【精品解析】广东省佛山市顺德区普通高中2025届高三下学期5月适应性考试数学试题

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名称 【精品解析】广东省佛山市顺德区普通高中2025届高三下学期5月适应性考试数学试题
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资源类型 试卷
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科目 数学
更新时间 2025-07-22 15:52:43

文档简介

广东省佛山市顺德区普通高中2025届高三下学期5月适应性考试数学试题
1.(2025·顺德模拟)复平面上两点对应的复数分别是,向量对应的复数为,则(  )
A.17 B. C.13 D.
【答案】D
【知识点】平面向量的坐标运算;复数在复平面中的表示;复数的模
【解析】【解答】解:易知,,
则,.
故答案为:D.
【分析】由题意,根据复数的几何意义求点坐标,即可得对应的复数,再根据复数的求模公式求解即可.
2.(2025·顺德模拟)设集合,则的元素个数为(  )
A.6 B.5 C.4 D.3
【答案】B
【知识点】交集及其运算;一元二次不等式及其解法
【解析】【解答】解:解不等式,可得,
即集合,因为集合,
所以,则元素个数为5个.
故答案为:B.
【分析】先解一元二次不等式求得集合A,再根据集合的交集求,确定元素个数即可.
3.(2025·顺德模拟)已知抛物线上的点的横坐标为4,抛物线的焦点为.若,则的值为(  )
A.18 B.9 C.4 D.2
【答案】D
【知识点】抛物线的定义
【解析】【解答】解: 抛物线上的点的横坐标为4 ,即,
由抛物线定义得:,解得.
故答案为:D.
【分析】由题意,根据抛物线的焦半径公式直接求解即可.
4.(2025·顺德模拟)将函数的图象向右平移个单位长度,得到函数的图象,则下列结论正确的是(  )
A.是奇函数
B.的图象关于直线对称
C.在上的值域为
D.在上单调递增
【答案】C
【知识点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换;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
【解析】【解答】解: 将函数的图象向右平移个单位长度,得到函数,
A、 不是奇函数,故A错误;
B、不关于直线对称,故B错误;
C、当时,,则,故C正确;
D、当时,,因为在上不单调,
所以在上不单调,故D错误.
故答案为:C.
【分析】根据三角函数图象的平移变换求得函数的解析式,再根据奇函数的性质即可判断A;利用代入法求解即可判断BCD.
5.(2025·顺德模拟)若的展开式中的常数项为31,则(  )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】C
【知识点】二项式定理;二项展开式的通项
【解析】【解答】解:展开式的通项为,即,
要求常数项 ,即且,
则符合条件的,对应的系数为1;
,对应的系数为,
则,解得.
故答案为:C.
【分析】写出三项展开式的通项,找到指数为零的条件,列式求解参数即可.
6.(2025·顺德模拟)如图,已知矩形的边长满足,以为圆心的圆与相切于,则(  )
A. B. C.8 D.
【答案】A
【知识点】平面向量数量积定义与物理意义;平面向量的数量积运算
【解析】【解答】解: 以为圆心的圆与相切于, 则,,
则.
故答案为:A.
【分析】由题意,可得,根据等面积求得,用表示,结合向量数量积几何意义求解即可.
7.(2025·顺德模拟)在中,角的对边分别为.已知,且的内角平分线,则面积的最小值为(  )
A.2 B. C.3 D.
【答案】D
【知识点】基本不等式;三角形中的几何计算
【解析】【解答】解:由角平分线性质可知:,
即,
化简整理可得:,
,即,当且仅当时等号成立,
故.
故答案为:D.
【分析】根据角平分线性质、结合等面积法以及基本不等式得,再根据三角形面积公式求解即可.
8.(2025·顺德模拟)已知函数,若存在最小值,则实数的取值范围是(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】函数单调性的性质;函数的奇偶性;含三角函数的复合函数的值域与最值
【解析】【解答】解:函数,
设定义域为,且满足,
则函数为偶函数,当时,单调递增,且单调递增,所以是单调递增,当时,是单调递减,
则当时,的最小值为,所以当时,,
当时,,因此,因为存在最小值,所以.
故答案为:A.
【分析】设定义域为,利用奇偶性的定义判断为偶函数,再判断函数的单调性,可得时,,结合时,,结合条件求解即可.
9.(2025·顺德模拟)生活经验告诉我们,儿子的身高与父亲的身高不仅线性相关,而且还是正相关.有人调查了10名男大学生的身高(单位:)及其父亲身高(单位:)的数据,已知其中一组数据为,且,求得经验回归方程为,并绘制了如下残差图(残差观测值预测值),则
A.这10名男大学生的身高的平均值为176.75
B.由残差图可判定儿子身高与父亲身高的关系不符合上述回归模型
C.数据对应的残差为3.7
D.去掉数据后,重新求得的回归直线的决定系数变小
【答案】A,C
【知识点】回归分析;样本相关系数r及其数字特征
【解析】【解答】解:A、由,可得,因为经验回归方程必过样本点中心,
所以,故A正确;
B、从残差图中可以看到残差比较均匀地分布在以均值为0,横轴为对称轴的水平带状区域内,满足上述回归模型,故B错误;
C、将代入回归方程,求得,则残差为,故C正确;
D、由残差图可知是一个极端数据,去掉后重新求得的回归直线拟合程度会变好,决定系数变大,故D错误.
故答案为:AC.
【分析】由,求得,由回归方程必过样本点中心求得,即可判断A;根据残差图即可判断B;根据残差计算公式求解即可判断C;根据决定系数即可判断D.
10.(2025·顺德模拟)如图,已知棱长为2的正方体中心为,将四棱锥绕直线顺时针旋转之后,得到新的四棱锥,则(  )
A.
B.当时,四棱锥顶点运动的轨迹长度为
C.当时,平面平面
D.存在旋转的角度,使得四点共面
【答案】B,C,D
【知识点】空间中直线与直线之间的位置关系;平面与平面平行的判定;二面角及二面角的平面角
【解析】【解答】解:A、取的中点,如图所示:
则,即为二面角的平面角,故,
而,故A错误;
B、当旋转了也绕着旋转,由于到的距离是正方体面对角线的一半,即,
因此旋转的轨迹长度是,故B正确;
C、把正方体的左边补多一个全等的正方体,则是补充正方体的中心.
因此,平面,平面,
从而平面,同理可得平面.
,平面,
因此平面平面,故C正确;
D、由C可知,当时,.
因此四边形是平行四边形,因此,即,
因此四点共面,故D正确.
故答案为:BCD.
【分析】取的中点,根据二面角的平面角定义即可判断A;根据扇形弧长公式即可判断B;根据平面平行的判定定理即可判断C;当时可证明线线平行即可判断D.
11.(2025·顺德模拟)已知函数及其导函数的定义域为,若为奇函数,,且对任意,,则下列结论正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B,C,D
【知识点】函数的奇偶性;抽象函数及其应用;函数的周期性;导数的四则运算
【解析】【解答】解:A、由,令,则,
因为,所以,故A错误;
B、令,则①,
即,
因为为奇函数,所以为偶函数,,
所以②,
由①-②并整理得,
即,
所以,
所以是周期为3的周期函数,故,故B正确;
C、因为,所以,
故C正确;
D、由上知,
在①中,令,得,所以,
所以,所以,故D正确.
故答案为:BCD.
【分析】由题意,利用赋值法,结合原函数与导函数的对称性,奇、偶函数的定义、函数周期性求解判断即可.
12.(2025·顺德模拟)已知函数,则   .
【答案】
【知识点】同角三角函数间的基本关系
【解析】【解答】解:法1:函数,
当时,.
法2:令,得.
故答案为:.
【分析】法1:利用同角三角函数的基本关系化简原式为,将代入求值即可;解法2:求出满足的的一个值,将其直接代入解析式中求函数值即可.
13.(2025·顺德模拟)圆锥曲线在物理光学上都有各自光学性质.在双曲线中,从一个焦点发出的光线,经双曲线反射后,反射光线会散开,但反射光线的反向延长线经过双曲线的另一个焦点.已知双曲线的方程为,一束光线从的右焦点射出.经过反射后到达点.则光线从到所经过的路径长为   .
【答案】8
【知识点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】解:设双曲线的左焦点为,光线与双曲线的交点为,
由题意知:共线,则路径长.
故答案为:8.
【分析】根据双曲线的性质求解即可.
14.(2025·顺德模拟)有个大小外观一致、重量各不相同的小纸箱和一个天平,设为确保找到第二重的小纸箱时使用天平的最少次数.则   ;   .
【答案】9;34
【知识点】二分法求方程近似解
【解析】【解答】解:从个小纸箱中选取最重的小纸箱,根据二分法,将纸箱两两分组(单数则最后1个轮空),采取分组晋级的方式,最后找出最重的小纸箱,记为,需要次(从淘汰的角度,每一次使用天平就会淘汰一个纸箱,因此最少需要使用次天平);
从被淘汰的所有纸箱中,再一次使用二分法,找出最重的那个.
因此所需要的次数是(表示向上取整,即表示不小于的最小整数,
例如);因此,
所以.
故答案为:9;34.
【分析】根据二分法的有关步骤进行求解即可.
15.(2025·顺德模拟)已知数列满足,且是关于的方程的两个根.
(1)求;
(2)设,求数列的前21项和.
【答案】(1)解:因为是关于的方程的两个根,所以,即,
则数列是一个首项为1,公差为2的等差数列,即;
(2)解:由(1)可得:,
方程,由韦达定理得,即,
则,

【知识点】等差数列概念与表示;等差数列的通项公式;数列的求和
【解析】【分析】(1)利用韦达定理,结合等差数列的定义求解即可;
(2)由(1)可得,再由韦达定理可得,利用分组求和法、裂项相消求解即可.
(1)因为是关于的方程的两个根,
所以.
所以数列是一个首项为1,公差为2的等差数列.
因此.
(2)由(1)知,对于方程,
由韦达定理得,即.
所以

所以

16.(2025·顺德模拟)已知函数.
(1)若曲线在点处的切线经过坐标原点,求的值;
(2)若存在两个极值点,求的取值范围.
【答案】(1)解:函数定义域为,,
且,,
则曲线在点处的切线为,
因为切线经过坐标原点,所以,解得;
(2)解:由(1)可得,令,
因为存在2个极值点,所以方程有2个变号零点,
即与的图象有2个交点,
令,
令,求得,
当,,单调递减,当,,单调递增,
又因为当时,,且,当时,,作出图象如下:
数形结合可得,方程有2个变号零点的条件是,
即存在2个极值点的条件是.
【知识点】导数的几何意义;利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数的极值
【解析】【分析】(1)求函数的定义域,再求导,根据导数的几何意义求切线方程,再根据切线过原点,求a的值即可;
(2)问题转化为有两个变号零点,分离参数得与的图象有2个交点,利用导数作出的图象,数形结合求解即可.
(1)由题意可得
,则
因为切线经过坐标原点,所以,所以;
(2)解法1:令,因为存在2个极值点,所以方程有2个变号零点,
即与的图象有2个交点

令,求得
当,,单调递减,当,,单调递增,
又因为当时,,且,当时,,作出图象如下:
结合图象,方程有2个变号零点的条件是
即存在2个极值点的条件是
解法2(半分离):令,因为存在2个极值点,
所以方程有2个变号零点,即与的图象有两个交点,
先分析两个函数图象相切的情况,设是函数的切点,有
,所以
作出图象如下:
由图象可知,要使得有两个交点,,即.
17.(2025·顺德模拟)设椭圆的左、右焦点分别为.已知在椭圆上,且的面积为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)如图,过点的直线与椭圆交于另一点与轴交于点,若,求的面积.
【答案】(1)解:的面积为,则,解得,
则椭圆的左右焦点坐标为,
点在椭圆上,根据椭圆的定义可得:
,解得,
又因为,所以,解得,
则椭圆的标准方程为;
(2)解:设直线的方程为,设,
联立,消去得,
由韦达定理可得:③,
因为,所以,即,
于是,整理得,
代入③得,即,因此,
因此直线一定过,
由得直线方程为,
联立直线与椭圆方程,消去,解得,
因此的面积
.
【知识点】椭圆的标准方程;椭圆的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)根据面积列方程求得,结合椭圆定义计算,再根据椭圆中的关系求,即可得椭圆方程;
(2)设直线的方程为,设,联立直线与椭圆方程,由韦达定理结合列式计算求参即可.
(1)解法1:的面积,解得,
因此左右焦点坐标为,
,因此,
故椭圆的标准方程为;
解法2:的面积,解得,即①
把代入椭圆有②
①②联立解得,
故椭圆的标准方程为;
(2)解法1:设直线的方程为,设,联立直线与椭圆方程
,消去得,
因此③,
由于,因此,即,
于是,整理得,
代入③得,即,因此,
因此直线一定过,
由得直线方程为,
联立直线与椭圆方程,消去,解得:,
因此的面积

解法2:由于,因此,
因为,即,因此,
直线的方程为,
联立直线和椭圆的方程,解得,
因此直线的方程为,故的坐标,
因此的面积
.
18.(2025·顺德模拟)如图,在直三棱柱中,,.侧棱.分别为上的动点,当运动到的中点时,异面直线与所成角的余弦值为.
(1)证明:是正三棱柱;
(2)若运动时,总满足.当面积最小时,求二面角的大小.
【答案】(1)证明:连接,如图所示:
因为是直三棱柱,所以,
设,由于,
即为异面直线与所成角的大小,
根据勾股定理,
根据余弦定理,
即①,
在中,根据余弦定理得②,
联立①②,解得,
故是正三角形,三棱柱是正三棱柱;
(2)解:设高于,设,
则,由于,
因此,即,化简得,
因此,
当且仅当时等号成立.因此
设中点为中点为,连接,
以为轴,为轴,为轴建立空间直角坐标系,如图所示:


设平面的法向量是,则,
即,解得,

设平面的法向量,
则,即,得,
设二面角为,则,故二面角的大小为.
【知识点】棱柱的结构特征;用空间向量研究二面角;解三角形;余弦定理
【解析】【分析】(1)连接,由题意推出为异面直线与所成角,根据勾股定理以及余弦定理,求得三角形边长,即可证明为正三棱柱;
(2)利用勾股定理以及三角形面积公式,求得各个边长,以为轴,为轴,为轴建立空间直角坐标系,求得平面的法向量,利用二面角的向量公式求解即可.
(1)连接,如下图:
因为是直三棱柱,所以,
设,由于,
因此的大小就是异面直线与所成角的大小,
根据勾股定理,
根据余弦定理,
即①,
在中,根据余弦定理得②,
联立①②解得,
故是正三角形,因此是正三棱柱.
(2)设高于,设,
则,由于,
因此,即,化简得,
因此,
当且仅当时等号成立.因此
解法1:设中点为中点为,连接,
以为轴,为轴,为轴建立空间直角坐标系,
则:

设平面的法向量是,
则,即,解得

设平面的法向量,
则,得,得,
设二面角为,则,
故二面角的大小为,
解法2:取中点,连接,由于,因此.
由于平面,
因此平面.
故是在平面上的投影,

设二面角为,则,
故二面角的大小为.
19.(2025·顺德模拟)如图,四人围成一圈玩成语接龙游戏,游戏开始时随机抽取一个成语,第1次由接龙,下一次接龙的人由掷硬币决定,规则如下:随机掷3枚硬币,如果3枚硬币都是反面朝上,则第2次由接龙;如果3枚硬币中仅有1枚正面朝上,则第2次由接龙;如果3枚硬币中仅有2枚正面朝上,则第2次由接龙;如果3枚硬币都是正面朝上,则第2次由接龙.记第2次接龙的人(为或或或),再次掷3枚硬币决定下一次的接龙人,若掷出的硬币中有枚硬币正面朝上,则按顺时针方向数,下一次由后面的第个人接龙(若,则下一次由接龙).此后每次接龙以此类推.
(1)分别求出第2次由接龙的概率;
(2)记前3次中由接龙的次数为,求的分布列及期望;
(3)记第次由接龙的概率为,证明.
【答案】(1)解:记为掷出的硬币中有枚正面朝上的概率,

第2次由接龙的概率,第2次由接龙的概率,
第2次由接龙的概率,第2次由接龙的概率;
(2)解:由题意可知:随机变量的取值可能为1,2,3,
前3次中接龙的次数为3,即第2,3次均由进行接龙,
其概率为
前3次中接龙的次数为1,即第2,3次均没有接龙,
分三种情况:第2次接龙且第3次没有接龙;第2次接龙且第3次没有接龙;
第2次接龙且第3次没有接龙,
其概率为,
前3次中A接龙的次数为2的概率为,
的分布列为如下:
1 2 3

(3)证明:记第次由接龙的概率为,第次由接龙的概率为,
第次由接龙的概率为,第次由接龙的概率为,则
①,
②,
③,
④,
①+③得,
因为
所以,所以,
下证若,则,
①+②得⑤,
①+④得,代入,得⑥,
⑤-⑥得,所以
因此,若,则,
⑤+⑥得,所以,
若,则,因此若,则,
因为,
所以.
【知识点】数列的递推公式;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;全概率公式
【解析】【分析】(1)记为掷出的硬币中有枚正面朝上的概率,根据二项分布可求第2次由接龙的概率即可;
(2)由题意可知:随机变量的取值可能为1,2,3,根据独立事件的乘法公式可求取相应值时对应的概率,列分布列,求数学期望即可;
(3)记第次由接龙的概率为,第次由接龙的概率为,第次由接龙的概率为,第次由接龙的概率为,利用全概率公式可得它们的递推关系,结合构造法可证.
(1)记为掷出的硬币中有枚正面朝上的概率,

第2次由接龙的概率,第2次由接龙的概率,
第2次由接龙的概率,第2次由接龙的概率.
(2)的取值可能为1,2,3
前3次中接龙的次数为3,即第2,3次均由进行接龙,
其概率为
前3次中接龙的次数为1,即第2,3次均没有接龙,
分三种情况:第2次接龙且第3次没有接龙;第2次接龙且第3次没有接龙;
第2次接龙且第3次没有接龙.
其概率为,
前3次中A接龙的次数为2的概率为,
的分布列为如下:
1 2 3
.
(3)证明:记第次由接龙的概率为,第次由接龙的概率为,
第次由接龙的概率为,第次由接龙的概率为,则
①②
③④
①+③得,因为
所以,所以
下证若,则,
①+②得⑤
①+④得,代入,得⑥
⑤-⑥得,所以
因此,若,则
⑤+⑥得,所以
因此,若,则,因此若,则
因为
所以
1 / 1广东省佛山市顺德区普通高中2025届高三下学期5月适应性考试数学试题
1.(2025·顺德模拟)复平面上两点对应的复数分别是,向量对应的复数为,则(  )
A.17 B. C.13 D.
2.(2025·顺德模拟)设集合,则的元素个数为(  )
A.6 B.5 C.4 D.3
3.(2025·顺德模拟)已知抛物线上的点的横坐标为4,抛物线的焦点为.若,则的值为(  )
A.18 B.9 C.4 D.2
4.(2025·顺德模拟)将函数的图象向右平移个单位长度,得到函数的图象,则下列结论正确的是(  )
A.是奇函数
B.的图象关于直线对称
C.在上的值域为
D.在上单调递增
5.(2025·顺德模拟)若的展开式中的常数项为31,则(  )
A. B.0 C.1 D.2
6.(2025·顺德模拟)如图,已知矩形的边长满足,以为圆心的圆与相切于,则(  )
A. B. C.8 D.
7.(2025·顺德模拟)在中,角的对边分别为.已知,且的内角平分线,则面积的最小值为(  )
A.2 B. C.3 D.
8.(2025·顺德模拟)已知函数,若存在最小值,则实数的取值范围是(  )
A. B. C. D.
9.(2025·顺德模拟)生活经验告诉我们,儿子的身高与父亲的身高不仅线性相关,而且还是正相关.有人调查了10名男大学生的身高(单位:)及其父亲身高(单位:)的数据,已知其中一组数据为,且,求得经验回归方程为,并绘制了如下残差图(残差观测值预测值),则
A.这10名男大学生的身高的平均值为176.75
B.由残差图可判定儿子身高与父亲身高的关系不符合上述回归模型
C.数据对应的残差为3.7
D.去掉数据后,重新求得的回归直线的决定系数变小
10.(2025·顺德模拟)如图,已知棱长为2的正方体中心为,将四棱锥绕直线顺时针旋转之后,得到新的四棱锥,则(  )
A.
B.当时,四棱锥顶点运动的轨迹长度为
C.当时,平面平面
D.存在旋转的角度,使得四点共面
11.(2025·顺德模拟)已知函数及其导函数的定义域为,若为奇函数,,且对任意,,则下列结论正确的是(  )
A. B.
C. D.
12.(2025·顺德模拟)已知函数,则   .
13.(2025·顺德模拟)圆锥曲线在物理光学上都有各自光学性质.在双曲线中,从一个焦点发出的光线,经双曲线反射后,反射光线会散开,但反射光线的反向延长线经过双曲线的另一个焦点.已知双曲线的方程为,一束光线从的右焦点射出.经过反射后到达点.则光线从到所经过的路径长为   .
14.(2025·顺德模拟)有个大小外观一致、重量各不相同的小纸箱和一个天平,设为确保找到第二重的小纸箱时使用天平的最少次数.则   ;   .
15.(2025·顺德模拟)已知数列满足,且是关于的方程的两个根.
(1)求;
(2)设,求数列的前21项和.
16.(2025·顺德模拟)已知函数.
(1)若曲线在点处的切线经过坐标原点,求的值;
(2)若存在两个极值点,求的取值范围.
17.(2025·顺德模拟)设椭圆的左、右焦点分别为.已知在椭圆上,且的面积为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)如图,过点的直线与椭圆交于另一点与轴交于点,若,求的面积.
18.(2025·顺德模拟)如图,在直三棱柱中,,.侧棱.分别为上的动点,当运动到的中点时,异面直线与所成角的余弦值为.
(1)证明:是正三棱柱;
(2)若运动时,总满足.当面积最小时,求二面角的大小.
19.(2025·顺德模拟)如图,四人围成一圈玩成语接龙游戏,游戏开始时随机抽取一个成语,第1次由接龙,下一次接龙的人由掷硬币决定,规则如下:随机掷3枚硬币,如果3枚硬币都是反面朝上,则第2次由接龙;如果3枚硬币中仅有1枚正面朝上,则第2次由接龙;如果3枚硬币中仅有2枚正面朝上,则第2次由接龙;如果3枚硬币都是正面朝上,则第2次由接龙.记第2次接龙的人(为或或或),再次掷3枚硬币决定下一次的接龙人,若掷出的硬币中有枚硬币正面朝上,则按顺时针方向数,下一次由后面的第个人接龙(若,则下一次由接龙).此后每次接龙以此类推.
(1)分别求出第2次由接龙的概率;
(2)记前3次中由接龙的次数为,求的分布列及期望;
(3)记第次由接龙的概率为,证明.
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】平面向量的坐标运算;复数在复平面中的表示;复数的模
【解析】【解答】解:易知,,
则,.
故答案为:D.
【分析】由题意,根据复数的几何意义求点坐标,即可得对应的复数,再根据复数的求模公式求解即可.
2.【答案】B
【知识点】交集及其运算;一元二次不等式及其解法
【解析】【解答】解:解不等式,可得,
即集合,因为集合,
所以,则元素个数为5个.
故答案为:B.
【分析】先解一元二次不等式求得集合A,再根据集合的交集求,确定元素个数即可.
3.【答案】D
【知识点】抛物线的定义
【解析】【解答】解: 抛物线上的点的横坐标为4 ,即,
由抛物线定义得:,解得.
故答案为:D.
【分析】由题意,根据抛物线的焦半径公式直接求解即可.
4.【答案】C
【知识点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换;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
【解析】【解答】解: 将函数的图象向右平移个单位长度,得到函数,
A、 不是奇函数,故A错误;
B、不关于直线对称,故B错误;
C、当时,,则,故C正确;
D、当时,,因为在上不单调,
所以在上不单调,故D错误.
故答案为:C.
【分析】根据三角函数图象的平移变换求得函数的解析式,再根据奇函数的性质即可判断A;利用代入法求解即可判断BCD.
5.【答案】C
【知识点】二项式定理;二项展开式的通项
【解析】【解答】解:展开式的通项为,即,
要求常数项 ,即且,
则符合条件的,对应的系数为1;
,对应的系数为,
则,解得.
故答案为:C.
【分析】写出三项展开式的通项,找到指数为零的条件,列式求解参数即可.
6.【答案】A
【知识点】平面向量数量积定义与物理意义;平面向量的数量积运算
【解析】【解答】解: 以为圆心的圆与相切于, 则,,
则.
故答案为:A.
【分析】由题意,可得,根据等面积求得,用表示,结合向量数量积几何意义求解即可.
7.【答案】D
【知识点】基本不等式;三角形中的几何计算
【解析】【解答】解:由角平分线性质可知:,
即,
化简整理可得:,
,即,当且仅当时等号成立,
故.
故答案为:D.
【分析】根据角平分线性质、结合等面积法以及基本不等式得,再根据三角形面积公式求解即可.
8.【答案】A
【知识点】函数单调性的性质;函数的奇偶性;含三角函数的复合函数的值域与最值
【解析】【解答】解:函数,
设定义域为,且满足,
则函数为偶函数,当时,单调递增,且单调递增,所以是单调递增,当时,是单调递减,
则当时,的最小值为,所以当时,,
当时,,因此,因为存在最小值,所以.
故答案为:A.
【分析】设定义域为,利用奇偶性的定义判断为偶函数,再判断函数的单调性,可得时,,结合时,,结合条件求解即可.
9.【答案】A,C
【知识点】回归分析;样本相关系数r及其数字特征
【解析】【解答】解:A、由,可得,因为经验回归方程必过样本点中心,
所以,故A正确;
B、从残差图中可以看到残差比较均匀地分布在以均值为0,横轴为对称轴的水平带状区域内,满足上述回归模型,故B错误;
C、将代入回归方程,求得,则残差为,故C正确;
D、由残差图可知是一个极端数据,去掉后重新求得的回归直线拟合程度会变好,决定系数变大,故D错误.
故答案为:AC.
【分析】由,求得,由回归方程必过样本点中心求得,即可判断A;根据残差图即可判断B;根据残差计算公式求解即可判断C;根据决定系数即可判断D.
10.【答案】B,C,D
【知识点】空间中直线与直线之间的位置关系;平面与平面平行的判定;二面角及二面角的平面角
【解析】【解答】解:A、取的中点,如图所示:
则,即为二面角的平面角,故,
而,故A错误;
B、当旋转了也绕着旋转,由于到的距离是正方体面对角线的一半,即,
因此旋转的轨迹长度是,故B正确;
C、把正方体的左边补多一个全等的正方体,则是补充正方体的中心.
因此,平面,平面,
从而平面,同理可得平面.
,平面,
因此平面平面,故C正确;
D、由C可知,当时,.
因此四边形是平行四边形,因此,即,
因此四点共面,故D正确.
故答案为:BCD.
【分析】取的中点,根据二面角的平面角定义即可判断A;根据扇形弧长公式即可判断B;根据平面平行的判定定理即可判断C;当时可证明线线平行即可判断D.
11.【答案】B,C,D
【知识点】函数的奇偶性;抽象函数及其应用;函数的周期性;导数的四则运算
【解析】【解答】解:A、由,令,则,
因为,所以,故A错误;
B、令,则①,
即,
因为为奇函数,所以为偶函数,,
所以②,
由①-②并整理得,
即,
所以,
所以是周期为3的周期函数,故,故B正确;
C、因为,所以,
故C正确;
D、由上知,
在①中,令,得,所以,
所以,所以,故D正确.
故答案为:BCD.
【分析】由题意,利用赋值法,结合原函数与导函数的对称性,奇、偶函数的定义、函数周期性求解判断即可.
12.【答案】
【知识点】同角三角函数间的基本关系
【解析】【解答】解:法1:函数,
当时,.
法2:令,得.
故答案为:.
【分析】法1:利用同角三角函数的基本关系化简原式为,将代入求值即可;解法2:求出满足的的一个值,将其直接代入解析式中求函数值即可.
13.【答案】8
【知识点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】解:设双曲线的左焦点为,光线与双曲线的交点为,
由题意知:共线,则路径长.
故答案为:8.
【分析】根据双曲线的性质求解即可.
14.【答案】9;34
【知识点】二分法求方程近似解
【解析】【解答】解:从个小纸箱中选取最重的小纸箱,根据二分法,将纸箱两两分组(单数则最后1个轮空),采取分组晋级的方式,最后找出最重的小纸箱,记为,需要次(从淘汰的角度,每一次使用天平就会淘汰一个纸箱,因此最少需要使用次天平);
从被淘汰的所有纸箱中,再一次使用二分法,找出最重的那个.
因此所需要的次数是(表示向上取整,即表示不小于的最小整数,
例如);因此,
所以.
故答案为:9;34.
【分析】根据二分法的有关步骤进行求解即可.
15.【答案】(1)解:因为是关于的方程的两个根,所以,即,
则数列是一个首项为1,公差为2的等差数列,即;
(2)解:由(1)可得:,
方程,由韦达定理得,即,
则,

【知识点】等差数列概念与表示;等差数列的通项公式;数列的求和
【解析】【分析】(1)利用韦达定理,结合等差数列的定义求解即可;
(2)由(1)可得,再由韦达定理可得,利用分组求和法、裂项相消求解即可.
(1)因为是关于的方程的两个根,
所以.
所以数列是一个首项为1,公差为2的等差数列.
因此.
(2)由(1)知,对于方程,
由韦达定理得,即.
所以

所以

16.【答案】(1)解:函数定义域为,,
且,,
则曲线在点处的切线为,
因为切线经过坐标原点,所以,解得;
(2)解:由(1)可得,令,
因为存在2个极值点,所以方程有2个变号零点,
即与的图象有2个交点,
令,
令,求得,
当,,单调递减,当,,单调递增,
又因为当时,,且,当时,,作出图象如下:
数形结合可得,方程有2个变号零点的条件是,
即存在2个极值点的条件是.
【知识点】导数的几何意义;利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数的极值
【解析】【分析】(1)求函数的定义域,再求导,根据导数的几何意义求切线方程,再根据切线过原点,求a的值即可;
(2)问题转化为有两个变号零点,分离参数得与的图象有2个交点,利用导数作出的图象,数形结合求解即可.
(1)由题意可得
,则
因为切线经过坐标原点,所以,所以;
(2)解法1:令,因为存在2个极值点,所以方程有2个变号零点,
即与的图象有2个交点

令,求得
当,,单调递减,当,,单调递增,
又因为当时,,且,当时,,作出图象如下:
结合图象,方程有2个变号零点的条件是
即存在2个极值点的条件是
解法2(半分离):令,因为存在2个极值点,
所以方程有2个变号零点,即与的图象有两个交点,
先分析两个函数图象相切的情况,设是函数的切点,有
,所以
作出图象如下:
由图象可知,要使得有两个交点,,即.
17.【答案】(1)解:的面积为,则,解得,
则椭圆的左右焦点坐标为,
点在椭圆上,根据椭圆的定义可得:
,解得,
又因为,所以,解得,
则椭圆的标准方程为;
(2)解:设直线的方程为,设,
联立,消去得,
由韦达定理可得:③,
因为,所以,即,
于是,整理得,
代入③得,即,因此,
因此直线一定过,
由得直线方程为,
联立直线与椭圆方程,消去,解得,
因此的面积
.
【知识点】椭圆的标准方程;椭圆的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)根据面积列方程求得,结合椭圆定义计算,再根据椭圆中的关系求,即可得椭圆方程;
(2)设直线的方程为,设,联立直线与椭圆方程,由韦达定理结合列式计算求参即可.
(1)解法1:的面积,解得,
因此左右焦点坐标为,
,因此,
故椭圆的标准方程为;
解法2:的面积,解得,即①
把代入椭圆有②
①②联立解得,
故椭圆的标准方程为;
(2)解法1:设直线的方程为,设,联立直线与椭圆方程
,消去得,
因此③,
由于,因此,即,
于是,整理得,
代入③得,即,因此,
因此直线一定过,
由得直线方程为,
联立直线与椭圆方程,消去,解得:,
因此的面积

解法2:由于,因此,
因为,即,因此,
直线的方程为,
联立直线和椭圆的方程,解得,
因此直线的方程为,故的坐标,
因此的面积
.
18.【答案】(1)证明:连接,如图所示:
因为是直三棱柱,所以,
设,由于,
即为异面直线与所成角的大小,
根据勾股定理,
根据余弦定理,
即①,
在中,根据余弦定理得②,
联立①②,解得,
故是正三角形,三棱柱是正三棱柱;
(2)解:设高于,设,
则,由于,
因此,即,化简得,
因此,
当且仅当时等号成立.因此
设中点为中点为,连接,
以为轴,为轴,为轴建立空间直角坐标系,如图所示:


设平面的法向量是,则,
即,解得,

设平面的法向量,
则,即,得,
设二面角为,则,故二面角的大小为.
【知识点】棱柱的结构特征;用空间向量研究二面角;解三角形;余弦定理
【解析】【分析】(1)连接,由题意推出为异面直线与所成角,根据勾股定理以及余弦定理,求得三角形边长,即可证明为正三棱柱;
(2)利用勾股定理以及三角形面积公式,求得各个边长,以为轴,为轴,为轴建立空间直角坐标系,求得平面的法向量,利用二面角的向量公式求解即可.
(1)连接,如下图:
因为是直三棱柱,所以,
设,由于,
因此的大小就是异面直线与所成角的大小,
根据勾股定理,
根据余弦定理,
即①,
在中,根据余弦定理得②,
联立①②解得,
故是正三角形,因此是正三棱柱.
(2)设高于,设,
则,由于,
因此,即,化简得,
因此,
当且仅当时等号成立.因此
解法1:设中点为中点为,连接,
以为轴,为轴,为轴建立空间直角坐标系,
则:

设平面的法向量是,
则,即,解得

设平面的法向量,
则,得,得,
设二面角为,则,
故二面角的大小为,
解法2:取中点,连接,由于,因此.
由于平面,
因此平面.
故是在平面上的投影,

设二面角为,则,
故二面角的大小为.
19.【答案】(1)解:记为掷出的硬币中有枚正面朝上的概率,

第2次由接龙的概率,第2次由接龙的概率,
第2次由接龙的概率,第2次由接龙的概率;
(2)解:由题意可知:随机变量的取值可能为1,2,3,
前3次中接龙的次数为3,即第2,3次均由进行接龙,
其概率为
前3次中接龙的次数为1,即第2,3次均没有接龙,
分三种情况:第2次接龙且第3次没有接龙;第2次接龙且第3次没有接龙;
第2次接龙且第3次没有接龙,
其概率为,
前3次中A接龙的次数为2的概率为,
的分布列为如下:
1 2 3

(3)证明:记第次由接龙的概率为,第次由接龙的概率为,
第次由接龙的概率为,第次由接龙的概率为,则
①,
②,
③,
④,
①+③得,
因为
所以,所以,
下证若,则,
①+②得⑤,
①+④得,代入,得⑥,
⑤-⑥得,所以
因此,若,则,
⑤+⑥得,所以,
若,则,因此若,则,
因为,
所以.
【知识点】数列的递推公式;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;全概率公式
【解析】【分析】(1)记为掷出的硬币中有枚正面朝上的概率,根据二项分布可求第2次由接龙的概率即可;
(2)由题意可知:随机变量的取值可能为1,2,3,根据独立事件的乘法公式可求取相应值时对应的概率,列分布列,求数学期望即可;
(3)记第次由接龙的概率为,第次由接龙的概率为,第次由接龙的概率为,第次由接龙的概率为,利用全概率公式可得它们的递推关系,结合构造法可证.
(1)记为掷出的硬币中有枚正面朝上的概率,

第2次由接龙的概率,第2次由接龙的概率,
第2次由接龙的概率,第2次由接龙的概率.
(2)的取值可能为1,2,3
前3次中接龙的次数为3,即第2,3次均由进行接龙,
其概率为
前3次中接龙的次数为1,即第2,3次均没有接龙,
分三种情况:第2次接龙且第3次没有接龙;第2次接龙且第3次没有接龙;
第2次接龙且第3次没有接龙.
其概率为,
前3次中A接龙的次数为2的概率为,
的分布列为如下:
1 2 3
.
(3)证明:记第次由接龙的概率为,第次由接龙的概率为,
第次由接龙的概率为,第次由接龙的概率为,则
①②
③④
①+③得,因为
所以,所以
下证若,则,
①+②得⑤
①+④得,代入,得⑥
⑤-⑥得,所以
因此,若,则
⑤+⑥得,所以
因此,若,则,因此若,则
因为
所以
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