
一、選擇題:本題共8小題,每小題5分,共40分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的.
1.(本題5分)(23-24高一下·湖南長沙·期中)已知向量,且,則( )
A.B.C.D.
2.(本題5分)(23-24高三上·天津·期中)“”是“”的( )
A.充分而不必要條件B.必要而不充分條件
C.充要條件D.既不充分也不必要條件
3.(本題5分)(22-23高一·全國·隨堂練習(xí))為了得到函數(shù)的圖象,只需將函數(shù)的圖象上各點(diǎn)( ).
A.橫坐標(biāo)伸長為原來的倍,縱坐標(biāo)不變
B.橫坐標(biāo)縮短為原來的,縱坐標(biāo)不變
C.縱坐標(biāo)伸長為原來的倍,橫坐標(biāo)不變
D.縱坐標(biāo)縮短為原來的,橫坐標(biāo)不變
4.(本題5分)(22-23高三上·安徽阜陽·階段練習(xí))如圖所示,九連環(huán)是中國傳統(tǒng)民間智力玩具,以金屬絲制成9個(gè)圓環(huán),解開九連環(huán)最少需要移動(dòng)256次,且九連環(huán)的解下和套上是一對(duì)逆過程.九連環(huán)把玩時(shí)按照一定的程序反復(fù)操作,可以將九個(gè)環(huán)全部從框架上解下或者全部套上.若將第n個(gè)圓環(huán)解下最少需要移動(dòng)的次數(shù)記為,已知,按規(guī)則有,則解下第6個(gè)圓環(huán)最少需要移動(dòng)的次數(shù)為( )
A.63B.64C.31D.32
5.(本題5分)(22-23高二下·重慶渝中·階段練習(xí))央視評(píng)價(jià)重慶是“最寵游客的城市.”現(xiàn)有甲?乙兩位游客慕名來到重慶旅游,準(zhǔn)備從洪崖洞?磁器口?長江三峽?大足石刻和天生三橋五個(gè)著名旅游景點(diǎn)中隨機(jī)選擇一個(gè)景點(diǎn)游玩,記事件A為“甲和乙至少一人選擇洪崖洞”,事件B為“甲和乙選擇的景點(diǎn)不同”,則( )
A.B.C.D.
6.(本題5分)(22-23高一下·山東棗莊·期末)一個(gè)圓臺(tái)的上、下底面的半徑分別為1,4,母線長為5,則該圓臺(tái)的側(cè)面積為( )
A.B.C.D.
7.(本題5分)(23-24高二上·江蘇泰州·階段練習(xí))已知是橢圓的左右焦點(diǎn),若上存在不同兩點(diǎn),,使得,則該橢圓的離心率的取值范圍為( )
A.B.C.D.
8.(本題5分)(23-24高一上·廣東茂名·期末)已知,則( )
A.B.C.D.
二、選擇題:本題共3小題,每小題6分,共18分.在每小題給出的選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求.全部選對(duì)的得6分,部分選對(duì)的得部分分,有選錯(cuò)的得0分.9.(本題9.(本9.(本題6分)(22-23高一下·福建福州·期中)若復(fù)數(shù),則下列說法正確的是( )
A.在復(fù)平面內(nèi)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位于第四象限B.
C.D.的共軛復(fù)數(shù)
10.(本題6分)(2024·重慶·模擬預(yù)測(cè))已知定義在R上的奇函數(shù)滿足:,則( )
A.B.
C.D.
11.(本題6分)(2024·吉林延邊·一模)如圖,在多面體中,底面是邊長為的正方形,平面,動(dòng)點(diǎn)在線段上,則下列說法正確的是( )
A.
B.存在點(diǎn),使得平面
C.三棱錐的外接球被平面所截取的截面面積是
D.當(dāng)動(dòng)點(diǎn)與點(diǎn)重合時(shí),直線與平面所成角的余弦值為
三、填空題:本題共3小題,每小題5分,共15分.
12.(本題5分)(2024·江蘇南京·二模)已知集合,,則集合的元素個(gè)數(shù)為 .
13.(本題5分)(2024·河南商丘·模擬預(yù)測(cè))在中,角的對(duì)邊分別為,為線段延長線上一點(diǎn),平分,且直線與直線相交于點(diǎn),則 .
14.(本題5分)(22-23高二上·河北保定·階段練習(xí))在等腰直角三角形ABC中,AB=AC=1,點(diǎn)P是邊AB上異于A,B的一點(diǎn),光線從點(diǎn)P出發(fā),經(jīng)BC,CA反射后又回到點(diǎn)P,如圖所示,若光線QR經(jīng)過的重心G,則AP= .直線PQ的斜率為
四、解答題:本題共5小題,共77分.解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟.
15.(本題13分)(22-23高二下·福建泉州·期末)學(xué)生的學(xué)習(xí)除了在課堂上認(rèn)真聽講,還有一個(gè)重要環(huán)節(jié)就是課后自主學(xué)習(xí),人們普遍認(rèn)為課后自主學(xué)習(xí)時(shí)間越多學(xué)習(xí)效果越好.某權(quán)威研究機(jī)構(gòu)抽查了部分高中學(xué)生,對(duì)學(xué)生每天花在數(shù)學(xué)上的課后自主學(xué)習(xí)時(shí)間(分鐘)和他們的數(shù)學(xué)成績(分)做出了調(diào)查,得到一些數(shù)據(jù)信息并證實(shí)了與正相關(guān).“學(xué)霸”小李為了鼓勵(lì)好朋友小王和小張努力學(xué)習(xí),拿到了該機(jī)構(gòu)的一份數(shù)據(jù)表格如下(其中部分?jǐn)?shù)據(jù)被污染看不清),小李據(jù)此做出了散點(diǎn)圖如下,并計(jì)算得到,,的方差為350,的相關(guān)系數(shù)().
(1)請(qǐng)根據(jù)所給數(shù)據(jù)求出的線性經(jīng)驗(yàn)回歸方程,并由此預(yù)測(cè)每天課后自主學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)時(shí)間達(dá)到100分鐘時(shí)的數(shù)學(xué)成績;
(2)受到小李的鼓勵(lì),小王和小張決定在課后花更多的時(shí)間在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)上,小張把課后自主學(xué)習(xí)時(shí)間從20分鐘增加到60分鐘,而小王把課后自主學(xué)習(xí)時(shí)間從60分鐘增加到100分鐘.經(jīng)過幾個(gè)月的堅(jiān)持,小張的數(shù)學(xué)成績從50分提升到90分,但小王的數(shù)學(xué)成績卻只是從原來的100分提升到了115分.小王覺得很迷惑,課后學(xué)習(xí)時(shí)間每天同樣增加了40分鐘,為什么自己的成績僅僅提升了十幾分呢,為什么實(shí)際成績跟預(yù)測(cè)的成績差別那么大呢?
①請(qǐng)根據(jù)你對(duì)課后自主學(xué)習(xí)時(shí)間與數(shù)學(xué)成績的關(guān)系的看法及對(duì)一元回歸模型的理解,解答小王的疑惑;
②小李為了解答小王的疑惑,想辦法拿到了上表中被污染的數(shù)據(jù)如下.據(jù)此,請(qǐng)?jiān)谏蠄D中補(bǔ)齊散點(diǎn)圖,并給出一個(gè)合適的經(jīng)驗(yàn)回歸方程類型(不必求出具體方程,不必說明理由).
附:回歸方程中斜率和截距的最小二乘估計(jì)公式分別為.
16.(本題15分)(23-24高二下·江西宜春·期中)已知函數(shù).
(1)討論的單調(diào)性;
(2)當(dāng)時(shí),恒成立,求的取值范圍;
17.(本題15分)(2024·河南商丘·模擬預(yù)測(cè))如圖,在三棱柱中,為底面的重心,點(diǎn)分別在棱上,且
(1)求證:平面;
(2)若底面,且三棱柱的各棱長均相等,求平面與平面DOG的夾角的余弦值.
18.(本題17分)(23-24高三上·四川成都·開學(xué)考試)已知雙曲線的離心率為,左焦點(diǎn)到雙曲線的漸近線的距離為,過點(diǎn)作直線與雙曲線的左、右支分別交于點(diǎn),過點(diǎn)作直線與雙曲線的左、右支分別交于點(diǎn),且點(diǎn)關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱.
(1)求雙曲線的方程;
(2)求證:直線過定點(diǎn).
19.(本題17分)(2024·湖南·一模)已知為非零常數(shù),,若對(duì),則稱數(shù)列為數(shù)列.
(1)證明:數(shù)列是遞增數(shù)列,但不是等比數(shù)列;
(2)設(shè),若為數(shù)列,證明:;
(3)若為數(shù)列,證明:,使得.
編號(hào)
14
15
16
17
18
x
85
90
100
110
120
y
113
114
117
119
119
參考答案:
1.D
【分析】根據(jù)平面共線向量的坐標(biāo)表示求出t,進(jìn)而求出,可求解其模長.
【詳解】由,得,解得,
所以,則,
故.
故選:D
2.B
【分析】解不等式,根據(jù)解集間的關(guān)系及充分條件與必要條件的概念判斷可得出結(jié)論.
【詳解】不等式,即或,解得或,
不等式,即,解得或,
因?yàn)榛?或
因此,“”是“”的必要而不充分條件,
故選:B.
3.D
【分析】由對(duì)圖象的影響可得.
【詳解】先將函數(shù)的圖象上所有點(diǎn)的縱坐標(biāo)伸長到原來的倍,
橫坐標(biāo)不變,得到函數(shù)的圖象,
再將函數(shù)的圖象上所有點(diǎn)的縱坐標(biāo)縮短到原來的,
橫坐標(biāo)不變,得到函數(shù)的圖象,
即將函數(shù)的圖象上所有點(diǎn)的縱坐標(biāo)縮短到原來的,
橫坐標(biāo)不變,得到函數(shù)的圖象,
故選:D.
4.C
【分析】根據(jù)依次計(jì)算得到,,得到答案.
【詳解】由題意:,
;;
;;
;;
,所以,
則解下第6個(gè)圓環(huán)最少需要移動(dòng)的次數(shù)為.
故選:C.
5.C
【分析】根據(jù)條件概率的計(jì)算公式即可求得答案.
【詳解】由題意知事件A:“甲和乙至少一人選擇洪崖洞”包含種情況,
事件:“甲和乙選擇的景點(diǎn)不同,且恰有一人選擇洪崖洞”包含種,
所以,
故選:C
6.B
【分析】利用圓臺(tái)的側(cè)面積公式求解即可
【詳解】設(shè)圓臺(tái)的上、下底面的半徑為,母線長為,
所以,
.
故選:B.
7.D
【分析】延長交橢圓于,則有,設(shè)直線的方程,聯(lián)立直線與橢圓的方程,再由韋達(dá)定理可知,,由,可得,從而得,,即可得答案.
【詳解】解:延長交橢圓于,根據(jù)橢圓的對(duì)稱性,則,,
設(shè)直線的方程,,,
聯(lián)立,整理得:,
則,,
由,則,
整理得:,
則,
即,
∴橢圓的離心率,
∴橢圓的離心率的取值范圍.
故選:D
8.B
【分析】利用同角的三角函數(shù)平方關(guān)系及輔助角公式化簡后,代入求值即可.
【詳解】由,故不妨設(shè)為銳角,則,
則
,
所以.
故選:B.
9.AD
【分析】根據(jù)復(fù)數(shù)的幾何意義、復(fù)數(shù)模的公式、復(fù)數(shù)的四則運(yùn)算及共軛復(fù)數(shù)的定義求解即可.
【詳解】由,
在復(fù)平面內(nèi)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)為,位于第四象限,故A正確;
,故B錯(cuò)誤;
,故C錯(cuò)誤;
的共軛復(fù)數(shù),故D正確.
故選:AD.
10.AB
【分析】對(duì)A:令,結(jié)合函數(shù)是奇函數(shù),即可求得結(jié)果;對(duì)B:令,結(jié)合函數(shù)是奇函數(shù),即可判斷;對(duì)C:根據(jù)B中所求,即可判斷;對(duì)D:取滿足題意的特殊函數(shù),即可判斷.
【詳解】對(duì)A:對(duì),令,可得,
又在R上是奇函數(shù),故,解得,故A正確;
對(duì)B:對(duì),令,可得,
又在R上是奇函數(shù),故,即,
由A可知,,故,故B正確;
對(duì)C:因?yàn)?,則即,
則,即,故C錯(cuò)誤;
對(duì)D:由C可知,為周期為的奇函數(shù),
不妨畫出滿足題意的一個(gè)的圖象如下所示:
顯然,故D錯(cuò)誤.
故選:AB.
11.ABD
【分析】
由面面垂直的性質(zhì)定理可判斷選項(xiàng)A;由線面平行的判定定理和性質(zhì)定理可判斷選項(xiàng)B;由截面是的外接圓及正弦定理可判斷選項(xiàng)C;由面面垂直的判定定理、面面垂直的性質(zhì)及余弦定理可判斷選項(xiàng)D;
【詳解】設(shè),連接,令中點(diǎn)為,連接,如圖所示:
由底面是正方形可得:是的中點(diǎn),且;
由平面,平面,平面,
可得平面平面,;
由,,可得四邊形為矩形.
對(duì)于選項(xiàng)A:由,平面平面,
且平面平面,面,可得面,
又面,所以,故選項(xiàng)A正確;
對(duì)于選項(xiàng)B: 因?yàn)樵诰匦沃?
所以四邊形是平行四邊形,則直線
因?yàn)槠矫?平面,則面.
故當(dāng)是線段的中點(diǎn)時(shí),直線面,故B正確;
對(duì)于選項(xiàng)C:因?yàn)樵谥校?
所以,
由正弦定理得:的外接圓直徑,
則半徑為,圓面積為,
因?yàn)槿忮F的外接球的球心在過點(diǎn)且與平面垂直的直線上,且四邊形為矩形,
所以點(diǎn)在三棱錐的外接球上.
所以三棱錐的外接球被平面所截取的截面是的外接圓,
因此三棱錐的外接球被平面所截取的截面面積是,故C錯(cuò)誤.
對(duì)于選項(xiàng)D:因?yàn)槊?,平?
所以面平面,
所以在平面內(nèi)的射影在直線上,
即直線與平面所成角為.
在中,,
故選項(xiàng)D正確;
故選:ABD.
12.2
【分析】利用列舉法求解集合,即可求解.
【詳解】當(dāng)時(shí),,2,4,分別為,均不能滿足,
當(dāng)時(shí),時(shí)可滿足,
時(shí),,時(shí),均不滿足,
當(dāng)時(shí),可滿足,時(shí),,時(shí),均不滿足,
所以,故集合的元素有2個(gè),
故答案為:2
13.
【分析】利用余弦定理計(jì)算及,的值,在中使用兩角差的正弦公式計(jì)算即可.
【詳解】如圖所示,因?yàn)?,所以?br>在中,由余弦定理得,
即,故,
由余弦定理得,
所以
又因?yàn)橹本€平分,所以,
所以,
所以,
化簡得.
故答案為:.
14. 2
【分析】根據(jù)已知,利用對(duì)稱性、重心的性質(zhì),求出對(duì)稱點(diǎn)坐標(biāo),聯(lián)立直線方程進(jìn)行求解.
【詳解】
建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系,可得,,
所以直線的方程為,的重心G的坐標(biāo)為,
設(shè)點(diǎn),,分別是點(diǎn)關(guān)于直線BC和y軸的對(duì)稱點(diǎn),
連接,所以,設(shè),則有
,解得,所以,
由光的反射原理可知,四點(diǎn)共線,所以,
即,解得,此時(shí),
所以,,,直線的方程為,
聯(lián)立直線的方程與的方程有:,解得,
即,所以直線PQ的斜率為.
故答案為:,2.
15.(1),140分
(2)①答案見解析;②答案見解析
【分析】(1)先求出平均數(shù),利用最小二乘法求出回歸方程,代入數(shù)據(jù)即可預(yù)測(cè);
(2)①根據(jù)回歸方程的含義及統(tǒng)計(jì)知識(shí)解答疑惑即可;②補(bǔ)齊散點(diǎn)圖,根據(jù)所學(xué)函數(shù)選擇非線性回歸方程即可.
【詳解】(1),
,又的方差為,
所以,
,故,當(dāng)時(shí),,
故預(yù)測(cè)每天課后自主學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)時(shí)間達(dá)到100分鐘時(shí)的數(shù)學(xué)成績?yōu)?40分;
(2)①(i)所求的經(jīng)驗(yàn)回歸方程依據(jù)的樣本數(shù)據(jù)時(shí)間范圍在20~80分鐘,
當(dāng)時(shí)間范圍擴(kuò)大后,之間不一定還符合該方程,所以預(yù)測(cè)與實(shí)際情況可能會(huì)有較大的差別;
(ii)事實(shí)上,樣本數(shù)據(jù)時(shí)間在70分鐘以后,對(duì)應(yīng)成績的增速已有明顯減緩的趨勢(shì),
因此當(dāng)時(shí)間范圍擴(kuò)大后,相關(guān)系數(shù)會(huì)降低,所求經(jīng)驗(yàn)回歸方程模型不一定適合.
(iii)小李所拿到的樣本數(shù)據(jù)的缺失可能使得回歸模型不恰當(dāng),還應(yīng)收集更多的樣本數(shù)據(jù)分析,
(iv)如果原來成績較低,通過增加學(xué)習(xí)時(shí)間可以有效提高成績,但是當(dāng)成績提高到一定程度時(shí)(如110分以上),想要通過延長學(xué)習(xí)時(shí)間來提高學(xué)習(xí)成績就比較困難了,需要想別的辦法.
② 補(bǔ)齊散點(diǎn)圖如圖:
合適的回歸模型如,,,等,
答案不唯一,只要能體現(xiàn)出增長速度逐漸變緩即可.
16.(1)答案見解析
(2)
【分析】(1)求,分,,討論的單調(diào)性;
(2)分離參數(shù)得,求最小值即可.
【詳解】(1)由題意可知的定義域?yàn)椋?br>,
令,則,
①當(dāng)時(shí),,在上恒成立,在上單調(diào)遞減.
②當(dāng)時(shí),, 時(shí),,時(shí),,時(shí),,
故在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減.
③當(dāng)時(shí),,時(shí),,時(shí),,時(shí),,
故在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減.
綜上:當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減.
②當(dāng)時(shí),在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減.
③當(dāng)時(shí),在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減.
(2)當(dāng)時(shí),恒成立,故,
所以,即,
由得,
令(),
則,
令,則,在單調(diào)遞增,
則,即在恒成立,故在單調(diào)遞增.
所以,故在恒成立.
由在單調(diào)遞增,而,,故.
17.(1)證明見解析
(2)
【分析】(1)根據(jù)線面平行的判斷定理,轉(zhuǎn)化為證明線線平行,利用平行線比例關(guān)系,構(gòu)造輔助線,即可證明;
(2)根據(jù)底面特點(diǎn),建立空間直角坐標(biāo)系,分別求平面與平面的法向量,根據(jù)向量公式求二面角的余弦值.
【詳解】(1)如圖,連接并延長,交于,延長線段,交于,連接.
因?yàn)闉榈酌娴闹匦?,所以?br>又,
所以,所以,
所以.
因?yàn)?,所以?br>所以.
因?yàn)槠矫妫矫妫?br>所以平面.
(2)取的中點(diǎn)為,連接.
因?yàn)榈酌妫胰庵母骼忾L均相等,
所以直線兩兩互相垂直.
以為坐標(biāo)原點(diǎn),所在直線分別為軸建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系,
設(shè)三棱柱的棱長為6,則,
所以.
設(shè)平面的法向量為,
則,即,可取
易知平面的一個(gè)法向量為.
設(shè)平面與平面的夾角為,
則,
即平面與平面的夾角的余弦值為.
18.(1)
(2)證明見解析
【分析】(1)由條件列關(guān)于的方程,解方程求,由此可得雙曲線方程;
(2)設(shè),分別聯(lián)立直線,與雙曲線方程,結(jié)合關(guān)于系數(shù)關(guān)系求點(diǎn)和點(diǎn)坐標(biāo),利用點(diǎn)斜式表示直線的方程,再證明直線過定點(diǎn).
【詳解】(1)設(shè)雙曲線的半焦距為,則,
由已知,故,即,
所以漸近線方程為.
又到雙曲線的漸近線的距離為,則,
所以.
所以雙曲線的方程為.
(2)設(shè),
若,則,
故,
直線的方程為,
若,設(shè)直線的方程為,
直線的方程與雙曲線聯(lián)立,
.
又,則
所以,即.
同理,
則,
則直線方程為,
令,則,
即
所以直線過定點(diǎn).
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:解決直線與雙曲線的綜合問題時(shí),要注意:
(1)注意觀察應(yīng)用題設(shè)中的每一個(gè)條件,明確確定直線、雙曲線的條件;
(2)強(qiáng)化有關(guān)直線與雙曲線聯(lián)立得出一元二次方程后的運(yùn)算能力,重視根與系數(shù)之間的關(guān)系、弦長、斜率、三角形的面積等問題.
19.(1)證明見解析
(2)證明見解析
(3)證明見解析
【分析】(1)得到,證明出不合題意,符合要求,從而得到,結(jié)合得到,得到為遞增數(shù)列,并得到不是常數(shù),證明出結(jié)論;
(2)得到,利用放縮得到,結(jié)合證明出結(jié)論;
(3)得出,結(jié)合累加法得到,得到不等式,求出答案.
【詳解】(1),
故為公差為的等差數(shù)列,所以,
若,則當(dāng)時(shí),,不合題意,
若,則,滿足要求,
,
因?yàn)?,所以,故,故?shù)列為遞增數(shù)列,
,由于為遞增數(shù)列,故不是常數(shù),
不是常數(shù),故數(shù)列是遞增數(shù)列,但不是等比數(shù)列;
(2)因?yàn)闉閿?shù)列,所以,故,
因?yàn)椋?br>所以,
因?yàn)椋?br>當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),等號(hào)成立,所以;
(3)因?yàn)闉閿?shù)列,
所以,
所以,
令,則,解得,
所以,使得.
【點(diǎn)睛】思路點(diǎn)睛:數(shù)列不等式問題,常常需要進(jìn)行放縮,放縮后結(jié)合等差或等比公式進(jìn)行求解,又或者放縮后可使用裂項(xiàng)相消法進(jìn)行求和,常常使用作差法和數(shù)學(xué)歸納法,技巧性較強(qiáng).
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