广东省部分学校2025-2026学年高三1月综合练习数学试卷
1.(2026高三上·广东期末)已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】交集及其运算
【解析】【解答】解:因为,
所以.
故答案为:D.
【分析】利用已知条件和交集的运算法则,从而得出集合.
2.(2026高三上·广东期末)的实部为( )
A. B. C.1 D.0
【答案】A
【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:由题意,可得:,
所以,的实部为.
故答案为:A.
【分析】根据复数的除法运算法和实部定义可得.
3.(2026高三上·广东期末)某校高一有500名学生,为了培养学生良好的数学素养,学校要求高一学生从《九章算术》《数书九章》《缀术》《海岛算经》中选一本阅读,其中有200人选《九章算术》,150人选《数书九章》,100人选《缀术》,50人选《海岛算经》.若按选书种类进行分层,用分层随机抽样的方法抽取50名学生分享读后感,则选《九章算术》和《数书九章》的学生抽取的人数共有( )
A.25 B.30 C.35 D.50
【答案】C
【知识点】分层抽样方法
【解析】【解答】解:由分层抽样,则选《九章算术》和《数书九章》的学生抽取的人数共有.
故答案为:C.
【分析】根据分层抽样的方法,从而列式计算得出选《九章算术》和《数书九章》的学生抽取的人数共有的人数.
4.(2026高三上·广东期末)的展开式中的系数为( )
A. B. C.168 D.-168
【答案】C
【知识点】二项式定理;二项展开式的通项
【解析】【解答】解:因为的通项公式为,
令,
解得,
则的展开式中的系数为.
故答案为:C.
【分析】利用二项式定理得出展开式的通项公式,再利用已知条件和赋值法,从而得出的展开式中的系数.
5.(2026高三上·广东期末)在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,且,则的面积为( )
A.2 B.3 C.4 D.6
【答案】A
【知识点】余弦定理的应用;三角形中的几何计算
【解析】【解答】解:由余弦定理,
得,
所以
则的面积为.
故答案为:A.
【分析】由余弦定理和已知条件得出的值,再根据得出的面积.
6.(2026高三上·广东期末)已知等比数列的前项和为,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】等比数列的性质;通项与前n项和的关系
【解析】【解答】解:设等比数列的公比为,
因为所以
两式相除,得,所以.
故答案为:A.
【分析】根据已知条件建立方程组,再利用等比数列的性质,从而解出的值结合等比数列的性质得出的值.
7.(2026高三上·广东期末)已知函数满足对任意,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】函数的最大(小)值;函数恒成立问题
【解析】【解答】解:因为,
由,
得,
则,
所以,对任意恒成立,
则或对任意恒成立,
所以或,
则且在区间[3,4]上单调递减,在区间[4,5]上单调递增,
当时,;
当时,;
当时,,
所以,
对任意,,
则.
故答案为:D.
【分析】先根据函数的表达式求出的表达式,将其代入不等式,通过解不等式进行分离参数,再利用分类讨论的方法和不等式恒成立问题求解方法,从而得出实数a的取值范围.
8.(2026高三上·广东期末)已知椭圆的左、右焦点分别为,直线与交于A,B两点,且.若直线恒过轴上定点(非椭圆长轴端点),当四边形的面积最大时,设的内切圆半径为的内切圆半径为,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【解答】解:设直线的方程为,
则到直线的距离为,
到直线的距离为,
所以,
解得或(舍去),则,
当四边形的面积最大时,轴,
联立解得或
不妨取在轴上方,
则点,
所以,
解得,
同理可得,,
则,
解得,
所以.
故答案为:B.
【分析】设直线的方程为,利用和点到直线的距离公式以及三角形的面积公式,从而得到的值,则得出点P的坐标,再联立直线方程和椭圆方程,从而得出交点坐标,利用两点距离公式和等面积法以及三角形的面积公式,从而得到,的值,进而得出的值.
9.(2026高三上·广东期末)已知公差不为0的等差数列的前项和为,且,则( )
A. B.
C.是递减数列 D.当且仅当时,取得最小值
【答案】A,B
【知识点】函数的最大(小)值;数列的函数特性;等差数列的通项公式;等差数列的前n项和
【解析】【解答】解:由题意,
得,
解得,故选项A和选项B正确;
因为,
所以,
当或n=2时,,
则,
所以,数列不是递减数列,故C错误;
因为,
则当或n=2时,取最小值为,故D错误.
故答案为:AB.
【分析】根据题意结合等差数列的通项公式和等差数列前n项和公式,从而得出等差数列的首项和公差,则判断出选项A和选项B;利用等差数列的通项公式得出数列的通项公式,从而得出数列的通项公式,再利用单调函数的定义,则判断出选项C;利用等差数列前n项和公式和二次函数求最值的方法,则判断出选项D,从而找出正确的选项.
10.(2026高三上·广东期末)已知双曲线的左、右焦点分别为,其中一条渐近线的倾斜角为,则下列说法正确的有( )
A.
B.存在直线交于A,B两点,且线段的中点为
C.焦点到渐近线的距离为
D.若点满足且,则点的轨迹方程是
【答案】B,C
【知识点】双曲线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【解答】解:因为的一条渐近线的倾斜角为,
所以,解得,故A错误;
由选项A知双曲线,
设直线的方程为,
则,
作差得,
又因为,所以,
则,所以,直线的方程为,经验证符合题意,故B正确;
因为焦点到渐近线的距离为,故C正确;
因为,所以点的轨迹是双曲线的右支,
又因为,所以,
则,所以,
则,
解得,
又因为点在双曲线的右支上,
所以,
则点的轨迹方程是,故D错误.
故答案为:BC.
【分析】根据双曲线的渐近线方程得出渐近线的斜率,再利用直线的斜率与直线的倾斜角的关系式,从而得到方程,解方程得出m的值,则判断出选项A;设直线的方程为,利用作差法得到,再根据两点求斜率公式得出直线的斜率,从而得出直线l的方程,则判断出选项B;利用点到直线的距离公式,从而得出焦点到渐近线的距离,则判断出选项C;利用双曲线的定义得出点的轨迹是双曲线的右支,再结合求出实数的取值范围,从而得出点Q的轨迹方程,则判断出选项D,从而找出说法正确的选项.
11.(2026高三上·广东期末)已知,则( )
(参考数据:)
A. B. C. D.
【答案】B,C,D
【知识点】利用导数研究函数的单调性
【解析】【解答】解:因为,
所以,故A错误;
令,可知,
则当时,;当时,,
所以,
则,当且仅当时等号成立,
所以,故B正确;
设,则,
则当单调递增;当单调递减,
所以,
因此,当且仅当时取等号,
则,所以,故C正确;
因为,,,所以,则,故D正确.
故答案为:BCD.
【分析】利用导数的正负判断函数的单调性,再根据函数的单调性比较大小,从而比较出a,b,c的大小.
12.(2026高三上·广东期末)已知向量满足,若,则 .
【答案】
【知识点】平面向量的坐标运算;平面向量垂直的坐标表示
【解析】【解答】解:,
,
由题意,可得,
又因为,
,
解得.
故答案为:.
【分析】先由向量的运算的坐标表示,从而求出向量的坐标,再利用两向量垂直数量积为0的等价关系和数量积的坐标表示,再根据已知条件得出实数k的值.
13.(2026高三上·广东期末)已知函数,则不等式的解集是 .
【答案】
【知识点】函数单调性的性质;对数函数的图象与性质
【解析】【解答】解:作出函数的图象如下图所示:
由图可知,函数在上为增函数,
由,可得,
则,如下图所示:
由图可知,不等式的解集为.
故答案为:.
【分析】利用分段函数的解析式画出分段函数的图象,再利用分段函数的图象判断分段函数的单调性,将 转为 ,解不等式即可.
14.(2026高三上·广东期末)已知三棱锥的体积为平面.若三棱锥的外接球的表面积为,则当取得最大值时, .
【答案】
【知识点】函数的最大(小)值;球的表面积与体积公式及应用;球内接多面体;锥体的体积公式及应用
【解析】【解答】解:设外接圆的半径为,
因为平面ABC,
所以,三棱锥的外接球可看作以的外接圆为底面、为高的圆柱的外接球,
其半径满足,易知,
设,则,得.
在中,由余弦定理,
得:,
由正弦定理,得,则,
因此,,
则,
所以,
则,
所以
,
当时,,
则当取得最大值时,.
故答案为:.
【分析】根据题意结合线面垂直,则将三棱锥的外接球看作以的外接圆为底面、为高的圆柱的外接球,再利用勾股定理得出三棱锥的外接球的半径长,根据勾股定理和余弦定理、正弦定理,从而得出,再利用三棱锥的体积公式求得的最大值,并求出取得最大值时的的值.
15.(2026高三上·广东期末)某校举办校园手工作品大赛,低年级组提交240件,高年级组提交260件.经评选,共有10件作品获奖,其中金奖2件、银奖8件.
(1)现从所有参赛作品中随机抽取1件,求抽到获奖作品的概率;
(2)现有1名同学从这10件获奖作品中随机选取2件欣赏,设选到的金奖作品的数量为,求的分布列及数学期望.
【答案】(1)解:由题意知,所有参赛作品共500件,获奖作品共10件,
则从所有参赛作品中随机抽取1件,抽到获奖作品的概率.
(2)解:由题意,则的可能取值为0,1,2.
所以,
则的分布列如下表所示:
0 1 2
则.
【知识点】古典概型及其概率计算公式;离散型随机变量及其分布列
【解析】【分析】(1)根据已知条件和古典概率公式,从而得出抽到获奖作品的概率.
(2)根据题意得出随机变量的可能取值,利用组合数公式和古典概率公式,从而得出对应的概率,进而列出随机变量X的分布列,再利用随机变量的分布列求数学期望公式,从而得出随机变量X的数学期望.
(1)解:由题知所有参赛作品共500件,获奖作品共10件,
故从所有参赛作品中随机抽取1件,抽到获奖作品的概率;
(2)的可能取值为0,1,2.
则,
则的分布列如下表所示.
0 1 2
则.
16.(2026高三上·广东期末)将函数的图象向左平移个单位长度后得到函数的图象,且.
(1)求;
(2)求函数与的图象在区间内的交点横坐标.
【答案】(1)解:由题意,则函数的图象经过点,
所以函数的图象经过点,
则,代入中,
得,
所以,
由,得,
所以,
解得.
(2)解:由(1)得,,
则,
令,
得,
则或,
解得或(舍去),
当时,;
当时,;
当时,,
所以函数与的图象在区间内的交点横坐标为.
【知识点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换;函数y=Acos(ωx+φ)的图象与性质
【解析】【分析】(1)根据题意和余弦型函数的图象变换和代入法以及的取值范围,从而得到的值.
(2)由(1)得出函数的解析式,再利用已知条件,令,再利用分类讨论的方法得出函数与的图象在区间内的交点横坐标.
(1)解:由题意,函数的图象经过点,
所以函数的图象经过点,即,
代入中,得,即,
由,得,
所以,解得;
(2)由(1)得,,
,
令,得,
则或,
解得或(舍去),
当时,;当时,;当时,.
所以函数与的图象在区间内的交点横坐标为.
17.(2026高三上·广东期末)如图,四棱锥的底面是直角梯形,底面且,分别是线段的中点.
(1)证明:平面;
(2)若平面与平面夹角的余弦值为,求;
(3)在(2)的条件下,求点到平面的距离.
【答案】(1)证明:如图,取的中点,连接,
因为,
所以,
则四边形是平行四边形,
所以对角线与相交于点,
则是的中点,
所以是的中位线,
则,
又因为平面平面,
所以平面.
(2)解:以为坐标原点,的方向分别为x,y,z轴的正方向建立如下图所示的空间直角坐标系,
设,
则点,
所以,
设平面的一个法向量为,
则,
令,得平面的一个法向量为.
设平面的一个法向量为,
由,
令,得平面的一个法向量为.
因为平面与平面夹角的余弦值为,
所以,
解得(负值舍去),
则.
(3)解:由(2)得,点,
则,
所以,点到平面的距离为.
【知识点】直线与平面平行的判定;点、线、面间的距离计算;用空间向量研究二面角
【解析】【分析】(1)由中位线定理得出线线平行,利用平行四边形的定义判断出四边形是平行四边形,再根据中位线定理得出线线平行,利用线线平行证出线面平行,从而证出直线平面.
(2)以点为坐标原点建立空间直角坐标系,则得出点的坐标和向量的坐标,求出平面的一个法向量和平面的一个法向量,再利用数量积求向量夹角公式和已知条件得出参数的值,从而得出BC的长.
(3)利用(2)得出点A的坐标和点F的坐标,从而得出向量的坐标,再利用数量积求点到平面的距离公式,从而得出点到平面的距离.
(1)证明:如图,取的中点,连接.
因为,
所以,所以是平行四边形,
所以对角线与相交于点,即是的中点,
所以是的中位线,所以,
又平面平面,
所以平面;
(2)以为坐标原点,
的方向分别为x,y,z轴的正方向建立如下图所示的空间直角坐标系,
设,则点,
则,
设平面的一个法向量为,
则由,
令,得平面的一个法向量为.
设平面的一个法向量为,
由,
令,得平面的一个法向量为.
因为平面与平面夹角的余弦值为,
所以,
解得(负值舍去),故.
(3)由(2)得点,则,
故点到平面的距离为.
18.(2026高三上·广东期末)已知抛物线的焦点为,准线为,过点且斜率为的直线与交于两点,且.
(1)求的方程;
(2)过点作的切线,交准线于点,交轴于点(异于点),连接FQ,过点作,垂足为.
(i)证明:;
(ii)当时,求面积的最大值.
【答案】(1)解:由题意,则直线的方程为,
联立,
消去得,
则,解得(负值舍去),
则抛物线的方程为.
(2)(i)证明:由(1)得(取),
则,
不妨设点在第一象限,
则过点的的切线斜率为,
所以,切线方程为,
令,得,
解得,
则点,
所以,
又因为,
所以,
则,
因为,所以,则.
(ii)在切线方程中,
令,得,
则点,
当时,,,
又因为,所以,
则,
所以的面积,
则
当且仅当时,即当时取等号,
所以的面积的最大值为.
【知识点】抛物线的简单性质;直线与圆锥曲线的关系;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)利用已知条件,设直线的方程为,将直线方程与椭圆方程联立,再利用韦达定理和已知条件,从而得出p的值,进而得出抛物线C的标准方程.
(2)(i)先求导,利用导数的几何意义得到切线的斜率,再根据点斜式方程得出切线方程,则由赋值法求出点,利用两直线垂直斜率之积等于-1,从而证出,进而得到,再利用两直线平行对应边成比例,从而证出成立.
(ii)根据题意结合赋值法得出点P的坐标,利用两点距离公式和抛物线定义,再利用三角形的面积公式得到,平方结合基本不等式求最值的方法,从而得出面积的最大值.
(1)由题意直线的方程为.
联立,消去得,
则,解得(负值舍去),
则的方程为;
(2)(i)证明:由(1)得(取),则,
不妨设点在第一象限,则过点的的切线斜率为,切线方程为,
令得,
解得,则点,
所以;
又,所以,
所以,因为,所以,
所以.
(ii)在切线方程中,令,
得,则点.
当时,,
所以,而,所以.
则,
所以的面积,
所以,
当且仅当,即时取等号,
所以的面积的最大值为.
19.(2026高三上·广东期末)已知函数.
(1)若,求在区间上的最值;
(2)若在区间上单调递增,求的取值范围;
(3)若,函数,证明:有且仅有2个零点,且2个零点之和小于.
【答案】(1)解:若,则,
令,
则,所以在区间上单调递增,
又因为,
所以在区间上恒成立,则在区间上单调递增.
由
所以在区间上的最大值为,最小值为.
(2)解:若在区间上单调递增,
则在区间上恒成立,
所以.
设,
则
因为,所以,则,
所以在区间上单调递增,
则,
所以的取值范围为.
(3)证明:若,则,
令,得,整理得.
令,
再令,则,
所以在区间上单调递增,
又因为
根据零点存在定理,存在唯一的,使得.
因此,当时,单调递减;当时,单调递增,
又因为
结合函数的单调性,在区间上单调递减,可知存在1个零点,
所以函数在区间上单调递增,可知函数存在1个零点;
当时,单调递增且,故无零点,
综上所述,有且仅有2个零点,则,
所以.
【知识点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数最大(小)值;函数的零点与方程根的关系
【解析】【分析】(1)利用a的值得出函数的解析式,再利用导数的正负判断函数的单调性,从而得出函数在区间上的最值.
(2)将原问题转化为,设,求出的最小值可得的取值范围.
(3)令,二次求导可得到存在唯一的,使得,从而判断出函数的单调性,再结合,从而证出函数有且仅有2个零点且2个零点之和小于.
(1)若,则,
令,
则,
所以在区间上单调递增,
又,
所以在区间上恒成立,
所以在区间上单调递增.
由,
所以在区间上的最大值为,最小值为.
(2)若在区间上单调递增,则在区间上恒成立,
即.
设,
则
因为,所以,所以,所以在区间上单调递增,
所以,所以的取值范围为.
(3)若,则,
令,得,整理为.
令,
令,则,
所以在区间上单调递增,
又,
根据零点存在定理,存在唯一的,使得.
因此,当时,单调递减;当时,单调递增.
又因为,
所以结合单调性,在区间上单调递减,可知存在1个零点;
在区间上单调递增,可知存在1个零点;
当时,单调递增且,故无零点.
综上,有且仅有2个零点,则,
所以.
1 / 1广东省部分学校2025-2026学年高三1月综合练习数学试卷
1.(2026高三上·广东期末)已知集合,则( )
A. B. C. D.
2.(2026高三上·广东期末)的实部为( )
A. B. C.1 D.0
3.(2026高三上·广东期末)某校高一有500名学生,为了培养学生良好的数学素养,学校要求高一学生从《九章算术》《数书九章》《缀术》《海岛算经》中选一本阅读,其中有200人选《九章算术》,150人选《数书九章》,100人选《缀术》,50人选《海岛算经》.若按选书种类进行分层,用分层随机抽样的方法抽取50名学生分享读后感,则选《九章算术》和《数书九章》的学生抽取的人数共有( )
A.25 B.30 C.35 D.50
4.(2026高三上·广东期末)的展开式中的系数为( )
A. B. C.168 D.-168
5.(2026高三上·广东期末)在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,且,则的面积为( )
A.2 B.3 C.4 D.6
6.(2026高三上·广东期末)已知等比数列的前项和为,若,则( )
A. B. C. D.
7.(2026高三上·广东期末)已知函数满足对任意,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
8.(2026高三上·广东期末)已知椭圆的左、右焦点分别为,直线与交于A,B两点,且.若直线恒过轴上定点(非椭圆长轴端点),当四边形的面积最大时,设的内切圆半径为的内切圆半径为,则( )
A. B. C. D.
9.(2026高三上·广东期末)已知公差不为0的等差数列的前项和为,且,则( )
A. B.
C.是递减数列 D.当且仅当时,取得最小值
10.(2026高三上·广东期末)已知双曲线的左、右焦点分别为,其中一条渐近线的倾斜角为,则下列说法正确的有( )
A.
B.存在直线交于A,B两点,且线段的中点为
C.焦点到渐近线的距离为
D.若点满足且,则点的轨迹方程是
11.(2026高三上·广东期末)已知,则( )
(参考数据:)
A. B. C. D.
12.(2026高三上·广东期末)已知向量满足,若,则 .
13.(2026高三上·广东期末)已知函数,则不等式的解集是 .
14.(2026高三上·广东期末)已知三棱锥的体积为平面.若三棱锥的外接球的表面积为,则当取得最大值时, .
15.(2026高三上·广东期末)某校举办校园手工作品大赛,低年级组提交240件,高年级组提交260件.经评选,共有10件作品获奖,其中金奖2件、银奖8件.
(1)现从所有参赛作品中随机抽取1件,求抽到获奖作品的概率;
(2)现有1名同学从这10件获奖作品中随机选取2件欣赏,设选到的金奖作品的数量为,求的分布列及数学期望.
16.(2026高三上·广东期末)将函数的图象向左平移个单位长度后得到函数的图象,且.
(1)求;
(2)求函数与的图象在区间内的交点横坐标.
17.(2026高三上·广东期末)如图,四棱锥的底面是直角梯形,底面且,分别是线段的中点.
(1)证明:平面;
(2)若平面与平面夹角的余弦值为,求;
(3)在(2)的条件下,求点到平面的距离.
18.(2026高三上·广东期末)已知抛物线的焦点为,准线为,过点且斜率为的直线与交于两点,且.
(1)求的方程;
(2)过点作的切线,交准线于点,交轴于点(异于点),连接FQ,过点作,垂足为.
(i)证明:;
(ii)当时,求面积的最大值.
19.(2026高三上·广东期末)已知函数.
(1)若,求在区间上的最值;
(2)若在区间上单调递增,求的取值范围;
(3)若,函数,证明:有且仅有2个零点,且2个零点之和小于.
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】交集及其运算
【解析】【解答】解:因为,
所以.
故答案为:D.
【分析】利用已知条件和交集的运算法则,从而得出集合.
2.【答案】A
【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:由题意,可得:,
所以,的实部为.
故答案为:A.
【分析】根据复数的除法运算法和实部定义可得.
3.【答案】C
【知识点】分层抽样方法
【解析】【解答】解:由分层抽样,则选《九章算术》和《数书九章》的学生抽取的人数共有.
故答案为:C.
【分析】根据分层抽样的方法,从而列式计算得出选《九章算术》和《数书九章》的学生抽取的人数共有的人数.
4.【答案】C
【知识点】二项式定理;二项展开式的通项
【解析】【解答】解:因为的通项公式为,
令,
解得,
则的展开式中的系数为.
故答案为:C.
【分析】利用二项式定理得出展开式的通项公式,再利用已知条件和赋值法,从而得出的展开式中的系数.
5.【答案】A
【知识点】余弦定理的应用;三角形中的几何计算
【解析】【解答】解:由余弦定理,
得,
所以
则的面积为.
故答案为:A.
【分析】由余弦定理和已知条件得出的值,再根据得出的面积.
6.【答案】A
【知识点】等比数列的性质;通项与前n项和的关系
【解析】【解答】解:设等比数列的公比为,
因为所以
两式相除,得,所以.
故答案为:A.
【分析】根据已知条件建立方程组,再利用等比数列的性质,从而解出的值结合等比数列的性质得出的值.
7.【答案】D
【知识点】函数的最大(小)值;函数恒成立问题
【解析】【解答】解:因为,
由,
得,
则,
所以,对任意恒成立,
则或对任意恒成立,
所以或,
则且在区间[3,4]上单调递减,在区间[4,5]上单调递增,
当时,;
当时,;
当时,,
所以,
对任意,,
则.
故答案为:D.
【分析】先根据函数的表达式求出的表达式,将其代入不等式,通过解不等式进行分离参数,再利用分类讨论的方法和不等式恒成立问题求解方法,从而得出实数a的取值范围.
8.【答案】B
【知识点】直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【解答】解:设直线的方程为,
则到直线的距离为,
到直线的距离为,
所以,
解得或(舍去),则,
当四边形的面积最大时,轴,
联立解得或
不妨取在轴上方,
则点,
所以,
解得,
同理可得,,
则,
解得,
所以.
故答案为:B.
【分析】设直线的方程为,利用和点到直线的距离公式以及三角形的面积公式,从而得到的值,则得出点P的坐标,再联立直线方程和椭圆方程,从而得出交点坐标,利用两点距离公式和等面积法以及三角形的面积公式,从而得到,的值,进而得出的值.
9.【答案】A,B
【知识点】函数的最大(小)值;数列的函数特性;等差数列的通项公式;等差数列的前n项和
【解析】【解答】解:由题意,
得,
解得,故选项A和选项B正确;
因为,
所以,
当或n=2时,,
则,
所以,数列不是递减数列,故C错误;
因为,
则当或n=2时,取最小值为,故D错误.
故答案为:AB.
【分析】根据题意结合等差数列的通项公式和等差数列前n项和公式,从而得出等差数列的首项和公差,则判断出选项A和选项B;利用等差数列的通项公式得出数列的通项公式,从而得出数列的通项公式,再利用单调函数的定义,则判断出选项C;利用等差数列前n项和公式和二次函数求最值的方法,则判断出选项D,从而找出正确的选项.
10.【答案】B,C
【知识点】双曲线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【解答】解:因为的一条渐近线的倾斜角为,
所以,解得,故A错误;
由选项A知双曲线,
设直线的方程为,
则,
作差得,
又因为,所以,
则,所以,直线的方程为,经验证符合题意,故B正确;
因为焦点到渐近线的距离为,故C正确;
因为,所以点的轨迹是双曲线的右支,
又因为,所以,
则,所以,
则,
解得,
又因为点在双曲线的右支上,
所以,
则点的轨迹方程是,故D错误.
故答案为:BC.
【分析】根据双曲线的渐近线方程得出渐近线的斜率,再利用直线的斜率与直线的倾斜角的关系式,从而得到方程,解方程得出m的值,则判断出选项A;设直线的方程为,利用作差法得到,再根据两点求斜率公式得出直线的斜率,从而得出直线l的方程,则判断出选项B;利用点到直线的距离公式,从而得出焦点到渐近线的距离,则判断出选项C;利用双曲线的定义得出点的轨迹是双曲线的右支,再结合求出实数的取值范围,从而得出点Q的轨迹方程,则判断出选项D,从而找出说法正确的选项.
11.【答案】B,C,D
【知识点】利用导数研究函数的单调性
【解析】【解答】解:因为,
所以,故A错误;
令,可知,
则当时,;当时,,
所以,
则,当且仅当时等号成立,
所以,故B正确;
设,则,
则当单调递增;当单调递减,
所以,
因此,当且仅当时取等号,
则,所以,故C正确;
因为,,,所以,则,故D正确.
故答案为:BCD.
【分析】利用导数的正负判断函数的单调性,再根据函数的单调性比较大小,从而比较出a,b,c的大小.
12.【答案】
【知识点】平面向量的坐标运算;平面向量垂直的坐标表示
【解析】【解答】解:,
,
由题意,可得,
又因为,
,
解得.
故答案为:.
【分析】先由向量的运算的坐标表示,从而求出向量的坐标,再利用两向量垂直数量积为0的等价关系和数量积的坐标表示,再根据已知条件得出实数k的值.
13.【答案】
【知识点】函数单调性的性质;对数函数的图象与性质
【解析】【解答】解:作出函数的图象如下图所示:
由图可知,函数在上为增函数,
由,可得,
则,如下图所示:
由图可知,不等式的解集为.
故答案为:.
【分析】利用分段函数的解析式画出分段函数的图象,再利用分段函数的图象判断分段函数的单调性,将 转为 ,解不等式即可.
14.【答案】
【知识点】函数的最大(小)值;球的表面积与体积公式及应用;球内接多面体;锥体的体积公式及应用
【解析】【解答】解:设外接圆的半径为,
因为平面ABC,
所以,三棱锥的外接球可看作以的外接圆为底面、为高的圆柱的外接球,
其半径满足,易知,
设,则,得.
在中,由余弦定理,
得:,
由正弦定理,得,则,
因此,,
则,
所以,
则,
所以
,
当时,,
则当取得最大值时,.
故答案为:.
【分析】根据题意结合线面垂直,则将三棱锥的外接球看作以的外接圆为底面、为高的圆柱的外接球,再利用勾股定理得出三棱锥的外接球的半径长,根据勾股定理和余弦定理、正弦定理,从而得出,再利用三棱锥的体积公式求得的最大值,并求出取得最大值时的的值.
15.【答案】(1)解:由题意知,所有参赛作品共500件,获奖作品共10件,
则从所有参赛作品中随机抽取1件,抽到获奖作品的概率.
(2)解:由题意,则的可能取值为0,1,2.
所以,
则的分布列如下表所示:
0 1 2
则.
【知识点】古典概型及其概率计算公式;离散型随机变量及其分布列
【解析】【分析】(1)根据已知条件和古典概率公式,从而得出抽到获奖作品的概率.
(2)根据题意得出随机变量的可能取值,利用组合数公式和古典概率公式,从而得出对应的概率,进而列出随机变量X的分布列,再利用随机变量的分布列求数学期望公式,从而得出随机变量X的数学期望.
(1)解:由题知所有参赛作品共500件,获奖作品共10件,
故从所有参赛作品中随机抽取1件,抽到获奖作品的概率;
(2)的可能取值为0,1,2.
则,
则的分布列如下表所示.
0 1 2
则.
16.【答案】(1)解:由题意,则函数的图象经过点,
所以函数的图象经过点,
则,代入中,
得,
所以,
由,得,
所以,
解得.
(2)解:由(1)得,,
则,
令,
得,
则或,
解得或(舍去),
当时,;
当时,;
当时,,
所以函数与的图象在区间内的交点横坐标为.
【知识点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换;函数y=Acos(ωx+φ)的图象与性质
【解析】【分析】(1)根据题意和余弦型函数的图象变换和代入法以及的取值范围,从而得到的值.
(2)由(1)得出函数的解析式,再利用已知条件,令,再利用分类讨论的方法得出函数与的图象在区间内的交点横坐标.
(1)解:由题意,函数的图象经过点,
所以函数的图象经过点,即,
代入中,得,即,
由,得,
所以,解得;
(2)由(1)得,,
,
令,得,
则或,
解得或(舍去),
当时,;当时,;当时,.
所以函数与的图象在区间内的交点横坐标为.
17.【答案】(1)证明:如图,取的中点,连接,
因为,
所以,
则四边形是平行四边形,
所以对角线与相交于点,
则是的中点,
所以是的中位线,
则,
又因为平面平面,
所以平面.
(2)解:以为坐标原点,的方向分别为x,y,z轴的正方向建立如下图所示的空间直角坐标系,
设,
则点,
所以,
设平面的一个法向量为,
则,
令,得平面的一个法向量为.
设平面的一个法向量为,
由,
令,得平面的一个法向量为.
因为平面与平面夹角的余弦值为,
所以,
解得(负值舍去),
则.
(3)解:由(2)得,点,
则,
所以,点到平面的距离为.
【知识点】直线与平面平行的判定;点、线、面间的距离计算;用空间向量研究二面角
【解析】【分析】(1)由中位线定理得出线线平行,利用平行四边形的定义判断出四边形是平行四边形,再根据中位线定理得出线线平行,利用线线平行证出线面平行,从而证出直线平面.
(2)以点为坐标原点建立空间直角坐标系,则得出点的坐标和向量的坐标,求出平面的一个法向量和平面的一个法向量,再利用数量积求向量夹角公式和已知条件得出参数的值,从而得出BC的长.
(3)利用(2)得出点A的坐标和点F的坐标,从而得出向量的坐标,再利用数量积求点到平面的距离公式,从而得出点到平面的距离.
(1)证明:如图,取的中点,连接.
因为,
所以,所以是平行四边形,
所以对角线与相交于点,即是的中点,
所以是的中位线,所以,
又平面平面,
所以平面;
(2)以为坐标原点,
的方向分别为x,y,z轴的正方向建立如下图所示的空间直角坐标系,
设,则点,
则,
设平面的一个法向量为,
则由,
令,得平面的一个法向量为.
设平面的一个法向量为,
由,
令,得平面的一个法向量为.
因为平面与平面夹角的余弦值为,
所以,
解得(负值舍去),故.
(3)由(2)得点,则,
故点到平面的距离为.
18.【答案】(1)解:由题意,则直线的方程为,
联立,
消去得,
则,解得(负值舍去),
则抛物线的方程为.
(2)(i)证明:由(1)得(取),
则,
不妨设点在第一象限,
则过点的的切线斜率为,
所以,切线方程为,
令,得,
解得,
则点,
所以,
又因为,
所以,
则,
因为,所以,则.
(ii)在切线方程中,
令,得,
则点,
当时,,,
又因为,所以,
则,
所以的面积,
则
当且仅当时,即当时取等号,
所以的面积的最大值为.
【知识点】抛物线的简单性质;直线与圆锥曲线的关系;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)利用已知条件,设直线的方程为,将直线方程与椭圆方程联立,再利用韦达定理和已知条件,从而得出p的值,进而得出抛物线C的标准方程.
(2)(i)先求导,利用导数的几何意义得到切线的斜率,再根据点斜式方程得出切线方程,则由赋值法求出点,利用两直线垂直斜率之积等于-1,从而证出,进而得到,再利用两直线平行对应边成比例,从而证出成立.
(ii)根据题意结合赋值法得出点P的坐标,利用两点距离公式和抛物线定义,再利用三角形的面积公式得到,平方结合基本不等式求最值的方法,从而得出面积的最大值.
(1)由题意直线的方程为.
联立,消去得,
则,解得(负值舍去),
则的方程为;
(2)(i)证明:由(1)得(取),则,
不妨设点在第一象限,则过点的的切线斜率为,切线方程为,
令得,
解得,则点,
所以;
又,所以,
所以,因为,所以,
所以.
(ii)在切线方程中,令,
得,则点.
当时,,
所以,而,所以.
则,
所以的面积,
所以,
当且仅当,即时取等号,
所以的面积的最大值为.
19.【答案】(1)解:若,则,
令,
则,所以在区间上单调递增,
又因为,
所以在区间上恒成立,则在区间上单调递增.
由
所以在区间上的最大值为,最小值为.
(2)解:若在区间上单调递增,
则在区间上恒成立,
所以.
设,
则
因为,所以,则,
所以在区间上单调递增,
则,
所以的取值范围为.
(3)证明:若,则,
令,得,整理得.
令,
再令,则,
所以在区间上单调递增,
又因为
根据零点存在定理,存在唯一的,使得.
因此,当时,单调递减;当时,单调递增,
又因为
结合函数的单调性,在区间上单调递减,可知存在1个零点,
所以函数在区间上单调递增,可知函数存在1个零点;
当时,单调递增且,故无零点,
综上所述,有且仅有2个零点,则,
所以.
【知识点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数最大(小)值;函数的零点与方程根的关系
【解析】【分析】(1)利用a的值得出函数的解析式,再利用导数的正负判断函数的单调性,从而得出函数在区间上的最值.
(2)将原问题转化为,设,求出的最小值可得的取值范围.
(3)令,二次求导可得到存在唯一的,使得,从而判断出函数的单调性,再结合,从而证出函数有且仅有2个零点且2个零点之和小于.
(1)若,则,
令,
则,
所以在区间上单调递增,
又,
所以在区间上恒成立,
所以在区间上单调递增.
由,
所以在区间上的最大值为,最小值为.
(2)若在区间上单调递增,则在区间上恒成立,
即.
设,
则
因为,所以,所以,所以在区间上单调递增,
所以,所以的取值范围为.
(3)若,则,
令,得,整理为.
令,
令,则,
所以在区间上单调递增,
又,
根据零点存在定理,存在唯一的,使得.
因此,当时,单调递减;当时,单调递增.
又因为,
所以结合单调性,在区间上单调递减,可知存在1个零点;
在区间上单调递增,可知存在1个零点;
当时,单调递增且,故无零点.
综上,有且仅有2个零点,则,
所以.
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