1.設(shè)兩個(gè)向量和,其中為實(shí)數(shù).若,則的取值范圍是( )
A.B.C.D.
2.已知三棱錐的三條側(cè)棱、、兩兩互相垂直,是的垂心.若,,則( )
A.B.2C.D.
3.設(shè)a,b,c為實(shí)數(shù),記集合若{S},{T}分別為集合S,T 的元素個(gè)數(shù),則下列結(jié)論不可能的是( )
A.{S}=1且{T}=0B.{S}=1且{T}=1C.{S}=2且{T}=2D.{S}=2且{T}=3
4.在棱長(zhǎng)為的正方體中,為正方形的中心,,,分別為,,的中點(diǎn),則四面體的體積為( )
A.B.C.D.
5.已知函數(shù)的定義域?yàn)闉槠婧瘮?shù),為偶函數(shù),當(dāng)時(shí),,若,則( )
A.B.
C.D.
6.已知函數(shù)滿足:,且當(dāng)時(shí),,若存在實(shí)數(shù),使得關(guān)于的方程有且僅有四個(gè)不等實(shí)根,則實(shí)數(shù)的取值范圍是( ).
A.B.C.D.
7.已知定義在上的奇函數(shù)滿足,當(dāng)時(shí),.若函數(shù)在區(qū)間上有10個(gè)零點(diǎn),則實(shí)數(shù)m的取值范圍是( )
A.B.C.D.
8.如圖,正方體的棱長(zhǎng)為,線段上有兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),,且,點(diǎn),分別為,的中點(diǎn),在側(cè)面上運(yùn)動(dòng),且滿足平面,以下命題錯(cuò)誤的是( )
A.
B.多面體的體積為定值
C.側(cè)面上存在點(diǎn),使得
D.直線與直線所成的角可能為
二、多選題(本大題共3小題)
9.設(shè)函數(shù),函數(shù).則下列說(shuō)法正確的是( )
A.當(dāng)時(shí),函數(shù)有3個(gè)零點(diǎn)
B.當(dāng)時(shí),函數(shù)只有1個(gè)零點(diǎn)
C.當(dāng)時(shí),函數(shù)有5個(gè)零點(diǎn)
D.存在實(shí)數(shù),使得函數(shù)沒(méi)有零點(diǎn)
10.傳說(shuō)古希臘數(shù)學(xué)家阿基米德的墓碑上刻著一個(gè)圓柱,圓柱內(nèi)有一個(gè)內(nèi)切球,這個(gè)球的直徑恰好與圓柱的高相等“圓柱容球”是阿基米德最為得意的發(fā)現(xiàn);如圖是一個(gè)圓柱容球,為圓柱上下底面的圓心,為球心,EF為底面圓的一條直徑,若球的半徑,則( )
A.球與圓柱的表面積之比為
B.平面DEF截得球的截面面積最小值為
C.四面體CDEF的體積的取值范圍為
D.若為球面和圓柱側(cè)面的交線上一點(diǎn),則的取值范圍為
11.當(dāng)時(shí),不等式成立.若,則( )
A.B.
C.D.
三、填空題(本大題共3小題)
12.已知函數(shù)滿足,且在區(qū)間上恰有兩個(gè)最值,則實(shí)數(shù)的取值范圍為 .
13.已知為銳角三角形的外心,若,,則的最大值 .
14.已知,,且,則的最大值為 .
四、解答題(本大題共5小題)
15.某中學(xué)長(zhǎng)期堅(jiān)持貫徹以人為本,因材施教的教育理念,每年都會(huì)在校文化節(jié)期間舉行“數(shù)學(xué)素養(yǎng)能力測(cè)試”和“語(yǔ)文素養(yǎng)能力測(cè)試”兩項(xiàng)測(cè)試,以給學(xué)生課外興趣學(xué)習(xí)及輔導(dǎo)提供參考依據(jù).成績(jī)分為,,,,五個(gè)等級(jí)(等級(jí),,,,分別對(duì)應(yīng)5分,4分,3分,2分,1分).某班學(xué)生兩科的考試成績(jī)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)如圖所示,其中“語(yǔ)文素養(yǎng)能力測(cè)試”科目的成績(jī)?yōu)榈目忌?人.
(1)求該班“數(shù)學(xué)素養(yǎng)能力測(cè)試”的科目平均分以及“數(shù)學(xué)素養(yǎng)能力測(cè)試”科目成績(jī)?yōu)榈娜藬?shù);
(2)若該班共有9人得分大于7分,其中有2人10分,3人9分,4人8分.從這9人中隨機(jī)抽取三人,設(shè)三人的成績(jī)之和為,求.
(3)從該班得分大于7分的9人中選3人即甲,乙,丙組隊(duì)參加學(xué)校內(nèi)的“數(shù)學(xué)限時(shí)解題挑戰(zhàn)賽”.規(guī)則為:每隊(duì)首先派一名隊(duì)員參加挑戰(zhàn)賽,在限定的時(shí)間,若該生解決問(wèn)題,即團(tuán)隊(duì)挑戰(zhàn)成功,結(jié)束挑戰(zhàn);若解決問(wèn)題失敗,則派另外一名隊(duì)員上去挑戰(zhàn),直至派完隊(duì)員為止.通過(guò)訓(xùn)練,已知甲,乙,丙通過(guò)挑戰(zhàn)賽的概率分別是,,,問(wèn)以怎樣的先后順序派出隊(duì)員,可使得派出隊(duì)員數(shù)目的均值達(dá)到最???(只需寫(xiě)出結(jié)果)
16.在中,角所對(duì)的邊分別記作已知的周長(zhǎng)為,且有.
(1)求的面積;
(2)設(shè)內(nèi)心為,外心為O,,求外接圓半徑.
注:在中,有,其中r和R分別為三角形內(nèi)切圓與外接圓的半徑.
17.已知函數(shù)的定義域?yàn)?,?shí)數(shù)和滿足,若在區(qū)間上不存在最小值,則稱在上具有性質(zhì).
(1)若,判斷函數(shù)在下列區(qū)間上是否具有性質(zhì);①;②;
(2)若對(duì)任意實(shí)數(shù)都成立,當(dāng)時(shí),,若在區(qū)間上具有性質(zhì),求實(shí)數(shù)的取值范圍;
(3)對(duì)于滿足的任意實(shí)數(shù)和,在區(qū)間上都有性質(zhì),且對(duì)于任意,當(dāng)時(shí),均滿足.設(shè),,試判斷數(shù)列的單調(diào)性,并說(shuō)明理由.
18.某加油站擬造如圖所示的鐵皮儲(chǔ)油罐(不計(jì)厚度,長(zhǎng)度單位:米),其中儲(chǔ)油罐的中間為圓柱形,左右兩端均為半球形,(為圓柱的高,為球的半徑,).假設(shè)該儲(chǔ)油罐的建造費(fèi)用僅與其表面積有關(guān).已知圓柱形部分每平方米建造費(fèi)用為千元,半球形部分每平方米建造費(fèi)用為3千元.設(shè)該儲(chǔ)油罐的建造費(fèi)用為千元.
(1)寫(xiě)出關(guān)于的函數(shù)表達(dá)式,并求該函數(shù)的定義域;
(2)求該儲(chǔ)油罐的建造費(fèi)用最小時(shí)的的值.
19.如圖,已知三棱柱,平面平面ABC,,,E,F(xiàn)分別是AC,的中點(diǎn).請(qǐng)你用幾何法解決下列問(wèn)題:
(1)證明:;
(2)求直線EF與平面所成角的余弦值;
(3)求二面角的正弦值
答案
1.【正確答案】C
【詳解】由,得 ,
,即,
,,所以
故選:C
2.【正確答案】B
【分析】先證明兩個(gè)線面垂直“平面”和“平面”,進(jìn)而得到,得到等式,并將其轉(zhuǎn)化為關(guān)系式,求解即可.
【詳解】連接,并延長(zhǎng)交于點(diǎn),連接,
連接,
由于三條側(cè)棱、、兩兩互相垂直,易得平面,
又因?yàn)槠矫?,平面,所以,?br>因?yàn)槭堑拇剐?,所以?br>因?yàn)?,,且平面,平面,?br>所以平面,且平面,
所以,同理可得,
因?yàn)?,,且平面,平面,?br>所以平面,平面,
所以,
因?yàn)椋?br>所以,,
即,
所以,
由平面,易得,
所以,
所以.
故選:B.
3.【正確答案】D
【詳解】∵當(dāng)時(shí)至少有一個(gè)根,
當(dāng)時(shí),還有一根,只要b≠﹣2a,就有2個(gè)根;
當(dāng)b=﹣2a,是一個(gè)根
當(dāng)時(shí),只有一個(gè)根;
當(dāng)時(shí),只有二個(gè)根或三個(gè)根;
當(dāng)a=b=c=0時(shí){S}=1,{T}=0
當(dāng)a>0,b=0,c>0時(shí),{S}=1且{T}=1
當(dāng)a=c=1,b=﹣2時(shí),有{S}=2且{T}=2
故選:D
4.【正確答案】B
【分析】
連接交于點(diǎn),連接,利用來(lái)求解.
【詳解】
如圖所示,連接交于點(diǎn),連接,連接,
由正方體的特點(diǎn)可知,,,則格據(jù)線面垂直的判定定理可知平面,
則,
,故.
故選:B.
計(jì)算空間多面積的體積時(shí),注意合理切割,將原幾何體轉(zhuǎn)化為若干個(gè)小三棱錐的體積之和,解答時(shí)注意幾何體高的判斷與計(jì)算.
5.【正確答案】A
【分析】由已知奇偶性質(zhì)得到的周期性與對(duì)稱性,借助已知條件與待定系數(shù),再利用周期性得,由對(duì)稱性轉(zhuǎn)化為,代入解析式求解即得.
【詳解】由為奇函數(shù),得,
故①,函數(shù)的圖象關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱;
由為偶函數(shù),得②,
則函數(shù)的圖象關(guān)于直線對(duì)稱;
由①②得,
則,
故的周期為,所以,
由,令得,即③,
已知,
由函數(shù)的圖象關(guān)于直線對(duì)稱,得,
又函數(shù)的圖象關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱,得
所以,即,
所以④,聯(lián)立③④解得
故時(shí),,
由關(guān)于對(duì)稱,可得.
故選:A.
6.【正確答案】B
【詳解】解:由知,函數(shù)關(guān)于直線對(duì)稱.
當(dāng)時(shí),,函數(shù)的圖象與直線無(wú)公共點(diǎn),不滿足條件;
當(dāng)時(shí),函數(shù)的圖象與直線最多只有兩個(gè)公共點(diǎn),不滿足條件;
當(dāng)時(shí),如圖1所示,
函數(shù)的圖象與直線可能有四個(gè)公共點(diǎn),滿足條件;
當(dāng)時(shí),如圖2所示,
存在,使函數(shù)的圖象與直線有且僅有四個(gè)公共點(diǎn),滿足條件;
當(dāng)時(shí),如圖3所示,
存在實(shí)數(shù),使函數(shù)的圖象與直線有且僅有四個(gè)公共點(diǎn),滿足條件.
綜上可知,實(shí)數(shù)的取值范圍是,
故選:B.
7.【正確答案】A
【分析】根據(jù)題意可知和都是周期為2的周期函數(shù),因此可將的零點(diǎn)問(wèn)題轉(zhuǎn)換為和的交點(diǎn)問(wèn)題,畫(huà)出函數(shù)圖形,找到交點(diǎn)規(guī)律即可找出第10個(gè)零點(diǎn)坐標(biāo),而m的取值范圍就在第10個(gè)零點(diǎn)和第11個(gè)零點(diǎn)之間.
【詳解】由得是一個(gè)周期為2的奇函數(shù),當(dāng)時(shí),,因此,
因?yàn)槭瞧婧瘮?shù),所以 ,,
且的周期為,且,,,,
求的零點(diǎn),即是與的交點(diǎn),如圖:

為與在區(qū)間的交點(diǎn)圖形,因?yàn)榕c均為周期為2的周期函數(shù),
因此交點(diǎn)也呈周期出現(xiàn),由圖可知的零點(diǎn)周期為,
若在區(qū)間上有10個(gè)零點(diǎn),則第10個(gè)零點(diǎn)坐標(biāo)為,
第11個(gè)零點(diǎn)坐標(biāo)為,因此.
故選:A
8.【正確答案】D
【分析】根據(jù)題意,結(jié)合線線垂直的判定定理、線面垂直的性質(zhì),以及異面直線夾角的求解方法,對(duì)每個(gè)選項(xiàng)進(jìn)行逐一分析,即可判斷和選擇.
【詳解】對(duì)A:連接,作圖如下:
因?yàn)闉檎襟w,故可得//,又,與是同一條直線,
故可得,則,故A正確;
對(duì)B:根據(jù)題意,,且線段在上運(yùn)動(dòng),且點(diǎn)到直線的距離不變,
故△的面積為定值,又點(diǎn)到平面的距離也為定值,
故三棱錐的體積為定值,故B正確;
對(duì)C:取的中點(diǎn)分別為,連接,作圖如下:
容易知在△中,,又,,
面面,故面面,
又G在側(cè)面上運(yùn)動(dòng),且滿足平面,故的軌跡即為線段;
又因?yàn)闉檎襟w,故面面,故,
則當(dāng)與重合時(shí),,故C正確;
對(duì)D:因?yàn)椋手本€與所成角即為直線與所成角,即,
在中,,
故,
而當(dāng)直線與直線BC所成的角為時(shí),,
故直線與直線BC所成的角不可能為,故D錯(cuò)誤.
故選:D.
9.【正確答案】ABC
【詳解】函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)即方程gx=0異根的個(gè)數(shù),
當(dāng)時(shí),,則,,
由,有,所以或,
當(dāng)時(shí),,則,,
由,有,所以,
所以問(wèn)題轉(zhuǎn)為,的交點(diǎn)個(gè)數(shù),
作出函數(shù)圖象可知:
當(dāng),即時(shí),有3個(gè)交點(diǎn),即函數(shù)有4個(gè)零點(diǎn),
當(dāng),即時(shí),有4個(gè)交點(diǎn),函數(shù)有5個(gè)零點(diǎn),
當(dāng)時(shí),只有,函數(shù)只有1個(gè)零點(diǎn),
當(dāng)或即或時(shí),有2個(gè)交點(diǎn),函數(shù)有3個(gè)零點(diǎn),
無(wú)論實(shí)數(shù)取何值,使得函數(shù)總有零點(diǎn).
故選:ABC.
10.【正確答案】BCD
【詳解】由球的半徑為,可知圓柱的底面半徑為,圓柱的高為,則球表面積
為,圓柱的表面積,
所以球與圓柱的表面積之比為,故A錯(cuò)誤;
過(guò)作于,則由題可得,
設(shè)到平面DEF的距離為,平面DEF截得球的截面圓的半徑為,
則,,
所以平面DEF截得球的截面面積最小值為,故B正確;
由題可知四面體CDEF的體積等于,點(diǎn)到平面的距離,
又,所以,故C正確;
由題可知點(diǎn)在過(guò)球心與圓柱的底面平行的截面圓上,設(shè)在底面的射影為,
則,
設(shè),則,,
所以
,
所以,故D正確.
故選:BCD.
11.【正確答案】AD
【詳解】當(dāng)時(shí),不等式,令,則在上單調(diào)遞增,
因,則,A正確;
因,則,B不正確;
由知,,有,則,
由選項(xiàng)A知,,即,C不正確;
由得,,則,D正確.
故選:AD
12.【正確答案】
【詳解】因?yàn)?,所以?br>所以,,即,,
所以.
當(dāng)時(shí),.
因?yàn)樵趨^(qū)間上恰有兩個(gè)最值,且,
所以,解得.
故.
13.【正確答案】
【詳解】設(shè)外接圓的半徑為,,如圖,
,,
可得,
同理可得,
在兩別分別乘以得
,整理得,
,
當(dāng)且僅當(dāng),即等號(hào)成立,
則的最大值為.
故答案為.
14.【正確答案】
由,,
利用均值不等式得,
解得的取值范圍,進(jìn)而求得的最大值.
【詳解】由,,得,

又,
當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí),取等,
故,
解得或(舍)
故,即的最大值為,
故答案為.
15.【正確答案】(1)2.575,4;(2);(3)乙,甲,丙.
【詳解】(1)由圖可知,數(shù)學(xué)素養(yǎng)能力測(cè)試為的頻率為0.1,故該班“數(shù)學(xué)素養(yǎng)能力測(cè)試”的科目平均分為,
語(yǔ)文素養(yǎng)能力測(cè)試為的頻率為0.075,故而該班有人.“數(shù)學(xué)素養(yǎng)能力測(cè)試”科目成績(jī)?yōu)榈娜藬?shù)(人).
(2)依題:的取值可為29,28,27,26,25,24.
,,,
,,,
,

(3)乙,甲,丙.
16.【正確答案】(1)
(2)
【詳解】(1)可知,即,解得.
(2)可知內(nèi)接圓的半徑.
連接IB、OB,設(shè),則.
不妨設(shè)外接圓半徑為R,則.
由角度關(guān)系,,
因此代入有

整理:.
右式
由于,因此,解得.
17.【正確答案】(1)①不具有;②具有
(2)
(3)單調(diào)遞增,證明見(jiàn)解析
【詳解】(1),對(duì)稱軸為,
當(dāng)時(shí),有最小值,不具有性質(zhì);
當(dāng)時(shí),遞增,無(wú)最小值,具有性質(zhì).
(2)由題知,當(dāng)時(shí),,
則當(dāng),即時(shí),
,
所以當(dāng)時(shí),,
所以,
那么,當(dāng)時(shí),無(wú)最小值,符合題意;
當(dāng)時(shí),需滿足,即,解得;
當(dāng)時(shí),無(wú)最小值,符合題意.
綜上所述,.
(3)由在區(qū)間上都有性質(zhì),
則在,上,且,
又,所以,
即,
對(duì)于,因,
令,因,
所以,
所以,
即,
所以數(shù)列是單調(diào)遞增的.
18.【正確答案】(1),(2).
【詳解】試題分析:(1)求實(shí)際問(wèn)題函數(shù)解析式,關(guān)鍵正確理解題意,列出正確的等量關(guān)系,明確自變量取值范圍. 儲(chǔ)油罐的建造費(fèi)用等于圓柱形部分建造費(fèi)用與半球形部分建造費(fèi)用之和,由得:,(2)所研究函數(shù)是一個(gè)關(guān)于的一元二次函數(shù),求其最值關(guān)鍵在于研究對(duì)稱軸與定義區(qū)間之間位置關(guān)系,,在上是增函數(shù),所以當(dāng)時(shí),儲(chǔ)油罐的建造費(fèi)用最小.
試題解析:[解] :(1)3分
() 6分
(2),8分
,在上是增函數(shù),12分
所以當(dāng)時(shí),儲(chǔ)油罐的建造費(fèi)用最小. 14分
考點(diǎn):函數(shù)解析式,二次函數(shù)最值
19.【正確答案】(1)證明見(jiàn)解析;(2);(3).
【詳解】證明:(1)連接,,是的中點(diǎn),,
又平面平面,平面,平面平面,
平面,,
,,,
,平面,
.
(2)取中點(diǎn),連接?,則是平行四邊形,
由于平面,故,平行四邊形是矩形,
由(1)得平面,則平面平面,
在平面上的射影在直線上,
連接,交于,則是直線與平面所成角(或其補(bǔ)角),
不妨設(shè),則在△中,,,
是的中點(diǎn),故,,
直線與平面所成角的余弦值為.
(3)過(guò)點(diǎn)B作于H,連接AH,因?yàn)槠矫嫫矫鍭BC,所以平面,所以在平面的射影是,
設(shè)二面角為,由圖示知為銳角,
在中,,設(shè),所以,,
在中,,

所以二面角的正弦值為.
1.幾何法:一般要有三個(gè)步驟:一作,二證,三算.
2. 向量法:直線a的方向向量和平面的法向量分別為和.直線a的方向向量和平面所成的角θ滿足:

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2024-2025學(xué)年福建省福州市鼓樓區(qū)高三上冊(cè)第三次月考數(shù)學(xué)質(zhì)量檢測(cè)試題(含解析)

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