【精品解析】广东省汕头市普通高考2025届高三下学期第二次模拟考试数学试题

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广东省汕头市普通高考2025届高三下学期第二次模拟考试数学试题
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.(2025·汕头模拟)抛物线 x2=y的准线方程是(  )
A.4x+1=0 B.4y+1=0 C.2x+1=0 D.2y+1=0
【答案】B
【知识点】抛物线的简单性质
【解析】【解答】解:因为抛物线的标准方程为:x2=y,焦点在y轴上;
所以:2p=1,即p= ,
所以: = ,
∴准线方程 y=﹣ ,即4y+1=0.
故答案为:B
【分析】抛物线的标准方程为,焦点为(,0),准线方程为,灵活应用这一知识点即可解此题.
2.(2025·汕头模拟)设复数,是虚数单位,则(  )
A. B. C. D.2
【答案】D
【知识点】复数代数形式的混合运算
【解析】【解答】.
故选:D.
【分析】根据复数的乘法进行运算即可得到结果.
3.(2025·汕头模拟)在中,为边上的中线,,,则的值为(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】平面向量的基本定理;平面向量的数量积运算
【解析】【解答】
如图,由于为边上的中线,所以 ,又 ,
所以.
故答案为:D.
【分析】根据题意画出图像分析,采用作为基向量,将用基向量表示,结合数量积的运算律化简即可得到结果.
4.(2025·汕头模拟)某学校有、两家餐厅,王同学第1天午餐时随机选择一家餐厅用餐.如果第1天去餐厅,那么第2天去餐厅的概率为0.6;如果第1天去B餐厅,那么第2天去餐厅的概率为0.8,则王同学第2天去A餐厅用餐的概率为(  )
A.0.7 B.0.6 C.0.5 D.0.4
【答案】A
【知识点】全概率公式
【解析】【解答】记“第1天去餐厅”,“第1天去餐厅”,“第2天去餐厅”,
所以根据全概率公式得:

故答案为:A.
【分析】先对事件进行命名,接着利用全概率公式计算求解.
5.(2025·汕头模拟)设平面与长方体的六个面的夹角分别为,则的值为(  )
A.2 B.3 C.4 D.6
【答案】A
【知识点】用空间向量研究直线与平面所成的角
【解析】【解答】设平面的法向量为,
正方体一个顶点处的三个平面的法向量分别为、、,
则,,

因正方体有三对互相平行的平面,
则.
故答案为:A.
【分析】先假设平面的法向量,接着求出长方体的3个面的法向量(正方体的6个面对面平行),进而求出夹角的余弦值,代入求解即可得到结果.
6.(2025·汕头模拟)若,,则
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】利用对数函数的单调性比较大小;对数函数的图象与性质;幂函数的图象与性质;利用幂函数的单调性比较大小
【解析】【解答】A:用特殊值法,令,,得,选项A错误,
B:,选项B错误,
D:,选项D错误,
C:因为选项C正确,故选C.
【分析】对于ABD,利用特殊值法,结合对数函数与幂函数的单调性进行判断;对于D,利用做差法,结合对数函数的运算以及性质即可得到结果.
7.(2025·汕头模拟)在中,角、、的对边分别为、、,已知,,,的面积为,则下列结论正确的是(  )
A. B.是钝角 C. D.
【答案】C
【知识点】两角和与差的余弦公式;两角和与差的正弦公式;正弦定理的应用;三角形中的几何计算
【解析】【解答】由正弦定理得,所以,故A错误;
因为,又,所以,
所以,所以,故B错误;
从而,由正弦定理可得,故C正确;
所以,故D错误.
故答案为:C.
【分析】对于选项A,利用正弦定理化简出a的值;对于B,先求出,接着利用三角形三角的关系结合诱导公式求解;对于C,利用求出的值,结合正弦定理求解;对于D,利用面积公式求解即可得到结果.
8.(2025·汕头模拟)若函数有两个极值点,则的取值范围是(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】利用导数研究函数的极值
【解析】【解答】因时,,函数图象的对称轴为,当时函数在时取得极大值,
又因时,,由函数的性质,可知要使还有一个极值,必须使,
则由,可得.
故答案为:B.
【分析】分与进行讨论,结合二次函数性质(轴动区间定)求解极大值,利用一次函数性质判断另一个极值.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.(2025·汕头模拟)针对“中学生追星问题”,某校团委对“学生性别和中学生追星是否有关”进行调查,调查样本中女生人数是男生人数的,男生追星人数占男生人数的,女生追星的人数占女生人数的.若根据小概率值的独立性检验,可以推断追星和性别有关,则调查样本中男生人数可以是(  )
(参考公式及数据:,临界值)
A.10 B.11 C.12 D.18
【答案】C,D
【知识点】独立性检验的应用
【解析】【解答】设样本中男生人数为,得列联表
  追 不追 合计


合计
所以,即,又,故C、D正确.
故答案为:CD.
【分析】先将列联表画出,利用卡方值公式进行运算,比较即可得到结果.
10.(2025·汕头模拟)已知数列的前项和为,若,且都有,则(  )
A.数列是等比数列 B.数列是等比数列
C. D.数列的前10项和为56
【答案】A,D
【知识点】等比关系的确定;数列的递推公式;数列的前n项和;通项与前n项和的关系
【解析】【解答】由题设得:当时,,可得,又,
所以,所以,,所以,
所以是以为首项,2为公比的等比数列,故A正确;
所以,当时,,
所以,所以数列不是等比数列,故B错误;
所以,故C错误;
又,所以的前10项和为,故D正确.
故答案为:AD.
【分析】先对进行化简得到的解析式,进而利用的关系求出的通项公式,进而对每一个选项进行判断即可得到结果.
11.(2025·汕头模拟)已知函数的定义域为且,,则(  )
A. B.
C.为的极小值点 D.是偶函数
【答案】A,D
【知识点】函数的奇偶性;函数在某点取得极值的条件
【解析】【解答】在中,
对于A,令,则,,A正确;
对于B,令,则,В错误;
对于C,若函数为,显然符合题意,此时无极小值点,C错误;
对于D,令,则,则,
令,则,故是偶函数,D正确.
故答案为:AD.
【分析】利用特殊值法去判断ABCD选项,即可得到结果.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.(2025·汕头模拟)的展开式中的系数为   .
【答案】30
【知识点】二项式系数
【解析】【解答】由,
其展开式的通项为,,,
令,得的展开式的通项为,,,
令,得,
则的展开式中的系数为.
故答案为:30.
【分析】首先将作为一个整体即,利用二项式定理的通项公式进行展开,再对取,再对进行求通项公式,进而得到结果.
13.(2025·汕头模拟)已知直线与交于A,B两点,写出满足“面积为”的m的一个值   .
【答案】(中任意一个皆可以)
【知识点】平面内点到直线的距离公式;直线和圆的方程的应用
【解析】【解答】解: 的圆心C为(1,0),半径为2,
设点到直线的距离为,由弦长公式得,
所以,解得:或,
因为,所以或,
解得:或.
故答案为:(中任意一个皆可以).
【分析】先求得圆C的圆心C和半径,进而根据直线与圆的位置关系,求出弦长,利用三角形的面积可得d的值,利用点到直线的距离公式列式即可求得m的值.
14.(2025·汕头模拟)如图,在三棱锥中,为等边三角形,,,若,则三棱锥外接球体积的最小值为   .
【答案】
【知识点】球的表面积与体积公式及应用;球内接多面体
【解析】【解答】如图,取中点,连接,则,,
又,,平面,则平面,
因为平面,则,
又,,,平面,
所以平面,
所以三棱锥的外接球球心必在过的中心且平行于的直线上,
且,
设,则,,
设三棱锥的外接球半径为,则有,
当时,,
故三棱锥外接球体积的最小值为.
故答案为:.
【分析】根据题意,做出底面的圆心与球的球心,接着结合边长关系与勾股定理求解即可得到结果.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(2025·汕头模拟)已知函数,.
(1)求函数的单调区间;
(2)若函数和的图象在公共点处的切线相同,证明:函数的图象在处的切线平行于轴.
【答案】(1),
由得:或,
当时,的增区间为,不存在减区间;
当时,列表得
0 0
所以的增区间为与,减区间为;
当时,列表得
0 0
所以的增区间为与,减区间为;
(2)由题设得,
解得:,
即的图象在处的切线平行于轴.
【知识点】导数的几何意义;利用导数研究函数的单调性
【解析】【分析】(1)求导可得,分,,三种情况讨论可得函数的单调区间;
(2)由题意可得,利用平行x轴得到斜率为0,化简求解即可得结论.
(1),
由得:或,
当时,的增区间为,不存在减区间;
当时,列表得
0 0
   
所以的增区间为与,减区间为;
当时,列表得
0 0
   
所以的增区间为与,减区间为;
(2)由题设得,
解得:,
即的图象在处的切线平行于轴.
16.(2025·汕头模拟)已知数列,,其前项和为.
(1)求;
(2)求;
(3)若数列的前项和为,且,证明:.
【答案】(1)因为,
所以
(2)因为

所以;

(3)因为,
所以,
从而,
两式相减得:

故.得证.
【知识点】二倍角的余弦公式
【解析】【分析】(1)利用通项公式分别求,进而求即可得到结果;‘
(2)先根据题意求出的值,接着结合等差数列求和公式求解即可;
(3)根据题意先求出的通项公式,接着利用错位相减法求解即可得到结果.
(1)因为,
所以;
(2)因为

所以;
(3)因为,
所以,
从而,
两式相减得:

故.得证.
17.(2025·汕头模拟)如图,在四棱锥中,四边形是菱形,,三角形是正三角形,是棱的中点,设平面与平面的交线为.
(1)证明:平面;
(2)证明:;
(3)若二面角为,求直线与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)证明:四边形是菱形,所以,平面,平面,所以平面,
又因为平面,平面平面,
所以,
又因为平面,平面,
所以平面.
(2)证明:取与中点,.连接,,,,
则运用中位线性质知,且,则,,
则四边形是平行四边形,
是正三角形,易知,,
底面是菱形,,则是正三角形,则,
平面,平面,
平面,,
由于四边形是菱形,四边形是平行四边形,
所以,,

(3)由(2)知为二面角的平面角,即,前面知道平面POB,
则过在平面POB内作的垂线,以为坐标原点,为坐标轴,建立空间直角坐标系如图,
设,则,,,,,,,,,
设平面的一个法向量为,
则进而求得一个法向量为,
设直线与平面所成角为,
则.
【知识点】直线与平面平行的判定;直线与平面所成的角;用空间向量研究直线与平面所成的角
【解析】【分析】(1)利用菱形性质结合线面平行的判定定理得到平面,接着利用线面平行的性质定理证明出,进而证明平面;
(2)利用中位线得到是平行四边形 ,进而利用线面垂直的判定得到 平面,接着利用线面垂直的性质证明即可得到结果;
(3)根据题意先建立空间直角坐标系,进而平面的一个法向量,利用向量夹角计算公式进行运算即可得到结果.
(1)证明:四边形是菱形,所以,平面,平面,所以平面,
又因为平面,平面平面,
所以,
又因为平面,平面,
所以平面.
(2)证明:取与中点,.连接,,,,
则运用中位线性质知,且,则,,
则四边形是平行四边形,
是正三角形,易知,,
底面是菱形,,则是正三角形,则,
平面,平面,
平面,,
由于四边形是菱形,四边形是平行四边形,
所以,,

(3)由(2)知为二面角的平面角,即,前面知道平面POB,
则过在平面POB内作的垂线,以为坐标原点,为坐标轴,建立空间直角坐标系如图,
设,则,,,,,,,,,
设平面的一个法向量为,
则进而求得一个法向量为,
设直线与平面所成角为,
则.
18.(2025·汕头模拟)已知函数,其中.
(1)当时,求方程的解集;
(2)若是偶函数,当取最小值时,求函数的取值范围;
(3)若是常数函数,求的值.
【答案】(1)当时,,
由得:,解得,或,
即,或,
故所求方程的解集为,或;
(2)的定义域为,由是偶函数得:,即:

所以,
从而,进而,所以为正奇数,
当取最小值即时,,
所以,,
令,,则,且,
所以函数的值域转化为,且的值域,
对称轴,所以在上单调递减,在上单调递增,
所以当时,取得最小值;当时,取得最大值;
又当时,,当时,;
故函数的取值范围为;
(3)因为,,所以若是常数函数,则,
①当时,由(1)知,不是常数函数;
②当时,,此时,,
不是常数函数;
③当时,

所以,是常数函数;
④当时,,不是常数函数;
综上所述:.
【知识点】函数的奇偶性;简单的三角恒等变换;含三角函数的复合函数的值域与最值
【解析】【分析】(1) 先化简,接着取k值进行求解;
(2)先利用是偶函数求解出K的值,接着化简表达式,利用换元法结合二次函数的最值进行求解即可得到结果;
(3)根据是常数函数,对k值进行代入验证即可得到结果.
(1)当时,,
由得:,解得,或,
即,或,
故所求方程的解集为,或;
(2)的定义域为,由是偶函数得:,即:

所以,
从而,进而,所以为正奇数,
当取最小值即时,,
所以,,
令,,则,且,
所以函数的值域转化为,且的值域,
对称轴,所以在上单调递减,在上单调递增,
所以当时,取得最小值;当时,取得最大值;
又当时,,当时,;
故函数的取值范围为;
(3)因为,,所以若是常数函数,则,
①当时,由(1)知,不是常数函数;
②当时,,此时,,
不是常数函数;
③当时,

所以,是常数函数;
④当时,,不是常数函数;
综上所述:.
19.(2025·汕头模拟)已知矩形中,,.如图,以矩形的中心为坐标原点,分别平行于、的直线为、轴建立平面直角坐标系.设轴分别交、于点、,点为平面上的动点,且直线、的斜率的积为.
(1)证明点不在矩形的外部;
(2)现将矩形折叠,使点落在线段上,设折痕所在直线的斜率为,
①求直线的方程;
②重新展平矩形,当折痕的长最大时,求折痕被点的轨迹所截得的弦长.
【答案】(1)设,由题设知、,
从而,整理得,
所以点的轨迹为椭圆(去掉上下顶点),其范围是,,
故点不可能在矩形外部;
(2)①设折叠后A点落在线段DC上的点为,
当时,易得直线方程为;
当时,由A与G关于折痕所在的直线对称,有,即,
所以,AG中点坐标为,
从而折痕所在的直线方程,即;
综上:直线方程为:;
②由题可得,当时,折痕的长为4;
当时,因直线所对应方程为:.
则直线与交点为,,
(ⅰ)若折痕所在的直线分别与边、相交,
则交点坐标为,,则此时
此时,,且;
(ⅱ)若折痕所在的直线分别与边、相交,
则交点坐标为,,则
此时,,

令得:,
列表得
0
所以,
(ⅲ)若折痕所在的直线分别与边、相交,
则交点坐标为,,
此时,,,
综上可得,当且仅当时,,
即折痕长的最大值为,
由得:,
所以,,
故弦长,
又,,,

【知识点】确定直线位置的几何要素;直线的图象特征与倾斜角、斜率的关系;与直线有关的动点轨迹方程;直线与圆锥曲线的综合问题;圆锥曲线的轨迹问题
【解析】【分析】(1)由题意,根据直线、的斜率的积为,假设动点坐标,结合坐标求得斜率,利用斜率得到式子进行化简即可得到结果;
(2)①设折叠后A点落在线段DC上的点为,对k值进行代入得到A与G的中垂线方程,即可得到结果;
②分,折痕所在的直线分别与边、相交, 折痕所在的直线分别与边、相交,折痕所在的直线分别与边、相交,可得折痕最长时对应斜率,然后将直线与点p轨迹方程联立,即可得答案.
(1)设,由题设知、,
从而,整理得,
所以点的轨迹为椭圆(去掉上下顶点),其范围是,,
故点不可能在矩形外部;
(2)①设折叠后A点落在线段DC上的点为,
当时,易得直线方程为;
当时,由A与G关于折痕所在的直线对称,有,即,
所以,AG中点坐标为,
从而折痕所在的直线方程,即;
综上:直线方程为:;
②由题可得,当时,折痕的长为4;
当时,因直线所对应方程为:.
则直线与交点为,,
(ⅰ)若折痕所在的直线分别与边、相交,
则交点坐标为,,则此时
此时,,且;
(ⅱ)若折痕所在的直线分别与边、相交,
则交点坐标为,,则
此时,,

令得:,
列表得
0
所以,
(ⅲ)若折痕所在的直线分别与边、相交,
则交点坐标为,,
此时,,,
综上可得,当且仅当时,,
即折痕长的最大值为,
由得:,
所以,,
故弦长,
又,,,

1 / 1广东省汕头市普通高考2025届高三下学期第二次模拟考试数学试题
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.(2025·汕头模拟)抛物线 x2=y的准线方程是(  )
A.4x+1=0 B.4y+1=0 C.2x+1=0 D.2y+1=0
2.(2025·汕头模拟)设复数,是虚数单位,则(  )
A. B. C. D.2
3.(2025·汕头模拟)在中,为边上的中线,,,则的值为(  )
A. B. C. D.
4.(2025·汕头模拟)某学校有、两家餐厅,王同学第1天午餐时随机选择一家餐厅用餐.如果第1天去餐厅,那么第2天去餐厅的概率为0.6;如果第1天去B餐厅,那么第2天去餐厅的概率为0.8,则王同学第2天去A餐厅用餐的概率为(  )
A.0.7 B.0.6 C.0.5 D.0.4
5.(2025·汕头模拟)设平面与长方体的六个面的夹角分别为,则的值为(  )
A.2 B.3 C.4 D.6
6.(2025·汕头模拟)若,,则
A. B. C. D.
7.(2025·汕头模拟)在中,角、、的对边分别为、、,已知,,,的面积为,则下列结论正确的是(  )
A. B.是钝角 C. D.
8.(2025·汕头模拟)若函数有两个极值点,则的取值范围是(  )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.(2025·汕头模拟)针对“中学生追星问题”,某校团委对“学生性别和中学生追星是否有关”进行调查,调查样本中女生人数是男生人数的,男生追星人数占男生人数的,女生追星的人数占女生人数的.若根据小概率值的独立性检验,可以推断追星和性别有关,则调查样本中男生人数可以是(  )
(参考公式及数据:,临界值)
A.10 B.11 C.12 D.18
10.(2025·汕头模拟)已知数列的前项和为,若,且都有,则(  )
A.数列是等比数列 B.数列是等比数列
C. D.数列的前10项和为56
11.(2025·汕头模拟)已知函数的定义域为且,,则(  )
A. B.
C.为的极小值点 D.是偶函数
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.(2025·汕头模拟)的展开式中的系数为   .
13.(2025·汕头模拟)已知直线与交于A,B两点,写出满足“面积为”的m的一个值   .
14.(2025·汕头模拟)如图,在三棱锥中,为等边三角形,,,若,则三棱锥外接球体积的最小值为   .
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(2025·汕头模拟)已知函数,.
(1)求函数的单调区间;
(2)若函数和的图象在公共点处的切线相同,证明:函数的图象在处的切线平行于轴.
16.(2025·汕头模拟)已知数列,,其前项和为.
(1)求;
(2)求;
(3)若数列的前项和为,且,证明:.
17.(2025·汕头模拟)如图,在四棱锥中,四边形是菱形,,三角形是正三角形,是棱的中点,设平面与平面的交线为.
(1)证明:平面;
(2)证明:;
(3)若二面角为,求直线与平面所成角的正弦值.
18.(2025·汕头模拟)已知函数,其中.
(1)当时,求方程的解集;
(2)若是偶函数,当取最小值时,求函数的取值范围;
(3)若是常数函数,求的值.
19.(2025·汕头模拟)已知矩形中,,.如图,以矩形的中心为坐标原点,分别平行于、的直线为、轴建立平面直角坐标系.设轴分别交、于点、,点为平面上的动点,且直线、的斜率的积为.
(1)证明点不在矩形的外部;
(2)现将矩形折叠,使点落在线段上,设折痕所在直线的斜率为,
①求直线的方程;
②重新展平矩形,当折痕的长最大时,求折痕被点的轨迹所截得的弦长.
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】抛物线的简单性质
【解析】【解答】解:因为抛物线的标准方程为:x2=y,焦点在y轴上;
所以:2p=1,即p= ,
所以: = ,
∴准线方程 y=﹣ ,即4y+1=0.
故答案为:B
【分析】抛物线的标准方程为,焦点为(,0),准线方程为,灵活应用这一知识点即可解此题.
2.【答案】D
【知识点】复数代数形式的混合运算
【解析】【解答】.
故选:D.
【分析】根据复数的乘法进行运算即可得到结果.
3.【答案】D
【知识点】平面向量的基本定理;平面向量的数量积运算
【解析】【解答】
如图,由于为边上的中线,所以 ,又 ,
所以.
故答案为:D.
【分析】根据题意画出图像分析,采用作为基向量,将用基向量表示,结合数量积的运算律化简即可得到结果.
4.【答案】A
【知识点】全概率公式
【解析】【解答】记“第1天去餐厅”,“第1天去餐厅”,“第2天去餐厅”,
所以根据全概率公式得:

故答案为:A.
【分析】先对事件进行命名,接着利用全概率公式计算求解.
5.【答案】A
【知识点】用空间向量研究直线与平面所成的角
【解析】【解答】设平面的法向量为,
正方体一个顶点处的三个平面的法向量分别为、、,
则,,

因正方体有三对互相平行的平面,
则.
故答案为:A.
【分析】先假设平面的法向量,接着求出长方体的3个面的法向量(正方体的6个面对面平行),进而求出夹角的余弦值,代入求解即可得到结果.
6.【答案】C
【知识点】利用对数函数的单调性比较大小;对数函数的图象与性质;幂函数的图象与性质;利用幂函数的单调性比较大小
【解析】【解答】A:用特殊值法,令,,得,选项A错误,
B:,选项B错误,
D:,选项D错误,
C:因为选项C正确,故选C.
【分析】对于ABD,利用特殊值法,结合对数函数与幂函数的单调性进行判断;对于D,利用做差法,结合对数函数的运算以及性质即可得到结果.
7.【答案】C
【知识点】两角和与差的余弦公式;两角和与差的正弦公式;正弦定理的应用;三角形中的几何计算
【解析】【解答】由正弦定理得,所以,故A错误;
因为,又,所以,
所以,所以,故B错误;
从而,由正弦定理可得,故C正确;
所以,故D错误.
故答案为:C.
【分析】对于选项A,利用正弦定理化简出a的值;对于B,先求出,接着利用三角形三角的关系结合诱导公式求解;对于C,利用求出的值,结合正弦定理求解;对于D,利用面积公式求解即可得到结果.
8.【答案】B
【知识点】利用导数研究函数的极值
【解析】【解答】因时,,函数图象的对称轴为,当时函数在时取得极大值,
又因时,,由函数的性质,可知要使还有一个极值,必须使,
则由,可得.
故答案为:B.
【分析】分与进行讨论,结合二次函数性质(轴动区间定)求解极大值,利用一次函数性质判断另一个极值.
9.【答案】C,D
【知识点】独立性检验的应用
【解析】【解答】设样本中男生人数为,得列联表
  追 不追 合计


合计
所以,即,又,故C、D正确.
故答案为:CD.
【分析】先将列联表画出,利用卡方值公式进行运算,比较即可得到结果.
10.【答案】A,D
【知识点】等比关系的确定;数列的递推公式;数列的前n项和;通项与前n项和的关系
【解析】【解答】由题设得:当时,,可得,又,
所以,所以,,所以,
所以是以为首项,2为公比的等比数列,故A正确;
所以,当时,,
所以,所以数列不是等比数列,故B错误;
所以,故C错误;
又,所以的前10项和为,故D正确.
故答案为:AD.
【分析】先对进行化简得到的解析式,进而利用的关系求出的通项公式,进而对每一个选项进行判断即可得到结果.
11.【答案】A,D
【知识点】函数的奇偶性;函数在某点取得极值的条件
【解析】【解答】在中,
对于A,令,则,,A正确;
对于B,令,则,В错误;
对于C,若函数为,显然符合题意,此时无极小值点,C错误;
对于D,令,则,则,
令,则,故是偶函数,D正确.
故答案为:AD.
【分析】利用特殊值法去判断ABCD选项,即可得到结果.
12.【答案】30
【知识点】二项式系数
【解析】【解答】由,
其展开式的通项为,,,
令,得的展开式的通项为,,,
令,得,
则的展开式中的系数为.
故答案为:30.
【分析】首先将作为一个整体即,利用二项式定理的通项公式进行展开,再对取,再对进行求通项公式,进而得到结果.
13.【答案】(中任意一个皆可以)
【知识点】平面内点到直线的距离公式;直线和圆的方程的应用
【解析】【解答】解: 的圆心C为(1,0),半径为2,
设点到直线的距离为,由弦长公式得,
所以,解得:或,
因为,所以或,
解得:或.
故答案为:(中任意一个皆可以).
【分析】先求得圆C的圆心C和半径,进而根据直线与圆的位置关系,求出弦长,利用三角形的面积可得d的值,利用点到直线的距离公式列式即可求得m的值.
14.【答案】
【知识点】球的表面积与体积公式及应用;球内接多面体
【解析】【解答】如图,取中点,连接,则,,
又,,平面,则平面,
因为平面,则,
又,,,平面,
所以平面,
所以三棱锥的外接球球心必在过的中心且平行于的直线上,
且,
设,则,,
设三棱锥的外接球半径为,则有,
当时,,
故三棱锥外接球体积的最小值为.
故答案为:.
【分析】根据题意,做出底面的圆心与球的球心,接着结合边长关系与勾股定理求解即可得到结果.
15.【答案】(1),
由得:或,
当时,的增区间为,不存在减区间;
当时,列表得
0 0
所以的增区间为与,减区间为;
当时,列表得
0 0
所以的增区间为与,减区间为;
(2)由题设得,
解得:,
即的图象在处的切线平行于轴.
【知识点】导数的几何意义;利用导数研究函数的单调性
【解析】【分析】(1)求导可得,分,,三种情况讨论可得函数的单调区间;
(2)由题意可得,利用平行x轴得到斜率为0,化简求解即可得结论.
(1),
由得:或,
当时,的增区间为,不存在减区间;
当时,列表得
0 0
   
所以的增区间为与,减区间为;
当时,列表得
0 0
   
所以的增区间为与,减区间为;
(2)由题设得,
解得:,
即的图象在处的切线平行于轴.
16.【答案】(1)因为,
所以
(2)因为

所以;

(3)因为,
所以,
从而,
两式相减得:

故.得证.
【知识点】二倍角的余弦公式
【解析】【分析】(1)利用通项公式分别求,进而求即可得到结果;‘
(2)先根据题意求出的值,接着结合等差数列求和公式求解即可;
(3)根据题意先求出的通项公式,接着利用错位相减法求解即可得到结果.
(1)因为,
所以;
(2)因为

所以;
(3)因为,
所以,
从而,
两式相减得:

故.得证.
17.【答案】(1)证明:四边形是菱形,所以,平面,平面,所以平面,
又因为平面,平面平面,
所以,
又因为平面,平面,
所以平面.
(2)证明:取与中点,.连接,,,,
则运用中位线性质知,且,则,,
则四边形是平行四边形,
是正三角形,易知,,
底面是菱形,,则是正三角形,则,
平面,平面,
平面,,
由于四边形是菱形,四边形是平行四边形,
所以,,

(3)由(2)知为二面角的平面角,即,前面知道平面POB,
则过在平面POB内作的垂线,以为坐标原点,为坐标轴,建立空间直角坐标系如图,
设,则,,,,,,,,,
设平面的一个法向量为,
则进而求得一个法向量为,
设直线与平面所成角为,
则.
【知识点】直线与平面平行的判定;直线与平面所成的角;用空间向量研究直线与平面所成的角
【解析】【分析】(1)利用菱形性质结合线面平行的判定定理得到平面,接着利用线面平行的性质定理证明出,进而证明平面;
(2)利用中位线得到是平行四边形 ,进而利用线面垂直的判定得到 平面,接着利用线面垂直的性质证明即可得到结果;
(3)根据题意先建立空间直角坐标系,进而平面的一个法向量,利用向量夹角计算公式进行运算即可得到结果.
(1)证明:四边形是菱形,所以,平面,平面,所以平面,
又因为平面,平面平面,
所以,
又因为平面,平面,
所以平面.
(2)证明:取与中点,.连接,,,,
则运用中位线性质知,且,则,,
则四边形是平行四边形,
是正三角形,易知,,
底面是菱形,,则是正三角形,则,
平面,平面,
平面,,
由于四边形是菱形,四边形是平行四边形,
所以,,

(3)由(2)知为二面角的平面角,即,前面知道平面POB,
则过在平面POB内作的垂线,以为坐标原点,为坐标轴,建立空间直角坐标系如图,
设,则,,,,,,,,,
设平面的一个法向量为,
则进而求得一个法向量为,
设直线与平面所成角为,
则.
18.【答案】(1)当时,,
由得:,解得,或,
即,或,
故所求方程的解集为,或;
(2)的定义域为,由是偶函数得:,即:

所以,
从而,进而,所以为正奇数,
当取最小值即时,,
所以,,
令,,则,且,
所以函数的值域转化为,且的值域,
对称轴,所以在上单调递减,在上单调递增,
所以当时,取得最小值;当时,取得最大值;
又当时,,当时,;
故函数的取值范围为;
(3)因为,,所以若是常数函数,则,
①当时,由(1)知,不是常数函数;
②当时,,此时,,
不是常数函数;
③当时,

所以,是常数函数;
④当时,,不是常数函数;
综上所述:.
【知识点】函数的奇偶性;简单的三角恒等变换;含三角函数的复合函数的值域与最值
【解析】【分析】(1) 先化简,接着取k值进行求解;
(2)先利用是偶函数求解出K的值,接着化简表达式,利用换元法结合二次函数的最值进行求解即可得到结果;
(3)根据是常数函数,对k值进行代入验证即可得到结果.
(1)当时,,
由得:,解得,或,
即,或,
故所求方程的解集为,或;
(2)的定义域为,由是偶函数得:,即:

所以,
从而,进而,所以为正奇数,
当取最小值即时,,
所以,,
令,,则,且,
所以函数的值域转化为,且的值域,
对称轴,所以在上单调递减,在上单调递增,
所以当时,取得最小值;当时,取得最大值;
又当时,,当时,;
故函数的取值范围为;
(3)因为,,所以若是常数函数,则,
①当时,由(1)知,不是常数函数;
②当时,,此时,,
不是常数函数;
③当时,

所以,是常数函数;
④当时,,不是常数函数;
综上所述:.
19.【答案】(1)设,由题设知、,
从而,整理得,
所以点的轨迹为椭圆(去掉上下顶点),其范围是,,
故点不可能在矩形外部;
(2)①设折叠后A点落在线段DC上的点为,
当时,易得直线方程为;
当时,由A与G关于折痕所在的直线对称,有,即,
所以,AG中点坐标为,
从而折痕所在的直线方程,即;
综上:直线方程为:;
②由题可得,当时,折痕的长为4;
当时,因直线所对应方程为:.
则直线与交点为,,
(ⅰ)若折痕所在的直线分别与边、相交,
则交点坐标为,,则此时
此时,,且;
(ⅱ)若折痕所在的直线分别与边、相交,
则交点坐标为,,则
此时,,

令得:,
列表得
0
所以,
(ⅲ)若折痕所在的直线分别与边、相交,
则交点坐标为,,
此时,,,
综上可得,当且仅当时,,
即折痕长的最大值为,
由得:,
所以,,
故弦长,
又,,,

【知识点】确定直线位置的几何要素;直线的图象特征与倾斜角、斜率的关系;与直线有关的动点轨迹方程;直线与圆锥曲线的综合问题;圆锥曲线的轨迹问题
【解析】【分析】(1)由题意,根据直线、的斜率的积为,假设动点坐标,结合坐标求得斜率,利用斜率得到式子进行化简即可得到结果;
(2)①设折叠后A点落在线段DC上的点为,对k值进行代入得到A与G的中垂线方程,即可得到结果;
②分,折痕所在的直线分别与边、相交, 折痕所在的直线分别与边、相交,折痕所在的直线分别与边、相交,可得折痕最长时对应斜率,然后将直线与点p轨迹方程联立,即可得答案.
(1)设,由题设知、,
从而,整理得,
所以点的轨迹为椭圆(去掉上下顶点),其范围是,,
故点不可能在矩形外部;
(2)①设折叠后A点落在线段DC上的点为,
当时,易得直线方程为;
当时,由A与G关于折痕所在的直线对称,有,即,
所以,AG中点坐标为,
从而折痕所在的直线方程,即;
综上:直线方程为:;
②由题可得,当时,折痕的长为4;
当时,因直线所对应方程为:.
则直线与交点为,,
(ⅰ)若折痕所在的直线分别与边、相交,
则交点坐标为,,则此时
此时,,且;
(ⅱ)若折痕所在的直线分别与边、相交,
则交点坐标为,,则
此时,,

令得:,
列表得
0
所以,
(ⅲ)若折痕所在的直线分别与边、相交,
则交点坐标为,,
此时,,,
综上可得,当且仅当时,,
即折痕长的最大值为,
由得:,
所以,,
故弦长,
又,,,

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