【精品解析】浙江省温州市普通高中2025届高三第一次适应性考试数学试题一模数学试题

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浙江省温州市普通高中2025届高三第一次适应性考试数学试题一模数学试题
1.(2024高三上·温州模拟)已知集合,,则(  )
A. B. C. D.
2.(2024高三上·温州模拟)若,则复数对应的点位于第(  )象限
A.一 B.二 C.三 D.四
3.(2024高三上·温州模拟)已知平面向量,满足,,则(  )
A.1 B. C.2 D.
4.(2024高三上·温州模拟)若方向向量为的直线与圆相切,则直线的方程可以是(  )
A. B. C. D.
5.(2024高三上·温州模拟)已知,,则(  )
A. B.5 C. D.
6.(2024高三上·温州模拟)已知函数的值域为,则实数的取值范围为(  )
A. B. C. D.
7.(2024高三上·温州模拟)已知数列的通项公式,在其相邻两项之间插入个,得到新的数列,记的前项和为,则使成立的的最小值为(  )
A.28 B.29 C.30 D.31
8.(2024高三上·温州模拟)飞行棋是一种家喻户晓的竞技游戏,玩家根据骰子(骰子为均匀的正六面体)正面朝上的点数确定飞机往前走的步数,刚好走到终点处算“到达”,如果玩家投掷的骰子点数超出到达终点所需的步数,则飞机须往回走超出点数对应的步数.在一次游戏中,飞机距终点只剩3步(如图所示),设该玩家到达终点时投掷骰子的次数为,则(  )
A.3 B.4 C.5 D.6
9.(2024高三上·温州模拟)观察下列散点图的分布规律和特点,其中两个变量存在相关关系的有(  )
A. B.
C. D.
10.(2024高三上·温州模拟)已知,,,,其中,点为平面内一点,记点到,的距离分别为,,则下列条件中能使点的轨迹为椭圆的是(  )
A. B. C. D.
11.(2024高三上·温州模拟)已知函数,则(  )
A. B.当时,
C.当时, D.当时,
12.(2024高三上·温州模拟)已知椭圆和双曲线的焦点相同,则   .
13.(2024高三上·温州模拟)如图所示的五面体为《九章算术》中记载的羡除,它指的是墓道或隧道.其中,四边形,,均为等腰梯形,平面平面,,,,和间的距离为2,和间的距离为4,则该羡除的体积为   .
14.(2024高三上·温州模拟)已知正项数列满足,且,则   .
15.(2024高三上·温州模拟)记的内角,,的对边分别为,,,已知.
(1)求;
(2)若为中点,,,求的周长.
16.(2024高三上·温州模拟)点在抛物线上,且到抛物线的焦点的距离为.
(1)求抛物线的方程;
(2)过点的直线交抛物线于,两点,且,求直线的方程.
17.(2024高三上·温州模拟)如图,在三棱柱中,平面平面,平面.
(1)求证:;
(2)若二面角的正弦值为,且,求.
18.(2024高三上·温州模拟)已知函数,.
(1)当时,求的最小值;
(2)若与在原点处的切线重合,且函数有且仅有三个极值点,求实数的取值范围.
19.(2024高三上·温州模拟)已知集合.
(1)集合,且中的任意三个不同的元素,,都有.
(i)当时,写出一个满足条件的恰有四个元素的集合;
(ii)对于任意给定的,求集合中的元素个数的最大值.
(2)已知集合P={C|CA},,且同时满足以下条件:①,,都有(其中,,);②,,使得(其中).求集合中的元素个数.
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】集合的表示方法;交集及其运算
【解析】【解答】解:由题意可得,
由可知:,集合,所以.
故答案为:C.
【分析】先用列举法表示集合,再利用函数的定义域表示集合,最后利用集合交集的定义即可求解.
2.【答案】D
【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:已知,化简可得,即.
由复数几何意义可得对应的点为,所以点在第四象限.
故答案为:D.
【分析】先利用复数的四则运算化简复数可得,再利用复数的几何意义即可求解
3.【答案】D
【知识点】平面向量的数量积运算
【解析】【解答】解:由题意知,,

所以.
故答案为:D
【分析】由题意再利用向量的数量积计算公式即可求解.
4.【答案】B
【知识点】平面内点到直线的距离公式
【解析】【解答】解:由直线的方向向量为知,直线的斜率,
设直线方程为,
则由直线与圆相切知,圆心到直线的距离,
解得或,
所以直线的方程为或,
即或,
故答案为:B.
【分析】先利用直线的方向向量得出斜率,设直线方程,再利用圆心到直线距离等于半径可得即可求解.
5.【答案】B
【知识点】两角和与差的正弦公式;同角三角函数间的基本关系
【解析】【解答】解:已知,
则,
两式相减得,
两式相加得,
所以,
即,
故答案为:B.
【分析】先利用两角和与差的正弦公式展开相减可得,两式相加可得,再让这两个等式相除化简即可求解.
6.【答案】A
【知识点】指数函数的图象与性质;利用导数研究函数最大(小)值
【解析】【解答】解:当时,的取值范围是,
注意到,则,
当时,,当时,,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以当时,的最大值为,
且注意到趋于负无穷时,也会趋于负无穷,
若函数的值域为,
则当且仅当,解得.
故答案为:A.
【分析】当时,利用指数函数的性质可得的取值范围是,当时,利用三次函数的性质的最大值为,且注意到趋于负无穷时,也会趋于负无穷,列出不等式即可求解.
7.【答案】B
【知识点】数列的求和
【解析】【解答】解:由题意得数列的前项依次为:
,个,,个,,个,,个,,,
当时,

当时,

所以,使成立的的最小值为.
故答案为:B.
【分析】根据题意分析得出数列的项的情况,再求出当时和当时的,从而得出使成立的的最小值.
8.【答案】D
【知识点】数列的求和;离散型随机变量及其分布列
【解析】【解答】解:玩家投掷1次即可到达终点的方法是掷出3点,故.
玩家投掷2次即可到达终点的方法是掷出,,,,,
故.
玩家投掷3次即可到达终点的方法是掷出,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,故.
设玩家投掷次即可到达终点,那么第次掷得的点数可以为,分别记作,,,,,则玩家投掷次的基本事件是投掷次的倍,能到达终点的掷法:之前的对应,,,,;对应,,,,;对应,,,,;对应,,,,;对应,,,,.是投掷次即可到达终点的倍.
所以是以为首项,以为公比的等比数列.所以.
所以

两边同乘以得:
两式相减得:.
故答案为:D
【分析】先利用古典概率公式求出概率和的分布列,再利用数列错位相减法及无穷数列的和求期望即可求解.
9.【答案】A,B,C
【知识点】样本相关系数r及其数字特征
【解析】【解答】解:相关关系对应的图形是散点图,ABC都能反映两个变量的变化规律,它们都具有相关关系;
D中的点散乱地分布在坐标平面内,不能反映两个变量的变化规律,不具有相关关系.
故答案为:ABC.
【分析】先利用相关关系对应的散点图分布在直线附近即可求解.
10.【答案】A,D
【知识点】椭圆的定义;椭圆的简单性质
【解析】【解答】解:A、根据椭圆的定义,,所以点轨迹为椭圆,故A正确;
B、设,则由,所以点轨迹为圆,故B错误;
C、由,分情况去掉绝对值符号,可知点的轨迹为4条线段,不是椭圆,故C错误;
D、由,
因为,所以点轨迹为椭圆,故D正确.
故答案为:AD
【分析】利用椭圆的定义可得即可判断A;利用题意可得求点的轨迹方程为即可判断B;利用点到直线的距离公式可得即可判断CD的真假.
11.【答案】A,C,D
【知识点】利用导数研究函数的单调性;简单的三角恒等变换;含三角函数的复合函数的单调性
【解析】【解答】解:A、,
利用和差化积公式:得:

其中,故所以
即故A正确;
B、对求导可得

在上,令得令得
所以在和单调递减,在单调递增,
故在区间上的最大值为,且,故B错误;
C、当时单调递增,故在上单调递增,
而当时,,且,故故C正确;
D、

由和差化积公式:得
因为,所以,所以,
所以
而,

由积化和差得
,其中,
上述不等式显然成立,故D正确.
故答案为:ACD
【分析】利用用和差化积公式及二倍角公式化简可以判断A;利用导数研究的单调性可得的最值即可判断B;利用B的单调性比较自变量的大小即可比较函数值的大小即可判断C;运用分析法,多次使用和差化积、积化和差公式即可判断D.
12.【答案】
【知识点】椭圆的简单性质;双曲线的简单性质
【解析】【解答】解:已知双曲线,可知其半焦距,且焦点在x轴上,
所以椭圆可得,且,解得.
故答案为:.
【分析】先利用双曲线方程可得,且焦点在x轴上,再利用椭圆的几何性质即可求解.
13.【答案】12
【知识点】锥体的体积公式及应用
【解析】【解答】解:连接、如图所示:
则,,
所以该羡除的体积为:.
故答案为:12
【分析】先利用锥体体积体积公式可得,,再利用切割法求几何体体积即可求解.
14.【答案】6069
【知识点】数列的求和;数列的递推公式;数列的通项公式
【解析】【分析】首先由递推关系式得出是以为首项,3为公差的等差数列,再代入,结合即可求出,最后利用等差数列的通项公式即可求得答案.
【解答】
因为为正项数列且,①
所以,②
得,即,
所以是以为首项,3为公差的等差数列,
令可得,又,,
所以,解得,
.
故答案为:6069.
【分析】根据题意再列出式子,与题中的式子进行做差可得到递推公式,进而求出数列的通项即可得到结果。
15.【答案】(1)解:由题意,得

所以
因为在中,,
所以.
(2)解:以的边,为邻边将补成平行四边形,
利用平行四边形长度关系可得,,
所以.
又由余弦定理,得,
所以
因此,
所以的周长为.
【知识点】两角和与差的正弦公式;解三角形;正弦定理的应用;余弦定理的应用
【解析】【分析】(1)利用正弦定理边化角可得,再利用两角和的正弦公式可得即可求解;
(2)先将补成平行四边形,利用平行四边形的性质可得,再利用余弦定理可得,解方程得出,再计算得出周长即可求解.
(1)解法1:
由题意,得

所以
因为在中,,
所以.
解法2:
由题意,得,
所以,
因此
因为,所以.
解法3:
由题意,得
所以由射影定理,得
因为,所以.
(2)解法1:
由已知条件,得.
在利用余弦定理,得.
所以
由余弦定理,得,
所以.
因此
所以的周长为.
解法2:
因为,
所以.
因此,
所以
又由余弦定理,得,
所以
因此,
所以的周长为.
解法3:
以的边,为邻边将补成平行四边形,
利用平行四边形长度关系可得,,
所以.
又由余弦定理,得,
所以
因此,
所以的周长为.
解法4:
利用向量关系,可得
因此
又由余弦定理,得,
所以
因此,
所以的周长为.
解法5:
在和分别利用余弦定理,可得
.
所以
又由余弦定理,得,
所以
因此
所以的周长为.
16.【答案】(1)解:根据焦半径公式可得,
所以,
又因为,所以,
解得或(舍去),
故所求抛物线方程为.
(2)解:法1:,,设,,
,所以

,(舍去),
所以直线,即.
法2:设,,,
,所以,


,所以过定点,
又因为过,所以;
法3:,,设,,,

.


所以.
法4:设,,不妨设,


,同理,



又因为过,所以.
法5:设,,,



因为,
又因为过,所以,
解得,,
所以.
【知识点】抛物线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)根据焦半径公式和点在抛物线上,从而列方程组求出的值.
(2)法1:设出直线的方程:,与抛物线方程联立,得到,,再根据,从而得出,进而求出的值,则得出直线的方程.
法2:设直线的方程:,将直线与抛物线方程联立,得到,,再根据,得出,进而得出的关系,再证出直线经过定点,则结合直线过抛物线的焦点可得出直线的方程.
法3:设,,则直线可写成,再根据和,从而可求出的值,进而得出直线的方程.
法4:设,,根据直线与垂直,可分别设两直线方程为,,再分别将直线与抛物线方程联立,把、坐标用表示出来,再结合求出的值,进而求出点的坐标,则根据直线过点,从而可求出直线BC的方程.
法5:设,,设直线:,将直线与抛物线方程联立,可得,再根据结合直线过点,可求出的值,进而得出直线的方程.
(1)根据焦半径公式可得,所以,
又,所以,
解得或(舍去),
故所求抛物线方程为.
(2)法1:,,设,,,
,所以,

,(舍去),
所以即.
法2:设,,,
,所以,


,所以过定点,
又因为过,所以;
法3:,,设,,,

.


所以.
法4:设,,不妨设,


,同理,



又因为过,所以.
法5:设,,,




.
又因为过,所以,
解得,,所以.
17.【答案】(1)证明:过作于点,如图所示:
因为平面平面,所以面,
因为 面
所以,
又因为平面,所以,
而面,
所以面,
因为面
所以
(2)解:如图,以为原点,,分别为,轴建立空间直角坐标系如图所示:
二面角的平面角与二面角的平面角互补,记为,
设,有,,,

设面的法向量为,有,
即,令,得,
又面的法向量为,
所以,
解得,所以.
【知识点】直线与平面垂直的判定;用空间向量研究二面角
【解析】【分析】(1)过作于点,利用面面垂直的性质定理得面,再利用线面垂直的性质定理得,同理,再利用线面垂直的判定定理得面,最后线面垂直的性质定理得;
(2)以为原点,,分别为,轴建立空间直角坐标系,可得,面的法向量为,利用二面角的向量公式可得,即可求解.
(1)过作于点,
因为平面平面,所以面,
因为 面
所以,
又因为平面,所以,
而面,
所以面,
因为面
所以
(2)如图,以为原点,,分别为,轴建立空间直角坐标系,
二面角的平面角与二面角的平面角互补,记为,
设,有,,,

设面的法向量为,有,
即,令,得,
又面的法向量为,
所以,
解得,所以.
18.【答案】(1)解:当时,,,
令得:,
当时,,时,,
所以在单调递减,单调递增
所以时,.
(2)解:,,由得:,
所以,
问题即:有且仅有三个变号零点
当时,,故在单调递减,又,所以故此时在有且仅有一个变号零点0,不合题意;
当时,所以在有唯一零点.在递增,递减,故此时在至多有两个变号零点,不合题意;
当时,,,,
所以在有两个零点:,
且时,,时,,时,,
所以在递减,递增,递减,
又,故,,
又时,,
因为的增长速度大于的增长速度,
故,,于是,
又,,所以,
令,则,
因为的增长速度大于的增长速度,
故,,于是,
所以在,各有一个零点,,故此时有三个零点:,0,,合题意:所以.
【知识点】导数的几何意义;利用导数研究函数的极值;利用导数研究函数最大(小)值
【解析】【分析】(1)求导,分析函数的单调性,可求的最小值.
(2)先根据确定的关系,再把函数有且仅有三个极值点转化成有且仅有三个变号零点.求导,分析函数的单调性,结合该函数零点的个数求参数的取值范围.
(1)当时,,,
令得:,
当时,,时,,
所以在单调递减,单调递增
所以时,.
(2),,由得:,
所以,
问题即:有且仅有三个变号零点
当时,,故在单调递减,又,所以故此时在有且仅有一个变号零点0,不合题意;
当时,所以在有唯一零点.在递增,递减,故此时在至多有两个变号零点,不合题意;
当时,,,,
所以在有两个零点:,
且时,,时,,时,,
所以在递减,递增,递减,
又,故,,
又时,,
因为的增长速度大于的增长速度,
故,,于是,
又,,所以,
令,则,
因为的增长速度大于的增长速度,
故,,于是,
所以在,各有一个零点,,故此时有三个零点:,0,,合题意:所以.
19.【答案】(1)解:(i)由,所以,可得:
四元素的集合可以是:或或或或或;
(ii)对于任意给定的,集合中的元素个数的最大值为,
其证明过程如下:
记集合,
设满足条件的集合,
其中,,,,,,,,且,,
则集合中的元素个数等于,
根据条件对任意的,,都有(否则,就有,不合题意)
又因为,,其中,,
即,,,,,,,是中的不同的元素,
所以,即集合中的元素个数,
取满足条件,且元素个数等于,所以集合中的元素的最大值等于.
(2)解:以为例:(多取不符条件①,少取不符条件②!)这时,
因为;,取即可,
;,则,
;,
若取,; ,则,
证明如下:
先证明:,假设,则,,使得,与条件矛盾,所以假设不真,即;
再证明:,假设,则中的元素个数大于,所以,,,
,根据条件“,,使得”,所以3两个不同的集合,
,使得,,又因为,,,,所以,与矛盾,所以假设不真,;
综上所述:.
【知识点】集合间关系的判断;集合中元素的个数问题;并集及其运算;命题的真假判断与应用
【解析】【分析】(1)(i)令,可得,再列出满足题意的集合B即可;
(ii)记集合,设满足条件的集合,其中,,,,,,,,且,,则集合中的元素个数等于,即可证明;
(2)先用反证法证明,再证明,则可得即可得证.
(1)(i)由,所以,可得:
四元素的集合可以是:或或或或或;
(ii)对于任意给定的,集合中的元素个数的最大值为,
其证明过程如下:
记集合,
设满足条件的集合,
其中,,,,,,,,且,,
则集合中的元素个数等于,
根据条件对任意的,,都有(否则,就有,不合题意)
又因为,,其中,,
即,,,,,,,是中的不同的元素,
所以,即集合中的元素个数,
取满足条件,且元素个数等于,所以集合中的元素的最大值等于.
(2)以为例:(多取不符条件①,少取不符条件②!)
这时,
因为;,取即可,
;,则,
;,
若取,; ,则,
证明如下:
先证明:,假设,则,,使得,与条件矛盾,所以假设不真,即;
再证明:,假设,则中的元素个数大于,所以,,,
,根据条件“,,使得”,所以3两个不同的集合,
,使得,,又因为,,,,所以,与矛盾,所以假设不真,;
综上所述:.
1 / 1浙江省温州市普通高中2025届高三第一次适应性考试数学试题一模数学试题
1.(2024高三上·温州模拟)已知集合,,则(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】集合的表示方法;交集及其运算
【解析】【解答】解:由题意可得,
由可知:,集合,所以.
故答案为:C.
【分析】先用列举法表示集合,再利用函数的定义域表示集合,最后利用集合交集的定义即可求解.
2.(2024高三上·温州模拟)若,则复数对应的点位于第(  )象限
A.一 B.二 C.三 D.四
【答案】D
【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:已知,化简可得,即.
由复数几何意义可得对应的点为,所以点在第四象限.
故答案为:D.
【分析】先利用复数的四则运算化简复数可得,再利用复数的几何意义即可求解
3.(2024高三上·温州模拟)已知平面向量,满足,,则(  )
A.1 B. C.2 D.
【答案】D
【知识点】平面向量的数量积运算
【解析】【解答】解:由题意知,,

所以.
故答案为:D
【分析】由题意再利用向量的数量积计算公式即可求解.
4.(2024高三上·温州模拟)若方向向量为的直线与圆相切,则直线的方程可以是(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】平面内点到直线的距离公式
【解析】【解答】解:由直线的方向向量为知,直线的斜率,
设直线方程为,
则由直线与圆相切知,圆心到直线的距离,
解得或,
所以直线的方程为或,
即或,
故答案为:B.
【分析】先利用直线的方向向量得出斜率,设直线方程,再利用圆心到直线距离等于半径可得即可求解.
5.(2024高三上·温州模拟)已知,,则(  )
A. B.5 C. D.
【答案】B
【知识点】两角和与差的正弦公式;同角三角函数间的基本关系
【解析】【解答】解:已知,
则,
两式相减得,
两式相加得,
所以,
即,
故答案为:B.
【分析】先利用两角和与差的正弦公式展开相减可得,两式相加可得,再让这两个等式相除化简即可求解.
6.(2024高三上·温州模拟)已知函数的值域为,则实数的取值范围为(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】指数函数的图象与性质;利用导数研究函数最大(小)值
【解析】【解答】解:当时,的取值范围是,
注意到,则,
当时,,当时,,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以当时,的最大值为,
且注意到趋于负无穷时,也会趋于负无穷,
若函数的值域为,
则当且仅当,解得.
故答案为:A.
【分析】当时,利用指数函数的性质可得的取值范围是,当时,利用三次函数的性质的最大值为,且注意到趋于负无穷时,也会趋于负无穷,列出不等式即可求解.
7.(2024高三上·温州模拟)已知数列的通项公式,在其相邻两项之间插入个,得到新的数列,记的前项和为,则使成立的的最小值为(  )
A.28 B.29 C.30 D.31
【答案】B
【知识点】数列的求和
【解析】【解答】解:由题意得数列的前项依次为:
,个,,个,,个,,个,,,
当时,

当时,

所以,使成立的的最小值为.
故答案为:B.
【分析】根据题意分析得出数列的项的情况,再求出当时和当时的,从而得出使成立的的最小值.
8.(2024高三上·温州模拟)飞行棋是一种家喻户晓的竞技游戏,玩家根据骰子(骰子为均匀的正六面体)正面朝上的点数确定飞机往前走的步数,刚好走到终点处算“到达”,如果玩家投掷的骰子点数超出到达终点所需的步数,则飞机须往回走超出点数对应的步数.在一次游戏中,飞机距终点只剩3步(如图所示),设该玩家到达终点时投掷骰子的次数为,则(  )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】D
【知识点】数列的求和;离散型随机变量及其分布列
【解析】【解答】解:玩家投掷1次即可到达终点的方法是掷出3点,故.
玩家投掷2次即可到达终点的方法是掷出,,,,,
故.
玩家投掷3次即可到达终点的方法是掷出,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,故.
设玩家投掷次即可到达终点,那么第次掷得的点数可以为,分别记作,,,,,则玩家投掷次的基本事件是投掷次的倍,能到达终点的掷法:之前的对应,,,,;对应,,,,;对应,,,,;对应,,,,;对应,,,,.是投掷次即可到达终点的倍.
所以是以为首项,以为公比的等比数列.所以.
所以

两边同乘以得:
两式相减得:.
故答案为:D
【分析】先利用古典概率公式求出概率和的分布列,再利用数列错位相减法及无穷数列的和求期望即可求解.
9.(2024高三上·温州模拟)观察下列散点图的分布规律和特点,其中两个变量存在相关关系的有(  )
A. B.
C. D.
【答案】A,B,C
【知识点】样本相关系数r及其数字特征
【解析】【解答】解:相关关系对应的图形是散点图,ABC都能反映两个变量的变化规律,它们都具有相关关系;
D中的点散乱地分布在坐标平面内,不能反映两个变量的变化规律,不具有相关关系.
故答案为:ABC.
【分析】先利用相关关系对应的散点图分布在直线附近即可求解.
10.(2024高三上·温州模拟)已知,,,,其中,点为平面内一点,记点到,的距离分别为,,则下列条件中能使点的轨迹为椭圆的是(  )
A. B. C. D.
【答案】A,D
【知识点】椭圆的定义;椭圆的简单性质
【解析】【解答】解:A、根据椭圆的定义,,所以点轨迹为椭圆,故A正确;
B、设,则由,所以点轨迹为圆,故B错误;
C、由,分情况去掉绝对值符号,可知点的轨迹为4条线段,不是椭圆,故C错误;
D、由,
因为,所以点轨迹为椭圆,故D正确.
故答案为:AD
【分析】利用椭圆的定义可得即可判断A;利用题意可得求点的轨迹方程为即可判断B;利用点到直线的距离公式可得即可判断CD的真假.
11.(2024高三上·温州模拟)已知函数,则(  )
A. B.当时,
C.当时, D.当时,
【答案】A,C,D
【知识点】利用导数研究函数的单调性;简单的三角恒等变换;含三角函数的复合函数的单调性
【解析】【解答】解:A、,
利用和差化积公式:得:

其中,故所以
即故A正确;
B、对求导可得

在上,令得令得
所以在和单调递减,在单调递增,
故在区间上的最大值为,且,故B错误;
C、当时单调递增,故在上单调递增,
而当时,,且,故故C正确;
D、

由和差化积公式:得
因为,所以,所以,
所以
而,

由积化和差得
,其中,
上述不等式显然成立,故D正确.
故答案为:ACD
【分析】利用用和差化积公式及二倍角公式化简可以判断A;利用导数研究的单调性可得的最值即可判断B;利用B的单调性比较自变量的大小即可比较函数值的大小即可判断C;运用分析法,多次使用和差化积、积化和差公式即可判断D.
12.(2024高三上·温州模拟)已知椭圆和双曲线的焦点相同,则   .
【答案】
【知识点】椭圆的简单性质;双曲线的简单性质
【解析】【解答】解:已知双曲线,可知其半焦距,且焦点在x轴上,
所以椭圆可得,且,解得.
故答案为:.
【分析】先利用双曲线方程可得,且焦点在x轴上,再利用椭圆的几何性质即可求解.
13.(2024高三上·温州模拟)如图所示的五面体为《九章算术》中记载的羡除,它指的是墓道或隧道.其中,四边形,,均为等腰梯形,平面平面,,,,和间的距离为2,和间的距离为4,则该羡除的体积为   .
【答案】12
【知识点】锥体的体积公式及应用
【解析】【解答】解:连接、如图所示:
则,,
所以该羡除的体积为:.
故答案为:12
【分析】先利用锥体体积体积公式可得,,再利用切割法求几何体体积即可求解.
14.(2024高三上·温州模拟)已知正项数列满足,且,则   .
【答案】6069
【知识点】数列的求和;数列的递推公式;数列的通项公式
【解析】【分析】首先由递推关系式得出是以为首项,3为公差的等差数列,再代入,结合即可求出,最后利用等差数列的通项公式即可求得答案.
【解答】
因为为正项数列且,①
所以,②
得,即,
所以是以为首项,3为公差的等差数列,
令可得,又,,
所以,解得,
.
故答案为:6069.
【分析】根据题意再列出式子,与题中的式子进行做差可得到递推公式,进而求出数列的通项即可得到结果。
15.(2024高三上·温州模拟)记的内角,,的对边分别为,,,已知.
(1)求;
(2)若为中点,,,求的周长.
【答案】(1)解:由题意,得

所以
因为在中,,
所以.
(2)解:以的边,为邻边将补成平行四边形,
利用平行四边形长度关系可得,,
所以.
又由余弦定理,得,
所以
因此,
所以的周长为.
【知识点】两角和与差的正弦公式;解三角形;正弦定理的应用;余弦定理的应用
【解析】【分析】(1)利用正弦定理边化角可得,再利用两角和的正弦公式可得即可求解;
(2)先将补成平行四边形,利用平行四边形的性质可得,再利用余弦定理可得,解方程得出,再计算得出周长即可求解.
(1)解法1:
由题意,得

所以
因为在中,,
所以.
解法2:
由题意,得,
所以,
因此
因为,所以.
解法3:
由题意,得
所以由射影定理,得
因为,所以.
(2)解法1:
由已知条件,得.
在利用余弦定理,得.
所以
由余弦定理,得,
所以.
因此
所以的周长为.
解法2:
因为,
所以.
因此,
所以
又由余弦定理,得,
所以
因此,
所以的周长为.
解法3:
以的边,为邻边将补成平行四边形,
利用平行四边形长度关系可得,,
所以.
又由余弦定理,得,
所以
因此,
所以的周长为.
解法4:
利用向量关系,可得
因此
又由余弦定理,得,
所以
因此,
所以的周长为.
解法5:
在和分别利用余弦定理,可得
.
所以
又由余弦定理,得,
所以
因此
所以的周长为.
16.(2024高三上·温州模拟)点在抛物线上,且到抛物线的焦点的距离为.
(1)求抛物线的方程;
(2)过点的直线交抛物线于,两点,且,求直线的方程.
【答案】(1)解:根据焦半径公式可得,
所以,
又因为,所以,
解得或(舍去),
故所求抛物线方程为.
(2)解:法1:,,设,,
,所以

,(舍去),
所以直线,即.
法2:设,,,
,所以,


,所以过定点,
又因为过,所以;
法3:,,设,,,

.


所以.
法4:设,,不妨设,


,同理,



又因为过,所以.
法5:设,,,



因为,
又因为过,所以,
解得,,
所以.
【知识点】抛物线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)根据焦半径公式和点在抛物线上,从而列方程组求出的值.
(2)法1:设出直线的方程:,与抛物线方程联立,得到,,再根据,从而得出,进而求出的值,则得出直线的方程.
法2:设直线的方程:,将直线与抛物线方程联立,得到,,再根据,得出,进而得出的关系,再证出直线经过定点,则结合直线过抛物线的焦点可得出直线的方程.
法3:设,,则直线可写成,再根据和,从而可求出的值,进而得出直线的方程.
法4:设,,根据直线与垂直,可分别设两直线方程为,,再分别将直线与抛物线方程联立,把、坐标用表示出来,再结合求出的值,进而求出点的坐标,则根据直线过点,从而可求出直线BC的方程.
法5:设,,设直线:,将直线与抛物线方程联立,可得,再根据结合直线过点,可求出的值,进而得出直线的方程.
(1)根据焦半径公式可得,所以,
又,所以,
解得或(舍去),
故所求抛物线方程为.
(2)法1:,,设,,,
,所以,

,(舍去),
所以即.
法2:设,,,
,所以,


,所以过定点,
又因为过,所以;
法3:,,设,,,

.


所以.
法4:设,,不妨设,


,同理,



又因为过,所以.
法5:设,,,




.
又因为过,所以,
解得,,所以.
17.(2024高三上·温州模拟)如图,在三棱柱中,平面平面,平面.
(1)求证:;
(2)若二面角的正弦值为,且,求.
【答案】(1)证明:过作于点,如图所示:
因为平面平面,所以面,
因为 面
所以,
又因为平面,所以,
而面,
所以面,
因为面
所以
(2)解:如图,以为原点,,分别为,轴建立空间直角坐标系如图所示:
二面角的平面角与二面角的平面角互补,记为,
设,有,,,

设面的法向量为,有,
即,令,得,
又面的法向量为,
所以,
解得,所以.
【知识点】直线与平面垂直的判定;用空间向量研究二面角
【解析】【分析】(1)过作于点,利用面面垂直的性质定理得面,再利用线面垂直的性质定理得,同理,再利用线面垂直的判定定理得面,最后线面垂直的性质定理得;
(2)以为原点,,分别为,轴建立空间直角坐标系,可得,面的法向量为,利用二面角的向量公式可得,即可求解.
(1)过作于点,
因为平面平面,所以面,
因为 面
所以,
又因为平面,所以,
而面,
所以面,
因为面
所以
(2)如图,以为原点,,分别为,轴建立空间直角坐标系,
二面角的平面角与二面角的平面角互补,记为,
设,有,,,

设面的法向量为,有,
即,令,得,
又面的法向量为,
所以,
解得,所以.
18.(2024高三上·温州模拟)已知函数,.
(1)当时,求的最小值;
(2)若与在原点处的切线重合,且函数有且仅有三个极值点,求实数的取值范围.
【答案】(1)解:当时,,,
令得:,
当时,,时,,
所以在单调递减,单调递增
所以时,.
(2)解:,,由得:,
所以,
问题即:有且仅有三个变号零点
当时,,故在单调递减,又,所以故此时在有且仅有一个变号零点0,不合题意;
当时,所以在有唯一零点.在递增,递减,故此时在至多有两个变号零点,不合题意;
当时,,,,
所以在有两个零点:,
且时,,时,,时,,
所以在递减,递增,递减,
又,故,,
又时,,
因为的增长速度大于的增长速度,
故,,于是,
又,,所以,
令,则,
因为的增长速度大于的增长速度,
故,,于是,
所以在,各有一个零点,,故此时有三个零点:,0,,合题意:所以.
【知识点】导数的几何意义;利用导数研究函数的极值;利用导数研究函数最大(小)值
【解析】【分析】(1)求导,分析函数的单调性,可求的最小值.
(2)先根据确定的关系,再把函数有且仅有三个极值点转化成有且仅有三个变号零点.求导,分析函数的单调性,结合该函数零点的个数求参数的取值范围.
(1)当时,,,
令得:,
当时,,时,,
所以在单调递减,单调递增
所以时,.
(2),,由得:,
所以,
问题即:有且仅有三个变号零点
当时,,故在单调递减,又,所以故此时在有且仅有一个变号零点0,不合题意;
当时,所以在有唯一零点.在递增,递减,故此时在至多有两个变号零点,不合题意;
当时,,,,
所以在有两个零点:,
且时,,时,,时,,
所以在递减,递增,递减,
又,故,,
又时,,
因为的增长速度大于的增长速度,
故,,于是,
又,,所以,
令,则,
因为的增长速度大于的增长速度,
故,,于是,
所以在,各有一个零点,,故此时有三个零点:,0,,合题意:所以.
19.(2024高三上·温州模拟)已知集合.
(1)集合,且中的任意三个不同的元素,,都有.
(i)当时,写出一个满足条件的恰有四个元素的集合;
(ii)对于任意给定的,求集合中的元素个数的最大值.
(2)已知集合P={C|CA},,且同时满足以下条件:①,,都有(其中,,);②,,使得(其中).求集合中的元素个数.
【答案】(1)解:(i)由,所以,可得:
四元素的集合可以是:或或或或或;
(ii)对于任意给定的,集合中的元素个数的最大值为,
其证明过程如下:
记集合,
设满足条件的集合,
其中,,,,,,,,且,,
则集合中的元素个数等于,
根据条件对任意的,,都有(否则,就有,不合题意)
又因为,,其中,,
即,,,,,,,是中的不同的元素,
所以,即集合中的元素个数,
取满足条件,且元素个数等于,所以集合中的元素的最大值等于.
(2)解:以为例:(多取不符条件①,少取不符条件②!)这时,
因为;,取即可,
;,则,
;,
若取,; ,则,
证明如下:
先证明:,假设,则,,使得,与条件矛盾,所以假设不真,即;
再证明:,假设,则中的元素个数大于,所以,,,
,根据条件“,,使得”,所以3两个不同的集合,
,使得,,又因为,,,,所以,与矛盾,所以假设不真,;
综上所述:.
【知识点】集合间关系的判断;集合中元素的个数问题;并集及其运算;命题的真假判断与应用
【解析】【分析】(1)(i)令,可得,再列出满足题意的集合B即可;
(ii)记集合,设满足条件的集合,其中,,,,,,,,且,,则集合中的元素个数等于,即可证明;
(2)先用反证法证明,再证明,则可得即可得证.
(1)(i)由,所以,可得:
四元素的集合可以是:或或或或或;
(ii)对于任意给定的,集合中的元素个数的最大值为,
其证明过程如下:
记集合,
设满足条件的集合,
其中,,,,,,,,且,,
则集合中的元素个数等于,
根据条件对任意的,,都有(否则,就有,不合题意)
又因为,,其中,,
即,,,,,,,是中的不同的元素,
所以,即集合中的元素个数,
取满足条件,且元素个数等于,所以集合中的元素的最大值等于.
(2)以为例:(多取不符条件①,少取不符条件②!)
这时,
因为;,取即可,
;,则,
;,
若取,; ,则,
证明如下:
先证明:,假设,则,,使得,与条件矛盾,所以假设不真,即;
再证明:,假设,则中的元素个数大于,所以,,,
,根据条件“,,使得”,所以3两个不同的集合,
,使得,,又因为,,,,所以,与矛盾,所以假设不真,;
综上所述:.
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