【精品解析】广东省湛江市2026届高三普通高考测试(一)数学试题

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广东省湛江市2026届高三普通高考测试(一)数学试题
1.已知集合,则(  )
A. B. C. D.
2.设复数在复平面内的点关于实轴对称,,则(  )
A. B. C. D.
3.设为单位向量,且,则(  )
A.1 B. C. D.2
4.若是函数的两个相邻的零点,则(  )
A.3 B.4 C.5 D.6
5.某次展览会有4个核心主题,已知每个主题下有2个案例,现需从8个案例中随机抽取4个案例进行重点演示,则抽出的4个案例中,恰好包含某一个主题下的2个案例,而另外2个案例来自两个不同主题的抽取方案的种数为(  )
A.120 B.96 C.48 D.24
6.在数列中,,令,则数列的前15项的和为(  )
A.2 B.3 C. D.4
7.如图,正方体的棱长为4,其中,点F为的中点,则点C到平面的距离为(  )
A. B. C. D.
8.已知不等式(,且)对任意正实数x恒成立,则的最大值为(  )
A. B.1 C. D.
9.一组互不相等的数据从小到大排列为,去掉后,则下列选项正确的有(  )
A.极差变大 B.平均数变大
C.中位数变小 D.分位数变大
10.已知为的导函数,两个函数的定义域均为,为偶函数,且为奇函数,则下列选项一定正确的有(  )
A. B. C. D.
11.如图,已知双曲线的左、右焦点分别为,两条渐近线互相垂直,点P是双曲线C右支上任意一点,则下列说法正确的是(  )
A.双曲线C的离心率为
B.存在点P,使得为等腰直角三角形
C.当时,直线与双曲线C一定有两个交点
D.的最大值为
12.已知,则   .
13.已知直线和直线,则抛物线上一动点P到直线的距离之和的最小值为   .
14.某智力问答游戏的规则如下:游戏共有两类问题(每类问题的数量无限多,且不重复).参加游戏的选手解答任意一道问题正确,则游戏结束;若解答错误,则按以下规则抽取一道问题进行解答:若解答的是A类问题,则抽取一道B类问题进行解答,若解答的是B类问题,则等可能地抽取一道A类或B类问题进行解答.如此循环,直到解答正确为止.已知甲解答两类问题的正确率分别是,且解答每道问题是相互独立的.若甲最先解答一道A类问题,则他通过解答B类问题结束游戏的概率是   .
15.在中,是的中点,.
(1)当时,求的值;
(2)求的面积S.
16.某农作物的种植过程分为育苗与移栽两个环节.在育苗环节,每粒种子的成活率为p.在育苗成功的条件下,对幼苗进行移栽,每株幼苗移栽的成活率为q.若该农作物育苗成功且移栽成活则认为种植成功.每粒种子种植是否成功互不影响.
(1)若一粒种子种植成功的概率为,在育苗成功的条件下,移栽失败的概率为,现播撒300粒种子,设育苗成功的种子数量为,求;
(2)播撒6粒种子,设种植成功的数量为X,求的概率P,并求P的最大值.
17.如图,在四棱锥中,平面,且.过点A作平面与棱交于点,其中,且点G为的中点.
(1)证明:平面;
(2)求的值;
(3)求平面与平面夹角的余弦值.
18.已知椭圆的左、右顶点分别为,其离心率为,且上的点到其中一个焦点的距离的最小值为,过点的直线交椭圆于两点,直线分别交直线于点.
(1)求椭圆的方程;
(2)证明:三点共线;
(3)试问以为直径的圆是否恒过定点?若是,请求出定点坐标;若不是,请说明理由.
19.已知,设与的图象位于第一象限的交点为.
(1)求的最大值;
(2)证明:;
(3)证明:.
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】并集及其运算;指、对数不等式的解法
【解析】【解答】解:解不等式,可得,即集合,
则.
故答案为:D.
【分析】先解对数不等式求得集合,再根据集合的并集运算求解即可.
2.【答案】B
【知识点】复数在复平面中的表示;复数代数形式的乘除运算
【解析】【解答】解:由,在复平面内的点关于实轴对称,可得,
则.
故答案为:B.
【分析】根据复数的对称性求得,再根据复数代数形式的乘除运算化简求解即可.
3.【答案】B
【知识点】向量的模;平面向量的数量积运算
【解析】【解答】解:为单位向量,,
两边平方得,即,
则,即.
故答案为:B.
【分析】将两变平方求得,再根据向量的数量积结合向量模公式求即可.
4.【答案】A
【知识点】含三角函数的复合函数的周期
【解析】【解答】解:由题意得,则,因为,所以.
故答案为:A.
【分析】根据函数的两个相邻零点求得周期,再根据周期计算公式求的值即可.
5.【答案】C
【知识点】分步乘法计数原理;排列、组合的实际应用
【解析】【解答】解:先取出同一主题的两个案例有种取法,再从剩下的主题中取出2个主题,有种方法,
最后再从这2个主题分别包含的2个案例中各取一个案例有种,
由分步计数原理,可得取法种数为.
故答案为:C.
【分析】直接利用分步乘法计数原理求解即可.
6.【答案】B
【知识点】等差数列概念与表示;数列的求和;数列的递推公式;数列的通项公式
【解析】【解答】解: 在数列中, ,则,即,
数列为首项是,公差为的等差数列,,,
,则数列的前项的和,
即.
故答案为:B.
【分析】化简递推公式可得,判断数列是首项是,公差为的等差数列,利用等差数列的概念求得,将裂项得,再利用裂项相消求和即可.
7.【答案】C
【知识点】空间向量的夹角与距离求解公式;点、线、面间的距离计算
【解析】【解答】解:以点D为原点,所在直线分别为轴建立空间直角坐标系,如图所示:
易知,,
设平面的一个法向量为,则,
令,得,可得,,
则点C到平面的距离.
故答案为:C.
【分析】以点D为原点,所在直线分别为轴建立空间直角坐标系,写出相应点的坐标,求出平面的法向量,再利用点到平面的距离公式求解即可.
8.【答案】D
【知识点】函数恒成立问题;利用导数研究函数最大(小)值
【解析】【解答】解:原不等式等价于,
若,则曲线必然有一部分位于直线的上方,
与原不等式恒成立相矛盾,所以(也可令进行排除),
所以上述不等式等价于,
设函数,直线,
经过分析可知,单调递增且上凸,直线l经过点,
要想恒成立,
需满足在函数上方或在上且与相切于此点,
可得,由此即可得,
显然等号成立时,在上,即直线l与相切于点,
又的斜率为,,故,解得,此时,则的最大值为.
故答案为:D.
【分析】分析可得,原不等式等价于,设函数,直线,易知单调递增且上凸,直线l经过点,要想恒成立,,,对函数求导,利用导数的几何意义列式求解即可.
9.【答案】B,D
【知识点】众数、中位数、平均数;极差、方差与标准差;用样本估计总体的百分位数
【解析】【解答】解:A、由题意,去掉后,极差为,极差变小,故A错误;
B、平均数,所以平均数变大,故B正确;
C、原数据和新数据的中位数分别为,且,故中位数变大,故C错误;
D、原数据的分位数:,取第5个数,新数据的分位数:,
取第4、5个数的平均,因为,所以,故分位数变大,故D正确.
故答案为:BD.
【分析】分别计算原始的极差、平均数、中位数和分位数,以及去掉后的数据的极差,平均数,中位数及分位数,再比较判断即可.
10.【答案】A,C
【知识点】函数的奇偶性;奇偶函数图象的对称性;函数的周期性;简单复合函数求导法则
【解析】【解答】解:因为为奇函数,为偶函数,
所以,,
令,则,解得,
又因为是偶函数,所以,故A正确;
因为,且,
所以,故的周期,
所以,但的值不确定,故B不一定正确;
因为是偶函数,所以,所以,即,
所以为奇函数,则,故C正确;
令,则,
,为奇函数,满足题设条件;
,,故D不一定正确.
故答案为:AC.
【分析】利用函数的奇偶性结合赋值法求解即可判断A;根据函数为偶函数,且,求得函数的周期,利用周期性求解即可判断B;利用函数的奇偶性求解即可判断C;令,结合导数的性质及赋值法求解即可判断D.
11.【答案】A,C,D
【知识点】双曲线的定义;双曲线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【解答】解:双曲线的渐近线互相垂直,
则,解得,即,两条直线的斜率分别为1和,
双曲线C的离心率为,故A正确;
因为点P是双曲线C右支上任意一点,所以,
若为等腰直角三角形,假设直角顶点为,则,与矛盾;
所以直角顶点为,,且,因为,
所以,解得,故或,
,,,
无法构成等腰直角三角形,故B错误;
联立直线与双曲线,整理得,
当时,,,
则直线与双曲线有2个交点,故C正确;
根据双曲线的定义可知,,
因为的最小值为,所以,
则的最大值为,故D正确.
故答案为:ACD.
【分析】根据双曲线的渐近线垂直,斜率之积为-1,列式求得,再根据双曲线的离心率公式求解即可判断A;根据双曲线的定义和性质,结合已知条件求出的关系,结合等腰直角三角形的性质求解即可判断B;联立直线与双曲线方程,利用判别式求解即可判断C;根据双曲线的定义,结合双曲线的性质求解即可判断D.
12.【答案】
【知识点】两角和与差的正切公式;二倍角的正切公式;三角函数诱导公式二~六
【解析】【解答】解:,解得,
则.
故答案为:.
【分析】利用诱导公式结合两角和的正切公式化简求得,再根据正切的二倍角公式求值即可.
13.【答案】
【知识点】三点共线;平面内点到直线的距离公式;抛物线的定义
【解析】【解答】解:抛物线的标准方程为,焦点坐标,准线方程,
设点到直线的距离为,点到直线的距离为,
由抛物线的定义可知点到直线的距离等于点到焦点的距离,
过点作直线的垂线,垂足为,过点作直线的垂线,垂足为,则,
过点作直线的垂线,垂足为,
故点到直线的距离之和为,
当且仅当三点共线时等号成立,
即点到直线的距离之和的最小值为焦点到直线的距离,即.
故答案为:.
【分析】化抛物线方程为标准方程,求焦点和准线方程,设点到直线的距离为,点到直线的距离为,过点作直线的垂线,垂足为,过点作直线的垂线,垂足为,点作直线的垂线,垂足为,作出图象,由抛物线定义可知,数形结合得点P到直线的距离之和为,当且仅当三点共线时等号成立,计算即可.
14.【答案】
【知识点】互斥事件的概率加法公式;相互独立事件的概率乘法公式
【解析】【解答】解:设表示先解答A类最终通过解答B类问题结束游戏的概率,
设表示先解答B类最终通过解答B类问题结束游戏的概率,
由题意可得,,
计算可得,
则可得甲先通过解答A类问题再通过解答B类问题结束游戏的概率为.
故答案为:.
【分析】先分别设、表示先解答A类最终通过解答B类问题结束游戏的概率和先解答B类最终通过解答B类问题结束游戏的概率,由题意列出关于和表达式,解方程即可.
15.【答案】(1)解:设,则,
因为,,所以在中,由余弦定理得,
即,解得,则,
在中,由正弦定理,可得,
解得,则;
(2)解:设,
在和中,由余弦定理得,
即,由得,则,
即,
故.
【知识点】解三角形;正弦定理;余弦定理;三角形中的几何计算
【解析】【分析】(1)设,则,在中,利用余弦定理求得,再根据正弦定理求解即可;
(2)设,在和中,分别利用余弦定理得,再根据三角形面积公式求得,再根据求解即可.
(1)解:如图,设,则,
因为,
所以,在中,由余弦定理得,
即,故,
所以.
在中,由正弦定理得,即,解得.
所以.
(2)解:如图,设,
在和中,由余弦定理得,
即,,得,
所以,所以
所以.
16.【答案】(1)解:记育苗成功为事件A,移栽成活为事件B,
由题意得,
因为,
所以,
设播撒300粒种子时育苗成功的种子数量为,
根据题意可得,由此可得;
(2)解:一粒种子种植成功概率为,“”表示事件“恰好有5粒种子种植成功”,

令,设函数,,
当时,;当时,,
函数在上单调递增,在上单调递减,的最大值为,
综上,的概率,其最大值.
【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;离散型随机变量的期望与方差;二项分布
【解析】【分析】(1) 记育苗成功为事件A,移栽成活为事件B,育苗成功的种子数量为服从二项分布,利用二项分布求期望即可;
(2) 一粒种子种植成功概率为,“”表示事件“恰好有5粒种子种植成功”,计算其概率,令,设函数,求导,利用导数判断函数的单调性,求最大值即可.
(1)记育苗成功为事件A,移栽成活为事件B.
由题意得,
因为,
所以.
设播撒300粒种子时育苗成功的种子数量为,
根据题意可得,由此可得.
(2)解法一:一粒种子种植成功概率为,“”表示事件“恰好有5粒种子种植成功”,
所以.
令,设函数,

当时,;当时,,
在上单调递增,在上单调递减,
的最大值为,
综上,的概率,其最大值.
解法二:为了保证,则6粒种子中育苗成功的数量需大于或等于5.
设育苗成功的数量等于5为事件C,育苗成功的数量等于6为事件D,
则可得,
则有,
从而可得.
令,设函数,

当时,;当时,,
在上单调递增,在上单调递减,
的最大值为,
综上,的概率,其最大值为.
17.【答案】(1)证明:设的中点为M,连接,如图所示:
在中,因为点G为中点,M为中点,所以,且;
根据条件可得,且,且,所以四边形为平行四边形,所以,
又因为平面平面,所以平面;
(2)解:因为平面,平面,平面平面,所以,
又因为,所以,所以,
又因为,所以;
(3)解:以点A为原点,为x轴,为y轴,为z轴建立空间直角坐标系,如图所示:
易知,
设平面的法向量为,则,即,令,可得,
易得平面的一个法向量为,
故平面与平面夹角的余弦值为.
【知识点】直线与平面平行的判定;用空间向量研究二面角
【解析】【分析】(1)设的中点为M,连接,利用中位线性质,结合线面平行的判定定理证明即可;(2)由题意先证明, 再根据平行线分线段成比例求解即可;
(3)以点A为原点,为x轴,为y轴,为z轴建立空间直角坐标系,利用空间向量法求解即可.
(1)证明:如图,设的中点为M,连接.
在中,点G为中点,M为中点,
,且.
根据条件可得,且,
且,
四边形为平行四边形,

又平面平面平面.
(2)解:平面,平面,平面平面,

又,


又,

(3)解:如图,以点A为原点,为x轴,为y轴,为z轴建立空间直角坐标系,
可得.
设平面的法向量为,则
即令,可得.
易得平面的一个法向量为,
故平面与平面夹角的余弦值为.
18.【答案】(1)解:设点P是上任意一点,是其左、右焦点,由椭圆的定义可得,
又,即,
结合以上两式可得,
当且仅当三点共线时取等号,
则点P到其中一个焦点的距离的最小值为,故,
,解得,,
故椭圆的方程为;
(2)证明:设直线的方程为,
代入的方程消去x得存在两个不相等的实数根,
设,则,
故直线的方程为,令,可得,
又因为,
所以,
所以,故三点共线;
(3)解:是.
由(2)易得,直线的方程为,令,可得,
设为以为直径的圆上一点,则有,即,
由对称性可知,若存在定点,则定点必须在x轴上,
令,得,解得,
则以为直径的圆恒过两定点.
【知识点】圆方程的综合应用;椭圆的标准方程;直线与圆锥曲线的综合问题;圆与圆锥曲线的综合
【解析】【分析】(1)利用椭圆的定义,椭圆的基本性质及椭圆上点到焦点的最小距离为,以及离心率,求出,即可得椭圆方程;
(2)设直线的方程为,联立直线与椭圆方程,利用韦达定理,结合两点式的直线方程求得直线与的交点的坐标,再通过证明向量与共线,即可证得共线;
(3)先求出的坐标,得到以为直径的圆的方程;再将韦达定理代入圆的方程,整理后分析方程恒成立的条件,从而确定是否存在定点.
(1)设点P是上任意一点,是其左、右焦点,则有.
又,即,
结合以上两式可得,
当且仅当三点共线时取等号,
点P到其中一个焦点的距离的最小值为,故.
又,
解得,故,
∴椭圆的方程为.
(2)依题意可设直线的方程为,
代入的方程消去x得存在两个不相等的实数根.
设,则
故直线的方程为,令,可得.
又,

,故三点共线.
(3)是.
由(2)易得,直线的方程为,令可得.
设为以为直径的圆上一点,则有,
即,
由对称性可知,若存在定点,则定点必须在x轴上
令,
得,

∴以为直径的圆恒过两定点.
19.【答案】(1)解:函数的定义域为R,,当,当,
则在上单调递增,在上单调递减,且是函数的极大值也是最大值,
故的最大值为;
(2)证明:设,则,
又因为,
所以在上单调递减,且,
所以,
设,则,
设,则,
在上单调递增,故,
在上单调递增,故,
,即,
所以,
即,
所以,且在上单调递减,
所以,
综上所述,故;
(3)证明:由(2)知,所以,
故,
在处的切线方程为,即,
令,
则,
由(1)知当时,,故,所以当时,以代换得,
因为,所以在上单调递增,所以,
即,,
由,得,
解得,故不等式成立.
【知识点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数的极值;利用导数研究函数最大(小)值;利用导数研究曲线上某点切线方程;不等式的证明
【解析】【分析】(1)求函的定义域,再求导,利用导数判断函数的单调性,并求最值即可;
(2)构造函数且,求导,利用导数判断函数的单调性,再分别判断及,其中要通过放缩证明结论即可;
(3)由(2)知,利用点斜式求函数在处的切线方程,再构造函数,求导,利用导数判断函数的单调性,并结合证明不等式即可.
(1)由,函数的定义域为R,,所以,.
在上单调递增,在上单调递减,所以是函数的极大值也是最大值.
故的最大值为.
(2)设,则.
又因为,所以在上单调递减.且,所以.
设,则,设,则,
在上单调递增,故,在上单调递增,故,
,即,所以,即.
所以,且在上单调递减,所以.
综上所述,故.
(3)由(2)知,所以,故.
在处的切线方程为,即.
令,
则,
由(1)知当时,,故,所以当时,以代换得在上单调递增,
,即,.
由,得,
解得,故不等式成立.
1 / 1广东省湛江市2026届高三普通高考测试(一)数学试题
1.已知集合,则(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】并集及其运算;指、对数不等式的解法
【解析】【解答】解:解不等式,可得,即集合,
则.
故答案为:D.
【分析】先解对数不等式求得集合,再根据集合的并集运算求解即可.
2.设复数在复平面内的点关于实轴对称,,则(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】复数在复平面中的表示;复数代数形式的乘除运算
【解析】【解答】解:由,在复平面内的点关于实轴对称,可得,
则.
故答案为:B.
【分析】根据复数的对称性求得,再根据复数代数形式的乘除运算化简求解即可.
3.设为单位向量,且,则(  )
A.1 B. C. D.2
【答案】B
【知识点】向量的模;平面向量的数量积运算
【解析】【解答】解:为单位向量,,
两边平方得,即,
则,即.
故答案为:B.
【分析】将两变平方求得,再根据向量的数量积结合向量模公式求即可.
4.若是函数的两个相邻的零点,则(  )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】A
【知识点】含三角函数的复合函数的周期
【解析】【解答】解:由题意得,则,因为,所以.
故答案为:A.
【分析】根据函数的两个相邻零点求得周期,再根据周期计算公式求的值即可.
5.某次展览会有4个核心主题,已知每个主题下有2个案例,现需从8个案例中随机抽取4个案例进行重点演示,则抽出的4个案例中,恰好包含某一个主题下的2个案例,而另外2个案例来自两个不同主题的抽取方案的种数为(  )
A.120 B.96 C.48 D.24
【答案】C
【知识点】分步乘法计数原理;排列、组合的实际应用
【解析】【解答】解:先取出同一主题的两个案例有种取法,再从剩下的主题中取出2个主题,有种方法,
最后再从这2个主题分别包含的2个案例中各取一个案例有种,
由分步计数原理,可得取法种数为.
故答案为:C.
【分析】直接利用分步乘法计数原理求解即可.
6.在数列中,,令,则数列的前15项的和为(  )
A.2 B.3 C. D.4
【答案】B
【知识点】等差数列概念与表示;数列的求和;数列的递推公式;数列的通项公式
【解析】【解答】解: 在数列中, ,则,即,
数列为首项是,公差为的等差数列,,,
,则数列的前项的和,
即.
故答案为:B.
【分析】化简递推公式可得,判断数列是首项是,公差为的等差数列,利用等差数列的概念求得,将裂项得,再利用裂项相消求和即可.
7.如图,正方体的棱长为4,其中,点F为的中点,则点C到平面的距离为(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】空间向量的夹角与距离求解公式;点、线、面间的距离计算
【解析】【解答】解:以点D为原点,所在直线分别为轴建立空间直角坐标系,如图所示:
易知,,
设平面的一个法向量为,则,
令,得,可得,,
则点C到平面的距离.
故答案为:C.
【分析】以点D为原点,所在直线分别为轴建立空间直角坐标系,写出相应点的坐标,求出平面的法向量,再利用点到平面的距离公式求解即可.
8.已知不等式(,且)对任意正实数x恒成立,则的最大值为(  )
A. B.1 C. D.
【答案】D
【知识点】函数恒成立问题;利用导数研究函数最大(小)值
【解析】【解答】解:原不等式等价于,
若,则曲线必然有一部分位于直线的上方,
与原不等式恒成立相矛盾,所以(也可令进行排除),
所以上述不等式等价于,
设函数,直线,
经过分析可知,单调递增且上凸,直线l经过点,
要想恒成立,
需满足在函数上方或在上且与相切于此点,
可得,由此即可得,
显然等号成立时,在上,即直线l与相切于点,
又的斜率为,,故,解得,此时,则的最大值为.
故答案为:D.
【分析】分析可得,原不等式等价于,设函数,直线,易知单调递增且上凸,直线l经过点,要想恒成立,,,对函数求导,利用导数的几何意义列式求解即可.
9.一组互不相等的数据从小到大排列为,去掉后,则下列选项正确的有(  )
A.极差变大 B.平均数变大
C.中位数变小 D.分位数变大
【答案】B,D
【知识点】众数、中位数、平均数;极差、方差与标准差;用样本估计总体的百分位数
【解析】【解答】解:A、由题意,去掉后,极差为,极差变小,故A错误;
B、平均数,所以平均数变大,故B正确;
C、原数据和新数据的中位数分别为,且,故中位数变大,故C错误;
D、原数据的分位数:,取第5个数,新数据的分位数:,
取第4、5个数的平均,因为,所以,故分位数变大,故D正确.
故答案为:BD.
【分析】分别计算原始的极差、平均数、中位数和分位数,以及去掉后的数据的极差,平均数,中位数及分位数,再比较判断即可.
10.已知为的导函数,两个函数的定义域均为,为偶函数,且为奇函数,则下列选项一定正确的有(  )
A. B. C. D.
【答案】A,C
【知识点】函数的奇偶性;奇偶函数图象的对称性;函数的周期性;简单复合函数求导法则
【解析】【解答】解:因为为奇函数,为偶函数,
所以,,
令,则,解得,
又因为是偶函数,所以,故A正确;
因为,且,
所以,故的周期,
所以,但的值不确定,故B不一定正确;
因为是偶函数,所以,所以,即,
所以为奇函数,则,故C正确;
令,则,
,为奇函数,满足题设条件;
,,故D不一定正确.
故答案为:AC.
【分析】利用函数的奇偶性结合赋值法求解即可判断A;根据函数为偶函数,且,求得函数的周期,利用周期性求解即可判断B;利用函数的奇偶性求解即可判断C;令,结合导数的性质及赋值法求解即可判断D.
11.如图,已知双曲线的左、右焦点分别为,两条渐近线互相垂直,点P是双曲线C右支上任意一点,则下列说法正确的是(  )
A.双曲线C的离心率为
B.存在点P,使得为等腰直角三角形
C.当时,直线与双曲线C一定有两个交点
D.的最大值为
【答案】A,C,D
【知识点】双曲线的定义;双曲线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【解答】解:双曲线的渐近线互相垂直,
则,解得,即,两条直线的斜率分别为1和,
双曲线C的离心率为,故A正确;
因为点P是双曲线C右支上任意一点,所以,
若为等腰直角三角形,假设直角顶点为,则,与矛盾;
所以直角顶点为,,且,因为,
所以,解得,故或,
,,,
无法构成等腰直角三角形,故B错误;
联立直线与双曲线,整理得,
当时,,,
则直线与双曲线有2个交点,故C正确;
根据双曲线的定义可知,,
因为的最小值为,所以,
则的最大值为,故D正确.
故答案为:ACD.
【分析】根据双曲线的渐近线垂直,斜率之积为-1,列式求得,再根据双曲线的离心率公式求解即可判断A;根据双曲线的定义和性质,结合已知条件求出的关系,结合等腰直角三角形的性质求解即可判断B;联立直线与双曲线方程,利用判别式求解即可判断C;根据双曲线的定义,结合双曲线的性质求解即可判断D.
12.已知,则   .
【答案】
【知识点】两角和与差的正切公式;二倍角的正切公式;三角函数诱导公式二~六
【解析】【解答】解:,解得,
则.
故答案为:.
【分析】利用诱导公式结合两角和的正切公式化简求得,再根据正切的二倍角公式求值即可.
13.已知直线和直线,则抛物线上一动点P到直线的距离之和的最小值为   .
【答案】
【知识点】三点共线;平面内点到直线的距离公式;抛物线的定义
【解析】【解答】解:抛物线的标准方程为,焦点坐标,准线方程,
设点到直线的距离为,点到直线的距离为,
由抛物线的定义可知点到直线的距离等于点到焦点的距离,
过点作直线的垂线,垂足为,过点作直线的垂线,垂足为,则,
过点作直线的垂线,垂足为,
故点到直线的距离之和为,
当且仅当三点共线时等号成立,
即点到直线的距离之和的最小值为焦点到直线的距离,即.
故答案为:.
【分析】化抛物线方程为标准方程,求焦点和准线方程,设点到直线的距离为,点到直线的距离为,过点作直线的垂线,垂足为,过点作直线的垂线,垂足为,点作直线的垂线,垂足为,作出图象,由抛物线定义可知,数形结合得点P到直线的距离之和为,当且仅当三点共线时等号成立,计算即可.
14.某智力问答游戏的规则如下:游戏共有两类问题(每类问题的数量无限多,且不重复).参加游戏的选手解答任意一道问题正确,则游戏结束;若解答错误,则按以下规则抽取一道问题进行解答:若解答的是A类问题,则抽取一道B类问题进行解答,若解答的是B类问题,则等可能地抽取一道A类或B类问题进行解答.如此循环,直到解答正确为止.已知甲解答两类问题的正确率分别是,且解答每道问题是相互独立的.若甲最先解答一道A类问题,则他通过解答B类问题结束游戏的概率是   .
【答案】
【知识点】互斥事件的概率加法公式;相互独立事件的概率乘法公式
【解析】【解答】解:设表示先解答A类最终通过解答B类问题结束游戏的概率,
设表示先解答B类最终通过解答B类问题结束游戏的概率,
由题意可得,,
计算可得,
则可得甲先通过解答A类问题再通过解答B类问题结束游戏的概率为.
故答案为:.
【分析】先分别设、表示先解答A类最终通过解答B类问题结束游戏的概率和先解答B类最终通过解答B类问题结束游戏的概率,由题意列出关于和表达式,解方程即可.
15.在中,是的中点,.
(1)当时,求的值;
(2)求的面积S.
【答案】(1)解:设,则,
因为,,所以在中,由余弦定理得,
即,解得,则,
在中,由正弦定理,可得,
解得,则;
(2)解:设,
在和中,由余弦定理得,
即,由得,则,
即,
故.
【知识点】解三角形;正弦定理;余弦定理;三角形中的几何计算
【解析】【分析】(1)设,则,在中,利用余弦定理求得,再根据正弦定理求解即可;
(2)设,在和中,分别利用余弦定理得,再根据三角形面积公式求得,再根据求解即可.
(1)解:如图,设,则,
因为,
所以,在中,由余弦定理得,
即,故,
所以.
在中,由正弦定理得,即,解得.
所以.
(2)解:如图,设,
在和中,由余弦定理得,
即,,得,
所以,所以
所以.
16.某农作物的种植过程分为育苗与移栽两个环节.在育苗环节,每粒种子的成活率为p.在育苗成功的条件下,对幼苗进行移栽,每株幼苗移栽的成活率为q.若该农作物育苗成功且移栽成活则认为种植成功.每粒种子种植是否成功互不影响.
(1)若一粒种子种植成功的概率为,在育苗成功的条件下,移栽失败的概率为,现播撒300粒种子,设育苗成功的种子数量为,求;
(2)播撒6粒种子,设种植成功的数量为X,求的概率P,并求P的最大值.
【答案】(1)解:记育苗成功为事件A,移栽成活为事件B,
由题意得,
因为,
所以,
设播撒300粒种子时育苗成功的种子数量为,
根据题意可得,由此可得;
(2)解:一粒种子种植成功概率为,“”表示事件“恰好有5粒种子种植成功”,

令,设函数,,
当时,;当时,,
函数在上单调递增,在上单调递减,的最大值为,
综上,的概率,其最大值.
【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;离散型随机变量的期望与方差;二项分布
【解析】【分析】(1) 记育苗成功为事件A,移栽成活为事件B,育苗成功的种子数量为服从二项分布,利用二项分布求期望即可;
(2) 一粒种子种植成功概率为,“”表示事件“恰好有5粒种子种植成功”,计算其概率,令,设函数,求导,利用导数判断函数的单调性,求最大值即可.
(1)记育苗成功为事件A,移栽成活为事件B.
由题意得,
因为,
所以.
设播撒300粒种子时育苗成功的种子数量为,
根据题意可得,由此可得.
(2)解法一:一粒种子种植成功概率为,“”表示事件“恰好有5粒种子种植成功”,
所以.
令,设函数,

当时,;当时,,
在上单调递增,在上单调递减,
的最大值为,
综上,的概率,其最大值.
解法二:为了保证,则6粒种子中育苗成功的数量需大于或等于5.
设育苗成功的数量等于5为事件C,育苗成功的数量等于6为事件D,
则可得,
则有,
从而可得.
令,设函数,

当时,;当时,,
在上单调递增,在上单调递减,
的最大值为,
综上,的概率,其最大值为.
17.如图,在四棱锥中,平面,且.过点A作平面与棱交于点,其中,且点G为的中点.
(1)证明:平面;
(2)求的值;
(3)求平面与平面夹角的余弦值.
【答案】(1)证明:设的中点为M,连接,如图所示:
在中,因为点G为中点,M为中点,所以,且;
根据条件可得,且,且,所以四边形为平行四边形,所以,
又因为平面平面,所以平面;
(2)解:因为平面,平面,平面平面,所以,
又因为,所以,所以,
又因为,所以;
(3)解:以点A为原点,为x轴,为y轴,为z轴建立空间直角坐标系,如图所示:
易知,
设平面的法向量为,则,即,令,可得,
易得平面的一个法向量为,
故平面与平面夹角的余弦值为.
【知识点】直线与平面平行的判定;用空间向量研究二面角
【解析】【分析】(1)设的中点为M,连接,利用中位线性质,结合线面平行的判定定理证明即可;(2)由题意先证明, 再根据平行线分线段成比例求解即可;
(3)以点A为原点,为x轴,为y轴,为z轴建立空间直角坐标系,利用空间向量法求解即可.
(1)证明:如图,设的中点为M,连接.
在中,点G为中点,M为中点,
,且.
根据条件可得,且,
且,
四边形为平行四边形,

又平面平面平面.
(2)解:平面,平面,平面平面,

又,


又,

(3)解:如图,以点A为原点,为x轴,为y轴,为z轴建立空间直角坐标系,
可得.
设平面的法向量为,则
即令,可得.
易得平面的一个法向量为,
故平面与平面夹角的余弦值为.
18.已知椭圆的左、右顶点分别为,其离心率为,且上的点到其中一个焦点的距离的最小值为,过点的直线交椭圆于两点,直线分别交直线于点.
(1)求椭圆的方程;
(2)证明:三点共线;
(3)试问以为直径的圆是否恒过定点?若是,请求出定点坐标;若不是,请说明理由.
【答案】(1)解:设点P是上任意一点,是其左、右焦点,由椭圆的定义可得,
又,即,
结合以上两式可得,
当且仅当三点共线时取等号,
则点P到其中一个焦点的距离的最小值为,故,
,解得,,
故椭圆的方程为;
(2)证明:设直线的方程为,
代入的方程消去x得存在两个不相等的实数根,
设,则,
故直线的方程为,令,可得,
又因为,
所以,
所以,故三点共线;
(3)解:是.
由(2)易得,直线的方程为,令,可得,
设为以为直径的圆上一点,则有,即,
由对称性可知,若存在定点,则定点必须在x轴上,
令,得,解得,
则以为直径的圆恒过两定点.
【知识点】圆方程的综合应用;椭圆的标准方程;直线与圆锥曲线的综合问题;圆与圆锥曲线的综合
【解析】【分析】(1)利用椭圆的定义,椭圆的基本性质及椭圆上点到焦点的最小距离为,以及离心率,求出,即可得椭圆方程;
(2)设直线的方程为,联立直线与椭圆方程,利用韦达定理,结合两点式的直线方程求得直线与的交点的坐标,再通过证明向量与共线,即可证得共线;
(3)先求出的坐标,得到以为直径的圆的方程;再将韦达定理代入圆的方程,整理后分析方程恒成立的条件,从而确定是否存在定点.
(1)设点P是上任意一点,是其左、右焦点,则有.
又,即,
结合以上两式可得,
当且仅当三点共线时取等号,
点P到其中一个焦点的距离的最小值为,故.
又,
解得,故,
∴椭圆的方程为.
(2)依题意可设直线的方程为,
代入的方程消去x得存在两个不相等的实数根.
设,则
故直线的方程为,令,可得.
又,

,故三点共线.
(3)是.
由(2)易得,直线的方程为,令可得.
设为以为直径的圆上一点,则有,
即,
由对称性可知,若存在定点,则定点必须在x轴上
令,
得,

∴以为直径的圆恒过两定点.
19.已知,设与的图象位于第一象限的交点为.
(1)求的最大值;
(2)证明:;
(3)证明:.
【答案】(1)解:函数的定义域为R,,当,当,
则在上单调递增,在上单调递减,且是函数的极大值也是最大值,
故的最大值为;
(2)证明:设,则,
又因为,
所以在上单调递减,且,
所以,
设,则,
设,则,
在上单调递增,故,
在上单调递增,故,
,即,
所以,
即,
所以,且在上单调递减,
所以,
综上所述,故;
(3)证明:由(2)知,所以,
故,
在处的切线方程为,即,
令,
则,
由(1)知当时,,故,所以当时,以代换得,
因为,所以在上单调递增,所以,
即,,
由,得,
解得,故不等式成立.
【知识点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数的极值;利用导数研究函数最大(小)值;利用导数研究曲线上某点切线方程;不等式的证明
【解析】【分析】(1)求函的定义域,再求导,利用导数判断函数的单调性,并求最值即可;
(2)构造函数且,求导,利用导数判断函数的单调性,再分别判断及,其中要通过放缩证明结论即可;
(3)由(2)知,利用点斜式求函数在处的切线方程,再构造函数,求导,利用导数判断函数的单调性,并结合证明不等式即可.
(1)由,函数的定义域为R,,所以,.
在上单调递增,在上单调递减,所以是函数的极大值也是最大值.
故的最大值为.
(2)设,则.
又因为,所以在上单调递减.且,所以.
设,则,设,则,
在上单调递增,故,在上单调递增,故,
,即,所以,即.
所以,且在上单调递减,所以.
综上所述,故.
(3)由(2)知,所以,故.
在处的切线方程为,即.
令,
则,
由(1)知当时,,故,所以当时,以代换得在上单调递增,
,即,.
由,得,
解得,故不等式成立.
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