【精品解析】江苏省苏锡常镇四市2024-2025学年高三下学期教学情况调研(二)数学试卷

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江苏省苏锡常镇四市2024-2025学年高三下学期教学情况调研(二)数学试卷
一、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.已知集合,,则(  )
A. B. C. D.
2.已知,则(  )
A. B. C. D.
3.诗歌朗诵比赛共有八位评委分别给出某选手的原始评分,评定该选手的成绩时,从8个原始评分中去掉1个最高分和1个最低分,得到6个有效评分,6个有效评分与8个原始评分相比,一定不变的数字特征是(  )
A.极差 B.平均数 C.中位数 D.标准差
4.已知圆:,将直线:绕原点按顺时针方向旋转后得到直线,则(  )
A.直线过圆心 B.直线与圆相交,但不过圆心
C.直线与圆相切 D.直线与圆无公共点
5.已知,则(  )
A. B. C. D.
6.已知等比数列的公比,前项和为,则对于,下列结论一定正确的是(  )
A. B.
C. D.
7.已知函数和的定义域均为.若是奇函数,是偶函数,且,则(  )
A. B. C. D.
8.一个底面边长和侧棱长均为4的正三棱柱密闭容器,其中盛有一定体积的水,当底面水平放置时,水面高为.当侧面水平放置时(如图),容器内的水形成新的几何体.若该几何体的所有顶点均在同一个球面上,则该球的表面积为(  )
A. B. C. D.
二、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.的展开式中,则(  )
A.的系数为
B.第3项与第4项的二项式系数相等
C.所有项的二项式系数和为32
D.所有项的系数和为32
10.已知函数,则(  )
A.的图象关于点对称
B.的最小正周期为
C.的最小值为
D.在上有四个不同的实数解
11.已知为曲线:上一个动点(异于原点),在处的切线是指曲线在处的切线.直线为在处的切线,过作的垂线,若,分别与轴交于,两点,则(  )
A.关于轴对称
B.到点的距离不小于到直线的距离
C.存在,使得
D.当取得最小值时,直线的斜率为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.已知平面向量,,若,则实数的值为   .
13.在平面直角坐标系中,双曲线的中心在原点,焦点在轴上,焦距长为.若和抛物线交于,两点,且为正三角形,则的离心率为   .
14.已知随机变量,相互独立,且,,则   ;若,则   .
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.某种产品可以采用甲、乙两种工艺来生产,为了研究产品的质量与所采用的生产工艺的关联性,现对该种产品进行随机抽查,得到的结果如下表所示.
  工艺甲 工艺乙 合计
合格 60 40 100
不合格 20 30 50
合计 80 70 150
(1)依据小概率值的独立性检验,分析产品的质量是否与采用的工艺有关;
(2)在不合格的50件样本产品中任选3件,求在这3件样本产品中至少有1件是采用工艺甲生产的条件下,这3件样本产品中恰有一件是采用工艺乙生产的概率.
附:
0.1 0.05 0.01 0.005 0.001
2.706 3.841 6.635 7.879 10.828
16.如图,在三棱柱中,,,,.
(1)证明:平面;
(2)若,二面角的大小为,求直线与平面所成角的正弦值.
17.已知椭圆:的离心率为,且经过点.,是的左、右焦点.
(1)求的标准方程;
(2)过的直线与交于,两点.若的内切圆半径为,,求的值.
18.已知函数,,.
(1)若曲线在点的切线也是曲线的切线,求的值;
(2)讨论函数在区间上的单调性;
(3)若对任意恒成立,求的取值范围.
19.若无穷数列满足:,,,则称为“均值递减数列”.
(1)已知无穷数列的前项和为,若为“均值递减数列”,求证:,;
(2)若数列的通项公式,判断是否为“均值递减数列”,并说明理由;
(3)若两个正项数列和均为“均值递减数列”,证明:数列也为“均值递减数列”.
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】交集及其运算;对数函数的图象与性质
【解析】【解答】解:,故,,故,
所以,
又,故.
故答案为:A.
【分析】本题考查对数不等式的求解与集合的交集运算,核心是先利用对数函数的单调性解不等式得到集合B,再求集合A与B的交集。
2.【答案】B
【知识点】复数代数形式的乘除运算;复数代数形式的加减运算
【解析】【解答】解:
故选:B.
【分析】利用复数除法和减法法则求解.
3.【答案】C
【知识点】极差、方差与标准差
【解析】【解答】解:根据题意,将8个数据从小到大排列,从8个原始评分中去掉1个最高分、1个最低分,
得到6个有效评分,
6个有效评分与8个原始评分相比,最中间的两个分数不变,
而最高分、最低分、平均分、标准差都有可能发生变化,
因此一定不变的数字特征是中位数.
故答案为:C.
【分析】本题考查统计量的概念,核心是根据极差、平均数、中位数、标准差的定义,分析去掉1个最高分和1个最低分后各统计量的变化情况。
4.【答案】B
【知识点】直线的倾斜角;直线与圆的位置关系
【解析】【解答】解:直线:即,斜率为,倾斜角为,将直线绕原点顺时针方向旋转得到直线,则直线的倾斜角为,
所以直线的方程为,即,
圆:的圆心坐标为,半径,
圆心到直线的距离,
直线与圆相交但不过圆心.
故答案为:B.
【分析】本题考查直线的旋转、圆的方程及直线与圆的位置关系判断,核心是先求旋转后直线l2 的方程,再计算圆心到直线的距离,与圆的半径比较判断位置关系,同时验证直线是否过圆心。
5.【答案】B
【知识点】二倍角的正切公式;同角三角函数基本关系的运用
【解析】【解答】解:将与联立,
结合可得:,,,
由二倍角公式,可得.
故答案为:B.
【分析】利用同角三角函数基本关系式和,从而得出角的三角函数值,再利用二倍角的正切公式,从而得出的值.
6.【答案】D
【知识点】等比数列的通项公式;等比数列的前n项和
【解析】【解答】解:ABC:令,,,,,,,故A错误,B错误,C错误;
D:时,,,,
,此时;
时,,
左边,
右边左边,故D正确;
故答案为:D.
【分析】本题考查等比数列的前n项和公式及性质验证,核心是通过举反例排除错误选项,再分q=1和q1两种情况,代入等比数列前n项和公式验证正确选项。
7.【答案】D
【知识点】函数的奇偶性
【解析】【解答】解:因为是奇函数,则,
令,可得,可得,
在中令得,所以,
在中令得,
所以,
所以.
故答案为:D.
【分析】本题考查函数的奇偶性性质及赋值法的应用,核心是利用f(x+1)的奇偶性求出f(1),通过赋值法得到g( 1)的值,再结合奇偶性转化求出f(g( 1))。
8.【答案】A
【知识点】球的表面积与体积公式及应用;球内接多面体;柱体的体积公式及应用
【解析】【解答】解:,
如图,,
而,
,,即,
由于到距离,则到距离,
设正方形外接圆圆心,则
设矩形外接圆圆心,则,
设外接球半径,,,
故外接球表面积为
故答案为:A.
【分析】本题考查正三棱柱的体积计算、相似三角形性质及外接球的表面积求解,核心是先通过体积关系求出水面形成的小正三角形边长,再分析新几何体的外接球结构,利用勾股定理求出球的半径,最终代入表面积公式计算。
9.【答案】A,B,C
【知识点】二项式系数的性质;二项展开式的通项;二项式系数
【解析】【解答】解:A,展开式第项,时,,A正确;
B,第3项二项式系数为,第4项的二项式系数为,两者相同,B正确.
C,所有项的二项式系数和为,C正确.
D,时,,即所有项的系数和为,D错误;
故答案为:ABC
【分析】A:根据二项式展开式的通项公式,确定的次数对应的值,计算该项系数。
B:分别求出第3项和第4项的二项式系数,对比是否相等。
C:利用二项式系数和的公式(为二项式次数),计算所有项的二项式系数和。
D:采用赋值法(令),计算所有项的系数和,验证是否为32。
10.【答案】B,D
【知识点】含三角函数的复合函数的周期;正弦函数的图象;辅助角公式
【解析】【解答】解:A、函数,
作出和的图像,取位于上方的部分即可:
由图可知:函数不可能关于对称,故A错误;
B、由图可知:函数的最小正周期为,故B正确;
C、由图可知:函数的最小值为,故C错误;
D、函数在上的图象,如图所示:
由图可知:在有4个根,故D正确.
【分析】去绝对值化简函数可得,作出函数大致图象,数形结合判断各选项即可.
11.【答案】A,C,D
【知识点】导数的几何意义;基本不等式在最值问题中的应用
【解析】【解答】解:A,若点满足方程,则点也满足方程,
则关于轴对称,A正确;
B,设,则,则到点的距离,到直线的距离,
则,
当时,,即,B错误;
C,设,则,因,则,
则曲线在点处切线斜率为,所以直线为,直线为,
所以,,
可得,


因,故存在,使得时,C正确;
D,由C可知,,
等号成立时,,即,
此时的斜率为,D正确.
故答案为:ACD
【分析】A:根据曲线的方程,验证点与是否均满足方程,判断的对称性。
B:设,分别计算到点的距离和到直线的距离,作差比较大小。
C:求曲线在处的切线与垂线方程,确定、坐标,推导,解方程判断是否存在。
D:表示出的表达式,利用基本不等式求最小值,结合此时的值计算直线的斜率。
12.【答案】
【知识点】平面向量的线性运算;平面向量共线(平行)的坐标表示
【解析】【解答】解:,,
,.
故答案为:
【分析】本题考查平面向量的线性运算与向量平行的坐标表示,核心是先求出的坐标,再利用两向量平行坐标运算求解。
13.【答案】
【知识点】抛物线的标准方程;双曲线的标准方程;双曲线的简单性质;双曲线的应用
【解析】【解答】解:由对称性知、关于轴对称,为正三角形,
则由正三角形对称性可知、为与抛物线的交点,
联立与得或0(舍去),当时,,
故其中一个交点为,
设双曲线方程为,故,解得,
在双曲线上,,,
故离心率为;
故答案为:
【分析】本题考查双曲线的基本性质、抛物线的交点求解及离心率计算,核心是先利用正三角形性质求出双曲线与抛物线的交点坐标,代入双曲线方程结合焦距条件求出、,最终计算离心率。
14.【答案】;
【知识点】相互独立事件的概率乘法公式;二项分布;正态分布的期望与方差
【解析】【解答】解:,,
.
并利用,
记原式,
倒序相加.
故答案为:.
【分析】本题考查正态分布、二项分布的概率计算及独立事件概率公式、倒序相加法的应用,核心是先利用正态分布和二项分布的性质求P(X≤4,Y≤4),再通过倒序相加法计算求和式的值。
15.【答案】(1)解:零假设:产品的质量与采用的工艺无关,
根据小概率值的独立性检验,产品的质量与采用的工艺有关.
(2)解:记事件为3件样本产品中至少有1件是采用工艺甲,事件为这3件样本产品中恰有一件是采用工艺乙.
.
【知识点】独立性检验的应用;条件概率
【解析】【分析】(1) 依据独立性检验的步骤,先提出零假设,再利用卡方检验公式计算卡方值,将结果与小概率值对应的临界值比较,判断是否拒绝零假设;
(2) 这是条件概率问题,先明确事件(至少1件甲工艺)和事件(恰有1件乙工艺),再根据条件概率公式,结合组合数计算和,最终求得概率。
(1)零假设:产品的质量与采用的工艺无关,
根据小概率值的独立性检验,产品的质量与采用的工艺有关.
(2)记事件为3件样本产品中至少有1件是采用工艺甲,事件为这3件样本产品中恰有一件是采用工艺乙.
.
16.【答案】(1)证明:,,,
由余弦定理得,

,,
又,,平面,
平面;
(2)解:平面,平面,
且,
二面角的平面角为,而,
,为等边三角形,
以为坐标原点,所在直线分别为轴,所在平面为平面,建立如图所示的空间直角坐标系,
,,,,
由,,,,
设平面的一个法向量,

解得,令,则,故,
设与平面所成角为,
.
【知识点】直线与平面垂直的判定;用空间向量研究直线与平面所成的角;用空间向量研究二面角
【解析】【分析】(1) 先通过余弦定理计算的长度,再利用勾股定理逆定理证明,结合已知,根据线面垂直的判定定理(一条直线垂直于平面内两条相交直线),证得平面;
(2) 由线面垂直的性质得到、,确定二面角的平面角为,结合已知边长求出的各边长度,判定其为等边三角形;建立空间直角坐标系,求出平面的法向量,再利用线面角的向量公式(直线方向向量与平面法向量夹角的余角正弦值)计算直线与平面所成角的正弦值。
(1),,,
由余弦定理得,

,,
又,,平面,
平面;
(2)平面,平面,
且,
二面角的平面角为,而,
,为等边三角形,
以为坐标原点,所在直线分别为轴,所在平面为平面,建立如图所示的空间直角坐标系,
,,,,
由,,,,
设平面的一个法向量,

解得,令,则,故,
设与平面所成角为,
.
17.【答案】(1)解:设椭圆的半焦距为,由离心率为,得,令,,
椭圆:过点,则,解得,
所以椭圆的标准方程为.
(2)解:由(1)知,设直线的方程为,,,
由消去得,
,,
,,
而,,则,解得,
所以.
【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) 利用椭圆离心率公式设出、的比例关系,结合椭圆标准方程和已知点坐标,代入求解得到、,进而确定椭圆标准方程;
(2) 设过的直线方程为(避免斜率不存在的讨论),与椭圆方程联立,利用韦达定理得到、;结合三角形内切圆半径公式周长,以及弦长公式,建立等式求出,再通过向量或距离公式计算。
(1)设椭圆的半焦距为,由离心率为,得,令,,
椭圆:过点,则,解得,
所以椭圆的标准方程为.
(2)由(1)知,设直线的方程为,,,
由消去得,
,,
,,
而,,则,解得,
所以.
18.【答案】(1)解:由已知得,,在点处的切线方程为.
设与切于,,,
则过该点的切线方程为:,
整理得,由于该切线与重合,
则.
(2)解:由,求导得,
①当时,,,在上单调递增;
②当时,令
当时,,在区间上单调递减,
当时,,在区间上单调递增
③当时,令
当时,,在区间上单调递增;
当时,,在区间上单调递减
(3)解:由题意得,即对恒成立.
令,,
令,,
因为,,
若,则在处的切线必然是上升的,
又因为,所以当且靠近的函数值满足,
此时就有,
从而可推导在且靠近的附近是递增的,
又因为,
所以在且靠近的附近必有
则必然不满足对恒有,
所以要满足对恒有,
首先必需满足在且靠近的附近,
所以满足,
从而可得参数满足的必要条件是;
下面再证充分性,当,时,则,即有,
又构造,,可得,
所以在区间上单调递增,即,
则可知,则,
恒成立,符合题意,
综上:的取值范围为.
【知识点】函数恒成立问题;导数的几何意义;利用导数研究函数的单调性
【解析】【分析】(1) 先利用导数的几何意义求在处的切线方程,再设的切点,求其切线方程,根据两切线重合建立方程组求解的值;
(2) 先求的导数,对进行分类讨论,通过导数的正负判断函数在上的单调性;
(3) 将不等式转化为关于的不等式,利用端点值探路法先确定必要条件,再证明充分性,从而求得的取值范围。
(1)由已知得,,在点处的切线方程为.
设与切于,,,
则过该点的切线方程为:,
整理得,由于该切线与重合,
则.
(2)由,求导得,
①当时,,,在上单调递增;
②当时,令
当时,,在区间上单调递减,
当时,,在区间上单调递增
③当时,令
当时,,在区间上单调递增;
当时,,在区间上单调递减
(3)由题意得,即对恒成立.
令,,
令,,
因为,,
若,则在处的切线必然是上升的,
又因为,所以当且靠近的函数值满足,
此时就有,
从而可推导在且靠近的附近是递增的,
又因为,
所以在且靠近的附近必有
则必然不满足对恒有,
所以要满足对恒有,
首先必需满足在且靠近的附近,
所以满足,
从而可得参数满足的必要条件是;
下面再证充分性,当,时,则,即有,
又构造,,可得,
所以在区间上单调递增,即,
则可知,则,
恒成立,符合题意,
综上:的取值范围为.
19.【答案】(1)证明:
(2)解:设的前项和为,
令,
则,判别式小于零,所以递减,
因此是“均值递减数列”;
(3)证明:设依题意,均为递减数列,
而,
相乘展开得,
由于,,则由补充不等式有,
所以

求和得,由(1)的结论知,,
所以,
于是再由(1)的结论即可知是“均值递减数列”;
【知识点】数列的递推公式;数列的通项公式;数列的前n项和
【解析】【分析】(1) 直接利用“均值递减数列”的定义式进行变形,通过交叉相乘、移项化简,推导得出的结论;
(2) 先求出数列的前项和,构造平均值数列,通过计算的表达式,判断其正负性来证明递减,进而验证是均值递减数列;
(3) 设的前项平均值分别为、,利用平均值与项的关系表示、,结合补充不等式放缩得到的不等关系,再通过求和与(1)的结论,证明满足均值递减数列的定义。
(1)法一:

法二:
为“均值递减数列”,关于单调递减,
即关于单调递减,,

(2)法一:
设的前项和为,
令,则,判别式小于零,所以递减,
因此是“均值递减数列”;
法二:
易知时,单调递减;时,
单调递增且时,当时,单调递减且,
且计算易得,
设前项和为,归纳假设,,时,
,即,即,,
,即,,时,成立.
而成立,对且恒成立,
也有,
即为“均值递减数列”;
(3)法一:
设依题意,均为递减数列,
而,
相乘展开得,
由于,,则由补充不等式有,
所以

求和得,由(1)的结论知,,
所以,
于是再由(1)的结论即可知是“均值递减数列”;
法二:
设的前项和为,的前项和为,
和均为均值递减数列,
由(1)知对恒成立,
由①②知,,记的前项和为,
证对,,时不等式显然成立,
设当,时,成立,
即,,


,即时,不等式也成立,
对恒成立,
也为“均值递减数列”.
1 / 1江苏省苏锡常镇四市2024-2025学年高三下学期教学情况调研(二)数学试卷
一、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.已知集合,,则(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】交集及其运算;对数函数的图象与性质
【解析】【解答】解:,故,,故,
所以,
又,故.
故答案为:A.
【分析】本题考查对数不等式的求解与集合的交集运算,核心是先利用对数函数的单调性解不等式得到集合B,再求集合A与B的交集。
2.已知,则(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】复数代数形式的乘除运算;复数代数形式的加减运算
【解析】【解答】解:
故选:B.
【分析】利用复数除法和减法法则求解.
3.诗歌朗诵比赛共有八位评委分别给出某选手的原始评分,评定该选手的成绩时,从8个原始评分中去掉1个最高分和1个最低分,得到6个有效评分,6个有效评分与8个原始评分相比,一定不变的数字特征是(  )
A.极差 B.平均数 C.中位数 D.标准差
【答案】C
【知识点】极差、方差与标准差
【解析】【解答】解:根据题意,将8个数据从小到大排列,从8个原始评分中去掉1个最高分、1个最低分,
得到6个有效评分,
6个有效评分与8个原始评分相比,最中间的两个分数不变,
而最高分、最低分、平均分、标准差都有可能发生变化,
因此一定不变的数字特征是中位数.
故答案为:C.
【分析】本题考查统计量的概念,核心是根据极差、平均数、中位数、标准差的定义,分析去掉1个最高分和1个最低分后各统计量的变化情况。
4.已知圆:,将直线:绕原点按顺时针方向旋转后得到直线,则(  )
A.直线过圆心 B.直线与圆相交,但不过圆心
C.直线与圆相切 D.直线与圆无公共点
【答案】B
【知识点】直线的倾斜角;直线与圆的位置关系
【解析】【解答】解:直线:即,斜率为,倾斜角为,将直线绕原点顺时针方向旋转得到直线,则直线的倾斜角为,
所以直线的方程为,即,
圆:的圆心坐标为,半径,
圆心到直线的距离,
直线与圆相交但不过圆心.
故答案为:B.
【分析】本题考查直线的旋转、圆的方程及直线与圆的位置关系判断,核心是先求旋转后直线l2 的方程,再计算圆心到直线的距离,与圆的半径比较判断位置关系,同时验证直线是否过圆心。
5.已知,则(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】二倍角的正切公式;同角三角函数基本关系的运用
【解析】【解答】解:将与联立,
结合可得:,,,
由二倍角公式,可得.
故答案为:B.
【分析】利用同角三角函数基本关系式和,从而得出角的三角函数值,再利用二倍角的正切公式,从而得出的值.
6.已知等比数列的公比,前项和为,则对于,下列结论一定正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】等比数列的通项公式;等比数列的前n项和
【解析】【解答】解:ABC:令,,,,,,,故A错误,B错误,C错误;
D:时,,,,
,此时;
时,,
左边,
右边左边,故D正确;
故答案为:D.
【分析】本题考查等比数列的前n项和公式及性质验证,核心是通过举反例排除错误选项,再分q=1和q1两种情况,代入等比数列前n项和公式验证正确选项。
7.已知函数和的定义域均为.若是奇函数,是偶函数,且,则(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】函数的奇偶性
【解析】【解答】解:因为是奇函数,则,
令,可得,可得,
在中令得,所以,
在中令得,
所以,
所以.
故答案为:D.
【分析】本题考查函数的奇偶性性质及赋值法的应用,核心是利用f(x+1)的奇偶性求出f(1),通过赋值法得到g( 1)的值,再结合奇偶性转化求出f(g( 1))。
8.一个底面边长和侧棱长均为4的正三棱柱密闭容器,其中盛有一定体积的水,当底面水平放置时,水面高为.当侧面水平放置时(如图),容器内的水形成新的几何体.若该几何体的所有顶点均在同一个球面上,则该球的表面积为(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】球的表面积与体积公式及应用;球内接多面体;柱体的体积公式及应用
【解析】【解答】解:,
如图,,
而,
,,即,
由于到距离,则到距离,
设正方形外接圆圆心,则
设矩形外接圆圆心,则,
设外接球半径,,,
故外接球表面积为
故答案为:A.
【分析】本题考查正三棱柱的体积计算、相似三角形性质及外接球的表面积求解,核心是先通过体积关系求出水面形成的小正三角形边长,再分析新几何体的外接球结构,利用勾股定理求出球的半径,最终代入表面积公式计算。
二、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.的展开式中,则(  )
A.的系数为
B.第3项与第4项的二项式系数相等
C.所有项的二项式系数和为32
D.所有项的系数和为32
【答案】A,B,C
【知识点】二项式系数的性质;二项展开式的通项;二项式系数
【解析】【解答】解:A,展开式第项,时,,A正确;
B,第3项二项式系数为,第4项的二项式系数为,两者相同,B正确.
C,所有项的二项式系数和为,C正确.
D,时,,即所有项的系数和为,D错误;
故答案为:ABC
【分析】A:根据二项式展开式的通项公式,确定的次数对应的值,计算该项系数。
B:分别求出第3项和第4项的二项式系数,对比是否相等。
C:利用二项式系数和的公式(为二项式次数),计算所有项的二项式系数和。
D:采用赋值法(令),计算所有项的系数和,验证是否为32。
10.已知函数,则(  )
A.的图象关于点对称
B.的最小正周期为
C.的最小值为
D.在上有四个不同的实数解
【答案】B,D
【知识点】含三角函数的复合函数的周期;正弦函数的图象;辅助角公式
【解析】【解答】解:A、函数,
作出和的图像,取位于上方的部分即可:
由图可知:函数不可能关于对称,故A错误;
B、由图可知:函数的最小正周期为,故B正确;
C、由图可知:函数的最小值为,故C错误;
D、函数在上的图象,如图所示:
由图可知:在有4个根,故D正确.
【分析】去绝对值化简函数可得,作出函数大致图象,数形结合判断各选项即可.
11.已知为曲线:上一个动点(异于原点),在处的切线是指曲线在处的切线.直线为在处的切线,过作的垂线,若,分别与轴交于,两点,则(  )
A.关于轴对称
B.到点的距离不小于到直线的距离
C.存在,使得
D.当取得最小值时,直线的斜率为
【答案】A,C,D
【知识点】导数的几何意义;基本不等式在最值问题中的应用
【解析】【解答】解:A,若点满足方程,则点也满足方程,
则关于轴对称,A正确;
B,设,则,则到点的距离,到直线的距离,
则,
当时,,即,B错误;
C,设,则,因,则,
则曲线在点处切线斜率为,所以直线为,直线为,
所以,,
可得,


因,故存在,使得时,C正确;
D,由C可知,,
等号成立时,,即,
此时的斜率为,D正确.
故答案为:ACD
【分析】A:根据曲线的方程,验证点与是否均满足方程,判断的对称性。
B:设,分别计算到点的距离和到直线的距离,作差比较大小。
C:求曲线在处的切线与垂线方程,确定、坐标,推导,解方程判断是否存在。
D:表示出的表达式,利用基本不等式求最小值,结合此时的值计算直线的斜率。
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.已知平面向量,,若,则实数的值为   .
【答案】
【知识点】平面向量的线性运算;平面向量共线(平行)的坐标表示
【解析】【解答】解:,,
,.
故答案为:
【分析】本题考查平面向量的线性运算与向量平行的坐标表示,核心是先求出的坐标,再利用两向量平行坐标运算求解。
13.在平面直角坐标系中,双曲线的中心在原点,焦点在轴上,焦距长为.若和抛物线交于,两点,且为正三角形,则的离心率为   .
【答案】
【知识点】抛物线的标准方程;双曲线的标准方程;双曲线的简单性质;双曲线的应用
【解析】【解答】解:由对称性知、关于轴对称,为正三角形,
则由正三角形对称性可知、为与抛物线的交点,
联立与得或0(舍去),当时,,
故其中一个交点为,
设双曲线方程为,故,解得,
在双曲线上,,,
故离心率为;
故答案为:
【分析】本题考查双曲线的基本性质、抛物线的交点求解及离心率计算,核心是先利用正三角形性质求出双曲线与抛物线的交点坐标,代入双曲线方程结合焦距条件求出、,最终计算离心率。
14.已知随机变量,相互独立,且,,则   ;若,则   .
【答案】;
【知识点】相互独立事件的概率乘法公式;二项分布;正态分布的期望与方差
【解析】【解答】解:,,
.
并利用,
记原式,
倒序相加.
故答案为:.
【分析】本题考查正态分布、二项分布的概率计算及独立事件概率公式、倒序相加法的应用,核心是先利用正态分布和二项分布的性质求P(X≤4,Y≤4),再通过倒序相加法计算求和式的值。
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.某种产品可以采用甲、乙两种工艺来生产,为了研究产品的质量与所采用的生产工艺的关联性,现对该种产品进行随机抽查,得到的结果如下表所示.
  工艺甲 工艺乙 合计
合格 60 40 100
不合格 20 30 50
合计 80 70 150
(1)依据小概率值的独立性检验,分析产品的质量是否与采用的工艺有关;
(2)在不合格的50件样本产品中任选3件,求在这3件样本产品中至少有1件是采用工艺甲生产的条件下,这3件样本产品中恰有一件是采用工艺乙生产的概率.
附:
0.1 0.05 0.01 0.005 0.001
2.706 3.841 6.635 7.879 10.828
【答案】(1)解:零假设:产品的质量与采用的工艺无关,
根据小概率值的独立性检验,产品的质量与采用的工艺有关.
(2)解:记事件为3件样本产品中至少有1件是采用工艺甲,事件为这3件样本产品中恰有一件是采用工艺乙.
.
【知识点】独立性检验的应用;条件概率
【解析】【分析】(1) 依据独立性检验的步骤,先提出零假设,再利用卡方检验公式计算卡方值,将结果与小概率值对应的临界值比较,判断是否拒绝零假设;
(2) 这是条件概率问题,先明确事件(至少1件甲工艺)和事件(恰有1件乙工艺),再根据条件概率公式,结合组合数计算和,最终求得概率。
(1)零假设:产品的质量与采用的工艺无关,
根据小概率值的独立性检验,产品的质量与采用的工艺有关.
(2)记事件为3件样本产品中至少有1件是采用工艺甲,事件为这3件样本产品中恰有一件是采用工艺乙.
.
16.如图,在三棱柱中,,,,.
(1)证明:平面;
(2)若,二面角的大小为,求直线与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)证明:,,,
由余弦定理得,

,,
又,,平面,
平面;
(2)解:平面,平面,
且,
二面角的平面角为,而,
,为等边三角形,
以为坐标原点,所在直线分别为轴,所在平面为平面,建立如图所示的空间直角坐标系,
,,,,
由,,,,
设平面的一个法向量,

解得,令,则,故,
设与平面所成角为,
.
【知识点】直线与平面垂直的判定;用空间向量研究直线与平面所成的角;用空间向量研究二面角
【解析】【分析】(1) 先通过余弦定理计算的长度,再利用勾股定理逆定理证明,结合已知,根据线面垂直的判定定理(一条直线垂直于平面内两条相交直线),证得平面;
(2) 由线面垂直的性质得到、,确定二面角的平面角为,结合已知边长求出的各边长度,判定其为等边三角形;建立空间直角坐标系,求出平面的法向量,再利用线面角的向量公式(直线方向向量与平面法向量夹角的余角正弦值)计算直线与平面所成角的正弦值。
(1),,,
由余弦定理得,

,,
又,,平面,
平面;
(2)平面,平面,
且,
二面角的平面角为,而,
,为等边三角形,
以为坐标原点,所在直线分别为轴,所在平面为平面,建立如图所示的空间直角坐标系,
,,,,
由,,,,
设平面的一个法向量,

解得,令,则,故,
设与平面所成角为,
.
17.已知椭圆:的离心率为,且经过点.,是的左、右焦点.
(1)求的标准方程;
(2)过的直线与交于,两点.若的内切圆半径为,,求的值.
【答案】(1)解:设椭圆的半焦距为,由离心率为,得,令,,
椭圆:过点,则,解得,
所以椭圆的标准方程为.
(2)解:由(1)知,设直线的方程为,,,
由消去得,
,,
,,
而,,则,解得,
所以.
【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) 利用椭圆离心率公式设出、的比例关系,结合椭圆标准方程和已知点坐标,代入求解得到、,进而确定椭圆标准方程;
(2) 设过的直线方程为(避免斜率不存在的讨论),与椭圆方程联立,利用韦达定理得到、;结合三角形内切圆半径公式周长,以及弦长公式,建立等式求出,再通过向量或距离公式计算。
(1)设椭圆的半焦距为,由离心率为,得,令,,
椭圆:过点,则,解得,
所以椭圆的标准方程为.
(2)由(1)知,设直线的方程为,,,
由消去得,
,,
,,
而,,则,解得,
所以.
18.已知函数,,.
(1)若曲线在点的切线也是曲线的切线,求的值;
(2)讨论函数在区间上的单调性;
(3)若对任意恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)解:由已知得,,在点处的切线方程为.
设与切于,,,
则过该点的切线方程为:,
整理得,由于该切线与重合,
则.
(2)解:由,求导得,
①当时,,,在上单调递增;
②当时,令
当时,,在区间上单调递减,
当时,,在区间上单调递增
③当时,令
当时,,在区间上单调递增;
当时,,在区间上单调递减
(3)解:由题意得,即对恒成立.
令,,
令,,
因为,,
若,则在处的切线必然是上升的,
又因为,所以当且靠近的函数值满足,
此时就有,
从而可推导在且靠近的附近是递增的,
又因为,
所以在且靠近的附近必有
则必然不满足对恒有,
所以要满足对恒有,
首先必需满足在且靠近的附近,
所以满足,
从而可得参数满足的必要条件是;
下面再证充分性,当,时,则,即有,
又构造,,可得,
所以在区间上单调递增,即,
则可知,则,
恒成立,符合题意,
综上:的取值范围为.
【知识点】函数恒成立问题;导数的几何意义;利用导数研究函数的单调性
【解析】【分析】(1) 先利用导数的几何意义求在处的切线方程,再设的切点,求其切线方程,根据两切线重合建立方程组求解的值;
(2) 先求的导数,对进行分类讨论,通过导数的正负判断函数在上的单调性;
(3) 将不等式转化为关于的不等式,利用端点值探路法先确定必要条件,再证明充分性,从而求得的取值范围。
(1)由已知得,,在点处的切线方程为.
设与切于,,,
则过该点的切线方程为:,
整理得,由于该切线与重合,
则.
(2)由,求导得,
①当时,,,在上单调递增;
②当时,令
当时,,在区间上单调递减,
当时,,在区间上单调递增
③当时,令
当时,,在区间上单调递增;
当时,,在区间上单调递减
(3)由题意得,即对恒成立.
令,,
令,,
因为,,
若,则在处的切线必然是上升的,
又因为,所以当且靠近的函数值满足,
此时就有,
从而可推导在且靠近的附近是递增的,
又因为,
所以在且靠近的附近必有
则必然不满足对恒有,
所以要满足对恒有,
首先必需满足在且靠近的附近,
所以满足,
从而可得参数满足的必要条件是;
下面再证充分性,当,时,则,即有,
又构造,,可得,
所以在区间上单调递增,即,
则可知,则,
恒成立,符合题意,
综上:的取值范围为.
19.若无穷数列满足:,,,则称为“均值递减数列”.
(1)已知无穷数列的前项和为,若为“均值递减数列”,求证:,;
(2)若数列的通项公式,判断是否为“均值递减数列”,并说明理由;
(3)若两个正项数列和均为“均值递减数列”,证明:数列也为“均值递减数列”.
【答案】(1)证明:
(2)解:设的前项和为,
令,
则,判别式小于零,所以递减,
因此是“均值递减数列”;
(3)证明:设依题意,均为递减数列,
而,
相乘展开得,
由于,,则由补充不等式有,
所以

求和得,由(1)的结论知,,
所以,
于是再由(1)的结论即可知是“均值递减数列”;
【知识点】数列的递推公式;数列的通项公式;数列的前n项和
【解析】【分析】(1) 直接利用“均值递减数列”的定义式进行变形,通过交叉相乘、移项化简,推导得出的结论;
(2) 先求出数列的前项和,构造平均值数列,通过计算的表达式,判断其正负性来证明递减,进而验证是均值递减数列;
(3) 设的前项平均值分别为、,利用平均值与项的关系表示、,结合补充不等式放缩得到的不等关系,再通过求和与(1)的结论,证明满足均值递减数列的定义。
(1)法一:

法二:
为“均值递减数列”,关于单调递减,
即关于单调递减,,

(2)法一:
设的前项和为,
令,则,判别式小于零,所以递减,
因此是“均值递减数列”;
法二:
易知时,单调递减;时,
单调递增且时,当时,单调递减且,
且计算易得,
设前项和为,归纳假设,,时,
,即,即,,
,即,,时,成立.
而成立,对且恒成立,
也有,
即为“均值递减数列”;
(3)法一:
设依题意,均为递减数列,
而,
相乘展开得,
由于,,则由补充不等式有,
所以

求和得,由(1)的结论知,,
所以,
于是再由(1)的结论即可知是“均值递减数列”;
法二:
设的前项和为,的前项和为,
和均为均值递减数列,
由(1)知对恒成立,
由①②知,,记的前项和为,
证对,,时不等式显然成立,
设当,时,成立,
即,,


,即时,不等式也成立,
对恒成立,
也为“均值递减数列”.
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