【精品解析】浙江省浙南名校联盟2024-2025学年高二下学期6月期末联考数学试题

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浙江省浙南名校联盟2024-2025学年高二下学期6月期末联考数学试题
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.若集合,,则(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】交、并、补集的混合运算
【解析】【解答】解:因为,所以.
因为集合,
所以.
故答案为:D.
【分析】本题考查集合的补集与交集运算,核心是先求出集合 B 在全集 R 中的补集,再与集合 A 取交集。
2.已知复数满足,则(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】复数代数形式的乘除运算;复数的模
【解析】【解答】解:由题意,得,
所以.
故答案为:A.
【分析】根据复数的除法运算法则得出复数,再结合复数的模长公式得出复数z的模.
3.已知向量,,,满足,,则(  )
A.2 B. C. D.6
【答案】C
【知识点】向量的模;平面向量的数量积运算
【解析】【解答】解:因为,所以,
因为,所以,
所以,则.
故答案为:C.
【分析】本题考查向量模长的计算,核心是利用向量模长的平方等于向量自身的数量积这一性质,通过对已知条件和目标表达式分别平方,建立联系求解。
4.已知角,满足,,则的值等于(  )
A.1 B. C.0 D.
【答案】A
【知识点】两角和与差的正弦公式
【解析】【解答】解:因为,
所以,即,
又,
两式联立可得:,
所以,
故答案为:A
【分析】本题考查三角函数的和差公式应用,核心是通过 “切化弦” 和联立方程,求出两角和的正弦值。
5.某班级要从3名男生和2名女生中选取2位学生分别担任正、副班长,则至少有一名女生被选中的不同选法有(  )种.
A.7 B.10 C.14 D.16
【答案】C
【知识点】分类加法计数原理;分步乘法计数原理;排列与组合的综合
【解析】【解答】解:由题可得,至少有一名女生被选中的不同选法有2种情况,一男一女,两女,
所以共种,
故答案为:C.
【分析】本题考查排列组合中的计数问题,核心是利用分类加法计数原理或补集法,计算“至少有一名女生被选中”的选法数。
6.在三棱锥中,和均是边长为2的等边三角形,若,则三棱锥的体积为(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】直线与平面垂直的判定;锥体的体积公式及应用
【解析】【解答】解:根据题意,取的中点,连接.
因为为等边三角形,是的中点,
所以.
因为分别为的中点,所以.
因为,所以.
又平面,
所以平面.
又平面,所以.
因为,是的中点,
所以.
又平面,
所以平面.
在中,根据勾股定理得.
在中,根据勾股定理得.
所以三棱锥的体积为.
故答案为:D.
【分析】本题考查三棱锥体积的计算,核心是通过线面垂直关系找到底面和高,再利用三棱锥体积公式求解。关键步骤是先证明 CE⊥ 平面 PAB,将 △PAB 作为底面,CE 作为高,代入公式计算体积。
7.已知椭圆的左、右焦点分别为,,点为椭圆上一点,射线是的角平分线,其与轴的交点为点,的角平分线与直线交于点,若,则椭圆的离心率为(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】椭圆的定义;椭圆的简单性质
【解析】【解答】解:
如图,连接.
因为三角形的三条角平分线交于一点,所以射线是的角平分线.
因为,所以.
由角平分线定理得,.
设,则,
所以,,
所以椭圆的离心率.
故答案为:B.
【分析】本题考查椭圆离心率的求解,核心是利用三角形角平分线定理与椭圆的定义,通过向量比例关系得到线段比例,进而建立 a 与 c 的关系,求出离心率。
8.已知函数,若0是极小值点,则取值范围是(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】利用导数研究函数的极值
【解析】【解答】解:因为,所以,
所以,
令,则,
因为0是的极小值点,
所以在的左侧,,在的右侧,,
所以,解得,即取值范围是.
故答案为:C.
【分析】本题考查函数极值点的判定,核心是利用导数分析极值点的性质:对函数 f(x) 求导,分析导函数 f'(x) 在 x=0 处的符号变化;令 g(x)=f'(x),要使 x=0 是 f(x) 的极小值点,需保证 g(x) 在 x=0 处由负变正,即 g'(0)>0,由此求解 a 的取值范围。
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,有选错的得0分,部分选对的得部分分.
9.下列关于概率统计的说法,正确的是(  )
A.若随机变量,则,
B.若随机变量;,则
C.若一组样本数据的对应样本点都在直线上,则这组样本数据的相关系数为
D.设关于分类变量与的独立性检验的零假设为与无关,根据分类变量与的成对样本数据,计算得到,依据的独立性检验(),没有充分证据推断不成立,即认为与无关.
【答案】A,B,C
【知识点】独立性检验的应用;样本相关系数r及其数字特征;二项分布
【解析】【解答】解:A.因为随机变量,
所以,,A正确.
B. 因为随机变量,,
所以,
所以,B正确.
C.因为越接近于1时,成对样本数据的线性相关程度越强,
所以当一组样本数据的对应样本点都在直线上时,
变量与负线性相关,此时,C正确.
D.因为,
所以根据的独立性检验,推断不成立,即认为与有关联,此推断犯错误的概率不大于,D错误.
故答案为:ABC.
【分析】A:利用二项分布的期望与方差公式验证;
B:根据正态分布的对称性与概率性质比较大小;
C:根据样本相关系数的定义判断;
D:根据独立性检验的原理,结合临界值表判断结论。
10.已知数列满足,,令,则(  )
A. B.数列是等差数列
C.为整数 D.数列的前2025项和为2025
【答案】A,B,D
【知识点】等差数列概念与表示;等差数列的前n项和;数列的递推公式;数列的通项公式
【解析】【解答】解:因为①,
所以当时,②,
①-②得:.
化简得.
所以,所以数列为首项是1,公比为1的等比数列.
所以,所以.
所以.
A:,A正确;
B:因为,所以数列是首项为0,公差为的等差数列,B正确;
C:,不是整数,C错误;
D:因为数列是首项为0,公差为的等差数列,
所以,D正确.
故答案为:ABD.
【分析】A:通过递推关系求出数列的通项公式,计算的值;
B:根据的通项公式求出,判断其是否为等差数列;
C:代入计算,判断是否为整数;
D:利用等差数列前项和公式计算前2025项和。
11.已知曲线,下列说法正确的是(  )
A.曲线关于轴对称
B.曲线与的图象有且仅有一个交点
C.当时,曲线上任意一点到原点的距离均不超过
D.曲线与直线,围成图形的面积小于
【答案】A,C,D
【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;曲线与方程;函数的零点与方程根的关系
【解析】【解答】解:
A:由曲线,用代替方程中的,得,方程不变,所以曲线关于轴对称,A正确;
B:联立,得,即,
那么函数在上的零点个数即为曲线与图象的交点个数,
由,得,
当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
因为,,,
所以在上,由正数递减到正数,再递增,故在上,没有零点,
即曲线与的图象没有交点,B错误;
C:曲线上任意一点到原点的距离为,
令,,
当时,,单调递增,当时,,单调递减,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以在上的最大值为,
即在上的最大值为,
故当时,曲线上任意一点到原点的距离均不超过,C正确;
D:当时,,,当时,,,
令,,则在上为增函数,
令,,则在为增函数,
由此可知,的图象在上增长速度越来越快,可得曲线大致图象如图所示,
因为梯形的面积为,
所以曲线与直线,围成图形的面积小于,D正确.
故答案为:ACD.
【分析】A:用 替换方程中的 ,判断曲线对称性;
B:联立曲线与 的方程,通过构造函数并分析其零点个数,判断交点个数;
C:写出曲线上点到原点的距离表达式,利用导数求其在 时的最大值;
D:分析曲线在 上的增长趋势,通过构造梯形面积比较大小,判断围成图形的面积。
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.若的展开式中,二项式系数之和与系数之和相等,则展开式中项的系数是   (用数字作答)
【答案】5
【知识点】二项式系数的性质;二项式系数
【解析】【解答】解:由二项式系数之和与系数之和相等可得
因为
所以令
所以系数是
故答案为:5
【分析】本题考查二项式定理的应用,核心是利用二项式系数和与系数和的关系求出参数a,再通过通项公式确定x3项的系数。
13.定义在上的函数满足且是一个增函数,请写出满足条件的一个函数   .(写出一个即可)
【答案】(只需符合即可).
【知识点】函数的单调性及单调区间;函数的奇偶性;抽象函数及其应用
【解析】【解答】解:因为定义在上的函数满足,
则,
令,可得,
令可得,
由题意可得,
令,则,则函数为奇函数,
函数为增函数,则函数为增函数,
可取,
则,满足要求,
故满足题意.
故答案为:(只需符合即可).
【分析】本题考查抽象函数的性质与构造,核心是通过换元法将已知的函数方程转化为熟悉的形式,结合奇偶性与单调性确定函数类型,再构造出满足条件的具体函数。
14.在三棱锥中,已知,,,,当三棱锥的外接球体积取得最小值时,记与平面所成的角为,则   .
【答案】
【知识点】球内接多面体;点、线、面间的距离计算;正弦定理;锥体的体积公式及应用
【解析】【解答】解:设外接圆圆心为,半径为,中点为,连接,
因为,,,,
所以,,
是直角三角形,则为外接圆圆心,半径,
所以三棱锥的外接球体积取得最小值时,球心在外心处,外接球半径为,
根据球的性质,截面圆心与球心的连线垂直于截面,即平面,
,则,
又,所以,
设点到平面的距离为,
所以,
所以.
故答案为:.
【分析】本题考查三棱锥外接球与线面角的综合问题,核心是先利用正弦定理确定△BCD 外接圆半径,再根据外接球体积最小的条件确定球心位置,最后通过等体积法求点A到平面BCD的距离,进而求出线面角的正弦值。
四、解答题:本题共5个小题,共77分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15.已知向量,,,
(1)求的单调递增区间;
(2)设的内角,,的对边分别为,,,,且的内切圆半径为1,求的面积.
【答案】(1)解:由向量,,
所以,
所以,,解得:,,
所以的单调递增区间.
(2)解:由可得:,又因为,
所以,解得:.
余弦定理可得:,则,
由等面积法可得,则,
联立得,所以的面积,
故的面积为.
【知识点】平面向量数量积的坐标表示;正弦函数的性质;解三角形;三角形中的几何计算
【解析】【分析】(1) 先利用向量数量积公式展开,再通过三角恒等变换化简为正弦型函数,最后用整体法求单调递增区间。
(2) 先由f(B)=1求出角B,再结合余弦定理和三角形内切圆的等面积法,联立方程求出ac,进而计算面积。
(1)由向量,,
所以,
所以,,解得:,,
所以的单调递增区间.
(2)由可得:,又因为,
所以,解得:.
余弦定理可得:,则,
由等面积法可得,则,
联立得,所以的面积,
故的面积为.
16.在四棱锥中,底面ABCD是边长为2的正方形,为CD的中点,二面角为直二面角.
(1)求证:;
(2)求直线PC与平面PAB所成角的正弦值;
【答案】(1)证明:因为,O为CD的中点,
所以,
又因为平面平面ABCD,平面平面,平面PCD,
所以平面ABCD,
因为,,,
所以,
取的中点,连接,
则,
以点O为坐标原点,OD,OE,OP所在直线分别为x,y,z轴,
如图建立空间直角坐标系,
则,,,,,.
所以,,
又因为,
所以.
(2)解:设平面PAB的一个法向量为,
则,
所以,
解得,
令,则,
所以.
设直线PC与平面PAB所成的角为,
因为,
所以
则直线PC与平面PAB所成的角的正弦值为.
【知识点】空间中直线与直线之间的位置关系;用空间向量研究直线与平面所成的角
【解析】【分析】(1)利用等腰三角形三线合一得出线线垂直,再利用面面垂直的性质定理证出线面垂直,再根据等腰三角形三线合一得出线线垂直,从而建立空间直角坐标系,则得出点的坐标和向量坐标,再利用两向量垂直数量积为0的等价关系和数量积的坐标表示,从而证出.
(2)利用两向量垂直数量积为0的等价关系和数量积的坐标表示,从而求出平面PAB的法向量,再利用数量积求向量夹角公式和诱导公式,从而得出直线PC与平面PAB所成角的正弦值.
(1)因为,O为CD的中点,
所以.
又因为平面平面ABCD,平面平面,平面PCD,
所以平面ABCD.
因为,,,所以.
取的中点,连接,则,
以点O为坐标原点,OD,OE,OP所在直线分别为x,y,z轴,如图建立空间直角坐标系,
则,,,,,.
,,
因为,
所以.
(2)设平面PAB的一个法向量为,
则,即,
解得,令,则,则.
设直线PC与平面PAB所成的角为,
又,
则,
所以直线PC与平面PAB所成的角的正弦值为.
17.已知抛物线,且过抛物线焦点作直线交抛物线于,两点,弦长最小值为4
(1)求抛物线的方程;
(2)过点作直线交抛物线于点,且直线过定点,连接直线并交抛物线于点,请问直线是否经过定点,若是请求出定点坐标,若不是请说明理由.
【答案】(1)解:因为抛物线,所以焦点坐标为:,
过该焦点的直线方程为:,与抛物线的交点为:,,
与抛物线方程联立得:,则,
而由抛物线的定义可知,
因为,所以当时,有最小值,所以,
所以抛物线方程为.
(2)解:
由(1)得,直线方程为,且①
设直线方程为,
与抛物线方程联立得:,则②
设直线方程为,,同理可得③
联立①②③可得
设直线方程为
与抛物线方程联立得:,则
因为,所以,所以直线经过定点
【知识点】抛物线的标准方程;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) 设过焦点的直线方程,与抛物线联立,利用弦长公式结合抛物线定义,求弦长最小值,进而确定p的值。
(2) 设各直线方程,与抛物线联立,利用韦达定理得到坐标关系,推导出直线BD的方程,确定其过定点。
(1)因为抛物线,所以焦点坐标为:,
过该焦点的直线方程为:,与抛物线的交点为:,,
与抛物线方程联立得:,则,
而由抛物线的定义可知,
因为,所以当时,有最小值,所以,
所以抛物线方程为.
(2)由(1)得,直线方程为,且①
设直线方程为,
与抛物线方程联立得:,则②
设直线方程为,,同理可得③
联立①②③可得
设直线方程为
与抛物线方程联立得:,则
因为,所以,所以直线经过定点
18.已知函数.
(1)判断的单调性,并求出单调区间;
(2)当时,若恒成立.试求出的取值范围;
(3)若,,且,证明:.
【答案】(1)解:,
当时,,所以在上单调递增,
当时,令,可得,解得:,
令,可得,解得:,
所以在上单调递减,在上单调递增.
(2)解:当时,由(1)知,有最小值,,
所以恒成立,化简可得,
令,易知在上单调递增,
且,.
(3)证明:时,,,
由,
令,则,
则当时,,当时,,
故在上单调递减,在上单调递增,则,
又,所以,
因,


由,及在上单调递增,可知,,


,,,
所以.
【知识点】函数的单调性及单调区间;函数恒成立问题;利用导数研究函数的单调性;数列的求和
【解析】【分析】(1)求导分析导数符号,根据参数的取值范围,确定函数的单调区间。
(2) 先由(1)得到时函数的最小值,再根据恒成立条件构造函数,利用函数单调性求解的范围。
(3) 先证明数列单调递增,再通过放缩法和裂项相消证明不等式。
(1),
当时,,所以在上单调递增,
当时,令,可得,解得:,
令,可得,解得:,
所以在上单调递减,在上单调递增.
(2)当时,由(1)知,有最小值,,
所以恒成立,化简可得,
令,易知在上单调递增,
且,.
(3)时,,,
由,
令,则,
则当时,,当时,,
故在上单调递减,在上单调递增,则,
又,所以,
因,


由,及在上单调递增,可知,,


,,,
所以.
19.一个箱子里有5个小球,分别以标号,(小球除标号外完全相同),现在有放回的抽取,观察抽取小球的标号,记表示在第次抽取后,前次的结果中出现种标号的概率,规定,.记为第次抽取后出现的标号种类数(例如:抽取三次,小球标号分别是,,,则只有“2”“4”两种标号,于是,,)
(1)求,,及;
(2)求;
(3)求的数学期望(用含有的式子表示).
【答案】(1)解::第1次抽取,出现1种标号的概率,因为第一次抽取必然出现1种标号,
所以;
:第2次抽取后出现1种标号,即两次抽取标号相同,
所以;
:第2次抽取后出现2种标号,即两次抽取标号不同,
所以;
:次抽取后出现1种标号,即次抽取标号都相同,
所以.
(2)解:设,,
当时,,
所以,
设,解得:,
故成等比数列,首项为,公比为,
进而,所以,
所以当时,;
故当时,;
(3)解:
由待定系数法可得:,又,
从而

【知识点】数列的递推公式;古典概型及其概率计算公式;离散型随机变量的期望与方差
【解析】【分析】(1) 根据定义和有放回抽样的特点,直接计算特殊值并推导一般情况。
(2) 通过递推关系构造等比数列,求解p(n,2)的表达式。
(3) 利用期望的线性性质,通过 “指示变量” 法简化计算。
(1):第1次抽取,出现1种标号的概率,因为第一次抽取必然出现1种标号,
所以;
:第2次抽取后出现1种标号,即两次抽取标号相同,
所以;
:第2次抽取后出现2种标号,即两次抽取标号不同,
所以;
:次抽取后出现1种标号,即次抽取标号都相同,
所以.
(2)设,,
当时,,
所以,
设,解得:,
故成等比数列,首项为,公比为,
进而,所以,
所以当时,;
故当时,;
(3)方法一:
由待定系数法可得:,又,
从而

方法二.(期望递推)
由待定系数法可得:,又,
从而
故.
1 / 1浙江省浙南名校联盟2024-2025学年高二下学期6月期末联考数学试题
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.若集合,,则(  )
A. B.
C. D.
2.已知复数满足,则(  )
A. B. C. D.
3.已知向量,,,满足,,则(  )
A.2 B. C. D.6
4.已知角,满足,,则的值等于(  )
A.1 B. C.0 D.
5.某班级要从3名男生和2名女生中选取2位学生分别担任正、副班长,则至少有一名女生被选中的不同选法有(  )种.
A.7 B.10 C.14 D.16
6.在三棱锥中,和均是边长为2的等边三角形,若,则三棱锥的体积为(  )
A. B. C. D.
7.已知椭圆的左、右焦点分别为,,点为椭圆上一点,射线是的角平分线,其与轴的交点为点,的角平分线与直线交于点,若,则椭圆的离心率为(  )
A. B. C. D.
8.已知函数,若0是极小值点,则取值范围是(  )
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,有选错的得0分,部分选对的得部分分.
9.下列关于概率统计的说法,正确的是(  )
A.若随机变量,则,
B.若随机变量;,则
C.若一组样本数据的对应样本点都在直线上,则这组样本数据的相关系数为
D.设关于分类变量与的独立性检验的零假设为与无关,根据分类变量与的成对样本数据,计算得到,依据的独立性检验(),没有充分证据推断不成立,即认为与无关.
10.已知数列满足,,令,则(  )
A. B.数列是等差数列
C.为整数 D.数列的前2025项和为2025
11.已知曲线,下列说法正确的是(  )
A.曲线关于轴对称
B.曲线与的图象有且仅有一个交点
C.当时,曲线上任意一点到原点的距离均不超过
D.曲线与直线,围成图形的面积小于
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.若的展开式中,二项式系数之和与系数之和相等,则展开式中项的系数是   (用数字作答)
13.定义在上的函数满足且是一个增函数,请写出满足条件的一个函数   .(写出一个即可)
14.在三棱锥中,已知,,,,当三棱锥的外接球体积取得最小值时,记与平面所成的角为,则   .
四、解答题:本题共5个小题,共77分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15.已知向量,,,
(1)求的单调递增区间;
(2)设的内角,,的对边分别为,,,,且的内切圆半径为1,求的面积.
16.在四棱锥中,底面ABCD是边长为2的正方形,为CD的中点,二面角为直二面角.
(1)求证:;
(2)求直线PC与平面PAB所成角的正弦值;
17.已知抛物线,且过抛物线焦点作直线交抛物线于,两点,弦长最小值为4
(1)求抛物线的方程;
(2)过点作直线交抛物线于点,且直线过定点,连接直线并交抛物线于点,请问直线是否经过定点,若是请求出定点坐标,若不是请说明理由.
18.已知函数.
(1)判断的单调性,并求出单调区间;
(2)当时,若恒成立.试求出的取值范围;
(3)若,,且,证明:.
19.一个箱子里有5个小球,分别以标号,(小球除标号外完全相同),现在有放回的抽取,观察抽取小球的标号,记表示在第次抽取后,前次的结果中出现种标号的概率,规定,.记为第次抽取后出现的标号种类数(例如:抽取三次,小球标号分别是,,,则只有“2”“4”两种标号,于是,,)
(1)求,,及;
(2)求;
(3)求的数学期望(用含有的式子表示).
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】交、并、补集的混合运算
【解析】【解答】解:因为,所以.
因为集合,
所以.
故答案为:D.
【分析】本题考查集合的补集与交集运算,核心是先求出集合 B 在全集 R 中的补集,再与集合 A 取交集。
2.【答案】A
【知识点】复数代数形式的乘除运算;复数的模
【解析】【解答】解:由题意,得,
所以.
故答案为:A.
【分析】根据复数的除法运算法则得出复数,再结合复数的模长公式得出复数z的模.
3.【答案】C
【知识点】向量的模;平面向量的数量积运算
【解析】【解答】解:因为,所以,
因为,所以,
所以,则.
故答案为:C.
【分析】本题考查向量模长的计算,核心是利用向量模长的平方等于向量自身的数量积这一性质,通过对已知条件和目标表达式分别平方,建立联系求解。
4.【答案】A
【知识点】两角和与差的正弦公式
【解析】【解答】解:因为,
所以,即,
又,
两式联立可得:,
所以,
故答案为:A
【分析】本题考查三角函数的和差公式应用,核心是通过 “切化弦” 和联立方程,求出两角和的正弦值。
5.【答案】C
【知识点】分类加法计数原理;分步乘法计数原理;排列与组合的综合
【解析】【解答】解:由题可得,至少有一名女生被选中的不同选法有2种情况,一男一女,两女,
所以共种,
故答案为:C.
【分析】本题考查排列组合中的计数问题,核心是利用分类加法计数原理或补集法,计算“至少有一名女生被选中”的选法数。
6.【答案】D
【知识点】直线与平面垂直的判定;锥体的体积公式及应用
【解析】【解答】解:根据题意,取的中点,连接.
因为为等边三角形,是的中点,
所以.
因为分别为的中点,所以.
因为,所以.
又平面,
所以平面.
又平面,所以.
因为,是的中点,
所以.
又平面,
所以平面.
在中,根据勾股定理得.
在中,根据勾股定理得.
所以三棱锥的体积为.
故答案为:D.
【分析】本题考查三棱锥体积的计算,核心是通过线面垂直关系找到底面和高,再利用三棱锥体积公式求解。关键步骤是先证明 CE⊥ 平面 PAB,将 △PAB 作为底面,CE 作为高,代入公式计算体积。
7.【答案】B
【知识点】椭圆的定义;椭圆的简单性质
【解析】【解答】解:
如图,连接.
因为三角形的三条角平分线交于一点,所以射线是的角平分线.
因为,所以.
由角平分线定理得,.
设,则,
所以,,
所以椭圆的离心率.
故答案为:B.
【分析】本题考查椭圆离心率的求解,核心是利用三角形角平分线定理与椭圆的定义,通过向量比例关系得到线段比例,进而建立 a 与 c 的关系,求出离心率。
8.【答案】C
【知识点】利用导数研究函数的极值
【解析】【解答】解:因为,所以,
所以,
令,则,
因为0是的极小值点,
所以在的左侧,,在的右侧,,
所以,解得,即取值范围是.
故答案为:C.
【分析】本题考查函数极值点的判定,核心是利用导数分析极值点的性质:对函数 f(x) 求导,分析导函数 f'(x) 在 x=0 处的符号变化;令 g(x)=f'(x),要使 x=0 是 f(x) 的极小值点,需保证 g(x) 在 x=0 处由负变正,即 g'(0)>0,由此求解 a 的取值范围。
9.【答案】A,B,C
【知识点】独立性检验的应用;样本相关系数r及其数字特征;二项分布
【解析】【解答】解:A.因为随机变量,
所以,,A正确.
B. 因为随机变量,,
所以,
所以,B正确.
C.因为越接近于1时,成对样本数据的线性相关程度越强,
所以当一组样本数据的对应样本点都在直线上时,
变量与负线性相关,此时,C正确.
D.因为,
所以根据的独立性检验,推断不成立,即认为与有关联,此推断犯错误的概率不大于,D错误.
故答案为:ABC.
【分析】A:利用二项分布的期望与方差公式验证;
B:根据正态分布的对称性与概率性质比较大小;
C:根据样本相关系数的定义判断;
D:根据独立性检验的原理,结合临界值表判断结论。
10.【答案】A,B,D
【知识点】等差数列概念与表示;等差数列的前n项和;数列的递推公式;数列的通项公式
【解析】【解答】解:因为①,
所以当时,②,
①-②得:.
化简得.
所以,所以数列为首项是1,公比为1的等比数列.
所以,所以.
所以.
A:,A正确;
B:因为,所以数列是首项为0,公差为的等差数列,B正确;
C:,不是整数,C错误;
D:因为数列是首项为0,公差为的等差数列,
所以,D正确.
故答案为:ABD.
【分析】A:通过递推关系求出数列的通项公式,计算的值;
B:根据的通项公式求出,判断其是否为等差数列;
C:代入计算,判断是否为整数;
D:利用等差数列前项和公式计算前2025项和。
11.【答案】A,C,D
【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;曲线与方程;函数的零点与方程根的关系
【解析】【解答】解:
A:由曲线,用代替方程中的,得,方程不变,所以曲线关于轴对称,A正确;
B:联立,得,即,
那么函数在上的零点个数即为曲线与图象的交点个数,
由,得,
当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
因为,,,
所以在上,由正数递减到正数,再递增,故在上,没有零点,
即曲线与的图象没有交点,B错误;
C:曲线上任意一点到原点的距离为,
令,,
当时,,单调递增,当时,,单调递减,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以在上的最大值为,
即在上的最大值为,
故当时,曲线上任意一点到原点的距离均不超过,C正确;
D:当时,,,当时,,,
令,,则在上为增函数,
令,,则在为增函数,
由此可知,的图象在上增长速度越来越快,可得曲线大致图象如图所示,
因为梯形的面积为,
所以曲线与直线,围成图形的面积小于,D正确.
故答案为:ACD.
【分析】A:用 替换方程中的 ,判断曲线对称性;
B:联立曲线与 的方程,通过构造函数并分析其零点个数,判断交点个数;
C:写出曲线上点到原点的距离表达式,利用导数求其在 时的最大值;
D:分析曲线在 上的增长趋势,通过构造梯形面积比较大小,判断围成图形的面积。
12.【答案】5
【知识点】二项式系数的性质;二项式系数
【解析】【解答】解:由二项式系数之和与系数之和相等可得
因为
所以令
所以系数是
故答案为:5
【分析】本题考查二项式定理的应用,核心是利用二项式系数和与系数和的关系求出参数a,再通过通项公式确定x3项的系数。
13.【答案】(只需符合即可).
【知识点】函数的单调性及单调区间;函数的奇偶性;抽象函数及其应用
【解析】【解答】解:因为定义在上的函数满足,
则,
令,可得,
令可得,
由题意可得,
令,则,则函数为奇函数,
函数为增函数,则函数为增函数,
可取,
则,满足要求,
故满足题意.
故答案为:(只需符合即可).
【分析】本题考查抽象函数的性质与构造,核心是通过换元法将已知的函数方程转化为熟悉的形式,结合奇偶性与单调性确定函数类型,再构造出满足条件的具体函数。
14.【答案】
【知识点】球内接多面体;点、线、面间的距离计算;正弦定理;锥体的体积公式及应用
【解析】【解答】解:设外接圆圆心为,半径为,中点为,连接,
因为,,,,
所以,,
是直角三角形,则为外接圆圆心,半径,
所以三棱锥的外接球体积取得最小值时,球心在外心处,外接球半径为,
根据球的性质,截面圆心与球心的连线垂直于截面,即平面,
,则,
又,所以,
设点到平面的距离为,
所以,
所以.
故答案为:.
【分析】本题考查三棱锥外接球与线面角的综合问题,核心是先利用正弦定理确定△BCD 外接圆半径,再根据外接球体积最小的条件确定球心位置,最后通过等体积法求点A到平面BCD的距离,进而求出线面角的正弦值。
15.【答案】(1)解:由向量,,
所以,
所以,,解得:,,
所以的单调递增区间.
(2)解:由可得:,又因为,
所以,解得:.
余弦定理可得:,则,
由等面积法可得,则,
联立得,所以的面积,
故的面积为.
【知识点】平面向量数量积的坐标表示;正弦函数的性质;解三角形;三角形中的几何计算
【解析】【分析】(1) 先利用向量数量积公式展开,再通过三角恒等变换化简为正弦型函数,最后用整体法求单调递增区间。
(2) 先由f(B)=1求出角B,再结合余弦定理和三角形内切圆的等面积法,联立方程求出ac,进而计算面积。
(1)由向量,,
所以,
所以,,解得:,,
所以的单调递增区间.
(2)由可得:,又因为,
所以,解得:.
余弦定理可得:,则,
由等面积法可得,则,
联立得,所以的面积,
故的面积为.
16.【答案】(1)证明:因为,O为CD的中点,
所以,
又因为平面平面ABCD,平面平面,平面PCD,
所以平面ABCD,
因为,,,
所以,
取的中点,连接,
则,
以点O为坐标原点,OD,OE,OP所在直线分别为x,y,z轴,
如图建立空间直角坐标系,
则,,,,,.
所以,,
又因为,
所以.
(2)解:设平面PAB的一个法向量为,
则,
所以,
解得,
令,则,
所以.
设直线PC与平面PAB所成的角为,
因为,
所以
则直线PC与平面PAB所成的角的正弦值为.
【知识点】空间中直线与直线之间的位置关系;用空间向量研究直线与平面所成的角
【解析】【分析】(1)利用等腰三角形三线合一得出线线垂直,再利用面面垂直的性质定理证出线面垂直,再根据等腰三角形三线合一得出线线垂直,从而建立空间直角坐标系,则得出点的坐标和向量坐标,再利用两向量垂直数量积为0的等价关系和数量积的坐标表示,从而证出.
(2)利用两向量垂直数量积为0的等价关系和数量积的坐标表示,从而求出平面PAB的法向量,再利用数量积求向量夹角公式和诱导公式,从而得出直线PC与平面PAB所成角的正弦值.
(1)因为,O为CD的中点,
所以.
又因为平面平面ABCD,平面平面,平面PCD,
所以平面ABCD.
因为,,,所以.
取的中点,连接,则,
以点O为坐标原点,OD,OE,OP所在直线分别为x,y,z轴,如图建立空间直角坐标系,
则,,,,,.
,,
因为,
所以.
(2)设平面PAB的一个法向量为,
则,即,
解得,令,则,则.
设直线PC与平面PAB所成的角为,
又,
则,
所以直线PC与平面PAB所成的角的正弦值为.
17.【答案】(1)解:因为抛物线,所以焦点坐标为:,
过该焦点的直线方程为:,与抛物线的交点为:,,
与抛物线方程联立得:,则,
而由抛物线的定义可知,
因为,所以当时,有最小值,所以,
所以抛物线方程为.
(2)解:
由(1)得,直线方程为,且①
设直线方程为,
与抛物线方程联立得:,则②
设直线方程为,,同理可得③
联立①②③可得
设直线方程为
与抛物线方程联立得:,则
因为,所以,所以直线经过定点
【知识点】抛物线的标准方程;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) 设过焦点的直线方程,与抛物线联立,利用弦长公式结合抛物线定义,求弦长最小值,进而确定p的值。
(2) 设各直线方程,与抛物线联立,利用韦达定理得到坐标关系,推导出直线BD的方程,确定其过定点。
(1)因为抛物线,所以焦点坐标为:,
过该焦点的直线方程为:,与抛物线的交点为:,,
与抛物线方程联立得:,则,
而由抛物线的定义可知,
因为,所以当时,有最小值,所以,
所以抛物线方程为.
(2)由(1)得,直线方程为,且①
设直线方程为,
与抛物线方程联立得:,则②
设直线方程为,,同理可得③
联立①②③可得
设直线方程为
与抛物线方程联立得:,则
因为,所以,所以直线经过定点
18.【答案】(1)解:,
当时,,所以在上单调递增,
当时,令,可得,解得:,
令,可得,解得:,
所以在上单调递减,在上单调递增.
(2)解:当时,由(1)知,有最小值,,
所以恒成立,化简可得,
令,易知在上单调递增,
且,.
(3)证明:时,,,
由,
令,则,
则当时,,当时,,
故在上单调递减,在上单调递增,则,
又,所以,
因,


由,及在上单调递增,可知,,


,,,
所以.
【知识点】函数的单调性及单调区间;函数恒成立问题;利用导数研究函数的单调性;数列的求和
【解析】【分析】(1)求导分析导数符号,根据参数的取值范围,确定函数的单调区间。
(2) 先由(1)得到时函数的最小值,再根据恒成立条件构造函数,利用函数单调性求解的范围。
(3) 先证明数列单调递增,再通过放缩法和裂项相消证明不等式。
(1),
当时,,所以在上单调递增,
当时,令,可得,解得:,
令,可得,解得:,
所以在上单调递减,在上单调递增.
(2)当时,由(1)知,有最小值,,
所以恒成立,化简可得,
令,易知在上单调递增,
且,.
(3)时,,,
由,
令,则,
则当时,,当时,,
故在上单调递减,在上单调递增,则,
又,所以,
因,


由,及在上单调递增,可知,,


,,,
所以.
19.【答案】(1)解::第1次抽取,出现1种标号的概率,因为第一次抽取必然出现1种标号,
所以;
:第2次抽取后出现1种标号,即两次抽取标号相同,
所以;
:第2次抽取后出现2种标号,即两次抽取标号不同,
所以;
:次抽取后出现1种标号,即次抽取标号都相同,
所以.
(2)解:设,,
当时,,
所以,
设,解得:,
故成等比数列,首项为,公比为,
进而,所以,
所以当时,;
故当时,;
(3)解:
由待定系数法可得:,又,
从而

【知识点】数列的递推公式;古典概型及其概率计算公式;离散型随机变量的期望与方差
【解析】【分析】(1) 根据定义和有放回抽样的特点,直接计算特殊值并推导一般情况。
(2) 通过递推关系构造等比数列,求解p(n,2)的表达式。
(3) 利用期望的线性性质,通过 “指示变量” 法简化计算。
(1):第1次抽取,出现1种标号的概率,因为第一次抽取必然出现1种标号,
所以;
:第2次抽取后出现1种标号,即两次抽取标号相同,
所以;
:第2次抽取后出现2种标号,即两次抽取标号不同,
所以;
:次抽取后出现1种标号,即次抽取标号都相同,
所以.
(2)设,,
当时,,
所以,
设,解得:,
故成等比数列,首项为,公比为,
进而,所以,
所以当时,;
故当时,;
(3)方法一:
由待定系数法可得:,又,
从而

方法二.(期望递推)
由待定系数法可得:,又,
从而
故.
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