【精品解析】江苏省海门中学2025届高三下学期5月适应性考试数学试卷

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江苏省海门中学2025届高三下学期5月适应性考试数学试卷
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.已知双曲线的离心率为2,则(  )
A.3 B. C. D.
2.已知复数,则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
3.在中,,且,则(  )
A. B.
C. D.
4.如图所示,一种儿童储蓄罐有6个密码格,由购买者设定密码后方可使用,其中密码的数字只能在中进行选择,且每个密码格都必须设定数字,则数字“1”出现奇数次的不同密码个数为(  )
A.172 B.204 C.352 D.364
5.已知,则(  )
A. B. C. D.
6.已知数列是各项及公差都不为0的等差数列,若为数列的前项和,则“成等比数列”是“为常数列”的(  )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
7.已知函数,若是的一个极大值点,则的取值范围为(  )
A. B. C. D.
8.已知正方体的棱长为为棱的中点,为侧面的中心,过点的平面垂直于,则平面截正方体所得的截面面积为(  )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,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.已知是定义在上不恒为0的偶函数,是定义在上不恒为0的奇函数,则(  )
A.为奇函数 B.为奇函数 C.为偶函数 D.为偶函数
10.已知圆,直线是直线上的动点,过点作圆的切线,切点为,则当切线长取最小值时,下列结论正确的是(  )
A. B.点的坐标为
C.的方程可以是 D.的方程可以是
11.甲、乙、丙三人做足球传球训练,规定:每次传球时,传球人将球传给另两人中的任何一人是等可能的.假设第1次由甲将球传出,第k次传球后,球回到甲处的概率为(),则(  )
A. B. C. D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.已知全集,集合,集合,则   .
13.中,角、、的对边分别为a、b、c,若,则的周长为   .
14.已知函数分别是定义在R上的偶函数和奇函数,且,若函数有唯一零点,则实数的值为   
四、解答题:本题共5小题,共77分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.已知数列为等差数列,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列满足,记,求.
16.已知函数,,.
(1)求函数的单调区间;
(2)若且恒成立,求的最小值.
17.如图,在三棱台中,,,,,,垂足为O,连接BO.
(1)证明:平面平面;
(2)求直线与平面所成角的正弦值.
18.流感病毒是一种病毒,大致分为甲型、乙型、丙型三种,其中甲流病毒传染性最强,致死率最高,危害也最大.某药品科技研发团队针对甲流病毒的特点,研发出预防甲流药品和治疗甲流药品,根据研发前期对动物试验所获得的相关有效数据作出统计,随机选取其中的100个样本数据,得到如下2×2列联表:
预防药品 甲流病毒 合计
感染 未感染
未使用 24 21 45
使用 16 39 55
合计 40 60 100
(1)根据的独立性检验,分析预防药品对预防甲流的有效性;
(2)用频率估计概率,从已经感染的动物中,采用随机抽样方式每次选出1只,用治疗药品对该动物进行治疗,已知治疗药品的治愈数据如下:对未使用过预防药品的动物的治愈率为0.5,对使用过预防药品的动物的治愈率为0.75,若共选取3只已感染动物,每次选取的结果相互独立,记选取的3只已感染动物中被治愈的动物只数为,求的分布列与数学期望.
附:.
0.050 0.010 0.001
3.841 6.635 10.828
19.定义:已知椭圆,把圆称为该椭圆的协同圆.设椭圆的协同圆为圆(为坐标系原点),试解决下列问题:
(1)写出协同圆圆的方程;
(2)设直线是圆的任意一条切线,且交椭圆于两点,求的值;
(3)设是椭圆上的两个动点,且,过点作,交直线于点,求证:点总在某个定圆上,并写出该定圆的方程.
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】解:双曲线的标准方程为,易知,
则由题意可得,解得.
故答案为:B.
【分析】先化双曲线方程为标准方程,易知,根据离心率公式列式求解即可.
2.【答案】D
【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:由复数,
得复数在复平面内对应的点位于第四象限.
故答案为:D.
【分析】根据复数的运算法则得到复数,再结合复数的几何意义得出复数在复平面内对应的点所在的象限.
3.【答案】C
【知识点】平面向量的线性运算;平面向量的基本定理
【解析】【解答】解:因为,且,
所以,

则.
故答案为:C.
【分析】根据向量的线性运算求解即可.
4.【答案】D
【知识点】分类加法计数原理;分步乘法计数原理;排列、组合的实际应用
【解析】【解答】解:若数字“1”出现1次,则有种可能;
若数字“1”出现3次,有种可能;
若数字“1”出现5次,则有种可能,
故数字“1”出现奇数次的不同密码个数为.
故答案为:D.
【分析】本题考查组合计数的分类讨论应用,核心是按数字 “1” 出现的奇数次数(1 次、3 次、5 次)分类,结合组合数与分步乘法计数原理计算每类的密码数,最后求和。
5.【答案】B
【知识点】两角和与差的正弦公式
【解析】【解答】解:由,可得,
则,
则,又,所以,
故答案为:B.
【分析】本题考查两角和与差的正弦公式应用,核心是将已知的比例式展开,结合的条件,通过移项化简求出。
6.【答案】C
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断;等差数列的前n项和;等比中项
【解析】【解答】解:因为数列是公差不为0的等差数列,设其公差为,
所以,
若成等比数列,则,解得,此时,为常数,充分性成立;
反之,若为常数列,则,
则,得,则,
易知,故必要性成立,故“成等比数列”是“为常数列”的充要条件.
故答案为:C.
【分析】本题考查等差数列的性质、等比中项与充要条件的判断,核心是分别从充分性和必要性两方面,结合等差数列前n项和公式与等比数列的定义进行推导验证。
7.【答案】D
【知识点】利用导数研究函数的极值
【解析】【解答】解:因为,
所以,
设,则,
所以有两个不相等的实根.
于是可设,是的两实根,且,
当时,,
所以当时,当或时,又,
所以在上单调递减,在上单调递增,
即不是的极值点,此时不合题意;
当且时,由于是的极大值点,故,即,
所以,即的取值范围是.
故答案为:D.
【分析】本题考查利用导数研究函数的极值点,核心是通过求导得到导函数的结构,结合二次函数的根的分布与极值点的定义,分析x=0为极大值点时参数b的取值范围。
8.【答案】D
【知识点】棱柱的结构特征;三角形中的几何计算
【解析】【解答】解:如图所示,取的中点,分别连接,
在正方形中,因为分别为的中点,可得,
所以,,
因为,所以,
所以,即,
又因为分别为的中点,所以,
因为平面,平面,
所以,所以,
又因为且平面,
所以平面,
因为平面,
所以,同理可证:,
又因为且平面,
所以平面,
即平面截正方体的截面为,
由正方体的棱长为,
在直角中,可得,
在直角中,可得,
在直角中,可得,
所以截面的面积为.
故答案为:D.
【分析】取的中点,由,证得,再由平面,证出,从而得到平面,同理证得,再利用线面垂直的判定定理,证出平面,从而得到平面截正方体的截面为,再根据三角形的面积公式求得截面的面积,进而得出平面截正方体所得的截面面积.
9.【答案】B,C,D
【知识点】函数的奇偶性
【解析】【解答】解:由题意可知,,所以,所以为偶函数,A项错误;
由,得,所以为奇函数,B项正确;
因为,所以为偶函数,C项正确;
因为,所以为偶函数,D项正确.
故答案为:BCD.
【分析】本题考查复合函数的奇偶性判断,核心是利用偶函数()和奇函数()的定义,对复合函数的内层、外层函数关系进行代入验证。
10.【答案】B,C,D
【知识点】平面内点到直线的距离公式;圆的切线方程
【解析】【解答】解:圆圆心为,半径,
则圆心到直线的距离,
因为是直线上的动点,过点作圆的切线,切点为,
则切线长的最小值为,故A错误;
设过点与直线垂直的直线方程为,则,解得,
所以,由,解得,所以,故B正确;
显然过点的切线的斜率存在,
设切线的方程为,则,解得或,
所以切线的方程为或,故CD正确.
故答案为:BCD
【分析】本题考查圆的切线长最值与切线方程求解,核心是利用切线长公式将切线长最值转化为圆心到动点的距离最值,再结合点到直线的距离、直线垂直的斜率关系与切线方程的求法分析选项。
11.【答案】A,C
【知识点】数列的递推公式
【解析】【解答】解:因为,A正确;
因为,,所以,B错误;
因为,即,C正确;
因为,所以,
所以数列是首项为,公比为的等比数列,
所以,所以,
所以,D错误.
故答案为:AC.
【分析】本题考查递推数列与概率的综合应用,核心是根据传球规则推出概率的递推关系,再结合递推公式分析数列性质、计算具体概率值来验证选项。
12.【答案】
【知识点】交集及其运算;补集及其运算
【解析】【解答】解:,或,
则,
所以.
故答案为:.
【分析】本题考查分式不等式求解与集合的交、补运算,核心是先分别求出集合A、集合B的补集 U B,再计算两者的交集。
13.【答案】
【知识点】两角和与差的正弦公式;正弦定理的应用;余弦定理的应用;三角形中的几何计算
【解析】【解答】解:因为,
所以,
即.,
由正弦定理可得:,
由余弦定理可得:,整理得:.
因为,
所以,整理得:,
则,
所以,
故答案为:.
【分析】本题考查三角恒等变换、正余弦定理的综合应用,核心是先通过两角差的正弦公式化简条件,结合正余弦定理推出,再利用余弦定理求出的值,进而得到三角形周长。
14.【答案】-1或
【知识点】函数的奇偶性;指数函数的图象与性质;函数的零点与方程根的关系
【解析】【解答】解:因为函数有唯一零点,
所以函数有唯一零点,又因为为偶函数,
所以,
所以函数是偶函数,又因为函数有唯一零点,
所以的零点为0,所以,
又因为是R上的奇函数,所以,
由,解得,则,解得或.
故答案为:或.
【分析】由已知可得函数有唯一零点,证明函数为偶函数,结合偶函数的性质结合已知条件列方程求的值即可.
15.【答案】(1)解:设等差数列的公差为,则,即,则,
则数列为等比数列,设其公比为,由,
得且,解得,所以.
(2)解:由(1)可得,
所以①,
②,
①②得:

所以.
【知识点】等比数列的通项公式;数列的求和;等差数列的性质
【解析】【分析】(1) 由是等差数列推出为等比数列,设公比为,结合和列方程,求解首项和公比,得到通项公式。
(2) 先由求出的表达式,再写出的展开式,利用错位相减法结合等比数列求和公式,化简求出。
(1)设等差数列的公差为,则,即,则,
则数列为等比数列,设其公比为,由,
得且,解得,所以.
(2)由(1)可得,
所以①,
②,
①②得:

所以.
16.【答案】(1)解:(),
当时,由于,所以恒成立,从而在上递增;
当时,,;,,
从而在上递增,在递减.
(2)解:令,要使恒成立,
只要使恒成立,也只要使.

由于,,所以恒成立,当时,,当时,,所以,,
解得:,所以的最小值为
【知识点】函数恒成立问题;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)利用已知条件结合分类讨论的方法和求导的方法判断函数的单调性,进而得出函数f(x)的单调区间.
(2)令,要使恒成立,只要使恒成立,也只要使,再结合求导的方法判断函数的单调性,进而得出函数的最大值,从而得出实数a的取值范围,进而得出实数的最小值.
17.【答案】(1)证明:因为,,,所以,,所以,
因为,平面,所以平面,
又因为平面,所以平面平面;
(2)解:因为,,,所以,
同理可得:,所以是等边三角形,
取的中点,连接,所以,
由(1)知,平面,平面,所以平面平面,
平面平面,平面,所以平面,
取的中点,连接,则,
以为坐标原点,建立空间直角坐标系,如图所示:
则,
因为,设,所以,
所以,所以,
可得,
设平面的法向量为,则,
取,,可得,
设直线与平面所成角的为,,
故直线与平面所成角的正弦值为.
【知识点】直线与平面垂直的判定;平面与平面垂直的判定;平面的法向量;用空间向量研究直线与平面所成的角
【解析】【分析】(1)由题意可得,再由,可得,利用线面垂直的判定定理证得平面,最后利用面面垂直的判定定理证明即可;
(2)取的中点,连接,利用(1)的结论,结合线面垂直和面面垂直的性质和判定定理证明平面,再以为坐标原点,建立空间直角坐标系,利用空间向量法求解即可.
(1)因为,,,
所以,,所以,
因为,平面,
所以平面,又因为平面,
所以平面平面;
(2)因为,,,所以,
同理可得:,所以是等边三角形,
取的中点,连接,所以,
由(1)知,平面,平面,所以平面平面,
平面平面,平面,所以平面,
取的中点,连接,则,
所以以为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系,
则,
因为,设,所以,
所以,所以,
可得.
设平面的法向量为,则,
取,可得,所以,
设直线与平面所成角的为,
所以,
故直线与平面所成角的正弦值为.
18.【答案】(1)解:零假设:使用预防药品与对预防甲流无效果,
由列联表可知,
根据小概率值的独立性检验,推断不成立,
即认为使用预防药品与对预防甲流有效果,此推断犯错误的概率不大于0.05;
(2)解:设事件表示使用治疗药品并且治愈,事件表示未使用过预防药品,事件表示使用过预防药品,
由题意可得,且,
则,
治疗药品的治愈概率,则,
,,
,,
随机变量的分布列为
0 1 2 3
.
【知识点】独立性检验;离散型随机变量及其分布列;离散型随机变量的期望与方差;二项分布;2×2列联表
【解析】【分析】(1)先进行零假设,再根据2×2列联表计算值,与临界值比较判断即可;
(2)先记事件,再根据全概率公式计算药品的治愈概率,随机变量服从二项分布,根据二项分布求对应的概率,列分布列,求数学期望即可.
(1)假设:使用预防药品与对预防甲流无效果,
由列联表可知,
根据小概率值的独立性检验,推断不成立,
即认为使用预防药品与对预防甲流有效果,此推断犯错误的概率不大于0.05.
(2)设事件表示使用治疗药品并且治愈,事件表示未使用过预防药品,事件表示使用过预防药品,
由题意可得,
且,
则,
治疗药品的治愈概率,
则,
所以,,
,,
所以,随机变量的分布列为
0 1 2 3
.
19.【答案】解:(1)由椭圆,可得,根据协同圆的定义可得该椭圆的协同圆为圆;
(2)设,则,
直线为圆的切线,分直线的斜率存在和不存在两种情况讨论:
①、当直线的斜率不存在时,直线,
若,由,解得,此时,
若,同理得:,
②、当直线的斜率存在时,设,
由,得,有,
又因为直线是圆的切线,则,可得,
,则,而,
则,即,
综上,恒有;
(3)因为是椭圆上的两个动点且,设,则,
所以直线:有一条直线的斜率不存在和两条直线的斜率都存在两种情况讨论,
若直线的斜率不存在,即点在轴上,则点在轴上,有,
,,且,
由,解得,
若直线的斜率都存在,设,则,
由,得,有;
同理,得,

由,可得,
因此,总有,即点在圆心为坐标原点,半径为的圆上,
故该定圆的方程为圆.
【知识点】平面向量的数量积运算;椭圆的简单性质;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)由椭圆的方程可得,再根据协同圆的定义写出协同圆圆的方程即可;
(2)设,根据向量数量积的坐标表示可得,分直线的斜率存在和不存在两种情况讨论,当斜率不存在时,直线,联立直线与椭圆方程,求出交点坐标,利用向量数量积的坐标表示求;当斜率存在时,设,联立直线与椭圆方程,由切线的性质确定判别式符号,利用根与系数关系、向量数量积的坐标表示求即可;
(3)设,则,讨论有一条直线的斜率不存在和两条直线的斜率都存在,分别求,,,由等面积法求,即可证结论,并写出定圆方程.
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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.已知双曲线的离心率为2,则(  )
A.3 B. C. D.
【答案】B
【知识点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】解:双曲线的标准方程为,易知,
则由题意可得,解得.
故答案为:B.
【分析】先化双曲线方程为标准方程,易知,根据离心率公式列式求解即可.
2.已知复数,则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】D
【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:由复数,
得复数在复平面内对应的点位于第四象限.
故答案为:D.
【分析】根据复数的运算法则得到复数,再结合复数的几何意义得出复数在复平面内对应的点所在的象限.
3.在中,,且,则(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】平面向量的线性运算;平面向量的基本定理
【解析】【解答】解:因为,且,
所以,

则.
故答案为:C.
【分析】根据向量的线性运算求解即可.
4.如图所示,一种儿童储蓄罐有6个密码格,由购买者设定密码后方可使用,其中密码的数字只能在中进行选择,且每个密码格都必须设定数字,则数字“1”出现奇数次的不同密码个数为(  )
A.172 B.204 C.352 D.364
【答案】D
【知识点】分类加法计数原理;分步乘法计数原理;排列、组合的实际应用
【解析】【解答】解:若数字“1”出现1次,则有种可能;
若数字“1”出现3次,有种可能;
若数字“1”出现5次,则有种可能,
故数字“1”出现奇数次的不同密码个数为.
故答案为:D.
【分析】本题考查组合计数的分类讨论应用,核心是按数字 “1” 出现的奇数次数(1 次、3 次、5 次)分类,结合组合数与分步乘法计数原理计算每类的密码数,最后求和。
5.已知,则(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】两角和与差的正弦公式
【解析】【解答】解:由,可得,
则,
则,又,所以,
故答案为:B.
【分析】本题考查两角和与差的正弦公式应用,核心是将已知的比例式展开,结合的条件,通过移项化简求出。
6.已知数列是各项及公差都不为0的等差数列,若为数列的前项和,则“成等比数列”是“为常数列”的(  )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 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;等差数列的前n项和;等比中项
【解析】【解答】解:因为数列是公差不为0的等差数列,设其公差为,
所以,
若成等比数列,则,解得,此时,为常数,充分性成立;
反之,若为常数列,则,
则,得,则,
易知,故必要性成立,故“成等比数列”是“为常数列”的充要条件.
故答案为:C.
【分析】本题考查等差数列的性质、等比中项与充要条件的判断,核心是分别从充分性和必要性两方面,结合等差数列前n项和公式与等比数列的定义进行推导验证。
7.已知函数,若是的一个极大值点,则的取值范围为(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】利用导数研究函数的极值
【解析】【解答】解:因为,
所以,
设,则,
所以有两个不相等的实根.
于是可设,是的两实根,且,
当时,,
所以当时,当或时,又,
所以在上单调递减,在上单调递增,
即不是的极值点,此时不合题意;
当且时,由于是的极大值点,故,即,
所以,即的取值范围是.
故答案为:D.
【分析】本题考查利用导数研究函数的极值点,核心是通过求导得到导函数的结构,结合二次函数的根的分布与极值点的定义,分析x=0为极大值点时参数b的取值范围。
8.已知正方体的棱长为为棱的中点,为侧面的中心,过点的平面垂直于,则平面截正方体所得的截面面积为(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】棱柱的结构特征;三角形中的几何计算
【解析】【解答】解:如图所示,取的中点,分别连接,
在正方形中,因为分别为的中点,可得,
所以,,
因为,所以,
所以,即,
又因为分别为的中点,所以,
因为平面,平面,
所以,所以,
又因为且平面,
所以平面,
因为平面,
所以,同理可证:,
又因为且平面,
所以平面,
即平面截正方体的截面为,
由正方体的棱长为,
在直角中,可得,
在直角中,可得,
在直角中,可得,
所以截面的面积为.
故答案为:D.
【分析】取的中点,由,证得,再由平面,证出,从而得到平面,同理证得,再利用线面垂直的判定定理,证出平面,从而得到平面截正方体的截面为,再根据三角形的面积公式求得截面的面积,进而得出平面截正方体所得的截面面积.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,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.已知是定义在上不恒为0的偶函数,是定义在上不恒为0的奇函数,则(  )
A.为奇函数 B.为奇函数 C.为偶函数 D.为偶函数
【答案】B,C,D
【知识点】函数的奇偶性
【解析】【解答】解:由题意可知,,所以,所以为偶函数,A项错误;
由,得,所以为奇函数,B项正确;
因为,所以为偶函数,C项正确;
因为,所以为偶函数,D项正确.
故答案为:BCD.
【分析】本题考查复合函数的奇偶性判断,核心是利用偶函数()和奇函数()的定义,对复合函数的内层、外层函数关系进行代入验证。
10.已知圆,直线是直线上的动点,过点作圆的切线,切点为,则当切线长取最小值时,下列结论正确的是(  )
A. B.点的坐标为
C.的方程可以是 D.的方程可以是
【答案】B,C,D
【知识点】平面内点到直线的距离公式;圆的切线方程
【解析】【解答】解:圆圆心为,半径,
则圆心到直线的距离,
因为是直线上的动点,过点作圆的切线,切点为,
则切线长的最小值为,故A错误;
设过点与直线垂直的直线方程为,则,解得,
所以,由,解得,所以,故B正确;
显然过点的切线的斜率存在,
设切线的方程为,则,解得或,
所以切线的方程为或,故CD正确.
故答案为:BCD
【分析】本题考查圆的切线长最值与切线方程求解,核心是利用切线长公式将切线长最值转化为圆心到动点的距离最值,再结合点到直线的距离、直线垂直的斜率关系与切线方程的求法分析选项。
11.甲、乙、丙三人做足球传球训练,规定:每次传球时,传球人将球传给另两人中的任何一人是等可能的.假设第1次由甲将球传出,第k次传球后,球回到甲处的概率为(),则(  )
A. B. C. D.
【答案】A,C
【知识点】数列的递推公式
【解析】【解答】解:因为,A正确;
因为,,所以,B错误;
因为,即,C正确;
因为,所以,
所以数列是首项为,公比为的等比数列,
所以,所以,
所以,D错误.
故答案为:AC.
【分析】本题考查递推数列与概率的综合应用,核心是根据传球规则推出概率的递推关系,再结合递推公式分析数列性质、计算具体概率值来验证选项。
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.已知全集,集合,集合,则   .
【答案】
【知识点】交集及其运算;补集及其运算
【解析】【解答】解:,或,
则,
所以.
故答案为:.
【分析】本题考查分式不等式求解与集合的交、补运算,核心是先分别求出集合A、集合B的补集 U B,再计算两者的交集。
13.中,角、、的对边分别为a、b、c,若,则的周长为   .
【答案】
【知识点】两角和与差的正弦公式;正弦定理的应用;余弦定理的应用;三角形中的几何计算
【解析】【解答】解:因为,
所以,
即.,
由正弦定理可得:,
由余弦定理可得:,整理得:.
因为,
所以,整理得:,
则,
所以,
故答案为:.
【分析】本题考查三角恒等变换、正余弦定理的综合应用,核心是先通过两角差的正弦公式化简条件,结合正余弦定理推出,再利用余弦定理求出的值,进而得到三角形周长。
14.已知函数分别是定义在R上的偶函数和奇函数,且,若函数有唯一零点,则实数的值为   
【答案】-1或
【知识点】函数的奇偶性;指数函数的图象与性质;函数的零点与方程根的关系
【解析】【解答】解:因为函数有唯一零点,
所以函数有唯一零点,又因为为偶函数,
所以,
所以函数是偶函数,又因为函数有唯一零点,
所以的零点为0,所以,
又因为是R上的奇函数,所以,
由,解得,则,解得或.
故答案为:或.
【分析】由已知可得函数有唯一零点,证明函数为偶函数,结合偶函数的性质结合已知条件列方程求的值即可.
四、解答题:本题共5小题,共77分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.已知数列为等差数列,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列满足,记,求.
【答案】(1)解:设等差数列的公差为,则,即,则,
则数列为等比数列,设其公比为,由,
得且,解得,所以.
(2)解:由(1)可得,
所以①,
②,
①②得:

所以.
【知识点】等比数列的通项公式;数列的求和;等差数列的性质
【解析】【分析】(1) 由是等差数列推出为等比数列,设公比为,结合和列方程,求解首项和公比,得到通项公式。
(2) 先由求出的表达式,再写出的展开式,利用错位相减法结合等比数列求和公式,化简求出。
(1)设等差数列的公差为,则,即,则,
则数列为等比数列,设其公比为,由,
得且,解得,所以.
(2)由(1)可得,
所以①,
②,
①②得:

所以.
16.已知函数,,.
(1)求函数的单调区间;
(2)若且恒成立,求的最小值.
【答案】(1)解:(),
当时,由于,所以恒成立,从而在上递增;
当时,,;,,
从而在上递增,在递减.
(2)解:令,要使恒成立,
只要使恒成立,也只要使.

由于,,所以恒成立,当时,,当时,,所以,,
解得:,所以的最小值为
【知识点】函数恒成立问题;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)利用已知条件结合分类讨论的方法和求导的方法判断函数的单调性,进而得出函数f(x)的单调区间.
(2)令,要使恒成立,只要使恒成立,也只要使,再结合求导的方法判断函数的单调性,进而得出函数的最大值,从而得出实数a的取值范围,进而得出实数的最小值.
17.如图,在三棱台中,,,,,,垂足为O,连接BO.
(1)证明:平面平面;
(2)求直线与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)证明:因为,,,所以,,所以,
因为,平面,所以平面,
又因为平面,所以平面平面;
(2)解:因为,,,所以,
同理可得:,所以是等边三角形,
取的中点,连接,所以,
由(1)知,平面,平面,所以平面平面,
平面平面,平面,所以平面,
取的中点,连接,则,
以为坐标原点,建立空间直角坐标系,如图所示:
则,
因为,设,所以,
所以,所以,
可得,
设平面的法向量为,则,
取,,可得,
设直线与平面所成角的为,,
故直线与平面所成角的正弦值为.
【知识点】直线与平面垂直的判定;平面与平面垂直的判定;平面的法向量;用空间向量研究直线与平面所成的角
【解析】【分析】(1)由题意可得,再由,可得,利用线面垂直的判定定理证得平面,最后利用面面垂直的判定定理证明即可;
(2)取的中点,连接,利用(1)的结论,结合线面垂直和面面垂直的性质和判定定理证明平面,再以为坐标原点,建立空间直角坐标系,利用空间向量法求解即可.
(1)因为,,,
所以,,所以,
因为,平面,
所以平面,又因为平面,
所以平面平面;
(2)因为,,,所以,
同理可得:,所以是等边三角形,
取的中点,连接,所以,
由(1)知,平面,平面,所以平面平面,
平面平面,平面,所以平面,
取的中点,连接,则,
所以以为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系,
则,
因为,设,所以,
所以,所以,
可得.
设平面的法向量为,则,
取,可得,所以,
设直线与平面所成角的为,
所以,
故直线与平面所成角的正弦值为.
18.流感病毒是一种病毒,大致分为甲型、乙型、丙型三种,其中甲流病毒传染性最强,致死率最高,危害也最大.某药品科技研发团队针对甲流病毒的特点,研发出预防甲流药品和治疗甲流药品,根据研发前期对动物试验所获得的相关有效数据作出统计,随机选取其中的100个样本数据,得到如下2×2列联表:
预防药品 甲流病毒 合计
感染 未感染
未使用 24 21 45
使用 16 39 55
合计 40 60 100
(1)根据的独立性检验,分析预防药品对预防甲流的有效性;
(2)用频率估计概率,从已经感染的动物中,采用随机抽样方式每次选出1只,用治疗药品对该动物进行治疗,已知治疗药品的治愈数据如下:对未使用过预防药品的动物的治愈率为0.5,对使用过预防药品的动物的治愈率为0.75,若共选取3只已感染动物,每次选取的结果相互独立,记选取的3只已感染动物中被治愈的动物只数为,求的分布列与数学期望.
附:.
0.050 0.010 0.001
3.841 6.635 10.828
【答案】(1)解:零假设:使用预防药品与对预防甲流无效果,
由列联表可知,
根据小概率值的独立性检验,推断不成立,
即认为使用预防药品与对预防甲流有效果,此推断犯错误的概率不大于0.05;
(2)解:设事件表示使用治疗药品并且治愈,事件表示未使用过预防药品,事件表示使用过预防药品,
由题意可得,且,
则,
治疗药品的治愈概率,则,
,,
,,
随机变量的分布列为
0 1 2 3
.
【知识点】独立性检验;离散型随机变量及其分布列;离散型随机变量的期望与方差;二项分布;2×2列联表
【解析】【分析】(1)先进行零假设,再根据2×2列联表计算值,与临界值比较判断即可;
(2)先记事件,再根据全概率公式计算药品的治愈概率,随机变量服从二项分布,根据二项分布求对应的概率,列分布列,求数学期望即可.
(1)假设:使用预防药品与对预防甲流无效果,
由列联表可知,
根据小概率值的独立性检验,推断不成立,
即认为使用预防药品与对预防甲流有效果,此推断犯错误的概率不大于0.05.
(2)设事件表示使用治疗药品并且治愈,事件表示未使用过预防药品,事件表示使用过预防药品,
由题意可得,
且,
则,
治疗药品的治愈概率,
则,
所以,,
,,
所以,随机变量的分布列为
0 1 2 3
.
19.定义:已知椭圆,把圆称为该椭圆的协同圆.设椭圆的协同圆为圆(为坐标系原点),试解决下列问题:
(1)写出协同圆圆的方程;
(2)设直线是圆的任意一条切线,且交椭圆于两点,求的值;
(3)设是椭圆上的两个动点,且,过点作,交直线于点,求证:点总在某个定圆上,并写出该定圆的方程.
【答案】解:(1)由椭圆,可得,根据协同圆的定义可得该椭圆的协同圆为圆;
(2)设,则,
直线为圆的切线,分直线的斜率存在和不存在两种情况讨论:
①、当直线的斜率不存在时,直线,
若,由,解得,此时,
若,同理得:,
②、当直线的斜率存在时,设,
由,得,有,
又因为直线是圆的切线,则,可得,
,则,而,
则,即,
综上,恒有;
(3)因为是椭圆上的两个动点且,设,则,
所以直线:有一条直线的斜率不存在和两条直线的斜率都存在两种情况讨论,
若直线的斜率不存在,即点在轴上,则点在轴上,有,
,,且,
由,解得,
若直线的斜率都存在,设,则,
由,得,有;
同理,得,

由,可得,
因此,总有,即点在圆心为坐标原点,半径为的圆上,
故该定圆的方程为圆.
【知识点】平面向量的数量积运算;椭圆的简单性质;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)由椭圆的方程可得,再根据协同圆的定义写出协同圆圆的方程即可;
(2)设,根据向量数量积的坐标表示可得,分直线的斜率存在和不存在两种情况讨论,当斜率不存在时,直线,联立直线与椭圆方程,求出交点坐标,利用向量数量积的坐标表示求;当斜率存在时,设,联立直线与椭圆方程,由切线的性质确定判别式符号,利用根与系数关系、向量数量积的坐标表示求即可;
(3)设,则,讨论有一条直线的斜率不存在和两条直线的斜率都存在,分别求,,,由等面积法求,即可证结论,并写出定圆方程.
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