【精品解析】广东省佛山市禅城区2025届高三统一调研测试(二)数学试题

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广东省佛山市禅城区2025届高三统一调研测试(二)数学试题
1.(2025·禅城模拟)复数在复平面内对应的点位于
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
2.(2025·禅城模拟)图中阴影部分用集合符号可以表示为(  )
A. B. C. D.
3.(2025·禅城模拟)若,则(  )
A. B. C. D.
4.(2025·禅城模拟)已知平面,和直线,,,则“”是“”的(  )
A.充要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
5.(2025·禅城模拟)已知的内角的对边分别为,在方向上的投影向量为,则(  )
A. B. C. D.
6.(2025·禅城模拟)设函数,,曲线和恰有一个交点,则(  )
A. B. C. D.
7.(2025·禅城模拟)如图,将绘有函数部分图像的纸片沿轴折成直二面角,此时之间的距离为,则(  )
A. B. C. D.
8.(2025·禅城模拟)已知是双曲线的左、右焦点,为双曲线上的两点,若,且以为直径的圆恰好过点,则双曲线的离心率为(  )
A. B. C. D.
9.(2025·禅城模拟)某次跳水比赛的计分规则如下:共有7个裁判打分,去掉一个最高分与一个最低分后,取剩余5个分数的平均值,比较前、后两组数据的数字特征,则(  )
A.中位数不变 B.极差不变
C.平均数大小关系不确定 D.方差变小
10.(2025·禅城模拟)已知函数,则(  )
A.的图象关于点对称
B.的图象关于直线对称
C.在上单调递减
D.直线是曲线的一条切线
11.(2025·禅城模拟)数学中有许多形状优美、寓意美好的曲线,曲线就是其中之一,如图所示.已知点是上一点,则(  )
A.
B.
C.当时,的最大值为
D.曲线在轴左侧所围成的区域面积大于2
12.(2025·禅城模拟)准线方程为的抛物线的标准方程为   .
13.(2025·禅城模拟)已知的内角的对边分别为,面积为,若,则   .
14.(2025·禅城模拟)某校元旦晚会设计了一个抽奖游戏,主持人从编号为四个外观相同的空箱子中随机选择一个,放入奖品,再将四个箱子关闭,即主持人知道奖品在哪个箱子.当抽奖人选择某个箱子后,在箱子打开之前,主持人会随机打开一个没有奖品的箱子,并问抽奖人是否愿意更改选择以便增加中奖概率.已知甲先选择了号箱子,此时主持人打开号箱子的概率为   ,在主持人打开号箱子的情况下,奖品在号箱子的概率为   .
15.(2025·禅城模拟)如图,为圆锥的顶点,是圆锥底面的圆心,为底面直径,为圆锥底面圆周上异于的一点,为上一点,且平面.
(1)求的值;
(2)设,二面角的正切值为,求直线与平面所成角的大小.
16.(2025·禅城模拟)已知函数,其中.
(1)讨论函数的单调性;
(2)已知,若对任意的恒成立,求的最小值.
17.(2025·禅城模拟)对于数列,若,使得,都有成立,则称为“三和定值数列”.已知为“三和定值数列”,且,,.
(1)求,,;
(2)已知为数列的前项和,求.
18.(2025·禅城模拟)已知椭圆的离心率为,且过点.
(1)求椭圆的方程;
(2)斜率为的直线与椭圆交于两点,记以为直径的圆的面积分别为,当为何值时,为定值.
(3)在(2)的条件下,设不过椭圆中心和顶点,且与轴交于点,点关于轴的对称点为,直线与轴交于点,求周长的最小值.
19.(2025·禅城模拟)某药厂为获得新研发药品的治愈率,委托某公司进行调查,首轮抽取个患者进行试验,每个患者是否治愈相互独立.
(1)假设,回答以下问题:
(ⅰ)若,求患者痊愈比例为到的概率.
(ⅱ)该公司第二轮再抽取个患者进行试验.为简化运算过程,拟用计算两轮试验治愈总人数为的概率,是否合理?若合理,请证明;若不合理,请说明理由.
(2)在重伯努利试验中,随机变量,随着试验次数增加,其概率计算较为复杂,此时,根据中心极限定理,近似服从正态分布,故常用以下公式简化概率计算:,其中,随机变量.若用该公司首轮试验的治愈频率来估计治愈率,为保证有把握,使得与之间误差不超过0.01,则至少应抽取多少个患者?
参考数据:.
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】复数代数形式的混合运算;复数运算的几何意义
【解析】【解答】解:∵,∴复数所对应的点为.故答案为:B.
【分析】先利用复数的四则运算化简可得,再利用复数的几何意义即可求解.
2.【答案】A
【知识点】交、并、补集的混合运算;Venn图表达集合的关系及运算
【解析】【解答】解:在阴影部分区域内任取一个元素,则或,
故阴影部分所表示的集合为或者.
故答案为:A.
【分析】利用集合的运算结合文氏图即可求解.
3.【答案】A
【知识点】二倍角的余弦公式;同角三角函数间的基本关系
【解析】【解答】解:,则.
故答案为:A.
【分析】利用余弦的二倍角公式结合同角的三角函数关系计算即可.
4.【答案】C
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断;直线与平面垂直的判定;直线与平面垂直的性质
【解析】【解答】解:已知如图所示:
分别记平面、平面为平面,,
则直线为直线,直线为,
因,但不垂直于平面,则“”得不到“”;
若,,则由线面垂直的定义可得,
故“”是“”的必要不充分条件,
故答案为:C
【分析】参考正方体利用线面垂直的判定定理及定义和充分,必要条件的定义即可求解.
5.【答案】D
【知识点】平面向量数量积定义与物理意义;平面向量的数量积运算;平面向量的投影向量
【解析】【解答】解:过作,交直线于点,则在方向上的投影向量如图所示:
A、已知得,所以方向相反,所以,故A错误;
B、在方向上的投影向量为,
由,所以,无法确定角的大小,故B错误;
C、因为,角为钝角,所以,故C错误;
D、在中,,
在中,,
所以,所以,故D正确.
故答案为:D.
【分析】利用投影向量的定义可得,即可得角为钝角即可判断A,C;作出图象,无法确定角的大小即可判断B;在和中,利用勾股定理表示,即可判断D.
6.【答案】B
【知识点】函数的奇偶性;利用导数研究函数的单调性
【解析】【解答】解:由,得到,
当时,得到,不满足题意,
则,由,得到,
令,则,易知时,,时,,
即在区间上单调递减,在区间上单调递增,
则,
又的定义域为,且,即的偶函数,其图象如图所示:
又易知为偶函数,若,则,
此时,与的交点个数为个或交点成对出现,不合题意,
所以,且,解得,
故答案为:B.
【分析】由得到,构造函数,利用导数可得在 区间上单调递减,在区间上单调递增 ,可得,再利用函数奇偶性及的性质即可求解.
7.【答案】D
【知识点】含三角函数的复合函数的周期
【解析】【解答】解:已知如图所示:
因为的周期为,所以,

所以折成直二面角时,,
解得,所以,
所以,,
因为,所以或,
又因为函数在轴右侧附近单调递减,所以.
故答案为:D.
【分析】利用三角函数图象的性质结合空间几何中距离公式即可求解.
8.【答案】C
【知识点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】解:连接,延长交双曲线于点,连接,如图所示:
因为,且以为直径的圆恰好过点,
所以由对称性可知点也在圆上,且四边形为矩形.
设,则,,,
因为点都在双曲线右支上,所以由双曲线的定义可知,
,,
所以,,
所以在直角,中,
由勾股定理可得,,解得,
所以双曲线的离心率.
故答案为:C
【分析】先延长交双曲线于点,连接,利用对称性可得四边形为矩形,再利用双曲线的定义和勾股定理可得即可求解.
9.【答案】A,C
【知识点】众数、中位数、平均数;极差、方差与标准差
【解析】【解答】解:A、去掉一个最高分与一个最低分后,中间的一个数不变,所以中位数不变,故A正确;
B、去掉一个最高分与一个最低分后,极差可能变小,也可能不变,故B错误;
C、去掉一个最高分与一个最低分后,平均数可能变大,也可能变小,也可能不变,比如数据1、9、9、9、9、9、10,前后前、后两组数据平均数变大;比如数据1、2、2、2、2、2、10,前后前、后两组数据平均数变小;故C正确;
D、如果数据都相同,去掉一个最高分与一个最低分后,方差不变.
故答案为:AC.
【分析】利用中位数、极差、平均数、方差的定义逐项判断即可求解.
10.【答案】A,C,D
【知识点】导数的几何意义;利用导数研究函数的单调性;正弦函数的性质
【解析】【解答】解:已知,则,
A、,所以的图象关于点对称,故A正确;
B、由,可得:,
显然不恒成立,故B错误;
C、,

因为,则,
此时,所以,
所以在上单调递减,故C正确;
D、令,解得其中一个解为,
,此时切线方程为:,
即,故D正确.
故答案为:ACD
【分析】利用对称中心,对称轴的概念即可判断AB,求导可得,利用导数的正负和函数单调性的关系即可判断C;利用导数的几何意义结合点斜式方程即可判断D.
11.【答案】A,B,D
【知识点】函数的值域;利用导数研究函数最大(小)值;基本不等式
【解析】【解答】解:将方程,整理为,从而可解得.
A、讨论自变量 的取值要使 为实数且,需.
结合 并对分母、分子作符号分析,可得可行解域为,故 A 正确;
B、由可见,当给定 时,实数满足.
为判断成立,只需验证足成立,
当时两边都是0,显然成立;
当时平方并利用化简得,这显然成立,故 B正确;
C、当 时求的最大值,必然在区间之间存在最大值.
设,

令,得,
时,单调递增;时,单调递减.

因此,函数 的最大值为,
这实际上是 y2 的最大值,故最大 y 应为,
而选项 C 把最大 y 直接写成 (未开平方)显然有误,故C错误;
D、曲线方程为:,
注意到方程中 的幂次均为偶数,因此曲线关于 轴对称.
接下来,我们找到曲线与 轴的交点。
令 ,代入方程解得,因此曲线与 轴的交点为 如图所示:
在 轴左侧,我们取以下几个关键点:
,代入方程解得,得.
取,代入方程求得,得 和
取,代入方程求得,得 和 .
如图连接各线段,由题图可知多边形在曲线内部,面积小于曲线左侧部分的面积.
计算这个四边形的面积:
所以曲线在轴左侧所围成的区域面积大于2,故D 正确.
故答案为:ABD.
【分析】利用方程解得, 由,解不等式即可判定A;利用不等式的基本性质分析即可判定B正确;设,利用导数研究单调性求得最大值,进而得到当时,的最大值,比较可以判定C;利用多边形面积比较得到曲线在 y 轴左侧围成的“闭合瓣”面积大于2即可判定D.
12.【答案】
【知识点】抛物线的简单性质
【解析】【解答】解:已知抛物线的准线方程为,
得该抛物线开口向右,且,得,
故抛物线的方程为:.
故答案为:
【分析】利用准线方程可得抛物线开口向右,再利用抛物线的定义即可求解.
13.【答案】
【知识点】正弦定理的应用;三角形中的几何计算
【解析】【解答】解:由,
得,
又因为,所以,
由正弦定理得,
因为,则,
解得或,
因为,
所以.
故答案为:.
【分析】根据三角形的面积公式和正弦定理化边为角,再结合和,从而解方程得出的值.
14.【答案】;
【知识点】全概率公式;贝叶斯公式
【解析】【解答】解:用表示号箱有奖品,用表示主持人打开号箱子,
由题知,,,
又,
所以,
又,
故答案为:.
【分析】用表示号箱有奖品,用表示主持人打开号箱子,利用条件可得,,,,再利用全概率公式,即可求解;再利用贝叶斯公式,即可求解.
15.【答案】(1)解:因为平面,平面平面,
所以由线面平行的性质定理可得,
又是圆锥底面的圆心,为底面直径,所以为的中点,
所以.
(2)解:取的中点,连接,
因为,所以,
又均为圆半径,的中点,所以,
所以为二面角的平面角,
又面,所以,
所以即是等腰直角三角形,即,
所以两两垂直,以为原点,建立如图所示空间直角坐标系如图所示:
则,
所以,
设平面的法向量为,
则,取,则,
设直线与平面所成的角为,
则,即直线与平面所成的角为.
【知识点】直线与平面平行的性质;用空间向量研究直线与平面所成的角
【解析】【分析】(1)利用线面平行的性质定理可得即可求解;
(2)取的中点,连接,先找到二面角的平面角,再利用正切值证明是等腰直角三角形,然后建立如图所示空间直角坐系,可得平面的法向量,再利用空间线面角公式即可求解.
(1)因为平面,平面平面,
所以由线面平行的性质定理可得,
又是圆锥底面的圆心,为底面直径,所以为的中点,
所以.
(2)取的中点,连接,
因为,所以,
又均为圆半径,的中点,所以,
所以为二面角的平面角,
又面,所以,
所以即是等腰直角三角形,即,
所以两两垂直,以为原点,建立如图所示空间直角坐标系,
则,
所以,
设平面的法向量为,
则,取,则,
设直线与平面所成的角为,
则,即直线与平面所成的角为.
16.【答案】(1)解:函数定义域为,,
当时,恒成立,函数在上单调递增;
当时,令,解得,
当时,,函数在上单调递减;
当时,,函数在上单调递增;
综上,当时,在上单调递增;
当时,在上单调递减,在上单调递增;
(2)解:由(1)可得时,当时,函数取得极小值,
又,若对任意的恒成立,不符合题意,
则当,,即,
即,即,
代入,
设,则,
令,解得,
当时,,单调递减;
当时,,单调递增,
且,则的最小值为.
【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
【解析】【分析】(1)求函数的定义域,再求导,分和讨论函数的单调性即可;
(2)由条件得到时函数极小值,令极小值大于零,得到关于的不等式,再构造函数,求导,利用导数判断函数的单调性,求最值即可.
(1),
当时,恒成立,在上单调递增;
当时,令,
所以当时,,在上单调递减;
当时,,在上单调递增;
综上,当时,在上单调递增;当时,在上单调递减,在上单调递增.
(2)由(1)可得时,当时,函数取得极小值,又,若对任意的恒成立,不符合题意,
所以当,,即,
即,即,
代入,
设,则,
令,得,
当时,,单调递减;
当时,,单调递增,
所以,所以的最小值为.
17.【答案】(1)解:因为,,,
所以,
所以,解得;
又,解得;
又,解得;
所以,,;
(2)解:因为,
设,则有,
所以,则,
又因为,
所以,
即,
又,




所以,
所以,
所以
.
【知识点】等差数列与等比数列的综合
【解析】【分析】(1)由题意可得,依次代入,即可求解;
(2)设,由题意可得,从而得,再利用数列的通项公式求出,即可求解.
(1)解:因为,,,
所以,
所以,解得;
又,解得;
又,解得;
所以,,;
(2)解:因为,
设,则有,
所以,则,
又因为,
所以,
即,
又,




所以,
所以,
所以
.
18.【答案】(1)解:由题意可得,解得,则椭圆的方程为;
(2)解:设直线l的方程为,,,
联立,消去y整理得,
则,
由韦达定理可得:,,
因为点在椭圆上,所以,,


则,即时,此时为定值;
(3)解:由(2)知,,,直线l的方程为,
且,,,,
则,,
则直线的方程为,
令,得

即,则,,,
则周长为,
当且仅当,即时等号成立,
则周长的最小值为.
【知识点】椭圆的标准方程;椭圆的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)由题意列关于的方程,求得即可得椭圆的方程;
(2)设直线l的方程为,,,联立直线与椭圆方程,结合韦达定理表示出,求解即可;
(3)结合(2)求得,,,表示出的周长,结合基本不等式求解即可.
(1)由题意,得,解得,
所以椭圆的方程为.
(2)设直线l的方程为,,,
联立,消去y整理得,
则,
且,,
又,,


则,即时,此时为定值.
(3)由(2)知,,,直线l的方程为,
且,,,,
则,,
则直线的方程为,
令,得

即,则,,,
则周长为,
当且仅当,即时等号成立,
则周长的最小值为.
19.【答案】(1)解:(ⅰ)治愈人数服从二项分布,
需要计算,即:,
因为,
所以;
(ⅱ)首轮抽取个患者,每个患者治愈概率为,且相互独立,
设首轮治愈人数为,则服从二项分布,
即,
第二轮再抽取个患者,治愈概率仍为,且独立于首轮试验,
设次轮治愈人数为,则服从二项分布,
即,
总治愈人数,其中和独立,
由于两轮试验的均为且独立,
总治愈人数服从,
因此:;
(2)解:根据中心极限定理,当较大时,
近似服从正态分布,
,,

因为,所以临界值,
所以,因为在时取得最大值0.25,
所以代入此最坏情况以保证结果保守,
所以,所以至少需要抽取6400名患者以满足要求.
【知识点】二项分布
【解析】【分析】(1)(ⅰ)判断治愈人数服从二项分布计算即可求解;
(ⅱ)设首轮治愈人数为,判断服从的分布,求出,设第二轮治愈人数为,同理求出即可求解;
(2)证明近似服从正态分布,求出,,求出临界值即可求解.
(1)(ⅰ)治愈人数服从二项分布,
需要计算,即:,
因为,
所以;
(ⅱ)首轮抽取个患者,每个患者治愈概率为,且相互独立,
设首轮治愈人数为,则服从二项分布,
即,
第二轮再抽取个患者,治愈概率仍为,且独立于首轮试验,
设次轮治愈人数为,则服从二项分布,
即,
总治愈人数,其中和独立,
由于两轮试验的均为且独立,
总治愈人数服从,
因此:;
(2)根据中心极限定理,当较大时,
近似服从正态分布,
,,

因为,所以临界值,
所以,因为在时取得最大值0.25,
所以代入此最坏情况以保证结果保守,
所以,所以至少需要抽取6400名患者以满足要求.
1 / 1广东省佛山市禅城区2025届高三统一调研测试(二)数学试题
1.(2025·禅城模拟)复数在复平面内对应的点位于
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
【答案】B
【知识点】复数代数形式的混合运算;复数运算的几何意义
【解析】【解答】解:∵,∴复数所对应的点为.故答案为:B.
【分析】先利用复数的四则运算化简可得,再利用复数的几何意义即可求解.
2.(2025·禅城模拟)图中阴影部分用集合符号可以表示为(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】交、并、补集的混合运算;Venn图表达集合的关系及运算
【解析】【解答】解:在阴影部分区域内任取一个元素,则或,
故阴影部分所表示的集合为或者.
故答案为:A.
【分析】利用集合的运算结合文氏图即可求解.
3.(2025·禅城模拟)若,则(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】二倍角的余弦公式;同角三角函数间的基本关系
【解析】【解答】解:,则.
故答案为:A.
【分析】利用余弦的二倍角公式结合同角的三角函数关系计算即可.
4.(2025·禅城模拟)已知平面,和直线,,,则“”是“”的(  )
A.充要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断;直线与平面垂直的判定;直线与平面垂直的性质
【解析】【解答】解:已知如图所示:
分别记平面、平面为平面,,
则直线为直线,直线为,
因,但不垂直于平面,则“”得不到“”;
若,,则由线面垂直的定义可得,
故“”是“”的必要不充分条件,
故答案为:C
【分析】参考正方体利用线面垂直的判定定理及定义和充分,必要条件的定义即可求解.
5.(2025·禅城模拟)已知的内角的对边分别为,在方向上的投影向量为,则(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】平面向量数量积定义与物理意义;平面向量的数量积运算;平面向量的投影向量
【解析】【解答】解:过作,交直线于点,则在方向上的投影向量如图所示:
A、已知得,所以方向相反,所以,故A错误;
B、在方向上的投影向量为,
由,所以,无法确定角的大小,故B错误;
C、因为,角为钝角,所以,故C错误;
D、在中,,
在中,,
所以,所以,故D正确.
故答案为:D.
【分析】利用投影向量的定义可得,即可得角为钝角即可判断A,C;作出图象,无法确定角的大小即可判断B;在和中,利用勾股定理表示,即可判断D.
6.(2025·禅城模拟)设函数,,曲线和恰有一个交点,则(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】函数的奇偶性;利用导数研究函数的单调性
【解析】【解答】解:由,得到,
当时,得到,不满足题意,
则,由,得到,
令,则,易知时,,时,,
即在区间上单调递减,在区间上单调递增,
则,
又的定义域为,且,即的偶函数,其图象如图所示:
又易知为偶函数,若,则,
此时,与的交点个数为个或交点成对出现,不合题意,
所以,且,解得,
故答案为:B.
【分析】由得到,构造函数,利用导数可得在 区间上单调递减,在区间上单调递增 ,可得,再利用函数奇偶性及的性质即可求解.
7.(2025·禅城模拟)如图,将绘有函数部分图像的纸片沿轴折成直二面角,此时之间的距离为,则(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】含三角函数的复合函数的周期
【解析】【解答】解:已知如图所示:
因为的周期为,所以,

所以折成直二面角时,,
解得,所以,
所以,,
因为,所以或,
又因为函数在轴右侧附近单调递减,所以.
故答案为:D.
【分析】利用三角函数图象的性质结合空间几何中距离公式即可求解.
8.(2025·禅城模拟)已知是双曲线的左、右焦点,为双曲线上的两点,若,且以为直径的圆恰好过点,则双曲线的离心率为(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】解:连接,延长交双曲线于点,连接,如图所示:
因为,且以为直径的圆恰好过点,
所以由对称性可知点也在圆上,且四边形为矩形.
设,则,,,
因为点都在双曲线右支上,所以由双曲线的定义可知,
,,
所以,,
所以在直角,中,
由勾股定理可得,,解得,
所以双曲线的离心率.
故答案为:C
【分析】先延长交双曲线于点,连接,利用对称性可得四边形为矩形,再利用双曲线的定义和勾股定理可得即可求解.
9.(2025·禅城模拟)某次跳水比赛的计分规则如下:共有7个裁判打分,去掉一个最高分与一个最低分后,取剩余5个分数的平均值,比较前、后两组数据的数字特征,则(  )
A.中位数不变 B.极差不变
C.平均数大小关系不确定 D.方差变小
【答案】A,C
【知识点】众数、中位数、平均数;极差、方差与标准差
【解析】【解答】解:A、去掉一个最高分与一个最低分后,中间的一个数不变,所以中位数不变,故A正确;
B、去掉一个最高分与一个最低分后,极差可能变小,也可能不变,故B错误;
C、去掉一个最高分与一个最低分后,平均数可能变大,也可能变小,也可能不变,比如数据1、9、9、9、9、9、10,前后前、后两组数据平均数变大;比如数据1、2、2、2、2、2、10,前后前、后两组数据平均数变小;故C正确;
D、如果数据都相同,去掉一个最高分与一个最低分后,方差不变.
故答案为:AC.
【分析】利用中位数、极差、平均数、方差的定义逐项判断即可求解.
10.(2025·禅城模拟)已知函数,则(  )
A.的图象关于点对称
B.的图象关于直线对称
C.在上单调递减
D.直线是曲线的一条切线
【答案】A,C,D
【知识点】导数的几何意义;利用导数研究函数的单调性;正弦函数的性质
【解析】【解答】解:已知,则,
A、,所以的图象关于点对称,故A正确;
B、由,可得:,
显然不恒成立,故B错误;
C、,

因为,则,
此时,所以,
所以在上单调递减,故C正确;
D、令,解得其中一个解为,
,此时切线方程为:,
即,故D正确.
故答案为:ACD
【分析】利用对称中心,对称轴的概念即可判断AB,求导可得,利用导数的正负和函数单调性的关系即可判断C;利用导数的几何意义结合点斜式方程即可判断D.
11.(2025·禅城模拟)数学中有许多形状优美、寓意美好的曲线,曲线就是其中之一,如图所示.已知点是上一点,则(  )
A.
B.
C.当时,的最大值为
D.曲线在轴左侧所围成的区域面积大于2
【答案】A,B,D
【知识点】函数的值域;利用导数研究函数最大(小)值;基本不等式
【解析】【解答】解:将方程,整理为,从而可解得.
A、讨论自变量 的取值要使 为实数且,需.
结合 并对分母、分子作符号分析,可得可行解域为,故 A 正确;
B、由可见,当给定 时,实数满足.
为判断成立,只需验证足成立,
当时两边都是0,显然成立;
当时平方并利用化简得,这显然成立,故 B正确;
C、当 时求的最大值,必然在区间之间存在最大值.
设,

令,得,
时,单调递增;时,单调递减.

因此,函数 的最大值为,
这实际上是 y2 的最大值,故最大 y 应为,
而选项 C 把最大 y 直接写成 (未开平方)显然有误,故C错误;
D、曲线方程为:,
注意到方程中 的幂次均为偶数,因此曲线关于 轴对称.
接下来,我们找到曲线与 轴的交点。
令 ,代入方程解得,因此曲线与 轴的交点为 如图所示:
在 轴左侧,我们取以下几个关键点:
,代入方程解得,得.
取,代入方程求得,得 和
取,代入方程求得,得 和 .
如图连接各线段,由题图可知多边形在曲线内部,面积小于曲线左侧部分的面积.
计算这个四边形的面积:
所以曲线在轴左侧所围成的区域面积大于2,故D 正确.
故答案为:ABD.
【分析】利用方程解得, 由,解不等式即可判定A;利用不等式的基本性质分析即可判定B正确;设,利用导数研究单调性求得最大值,进而得到当时,的最大值,比较可以判定C;利用多边形面积比较得到曲线在 y 轴左侧围成的“闭合瓣”面积大于2即可判定D.
12.(2025·禅城模拟)准线方程为的抛物线的标准方程为   .
【答案】
【知识点】抛物线的简单性质
【解析】【解答】解:已知抛物线的准线方程为,
得该抛物线开口向右,且,得,
故抛物线的方程为:.
故答案为:
【分析】利用准线方程可得抛物线开口向右,再利用抛物线的定义即可求解.
13.(2025·禅城模拟)已知的内角的对边分别为,面积为,若,则   .
【答案】
【知识点】正弦定理的应用;三角形中的几何计算
【解析】【解答】解:由,
得,
又因为,所以,
由正弦定理得,
因为,则,
解得或,
因为,
所以.
故答案为:.
【分析】根据三角形的面积公式和正弦定理化边为角,再结合和,从而解方程得出的值.
14.(2025·禅城模拟)某校元旦晚会设计了一个抽奖游戏,主持人从编号为四个外观相同的空箱子中随机选择一个,放入奖品,再将四个箱子关闭,即主持人知道奖品在哪个箱子.当抽奖人选择某个箱子后,在箱子打开之前,主持人会随机打开一个没有奖品的箱子,并问抽奖人是否愿意更改选择以便增加中奖概率.已知甲先选择了号箱子,此时主持人打开号箱子的概率为   ,在主持人打开号箱子的情况下,奖品在号箱子的概率为   .
【答案】;
【知识点】全概率公式;贝叶斯公式
【解析】【解答】解:用表示号箱有奖品,用表示主持人打开号箱子,
由题知,,,
又,
所以,
又,
故答案为:.
【分析】用表示号箱有奖品,用表示主持人打开号箱子,利用条件可得,,,,再利用全概率公式,即可求解;再利用贝叶斯公式,即可求解.
15.(2025·禅城模拟)如图,为圆锥的顶点,是圆锥底面的圆心,为底面直径,为圆锥底面圆周上异于的一点,为上一点,且平面.
(1)求的值;
(2)设,二面角的正切值为,求直线与平面所成角的大小.
【答案】(1)解:因为平面,平面平面,
所以由线面平行的性质定理可得,
又是圆锥底面的圆心,为底面直径,所以为的中点,
所以.
(2)解:取的中点,连接,
因为,所以,
又均为圆半径,的中点,所以,
所以为二面角的平面角,
又面,所以,
所以即是等腰直角三角形,即,
所以两两垂直,以为原点,建立如图所示空间直角坐标系如图所示:
则,
所以,
设平面的法向量为,
则,取,则,
设直线与平面所成的角为,
则,即直线与平面所成的角为.
【知识点】直线与平面平行的性质;用空间向量研究直线与平面所成的角
【解析】【分析】(1)利用线面平行的性质定理可得即可求解;
(2)取的中点,连接,先找到二面角的平面角,再利用正切值证明是等腰直角三角形,然后建立如图所示空间直角坐系,可得平面的法向量,再利用空间线面角公式即可求解.
(1)因为平面,平面平面,
所以由线面平行的性质定理可得,
又是圆锥底面的圆心,为底面直径,所以为的中点,
所以.
(2)取的中点,连接,
因为,所以,
又均为圆半径,的中点,所以,
所以为二面角的平面角,
又面,所以,
所以即是等腰直角三角形,即,
所以两两垂直,以为原点,建立如图所示空间直角坐标系,
则,
所以,
设平面的法向量为,
则,取,则,
设直线与平面所成的角为,
则,即直线与平面所成的角为.
16.(2025·禅城模拟)已知函数,其中.
(1)讨论函数的单调性;
(2)已知,若对任意的恒成立,求的最小值.
【答案】(1)解:函数定义域为,,
当时,恒成立,函数在上单调递增;
当时,令,解得,
当时,,函数在上单调递减;
当时,,函数在上单调递增;
综上,当时,在上单调递增;
当时,在上单调递减,在上单调递增;
(2)解:由(1)可得时,当时,函数取得极小值,
又,若对任意的恒成立,不符合题意,
则当,,即,
即,即,
代入,
设,则,
令,解得,
当时,,单调递减;
当时,,单调递增,
且,则的最小值为.
【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
【解析】【分析】(1)求函数的定义域,再求导,分和讨论函数的单调性即可;
(2)由条件得到时函数极小值,令极小值大于零,得到关于的不等式,再构造函数,求导,利用导数判断函数的单调性,求最值即可.
(1),
当时,恒成立,在上单调递增;
当时,令,
所以当时,,在上单调递减;
当时,,在上单调递增;
综上,当时,在上单调递增;当时,在上单调递减,在上单调递增.
(2)由(1)可得时,当时,函数取得极小值,又,若对任意的恒成立,不符合题意,
所以当,,即,
即,即,
代入,
设,则,
令,得,
当时,,单调递减;
当时,,单调递增,
所以,所以的最小值为.
17.(2025·禅城模拟)对于数列,若,使得,都有成立,则称为“三和定值数列”.已知为“三和定值数列”,且,,.
(1)求,,;
(2)已知为数列的前项和,求.
【答案】(1)解:因为,,,
所以,
所以,解得;
又,解得;
又,解得;
所以,,;
(2)解:因为,
设,则有,
所以,则,
又因为,
所以,
即,
又,




所以,
所以,
所以
.
【知识点】等差数列与等比数列的综合
【解析】【分析】(1)由题意可得,依次代入,即可求解;
(2)设,由题意可得,从而得,再利用数列的通项公式求出,即可求解.
(1)解:因为,,,
所以,
所以,解得;
又,解得;
又,解得;
所以,,;
(2)解:因为,
设,则有,
所以,则,
又因为,
所以,
即,
又,




所以,
所以,
所以
.
18.(2025·禅城模拟)已知椭圆的离心率为,且过点.
(1)求椭圆的方程;
(2)斜率为的直线与椭圆交于两点,记以为直径的圆的面积分别为,当为何值时,为定值.
(3)在(2)的条件下,设不过椭圆中心和顶点,且与轴交于点,点关于轴的对称点为,直线与轴交于点,求周长的最小值.
【答案】(1)解:由题意可得,解得,则椭圆的方程为;
(2)解:设直线l的方程为,,,
联立,消去y整理得,
则,
由韦达定理可得:,,
因为点在椭圆上,所以,,


则,即时,此时为定值;
(3)解:由(2)知,,,直线l的方程为,
且,,,,
则,,
则直线的方程为,
令,得

即,则,,,
则周长为,
当且仅当,即时等号成立,
则周长的最小值为.
【知识点】椭圆的标准方程;椭圆的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)由题意列关于的方程,求得即可得椭圆的方程;
(2)设直线l的方程为,,,联立直线与椭圆方程,结合韦达定理表示出,求解即可;
(3)结合(2)求得,,,表示出的周长,结合基本不等式求解即可.
(1)由题意,得,解得,
所以椭圆的方程为.
(2)设直线l的方程为,,,
联立,消去y整理得,
则,
且,,
又,,


则,即时,此时为定值.
(3)由(2)知,,,直线l的方程为,
且,,,,
则,,
则直线的方程为,
令,得

即,则,,,
则周长为,
当且仅当,即时等号成立,
则周长的最小值为.
19.(2025·禅城模拟)某药厂为获得新研发药品的治愈率,委托某公司进行调查,首轮抽取个患者进行试验,每个患者是否治愈相互独立.
(1)假设,回答以下问题:
(ⅰ)若,求患者痊愈比例为到的概率.
(ⅱ)该公司第二轮再抽取个患者进行试验.为简化运算过程,拟用计算两轮试验治愈总人数为的概率,是否合理?若合理,请证明;若不合理,请说明理由.
(2)在重伯努利试验中,随机变量,随着试验次数增加,其概率计算较为复杂,此时,根据中心极限定理,近似服从正态分布,故常用以下公式简化概率计算:,其中,随机变量.若用该公司首轮试验的治愈频率来估计治愈率,为保证有把握,使得与之间误差不超过0.01,则至少应抽取多少个患者?
参考数据:.
【答案】(1)解:(ⅰ)治愈人数服从二项分布,
需要计算,即:,
因为,
所以;
(ⅱ)首轮抽取个患者,每个患者治愈概率为,且相互独立,
设首轮治愈人数为,则服从二项分布,
即,
第二轮再抽取个患者,治愈概率仍为,且独立于首轮试验,
设次轮治愈人数为,则服从二项分布,
即,
总治愈人数,其中和独立,
由于两轮试验的均为且独立,
总治愈人数服从,
因此:;
(2)解:根据中心极限定理,当较大时,
近似服从正态分布,
,,

因为,所以临界值,
所以,因为在时取得最大值0.25,
所以代入此最坏情况以保证结果保守,
所以,所以至少需要抽取6400名患者以满足要求.
【知识点】二项分布
【解析】【分析】(1)(ⅰ)判断治愈人数服从二项分布计算即可求解;
(ⅱ)设首轮治愈人数为,判断服从的分布,求出,设第二轮治愈人数为,同理求出即可求解;
(2)证明近似服从正态分布,求出,,求出临界值即可求解.
(1)(ⅰ)治愈人数服从二项分布,
需要计算,即:,
因为,
所以;
(ⅱ)首轮抽取个患者,每个患者治愈概率为,且相互独立,
设首轮治愈人数为,则服从二项分布,
即,
第二轮再抽取个患者,治愈概率仍为,且独立于首轮试验,
设次轮治愈人数为,则服从二项分布,
即,
总治愈人数,其中和独立,
由于两轮试验的均为且独立,
总治愈人数服从,
因此:;
(2)根据中心极限定理,当较大时,
近似服从正态分布,
,,

因为,所以临界值,
所以,因为在时取得最大值0.25,
所以代入此最坏情况以保证结果保守,
所以,所以至少需要抽取6400名患者以满足要求.
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