广东省湛江市三年(2021届-2023届)高考数学模拟题(一模)按题型汇编
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一、单选题
1.(2021·广东湛江·统考一模)已知,则下面选项中一定成立的是( )
A. B. C. D.
2.(2021·广东湛江·统考一模)中国数学奥林匹克由中国数学会主办,是全国中学生级别最高、规模最大、最具影响力的数学竞赛.某重点高中为参加中国数学奥林匹克做准备,对该校数学集训队进行一次选拔赛,所得分数的茎叶图如图所示,则该集训队考试成绩的众数与中位数分别为( )
A.85,75 B.85,76 C.74,76 D.75,77
3.(2021·广东湛江·统考一模)已知圆锥的轴截面是边长为8的等边三角形,则该圆锥的侧面积是( )
A.64π B.48π C.32π D.16π
4.(2021·广东湛江·统考一模)将函数f(x)=sinx的图象上所有点的横坐标变为原来的(ω>0),纵坐标不变,得到函数g(x)的图象,若函数g(x)的最小正周期为6π,则( )
A.ω= B.ω=6 C.ω= D.ω=3
5.(2021·广东湛江·统考一模)已知等比数列{an}的前n项和为Sn,则“Sn+1>Sn”是“{an}单调递增”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
6.(2021·广东湛江·统考一模)已知抛物线C:x2=-2py(p>0)的焦点为F,点M是C上的一点,M到直线y=2p的距离是M到C的准线距离的2倍,且|MF|=6,则p=( )
A.4 B.6 C.8 D.10
7.(2021·广东湛江·统考一模)已知a=3.20.1,b=log25,c=log32,则( )
A.b>a>c B.c>b>a C.b>c>a D.a>b>c
8.(2021·广东湛江·统考一模)已知椭圆=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,过F1的直线交椭圆C于A,B两点,若=0,且|BF2|,|AB|,|AF2|成等差数列,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
9.(2022·广东湛江·统考一模)已知集合,集合,则( )
A. B. C. D.
10.(2022·广东湛江·统考一模)已知,则的虚部是( )
A. B. C. D.
11.(2022·广东湛江·统考一模)已知,,则( )
A. B. C. D.
12.(2022·广东湛江·统考一模)下列函数是奇函数,且函数值恒小于1的是( )
A. B.
C. D.
13.(2022·广东湛江·统考一模)下图是战国时期的一个铜镞,其由两部分组成,前段是高为2cm、底面边长为1cm的正三棱锥,后段是高为0.6cm的圆柱,圆柱底面圆与正三棱锥底面的正三角形内切,则此铜镞的体积约为( )
A. B. C. D.
14.(2022·广东湛江·统考一模)为提高新农村的教育水平,某地选派4名优秀的教师到甲、乙、丙三地进行为期一年的支教活动,每人只能去一个地方,每地至少派一人,则不同的选派方案共有( )
A.18种 B.12种 C.72种 D.36种
15.(2022·广东湛江·统考一模)意大利著名数学家斐波那契在研究兔子繁殖问题时,发现有这样一列数:1,1,2,3,5,…,其中从第三项起,每个数等于它前面两个数的和,即,后来人们把这样的一列数组成的数列称为“斐波那契数列”.记,则( )
A. B. C. D.
16.(2022·广东湛江·统考一模)已知当时,函数的图象与函数的图象有且只有两个交点,则实数k的取值范围是( )
A. B. C. D.
17.(2023·广东湛江·统考一模)已知为虚数单位,若,则实数( )
A.1 B. C.2 D.
18.(2023·广东湛江·统考一模)已知R为实数集,集合,,则图中阴影部分表示的集合为( )
A. B.
C. D.
19.(2023·广东湛江·统考一模)小明在设置银行卡的数字密码时,计划将自己出生日期的后6个数字进行某种排列得到密码.如果排列时要求两个9相邻,两个0也相邻,则小明可以设置多少个不同的密码( )
A.16 B.24 C.166 D.180
20.(2023·广东湛江·统考一模)在平行四边形中,为边的中点,记,,则( )
A. B.
C. D.
21.(2023·广东湛江·统考一模)元宵节是春节之后的第一个重要节日,元宵节又称灯节,很多地区家家户户都挂花灯.下图是小明为自家设计的一个花灯,该花灯由上面的正六棱台与下面的正六棱柱组成,若正六棱台的上、下两个底面的边长分别为40cm和20cm,正六棱台与正六棱柱的高分别为10cm和60cm,则该花灯的体积为( )
A. B.
C. D.
22.(2023·广东湛江·统考一模)已知F为抛物线的焦点,过F的直线与抛物线C交于A,B两点,与圆交于D,E两点,A,D在y轴的同侧,则( )
A.1 B.4 C.8 D.16
23.(2023·广东湛江·统考一模)已知,则( )
A. B. C. D.
24.(2023·广东湛江·统考一模)已知函数及其导函数的定义域均为R,且为奇函数,,,则( )
A.13 B.16 C.25 D.51
二、多选题
25.(2021·广东湛江·统考一模)若复数,则( )
A.|z|=2 B.|z|=4
C.z的共轭复数=+i D.
26.(2021·广东湛江·统考一模)已知,则( )
A.展开式中所有项的二项式系数和为
B.展开式中所有奇次项系数和为
C.展开式中所有偶次项系数和为
D.
27.(2021·广东湛江·统考一模)已知函数f(x)=x3-3lnx-1,则( )
A.f(x)的极大值为0 B.曲线y=f(x)在(1,f(1))处的切线为x轴
C.f(x)的最小值为0 D.f(x)在定义域内单调
28.(2021·广东湛江·统考一模)在梯形中,,将沿折起,使到的位置(与不重合),,分别为线段,的中点,在直线上,那么在翻折的过程中( )
A.与平面所成角的最大值为
B.在以为圆心的一个定圆上
C.若平面,则
D.若平面,四面体的体积取得最大值
29.(2022·广东湛江·统考一模)若,则下列不等式中正确的有( )
A. B. C. D.
30.(2022·广东湛江·统考一模)某市为了研究该市空气中的PM2.5浓度和浓度之间的关系,环境监测部门对该市空气质量进行调研,随机抽查了100天空气中的PM2.5浓度和浓度(单位:),得到如下所示的列联表:
PM2.5
64
16
10
10
经计算,则可以推断出( )
附:
0.050
0.010
0.001
3.841
6.635
10.828
A.该市一天空气中PM2.5浓度不超过75,且浓度不超过150的概率估计值是0.64
B.若列联表中的天数都扩大到原来的10倍,的观测值不会发生变化
C.有超过99%的把握认为该市一天空气中PM2.5浓度与浓度有关
D.在犯错的概率不超过1%的条件下,认为该市一天空气中PM2.5浓度与浓度无关
31.(2022·广东湛江·统考一模)已知正方体的棱长为1,点P是线段上(不含端点)的任意一点,点E是线段的中点,点F是平面内一点,则下面结论中正确的有( )
A.平面
B.以为球心、为半径的球面与该正方体侧面的交线长是
C.的最小值是
D.的最小值是
32.(2022·广东湛江·统考一模)已知F是抛物线的焦点,过点F作两条互相垂直的直线,,与C相交于A,B两点,与C相交于E,D两点,M为A,B中点,N为E,D中点,直线l为抛物线C的准线,则( )
A.点M到直线l的距离为定值 B.以为直径的圆与l相切
C.的最小值为32 D.当最小时,
33.(2023·广东湛江·统考一模)某服装生产商为了解青少年的身高和体重的关系,在15岁的男生中随机抽测了10人的身高和体重,数据如下表所示:
编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
身高/cm
165
168
170
172
173
174
175
177
179
182
体重/kg
55
89
61
65
67
70
75
75
78
80
由表中数据制作成如下所示的散点图:
由最小二乘法计算得到经验回归直线的方程为,相关系数为,决定系数为;经过残差分析确定为离群点(对应残差过大),把它去掉后,再用剩下的9组数据计算得到经验回归直线的方程为,相关系数为,决定系数为.则以下结论中正确的有( )
A. B.
C. D.
34.(2023·广东湛江·统考一模)在棱长为2的正方体中,点E,F分别为棱BC与的中点,则下列选项正确的有( )
A.平面
B.与所成的角为30°
C.平面
D.平面截正方体的截面面积为
35.(2023·广东湛江·统考一模)已知,函数,下列选项正确的有( )
A.若的最小正周期,则
B.当时,函数的图象向右平移个单位长度后得到的图象
C.若在区间上单调递增,则的取值范围是
D.若在区间上只有一个零点,则的取值范围是
36.(2023·广东湛江·统考一模)已知分别为双曲线的左、右焦点,点为双曲线C在第一象限的右支上一点,以A为切点作双曲线C的切线交x轴于点,则下列结论正确的有( )
A.
B.
C.
D.若,且,则双曲线C的离心率
三、填空题
37.(2021·广东湛江·统考一模)一条与直线x-2y+3=0平行且距离大于的直线方程为_______________.
38.(2021·广东湛江·统考一模)若某商品的广告费支出x(单位:万元)与销售额y(单位:万元)之间有如下对应数据:
2
4
5
6
8
20
40
60
70
80
根据上表,利用最小二乘法求得y关于x的回归直线方程为=x+1.5,据此预测,当投入10万元时,销售额的估计值为________万元.
39.(2021·广东湛江·统考一模)已知y=f(x)的图象关于坐标原点对称,且对任意的x∈R,f(x+2)=f(-x)恒成立,当时,f(x)=2x,则f(2021)=_____________.
40.(2022·广东湛江·统考一模)已知向量,,若,则________.
41.(2022·广东湛江·统考一模)已知函数,,用表示m,n中的最小值,设函数,若恰有3个零点,则实数a的取值范围是___________.
42.(2022·广东湛江·统考一模)已知椭圆的左焦点为F,过原点O的直线l交椭圆C于点A,B,且,若,则椭圆C的离心率是___________.
43.(2022·广东湛江·统考一模)已知函数,,,且在区间上有且只有一个极大值点,则的最大值为___________.
44.(2023·广东湛江·统考一模)已知为等差数列的前项和,若,则______.
45.(2023·广东湛江·统考一模)______.
46.(2023·广东湛江·统考一模)若函数存在两个极值点,且,则______.
四、双空题
47.(2021·广东湛江·统考一模)若向量满足,则的夹角为____, _____.
48.(2023·广东湛江·统考一模)已知函数,记为函数的2次迭代函数,为函数的3次迭代函数,…,依次类推,为函数的n次迭代函数,则______;除以17的余数是______.
五、解答题
49.(2021·广东湛江·统考一模)如图,在平面四边形ABCD中,AD⊥CD, ∠BAD=,2AB=BD=4.
(1)求cos∠ADB;
(2)若BC=,求CD.
50.(2021·广东湛江·统考一模)已知数列{an}满足,a2-a1=1.
(1)证明:数列是等比数列;
(2)若a1=,求数列{an}的通项公式.
51.(2021·广东湛江·统考一模)如图,平面平面,,,,为上一点,且平面.
(1)证明:平面;
(2)若平面与平面所成锐二面角为,求.
52.(2021·广东湛江·统考一模)某校针对高一学生安排社团活动,周一至周五每天安排一项活动,活动安排表如下:
时间
周一
周二
周三
周四
周五
活动项目
篮球
国画
排球
声乐
书法
要求每位学生选择其中的三项,学生甲决定选择篮球,不选择书法;乙和丙无特殊情况,任选三项.
(1)求甲选排球且乙未选排球的概率;
(2)用X表示甲、乙、丙三人选择排球的人数之和,求X的分布列和数学期望.
53.(2021·广东湛江·统考一模)已知双曲线C: =1(a,b>0)的左、右焦点分别为F1(-c,0),F2(c,0),其中c>0, M(c,3)在C上,且C的离心率为2.
(1)求C的标准方程;
(2)若O为坐标原点,∠F1MF2的角平分线l与曲线D: =1的交点为P,Q,试判断OP与OQ是否垂直,并说明理由.
54.(2021·广东湛江·统考一模)已知函数f(x)=ex,g(x)=2ax+1.
(1)若f(x)≥g(x)恒成立,求a的取值集合;
(2)若a>0,且方程f(x)-g(x)=0有两个不同的根x1,x2,证明:
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前n项和,并证明:.
56.(2022·广东湛江·统考一模)已知在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,.
(1)求角A的大小;
(2)若,求周长的最大值.
57.(2022·广东湛江·统考一模)如图,在三棱柱中,平面平面,,,四边形是菱形,,是的中点.
(1)证明:平面;
(2)求二面角的余弦值.
58.(2022·广东湛江·统考一模)中医药传承数千年,治病救人济苍生.中国工程院院士张伯礼在接受记者采访时说:“中医药在治疗新冠肺炎中发挥了核心作用,能显著降低轻症病人发展为重症病人的几率.对改善发热、咳嗽、乏力等症状,中药起效非常快,对肺部炎症的吸收和病毒转阴都有明显效果.”2021年12月某地爆发了新冠疫情,医护人员对确诊患者进行积极救治.现有6位症状相同的确诊患者,平均分成A,B两组,A组服用甲种中药,B组服用乙种中药.服药一个疗程后,A组中每人康复的概率都为,B组3人康复的概率分别为,,.
(1)设事件C表示A组中恰好有1人康复,事件D表示B组中恰好有1人康复,求;
(2)若服药一个疗程后,每康复1人积2分,假设认定:积分期望值越高药性越好,请问甲、乙两种中药哪种药性更好?
59.(2022·广东湛江·统考一模)已知双曲线的离心率是,实轴长是8.
(1)求双曲线C的方程;
(2)过点的直线l与双曲线C的右支交于不同的两点A和B,若直线l上存在不同于点P的点D满足成立,证明:点D的纵坐标为定值,并求出该定值.
60.(2022·广东湛江·统考一模)已知函数,.
(1)当时,证明:当时,;
(2)若对,都,使恒成立,求实数a的取值范围.
61.(2023·广东湛江·统考一模)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.
(1)求A;
(2)若△ABC的面积为,,求a.
62.(2023·广东湛江·统考一模)已知,为数列的前n项和,.
(1)证明:数列为等比数列;
(2)设数列的前n项和为,证明:.
63.(2023·广东湛江·统考一模)如图,在四棱锥中,是边长为2的等边三角形,底面为平行四边形,且,,.
(1)证明:点在平面的正投影在直线上;
(2)求平面与平面夹角的余弦值.
64.(2023·广东湛江·统考一模)某工厂一台设备生产一种特定零件,工厂为了解该设备的生产情况,随机抽检了该设备在一个生产周期中的100件产品的关键指标(单位:),经统计得到下面的频率分布直方图:
(1)由频率分布直方图估计抽检样本关键指标的平均数和方差.(用每组的中点代表该组的均值)
(2)已知这台设备正常状态下生产零件的关键指标服从正态分布,用直方图的平均数估计值作为的估计值,用直方图的标准差估计值s作为估计值.
(i)为了监控该设备的生产过程,每个生产周期中都要随机抽测10个零件的关键指标,如果关键指标出现了之外的零件,就认为生产过程可能出现了异常,需停止生产并检查设备.下面是某个生产周期中抽测的10个零件的关键指标:
0.8
1.2
0.95
1.01
1.23
1.12
1.33
0.97
1.21
0.83
利用和判断该生产周期是否需停止生产并检查设备.
(ii)若设备状态正常,记X表示一个生产周期内抽取的10个零件关键指标在之外的零件个数,求及X的数学期望.
参考公式:直方图的方差,其中为各区间的中点,为各组的频率.
参考数据:若随机变量X服从正态分布,则,,,,.
65.(2023·广东湛江·统考一模)已知分别为椭圆的左、右焦点,椭圆E的离心率为,过且不与坐标轴垂直的直线与椭圆E交于A,B两点,的周长为8.
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)过且与垂直的直线与椭圆E交于C,D两点,求四边形ACBD面积的最小值.
66.(2023·广东湛江·统考一模)已知函数.
(1)证明:函数只有一个零点;
(2)在区间上函数恒成立,求a的取值范围.
参考答案:
1.B
【分析】通过取特殊集合,依次分析各选项即可.
【详解】对于A选项,由得,不妨设,则,故不满足,故A选项错误;
对于B选项,由得,显然,满足,故B选项正确;
对于C选项,由得,由A选项知其不满足,故C选项错误;
对于D选项,由,不妨设,显然,故不满足,故D选项错误.
故选:B.
2.B
【分析】根据成绩出现次数最多的为众数,根据从小到大第七个和第八个数据的平均数为中位数求解即可.
【详解】解:由茎叶图知,出现的数据最多的是,故众数为;
由于数据总数为14个,故中位数为第七个和第八个数据的平均数,即:
故选:B.
3.C
【分析】由题意可得,圆锥的侧面展开图是扇形,半径为母线8,弧长为圆锥底面周长,进而可得结果.
【详解】由题意可得,圆锥底面直径为,8半径为4,母线长为8,
圆锥的侧面展开图是扇形,半径为母线8,弧长为圆锥底面周长
扇形面积为:
故选:C
4.A
【分析】由伸缩变换求出的解析式,再由周期公式得出答案.
【详解】由题意可知,由,解得
故选:A
5.D
【分析】由,举反例和即可得出结果
【详解】,例如,但是数列不单调递增,故不充分;
数列单调递增,例如,但是,故不必要;
故选:D
6.A
【分析】利用已知条件结合抛物线的定义求解即可.
【详解】设,则,解得
故选:A
7.A
【分析】由指数函数和对数函数得单调性即可得出结果.
【详解】
所以
故选:A
8.A
【分析】由向量知识得出,再由等差数列的性质、勾股定理、椭圆的定义得出,最后由离心率公式得出答案.
【详解】因为,所以
由|BF2|,|AB|,|AF2|成等差数列,设
在中,,解得
即
由椭圆的定义得的周长为
即
在直角三角形中,,,则,故
即
故选:A
【点睛】关键点睛:解决本题的关键在于利用勾股定理、等差中项的性质、椭圆的定义得出的齐次方程,进而得出离心率.
9.C
【分析】直接求出.
【详解】因为集合,集合,所以.
故选:C.
10.B
【分析】根据复数代数形式的除法运算法则化简复数,即可判断;
【详解】解:因为,所以,所以的虚部是,
故选:B.
11.B
【分析】根据角的范围,求得,再根据两角和的正弦公式求得答案.
【详解】由,,得,
所以,
故选:B.
12.A
【分析】根据函数的奇偶性且判断函数值的范围,可判断A;利用函数的奇偶性可判断B,C;用特殊值验证,可判断D.
【详解】因为,所以函数为奇函数;
因为,又,所以,
故A正确;
因为,故是非奇非偶函数,
故B错误;
函数满足 为偶函数,故C错误;
因为,故D错误,
故选:A.
13.D
【分析】先求出内切圆半径为r,再分别利用三棱锥体积与圆柱体积公式即可求出总体积.
【详解】因为正三棱锥的底面边长为1,设其内切圆半径为r,由等面积法,可得:,解得:,所以其内切圆半径为.
由三棱锥体积与圆柱体积公式可得:.
故选:D.
14.D
【分析】先将4名教师分为3组,然后再分别派到甲、乙、丙三地,即可得解.
【详解】解:4名教师分为3组,有种方法,然后再分别派到甲、乙、丙三地,
共有种方案,所以共有36种选派方案.
故选:D.
15.C
【分析】根据斐波那契数列的性质进行求解即可.
【详解】由,得
.
故选:C.
16.A
【分析】将两个函数的解析式联立,消去,得到等式,问题转化为方程有两个不同的正实根,
根据这个等式运用常变量分离法,通过构造新函数,利用导数的性质进行求解即可.
【详解】由题设,当时,,令,
则,所以当时,,则单调递增;
当时,,则单调递减.又,,
所以当时,直线与的图象有两个交点,
即函数的图象与函数的图象有且只有两个交点.
故选:A.
【点睛】关键点睛:利用常变量分离法构造函数利用导数的性质是解题的关键.
17.A
【分析】根据复数的除法运算化简、计算,即可求得答案.
【详解】由,得,所以,
故选:A.
18.C
【分析】图中阴影部分表示,根据分式不等式求出的解集,利用指数不等式求出的解集,进而求出结果.
【详解】图中阴影部分表示,
由,得或,所以,
由,解得,所以,
故,
故选:C.
19.B
【分析】将两个0视为一个元素,将两个9也视为一个元素,共有4个元素进行全排列,即可得答案.
【详解】将两个0视为一个元素,将两个9也视为一个元素,所以共有(种)不同的结果,
故选:B.
20.D
【分析】根据向量的线性运算法则,求得,结合,即可求解.
【详解】如图所示,可得,
所以.
故选:D.
21.C
【分析】根据给定的几何体,求出正六棱台两底面积,再利用台体、柱体的体积公式计算作答.
【详解】依题意,花灯的体积等于上面的正六棱台体积与下面的正六棱柱体积的和,
正六棱台的两个底面积分别为,,
所以花灯的体积
.
故选:C
22.B
【分析】设直线的方程为,,联立方程后由根与系数关系可得,再由圆的性质及抛物线定义,可转化为求解即可.
【详解】由题可知,直线l的斜率存在.
设直线的方程为,.
由得,故.
又,,所以.
圆的圆心为,半径,
所以,.
又,,
所以,,
所以.
故选:B.
23.A
【分析】根据指数函数与对数函数的性质,得到,根据,求得,得到,进而求得,即可得到答案.
【详解】根据指数函数和对数函数的性质,可得:
,,,
又由,所以,故.
又,所以,所以.
故选:A.
24.C
【分析】根据题意利用赋值法求出、、、的值,推出函数的周期,结合,每四个值为一个循环,即可求得答案.
【详解】由,令,得,所以.
由为奇函数,得,所以,
故①.
又②,
由①和②得,即,
所以,③
令,得,得,
令,得,得.
又④,
由③-④得,即,
所以函数是以8为周期的周期函数,
故,
所以,
所以
,
故选:C.
【点睛】方法点睛:解决此类抽象函数的求值问题时,涉及到函数的性质,比如奇偶性和对称轴以及周期性等问题,综合性较强,有一定难度,解答时往往要采用赋值法求得某些特殊值,继而推出函数满足的性质,诸如对称性和周期性等,从而解决问题.
25.AC
【分析】根据复数的知识对选项进行分析,由此确定正确选项.
【详解】依题意,故A选项正确,B选项错误.
,C选项正确.
,D选项错误.
故选:AC
26.ABD
【分析】根据二项式定理的计算方法与性质即可计算出结果
【详解】对于A,二项式系数之和为,故A正确;
对于B,令,得,①
令,得,②
①+②,可得,∴,故B正确;
对于C,①-②,得,∴,故C错误;
对于D,令,得,令,得.
∴,故D正确.
故选:ABD
27.BC
【分析】直接对f(x)=x3-3lnx-1,求出导函数,利用列表法可以验证A、C、D;对于B:直接求出切线方程进行验证即可.
【详解】f(x)=x3-3lnx-1的定义域为,
令,得,
列表得:
x
(0,1)
1
(1,+∞)
-
0
+
f(x)
单减
单增
所以f(x)的极小值,也是最小值为f(1)=0,无极大值,在定义域内不单调;故C正确,A、D错误;
对于B:由f(1)=0及,所以y=f(x)在(1,f(1))处的切线方程,即.故B正确.
故选:BC
【点睛】导数的应用主要有:
(1)利用导函数几何意义求切线方程;
(2)利用导数研究原函数的单调性,求极值(最值);
(3)利用导数求参数的取值范围.
28.ACD
【分析】根据已知条件可得四边形是菱形, ,线面角的知识可判断A;根据圆锥的几何性质可判断B;求得,由此可判断C;由,,得,结合锥体体积求法可判断D.
【详解】如图,在梯形中,因为,,
,所以,又,所以四边形是菱形,所以,,
所以,即,,在将沿翻折至的过程中,与的大小保持不变,由线面角的定义可知,与平面所成角的最大值为,故A正确;
因为大小不变,所以在翻折的过程中,的轨迹在以为轴的一个圆锥的底面圆周上,而是的中位线,所以点的轨迹在一个截面圆锥的底面圆周上,的长度在变化,不变化,所以也在变化, 也在变化,所以圆的圆心不是点,故B不正确;
因为四边形是菱形, ,所以,当平面时,,因为,所以,所以,故C正确;
在翻折的过程中,的面积不变,显然当平面时,四面体的体积取得最大值,故D正确.
故选:ACD.
【点睛】本题考查了线面角、线面垂直的性质,解题国家大事要熟练掌握有关知识并能熟练应用,考查了学生分析问题、解决问题的能力及空间想象力.
29.AB
【分析】根据作差法,判断A;根据指数函数的单调性,判断B;举反例可说明C的正误;同样据反例,判断D.
【详解】对于A选项,因为,所以,故A正确;
对于B选项,因为函数在R上单调递增,所以,故B正确;
对于C选项,当时,不成立,故C不正确;
对于D选项,当,时,,故D不正确,
故选:AB.
30.AC
【分析】对于A选项,根据表格,进行数据分析,直接求概率;
对于B,C,D选项,进行独立性检验,计算后对照参数下结论.
【详解】解:补充完整列联表如下:
PM2.5
合计
64
16
80
10
10
20
合计
74
26
100
对于A选项,该市一天中,空气中PM2.5浓度不超过,且浓度不超过的概率估计值为,故A正确;
对于B选项,,故B不正确;
因为,根据临界值表可知,在犯错的概率不超过的条件下,
即有超过的把握认为该市一天空气中PM2.5浓度与浓度有关,故C正确,D错误.
故选:AC.
31.ABD
【分析】对于A选项:利用线面平行的判定定理证明出平面,即可判断;
对于B选项:先作出球面与侧面的交线为弧,再求弧长;
对于C,D选项:将沿翻折到与在同一平面作于点G,交于P.利用几何法判断出最小.解三角形求出最小值,即可判断C、D.
【详解】对于A选项:
因为平面即为平面,又因为,且平面,平面,所以平面,故A正确;
对于B选项:
该球面与侧面的交线为弧,是以为圆心,圆心角为的弧,所以弧长为,故B正确;
对于C,D选项:
将沿翻折到与在同一平面且点,D在直线的异侧,作于点G,交于P.由两点之间,直线最短.可得G、F重合时,最小.此时,设,则,
所以.
在中,,所以,则的最小值是,故C不正确,D正确.
故选:ABD.
32.BCD
【分析】设直线方程,并联立抛物线方程,利用根与系数的关系式,求得点M的横坐标,结合抛物线定义,可判断A;利用抛物线定义推得,由此判断B;
计算出弦长,可得的表达式,利用基本不等式求得其最小值,判断C;
求出的表达式,采用换元法,利用二次函数的单调性求得其最小值,判断D.
【详解】设,,,, ,
直线的方程为,则直线的方程为,
将直线的方程代入,化简整理得,
则,,
故,
所以,,
因为点A到直线l的距离,点B到直线l的距离,
点M到直线l的距离,
又,所以,故A错误;
因为,
所以以为直径的圆的圆心M到l的距离为,
即以为直径的圆与l相切,故B正确;
同理,,所以,,,
则,当且仅当时等号成立,故C正确;
.
设,则,,.
当时,即时,最小,这时,故D正确,
故选:BCD.
【点睛】本题考查了抛物线的焦点弦的性质,具有较强的综合性,要求学生有较好的计算能力和思维能力,解答时要注意直线方程的设法,以及联立后结合根与系数的关系式的化简,涉及到焦半径以及弦长和距离的计算,比较繁杂,要细心运算.
33.AC
【分析】求出身高的平均数,再根据的意义逐一分析判断即可.
【详解】身高的平均数为,
因为离群点的横坐标168小于平均值,纵坐标89相对过大,
所以去掉离群点后经验回归直线的截距变小而斜率变大,
所以,,所以A正确,B错误;
去掉离群点后成对样本数据的线性相关程度更强,拟合效果会更好,
所以,所以C正确,D错误.
故选:AC.
34.ABD
【分析】设点M为棱的中点,得到四边形为平行四边形,利用线面平行的判定定理,证得平面,可判定A正确;再得到四边形为菱形,求得截面的面积,可判定D正确;设的中点为N,证得,得到为与所成的角,利用余弦定理求得,可判定B正确;假设平面正确,得到,结合,证得平面,得到,进而判定C错误.
【详解】如图1所示,设点M为棱的中点,则平行且相等,所以四边形为平行四边形,
又,平面,平面,所以平面,故A正确;
由上可知,四边形为平面截正方体的截面,
易得,故四边形为菱形,
又其对角线,,故其面积为,故D正确;
设的中点为,连接,因为分别为与的中点,所以,
故为与所成的角,又,,
由余弦定理可得,
所以与所成的角为,故B正确;
如图2所示,假设平面正确,则,
又,,所以平面,得.
在正方形中,,显然不成立,所以假设错误,
即平面错误,故C错误.
故选:ABD.
35.ACD
【分析】由余弦函数周期的公式,可判定A正确;利用三角函数的图象变换,可判定B错误;根据在区间上单调递增,列出不等式组,求得的范围,得到当时,不等式有解,可判定C正确;由在区间上只有一个零点,列出不等式组,求得的范围,可判定D正确.
【详解】解:由余弦函数图象与性质,可得,得,所以A正确;
当时,可得,
将函数的图象向右平移个单位长度后得
,所以B错误;
若在区间上单调递增,则,
解得,
又因为,所以只有当时,此不等式有解,即,所以C正确;
若在区间上只有一个零点,则,解得,所以D正确.
故选:ACD.
36.AB
【分析】利用导数的几何意义求出切线方程即可求得可判断选项C,再根据可判断选项A,利用可判断选项B,根据向量共线的坐标表示与余弦定理可判断D.
【详解】由,得,所以,
则在点处的切线斜率为,
所以在点处的切线方程为,
又有,化简即可得切线方程为,
所以,所以,故C错误;
由,得,又,所以,故A正确;
由,得,
故,
由,得
所以,
所以,
所以,
设点A到x轴的距离为h,
则,
,
,
又,所以,故B正确;
由上可得,
因为,则,得,
,
所以,
解得,故D错误,
故选:AB.
【点睛】关键点点睛:解决本题的关键在于利用导数的几何意义求切点处切线方程为
.
37.(答案不唯一)
【分析】由平行关系设出直线方程,再由距离公式求出的范围,进而得出其方程.
【详解】设该直线方程为
由距离公式可知,解得或
则该直线可为
故答案为:(答案不唯一)
38.
【分析】先求出得到,即得解.
【详解】由题得
,
所以=5+1.5,所以,
所以=x+1.5,
当时,.
故答案为:
【点睛】结论点睛:回归方程经过样本中心点,注意灵活运用这个性质解题.
39.
【分析】由已知条件推出函数的周期,利用函数的周期和奇偶性求值即可.
【详解】y=f(x)的图象关于坐标原点对称,则
又,可得,即的周期为
故答案为:
40./-1.5
【分析】由向量平行的坐标表示进行计算.
【详解】由题意,.
故答案为:
41.
【分析】分析函数的零点情况,可确定符合题意的情况,从而得到不等式组,解得答案.
【详解】函数恒过点 ,且其图象开口向上,的零点为1,
当的零点至少有一个大于或等于1时,如图示:
函数的零点至多有两个,不符合题意,
故要使恰有3个零点,则函数在区间上存在两个零点,如图示,
故
解得,
故答案为:
42.
【分析】设右焦点为,连接,.判断出四边形为矩形.在中,解三角形求出,,利用椭圆的定义得到,即可求出离心率.
【详解】设右焦点为,连接,.
因为,即,可得四边形为矩形.
在中,,.
由椭圆的定义可得,所以,所以离心率.
故答案为:.
43./8.25
【分析】根据题意列出方程组,求出 的表达式,求出符合条件的,再根据在区间上有且只有一个极大值点,分类讨论确定的值是否适合题意,可得答案.
【详解】由题意知,,,,则,,,
其中,,
当时,,,;当时,,,.
又在区间上有且只有一个极大值点,所以,
得,即,所以.
当时,,,此时,此时有2个极大值点,舍去;
当时,,,此时,此时有1个极大值点,成立,
所以的最大值为,
故答案为:
44.
【分析】根据题意得,,再由等差数列前项和公式解决即可.
【详解】因为,
所以,
又因为,
所以,,
所以,
所以.
故答案为:
45.
【分析】根据三角函数的诱导公式和两角和的余弦公式,准确化简,即可求解.
【详解】由三角函数的诱导公式和两角和的余弦公式,可得:
.
故答案为:.
46.
【分析】求导得到,,,,则,解得答案.
【详解】,定义域为,所以,
故,;又,所以.
又,故,所以,所以.
故答案为:
【点睛】关键点睛:本题考查了函数的极值点问题,意在考查学生的计算能力,转化能力和综合应用能力,其中利用消元的思想解方程是解题的关键.
47.
【分析】利用向量运算求得,由此求得;利用来求得结果.
【详解】依题意,,
解得,所以.
.
故答案为:;
48. 0
【分析】第一空,根据题意结合等比数列的前n项和公式即可推出的表达式;第二空,将化为,利用二项式定理展开,化简即可求得答案.
【详解】由题意,,
所以
又为正整数,
所以除以17的余数为0,
故答案为:
【点睛】关键点睛:解答本题中函数迭代问题,要结合题设找到迭代规律,即可求出函数表达式,解决余数问题的关键在于将利用二项式定理展开化简转化为17的倍数的形式,即可求得答案.
49.(1);(2)
【分析】(1)中,利用正弦定理可得,进而得出答案;
(2)中,利用余弦定理可得.
【详解】(1)中,,即,解得,故;
(2)
中,,即,
化简得,解得.
50.(1)证明见解析;(2).
【分析】(1)利用证得结论成立.
(2)利用累加法求得的通项公式.
【详解】(1)依题意,所以,
故数列是首项为,公比为的等比数列,所以.
(2)由(1)得,所以,
所以
.
即.
51.(1)证明见详解;(2)
【分析】(1)利用面面垂直的性质定理证出平面,从而证出,再由线面垂直的性质定理证出,由线面垂直的判定定理即可证明.
(2)过作垂直,以为轴正方向,以为轴正方向,以为轴,建立空间直角坐标系,用向量法计算即可.
【详解】平面,,
又平面平面,
且平面平面,,
所以平面,,
又,平面.
(2)因为平面,,
又,所以
如图所示,过作垂直,以为轴正方向,
以为轴正方向,以为轴,建立空间直角坐标系,
则,,,,,
,,
设为平面的一个法向量,
则,即,
不妨取,解得,,
所以,
显然平面的一个法向量为,
,
解得,故的长为
52.(1);(2)分布列见解析,
【分析】(1)设事件,分别求出甲、乙同学选排球的概率,由相互独立事件同时发生的概率,即可得出结果.
(2)求出丙同学选排球的概率,X的可能取值为0,1,2,3,分别求出概率,进而可得结果.
【详解】(1)设A表示事件“甲同学选排球” B表示事件“乙同学选排球”
则
因为事件A,B相互独立,所以甲同学选排球且乙同学未选排球的概率为:
(2)设C表示事件“丙同学选排球”,则
X的可能取值为0,1,2,3则
;
X的分布列为
X
0
1
2
3
P
数学期望为
53.(1);(2)OP与OQ不垂直,答案见解析.
【分析】(1)利用点在曲线上和离心率,解出,进而得出双曲线方程;
(2)利用角平分线定理求出点坐标,联立直线与曲线D的方程,由根与系数的关系,结合平面向量的数量积得出结论.
【详解】(1)由题意得,即,解得,又,可得,故双曲线C的标准方程为;
(2)设角平分线与轴交于点,根据角平分线性质可得,
,,
设,联立方程,可得
,
即OP与OQ不垂直.
【点睛】关键点点睛:本题考查双曲线的标准方程,考查直线与椭圆的位置关系,考查平面向量的数量积,解决本题的关键点是利用角平分线定理求出∠F1MF2的角平分线与轴交点,利用直线与曲线方程联立写出根与系数的关系,借助于平面向量的数量积得出结论,考查学生逻辑思维能力和计算能力,属于中档题.
54.(1);(2)见解析
【分析】(1)构造函数,求导,分类讨论得函数最值即可求解;(2)由题意得,,等价证明,令,构造函数求导证明即可
【详解】(1)令,
当 恒成立,在R上单调递增,,当 不合题意,故舍去
当 则,故当 ,单调递减;当 ;单调递增,故
令,故在 递增,在递减,故即即,故即
故a的取值集合为
(2)方程f(x)-g(x)=0有两个不同的根x1,x2
不妨令x1
因为,故,故单调递增,得证
【点睛】本题关键是利用,,等价证明,构造函数证明
55.(1);
(2),证明见解析.
【分析】(1)利用等比数列的通项公式进行求解即可;
(2)运用裂项相消法进行运算证明即可.
【详解】(1)设等比数列的公比是q,首项是.
由,可得.
由,可得,所以,
所以;
(2)证明:因为,
所以
.
又,所以.
56.(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理,角化边,结合余弦定理求得,即可得答案;
(2)由余弦定理可得,配方后利用基本不等式可求得,从而求得三角形周长的最大值.
【详解】(1)由正弦定理,得,即,
由余弦定理得,,
又,所以.
(2)由和(1)可知,
则,
得,即,
所以(当且仅当时,取得等号),
所以周长的最大值为.
57.(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)连接,证明出平面,可得出,由可得出,由已知条件结合线面垂直的判定定理可证得平面,由此可得出平面;
(2)连接,证明出平面,设,然后以点为坐标原点,、、所在直线分别为、、轴建立空间直角坐标系,利用空间向量法可求得二面角的余弦值.
【详解】(1)证明:连接,因为四边形是菱形,则,
因为,故为等边三角形,所以.
因为平面平面,平面平面,平面,所以平面,
平面,所以.
因为,所以.
又,且,所以平面,所以平面.
(2)解:连接,因为,,是的中点,所以.
又因为平面平面,平面平面,平面,所以平面.
设,因为,以点为坐标原点,、、所在直线分别为、、轴建立如下图所示的空间直角坐标系,
则、、、,
,,.
设平面的法向量是,
则,取,可得.
设平面的法向量是,
则,取,可得.
所以,
由图可知,二面角为钝角,因此,二面角的余弦值是.
58.(1)
(2)甲种中药药性更好
【分析】(1)分别计算出示A组中恰好有1人康复, B组中恰好有1人康复的概率,根据相互独立事件同时发生的概率的计算方法,求得答案;
(2)根据二项分布的期望公式求得A组中服用甲种中药康复人数积分的期望值,再计算出B组中服用乙种中药康复人数积分的期望值,比较可得答案.
【详解】(1)依题意有,,
.
又事件C与D相互独立,
则,
所以.
(2)设A组中服用甲种中药康复的人数为,则,
所以.
设A组的积分为,则,
所以.
设B组中服用乙种中药康复的人数为,则的可能取值为:0,1,2,3,
,
,
,
,
故的分布列为
0
1
2
3
所以,
设B组的积分为,则,
所以,
因为,
所以甲种中药药性更好.
59.(1);
(2)证明见解析,定值为.
【分析】(1)根据双曲线的离心率公式、实轴长的定义进行求解即可;
(2)设出直线l的方程与双曲线的方程联立,利用一元二次方程根与系数关系、根的判别式进行求解证明即可.
【详解】(1)依题意得,
解得所以双曲线C的方程是.
(2)证明:设,,,直线l的方程为.
将直线方程代入双曲线方程,化简整理得,
,
则,.
要使直线与双曲线的右支有两个不同的交点A和B,则应满足
即解得.
由,得,故,
所以.
又,
所以点D的纵坐标为定值.
【点睛】关键点睛:利用一元二次不等式的根与系数的关系进行求解是解题的关键.
60.(1)证明见解析;
(2).
【分析】(1)通过构造函数利用导数证明、,利用放缩法进行证明即可;
(2)构造函数利用二次求导法得到,再通过构造函数,利用导数的性质进行求解即可.
【详解】(1)当时,.
令,则,
所以在上单调递增,且,
所以,即.
令,则,所以在上单调递减,在上单调递增,且,所以,
所以.
所以当时,有,
所以当时,.
(2)因为,使恒成立,令,
只需,即在上恒成立,.
整理得.(*).
设,则,设,
又,可得时,,单调递增;时,,单调递减,因此当时,有最小值,
所以在R上单调递增.
所以(*)式即,所以,即.
设,,则,令,解得.
当时,,函数单调递增;当时,,函数单调递减.
所以,所以.
所以实数a的取值范围为
【点睛】关键点睛:通过构造函数,利用二次求导法是解题的关键.
61.(1)
(2)
【分析】(1)化简得到,根据正弦定理得到,得到答案.
(2)根据面积公式得到,再利用余弦定理计算得到答案.
【详解】(1),
所以,故.
由正弦定理得,又,
所以,
故,
,,所以,即,,故.
(2),所以.
由余弦定理可得,
所以
62.(1)证明见解析
(2)证明见解析
【分析】(1)取计算,得到,得到证明.
(2)确定,变换,利用裂项求和计算得到证明.
【详解】(1),,.
由,得,
,
所以,故,
所以数列是以6为首项,2为公比的等比数列.
(2),
故,
所以
.
63.(1)证明见解析
(2).
【分析】(1)过点在平面内作垂直于,交的延长线于点,连接.由,,得,又,得平面,根据“边边边”判定,由,得,得平面,即可解决;
(2)以为坐标原点,分别以所在直线为轴建立如图所示的空间直角坐标系,由,,根据空间向量法求角解决即可.
【详解】(1)
证明:如图,过点在平面内作垂直于,交的延长线于点,连接.
因为,,
所以.
又,平面,且,
所以平面.
又平面,
所以,即.
因为,,
所以
又因为,
所以,故.
因为为等边三角形,所以.
又,
所以.
又,
所以.
又平面,且,
所以平面,
所以点为点在平面的正投影,
又点在直线上,
所以点在平面的正投影在直线上.
(2)由(1)得两两垂直,以为坐标原点,分别以所在直线为轴建立如图所示的空间直角坐标系.
由题意可得.
又,
所以,,,,
所以,,.
设为平面的法向量,
所以 ,即,
令,可得.
设为平面的法向量,
所以,即,
令,可得,
所以,
所以平面与平面夹角的余弦值为.
64.(1)
(2)(i)需停止生产并检查设备;(ii),
【分析】(1)根据频率分布直方图结合平均数的计算公式,即可求得,继而结合方差的计算公式求得;
(2)(i)根据,,确定,,判断抽查的零件关键指标有无在之外的情况,即可得结论;(ii)求出抽测一个零件关键指标在之外的概率,确定,根据二项分布的概率公式以及期望公式,即可求得答案.
【详解】(1)由频率分布直方图,得.
.
(2)(i)由(1)可知,,
所以,,
显然抽查中的零件指标,故需停止生产并检查设备.
(ii)抽测一个零件关键指标在之内的概率为,
所以抽测一个零件关键指标在之外的概率为,
故,所以,
X的数学期望.
65.(1)
(2).
【分析】(1)根据题意得到,结合椭圆的定义求得,再由,求得,即可求得椭圆E的标准方程;
(2)直线的方程为,联立方程组得到,,利用弦长公式求得,再由由直线的方程为,联立方程组得到,, 求得, 进而得出四边形的面积,结合基本不等式,即可求解.
【详解】(1)解:由题意,椭圆的离心率为,可得,
又由椭圆的定义,可知,所以,所以,
又因为,所以,
所以椭圆E的标准方程为.
(2)解:设,直线的方程为,
由,整理得,
则有,,
故,
又由直线的方程为,设,,
联立方程组,整理得,
则有,,
则,
所以四边形的面积:
,
因为,
当且仅当时,等号成立,
所以,
综上,四边形ACBD面积的最小值为.
【点睛】方法技巧:求解圆锥曲线的最值问题的解答策略与技巧:
1、几何方法:若题目中的条件和结论能明显体现几何特征和意义,则考虑利用圆、圆锥曲线的定义、图形,以及几何性质求解;
2、代数方法:当题目给出的条件和结论的几何特征不明显,则可以建立目标函数,再求这个目标函数的最值(或值域),常用方法:①配方法;②基本不等式;③单调性法;④三角换元法;⑤导数法等,要特别注意自变量的取值范围.
66.(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)由题意可判断,然后说明当时无零点;当时,利用导数判断函数单调性,进而说明函数零点只有一个;
(2)将变为,从而构造函数,再利用导数判断函数的单调性,分时和时两种情况讨论不等式是否恒成立,结合,即可求得答案.
【详解】(1)证明:由可得,
当时,,,所以,
故,故在区间上无零点.
当时,,而,,且等号不会同时取到,
所以,
所以当时,函数单调递增,所以,
故函数在区间上有唯一零点0,
综上,函数在定义域上有唯一零点.
(2)由在区间上恒成立,得,
即在区间上恒成立.
设,则在区间上恒成立,
而,
,则.
设,则,当时,,
所以函数在区间上单调递增,故在区间上,,
即在区间上,
设函数,则,
所以函数在区间上单调递增,
故在区间上,即在区间上,,
所以在区间上,,即,
所以在区间上函数单调递增.
当时,,故在区间上函数,
所以函数在区间上单调递增.
又,故,即函数在区间上恒成立.
当时,,
,
故在区间上函数存在零点,即,
又在区间上函数单调递增,
故在区间上函数,所以在区间上函数单调递减,
又,所以在区间上函数,与题设矛盾.
综上,a的取值范围为.
【点睛】方法点睛:解答函数不等式恒成立问题的方法:(1)分离参数,即将不等式中所含参数分离出来,然后构造函数,将问题转化为利用导数求函数的最值问题;(2)将不等式变形为不等式一侧为0,直接构造函数,利用导数判断该函数的单调性,利用函数单调性解决恒成立问题;(3)将不等式变形,再利用放缩法转化为较常见形式的不等式,结合导数解决问题.
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