,
由拋物线的定义得,解得,
则拋物线的方程为;
(2)解:由(1)知点的坐标为,设直线的方程为,
联立,消去整理可得,易知,
设,则,故,
因为的准线为,因为直线平行于轴,
所以点的坐标为,则直线的斜率为,
所以直线的斜率为,其方程为,
因为点的纵坐标为,所以点的横坐标为,
所以,
因为,则,所以,
即的取值范围是.
【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】【分析】(1)先由得点的横坐标,再利用抛物线的定义求解即可;
(2)联立直线与抛物线的方程,得到,再根据题意依次求得点与点的坐标,从而将转化为关于的表达式求解即可.
(1)依题意,点的坐标为,
又,,所以点的横坐标为,
由拋物线的定义得,所以,
所以拋物线的方程为.
(2)由(1)知点的坐标为,设直线的方程为,
联立,消去,得,易知,
设,则,故,
因为的准线为,因为直线平行于轴,
所以点的坐标为,则直线的斜率为,
所以直线的斜率为,其方程为,
因为点的纵坐标为,
所以点的横坐标为,
所以
,
因为,则,所以,
即的取值范围是.
19.【答案】(1)解:与是具有C关系,理由如下:
根据定义,若与具有C关系,则在与的定义域的交集上存在,使得,
因为,,,
所以,
令,即,解得,
所以与具有C关系;
(2)解:令,
因为,,所以,
令,则,故,
因为与不具有C关系,所以在上恒为负或恒为正,
又因为开口向下,所以在上恒为负,
即在上恒成立,
当时,显然成立;
当时,在上恒成立,
因为,当且仅当,即时等号成立,
所以,所以,
综上:,即;
(3)解:因为和,
令,则,
因为与在上具有C关系,所以在上存在零点,
因为,
当且时,因为,所以,
所以在上单调递增,则,
此时在上不存在零点,不满足题意;
当时,显然当时,,
当时,因为在上单调递增,且,
故在上存在唯一零点,设为,则,
所以当;当;又当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,在上存在唯一极小值点,
因为,所以,
又因为,所以在上存在唯一零点,
所以函数与在上具有C关系,
综上:,即.
【知识点】函数恒成立问题;利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数的极值;利用导数研究函数最大(小)值
【解析】【分析】(1)根据C关系的理解,令,解得,判断函数和是否具有C关系即可 ;
(2)利用换元法,结合二次函数的性质得到在上恒成立,分类讨论与,利用基本不等式求a的取值范围即可;
(3)构造函数,将问题转化为在上存在零点,分类讨论与,利用导数与函数的关系证得时,在上有零点,从而得解据此求解即可.
(1)与是具有C关系,理由如下:
根据定义,若与具有C关系,则在与的定义域的交集上存在,使得,
因为,,,
所以,
令,即,解得,
所以与具有C关系.
(2)令,
因为,,所以,
令,则,故,
因为与不具有C关系,所以在上恒为负或恒为正,
又因为开口向下,所以在上恒为负,即在上恒成立,
当时,显然成立;
当时,在上恒成立,
因为,当且仅当,即时,等号成立,
所以,所以,
综上:,即.
(3)因为和,
令,则,
因为与在上具有C关系,所以在上存在零点,
因为,
当且时,因为,所以,
所以在上单调递增,则,
此时在上不存在零点,不满足题意;
当时,显然当时,,
当时,因为在上单调递增,且,
故在上存在唯一零点,设为,则,
所以当;当;又当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,在上存在唯一极小值点,
因为,所以,
又因为,所以在上存在唯一零点,
所以函数与在上具有C关系,
综上:,即.
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