【精品解析】天津市和平区2024-2025学年高三上学期期末质量调查数学试卷

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名称 【精品解析】天津市和平区2024-2025学年高三上学期期末质量调查数学试卷
格式 zip
文件大小 960.7KB
资源类型 试卷
版本资源
科目 数学
更新时间 2026-01-12 00:00:00

文档简介

天津市和平区2024-2025学年高三上学期期末质量调查数学试卷
一、选择题(在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.(2025高三上·和平期末)已知集合,集合,,则(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】交、并、补集的混合运算
【解析】【解答】解:因为,
令得;
令得;
令得,
故,
则,
所以.
故答案为:D.
【分析】利用元素与集合的关系和元素的取值范围,从而求出集合,根据元素与集合的关系和列举法得出集合,再利用交集和补集的运算法则得出集合.
2.(2025高三上·和平期末)已知,使得不等式“”成立的一个充分不必要条件是(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断
【解析】【解答】解:由,则有,即,解得,
则是使得不等式“”成立的一个充分不必要条件. B是必要不充分条件,A是既不充分也不必要条件,D为充要条件
故答案为:C.
【分析】解得,有充分不必要条件定义得是使得不等式“”成立的一个充分不必要条件即可得.
3.(2025高三上·和平期末)已知,为两条不同的直线,,为两个不同的平面,则下列说法中正确的是(  )
A.若,,则
B.若,,则
C.若,,则
D.若,,则
【答案】B
【知识点】直线与平面平行的判定;直线与平面平行的性质;直线与平面垂直的性质;平面与平面垂直的判定
【解析】【解答】解:A、若,,则或与异面,该选项错误,不合题意;
B、在内任取一点,设点与直线确定一个平面,且,
由,由线面平行的性质定理,可得,
因为,所以,因为,所以,该选项正确,符合题意;
C、若且,则或在内,该选项错误,不合题意;
D、若,,则或,该选项错误,不合题意.
故答案为:B.
【分析】由,,则或与异面可判断A;结合线面平行的性质定理可证,可判断B;由且,则或在内可判断C;由,,则或可判断D.
4.(2025高三上·和平期末)一组数据按从小到大的顺序排列为1,3,,7,10,11,若该组数据的中位数是这组数据极差的,则该组数据的第45百分位数是(  )
A.3 B.4 C.5 D.7
【答案】A
【知识点】用样本的数字特征估计总体的数字特征;用样本估计总体的百分位数
【解析】【解答】解:该组数据的中位数为,极差为,
则有,即,
,则该组数据的第45百分位数是.
故答案为:A.
【分析】分别计算极差与中位数可得的值,代入百分位数公式即可得解.
5.(2025高三上·和平期末)若直线:与圆:相交于,两点,则的最小值为(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】恒过定点的直线;直线与圆相交的性质
【解析】【解答】解:,
令,解得,
故直线过定点,
又,故在圆内,
,故圆心,半径为4,
连接,当和垂直时,最小,
其中,
由垂径定理得.
故答案为:C
【分析】由直线系得到点为直线的定点,且在圆内,连接,连接,当和垂直时,最小,其中 ,由垂径定理得.
6.(2025高三上·和平期末)设,,分别为函数,,的零点,则,,的大小关系为(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】函数的零点与方程根的关系
【解析】【解答】解:
又由,得,即函数与的交点横坐标就是,
根据递增且过点,在递减,由图可得:,
又由,得,即函数与的交点横坐标就是,
根据递增且过点,在递减且过点,由图可得:,
由于,根据幂函数,解得,即,(也可以数形结合判断)
综上可知:,
故答案为:A.
【分析】令得,转化为a是函数与的交点横坐标,由图像性质可得a>1,同理可得,,可得A.
7.(2025高三上·和平期末)已知函数的两条相邻对称轴之间的距离为,现将图象向右平移后得到函数的图象,若函数在区间上单调递增,则实数的取值范围是(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】含三角函数的复合函数的周期;函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换;函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质
【解析】【解答】解:由函数的两条相邻对称轴之间的距离为,则有,
则,又,则,
则,
当时,,
由函数在区间上单调递增,则有,
则有,解得,
则当时,,又,故.
故答案为:B.
【分析】由两条相邻对称轴之间的距离可得,代入公式即可得;由平移性质即可得,运用正弦型函数单调性可得不等式组即可得解.
8.(2025高三上·和平期末)在正方体中,是棱上的点,且.平面将此正方体分为两部分,设两部分体积分别为和,则(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】柱体的体积公式及应用;台体的体积公式及应用
【解析】【解答】解:延长,交的延长线于点,连接,交于点,连接,
平面将此正方体分为两部分,设两部分体积分别为和,
故台体体积为,剩余图形的体积为,
设正方体的棱长为4,则正方体体积为,
又,,故,
,,
台体的高为,
故台体的体积为,
故,
所以.
故答案为:D
【分析】作出辅助线,得台体体积,剩余图形的体积为,代入体积公式得,,,求出答案.
9.(2025高三上·和平期末)已知双曲线:的一条渐近线与抛物线:的准线相交于点,点的横坐标为,双曲线的左、右焦点分别为和.若过点的直线交的左支于,两点,且(为坐标原点),记点到直线的距离为,则(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】抛物线的简单性质;双曲线的标准方程;双曲线的简单性质
【解析】【解答】解:由抛物线:的准线方程为,则,
则双曲线的渐近线满足,即,
连接,取中点,连接,
由,则,则,
则,则,
即有,化简得,
又,则,即有,
即,则,
则,又,故.
故答案为:C.
【分析】由抛物线定义得,而双曲线渐近线方程得;再结合等腰三角形性质得,双曲线定义得,联立可解.
二、填空题(本大题共6小题,每小题5分,共30分.试题中包含两个空的,答对1个的给3分,全部答对的给5分)
10.(2025高三上·和平期末)为虚数单位,若复数满足,则的虚部为   .
【答案】
【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:由,则,
故的虚部为.
故答案为:.
【分析】运用复数除法法则得z=-1-i,虚部即i的系数.
11.(2025高三上·和平期末)在的二项展开式中,常数项为   .
【答案】112
【知识点】二项展开式的通项
【解析】【解答】解:展开式的通项公式为,
令,解得,
故常数项为
故答案为:112
【分析】展开式的通项公式得,得到方程,求出,即可得常数项.
12.(2025高三上·和平期末)某射击俱乐部开展青少年射击培训,俱乐部共有6支气枪,其中有2支气枪未经试射校正,有4支气枪已校正,若用校正过的气枪射击,射中10环的概率为0.8,用未校正过的气枪射击,射中10环的概率为0.4,某少年射手任取一支气枪进行1次射击,射中10环的概率是   ;若此少年射手任取一支气枪进行4次射击(每次射击后将气枪放回),每次射击结果相互不影响,则4次射击中恰有2次射中10环的概率为   .
【答案】 ;
【知识点】二项分布;全概率公式
【解析】【解答】解:①设事件表示使用已校正的气枪,事件表示射中10环,
则,
故任取一支气枪射中10环的概率是;
②4次射击中恰有2次射中10环的概率为:.
故答案为:①;②.
【分析】①代入全概率事件公式可得;②代入二项分布概率公式即可求解.
13.(2025高三上·和平期末)在平行四边形中,,,与交于点.设,,请用表示   ;若,则   .
【答案】;
【知识点】共线(平行)向量;平面向量的共线定理;平面向量的基本定理
【解析】【解答】解:,
如图,三点共线,
设,则,
所以,
三点共线,
设,则,
所以,
所以,解得,
所以,又,即得.
故答案为:;.
【分析】向量的线性运算法则得,由平面向量基本定理,将,用表示出来,可解代入可得.
14.(2025高三上·和平期末)若曲线在点处的切线与轴的交点横坐标为,则   .
【答案】
【知识点】导数的几何意义;利用导数研究曲线上某点切线方程
【解析】【解答】解:求导得:,
则曲线在点处的切线为,
令得:切线与轴的交点横坐标为,
故,
故答案为:.
【分析】先根据导数的几何意义求出切线方程,令y=0求与轴的交点横坐标,再代入求值计算即可.
15.(2025高三上·和平期末)设,是定义在上的两个周期函数,的周期为4,的周期为2,且是奇函数.当时,,.若在区间上,关于的方程有5个不同的实数根,则实数的取值范围是   .
【答案】
【知识点】直线与圆的位置关系;函数的零点与方程根的关系
【解析】【解答】解:当时,由,得,,
又因为是奇函数,有,
且当时,则有,
即,,
而,再利用的周期为4,的周期为2,
在区间上,可分别作出函数,的图象:
由图可知,函数和在上的图象有2个不同的交点,
故函数和在上的图象只有个交点,
才可以满足在上在轴上方两图象有3个交点.
所以圆心到直线的距离为,解得,
因为两点连线斜率为,所以根据图形可知,
当直线与半圆在上仅有一个交点,则满足或.
故答案为:.
【分析】由题意作出两函数在上的图象,可知两函数在上的图象只有个交点,才可以满足题意,即圆心到直线的距离为1才可以,代入公式可得;两点连线斜率为,直线与半圆在上仅有一个交点,则满足或.
三、解答题(本大题共5小题,共75分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
16.(2025高三上·和平期末)在中,角,,所对的边分别为,,,.
(1)求角的大小;
(2)若,.
(ⅰ)求的面积;
(ⅱ)求的值.
【答案】(1)解:由已知及正弦定理,可得①,
又,代入①式得,

整理得,
因为,所以,,所以,
因为,所以;
(2)解:(ⅰ)因为,,所以,
整理得,解得或(舍),所以的值为3,
所以的面积为.
(ⅱ)由正弦定理,得,有,
由余弦定理得,
又,,

.
【知识点】简单的三角恒等变换;解三角形;正弦定理;余弦定理
【解析】【分析】(1)由正弦定理得,代入正弦和角公式得到,由C的范围可解cosB,可得B;
(2)(ⅰ)由(1),结合余弦定理得,,代入三角形面积公式得到答案;
(ⅱ)由正弦定理得到,结合余弦定理求出cosA,代入余弦差角公式得到答案.
(1)由已知及正弦定理,可得①,
又,代入①式得,

整理得,
因为,所以,,所以,
因为,所以;
(2)(ⅰ)因为,,所以,
整理得,解得或(舍),所以的值为3,
所以的面积为.
(ⅱ)由正弦定理,得,有,
由余弦定理得,
又,,

.
17.(2025高三上·和平期末)如图,正方形所在的平面与平面垂直,点为的中点,,,.
(1)证明:平面;
(2)求平面与平面夹角的余弦值;
(3)求点到平面的距离.
【答案】(1)证明:
因为平面平面,交线为,平面且,所以平面,
又因为,所以.
以点为原点,,,所在直线分别为轴,轴,轴,建立如下图所示的空间直角坐标系.
所以,,,,,,.
因为,平面的法向量为,
,所以,又因为平面,所以平面.
(2)解:因为,,设平面的法向量为,
则,令,则,
设平面与平面的夹角为,,

则平面与平面夹角的余弦值为.
(3)解:因为,
则点到平面的距离为.
【知识点】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的位置关系;用空间向量研究二面角
【解析】【分析】(1)根据垂直关系,建立空间直角坐标系,求点、直线的方向向量、平面的法向量坐标,代入得d得证.
(2)由(1)求得平面法向量和平面的法向量,代入夹角公式计算;
(3)由(2)求得平面法向量,利用点到面的距离公式,求解.
(1)因为平面平面,交线为,平面且,所以平面,
又因为,所以.
以点为原点,,,所在直线分别为轴,轴,轴,建立如下图所示的空间直角坐标系.
所以,,,,,,.
因为,平面的法向量为,
,所以,又因为平面,所以平面.
(2)因为,,设平面的法向量为,
则,令,则,
设平面与平面的夹角为,,

则平面与平面夹角的余弦值为.
(3)因为,
则点到平面的距离为.
18.(2025高三上·和平期末)已知各项均为正数的数列,其前项和为,与1的等差中项等于与1的等比中项.
(1)求数列的通项公式以及;
(2)若,数列的前项和为;
(ⅰ)求证:;
(ⅱ)若数列的前项和为,对任意,均有恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)解:由已知得,即,
当时,,解得,当时,,
则,
即,
所以有,因为,所以,
所以数列是首项为1,公差为2的等差数列,
所以,;
(2)解:(ⅰ),
则,
所以.
因为,所以,所以;
(ⅱ)由(ⅰ)有,
所以,



所以.
若对任意,均有恒成立,
等价于恒成立,即恒成立,
设,则,
所以当时,当时,
所以的最大值为,故,
即实数的取值范围是:.
【知识点】等比数列的通项公式;等比数列的前n项和;数列的求和;等比中项
【解析】【分析】(1)由与的关系得解得即数列是首项为1,公差为2的等差数列,即可得通项公式,代入可得;
(2)(ⅰ)由(1)知,,裂项可得,运用裂项相消法可得,即可得证;
(ⅱ)由(ⅰ)知,,需要运用错位相减法,运算得,即恒成立,设,计算出数列的增减性后即可得的最大值,即可得解.
(1)由已知得,即,
当时,,解得,当时,,
则,
即,
所以有,因为,所以,
所以数列是首项为1,公差为2的等差数列,
所以,;
(2)(ⅰ),
则,
所以.
因为,所以,所以;
(ⅱ)由(ⅰ)有,
所以,



所以.
若对任意,均有恒成立,
等价于恒成立,即恒成立,
设,则,
所以当时,当时,
所以的最大值为,故,
即实数的取值范围是:.
19.(2025高三上·和平期末)已知椭圆:的左、右焦点分别为点和,点在上且轴.
(1)求椭圆的方程;
(2)直线与椭圆交于不同的两点、,若的面积为,,(为坐标原点),求的最大值.
【答案】(1)解:因为轴,所以,
将代入椭圆得到,又,
解得,所以椭圆的方程为;
(2)解:设直线与椭圆交于不同的两点、,
当直线的斜率不存在时,,两点关于轴对称,则,,
由在椭圆上,则,
的面积为,即,
与联立,解得,,
,故,,
故;
当直线的斜率存在时,设直线为,点到直线的距离为,
联立方程组,整理得到.
,①,,
,,

其中,
则,
化简为,,
即,则②,且满足.
将②式代入①式化简可得,,

由②可知,解得,
故,


当且仅当,即时等号成立,故.
综上,的最大值为7.
【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)利用 几何特征 得到,将代入方程,与联立,解该方程组,可得,即得椭圆方程;
(2)讨论直线的斜率不存在和存在两种情况;当斜率不存在时,,两点关于轴对称,易得;当直线的斜率存在时,将直线与椭圆方程联立,消元用韦达定理得两根之和、两根之积,代入弦长公式得到,记点到直线的距离为,得,得,即,代入,运用基本不等式求出的最大值.
(1)因为轴,所以,
将代入椭圆得到,又,
解得,所以椭圆的方程为;
(2)设直线与椭圆交于不同的两点、,
当直线的斜率不存在时,,两点关于轴对称,则,,
由在椭圆上,则,
的面积为,即,
与联立,解得,,
,故,,
故;
当直线的斜率存在时,设直线为,点到直线的距离为,
联立方程组,整理得到.
,①,,
,,

其中,
则,
化简为,,
即,则②,且满足.
将②式代入①式化简可得,,

由②可知,解得,
故,


当且仅当,即时等号成立,故.
综上,的最大值为7.
20.(2025高三上·和平期末)已知函数,,.
(1)当时,讨论函数的单调性;
(2)当为奇数时,
(ⅰ)若函数在其定义域内是增函数,求实数的取值范围;
(ⅱ)设(、均为实数,且),若函数有两个零点,,记为与的平均数,证明:(其中是的导函数).
【答案】(1)解:当时,,的定义域是.

当为偶数时,,所以在上单调递增;
当为奇数时,,
令,解得,或,
在区间,上单调递增,在区间上单调递减.
因此,当为偶数时,在上单调递增,
当为奇数时,在,上单调递增,在上单调递减.
(2)解:当为奇数时,,,
(ⅰ)因为在其定义域内是增函数,所以,
即,
即在恒成立,
所以,或解得,
当为奇数时,函数在其定义域内是增函数,此时实数的取值范围为.
(ⅱ)证明:,,
因为有两个零点,则有
,②①得,
即③,
所以,将③式代入有

不妨设,令,则,且.
因为,由(2)(ⅰ)知在定义域上为增函数,而,所以,即.
又因为,,所以.
综上,当为奇数时得证.
【知识点】利用导数研究函数的单调性;函数的零点与方程根的关系
【解析】【分析】(1)代入m=0,先求h'(x),分类讨论整数的值,可得函数的单调区间;
(2)(i)由增函数性质得恒成立,求得m的范围;
(ii)由零点可得,可得,即得;构造新函数,由(i)得,得证.
(1)当时,,的定义域是.

当为偶数时,,所以在上单调递增;
当为奇数时,,
令,解得,或,
在区间,上单调递增,在区间上单调递减.
因此,当为偶数时,在上单调递增,
当为奇数时,在,上单调递增,在上单调递减.
(2)当为奇数时,,,
(ⅰ)因为在其定义域内是增函数,所以,
即,
即在恒成立,
所以,或解得,
当为奇数时,函数在其定义域内是增函数,此时实数的取值范围为.
(ⅱ)证明:,,
因为有两个零点,则有
,②①得,
即③,
所以,将③式代入有

不妨设,令,则,且.
因为,由(2)(ⅰ)知在定义域上为增函数,而,所以,即.
又因为,,所以.
综上,当为奇数时得证.
1 / 1天津市和平区2024-2025学年高三上学期期末质量调查数学试卷
一、选择题(在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.(2025高三上·和平期末)已知集合,集合,,则(  )
A. B. C. D.
2.(2025高三上·和平期末)已知,使得不等式“”成立的一个充分不必要条件是(  )
A. B. C. D.
3.(2025高三上·和平期末)已知,为两条不同的直线,,为两个不同的平面,则下列说法中正确的是(  )
A.若,,则
B.若,,则
C.若,,则
D.若,,则
4.(2025高三上·和平期末)一组数据按从小到大的顺序排列为1,3,,7,10,11,若该组数据的中位数是这组数据极差的,则该组数据的第45百分位数是(  )
A.3 B.4 C.5 D.7
5.(2025高三上·和平期末)若直线:与圆:相交于,两点,则的最小值为(  )
A. B. C. D.
6.(2025高三上·和平期末)设,,分别为函数,,的零点,则,,的大小关系为(  )
A. B. C. D.
7.(2025高三上·和平期末)已知函数的两条相邻对称轴之间的距离为,现将图象向右平移后得到函数的图象,若函数在区间上单调递增,则实数的取值范围是(  )
A. B. C. D.
8.(2025高三上·和平期末)在正方体中,是棱上的点,且.平面将此正方体分为两部分,设两部分体积分别为和,则(  )
A. B. C. D.
9.(2025高三上·和平期末)已知双曲线:的一条渐近线与抛物线:的准线相交于点,点的横坐标为,双曲线的左、右焦点分别为和.若过点的直线交的左支于,两点,且(为坐标原点),记点到直线的距离为,则(  )
A. B. C. D.
二、填空题(本大题共6小题,每小题5分,共30分.试题中包含两个空的,答对1个的给3分,全部答对的给5分)
10.(2025高三上·和平期末)为虚数单位,若复数满足,则的虚部为   .
11.(2025高三上·和平期末)在的二项展开式中,常数项为   .
12.(2025高三上·和平期末)某射击俱乐部开展青少年射击培训,俱乐部共有6支气枪,其中有2支气枪未经试射校正,有4支气枪已校正,若用校正过的气枪射击,射中10环的概率为0.8,用未校正过的气枪射击,射中10环的概率为0.4,某少年射手任取一支气枪进行1次射击,射中10环的概率是   ;若此少年射手任取一支气枪进行4次射击(每次射击后将气枪放回),每次射击结果相互不影响,则4次射击中恰有2次射中10环的概率为   .
13.(2025高三上·和平期末)在平行四边形中,,,与交于点.设,,请用表示   ;若,则   .
14.(2025高三上·和平期末)若曲线在点处的切线与轴的交点横坐标为,则   .
15.(2025高三上·和平期末)设,是定义在上的两个周期函数,的周期为4,的周期为2,且是奇函数.当时,,.若在区间上,关于的方程有5个不同的实数根,则实数的取值范围是   .
三、解答题(本大题共5小题,共75分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
16.(2025高三上·和平期末)在中,角,,所对的边分别为,,,.
(1)求角的大小;
(2)若,.
(ⅰ)求的面积;
(ⅱ)求的值.
17.(2025高三上·和平期末)如图,正方形所在的平面与平面垂直,点为的中点,,,.
(1)证明:平面;
(2)求平面与平面夹角的余弦值;
(3)求点到平面的距离.
18.(2025高三上·和平期末)已知各项均为正数的数列,其前项和为,与1的等差中项等于与1的等比中项.
(1)求数列的通项公式以及;
(2)若,数列的前项和为;
(ⅰ)求证:;
(ⅱ)若数列的前项和为,对任意,均有恒成立,求实数的取值范围.
19.(2025高三上·和平期末)已知椭圆:的左、右焦点分别为点和,点在上且轴.
(1)求椭圆的方程;
(2)直线与椭圆交于不同的两点、,若的面积为,,(为坐标原点),求的最大值.
20.(2025高三上·和平期末)已知函数,,.
(1)当时,讨论函数的单调性;
(2)当为奇数时,
(ⅰ)若函数在其定义域内是增函数,求实数的取值范围;
(ⅱ)设(、均为实数,且),若函数有两个零点,,记为与的平均数,证明:(其中是的导函数).
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】交、并、补集的混合运算
【解析】【解答】解:因为,
令得;
令得;
令得,
故,
则,
所以.
故答案为:D.
【分析】利用元素与集合的关系和元素的取值范围,从而求出集合,根据元素与集合的关系和列举法得出集合,再利用交集和补集的运算法则得出集合.
2.【答案】C
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断
【解析】【解答】解:由,则有,即,解得,
则是使得不等式“”成立的一个充分不必要条件. B是必要不充分条件,A是既不充分也不必要条件,D为充要条件
故答案为:C.
【分析】解得,有充分不必要条件定义得是使得不等式“”成立的一个充分不必要条件即可得.
3.【答案】B
【知识点】直线与平面平行的判定;直线与平面平行的性质;直线与平面垂直的性质;平面与平面垂直的判定
【解析】【解答】解:A、若,,则或与异面,该选项错误,不合题意;
B、在内任取一点,设点与直线确定一个平面,且,
由,由线面平行的性质定理,可得,
因为,所以,因为,所以,该选项正确,符合题意;
C、若且,则或在内,该选项错误,不合题意;
D、若,,则或,该选项错误,不合题意.
故答案为:B.
【分析】由,,则或与异面可判断A;结合线面平行的性质定理可证,可判断B;由且,则或在内可判断C;由,,则或可判断D.
4.【答案】A
【知识点】用样本的数字特征估计总体的数字特征;用样本估计总体的百分位数
【解析】【解答】解:该组数据的中位数为,极差为,
则有,即,
,则该组数据的第45百分位数是.
故答案为:A.
【分析】分别计算极差与中位数可得的值,代入百分位数公式即可得解.
5.【答案】C
【知识点】恒过定点的直线;直线与圆相交的性质
【解析】【解答】解:,
令,解得,
故直线过定点,
又,故在圆内,
,故圆心,半径为4,
连接,当和垂直时,最小,
其中,
由垂径定理得.
故答案为:C
【分析】由直线系得到点为直线的定点,且在圆内,连接,连接,当和垂直时,最小,其中 ,由垂径定理得.
6.【答案】A
【知识点】函数的零点与方程根的关系
【解析】【解答】解:
又由,得,即函数与的交点横坐标就是,
根据递增且过点,在递减,由图可得:,
又由,得,即函数与的交点横坐标就是,
根据递增且过点,在递减且过点,由图可得:,
由于,根据幂函数,解得,即,(也可以数形结合判断)
综上可知:,
故答案为:A.
【分析】令得,转化为a是函数与的交点横坐标,由图像性质可得a>1,同理可得,,可得A.
7.【答案】B
【知识点】含三角函数的复合函数的周期;函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换;函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质
【解析】【解答】解:由函数的两条相邻对称轴之间的距离为,则有,
则,又,则,
则,
当时,,
由函数在区间上单调递增,则有,
则有,解得,
则当时,,又,故.
故答案为:B.
【分析】由两条相邻对称轴之间的距离可得,代入公式即可得;由平移性质即可得,运用正弦型函数单调性可得不等式组即可得解.
8.【答案】D
【知识点】柱体的体积公式及应用;台体的体积公式及应用
【解析】【解答】解:延长,交的延长线于点,连接,交于点,连接,
平面将此正方体分为两部分,设两部分体积分别为和,
故台体体积为,剩余图形的体积为,
设正方体的棱长为4,则正方体体积为,
又,,故,
,,
台体的高为,
故台体的体积为,
故,
所以.
故答案为:D
【分析】作出辅助线,得台体体积,剩余图形的体积为,代入体积公式得,,,求出答案.
9.【答案】C
【知识点】抛物线的简单性质;双曲线的标准方程;双曲线的简单性质
【解析】【解答】解:由抛物线:的准线方程为,则,
则双曲线的渐近线满足,即,
连接,取中点,连接,
由,则,则,
则,则,
即有,化简得,
又,则,即有,
即,则,
则,又,故.
故答案为:C.
【分析】由抛物线定义得,而双曲线渐近线方程得;再结合等腰三角形性质得,双曲线定义得,联立可解.
10.【答案】
【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:由,则,
故的虚部为.
故答案为:.
【分析】运用复数除法法则得z=-1-i,虚部即i的系数.
11.【答案】112
【知识点】二项展开式的通项
【解析】【解答】解:展开式的通项公式为,
令,解得,
故常数项为
故答案为:112
【分析】展开式的通项公式得,得到方程,求出,即可得常数项.
12.【答案】 ;
【知识点】二项分布;全概率公式
【解析】【解答】解:①设事件表示使用已校正的气枪,事件表示射中10环,
则,
故任取一支气枪射中10环的概率是;
②4次射击中恰有2次射中10环的概率为:.
故答案为:①;②.
【分析】①代入全概率事件公式可得;②代入二项分布概率公式即可求解.
13.【答案】;
【知识点】共线(平行)向量;平面向量的共线定理;平面向量的基本定理
【解析】【解答】解:,
如图,三点共线,
设,则,
所以,
三点共线,
设,则,
所以,
所以,解得,
所以,又,即得.
故答案为:;.
【分析】向量的线性运算法则得,由平面向量基本定理,将,用表示出来,可解代入可得.
14.【答案】
【知识点】导数的几何意义;利用导数研究曲线上某点切线方程
【解析】【解答】解:求导得:,
则曲线在点处的切线为,
令得:切线与轴的交点横坐标为,
故,
故答案为:.
【分析】先根据导数的几何意义求出切线方程,令y=0求与轴的交点横坐标,再代入求值计算即可.
15.【答案】
【知识点】直线与圆的位置关系;函数的零点与方程根的关系
【解析】【解答】解:当时,由,得,,
又因为是奇函数,有,
且当时,则有,
即,,
而,再利用的周期为4,的周期为2,
在区间上,可分别作出函数,的图象:
由图可知,函数和在上的图象有2个不同的交点,
故函数和在上的图象只有个交点,
才可以满足在上在轴上方两图象有3个交点.
所以圆心到直线的距离为,解得,
因为两点连线斜率为,所以根据图形可知,
当直线与半圆在上仅有一个交点,则满足或.
故答案为:.
【分析】由题意作出两函数在上的图象,可知两函数在上的图象只有个交点,才可以满足题意,即圆心到直线的距离为1才可以,代入公式可得;两点连线斜率为,直线与半圆在上仅有一个交点,则满足或.
16.【答案】(1)解:由已知及正弦定理,可得①,
又,代入①式得,

整理得,
因为,所以,,所以,
因为,所以;
(2)解:(ⅰ)因为,,所以,
整理得,解得或(舍),所以的值为3,
所以的面积为.
(ⅱ)由正弦定理,得,有,
由余弦定理得,
又,,

.
【知识点】简单的三角恒等变换;解三角形;正弦定理;余弦定理
【解析】【分析】(1)由正弦定理得,代入正弦和角公式得到,由C的范围可解cosB,可得B;
(2)(ⅰ)由(1),结合余弦定理得,,代入三角形面积公式得到答案;
(ⅱ)由正弦定理得到,结合余弦定理求出cosA,代入余弦差角公式得到答案.
(1)由已知及正弦定理,可得①,
又,代入①式得,

整理得,
因为,所以,,所以,
因为,所以;
(2)(ⅰ)因为,,所以,
整理得,解得或(舍),所以的值为3,
所以的面积为.
(ⅱ)由正弦定理,得,有,
由余弦定理得,
又,,

.
17.【答案】(1)证明:
因为平面平面,交线为,平面且,所以平面,
又因为,所以.
以点为原点,,,所在直线分别为轴,轴,轴,建立如下图所示的空间直角坐标系.
所以,,,,,,.
因为,平面的法向量为,
,所以,又因为平面,所以平面.
(2)解:因为,,设平面的法向量为,
则,令,则,
设平面与平面的夹角为,,

则平面与平面夹角的余弦值为.
(3)解:因为,
则点到平面的距离为.
【知识点】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的位置关系;用空间向量研究二面角
【解析】【分析】(1)根据垂直关系,建立空间直角坐标系,求点、直线的方向向量、平面的法向量坐标,代入得d得证.
(2)由(1)求得平面法向量和平面的法向量,代入夹角公式计算;
(3)由(2)求得平面法向量,利用点到面的距离公式,求解.
(1)因为平面平面,交线为,平面且,所以平面,
又因为,所以.
以点为原点,,,所在直线分别为轴,轴,轴,建立如下图所示的空间直角坐标系.
所以,,,,,,.
因为,平面的法向量为,
,所以,又因为平面,所以平面.
(2)因为,,设平面的法向量为,
则,令,则,
设平面与平面的夹角为,,

则平面与平面夹角的余弦值为.
(3)因为,
则点到平面的距离为.
18.【答案】(1)解:由已知得,即,
当时,,解得,当时,,
则,
即,
所以有,因为,所以,
所以数列是首项为1,公差为2的等差数列,
所以,;
(2)解:(ⅰ),
则,
所以.
因为,所以,所以;
(ⅱ)由(ⅰ)有,
所以,



所以.
若对任意,均有恒成立,
等价于恒成立,即恒成立,
设,则,
所以当时,当时,
所以的最大值为,故,
即实数的取值范围是:.
【知识点】等比数列的通项公式;等比数列的前n项和;数列的求和;等比中项
【解析】【分析】(1)由与的关系得解得即数列是首项为1,公差为2的等差数列,即可得通项公式,代入可得;
(2)(ⅰ)由(1)知,,裂项可得,运用裂项相消法可得,即可得证;
(ⅱ)由(ⅰ)知,,需要运用错位相减法,运算得,即恒成立,设,计算出数列的增减性后即可得的最大值,即可得解.
(1)由已知得,即,
当时,,解得,当时,,
则,
即,
所以有,因为,所以,
所以数列是首项为1,公差为2的等差数列,
所以,;
(2)(ⅰ),
则,
所以.
因为,所以,所以;
(ⅱ)由(ⅰ)有,
所以,



所以.
若对任意,均有恒成立,
等价于恒成立,即恒成立,
设,则,
所以当时,当时,
所以的最大值为,故,
即实数的取值范围是:.
19.【答案】(1)解:因为轴,所以,
将代入椭圆得到,又,
解得,所以椭圆的方程为;
(2)解:设直线与椭圆交于不同的两点、,
当直线的斜率不存在时,,两点关于轴对称,则,,
由在椭圆上,则,
的面积为,即,
与联立,解得,,
,故,,
故;
当直线的斜率存在时,设直线为,点到直线的距离为,
联立方程组,整理得到.
,①,,
,,

其中,
则,
化简为,,
即,则②,且满足.
将②式代入①式化简可得,,

由②可知,解得,
故,


当且仅当,即时等号成立,故.
综上,的最大值为7.
【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)利用 几何特征 得到,将代入方程,与联立,解该方程组,可得,即得椭圆方程;
(2)讨论直线的斜率不存在和存在两种情况;当斜率不存在时,,两点关于轴对称,易得;当直线的斜率存在时,将直线与椭圆方程联立,消元用韦达定理得两根之和、两根之积,代入弦长公式得到,记点到直线的距离为,得,得,即,代入,运用基本不等式求出的最大值.
(1)因为轴,所以,
将代入椭圆得到,又,
解得,所以椭圆的方程为;
(2)设直线与椭圆交于不同的两点、,
当直线的斜率不存在时,,两点关于轴对称,则,,
由在椭圆上,则,
的面积为,即,
与联立,解得,,
,故,,
故;
当直线的斜率存在时,设直线为,点到直线的距离为,
联立方程组,整理得到.
,①,,
,,

其中,
则,
化简为,,
即,则②,且满足.
将②式代入①式化简可得,,

由②可知,解得,
故,


当且仅当,即时等号成立,故.
综上,的最大值为7.
20.【答案】(1)解:当时,,的定义域是.

当为偶数时,,所以在上单调递增;
当为奇数时,,
令,解得,或,
在区间,上单调递增,在区间上单调递减.
因此,当为偶数时,在上单调递增,
当为奇数时,在,上单调递增,在上单调递减.
(2)解:当为奇数时,,,
(ⅰ)因为在其定义域内是增函数,所以,
即,
即在恒成立,
所以,或解得,
当为奇数时,函数在其定义域内是增函数,此时实数的取值范围为.
(ⅱ)证明:,,
因为有两个零点,则有
,②①得,
即③,
所以,将③式代入有

不妨设,令,则,且.
因为,由(2)(ⅰ)知在定义域上为增函数,而,所以,即.
又因为,,所以.
综上,当为奇数时得证.
【知识点】利用导数研究函数的单调性;函数的零点与方程根的关系
【解析】【分析】(1)代入m=0,先求h'(x),分类讨论整数的值,可得函数的单调区间;
(2)(i)由增函数性质得恒成立,求得m的范围;
(ii)由零点可得,可得,即得;构造新函数,由(i)得,得证.
(1)当时,,的定义域是.

当为偶数时,,所以在上单调递增;
当为奇数时,,
令,解得,或,
在区间,上单调递增,在区间上单调递减.
因此,当为偶数时,在上单调递增,
当为奇数时,在,上单调递增,在上单调递减.
(2)当为奇数时,,,
(ⅰ)因为在其定义域内是增函数,所以,
即,
即在恒成立,
所以,或解得,
当为奇数时,函数在其定义域内是增函数,此时实数的取值范围为.
(ⅱ)证明:,,
因为有两个零点,则有
,②①得,
即③,
所以,将③式代入有

不妨设,令,则,且.
因为,由(2)(ⅰ)知在定义域上为增函数,而,所以,即.
又因为,,所以.
综上,当为奇数时得证.
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