广东省深圳市红山中学等2025-2026学年高三上学期期中考试数学试题
1.(2025高三上·坪山期中)已知集合是不大于10的整数,则为( )
A. B. C. D.
2.(2025高三上·坪山期中)复数的共轭复数为( )
A. B. C. D.
3.(2025高三上·坪山期中)已知向量,则在上的投影向量为( )
A. B. C. D.
4.(2025高三上·坪山期中)已知椭圆的两个焦点与短轴的一个端点构成等边三角形,则该椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
5.(2025高三上·坪山期中)已知函数,满足,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
6.(2025高三上·坪山期中)已知函数,且在上有且只有一个零点,则( )
A.0 B. C. D.
7.(2025高三上·坪山期中)已知曲线在点处的切线与曲线只有一个公共点,则( )
A. B. C. D.1
8.(2025高三上·坪山期中)如图,正四面体容器的容积为,里面装了体积为的水,固定容器底面一边将容器倾斜,当水面所在平面恰好过点且与棱分别交于点,则平面与平面的夹角的余弦值为( )
A. B. C. D.
9.(2025高三上·坪山期中)某人收集了某城市居民年收入(即所有居民在一年内收入的总和)与商品销售额的10年数据,如表所示.下列结论中说法正确的是( )
第年 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
居民年收入/亿元 32.2 31.1 32.9 35.8 37.1 38.0 39.0 43.0 44.6 46.0
商品销售额/万元 25.0 30.0 34.0 37.0 39.0 41.0 42.0 44.0 48.0 51.0
A.居民年收入的第75百分位数是43.0亿元
B.商品销售额的平均数是40.1万元
C.居民年收入介于35到40亿元占比
D.A商品销售额与居民年收入成正线性相关
10.(2025高三上·坪山期中)如图,直二面角中,,动平面分别交平面和平面于直线 直线,则下列命题正确的是( )
A.平面内不存在与平面平行的直线
B.平面内存在无数条直线与平面垂直
C.当平面,平面,平面两两垂直时,它们的交线也两两垂直
D.直线,直线中至少有一条与直线垂直
11.(2025高三上·坪山期中)已知函数有大于0的极值,为自然对数的底,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.有两个零点且其乘积大于
12.(2025高三上·坪山期中)已知正项等比数列中,,则 .
13.(2025高三上·坪山期中)计算的值为 .
14.(2025高三上·坪山期中)一个箱子中有大小质地完全相同的小球共5个,其中红球2个,蓝球3个.现依次不放回地从箱子中取球,直到取完所有红球为止.设取球次数为,则的数学期望 .
15.(2025高三上·坪山期中)在中,角满足.
(1)求;
(2)若的角平分线交线段于点,求的面积.
16.(2025高三上·坪山期中)已知等差数列的公差,前项和为,若.
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列满足,求数列的前项和.
17.(2025高三上·坪山期中)如图,在四棱锥中,,.
(1)求证:平面平面;
(2)在线段上是否存在一点,使得平面与平面的夹角的正切值为?若存在,试确定点的位置;若不存在,请说明理由.
18.(2025高三上·坪山期中)已知抛物线上一点与焦点的距离为4,点到轴的距离为.
(1)求的方程;
(2)点为的准线上一动点,直线(为坐标原点)与交于另一点,过点作轴的垂线与交于点.
①求证:直线过定点;
②若,求的面积.
19.(2025高三上·坪山期中)已知函数.
(1)是否可以为的极值点?请说明理由;
(2)证明:若在上单调,则在上单调;
(3)若有三个零点,证明:.
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】集合中元素的确定性、互异性、无序性;交集及其运算
【解析】【解答】解:由,解得或,
所以,
又是不大于10的整数,所以.
故答案为:C
【分析】首先将集合元素求解,再根据交集的定义计算可得.
2.【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:复数,
所以所求共轭复数为.
故选答案为:A
【分析】先利用复数的除法运算进行分母实数化,分子分母同乘以即1-2i,将结果求共轭复数.
3.【答案】B
【知识点】平面向量数量积的坐标表示、模、夹角;平面向量数量积的坐标表示;平面向量的投影向量
【解析】【解答】解:向量,则,
所以在上的投影向量为.
故答案为:B
【分析】根据给定条件,利用投影向量 公式 求解.
4.【答案】B
【知识点】椭圆的标准方程;椭圆的简单性质
【解析】【解答】解:设椭圆的长短半轴长分别为,半焦距为,
则点为一等边三角形三个顶点,因此,
所以该椭圆的离心率.
故答案为:B
【分析】根据 长短半轴长分别为,半焦距为 ,利用椭圆离心率的定义直接求解.
5.【答案】C
【知识点】函数单调性的性质;函数的奇偶性
【解析】【解答】解:函数的定义域为,且,
所以为奇函数,
当时,因为,均在上单调递增,
所以在上单调递增,又为连续函数,
所以在上单调递增,
不等式,即,即,解得,
所以实数的取值范围为.
故答案为:C
【分析】首先判断函数为奇函数,将不等式化为标准形式,,再根据单调性将函数不等式转化为自变量的不等式,解得即可.
6.【答案】A
【知识点】由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式
【解析】【解答】解:函数,由,得,而,解得,
则,由,得,
由在上有且只有一个零点,得,解得,
而,因此,,所以.
故答案为:A
【分析】根据 ,解得;由在上有且只有一个零点,得,进而求出,可求目标值.
7.【答案】B
【知识点】导数的几何意义;利用导数研究函数最大(小)值
【解析】【解答】解:由,则,所以,
所以曲线在点处的切线为,即,
因为与曲线只有一个公共点,
即有且仅有一个解,又,
所以有且仅有一个解,
令,即有且仅有一个零点,
则,
所以当时,当时,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以,
又当时,当时,
所以,即,解得。
故答案为:B
【分析】首先求出曲线的导数,再求切线斜率,可求出在点处的切线方程;可得有且仅有一个解,构造函数,即可得到有且仅有一个零点;利用导数判断g(x)的单调性,即可求出函数的最小值,从而得到方程,即可得.
8.【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;二面角及二面角的平面角;锥体的体积公式及应用
【解析】【解答】解:依题意,平面,而平面平面,平面,
则,由,得,因此,
则,取中点,连接,连接,则为中点,
令正四面体的棱长为,则,,
而平面,则平面,
过点作直线,则,即平面平面,平面,
又平面,于是,是平面与平面的夹角,
在等腰中,,由,
得,
在中,,
所以平面与平面的夹角的余弦值为.
故答案为:D
【分析】由线面平行性质定理,可得;再结合锥体体积,得,求得;然后作出二面角的平面角,是平面与平面的夹角, 利用余弦定理求出夹角的余弦.
9.【答案】A,C,D
【知识点】用样本的数字特征估计总体的数字特征;样本相关系数r及其数字特征;用样本估计总体的百分位数
【解析】【解答】解:A、居民年收入从小到大排列为31.1,32.2,32.9,35.8,37.1,38,39,43,44.6,46,
又,所以居民年收入的第75百分位数是43.0亿元,该选项正确,符合题意;
B、商品销售额的平均数是(万元),该选项错误,不合题意;
C、居民年收入介于35到40亿元共有4年,所以居民年收入介于35到40亿元占比,该选项正确,符合题意;
D、画出成对样本数据的散点图,从散点图看,商品销售额与居民年收入的样本数据呈现出线性相关关系.
设第年居民的年收入为亿元,商品销售额为万元,
则,,,,,
所以,样本相关系数
.
由此可以推断,商品销售额与居民年收入正线性相关,即商品销售额与居民年收入有相同的变化趋势,且相关程度很强,该选项正确,符合题意.
故选:ACD
【分析】根据百分位数计算规则i=nxp%判断A,代入平均数计算公式判断B,代入古典概型的概率公式判断C,画出散点图,求出相关系数即可判断D.
10.【答案】B,C,D
【知识点】平面与平面平行的判定;直线与平面垂直的判定;直线与平面垂直的性质;平面与平面垂直的性质
【解析】【解答】解:A、在上取不与点重合的点,过点在平面内作直线,
则平面,而平面,因此平面,该选项错误,不合题意;
D、假设直线,直线都不垂直于直线,则在平面内过点作
于,在平面内过作,由,得,
由直二面角,得平面平面,而平面平面,
则平面,,而平面,
于是平面,,因此与假设矛盾,假设错误,
则直线,直线中至少有一条与直线垂直,该选项正确,符合题意;
B、由选项D知,不妨令,可得平面,又平面,
则平面平面,显然在平面内存在直线垂直于,
又平面平面,则这条直线垂直于平面,
因此平行于这条直线的所有直线都垂直于平面,该选项正确,符合题意;
C、由选项D知平面平面,若平面平面,
在平面内取点,过点作,则可得平面,
,同理,而平面,则平面,
于是,又平面平面,同理得,
因此当平面,平面,平面两两垂直时,它们的交线也两两垂直,该选项正确,符合题意.
故选:BCD
【分析】利用线面平行的判定判断A;先判断D选项,结合反证法,利用线面垂直的性质、面面垂直的性质,推理判断D;利用线面垂直的定义推理判断B;利用线面垂直的性质、面面垂直的性质推理判断C.
11.【答案】B,C,D
【知识点】函数在某点取得极值的条件;利用导数研究函数的极值
【解析】【解答】解:函数的定义域为,求导得,
A、当时,,函数在上单调递减,无极值,与已知矛盾,该选项错误,不合题意;
B、当时,由,得;由,得,
函数在上单调递增,在上单调递减,在处取得极大值
,因此,整理得,该选项正确,符合题意;
C、由选项B知,,,该选项正确,符合题意;
D、由选项B知,,当从大于0的方向趋近于0时,,
当时,,因此函数有两个零点,不妨令,
则,即,令,则,
即函数的图象与直线有两个交点,由,求导得,
当时,;当时,,函数在上递增,在递减,
则,而,当时,恒成立,因此,,该选项正确,符合题意.
故答案为:BCD
【分析】对函数求定义域、求导数,分两类讨论:,由函数单调性和有大于0的极值推理判断ABC;根据零点的意义及零点存在性定理确定零点个数,构造新函数判断单调性,确定零点所在范围判断D.
12.【答案】16
【知识点】等比数列的通项公式;等比数列的前n项和
【解析】【解答】解:由正项等比数列的公比为,
则,即,则有,
所以.
故答案为:16
【分析】代入求和公式,列式求出数列公比q,代入等比数列通项公式求出目标值.
13.【答案】
【知识点】简单的三角恒等变换;两角和与差的余弦公式;二倍角的余弦公式
【解析】【解答】解:
故答案为:
【分析】利用降幂公式,及两角和的余弦公式计算可得.
14.【答案】
【知识点】离散型随机变量的期望与方差
【解析】【解答】解:依题意的可能取值为、、、,
所以,,,
,
所以.
故答案为:
【分析】写出的可能取值为i=,,,,依次求出P(X=i),代入数学期望公式可求.
15.【答案】(1)解:在中,由,得,
则,而,解得,
所以.
(2)解:由(1)知,,由的角平分线交线段于点,得,
,,
在中,由正弦定理得,
所以的面积为.
【知识点】同角三角函数基本关系的运用;解三角形;正弦定理的应用;三角形中的几何计算
【解析】【分析】(1)将移项两边同时平方,结合A的范围, 利用同角公式求解.
(2)由(1)的结论,利用正弦定理可得,再利用三角形面积公式求解即可.
(1)在中,由,得,
则,而,解得,
所以.
(2)由(1)知,,由的角平分线交线段于点,得,
,,
在中,由正弦定理得,
所以的面积为.
16.【答案】(1)解:因为,,又,
所以,解得,
所以;
(2)解:因为,即,所以,
所以,
所以,
则,
所以
,
所以.
【知识点】等差数列的通项公式;等比数列的前n项和
【解析】【分析】(1)根据等差数列通项公式得到关于、的方程组,解得即可;
(2)首先表示出,从而得到,该项特征为等差乘等比,需要错位相减法求和即可.
(1)因为,,又,
所以,解得,
所以;
(2)因为,即,所以,
所以,
所以,
则,
所以
,
所以.
17.【答案】(1)证明: 取的中点,连接、,
因为,
所以,,
又,,所以四边形为平行四边形,所以,
所以,所以,即,
又,平面,所以平面,
又平面,所以平面平面.
(2)解:依题意四边形为等腰梯形,取的中点,连接,则且,
如图建立空间直角坐标系,则,,,,
所以,,,
当与点重合时,平面与平面重合,显然不符合题意;
设,则,
设平面的一个法向量为,
所以,取,
取平面的一个法向量为,
设平面与平面的夹角为,若,
由,解得(负值舍去),
又,
解得或(舍去),
解得,
所以存在点,在的中点时,平面与平面的夹角的正切值为.
【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)取的中点,连接、,即可证明、利用勾股定理得,从而得到平面,由面面垂直判定定理即可得证;
(2)要建立空间直角坐标系,需取的中点,连接,即可得到,设,求点、直线的方向向量、平面的法向量坐标,利用面面角的向量法求解即可.
(1)取的中点,连接、,
因为,
所以,,
又,,所以四边形为平行四边形,所以,
所以,所以,即,
又,平面,所以平面,
又平面,所以平面平面.
(2)依题意四边形为等腰梯形,取的中点,连接,则且,
如图建立空间直角坐标系,则,,,,
所以,,,
当与点重合时,平面与平面重合,显然不符合题意;
设,则,
设平面的一个法向量为,
所以,取,
取平面的一个法向量为,
设平面与平面的夹角为,若,
由,解得(负值舍去),
又,
解得或(舍去),
解得,
所以存在点,在的中点时,平面与平面的夹角的正切值为.
18.【答案】(1)解:设点,由,得,
由点到轴的距离为,得,又,则,解得,
所以抛物线的方程为.
(2)证明:由(1)得抛物线:的焦点,准线方程为,
设,由轴,且点在抛物线上,得,
直线方程为,由,得点,
当时,直线的斜率,其方程为,
整理得,因此直线过定点,当时,直线过点,
所以直线过定点.
解:由①知,,
因此,,
所以的面积.
【知识点】抛物线的定义;抛物线的标准方程;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)由已知及抛物线定义,设点,建立方程求出值,即可得到抛物线的方程.
(2)①由(1)设出点的坐标,写出抛物线焦点坐标及准线方程,可求出点坐标,即可表示出直线的方程即可得证;
②由①得坐标,代入数量积公式,得,结合三角形面积公式求解.
(1)设点,由,得,
由点到轴的距离为,得,又,则,解得,
所以抛物线的方程为.
(2)①由(1)得抛物线:的焦点,准线方程为,
设,由轴,且点在抛物线上,得,
直线方程为,由,得点,
当时,直线的斜率,其方程为,
整理得,因此直线过定点,当时,直线过点,
所以直线过定点.
②由①知,,
因此,,
所以的面积.
19.【答案】(1)解:不可以为的极值点.理由如下:
函数的定义域为:.
.
若是的极值点,则,即,解得.
此时,,.
令,则.
令,则.
所以在上单调递增.
因为,所以当时,;当时,.
所以在上单调递减,在上单调递增.
所以在处取得极小值,即最小值,最小值为.
所以在上恒成立,所以在上恒成立.
所以在上单调递增,无极值点.
故不可以为的极值点.
(2)证明: 函数的定义域为:.
.
当时,恒成立,所以在上单调递增,满足题意;
当时,令.
因为,当且仅当时,等号成立.
所以若在上单调,则只能单调递增.所以在上恒成立,即在上恒成立.
所以恒成立.
因为,当且仅当时,等号成立.
所以,即.
则,
令,则由(1)得在上恒成立,
所以在上恒成立,所以在上恒成立.
所以在上单调递增.
(3)证明:有三个零点,所以.
不妨设.
由(2)知,且在上不单调.所以.
函数的定义域为:.
.
令,则,
令,则由(1)得在处取得极小值,即最小值,最小值为.
所以.
当时,;当时,.
令,则.
令,则.
所以在和上各存在一个零点,分别记为,则,即.
所以当时,;当时,;当时,.
所以在和上各存在一个零点,分别为且.
所以在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增.
不妨设,则,
若,则;
若,则.
令,
则.
由知,.
所以.
令,则.
由,得,
令,则.
所以单调递增,即单调递增.所以.
所以单调递增,且,所以.
所以单调递增,所以,即.
所以,即,所以,即.
所以.
【知识点】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)先假设是的极值点,代入,可求得;将代回检验,得到在上单调递增,无极值点,所以不可以为的极值点;
(2)先求f'(x),分类讨论a的范围,转化为在上单调递增,由此推得恒成立,即在上恒成立.从而证得在上单调;
(3)根据有三个零点由(2)知,且在上不单调.所以,得到有两个零点;通过构造函数证得其关系,从而证得.
(1)不可以为的极值点.理由如下:
函数的定义域为:.
.
若是的极值点,则,即,解得.
此时,,.
令,则.
令,则.
所以在上单调递增.
因为,所以当时,;当时,.
所以在上单调递减,在上单调递增.
所以在处取得极小值,即最小值,最小值为.
所以在上恒成立,所以在上恒成立.
所以在上单调递增,无极值点.
故不可以为的极值点.
(2)函数的定义域为:.
.
当时,恒成立,所以在上单调递增,满足题意;
当时,令.
因为,当且仅当时,等号成立.
所以若在上单调,则只能单调递增.所以在上恒成立,即在上恒成立.
所以恒成立.
因为,当且仅当时,等号成立.
所以,即.
则,
令,则由(1)得在上恒成立,
所以在上恒成立,所以在上恒成立.
所以在上单调递增.
(3)有三个零点,所以.
不妨设.
由(2)知,且在上不单调.所以.
函数的定义域为:.
.
令,则,
令,则由(1)得在处取得极小值,即最小值,最小值为.
所以.
当时,;当时,.
令,则.
令,则.
所以在和上各存在一个零点,分别记为,则,即.
所以当时,;当时,;当时,.
所以在和上各存在一个零点,分别为且.
所以在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增.
不妨设,则,
若,则;
若,则.
令,
则.
由知,.
所以.
令,则.
由,得,
令,则.
所以单调递增,即单调递增.所以.
所以单调递增,且,所以.
所以单调递增,所以,即.
所以,即,所以,即.
所以.
1 / 1广东省深圳市红山中学等2025-2026学年高三上学期期中考试数学试题
1.(2025高三上·坪山期中)已知集合是不大于10的整数,则为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】集合中元素的确定性、互异性、无序性;交集及其运算
【解析】【解答】解:由,解得或,
所以,
又是不大于10的整数,所以.
故答案为:C
【分析】首先将集合元素求解,再根据交集的定义计算可得.
2.(2025高三上·坪山期中)复数的共轭复数为( )
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:复数,
所以所求共轭复数为.
故选答案为:A
【分析】先利用复数的除法运算进行分母实数化,分子分母同乘以即1-2i,将结果求共轭复数.
3.(2025高三上·坪山期中)已知向量,则在上的投影向量为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】平面向量数量积的坐标表示、模、夹角;平面向量数量积的坐标表示;平面向量的投影向量
【解析】【解答】解:向量,则,
所以在上的投影向量为.
故答案为:B
【分析】根据给定条件,利用投影向量 公式 求解.
4.(2025高三上·坪山期中)已知椭圆的两个焦点与短轴的一个端点构成等边三角形,则该椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】椭圆的标准方程;椭圆的简单性质
【解析】【解答】解:设椭圆的长短半轴长分别为,半焦距为,
则点为一等边三角形三个顶点,因此,
所以该椭圆的离心率.
故答案为:B
【分析】根据 长短半轴长分别为,半焦距为 ,利用椭圆离心率的定义直接求解.
5.(2025高三上·坪山期中)已知函数,满足,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】函数单调性的性质;函数的奇偶性
【解析】【解答】解:函数的定义域为,且,
所以为奇函数,
当时,因为,均在上单调递增,
所以在上单调递增,又为连续函数,
所以在上单调递增,
不等式,即,即,解得,
所以实数的取值范围为.
故答案为:C
【分析】首先判断函数为奇函数,将不等式化为标准形式,,再根据单调性将函数不等式转化为自变量的不等式,解得即可.
6.(2025高三上·坪山期中)已知函数,且在上有且只有一个零点,则( )
A.0 B. C. D.
【答案】A
【知识点】由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式
【解析】【解答】解:函数,由,得,而,解得,
则,由,得,
由在上有且只有一个零点,得,解得,
而,因此,,所以.
故答案为:A
【分析】根据 ,解得;由在上有且只有一个零点,得,进而求出,可求目标值.
7.(2025高三上·坪山期中)已知曲线在点处的切线与曲线只有一个公共点,则( )
A. B. C. D.1
【答案】B
【知识点】导数的几何意义;利用导数研究函数最大(小)值
【解析】【解答】解:由,则,所以,
所以曲线在点处的切线为,即,
因为与曲线只有一个公共点,
即有且仅有一个解,又,
所以有且仅有一个解,
令,即有且仅有一个零点,
则,
所以当时,当时,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以,
又当时,当时,
所以,即,解得。
故答案为:B
【分析】首先求出曲线的导数,再求切线斜率,可求出在点处的切线方程;可得有且仅有一个解,构造函数,即可得到有且仅有一个零点;利用导数判断g(x)的单调性,即可求出函数的最小值,从而得到方程,即可得.
8.(2025高三上·坪山期中)如图,正四面体容器的容积为,里面装了体积为的水,固定容器底面一边将容器倾斜,当水面所在平面恰好过点且与棱分别交于点,则平面与平面的夹角的余弦值为( )
A. B. C. D.
【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;二面角及二面角的平面角;锥体的体积公式及应用
【解析】【解答】解:依题意,平面,而平面平面,平面,
则,由,得,因此,
则,取中点,连接,连接,则为中点,
令正四面体的棱长为,则,,
而平面,则平面,
过点作直线,则,即平面平面,平面,
又平面,于是,是平面与平面的夹角,
在等腰中,,由,
得,
在中,,
所以平面与平面的夹角的余弦值为.
故答案为:D
【分析】由线面平行性质定理,可得;再结合锥体体积,得,求得;然后作出二面角的平面角,是平面与平面的夹角, 利用余弦定理求出夹角的余弦.
9.(2025高三上·坪山期中)某人收集了某城市居民年收入(即所有居民在一年内收入的总和)与商品销售额的10年数据,如表所示.下列结论中说法正确的是( )
第年 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
居民年收入/亿元 32.2 31.1 32.9 35.8 37.1 38.0 39.0 43.0 44.6 46.0
商品销售额/万元 25.0 30.0 34.0 37.0 39.0 41.0 42.0 44.0 48.0 51.0
A.居民年收入的第75百分位数是43.0亿元
B.商品销售额的平均数是40.1万元
C.居民年收入介于35到40亿元占比
D.A商品销售额与居民年收入成正线性相关
【答案】A,C,D
【知识点】用样本的数字特征估计总体的数字特征;样本相关系数r及其数字特征;用样本估计总体的百分位数
【解析】【解答】解:A、居民年收入从小到大排列为31.1,32.2,32.9,35.8,37.1,38,39,43,44.6,46,
又,所以居民年收入的第75百分位数是43.0亿元,该选项正确,符合题意;
B、商品销售额的平均数是(万元),该选项错误,不合题意;
C、居民年收入介于35到40亿元共有4年,所以居民年收入介于35到40亿元占比,该选项正确,符合题意;
D、画出成对样本数据的散点图,从散点图看,商品销售额与居民年收入的样本数据呈现出线性相关关系.
设第年居民的年收入为亿元,商品销售额为万元,
则,,,,,
所以,样本相关系数
.
由此可以推断,商品销售额与居民年收入正线性相关,即商品销售额与居民年收入有相同的变化趋势,且相关程度很强,该选项正确,符合题意.
故选:ACD
【分析】根据百分位数计算规则i=nxp%判断A,代入平均数计算公式判断B,代入古典概型的概率公式判断C,画出散点图,求出相关系数即可判断D.
10.(2025高三上·坪山期中)如图,直二面角中,,动平面分别交平面和平面于直线 直线,则下列命题正确的是( )
A.平面内不存在与平面平行的直线
B.平面内存在无数条直线与平面垂直
C.当平面,平面,平面两两垂直时,它们的交线也两两垂直
D.直线,直线中至少有一条与直线垂直
【答案】B,C,D
【知识点】平面与平面平行的判定;直线与平面垂直的判定;直线与平面垂直的性质;平面与平面垂直的性质
【解析】【解答】解:A、在上取不与点重合的点,过点在平面内作直线,
则平面,而平面,因此平面,该选项错误,不合题意;
D、假设直线,直线都不垂直于直线,则在平面内过点作
于,在平面内过作,由,得,
由直二面角,得平面平面,而平面平面,
则平面,,而平面,
于是平面,,因此与假设矛盾,假设错误,
则直线,直线中至少有一条与直线垂直,该选项正确,符合题意;
B、由选项D知,不妨令,可得平面,又平面,
则平面平面,显然在平面内存在直线垂直于,
又平面平面,则这条直线垂直于平面,
因此平行于这条直线的所有直线都垂直于平面,该选项正确,符合题意;
C、由选项D知平面平面,若平面平面,
在平面内取点,过点作,则可得平面,
,同理,而平面,则平面,
于是,又平面平面,同理得,
因此当平面,平面,平面两两垂直时,它们的交线也两两垂直,该选项正确,符合题意.
故选:BCD
【分析】利用线面平行的判定判断A;先判断D选项,结合反证法,利用线面垂直的性质、面面垂直的性质,推理判断D;利用线面垂直的定义推理判断B;利用线面垂直的性质、面面垂直的性质推理判断C.
11.(2025高三上·坪山期中)已知函数有大于0的极值,为自然对数的底,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.有两个零点且其乘积大于
【答案】B,C,D
【知识点】函数在某点取得极值的条件;利用导数研究函数的极值
【解析】【解答】解:函数的定义域为,求导得,
A、当时,,函数在上单调递减,无极值,与已知矛盾,该选项错误,不合题意;
B、当时,由,得;由,得,
函数在上单调递增,在上单调递减,在处取得极大值
,因此,整理得,该选项正确,符合题意;
C、由选项B知,,,该选项正确,符合题意;
D、由选项B知,,当从大于0的方向趋近于0时,,
当时,,因此函数有两个零点,不妨令,
则,即,令,则,
即函数的图象与直线有两个交点,由,求导得,
当时,;当时,,函数在上递增,在递减,
则,而,当时,恒成立,因此,,该选项正确,符合题意.
故答案为:BCD
【分析】对函数求定义域、求导数,分两类讨论:,由函数单调性和有大于0的极值推理判断ABC;根据零点的意义及零点存在性定理确定零点个数,构造新函数判断单调性,确定零点所在范围判断D.
12.(2025高三上·坪山期中)已知正项等比数列中,,则 .
【答案】16
【知识点】等比数列的通项公式;等比数列的前n项和
【解析】【解答】解:由正项等比数列的公比为,
则,即,则有,
所以.
故答案为:16
【分析】代入求和公式,列式求出数列公比q,代入等比数列通项公式求出目标值.
13.(2025高三上·坪山期中)计算的值为 .
【答案】
【知识点】简单的三角恒等变换;两角和与差的余弦公式;二倍角的余弦公式
【解析】【解答】解:
故答案为:
【分析】利用降幂公式,及两角和的余弦公式计算可得.
14.(2025高三上·坪山期中)一个箱子中有大小质地完全相同的小球共5个,其中红球2个,蓝球3个.现依次不放回地从箱子中取球,直到取完所有红球为止.设取球次数为,则的数学期望 .
【答案】
【知识点】离散型随机变量的期望与方差
【解析】【解答】解:依题意的可能取值为、、、,
所以,,,
,
所以.
故答案为:
【分析】写出的可能取值为i=,,,,依次求出P(X=i),代入数学期望公式可求.
15.(2025高三上·坪山期中)在中,角满足.
(1)求;
(2)若的角平分线交线段于点,求的面积.
【答案】(1)解:在中,由,得,
则,而,解得,
所以.
(2)解:由(1)知,,由的角平分线交线段于点,得,
,,
在中,由正弦定理得,
所以的面积为.
【知识点】同角三角函数基本关系的运用;解三角形;正弦定理的应用;三角形中的几何计算
【解析】【分析】(1)将移项两边同时平方,结合A的范围, 利用同角公式求解.
(2)由(1)的结论,利用正弦定理可得,再利用三角形面积公式求解即可.
(1)在中,由,得,
则,而,解得,
所以.
(2)由(1)知,,由的角平分线交线段于点,得,
,,
在中,由正弦定理得,
所以的面积为.
16.(2025高三上·坪山期中)已知等差数列的公差,前项和为,若.
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列满足,求数列的前项和.
【答案】(1)解:因为,,又,
所以,解得,
所以;
(2)解:因为,即,所以,
所以,
所以,
则,
所以
,
所以.
【知识点】等差数列的通项公式;等比数列的前n项和
【解析】【分析】(1)根据等差数列通项公式得到关于、的方程组,解得即可;
(2)首先表示出,从而得到,该项特征为等差乘等比,需要错位相减法求和即可.
(1)因为,,又,
所以,解得,
所以;
(2)因为,即,所以,
所以,
所以,
则,
所以
,
所以.
17.(2025高三上·坪山期中)如图,在四棱锥中,,.
(1)求证:平面平面;
(2)在线段上是否存在一点,使得平面与平面的夹角的正切值为?若存在,试确定点的位置;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)证明: 取的中点,连接、,
因为,
所以,,
又,,所以四边形为平行四边形,所以,
所以,所以,即,
又,平面,所以平面,
又平面,所以平面平面.
(2)解:依题意四边形为等腰梯形,取的中点,连接,则且,
如图建立空间直角坐标系,则,,,,
所以,,,
当与点重合时,平面与平面重合,显然不符合题意;
设,则,
设平面的一个法向量为,
所以,取,
取平面的一个法向量为,
设平面与平面的夹角为,若,
由,解得(负值舍去),
又,
解得或(舍去),
解得,
所以存在点,在的中点时,平面与平面的夹角的正切值为.
【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)取的中点,连接、,即可证明、利用勾股定理得,从而得到平面,由面面垂直判定定理即可得证;
(2)要建立空间直角坐标系,需取的中点,连接,即可得到,设,求点、直线的方向向量、平面的法向量坐标,利用面面角的向量法求解即可.
(1)取的中点,连接、,
因为,
所以,,
又,,所以四边形为平行四边形,所以,
所以,所以,即,
又,平面,所以平面,
又平面,所以平面平面.
(2)依题意四边形为等腰梯形,取的中点,连接,则且,
如图建立空间直角坐标系,则,,,,
所以,,,
当与点重合时,平面与平面重合,显然不符合题意;
设,则,
设平面的一个法向量为,
所以,取,
取平面的一个法向量为,
设平面与平面的夹角为,若,
由,解得(负值舍去),
又,
解得或(舍去),
解得,
所以存在点,在的中点时,平面与平面的夹角的正切值为.
18.(2025高三上·坪山期中)已知抛物线上一点与焦点的距离为4,点到轴的距离为.
(1)求的方程;
(2)点为的准线上一动点,直线(为坐标原点)与交于另一点,过点作轴的垂线与交于点.
①求证:直线过定点;
②若,求的面积.
【答案】(1)解:设点,由,得,
由点到轴的距离为,得,又,则,解得,
所以抛物线的方程为.
(2)证明:由(1)得抛物线:的焦点,准线方程为,
设,由轴,且点在抛物线上,得,
直线方程为,由,得点,
当时,直线的斜率,其方程为,
整理得,因此直线过定点,当时,直线过点,
所以直线过定点.
解:由①知,,
因此,,
所以的面积.
【知识点】抛物线的定义;抛物线的标准方程;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)由已知及抛物线定义,设点,建立方程求出值,即可得到抛物线的方程.
(2)①由(1)设出点的坐标,写出抛物线焦点坐标及准线方程,可求出点坐标,即可表示出直线的方程即可得证;
②由①得坐标,代入数量积公式,得,结合三角形面积公式求解.
(1)设点,由,得,
由点到轴的距离为,得,又,则,解得,
所以抛物线的方程为.
(2)①由(1)得抛物线:的焦点,准线方程为,
设,由轴,且点在抛物线上,得,
直线方程为,由,得点,
当时,直线的斜率,其方程为,
整理得,因此直线过定点,当时,直线过点,
所以直线过定点.
②由①知,,
因此,,
所以的面积.
19.(2025高三上·坪山期中)已知函数.
(1)是否可以为的极值点?请说明理由;
(2)证明:若在上单调,则在上单调;
(3)若有三个零点,证明:.
【答案】(1)解:不可以为的极值点.理由如下:
函数的定义域为:.
.
若是的极值点,则,即,解得.
此时,,.
令,则.
令,则.
所以在上单调递增.
因为,所以当时,;当时,.
所以在上单调递减,在上单调递增.
所以在处取得极小值,即最小值,最小值为.
所以在上恒成立,所以在上恒成立.
所以在上单调递增,无极值点.
故不可以为的极值点.
(2)证明: 函数的定义域为:.
.
当时,恒成立,所以在上单调递增,满足题意;
当时,令.
因为,当且仅当时,等号成立.
所以若在上单调,则只能单调递增.所以在上恒成立,即在上恒成立.
所以恒成立.
因为,当且仅当时,等号成立.
所以,即.
则,
令,则由(1)得在上恒成立,
所以在上恒成立,所以在上恒成立.
所以在上单调递增.
(3)证明:有三个零点,所以.
不妨设.
由(2)知,且在上不单调.所以.
函数的定义域为:.
.
令,则,
令,则由(1)得在处取得极小值,即最小值,最小值为.
所以.
当时,;当时,.
令,则.
令,则.
所以在和上各存在一个零点,分别记为,则,即.
所以当时,;当时,;当时,.
所以在和上各存在一个零点,分别为且.
所以在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增.
不妨设,则,
若,则;
若,则.
令,
则.
由知,.
所以.
令,则.
由,得,
令,则.
所以单调递增,即单调递增.所以.
所以单调递增,且,所以.
所以单调递增,所以,即.
所以,即,所以,即.
所以.
【知识点】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)先假设是的极值点,代入,可求得;将代回检验,得到在上单调递增,无极值点,所以不可以为的极值点;
(2)先求f'(x),分类讨论a的范围,转化为在上单调递增,由此推得恒成立,即在上恒成立.从而证得在上单调;
(3)根据有三个零点由(2)知,且在上不单调.所以,得到有两个零点;通过构造函数证得其关系,从而证得.
(1)不可以为的极值点.理由如下:
函数的定义域为:.
.
若是的极值点,则,即,解得.
此时,,.
令,则.
令,则.
所以在上单调递增.
因为,所以当时,;当时,.
所以在上单调递减,在上单调递增.
所以在处取得极小值,即最小值,最小值为.
所以在上恒成立,所以在上恒成立.
所以在上单调递增,无极值点.
故不可以为的极值点.
(2)函数的定义域为:.
.
当时,恒成立,所以在上单调递增,满足题意;
当时,令.
因为,当且仅当时,等号成立.
所以若在上单调,则只能单调递增.所以在上恒成立,即在上恒成立.
所以恒成立.
因为,当且仅当时,等号成立.
所以,即.
则,
令,则由(1)得在上恒成立,
所以在上恒成立,所以在上恒成立.
所以在上单调递增.
(3)有三个零点,所以.
不妨设.
由(2)知,且在上不单调.所以.
函数的定义域为:.
.
令,则,
令,则由(1)得在处取得极小值,即最小值,最小值为.
所以.
当时,;当时,.
令,则.
令,则.
所以在和上各存在一个零点,分别记为,则,即.
所以当时,;当时,;当时,.
所以在和上各存在一个零点,分别为且.
所以在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增.
不妨设,则,
若,则;
若,则.
令,
则.
由知,.
所以.
令,则.
由,得,
令,则.
所以单调递增,即单调递增.所以.
所以单调递增,且,所以.
所以单调递增,所以,即.
所以,即,所以,即.
所以.
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