【精品解析】浙江省温州市十校联合体2024-2025学年高二下学期6月期末联考数学试题

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浙江省温州市十校联合体2024-2025学年高二下学期6月期末联考数学试题
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.若集合,则(  )
A. B. C. D.
2.展开式中的系数是(  )
A.1 B. C. D.3
3.已知圆锥高为2,母线与底面所成角为,则该圆锥的表面积为(  )
A. B. C. D.
4.在中,,那么向量在上的投影向量是(  )
A. B. C. D.
5.设a,b,c,d是非零实数,,则“a,b,c,d成等比数列”是“”的(  )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
6.已知的外接圆的半径为5,a是角A的对边,,则(  )
A. B. C. D.
7.已知函数的值域是,则m的值为(  )
A.2 B. C. D.
8.已知函数的定义域为,且对任意实数x,y都有,,则下列说法正确的是(  )
A. B.的周期是4
C.是偶函数 D.
二、选择题:本大题共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,部分选对得部分分,有选错的得0分.
9.已知为复数,则下列结论一定正确的是(  )
A.如果,那么
B.
C.方程表示在复平面内对应的点的轨迹是圆
D.
10.已知函数在处的切线斜率为2,则下列命题正确的是(  )
A.
B.有且只有一个极小值,且极小值等于
C.的值域是
D.若,则恒成立
11.用平面截如图放置的正四面体ABCD,下列说法正确的是(  )
A.当截面为平行四边形时,正四面体有两条棱所在的直线平行平面
B.截面可能是直角梯形
C.若平面分别与棱AB,AC,AD交于点E,F,G,,,,则平面与平面BCD夹角的余弦值为
D.设点F在棱AC上,点G在棱AD上(均包含端点),且,,其中.如果平面经过B,F,G三点,那么平面与平面BCD夹角的余弦值的取值范围为
三、填空题:本大题共3小题,每题5分,共15分.把答案填在题中的横线上.
12.已知、为一次试验中的两个事件,,,则   .
13.在中,,边和上的两条中线和相交于点,那么的值为   .
14.如图所示,已知双曲线的左右焦点分别为和,过和分别作两条互相平行的直线和,与双曲线的左支交于A、B两点(A在x轴上方),与双曲线的右支交于C、D两点(C在x轴上方),若,,则(e是双曲线的离心率)等于   .
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.鱼饼是温州十大名小吃之一,不但本地人喜欢,而且深受外来游客的赞赏小张从事鱼饼生产和批发多年,有着不少来自零售商和酒店的客户,小张把一年采购鱼饼的数量x(单位:箱)在的客户采购的数量制成下图及下表:
采购数x
客户数 10 10 5 20 5
(1)根据表格中的数据求出频率分布直方图中的数据a,b,c,并估计客户采购数的第25百分位数;
(2)为感谢新老客户的大力支持,小张要在国庆节开展促销活动.促销活动可以在门店内举行,也可以在门店外举行.已知在门店内的促销活动可以获得利润2千元;门店外的促销活动,如果不遇有雨天气可以获得利润8千元,如果遇到有雨天气则会带来经济损失3千元.9月30日气象台预报国庆节当地的降水概率是P.从利润期望的角度考虑,小张最终选择了在门店外进行促销活动,求降水概率P的取值范围.
16.在中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,且.
(1)求A;
(2)如果且的面积为,求角B的大小.
17.已知正方体棱长为1,点E为正方形内(含边界)一动点.
(1)若,证明:面面;
(2)若面面,求直线EB与平面ABCD所成角的正弦值的最大值.
18.已知椭圆.
(1)若M是椭圆C的焦点,求b的值;
(2)若P为椭圆在第一象限上的点,A,B分别为椭圆的上顶点和右顶点,直线PA,PB分别与x轴和y轴交于点S和T.记,面积分别为,若为定值,求椭圆C的标准方程.
19.已知函数.
(1)若,求函数的单调区间;
(2)对任意,不等式恒成立,求a的取值范围;
(3)对任意,不等式恒成立,求a的取值范围.
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】交集及其运算
【解析】【解答】解:因为集合,集合,
所以.
故答案为:C
【分析】本题考查集合的化简与交集运算,核心是先根据函数定义域和方程的解分别化简集合A、B,再取两个集合的公共元素得到交集。
2.【答案】D
【知识点】二项式定理;二项式系数的性质
【解析】【解答】解:由通项公式,,
令,得,
可得项的系数为.
故答案为:D.
【分析】本题考查二项式展开式的通项公式应用,核心是利用二项式定理的通项公式,找到展开式中 项对应的 值,再计算其系数。
3.【答案】C
【知识点】棱柱/棱锥/棱台的侧面积、表面积及应用
【解析】【解答】解:因为圆锥的高为2,母线与底面成角为45°,
所以母线长为.圆锥底面半径为2.
所以圆锥的表面积为.
故答案为:C.
【分析】圆锥的表面积计算,利用母线与底面的夹角求出底面半径和母线长,再代入圆锥表面积公式求解。
4.【答案】A
【知识点】平面向量的投影向量
【解析】【解答】解:中,∵,∴,
所以在方向上的投影向量为:.
故答案为:A.
【分析】本题考查向量投影向量的计算,利用投影向量的公式计算投影向量即可。
5.【答案】A
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断;平面向量垂直的坐标表示
【解析】【解答】解:由题意知,为非零向量,
充分性:当a,b,c,d成等比数列时,则,所以,则,故充分性满足;
必要性:当时,则,取,显然,但a,b,c,d不成等比,故必要性不满足,
所以“a,b,c,d成等比数列”是“”的充分不必要条件,故A正确.
故答案为:A.
【分析】本题考查充分必要条件的判断,结合等比数列的性质与向量数量积的定义,分别验证充分性和必要性是否成立。
6.【答案】B
【知识点】二倍角的余弦公式;同角三角函数基本关系的运用
【解析】【解答】解:,,,

,,
又的外接圆的半径为5,,
.
故答案为:B.
【分析】本题考查三角函数与正弦定理的综合应用,核心是先由同角三角函数关系求出sinA、cosA,再用倍角公式求cos2A,最后结合正弦定理求出边a,代入表达式计算结果。
7.【答案】B
【知识点】函数的值域;指数型复合函数的性质及应用;正弦函数的性质
【解析】【解答】解:,在单调递减,则值域为,
当时,,则函数的值域为,
又函数的值域是,所以,
当时代入上面值域,,不符合题意;
当时代入上面值域,,符合题意;
综上,.
故答案为:B.
【分析】本题考查分段函数的值域问题,核心是分别求出两段函数的值域,再结合整个函数的值域为[ 5,+∞) 确定参数m的值。
8.【答案】D
【知识点】函数的奇偶性;函数的周期性;数列的求和;数列的递推公式;数列的通项公式
【解析】【解答】解:A,当时,,
对任意实数x恒成立,所以,解得,故A错误;
B,时,,,
,即的周期不可能为4,故B错误;
C,时,,即,,故C错误;
D,由,得,
令,则,又,
所以数列是首项为,公比为3的等比数列,,
,故D正确;
故答案为:D.
【分析】A:通过赋值法(令 ),结合恒等式求解 的值;
B:通过计算特殊值 ,验证函数是否满足周期为4的条件;
C:通过赋值法(令 )求解 ,判断 与 是否相等,验证奇偶性;
D:通过构造数列,将函数递推关系转化为等比数列,求出通项公式后求和,再与 比较大小。
9.【答案】B,C,D
【知识点】复数的基本概念;复数代数形式的混合运算;共轭复数;复数运算的几何意义
【解析】【解答】解:A,复数不能比较大小,故A错误;
B,设,则,,
所以成立,故B正确;
C,方程表示在复平面内对应的点的轨迹是圆,故C正确;
D,设,则,,
,,,所以成立,故D正确.
故答案为:BCD
【分析】A:根据复数的基本性质,判断两个复数能否直接比较大小;
B:利用共轭复数的定义和复数加法运算,验证等式是否成立;
C:根据复数模的几何意义,判断轨迹形状;
D:通过复数的代数形式运算,验证复数模的乘法性质。
10.【答案】A,B,D
【知识点】函数单调性的性质;导数的几何意义;利用导数研究函数的极值
【解析】【解答】解:由,则,
则,即,故A正确;
此时,,
令,得或;令,得,
所以函数在和上单调递增,在上单调递减,
则时,取得极小值,故B正确;
又,,
所以的值域不是,故C错误;
因为,
则时,,
而,则恒成立,故D正确.
故答案为:ABD.
【分析】A:利用导数的几何意义,通过求导并代入 处的切线斜率,求解参数 ;
B:通过求导分析函数单调性,结合极值定义判断极小值的个数与大小;
C:结合函数表达式的非负性和单调性,判断值域;
D:根据函数在 上的单调性,结合 与 的大小关系,判断不等式是否恒成立。
11.【答案】A,D
【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】【解答】解:A.当截面为四边形,说明平面截正四面体的四个面,如图,平面为平面
因为,平面,平面,所以平面,
平面,平面平面,所以,平面,平面,所以,
同理,其他棱所在直线都与平面相交,故A正确;
B.若,且,由A可知,,因为是正四面体,则,所以,则梯形为等腰梯形,不可能是直角梯形,故B错误;
C. 如图,建立空间直角坐标系,设棱长为12,则,,,,则,,,,
设平面的一个法向量,
,令,则,
则,
平面的法向量为,所以,
所以平面与平面BCD夹角的余弦值为,故C错误;
D.由,则平面与平面的夹角的取值范围,
只需考虑两个临界值,一个是点分别是的中点时,
另一个是点在处,点在处(或点在处,点在处,这两种情况两个平面的夹角一样)
设棱长为2,则第一个临界情况,当点分别是的中点时,,

设平面的一个法向量为,
则,令,则,,
所以平面的一个法向量为,
平面的一个法向量,

第二个临界情况不妨设点在处,点在处,这时平面与平面的夹角为平面和平面的夹角,
如图,取的中点,连结,
则,,所以为平面与平面的夹角,
,,,
所以平面与平面BCD夹角的余弦值的取值范围为,故D正确.
故答案为:AD
【分析】A:利用线面平行的判定定理,分析截面为平行四边形时正四面体中与截面平行的棱;
B:通过正四面体的对称性,判断截面梯形是否可能为直角梯形;
C:建立空间直角坐标系,通过法向量计算平面夹角;
D:根据点的位置关系,确定平面的临界状态,分析二面角的取值。
12.【答案】
【知识点】互斥事件的概率加法公式
【解析】【解答】解:由题意可得
.
故答案为:.
【分析】本题考查概率的加法公式,核心是利用并事件(和事件)的概率公式 P(A+B)=P(A∪B)=P(A)+P(B) P(AB),对表达式 P(A+B)+P(AB)进行化简求值。
13.【答案】10
【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】解:因为边和上的两条中线和相交于点,
所以点为的重心,则,
因为是边的中点,
所以,即,
所以.
故答案为:10
【分析】本题考查三角形重心的向量性质与向量数量积运算,核心是利用重心的向量表示,将 用 、 线性表示,再通过数量积公式计算结果。
14.【答案】
【知识点】双曲线的定义;双曲线的简单性质;双曲线的应用
【解析】【解答】解:设的角平分线交与,
,,设,
则,
又,,
所以,,
又为的角平分线,所以,
,,
在中,,
在中,,
所以,
整理得,,解得(舍去),
所以,
在中,,
又,
所以,
所以.
故答案为:.
【分析】本题考查双曲线的离心率计算,核心是利用双曲线定义、角平分线定理、正弦定理与余弦定理,通过设参数、找角度关系、列方程求解离心率的平方。
15.【答案】(1)解:
第25百分位数落在区间内,
设第25百分位数为x,

得到.
(2)解:设在门店内促销的利润为X千元,
设在门店内促销的利润为Y千元, Y的分布列为
Y 8
P p
由题意得,即.
【知识点】离散型随机变量的期望与方差;用样本估计总体的百分位数
【解析】【分析】(1) 根据客户数计算各组频率,再结合频率分布直方图的定义求a,b,c;利用百分位数的定义求解第25百分位数。
(2) 计算门店外促销的利润期望,结合门店内利润期望,列不等式求解降水概率的取值范围。
(1)
第25百分位数落在区间内,
设第25百分位数为x,

得到.
(2)设在门店内促销的利润为X千元,
设在门店内促销的利润为Y千元, Y的分布列为
Y 8
P p
由题意得,即.
16.【答案】(1)解:由两角和差公式,
由正弦定理
又在中,,

进而
因为,
所以,即.
因为,所以,即.
(2)解:根据正弦定理,,
所以的面积为

由,
可得,
因为,
所以或,所以或.
【知识点】简单的三角恒等变换;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】【分析】(1) 利用两角和差公式、正弦定理化简已知等式,结合三角形内角和定理,求出角A的大小。
(2) 先由面积公式和正弦定理求出b、c的关系,再结合三角恒等变换求解角B。
(1)由两角和差公式,
由正弦定理
又在中,,

进而
因为,
所以,即.
因为,所以,即.
(2)方法一:根据正弦定理,,
所以的面积为

由,
可得,
因为,
所以或,所以或.
方法二:根据三角形面积公式,,
可得,
结合,
可得或者.
当时,,所以;
当时,,所以;
因此或.
17.【答案】(1)证明:因为,所以三点共线,
所以,又因为,所以.
因为面ABCD,面ABCD,所以.
因为面面,所以面.
又因为面,所以面面.
(2)解:由
可知.
从而.
又因为,
所以E在线段上.
过E做平面ABCD的垂线且交于F,则F在直线AC上,连BF,BE
则即为直线EB与平面ABCD所成角

取最短时,取最大,
在中,,
为中点时,,此时最短,

【知识点】直线与平面垂直的判定;直线与平面所成的角
【解析】【分析】(1) 利用线面垂直的判定定理,证明 平面 ,从而推出面面垂直。
(2) 先确定点 的轨迹,再根据线面角的定义,求其正弦值的最大值。
(1)因为,所以三点共线,
所以,又因为,所以.
因为面ABCD,面ABCD,所以.
因为面面,所以面.
又因为面,所以面面.
(2)方法一:

可知.
从而.
又因为,
所以E在线段上.
过E做平面ABCD的垂线且交于F,则F在直线AC上,连BF,BE
则即为直线EB与平面ABCD所成角

取最短时,取最大,
在中,,
为中点时,,此时最短,

方法二:
以D为原点,所在的直线分别为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系.
那么,设.
由,
可得面的一个法向量为,
由,
可得面的一个法向量为.
于是由可得.
所以.面ABCD的一个法向量为.
设直线EB与平面ABCD所成角为,那么

因此当时取到最大值.
18.【答案】(1)解:由M是椭圆C的焦点,得半焦距,所以.
(2)解:设点,由为椭圆在第一象限上的点,得,
依题意,,直线,直线 ,
于是,
,解得,
所以椭圆C的标准方程为.
【知识点】椭圆的标准方程;椭圆的简单性质
【解析】【分析】(1) 根据椭圆焦点坐标与标准方程的关系,求出b的值。
(2) 设点P的坐标,求出直线PA、PB的方程,进而得到S、T的坐标,计算面积差并化简,求出b的值。
(1)由M是椭圆C的焦点,得半焦距,所以.
(2)设点,由为椭圆在第一象限上的点,得,
依题意,,直线,直线 ,
于是,
,解得,
所以椭圆C的标准方程为.
19.【答案】(1)解:此时,从而
所以当时,当时
因此的增区间是,的减区间是
(2)解:得
则在上单增
唯一,得
当时,单减,
当时,单增,


因为关于递减,而且当时
所以,进而
(3)解:得
在上单增,则得恒成立

当时,单增
当时,单减
因为,则
【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) 代入,求导分析导数符号,确定单调区间。
(2) 构造函数,通过导数分析其单调性与最小值,利用隐零点法求解的范围。
(3) 分离变量并利用函数单调性,结合的最小值求解的范围。
(1)此时,从而
所以当时,当时
因此的增区间是,的减区间是
(2)得
则在上单增
唯一,得
当时,单减,
当时,单增,


因为关于递减,而且当时
所以,进而
(3)得
在上单增,则得恒成立

当时,单增
当时,单减
因为,则
1 / 1浙江省温州市十校联合体2024-2025学年高二下学期6月期末联考数学试题
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.若集合,则(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】交集及其运算
【解析】【解答】解:因为集合,集合,
所以.
故答案为:C
【分析】本题考查集合的化简与交集运算,核心是先根据函数定义域和方程的解分别化简集合A、B,再取两个集合的公共元素得到交集。
2.展开式中的系数是(  )
A.1 B. C. D.3
【答案】D
【知识点】二项式定理;二项式系数的性质
【解析】【解答】解:由通项公式,,
令,得,
可得项的系数为.
故答案为:D.
【分析】本题考查二项式展开式的通项公式应用,核心是利用二项式定理的通项公式,找到展开式中 项对应的 值,再计算其系数。
3.已知圆锥高为2,母线与底面所成角为,则该圆锥的表面积为(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】棱柱/棱锥/棱台的侧面积、表面积及应用
【解析】【解答】解:因为圆锥的高为2,母线与底面成角为45°,
所以母线长为.圆锥底面半径为2.
所以圆锥的表面积为.
故答案为:C.
【分析】圆锥的表面积计算,利用母线与底面的夹角求出底面半径和母线长,再代入圆锥表面积公式求解。
4.在中,,那么向量在上的投影向量是(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】平面向量的投影向量
【解析】【解答】解:中,∵,∴,
所以在方向上的投影向量为:.
故答案为:A.
【分析】本题考查向量投影向量的计算,利用投影向量的公式计算投影向量即可。
5.设a,b,c,d是非零实数,,则“a,b,c,d成等比数列”是“”的(  )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断;平面向量垂直的坐标表示
【解析】【解答】解:由题意知,为非零向量,
充分性:当a,b,c,d成等比数列时,则,所以,则,故充分性满足;
必要性:当时,则,取,显然,但a,b,c,d不成等比,故必要性不满足,
所以“a,b,c,d成等比数列”是“”的充分不必要条件,故A正确.
故答案为:A.
【分析】本题考查充分必要条件的判断,结合等比数列的性质与向量数量积的定义,分别验证充分性和必要性是否成立。
6.已知的外接圆的半径为5,a是角A的对边,,则(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】二倍角的余弦公式;同角三角函数基本关系的运用
【解析】【解答】解:,,,

,,
又的外接圆的半径为5,,
.
故答案为:B.
【分析】本题考查三角函数与正弦定理的综合应用,核心是先由同角三角函数关系求出sinA、cosA,再用倍角公式求cos2A,最后结合正弦定理求出边a,代入表达式计算结果。
7.已知函数的值域是,则m的值为(  )
A.2 B. C. D.
【答案】B
【知识点】函数的值域;指数型复合函数的性质及应用;正弦函数的性质
【解析】【解答】解:,在单调递减,则值域为,
当时,,则函数的值域为,
又函数的值域是,所以,
当时代入上面值域,,不符合题意;
当时代入上面值域,,符合题意;
综上,.
故答案为:B.
【分析】本题考查分段函数的值域问题,核心是分别求出两段函数的值域,再结合整个函数的值域为[ 5,+∞) 确定参数m的值。
8.已知函数的定义域为,且对任意实数x,y都有,,则下列说法正确的是(  )
A. B.的周期是4
C.是偶函数 D.
【答案】D
【知识点】函数的奇偶性;函数的周期性;数列的求和;数列的递推公式;数列的通项公式
【解析】【解答】解:A,当时,,
对任意实数x恒成立,所以,解得,故A错误;
B,时,,,
,即的周期不可能为4,故B错误;
C,时,,即,,故C错误;
D,由,得,
令,则,又,
所以数列是首项为,公比为3的等比数列,,
,故D正确;
故答案为:D.
【分析】A:通过赋值法(令 ),结合恒等式求解 的值;
B:通过计算特殊值 ,验证函数是否满足周期为4的条件;
C:通过赋值法(令 )求解 ,判断 与 是否相等,验证奇偶性;
D:通过构造数列,将函数递推关系转化为等比数列,求出通项公式后求和,再与 比较大小。
二、选择题:本大题共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,部分选对得部分分,有选错的得0分.
9.已知为复数,则下列结论一定正确的是(  )
A.如果,那么
B.
C.方程表示在复平面内对应的点的轨迹是圆
D.
【答案】B,C,D
【知识点】复数的基本概念;复数代数形式的混合运算;共轭复数;复数运算的几何意义
【解析】【解答】解:A,复数不能比较大小,故A错误;
B,设,则,,
所以成立,故B正确;
C,方程表示在复平面内对应的点的轨迹是圆,故C正确;
D,设,则,,
,,,所以成立,故D正确.
故答案为:BCD
【分析】A:根据复数的基本性质,判断两个复数能否直接比较大小;
B:利用共轭复数的定义和复数加法运算,验证等式是否成立;
C:根据复数模的几何意义,判断轨迹形状;
D:通过复数的代数形式运算,验证复数模的乘法性质。
10.已知函数在处的切线斜率为2,则下列命题正确的是(  )
A.
B.有且只有一个极小值,且极小值等于
C.的值域是
D.若,则恒成立
【答案】A,B,D
【知识点】函数单调性的性质;导数的几何意义;利用导数研究函数的极值
【解析】【解答】解:由,则,
则,即,故A正确;
此时,,
令,得或;令,得,
所以函数在和上单调递增,在上单调递减,
则时,取得极小值,故B正确;
又,,
所以的值域不是,故C错误;
因为,
则时,,
而,则恒成立,故D正确.
故答案为:ABD.
【分析】A:利用导数的几何意义,通过求导并代入 处的切线斜率,求解参数 ;
B:通过求导分析函数单调性,结合极值定义判断极小值的个数与大小;
C:结合函数表达式的非负性和单调性,判断值域;
D:根据函数在 上的单调性,结合 与 的大小关系,判断不等式是否恒成立。
11.用平面截如图放置的正四面体ABCD,下列说法正确的是(  )
A.当截面为平行四边形时,正四面体有两条棱所在的直线平行平面
B.截面可能是直角梯形
C.若平面分别与棱AB,AC,AD交于点E,F,G,,,,则平面与平面BCD夹角的余弦值为
D.设点F在棱AC上,点G在棱AD上(均包含端点),且,,其中.如果平面经过B,F,G三点,那么平面与平面BCD夹角的余弦值的取值范围为
【答案】A,D
【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】【解答】解:A.当截面为四边形,说明平面截正四面体的四个面,如图,平面为平面
因为,平面,平面,所以平面,
平面,平面平面,所以,平面,平面,所以,
同理,其他棱所在直线都与平面相交,故A正确;
B.若,且,由A可知,,因为是正四面体,则,所以,则梯形为等腰梯形,不可能是直角梯形,故B错误;
C. 如图,建立空间直角坐标系,设棱长为12,则,,,,则,,,,
设平面的一个法向量,
,令,则,
则,
平面的法向量为,所以,
所以平面与平面BCD夹角的余弦值为,故C错误;
D.由,则平面与平面的夹角的取值范围,
只需考虑两个临界值,一个是点分别是的中点时,
另一个是点在处,点在处(或点在处,点在处,这两种情况两个平面的夹角一样)
设棱长为2,则第一个临界情况,当点分别是的中点时,,

设平面的一个法向量为,
则,令,则,,
所以平面的一个法向量为,
平面的一个法向量,

第二个临界情况不妨设点在处,点在处,这时平面与平面的夹角为平面和平面的夹角,
如图,取的中点,连结,
则,,所以为平面与平面的夹角,
,,,
所以平面与平面BCD夹角的余弦值的取值范围为,故D正确.
故答案为:AD
【分析】A:利用线面平行的判定定理,分析截面为平行四边形时正四面体中与截面平行的棱;
B:通过正四面体的对称性,判断截面梯形是否可能为直角梯形;
C:建立空间直角坐标系,通过法向量计算平面夹角;
D:根据点的位置关系,确定平面的临界状态,分析二面角的取值。
三、填空题:本大题共3小题,每题5分,共15分.把答案填在题中的横线上.
12.已知、为一次试验中的两个事件,,,则   .
【答案】
【知识点】互斥事件的概率加法公式
【解析】【解答】解:由题意可得
.
故答案为:.
【分析】本题考查概率的加法公式,核心是利用并事件(和事件)的概率公式 P(A+B)=P(A∪B)=P(A)+P(B) P(AB),对表达式 P(A+B)+P(AB)进行化简求值。
13.在中,,边和上的两条中线和相交于点,那么的值为   .
【答案】10
【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】解:因为边和上的两条中线和相交于点,
所以点为的重心,则,
因为是边的中点,
所以,即,
所以.
故答案为:10
【分析】本题考查三角形重心的向量性质与向量数量积运算,核心是利用重心的向量表示,将 用 、 线性表示,再通过数量积公式计算结果。
14.如图所示,已知双曲线的左右焦点分别为和,过和分别作两条互相平行的直线和,与双曲线的左支交于A、B两点(A在x轴上方),与双曲线的右支交于C、D两点(C在x轴上方),若,,则(e是双曲线的离心率)等于   .
【答案】
【知识点】双曲线的定义;双曲线的简单性质;双曲线的应用
【解析】【解答】解:设的角平分线交与,
,,设,
则,
又,,
所以,,
又为的角平分线,所以,
,,
在中,,
在中,,
所以,
整理得,,解得(舍去),
所以,
在中,,
又,
所以,
所以.
故答案为:.
【分析】本题考查双曲线的离心率计算,核心是利用双曲线定义、角平分线定理、正弦定理与余弦定理,通过设参数、找角度关系、列方程求解离心率的平方。
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.鱼饼是温州十大名小吃之一,不但本地人喜欢,而且深受外来游客的赞赏小张从事鱼饼生产和批发多年,有着不少来自零售商和酒店的客户,小张把一年采购鱼饼的数量x(单位:箱)在的客户采购的数量制成下图及下表:
采购数x
客户数 10 10 5 20 5
(1)根据表格中的数据求出频率分布直方图中的数据a,b,c,并估计客户采购数的第25百分位数;
(2)为感谢新老客户的大力支持,小张要在国庆节开展促销活动.促销活动可以在门店内举行,也可以在门店外举行.已知在门店内的促销活动可以获得利润2千元;门店外的促销活动,如果不遇有雨天气可以获得利润8千元,如果遇到有雨天气则会带来经济损失3千元.9月30日气象台预报国庆节当地的降水概率是P.从利润期望的角度考虑,小张最终选择了在门店外进行促销活动,求降水概率P的取值范围.
【答案】(1)解:
第25百分位数落在区间内,
设第25百分位数为x,

得到.
(2)解:设在门店内促销的利润为X千元,
设在门店内促销的利润为Y千元, Y的分布列为
Y 8
P p
由题意得,即.
【知识点】离散型随机变量的期望与方差;用样本估计总体的百分位数
【解析】【分析】(1) 根据客户数计算各组频率,再结合频率分布直方图的定义求a,b,c;利用百分位数的定义求解第25百分位数。
(2) 计算门店外促销的利润期望,结合门店内利润期望,列不等式求解降水概率的取值范围。
(1)
第25百分位数落在区间内,
设第25百分位数为x,

得到.
(2)设在门店内促销的利润为X千元,
设在门店内促销的利润为Y千元, Y的分布列为
Y 8
P p
由题意得,即.
16.在中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,且.
(1)求A;
(2)如果且的面积为,求角B的大小.
【答案】(1)解:由两角和差公式,
由正弦定理
又在中,,

进而
因为,
所以,即.
因为,所以,即.
(2)解:根据正弦定理,,
所以的面积为

由,
可得,
因为,
所以或,所以或.
【知识点】简单的三角恒等变换;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】【分析】(1) 利用两角和差公式、正弦定理化简已知等式,结合三角形内角和定理,求出角A的大小。
(2) 先由面积公式和正弦定理求出b、c的关系,再结合三角恒等变换求解角B。
(1)由两角和差公式,
由正弦定理
又在中,,

进而
因为,
所以,即.
因为,所以,即.
(2)方法一:根据正弦定理,,
所以的面积为

由,
可得,
因为,
所以或,所以或.
方法二:根据三角形面积公式,,
可得,
结合,
可得或者.
当时,,所以;
当时,,所以;
因此或.
17.已知正方体棱长为1,点E为正方形内(含边界)一动点.
(1)若,证明:面面;
(2)若面面,求直线EB与平面ABCD所成角的正弦值的最大值.
【答案】(1)证明:因为,所以三点共线,
所以,又因为,所以.
因为面ABCD,面ABCD,所以.
因为面面,所以面.
又因为面,所以面面.
(2)解:由
可知.
从而.
又因为,
所以E在线段上.
过E做平面ABCD的垂线且交于F,则F在直线AC上,连BF,BE
则即为直线EB与平面ABCD所成角

取最短时,取最大,
在中,,
为中点时,,此时最短,

【知识点】直线与平面垂直的判定;直线与平面所成的角
【解析】【分析】(1) 利用线面垂直的判定定理,证明 平面 ,从而推出面面垂直。
(2) 先确定点 的轨迹,再根据线面角的定义,求其正弦值的最大值。
(1)因为,所以三点共线,
所以,又因为,所以.
因为面ABCD,面ABCD,所以.
因为面面,所以面.
又因为面,所以面面.
(2)方法一:

可知.
从而.
又因为,
所以E在线段上.
过E做平面ABCD的垂线且交于F,则F在直线AC上,连BF,BE
则即为直线EB与平面ABCD所成角

取最短时,取最大,
在中,,
为中点时,,此时最短,

方法二:
以D为原点,所在的直线分别为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系.
那么,设.
由,
可得面的一个法向量为,
由,
可得面的一个法向量为.
于是由可得.
所以.面ABCD的一个法向量为.
设直线EB与平面ABCD所成角为,那么

因此当时取到最大值.
18.已知椭圆.
(1)若M是椭圆C的焦点,求b的值;
(2)若P为椭圆在第一象限上的点,A,B分别为椭圆的上顶点和右顶点,直线PA,PB分别与x轴和y轴交于点S和T.记,面积分别为,若为定值,求椭圆C的标准方程.
【答案】(1)解:由M是椭圆C的焦点,得半焦距,所以.
(2)解:设点,由为椭圆在第一象限上的点,得,
依题意,,直线,直线 ,
于是,
,解得,
所以椭圆C的标准方程为.
【知识点】椭圆的标准方程;椭圆的简单性质
【解析】【分析】(1) 根据椭圆焦点坐标与标准方程的关系,求出b的值。
(2) 设点P的坐标,求出直线PA、PB的方程,进而得到S、T的坐标,计算面积差并化简,求出b的值。
(1)由M是椭圆C的焦点,得半焦距,所以.
(2)设点,由为椭圆在第一象限上的点,得,
依题意,,直线,直线 ,
于是,
,解得,
所以椭圆C的标准方程为.
19.已知函数.
(1)若,求函数的单调区间;
(2)对任意,不等式恒成立,求a的取值范围;
(3)对任意,不等式恒成立,求a的取值范围.
【答案】(1)解:此时,从而
所以当时,当时
因此的增区间是,的减区间是
(2)解:得
则在上单增
唯一,得
当时,单减,
当时,单增,


因为关于递减,而且当时
所以,进而
(3)解:得
在上单增,则得恒成立

当时,单增
当时,单减
因为,则
【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) 代入,求导分析导数符号,确定单调区间。
(2) 构造函数,通过导数分析其单调性与最小值,利用隐零点法求解的范围。
(3) 分离变量并利用函数单调性,结合的最小值求解的范围。
(1)此时,从而
所以当时,当时
因此的增区间是,的减区间是
(2)得
则在上单增
唯一,得
当时,单减,
当时,单增,


因为关于递减,而且当时
所以,进而
(3)得
在上单增,则得恒成立

当时,单增
当时,单减
因为,则
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