四川省部分学校2025-2026学年高三上学期12月联考数学试题
1.(2025高三上·四川月考)样本数据1,3,5,4,2的中位数是( )
A.1 B.2 C.3 D.5
【答案】C
【知识点】众数、中位数、平均数
【解析】【解答】解:样本数据1,3,5,4,2,从小到大排序为1,2,3,4,5,
所以中位数是3.
故答案为:C
【分析】由中位数的概念将给定的数据按照从小到大(或从大到小)的顺序排列,若数据个数为奇数,则中间位置的数就是中位数;若数据个数为偶数,则中间两个数的平均值就是中位数即可求解.
2.(2025高三上·四川月考)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】交集及其运算
【解析】【解答】解:,所以,
又,所以.
故答案为:A.
【分析】先确定集合,再由交集的定义求出既属于A又属于B 的元素即可得出答案.
3.(2025高三上·四川月考)复数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】D
【知识点】复数代数形式的乘除运算;复数运算的几何意义
【解析】【解答】解:,
其在复平面内对应的点为,位于第四象限.
故答案为:D
【分析】分子分母同乘以1-i并利用复数的除法运算得到,进而可求解.
4.(2025高三上·四川月考)记等差数列的前项和为,且,,则( )
A. B. C.1 D.2
【答案】B
【知识点】等差数列的通项公式;等差数列的前n项和
【解析】【解答】解:设数列的公差为,由可得,即.
因为,,所以,则.
故答案为:B.
【分析】由等差数列和的定义得,代入通项公式可求d,再代入通项公式可解.
5.(2025高三上·四川月考)若,,则( )
A.0 B.1 C. D.1或
【答案】D
【知识点】三角函数的化简求值;运用诱导公式化简求值
【解析】【解答】解:因为,,
所以,,
相减得,
当为偶数时,设,则;
当为奇数时,设,则,
故答案为:D
【分析】由得,由得,相减得,分类讨论为偶、奇数时可求的值.
6.(2025高三上·四川月考)一种质量为的物质,在化学分解中,经过时间(单位:)后,所剩的质量(单位:)与时间t的函数关系为(,均为参数,且).已知的该物质,在化学分解中,经过后,所剩的质量为,再经过后,所剩的质量为,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】有理数指数幂的运算性质;“指数爆炸”模型
【解析】【解答】解:由题意可得,
所以,解得.
故答案为:A
【分析】根据条件列出指数方程,代入指数的运算公式可解之间的关系.
7.(2025高三上·四川月考)青铜太阳轮,出土于三星堆,距今已有3000多年历史,其状若车轮,现存于三星堆博物馆.如图,该青铜太阳轮圆周上有5个孔,可看成5个点,记为,,,,,五边形ABCDE为正五边形,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】平面向量的线性运算;平面向量的数量积运算
【解析】【解答】解法一:取的中点,连接,
因为,所以在中,,
则.
解法二:在正五边形中,,,.
,
,
.
故答案为:A
【分析】解法一:取的中点,连接,则代入向量的线性运算结合数量积可求解;
解法二:由题意得,代入数量积公式可求解.
8.(2025高三上·四川月考)已知椭圆:的左、右焦点分别为,,为上一点.直线与交于另一点,若,,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】椭圆的定义;椭圆的简单性质
【解析】【解答】解:如图所示:
易知椭圆的焦点分别为,,
由,可得,
由椭圆的定义可得,,
设,则,,,,
因为,所以,又因为,所以,
又因为,所以,
则为直角三角形,,
在Rt中,,
则,解得或(舍去),
在Rt中,,即,代入,整理得,
则的离心率.
故答案为:B.
【分析】易知椭圆的焦点分别为,,设,结合椭圆的定义,表达出其他各边长,推出为直角三角形,,在和分别利用勾股定理列方程,求出,整理得,再根据椭圆的离心率公式求解即可.
9.(2025高三上·四川月考)在下列区间中,函数单调递增的是( )
A. B. C. D.
【答案】B,C
【知识点】复合函数的单调性;正弦函数的性质
【解析】【解答】解:令,则在,上单调递减;
A、在上单调递增,在上单调递减,该选项错误,不合题意;
B、在上单调递减,在上单调递增,该选项正确,符合题意;
C、在上单调递减,在上单调递增,该选项正确,符合题意;
D、在上单调递增,在上单调递减,该选项错误,不合题意.
故答案为:BC.
【分析】令,则在,上单调递减,考虑在上单调递增可判断A;考虑在上其他三个区间的单调性可依次判断BCD.
10.(2025高三上·四川月考)已知函数,则( )
A.的定义域为 B.的值域为
C., D.恰有1个零点
【答案】A,C,D
【知识点】复合函数的单调性;函数的零点与方程根的关系;简单函数定义域
【解析】【解答】解:A、要使函数有意义,所以的定义域为,该选项正确,符合题意.
B、因为函数和均为减函数,所以是减函数,
又因为,所以的值域为,该选项错误,不合题意.
C、因为,所以,,该选项正确,符合题意.
D、是减函数,且的值域为,所以恰有1个零点,该选项正确,符合题意.
故答案为:ACD.
【分析】A、先求定义域得定义域为;B,函数和均为减函数得是减函数可得函数的值域;C,由B得,;D,根据函数单调性和函数的值域得出零点个数.
11.(2025高三上·四川月考)如图,该几何体的表面由8个正三角形和6个正方形构成,已知该几何体的棱长均为2,则( )
A.平面平面
B.平面平面
C.该几何体的体积为
D.存在球,使得该几何体的顶点都在球的球面上
【答案】B,C,D
【知识点】组合几何体的面积、表面积、体积问题;球内接多面体;锥体的体积公式及应用
【解析】【解答】解:A、作棱长为的正方体,取各个棱的中点,连接即可得符合题意的几何体.
取中点M,中点N,连接,可得,
由正方体性质可得,则可证平面,
则平面与平的交线,,则
则平面与平所成角为,
其中,则,该选项错误,不合题意;
B、由正方体性质可得平面平面,该选项正确,符合题意;
C、,该选项正确,符合题意;
D、球心为正方体中心,半径为2,则该几何体的顶点都在球的球面上,该选项正确,符合题意;
故答案为:BCD.
【分析】由题意得该几何体可由正方体切去八个角得到,A、由正方体性质可证平面,则平面与平的交线有,可求平面与平所成角为,由勾股定理判断;B、由正方体性质可得平面平面;C、代入即可;D、球心为正方体中心,半径为2,则该几何体的顶点都在球的球面上.
12.(2025高三上·四川月考)已知双曲线的渐近线和圆相切,则 .
【答案】
【知识点】直线与圆的位置关系;双曲线的简单性质
【解析】【解答】解:因为的渐近线方程为,圆的圆心坐标为,
则点到直线的距离为,由圆和渐近线相切,可得.
故答案为:.
【分析】先求出渐近线方程为,算出利用圆心到渐近线的距离等于圆的半径,建立方程即可解得.
13.(2025高三上·四川月考)在中,内角所对的边分别为,已知,,的周长为,则的面积为 .
【答案】
【知识点】解三角形;余弦定理;三角形中的几何计算
【解析】【解答】解:由余弦定理,,可得①.
的周长为,即②.
由①②,解得,,故的面积为.
故答案为:.
【分析】余弦定理得;三角形周长得联立可得,代入三角形面积公式计算即得.
14.(2025高三上·四川月考)已知函数,若,,则的取值范围是 .
【答案】
【知识点】利用导数研究函数的单调性
【解析】【解答】解:,
若,当时,,则在上单调递增,
因,,则,解得;
若,当时,,
当时,,
所以当时,,当时,,
所以在,上单调递增,在上单调递减,
因,故要使得,,
则或,解得,
综上,的取值范围是.
故答案为:
【分析】先写出函数解析式,再分类讨论a与0的关系,由求导的方法判断单调性,利用单调性解即可.
15.(2025高三上·四川月考)设数列的前项和为,已知,.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1)解:因为,,所以,
即的偶数项均为,
因为,所以,
又因为,
所以的奇数项均为2,
综合得;
(2)解:记数列的前项和为,
则,
,
两式相减得,
所以.
【知识点】等比数列的前n项和;数列的求和;数列的递推公式;通项与前n项和的关系
【解析】【分析】(1)由前项和与通项的关系得,可得,即即的偶数项均为,的奇数项均为2,可得的通项公式;
(2)由(1)得项的特征符合错位相减法求和,代入该法求解即可.
(1)因为,,所以,
即的偶数项均为,
因为,所以,
又因为,
所以的奇数项均为2,
综合得;
(2)记数列的前项和为,
则,
,
两式相减得,
所以.
16.(2025高三上·四川月考)对联,又称对偶、对子、楹联等,是以两组形式相对、内容相关的语句为表现形式的应用性文学样式,具有上下联字数相等、平仄相对、对仗工整等文学特点.从甲、乙、丙、丁4副不同的对联(上联和下联共8联)中随机取出4联(上联或下联).
(1)求这4联可以凑成甲对联的概率;
(2)记这4联可以凑成X副对联,求X的数学期望
【答案】(1)解:8联中随机取出4联,有种取法,
取出的4联含有甲对联,剩余的2联在其它6联中选取,有种取法,
所以这4联可以凑成甲对联的概率为.
(2)解:的所有取值可能为0,1,2.
,,.
的分布列为
X 0 1 2
P
.
【知识点】古典概型及其概率计算公式;离散型随机变量的期望与方差;概率分布列;排列、组合的实际应用
【解析】【分析】(1)先8联中随机取出4联,其中甲对联有种取法,代入概率公式可求概率;
(2)由X可能的取值可能为0,1,2,类比(1)方法分别计算对应的概率,列分布列代入数学期望公式即可.
(1)8联中随机取出4联,有种取法,
取出的4联含有甲对联,剩余的2联在其它6联中选取,有种取法,
所以这4联可以凑成甲对联的概率为.
(2)的所有取值可能为0,1,2.
,,.
的分布列为
X 0 1 2
P
.
17.(2025高三上·四川月考)如图,在四棱锥中,平面平面,,,,,是的中点.
(1)证明:平面平面.
(2)证明:平面.
(3)求直线与直线所成角的余弦值.
【答案】(1)证明:,即,.
因为平面平面,平面平面,平面,
所以平面,而平面,所以.
又因为,,平面,所以平面.
因为平面,所以平面平面.
(2)证明:取的中点,连接,,,.
则在中,.因为平面,平面,
所以平面.
在中,,,,
所以,即.
而,,则有,所以,,
所以是等边三角形,所以,即.
因为平面,平面,所以平面.
因为,平面,平面,
所以平面平面,而平面,所以平面.
(3)解:连接,结合(1)(2)易得两两垂直,
以为原点,,,所在直线分别为,,轴,建立如图所示的空间直角坐标系.
则,,,,
所以,.
所以,
所以直线与直线所成角的余弦值为.
【知识点】直线与平面平行的判定;平面与平面垂直的判定;用空间向量求直线间的夹角、距离
【解析】【分析】(1)由平面平面,得平面,即得,结合判断得平面,可证平面平面;
(2)取的中点,结合,得平面.在中,可判断进而得是等边三角形,可证,可得平面.易证平面平面,得平面;
(3)构建合适的空间直角坐标系,建系,求点、直线的方向向量、平面的法向量坐标,利用线线角的向量法求解即可.角.
(1)证明:,即,.
因为平面平面,平面平面,平面,
所以平面,而平面,所以.
又因为,,平面,所以平面.
因为平面,所以平面平面.
(2)证明:取的中点,连接,,,.
则在中,.因为平面,平面,
所以平面.
在中,,,,
所以,即.
而,,则有,所以,,
所以是等边三角形,所以,即.
因为平面,平面,所以平面.
因为,平面,平面,
所以平面平面,而平面,所以平面.
(3)连接,结合(1)(2)易得两两垂直,
以为原点,,,所在直线分别为,,轴,建立如图所示的空间直角坐标系.
则,,,,
所以,.
所以,
所以直线与直线所成角的余弦值为.
18.(2025高三上·四川月考)已知抛物线的焦点为,直线与在第一象限交于点,.
(1)求p的值.
(2)设点B,D,E均在第一象限,且点B直线l上,点D,E在C上.
①是否存在点B,D,使得四边形FBAD是以FB,FD为邻边的平行四边形?若存在,求出平行四边形FBAD的面积;若不存在,请说明理由.
②是否存在点B,D,E,使得四边形FBED是以FB,FD为邻边的矩形?若存在,求点D的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)解:由抛物线定义知,,解得;
(2)解:由(1)可得抛物线,,
①若四边形FBAD是平行四边形,则,所以直线DF的方程为,
由,得,因为点B,D均在第一象限,所以,
所以,则,
点A到直线DF的距离为6,平行四边形FBAD的面积为,
故存在点B,D,使得四边形FBAD是平行四边形,且其面积为24;
②设,,
若,则,因为在矩形FBED中,,则,
又,则,
而不在上,不符合题意;
若,则直线的斜率,
因为在矩形FBED中,,所以,则,
所以直线FB的方程为,
由点的纵坐标,得,
因为在矩形FBED中,
则,将其坐标代入,得,
解得或(舍),
因为,所以,即,
综上,存在点B,D,E,使得四边形FBED是以FB,FD为邻边的矩形,此时.
【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)根据抛物线的定义得,可得p=4;
(2)①由直线轴,直线的方程,联立直线与抛物线方程可得平行四边形的顶点坐标,即可计算面积;
②由题意可设,,由矩形特征得当时得则不在上推出矛盾;当时求出直线的斜率,可求直线FB的方程,可得点的纵坐标,在矩形FBED中将点坐标代入抛物线方程中求出即可.
(1)由抛物线定义知,,解得;
(2)由(1)可得抛物线,,
①若四边形FBAD是平行四边形,则,所以直线DF的方程为,
由,得,因为点B,D均在第一象限,所以,
所以,则,
点A到直线DF的距离为6,平行四边形FBAD的面积为,
故存在点B,D,使得四边形FBAD是平行四边形,且其面积为24;
②设,,
若,则,因为在矩形FBED中,,则,
又,则,
而不在上,不符合题意;
若,则直线的斜率,
因为在矩形FBED中,,所以,则,
所以直线FB的方程为,
由点的纵坐标,得,
因为在矩形FBED中,
则,将其坐标代入,得,
解得或(舍),
因为,所以,即,
综上,存在点B,D,E,使得四边形FBED是以FB,FD为邻边的矩形,此时.
19.(2025高三上·四川月考)已知函数.
(1)讨论的单调区间;
(2)若,求与的数量关系;
(3)设,是的两个极值点,证明:.
【答案】(1)解:,,
令,由,得,
此时,在上单调递增;
当,即时,方程的两根为,;
当时,,所以当时,,
当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
当时,,所以当时,,
当时,,
所以在上单调递减,在和上单调递增;
综上,当时,在上单调递减,在上单调递增;
当时,在上单调递减,在和上单调递增;
当时,在上单调递增.
(2)解:,即,
令,,
,,
若,则存在,使得当时,,
即在上单调递增,而,所以,不符合题意,
若,则存在,使得当时,
,即在上单调递减,而,
所以,不符合题意,
若,即,则,
当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,,符合题意;
综上,与的数量关系为.
(3)证明:结合(1)可得,当有两个极值点时,,
且,,,
令,由于,则,则,
则,
设,
则,
因为,则,则恒成立,
所以在上单调递减,
则时,且小于,所以,
所以.
【知识点】函数的单调性与导数正负的关系;利用导数研究函数的单调性;导数在最大值、最小值问题中的应用
【解析】【分析】(1)先求得,令分子为零,先讨论判别式的正负,再对进行分类讨论根的大小,可分别得的单调区间;
(2)原不等式可转化为,构造函数,问题转化为求g(x)最小值即可;
(3结合(1)可得,当有两个极值点时,,此时,,,作差得,将所证双变量不等式转化为单变量不等式,令,,求导可得单调递减,即得.
(1),,
令,由,得,
此时,在上单调递增;
当,即时,方程的两根为,;
当时,,所以当时,,
当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
当时,,所以当时,,
当时,,
所以在上单调递减,在和上单调递增;
综上,当时,在上单调递减,在上单调递增;
当时,在上单调递减,在和上单调递增;
当时,在上单调递增.
(2),即,
令,,
,,
若,则存在,使得当时,,
即在上单调递增,而,所以,不符合题意,
若,则存在,使得当时,
,即在上单调递减,而,
所以,不符合题意,
若,即,则,
当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,,符合题意;
综上,与的数量关系为.
(3)证明:结合(1)可得,当有两个极值点时,,
且,,,
令,由于,则,则,
则,
设,
则,
因为,则,则恒成立,
所以在上单调递减,
则时,且小于,所以,
所以.
1 / 1四川省部分学校2025-2026学年高三上学期12月联考数学试题
1.(2025高三上·四川月考)样本数据1,3,5,4,2的中位数是( )
A.1 B.2 C.3 D.5
2.(2025高三上·四川月考)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
3.(2025高三上·四川月考)复数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
4.(2025高三上·四川月考)记等差数列的前项和为,且,,则( )
A. B. C.1 D.2
5.(2025高三上·四川月考)若,,则( )
A.0 B.1 C. D.1或
6.(2025高三上·四川月考)一种质量为的物质,在化学分解中,经过时间(单位:)后,所剩的质量(单位:)与时间t的函数关系为(,均为参数,且).已知的该物质,在化学分解中,经过后,所剩的质量为,再经过后,所剩的质量为,则( )
A. B. C. D.
7.(2025高三上·四川月考)青铜太阳轮,出土于三星堆,距今已有3000多年历史,其状若车轮,现存于三星堆博物馆.如图,该青铜太阳轮圆周上有5个孔,可看成5个点,记为,,,,,五边形ABCDE为正五边形,,则( )
A. B. C. D.
8.(2025高三上·四川月考)已知椭圆:的左、右焦点分别为,,为上一点.直线与交于另一点,若,,则的离心率为( )
A. B. C. D.
9.(2025高三上·四川月考)在下列区间中,函数单调递增的是( )
A. B. C. D.
10.(2025高三上·四川月考)已知函数,则( )
A.的定义域为 B.的值域为
C., D.恰有1个零点
11.(2025高三上·四川月考)如图,该几何体的表面由8个正三角形和6个正方形构成,已知该几何体的棱长均为2,则( )
A.平面平面
B.平面平面
C.该几何体的体积为
D.存在球,使得该几何体的顶点都在球的球面上
12.(2025高三上·四川月考)已知双曲线的渐近线和圆相切,则 .
13.(2025高三上·四川月考)在中,内角所对的边分别为,已知,,的周长为,则的面积为 .
14.(2025高三上·四川月考)已知函数,若,,则的取值范围是 .
15.(2025高三上·四川月考)设数列的前项和为,已知,.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前项和.
16.(2025高三上·四川月考)对联,又称对偶、对子、楹联等,是以两组形式相对、内容相关的语句为表现形式的应用性文学样式,具有上下联字数相等、平仄相对、对仗工整等文学特点.从甲、乙、丙、丁4副不同的对联(上联和下联共8联)中随机取出4联(上联或下联).
(1)求这4联可以凑成甲对联的概率;
(2)记这4联可以凑成X副对联,求X的数学期望
17.(2025高三上·四川月考)如图,在四棱锥中,平面平面,,,,,是的中点.
(1)证明:平面平面.
(2)证明:平面.
(3)求直线与直线所成角的余弦值.
18.(2025高三上·四川月考)已知抛物线的焦点为,直线与在第一象限交于点,.
(1)求p的值.
(2)设点B,D,E均在第一象限,且点B直线l上,点D,E在C上.
①是否存在点B,D,使得四边形FBAD是以FB,FD为邻边的平行四边形?若存在,求出平行四边形FBAD的面积;若不存在,请说明理由.
②是否存在点B,D,E,使得四边形FBED是以FB,FD为邻边的矩形?若存在,求点D的坐标;若不存在,请说明理由.
19.(2025高三上·四川月考)已知函数.
(1)讨论的单调区间;
(2)若,求与的数量关系;
(3)设,是的两个极值点,证明:.
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】众数、中位数、平均数
【解析】【解答】解:样本数据1,3,5,4,2,从小到大排序为1,2,3,4,5,
所以中位数是3.
故答案为:C
【分析】由中位数的概念将给定的数据按照从小到大(或从大到小)的顺序排列,若数据个数为奇数,则中间位置的数就是中位数;若数据个数为偶数,则中间两个数的平均值就是中位数即可求解.
2.【答案】A
【知识点】交集及其运算
【解析】【解答】解:,所以,
又,所以.
故答案为:A.
【分析】先确定集合,再由交集的定义求出既属于A又属于B 的元素即可得出答案.
3.【答案】D
【知识点】复数代数形式的乘除运算;复数运算的几何意义
【解析】【解答】解:,
其在复平面内对应的点为,位于第四象限.
故答案为:D
【分析】分子分母同乘以1-i并利用复数的除法运算得到,进而可求解.
4.【答案】B
【知识点】等差数列的通项公式;等差数列的前n项和
【解析】【解答】解:设数列的公差为,由可得,即.
因为,,所以,则.
故答案为:B.
【分析】由等差数列和的定义得,代入通项公式可求d,再代入通项公式可解.
5.【答案】D
【知识点】三角函数的化简求值;运用诱导公式化简求值
【解析】【解答】解:因为,,
所以,,
相减得,
当为偶数时,设,则;
当为奇数时,设,则,
故答案为:D
【分析】由得,由得,相减得,分类讨论为偶、奇数时可求的值.
6.【答案】A
【知识点】有理数指数幂的运算性质;“指数爆炸”模型
【解析】【解答】解:由题意可得,
所以,解得.
故答案为:A
【分析】根据条件列出指数方程,代入指数的运算公式可解之间的关系.
7.【答案】A
【知识点】平面向量的线性运算;平面向量的数量积运算
【解析】【解答】解法一:取的中点,连接,
因为,所以在中,,
则.
解法二:在正五边形中,,,.
,
,
.
故答案为:A
【分析】解法一:取的中点,连接,则代入向量的线性运算结合数量积可求解;
解法二:由题意得,代入数量积公式可求解.
8.【答案】B
【知识点】椭圆的定义;椭圆的简单性质
【解析】【解答】解:如图所示:
易知椭圆的焦点分别为,,
由,可得,
由椭圆的定义可得,,
设,则,,,,
因为,所以,又因为,所以,
又因为,所以,
则为直角三角形,,
在Rt中,,
则,解得或(舍去),
在Rt中,,即,代入,整理得,
则的离心率.
故答案为:B.
【分析】易知椭圆的焦点分别为,,设,结合椭圆的定义,表达出其他各边长,推出为直角三角形,,在和分别利用勾股定理列方程,求出,整理得,再根据椭圆的离心率公式求解即可.
9.【答案】B,C
【知识点】复合函数的单调性;正弦函数的性质
【解析】【解答】解:令,则在,上单调递减;
A、在上单调递增,在上单调递减,该选项错误,不合题意;
B、在上单调递减,在上单调递增,该选项正确,符合题意;
C、在上单调递减,在上单调递增,该选项正确,符合题意;
D、在上单调递增,在上单调递减,该选项错误,不合题意.
故答案为:BC.
【分析】令,则在,上单调递减,考虑在上单调递增可判断A;考虑在上其他三个区间的单调性可依次判断BCD.
10.【答案】A,C,D
【知识点】复合函数的单调性;函数的零点与方程根的关系;简单函数定义域
【解析】【解答】解:A、要使函数有意义,所以的定义域为,该选项正确,符合题意.
B、因为函数和均为减函数,所以是减函数,
又因为,所以的值域为,该选项错误,不合题意.
C、因为,所以,,该选项正确,符合题意.
D、是减函数,且的值域为,所以恰有1个零点,该选项正确,符合题意.
故答案为:ACD.
【分析】A、先求定义域得定义域为;B,函数和均为减函数得是减函数可得函数的值域;C,由B得,;D,根据函数单调性和函数的值域得出零点个数.
11.【答案】B,C,D
【知识点】组合几何体的面积、表面积、体积问题;球内接多面体;锥体的体积公式及应用
【解析】【解答】解:A、作棱长为的正方体,取各个棱的中点,连接即可得符合题意的几何体.
取中点M,中点N,连接,可得,
由正方体性质可得,则可证平面,
则平面与平的交线,,则
则平面与平所成角为,
其中,则,该选项错误,不合题意;
B、由正方体性质可得平面平面,该选项正确,符合题意;
C、,该选项正确,符合题意;
D、球心为正方体中心,半径为2,则该几何体的顶点都在球的球面上,该选项正确,符合题意;
故答案为:BCD.
【分析】由题意得该几何体可由正方体切去八个角得到,A、由正方体性质可证平面,则平面与平的交线有,可求平面与平所成角为,由勾股定理判断;B、由正方体性质可得平面平面;C、代入即可;D、球心为正方体中心,半径为2,则该几何体的顶点都在球的球面上.
12.【答案】
【知识点】直线与圆的位置关系;双曲线的简单性质
【解析】【解答】解:因为的渐近线方程为,圆的圆心坐标为,
则点到直线的距离为,由圆和渐近线相切,可得.
故答案为:.
【分析】先求出渐近线方程为,算出利用圆心到渐近线的距离等于圆的半径,建立方程即可解得.
13.【答案】
【知识点】解三角形;余弦定理;三角形中的几何计算
【解析】【解答】解:由余弦定理,,可得①.
的周长为,即②.
由①②,解得,,故的面积为.
故答案为:.
【分析】余弦定理得;三角形周长得联立可得,代入三角形面积公式计算即得.
14.【答案】
【知识点】利用导数研究函数的单调性
【解析】【解答】解:,
若,当时,,则在上单调递增,
因,,则,解得;
若,当时,,
当时,,
所以当时,,当时,,
所以在,上单调递增,在上单调递减,
因,故要使得,,
则或,解得,
综上,的取值范围是.
故答案为:
【分析】先写出函数解析式,再分类讨论a与0的关系,由求导的方法判断单调性,利用单调性解即可.
15.【答案】(1)解:因为,,所以,
即的偶数项均为,
因为,所以,
又因为,
所以的奇数项均为2,
综合得;
(2)解:记数列的前项和为,
则,
,
两式相减得,
所以.
【知识点】等比数列的前n项和;数列的求和;数列的递推公式;通项与前n项和的关系
【解析】【分析】(1)由前项和与通项的关系得,可得,即即的偶数项均为,的奇数项均为2,可得的通项公式;
(2)由(1)得项的特征符合错位相减法求和,代入该法求解即可.
(1)因为,,所以,
即的偶数项均为,
因为,所以,
又因为,
所以的奇数项均为2,
综合得;
(2)记数列的前项和为,
则,
,
两式相减得,
所以.
16.【答案】(1)解:8联中随机取出4联,有种取法,
取出的4联含有甲对联,剩余的2联在其它6联中选取,有种取法,
所以这4联可以凑成甲对联的概率为.
(2)解:的所有取值可能为0,1,2.
,,.
的分布列为
X 0 1 2
P
.
【知识点】古典概型及其概率计算公式;离散型随机变量的期望与方差;概率分布列;排列、组合的实际应用
【解析】【分析】(1)先8联中随机取出4联,其中甲对联有种取法,代入概率公式可求概率;
(2)由X可能的取值可能为0,1,2,类比(1)方法分别计算对应的概率,列分布列代入数学期望公式即可.
(1)8联中随机取出4联,有种取法,
取出的4联含有甲对联,剩余的2联在其它6联中选取,有种取法,
所以这4联可以凑成甲对联的概率为.
(2)的所有取值可能为0,1,2.
,,.
的分布列为
X 0 1 2
P
.
17.【答案】(1)证明:,即,.
因为平面平面,平面平面,平面,
所以平面,而平面,所以.
又因为,,平面,所以平面.
因为平面,所以平面平面.
(2)证明:取的中点,连接,,,.
则在中,.因为平面,平面,
所以平面.
在中,,,,
所以,即.
而,,则有,所以,,
所以是等边三角形,所以,即.
因为平面,平面,所以平面.
因为,平面,平面,
所以平面平面,而平面,所以平面.
(3)解:连接,结合(1)(2)易得两两垂直,
以为原点,,,所在直线分别为,,轴,建立如图所示的空间直角坐标系.
则,,,,
所以,.
所以,
所以直线与直线所成角的余弦值为.
【知识点】直线与平面平行的判定;平面与平面垂直的判定;用空间向量求直线间的夹角、距离
【解析】【分析】(1)由平面平面,得平面,即得,结合判断得平面,可证平面平面;
(2)取的中点,结合,得平面.在中,可判断进而得是等边三角形,可证,可得平面.易证平面平面,得平面;
(3)构建合适的空间直角坐标系,建系,求点、直线的方向向量、平面的法向量坐标,利用线线角的向量法求解即可.角.
(1)证明:,即,.
因为平面平面,平面平面,平面,
所以平面,而平面,所以.
又因为,,平面,所以平面.
因为平面,所以平面平面.
(2)证明:取的中点,连接,,,.
则在中,.因为平面,平面,
所以平面.
在中,,,,
所以,即.
而,,则有,所以,,
所以是等边三角形,所以,即.
因为平面,平面,所以平面.
因为,平面,平面,
所以平面平面,而平面,所以平面.
(3)连接,结合(1)(2)易得两两垂直,
以为原点,,,所在直线分别为,,轴,建立如图所示的空间直角坐标系.
则,,,,
所以,.
所以,
所以直线与直线所成角的余弦值为.
18.【答案】(1)解:由抛物线定义知,,解得;
(2)解:由(1)可得抛物线,,
①若四边形FBAD是平行四边形,则,所以直线DF的方程为,
由,得,因为点B,D均在第一象限,所以,
所以,则,
点A到直线DF的距离为6,平行四边形FBAD的面积为,
故存在点B,D,使得四边形FBAD是平行四边形,且其面积为24;
②设,,
若,则,因为在矩形FBED中,,则,
又,则,
而不在上,不符合题意;
若,则直线的斜率,
因为在矩形FBED中,,所以,则,
所以直线FB的方程为,
由点的纵坐标,得,
因为在矩形FBED中,
则,将其坐标代入,得,
解得或(舍),
因为,所以,即,
综上,存在点B,D,E,使得四边形FBED是以FB,FD为邻边的矩形,此时.
【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)根据抛物线的定义得,可得p=4;
(2)①由直线轴,直线的方程,联立直线与抛物线方程可得平行四边形的顶点坐标,即可计算面积;
②由题意可设,,由矩形特征得当时得则不在上推出矛盾;当时求出直线的斜率,可求直线FB的方程,可得点的纵坐标,在矩形FBED中将点坐标代入抛物线方程中求出即可.
(1)由抛物线定义知,,解得;
(2)由(1)可得抛物线,,
①若四边形FBAD是平行四边形,则,所以直线DF的方程为,
由,得,因为点B,D均在第一象限,所以,
所以,则,
点A到直线DF的距离为6,平行四边形FBAD的面积为,
故存在点B,D,使得四边形FBAD是平行四边形,且其面积为24;
②设,,
若,则,因为在矩形FBED中,,则,
又,则,
而不在上,不符合题意;
若,则直线的斜率,
因为在矩形FBED中,,所以,则,
所以直线FB的方程为,
由点的纵坐标,得,
因为在矩形FBED中,
则,将其坐标代入,得,
解得或(舍),
因为,所以,即,
综上,存在点B,D,E,使得四边形FBED是以FB,FD为邻边的矩形,此时.
19.【答案】(1)解:,,
令,由,得,
此时,在上单调递增;
当,即时,方程的两根为,;
当时,,所以当时,,
当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
当时,,所以当时,,
当时,,
所以在上单调递减,在和上单调递增;
综上,当时,在上单调递减,在上单调递增;
当时,在上单调递减,在和上单调递增;
当时,在上单调递增.
(2)解:,即,
令,,
,,
若,则存在,使得当时,,
即在上单调递增,而,所以,不符合题意,
若,则存在,使得当时,
,即在上单调递减,而,
所以,不符合题意,
若,即,则,
当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,,符合题意;
综上,与的数量关系为.
(3)证明:结合(1)可得,当有两个极值点时,,
且,,,
令,由于,则,则,
则,
设,
则,
因为,则,则恒成立,
所以在上单调递减,
则时,且小于,所以,
所以.
【知识点】函数的单调性与导数正负的关系;利用导数研究函数的单调性;导数在最大值、最小值问题中的应用
【解析】【分析】(1)先求得,令分子为零,先讨论判别式的正负,再对进行分类讨论根的大小,可分别得的单调区间;
(2)原不等式可转化为,构造函数,问题转化为求g(x)最小值即可;
(3结合(1)可得,当有两个极值点时,,此时,,,作差得,将所证双变量不等式转化为单变量不等式,令,,求导可得单调递减,即得.
(1),,
令,由,得,
此时,在上单调递增;
当,即时,方程的两根为,;
当时,,所以当时,,
当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
当时,,所以当时,,
当时,,
所以在上单调递减,在和上单调递增;
综上,当时,在上单调递减,在上单调递增;
当时,在上单调递减,在和上单调递增;
当时,在上单调递增.
(2),即,
令,,
,,
若,则存在,使得当时,,
即在上单调递增,而,所以,不符合题意,
若,则存在,使得当时,
,即在上单调递减,而,
所以,不符合题意,
若,即,则,
当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,,符合题意;
综上,与的数量关系为.
(3)证明:结合(1)可得,当有两个极值点时,,
且,,,
令,由于,则,则,
则,
设,
则,
因为,则,则恒成立,
所以在上单调递减,
则时,且小于,所以,
所以.
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