
注意事項:
1.作答前,考生務必將自己的姓名、考場號、座位號填寫在試卷的規(guī)定位置上.
2.作答時,務必將答案寫在答題卡上,寫在試卷及草稿紙上無效.
3.考試結束后,須將答題卡、試卷、草稿紙一并交回(本堂考試只將答題卡交回).
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選項中,只有一項
是符合題目要求的.
1. 已知集合 ,集合 ,則 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】解不等式化簡集合 ,再利用交集的定義求解.
【詳解】解不等式 ,得 或 ,因此 或 ,
所以 .
故選:B
2. 在復平面內, 對應的點位于( ).
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
【答案】A
【解析】
【分析】根據(jù)復數(shù)的乘法結合復數(shù)的幾何意義分析判斷.
【詳解】因為 ,
則所求復數(shù)對應的點為 ,位于第一象限.
故選:A.
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3. 已知向量 , ,且 ,則實數(shù) ( )
A. B. C. 5 D. 10
【答案】C
【解析】
【分析】由已知條件可求得 ,再根據(jù)向量平行的條件,即可求得 的值.
【詳解】由已知可得: ,
因為 ,所以有 ,解之得: .
故選:C.
4. 某地區(qū) 2024 年全年月平均溫度 (單位:℃)與月份 之間近似滿足
.已知該地區(qū) 2 月份的月平均溫度為 ℃,全年月平均溫度最高的月份為 6 月份,且平
均溫度為 32℃,則該地區(qū) 12 月份的平均溫度為( )
A. ℃ B. ℃ C. ℃ D. ℃
【答案】A
【解析】
【分析】由題意可得 ,可求得 ,進而根據(jù)已知可得 , ,
可求得解析式,進而可求得 時的函數(shù)值,可得結論.
【詳解】由題意可知,直線 是曲線 的一條對稱軸,
所以 , ,即 , .又 ,
即 ,所以 .
因為全年月平均溫度的最大值為 32℃,所以 ①.
又當 時, ,所以 ,所以 ②.
由①②解得 , ,
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所以 ,則當 時, ℃.
故選:A.
5. 已知雙曲線 的離心率為 為 的兩個焦點,過 作 的一條漸近線的垂線,垂足為 為坐
標原點,則 ( )
A. B. 2 C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根據(jù)題意, 利用余弦定理可得 ,從而得解.
【詳解】根據(jù)題意, ,由 ,
則 , .
由余弦定理可得,
,
所以 ,
所以 .
故選:A
6. 在正方體 中, 是棱 上的點,且 .平面 將此正方體分為兩
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部分,設兩部分體積分別為 和 ,則 ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】作出輔助線,得到臺體 體積為 ,剩余圖形的體積為 ,設正方體的棱長為 4,
求出臺體體積,得到 ,進而正方體體積得到 ,求出答案.
【詳解】延長 ,交 的延長線于點 ,連接 ,交 于點 ,連接 ,
平面 將此正方體分為兩部分,設兩部分體積分別為 和 ,
故臺體 體積為 ,剩余圖形的體積為 ,
設正方體的棱長為 4,則正方體體積為 ,
又 , ,故 ,
, ,
臺體 的高為 ,
故臺體 的體積為 ,
故 ,
所以 .
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故選:D
7. 已知 的內角 所對的邊分別為 ,若 ,則 邊上
中線長度的最大值為( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根據(jù)正弦定理角化邊得到 ,結合基本不等式得到 ,再由中線長公式求
解.
【詳解】 ,由正弦定理可得 ,
即 ,則 ,
又 ,所以 ,因為 ,當且僅當 時等號成立,
所以 ,則 .
設 邊上中線 長度為 ,則 ,
所以 邊上中線長度的最大值為 .
故選:C
8. 定義雙曲正弦函數(shù): .若雙曲正弦函數(shù)在區(qū)間 上的值域與
在區(qū)間 上的值域相同,則 的取值范圍是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】分別分析兩個函數(shù)的單調性,求出它們的值域,再根據(jù)函數(shù)的值域相同,得到一個方程組,進而
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將問題轉化為方程對應的函數(shù)有兩個不同的零點問題求解.
【詳解】因為 ,所以 在 上為增函數(shù),
所以 在 上的值域為 .
又 在 也是增函數(shù),
所以 在 上的值域為 .
因為兩個函數(shù)的值域相同,所以 .
即方程 有兩個不同的解.
因為方程 .
當 即 時,方程成立,即 是方程的一個解;
則當 即 時, 只有一個解,
因為函數(shù) 在 上單調遞增,且 ,所以函數(shù) 在 上單調遞減.
因為 且 ,所以 且 ,
所以當 且 時,方程 有且只有一個非 0 解.
綜上: 且 .
故選:B
【點睛】關鍵點點睛:本題解題的關鍵是根據(jù)兩個函數(shù)的值域相同,得到方程組 ,進
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而將問題轉化為方程 有兩個不同的解.
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中,有多項符合題
目要求.全部選對的得 6 分,部分選對的得部分分,有選錯的得 0 分.
9. 設 O 為坐標原點,直線 過拋物線 C: 的焦點,且與拋物線 C 交于 M,N
兩點,l 為拋物線 C 的準線,則( )
A. B.
C. 為等腰三角形 D. 以 MN 為直徑的圓與 l 相切
【答案】AD
【解析】
【分析】先求得焦點坐標,從而求得 ,根據(jù)弦長公式求得 ,根據(jù)圓與等腰三角形 知識確定正確答
案.
【詳解】A 選項:直線 過點 ,所以拋物線 的焦點 ,
所以 ,則 A 選項正確,且拋物線 的方程為 .
B 選項:設 ,
由 消去 并化簡得 ,
解得 ,所以 ,B 選項錯誤.
C 選項:直線 ,即 ,
到直線 的距離為 ,
所以三角形 的面積為 ,
由上述分析可知 ,
所以 ,
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所以三角形 不是等腰三角形,C 選項錯誤.
D 選項:設 的中點為 , 到直線 的距離分別為 ,
因為 ,
即 到直線 的距離等于 的一半,所以以 為直徑的圓與直線 相切,D 選項正確.
故選:AD.
10. 已知函數(shù) 是定義域為 的奇函數(shù), ,若 , ,
,則( )
A. B. 的圖象關于點 對稱
C. 是周期為 的周期函數(shù) D.
【答案】BCD
【解析】
【分析】根據(jù)給定條件,結合函數(shù)對稱性、周期性的定義探討函數(shù)性質,再逐項計算判斷得解.
【詳解】因為函數(shù) 是定義域為 的奇函數(shù), ,且 , ,
對于 A 選項,因 ,則 ,A 錯;
對于 B 選項,由 可得 ,
整理可得 ,
當 時,則有 ,即 ,
當 時, ,也滿足 ,
所以,函數(shù) 的圖象關于點 對稱,B 對;
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對于 C 選項,因為 是定義域為 的奇函數(shù),
且 ,所以,函數(shù) 是周期為 的周期函數(shù),C 對;
對于 D 選項,因為函數(shù) 是定義域為 的奇函數(shù),
則 , , , ,
,所以, ,
因為 ,則 ,D 對.
故選:BCD.
【點睛】結論點睛:對稱性與周期性之間的常用結論:
(1)若函數(shù) 的圖象關于直線 和 對稱,則函數(shù) 的周期為 ;
(2)若函數(shù) 的圖象關于點 和點 對稱,則函數(shù) 的周期為 ;
(3)若函數(shù) 的圖象關于直線 和點 對稱,則函數(shù) 的周期為 .
11. 對于任意兩個正數(shù) , ,記曲線 與直線 , , 軸圍成的曲邊梯形的面積為
,并約定 和 ,德國數(shù)學家萊布尼茨(Leibniz)最早發(fā)現(xiàn)
.關于 ,下列說法正確的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【解析】
【分析】根據(jù)所給新定義運算即可判斷 AB,根據(jù)曲邊梯形與梯形面積大小判斷 C,取特殊值判斷 D.
【詳解】由題意 ,所以 ,
當 時, ;
當 時, ;
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當 時, ;
當 或 時, 也成立;
綜上所述: .
對于選項 A: , ,
所以 ,故 A 正確;
對于選項 B: ,
且 ,所以 ,故 B 正確;
對于選項 C:如圖,
因為 ,所以 ,
即 ,故 C 正確.
對于選項 D:取 ,則 ,故 D 錯誤;
故選:ABC.
【點睛】關鍵點睛:本題解決的關鍵是利用 的定義,分類討論求得 ,從而得解
.
三、填空題:本題共 3 小題,每小題 5 分,共 15 分.
12. 已知正實數(shù) 滿足 ,則 ______.
【答案】 ##
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【解析】
【分析】對等式兩邊取對數(shù)后構造關于 的方程,求出其解后可求 的值.
【詳解】因為 ,易知 且 ,故 ,
故 ,即 ,
故 ,
故答案為: .
13. 已知成對樣本數(shù)據(jù) , ,…, 中 , ,…, 不全相等,且所有樣
本點 都在直線 上,則這組成對樣本數(shù)據(jù)的樣本相關系數(shù) r=______,其決
定系數(shù) =______.
【答案】 ①. ②. 1
【解析】
【分析】由所有樣本點都在一條直線上,結合相關系數(shù)的意義,可得出答案.
【詳解】由所有樣本點 都在直線 上,
又 ,
由題易知 , .
故答案為:
14. 已知直線 與⊙ : 交于 A,B 兩點,寫出滿足“ 面積為 ”的實數(shù)
的一個值______(寫出其中一個即可)
【答案】 (答案不唯一)
【解析】
【分析】設圓心到直線的距離為 ,則弦長為 ,那么 進行求解.
【詳解】設圓心 到直線 的距離為 ,則 ,
由 ,解得: 或 .
若 ,則 或 ;
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若 ,則 或 .
故答案為: ( , , 任意一個也對)
四、解答題:本題共 5 小題,共 77 分,解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟.
15. 已知等差數(shù)列 滿足: ,且 成等比數(shù)列.
(1)求數(shù)列 的通項公式;
(2)若等差數(shù)列 的公差不為零,且數(shù)列 滿足: ,記數(shù)列 的前 n 項和為 ,求證:
;
【答案】(1) 或
(2)證明見解析
【解析】
【分析】(1)根據(jù)等比數(shù)列結合等差數(shù)列的通項公式計算求解即可;
(2)應用裂項相消法求和得出 ,再結合單調性證明即可.
【小問 1 詳解】
設數(shù)列 的公差為 d,依題意: 成等比數(shù)列,
所以 ,解得: 或
當 時, ,當 時,
所以數(shù)列 的通項公式為 或
【小問 2 詳解】
因為等差數(shù)列 的公差不為零,由(1)知
則
所以 ,故
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而 隨 n 的增大而增大,則 ,故 成立
16. 已知函數(shù) .
(1)若 時,求曲線 在 處的切線方程;
(2)若 時, 在區(qū)間 上的最小值為 ,求實數(shù) 的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)求導,即可根據(jù)點斜式求解直線方程,
( 2) 求 導 , 根 據(jù) 導 數(shù) 確 定 函 數(shù) 的 單 調 性 , 即 可 求 解 , 構 造 函 數(shù)
求導即可求解.
【小問 1 詳解】
當 時, 且 ,
所以 ,
故切線方程為 ,即 ,
【小問 2 詳解】
,
由 ,存在 ,使得 ,即 ,
當 時, ,此時 單調遞減,
當 時, ,此時 單調遞增,
故 ,
,
故 在 單調遞減,又 ,
故
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17. 已知三棱錐 ,D 在平面 上的射影為 的重心 O, , .
(1)證明: ;
(2)E 為 AD 上靠近 A 三等分點,若三棱錐 的體積為 ,求二面角 的余弦值.
【答案】(1)證明見解析
(2)
【解析】
【分析】(1)由題意可得 、 平面 ABC,根據(jù)線面垂直的性質可得 ,結合線面
垂直的判定定理和性質即可證明;
(2)建立如圖空間直角坐標系,利用三棱錐的體積公式求得 ,由空間向量的線性運算求得
,結合空間向量法求解面面角即可.
【小問 1 詳解】
如圖所示,連結 并延長交 于 ,因為 O 為△ABC 的重心,所以 是 的中點,
又因為 ,所以由等腰三角形三線合一可得 ,
因為 D 在平面 ABC 上的射影為 O,所以 平面 ABC,
又 平面 ABC,所以 ,
又 平面 ,所以 平面 ,
又 平面 ,所以 ,
【小問 2 詳解】
由(1)知 , 面 ABC,
過 作 軸平行于 ,則 軸垂直于面 ABC,
如圖,以 為 軸, 軸,建立空間直角坐標系,
在 中, , 由(1)知, ,
故 ,得 ,
所以三棱錐 A-BCD 的體積為 ,則
因為 為△ABC 的重心,故 ,
則 ,
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因為 E 為 AD 上靠近 A 的三等分點,所以 ,
故
設 為平面 的一個法向量,則 ,
取 ,則 ,故 ,
易得 是平面 的一個法向量,
設二面角 的平面角為 ,則 為鈍角,
所以 ,
所以二面角 的余弦值為 .
【點睛】
18. 如圖所示,在研究某種粒子的實驗裝置中,有 三個腔室,粒子只能從 室出發(fā)經 室到達 室.
粒子在 室不旋轉,在 室? 室都旋轉,且只有上旋和下旋兩種狀態(tài),粒子間的旋轉狀態(tài)相互獨立.粒子從
室經過 1 號門進入 室后,等可能的變?yōu)樯闲蛳滦隣顟B(tài),粒子從 室經過 2 號門進入 室后,粒子的
旋轉狀態(tài)發(fā)生改變的概率為 .現(xiàn)有兩個粒子從 室出發(fā),先后經過 1 號門,2 號門進入 室,
記 室兩個粒子中,上旋狀態(tài)粒子的個數(shù)為 .
(1)已知兩個粒子通過 1 號門后,恰有 1 個上旋狀態(tài) 1 個下旋狀態(tài).若這兩個粒子通過 2 號門后仍然恰有 1
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個上旋狀態(tài) 1 個下旋狀態(tài)的概率為 ,求 ;
(2)求 的分布列和數(shù)學期望;
(3)設 ,若兩個粒子經過 2 號門后都為上旋狀態(tài),求這兩個粒子通過 1 號門后都為上旋狀態(tài)的概率
.
【答案】(1) 或
(2)分布列見解析,1
(3)
【解析】
【分析】(1)根據(jù)已知條件列方程,從而求得 .
(2)根據(jù)獨立事件概率計算求得 的分布列,并求得數(shù)學期望.
(3)根據(jù)全概率公式以及條件概率計算公式求得正確答案.
【小問 1 詳解】
設 “兩個粒子通過 2 號門后仍然恰有 1 個上旋狀態(tài) 1 個下旋狀態(tài)”.
事件 A 發(fā)生即通過 2 號門時,兩個粒子都不改變或都改變旋轉狀態(tài),
故 ,解得 或 .
【小問 2 詳解】
由題知 ,
時分 3 類情形,
①兩個粒子通過 1 號門后均處上旋狀態(tài),通過 2 號門后均不改變狀態(tài);
②兩個粒子通過 1 號門后一個上旋狀態(tài)一個下旋狀態(tài),
通過 2 號門后上旋狀態(tài)粒子不改變狀態(tài),下旋狀態(tài)粒子改變狀態(tài);
③兩個粒子通過 1 號門后兩個均為下旋狀態(tài),通過 2 號門后均改變狀態(tài),
所以 ,
同理 ,
,
所以所求的分布列為
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.
【小問 3 詳解】
設 “兩個粒子通過 1 號門后處于上旋狀態(tài)粒子個數(shù)為 個”, ,
“兩個粒于通過 2 號門后處于上旋狀態(tài)的粒于個數(shù)為 2 個”,
則 ,
,
則 .
故 .
19. 如圖,已知面積為 的矩形 ,與坐標軸的交點 是橢圓 :
的四個頂點,且該橢圓的離心率為 .
(1)求橢圓 的標準方程;
(2) 為坐標原點,過下頂點 的直線與 軸相交于點 (不同于 ),與直線 相交于點 ,與橢圓
相交于點 ,直線 與直線 相交于點 .
(i)證明: ;
(ii)設線段 的中點為 為橢圓 上的兩點,且直線 , 與橢圓 都僅有一個公共點,
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,垂足為 .探究:是否存在定點 ,使得 為定值?若存在,求點 的坐標以及此定值;若不
存在,請說明理由.
【答案】(1)
(2)(i)證明見解析,(ii) ,使得 為定值 ,
【解析】
【分析】(1)根據(jù)橢圓的幾何性質列等量關系即可求解,
(2)根據(jù)兩點斜率公式,即可化簡求解 ,根據(jù)直線方程求解 ,即
可根據(jù)長度關系求(i),聯(lián)立直線與橢圓方程,根據(jù)相切,利用判別式可得切線方程為 ,進
而 求 解 方 程 為 : , 化 簡 得 方 程 為 , 令
, 求 解 定 點 , 根 據(jù) 得 在 以 為 直 徑 的 圓 上 , 即
.
【小問 1 詳解】
由題意可得 ,解得 ,
故橢圓方程為
小問 2 詳解】
設 ,則 ,故 ,
,
設直線 的斜率分別為 ,
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則 ,
故
由于 ,則 ,
直線 的方程為 令 則 ,故
所以
直線 的方程為 令 則 ,故
所以 ,
,
故 ,即 ;
(ii)存在定點 ,使得 為定值 ,理由如下:
設 ,
①當過橢圓上點 的有斜率時,設直線 : ,
聯(lián)立 與橢圓方程 可得 ,
由于直線 與橢圓只有一個公共點,故 ,
化簡得 ,
所以 ,代入到 可得 ,
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所以 ,
從而直線 : ,即 (※),
②當過 的直線 斜率不存在且與橢圓只有一個交點時, : 也滿足(※),
同理可得當過 且與橢圓只有一個交點的直線方程為 ,
由于兩直線均經過點 ,故 ,
故直線 方程為: ,
由(i)可知 的方程為 令 則 ,故
又 ,
則 的中點 即 ,
直線 方程為 ,
即 ,
令 ,解得 ,
故直線 恒過點 ,又 ,
故 在以 為直徑的圓上,即 ,使得 為定值 ,
【點睛】關鍵點點睛:橢圓 上一點 , 的切線方程為 .
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