【精品解析】2026届山东日照市高三模拟考试数学试题

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2026届山东日照市高三模拟考试数学试题
1.设集合,则(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】交集及其运算;对数函数的概念与表示
【解析】【解答】解:集合是函数的定义域,根据对数函数的性质,真数必须大于0,
因此:,即,
由交集的定义可知.
故答案为:D
【分析】本题考查集合的交集运算,解题关键是先根据对数函数的定义域要求求出集合B,再结合已知集合A,利用交集的定义进行求解。
2.某校学生会体育部长依据本校高三男生的身高(单位:)与体重(单位:)的抽样数据,运用电子办公软件求出了“体重”(y)关于“身高”(x)的回归方程,则该回归方程(  )
A.表示x与y之间的函数关系
B.表示x与y之间的不确定关系
C.反映x与y之间的真实关系
D.反映x与y之间的真实关系的一种最佳拟合
【答案】D
【知识点】线性相关;线性回归方程
【解析】【解答】解:A:函数关系要求一个自变量对应唯一的因变量,而身高和体重之间并非严格的一一对应关系,因此回归方程不是函数关系,A错误;
B:不确定关系的表述不准确,回归方程是基于统计规律构建的、能反映变量间趋势的模型,并非单纯的“不确定关系”,B错误。
C:真实关系受个体差异、生活习惯等多种因素影响,回归方程无法完全反映真实关系,C错误。
D:回归方程是通过最小二乘法等方法,找到的最能贴合样本数据趋势的模型,是对真实关系的一种最佳拟合,D正确。
故答案为:D
【分析】本题考查线性回归方程的概念,解题关键是理解回归方程的本质,它是基于样本数据构建的模型,并非变量间确定的函数关系,也不是对真实关系的完全复刻,而是对真实关系的最佳近似拟合。
3.已知函数为上的偶函数,且满足,当时,,则(  )
A. B.1 C. D.2
【答案】C
【知识点】函数的奇偶性;奇函数与偶函数的性质;函数的周期性;指数函数的概念与表示
【解析】【解答】解:由题可得,
所以2是函数的周期,且的图象关于直线对称.
当时,,
则.
故答案为:C
【分析】本题考查函数的奇偶性、周期性与对称性的综合应用,解题关键是先利用已知条件推导出函数的周期,再通过周期将自变量转化到已知解析式的区间内进行求值。
4.已知向量,,则“”是“”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】A
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断;平面向量共线(平行)的坐标表示
【解析】【解答】解:当时,,,
此时,,充分性成立;
当时,,即,解得或,推不出,必要性不成立.
综上,“”是“”的充分不必要条件.
故答案为:A
【分析】本题考查充分条件与必要条件的判断,解题关键是先利用向量平行的坐标表示求出参数的所有可能取值,再根据充分性和必要性的定义判断两者的推出关系。
5.若,,则实数、、的大小顺序为(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】指数函数的单调性与特殊点;对数函数的单调性与特殊点;利用幂函数的单调性比较大小
【解析】【解答】解:由题意可得,,可得,,
因为对数函数为上的增函数,则,
幂函数在上为增函数,则,
故.
故答案为:D.
【分析】本题考查指数、对数的互化,以及利用函数单调性比较数的大小,解题关键是先分别求出a,b,c的表达式,再结合对数函数、幂函数的单调性判断它们的取值范围,进而确定大小顺序。
6.将直线绕点逆时针旋转(为锐角,其中)后所得直线方程为(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】直线的点斜式方程
【解析】【解答】解:设直线的倾斜角为,所求直线倾斜角为α,
又为锐角,其中,所以,则,
即,故直线方程为.
故答案为:A
【分析】本题考查直线旋转后的方程求解,解题关键是先求出原直线的倾斜角与旋转角的正切值,再利用两角和的正切公式求出旋转后直线的斜率,最后结合点斜式写出直线方程。
7.已知双曲线:(,)的左右焦点分别为、、A为双曲线的左顶点,以为直径的圆交双曲线的一条渐近线于、两点,且,则该双曲线的离心率为(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】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:易知为直径的圆的方程为,不妨设双曲线的渐近线为,
设点,则,
联立,解得或,则,,
因为为双曲线的左顶点,则,
所以,,,
在中,,由余弦定理得,
即,
即,
则,所以,则,
即,所以,则.
故答案为:C.
【分析】易知以为直径的圆的方程为,不妨设双曲线的渐近线为,设,则,求出点P,Q的坐标,得出,,根据,再利用余弦定理求出,之间的关系,即可求得双曲线的离心率.
8.已知正四面体的棱长为,用满足的动点构成的平面截正四面体,所得截面多边形的周长为(  )
A.4 B.8 C. D.
【答案】C
【知识点】空间直角坐标系;空间中两点间的距离公式;棱锥的结构特征
【解析】【解答】解:将正四面体补全为正方体,则正方体棱长为4,
以点为坐标原点,建立空间直角坐标系,如图所示:
则,
设,则

所以,即点构成的平面截正四面体所得的截面为正方形,边长为,
故截面周长为.
故答案为:C
【分析】本题考查空间中动点轨迹与正四面体截面问题,解题关键是通过建立空间直角坐标系,利用距离公式化简条件得到动点所在平面,再确定该平面截正四面体所得截面的形状,进而计算其周长。
9.设为复数(i为虚数单位),下列命题正确的是(  )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】A,C
【知识点】复数的基本概念;复数代数形式的混合运算;复数的模
【解析】【解答】A:若复数,则其虚部为,设,其共轭复数,因此,故A正确;
B:举反例,取,则,但,故B错误;
C:由得,在复数范围内解得,故C正确;
D:由,化简得,其模,不等于,故D错误。
故答案为:AC。
【分析】A:实数的共轭复数等于其本身,这是共轭复数的基本性质;
B:复数的平方为实数,不代表复数本身是实数(例如纯虚数的平方为负实数);
C:方程在复数范围内的解为,这是虚数单位的定义;
D:通过复数除法运算求出,再根据复数模的定义计算其模,判断结果是否正确。
10.将函数的图象向右平移个单位长度后得到函数的图象,若是的一个单调递增区间,则(  )
A.的最小正周期为
B.在上单调递增
C.函数的最大值为1
D.方程在上有5个实数根
【答案】A,B,D
【知识点】含三角函数的复合函数的周期;正弦函数的性质;函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换;含三角函数的复合函数的值域与最值
【解析】【解答】解:首先根据平移规则求的解析式:函数的图象向右平移个单位长度后,
已知是的一个单调递增区间,其长度为,恰好为的半个最小正周期,因此区间端点对应的最小值点,即,
解得,结合,得,故
A:的最小正周期,故A正确;
B:当时,,函数在上单调递增,故在上单调递增,B正确;
C:,
故的最大值为,C错误;
D:对方程,即 ,
得或,
当时,,
,且有两个解,
所以方程在上有5个实数根,D正确.
故答案为:ABD。
【分析】A:利用三角函数周期公式计算,验证周期是否正确;
B:先求内层函数的取值范围,再结合正弦函数的单调性判断原函数的增减区间;
C:先化简,再对进行三角恒等变换,转化为的形式求最大值;
D:通过换元法将方程转化为二次方程求解,再结合正弦函数在给定区间内的图象判断解的个数。
11.对于无穷数列,若存在常数,使得对任意的,都有不等式成立,则称数列具有性质.则下列结论正确的是(  )
A.存在公差不为0的等差数列具有性质
B.以1为首项,为公比的等比数列具有性质
C.若由数列的前项和构成的数列具有性质,则数列也具有性质
D.若数列和均具有性质,则数列也具有性质
【答案】B,C,D
【知识点】等比数列概念与表示;数列的求和;数列与不等式的综合
【解析】【解答】解:设,,
A:若是公差的等差数列,则 ,因此 ,
当时, ,不存在满足条件的,A错误;
B:等比数列的通项公式为, ,则: ,
, 右侧为常数,取即满足条件,B正确;
C:若 具有性质,则存在,对任意有,,
对由三角不等式放缩: ,
存在常数 满足条件,C正确;
D:若 都具有性质,则二者一定有界:, (为常数),
对 的差放缩 ,
求和得:,右侧为常数,满足性质,D正确.
故答案为:BCD
【分析】本题是数列新定义题,核心是理解“性质P”:数列相邻项差的绝对值之和存在上界,
解题思路是根据定义,对每个选项逐一分析其差的绝对值之和是否有界:
A:公差非零的等差数列,相邻差的绝对值和会随线性增长,无界;
B:的等比数列,相邻差的绝对值和可通过等比数列求和公式证明有界;
C:由前项和具有性质P,推导出原数列的差的绝对值和有界;
D:利用性质P数列必有界的特点,结合不等式放缩,证明的差的绝对值和有界。
12.已知分别为的三个内角的对边,若,,则角   .
【答案】
【知识点】解三角形
【解析】【解答】解:在中,因为,,
所以由正弦定理得,
又,所以或,
在中,由,所以,所以.
故答案为:
【分析】本题考查正弦定理在解三角形中的应用,解题关键是先利用正弦定理求出sinB的值,再结合“大边对大角”的性质排除不符合条件的解,从而确定角B的大小。
13.已知关于的方程的两根在复平面上对应的点分别为和,若是等边三角形,则   .
【答案】
【知识点】复数在复平面中的表示;方程在复数范围内的解集
【解析】【解答】解:根据题意,设方程的两虚根为,,为实数,
方程的两根在复平面上对应的点分别为和,轴,
又因为是等边三角形,高为2,
则,解得,
则,
所以,则.
故答案为:.
【分析】由题意可知方程的两根应为虚根,可设方程的两复根为,,再根据已知条件和复数的几何意义以及等边三角形的性质、三角函数的定义,从而得出b的值,从而得出两复数根,进而得出的值,则得出a的值.
14.已知正实数a,b满足,则   .
【答案】
【知识点】指数式与对数式的互化;利用导数研究函数最大(小)值
【解析】【解答】解: 设 ,求导得 ,
因此:在单调递减,在 单调递增,最小值为 ,
原等式右边整理为 ,求导得 ,
因此:在 单调递增,在 单调递减,最大值为 ,
原等式即为,而 ,,等号成立当且仅当: ,
故 .
故答案为:
【分析】本题考查利用导数研究函数的最值,解题关键是构造两个函数,分别分析它们的单调性与最值,利用最值相等的条件求出a,b的值,进而计算ab。
15.如图1,在边长为2的正方形中,分别为线段的中点,现将四边形折起至,得到三棱柱,如图2,记二面角的平面角为.
(1)若,求三棱柱的体积;
(2)若为线段上一点,满足,求直线与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)解:由折叠性质可知:,,
因此 就是二面角的平面角,即 ,
三棱柱为直三棱柱,
原正方形边长为2,为中点,故, .
当 时,,,
,侧棱长为高,
因此三棱柱的体积 .
(2)解:建立空间直角坐标系:以为原点,为轴,为轴,垂直平面向上为轴,
各点坐标为 ,,,,
设 , ,,
由得 ,解得,即,
因此,
,,设平面的法向量为,
由,取得,
, ,
设直线与平面所成角为,由线面角公式得 .
【知识点】用空间向量研究直线与平面所成的角;柱体的体积公式及应用;锥体的体积公式及应用
【解析】【分析】(1) 当二面角 时,先求底面三角形 的面积,再结合高 计算三棱柱体积;
(2) 当 时,建立空间直角坐标系,由 确定点 的坐标,再求平面 的法向量,最后利用线面角公式计算直线 与平面 所成角的正弦值。
(1)由折叠性质可知:,,
因此 就是二面角的平面角,即 ,
三棱柱为直三棱柱,
原正方形边长为2,为中点,故, .
当 时,,,
,侧棱长为高,
因此三棱柱的体积 .
(2)建立空间直角坐标系:以为原点,为轴,为轴,垂直平面向上为轴,
各点坐标为 ,,,,
设 , ,,
由得 ,解得,即,
因此,
,,设平面的法向量为,
由,取得,
, ,
设直线与平面所成角为,由线面角公式得 .
16.已知数列的前项和为,且成等差数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)已知数列是公差为2的等差数列,且.若将数列中去掉数列的项后余下的项按原顺序组成数列,求的值.
【答案】(1)解:由等差数列性质得:①,
当时, ,解得,
当时,有:②,
①-②得: ,
整理得: ,
因此是首项为,公比为2的等比数列,
故 .
(2)解:设,代入得: ,
因此,是首项为,公差为的等差数列,
令,即,得,为正整数,
故所有的 都在中(小于,不在中),
要得到的前30项,即从前项中去掉个属于的项,满足,
去掉的项为 ,共个(,故不在的前35项中),
故,即的前30项和等于前35项和减去5个 的和,
前35项和:,
去掉的5个的和:,
因此.
【知识点】等差数列的通项公式;等比数列的通项公式;数列的求和
【解析】【分析】(1) 利用等差中项性质及 与 的递推关系,构造等比数列求解通项公式;
(2) 先求等差数列 的通项,再找出 中属于 的项,通过分组求和计算 前30项的和。
(1)由等差数列性质得:①,
当时, ,解得,
当时,有:②,
①-②得: ,
整理得: ,
因此是首项为,公比为2的等比数列,
故 .
(2)设,代入得: ,
因此,是首项为,公差为的等差数列,
令,即,得,为正整数,
故所有的 都在中(小于,不在中),
要得到的前30项,即从前项中去掉个属于的项,满足,
去掉的项为 ,共个(,故不在的前35项中),
故,即的前30项和等于前35项和减去5个 的和,
前35项和:,
去掉的5个的和:,
因此.
17.某电台举办有奖知识竞答比赛,选手答题规则相同.甲每道题自己有把握独立答对的概率为,若甲自己没有把握答对,则在规定时间内连线亲友团寻求帮助,其亲友团每道题能答对的概率为,假设每道题答对与否互不影响.
(1)当时,
(i)求甲答对某道题的概率;
(ii)甲答了4道题,记甲答对题目的个数为随机变量,求随机变量的分布列和数学期望;
(2)已知乙答对每道题的概率为(含亲友团),现甲乙两人各答两个问题,若甲答对题目的个数比乙答对题目的个数多的概率不低于,求甲的亲友团每道题答对的概率的最小值.
【答案】(1)(i)解:记事件A为“甲答对了某道题”,则.
(ii)解:由题意得,,
随机变量的分布列为:
0 1 2 3 4

(2)解:由(1)知,设,
由题意得,,解得,
即,解得,故的最小值为
【知识点】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
【解析】【分析】(1)(i) 利用全概率公式,分“自己答对”和“没把握时亲友团答对”两种情况求甲答对某道题的概率;
(ii) 甲答对题目的个数服从二项分布,根据二项分布公式求分布列和数学期望;
(2) 先求出甲答对每道题的概率表达式,再根据“甲答对题目个数比乙多的概率不低于”列不等式,求解p的最小值。
(1)(i)记事件A为“甲答对了某道题”,则.
(ii)由题意得,,
随机变量的分布列为:
0 1 2 3 4

(2)由(1)知,设,
由题意得,,解得,
即,解得,故的最小值为
18.已知抛物线,点在抛物线上.
(1)证明:以点为切点的的切线的斜率为;
(2)过外一点(不在轴上)作的切线AB,AC,切点分别为点B,C,作平行于BC的切线,切点为点,点分别是切线与AB,AC的交点,设BC的中点为(如图所示).
(i)证明:A,D,E三点共线;
(ii)过外一点的两条切线及第三条切线(第三条切线平行于两切线切点的连线)围成的三角形叫做“切线三角形”,如.设面积为,第1次由点作切线三角形,第2次分别由点作切线三角形,并依此方法重复次,记所得所有“切线三角形”的面积之和为.判断与的大小关系并证明.
【答案】(1)证明:,则以为切点的的切线斜率存在且不为,
设为.
由于该直线和有唯一公共点,
故联立后的方程组只有唯一解.
从而将第一个方程代入第二个,得到的方程只有唯一解.
此方程展开即为,从而,所以,
即以点为切点的的切线的斜率为.
(2)(i)证明:设,则,
由(1)可知在处的切线分别是和,
联立两直线方程解得,
所以,由于不在轴上,所以,
故,
所以的纵坐标为,从而,
而,在外,在上,
所以直线的方程是.
因为的中点为,所以,
所以直线的方程为,
故三点共线.
(ii)证明:,理由如下:
设,由(i)可知,
由点确定的切线三角形的面积为,
即后一个切线三角形的面积是前一个切线三角形面积的,
由此继续下去,可得
.
【知识点】导数的几何意义;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) 设出以点 为切点的切线方程,与抛物线方程联立,利用判别式为零证明切线斜率为 ;
(2)(i) 先求出切线 、 的方程,联立得点 坐标,再求出 、 坐标,通过证明直线 、 方程相同,说明三点共线;
(ii) 先得出各“切线三角形”的面积构成等比数列,再用等比数列求和公式证明 。
(1),则以为切点的的切线斜率存在且不为,
设为.
由于该直线和有唯一公共点,
故联立后的方程组只有唯一解.
从而将第一个方程代入第二个,得到的方程只有唯一解.
此方程展开即为,从而,所以,
即以点为切点的的切线的斜率为.
(2)(i)设,则,
由(1)可知在处的切线分别是和,
联立两直线方程解得,
所以,由于不在轴上,所以,
故,
所以的纵坐标为,从而,
而,在外,在上,
所以直线的方程是.
因为的中点为,所以,
所以直线的方程为,
故三点共线.
(ii).
设,由(i)可知,
由点确定的切线三角形的面积为,
即后一个切线三角形的面积是前一个切线三角形面积的,
由此继续下去,可得
.
19.已知函数定义域为.若存在,对任意,当时,都有,则称为在上的“凸点”.
(1)求函数在上的最大“凸点”;
(2)若函数在上不存在“凸点”,求的取值范围;
(3)设,且.证明:在上的“凸点”个数不小于.
【答案】(1)解:设 ,则 ,
当或时,,单调递增;
当时, ,单调递减,
又 ,所以在 上最大值为,
所以都满足,所以函数在上最大的“凸点”为5.
(2)解:因为函数 在上不存在“凸点”,所以在上恒成立,,令,,
则 ,
当时,恒成立,故在上单调递减,
则 ,
故在上单调递减,此时,符合要求.
当时,令,则,
(i),即时,,即在上单调递增,
则,即在上单调递增,有,不符合要求,故舍去;
(ii)当,即时,恒成立,故在上单调递减,
则,故在上单调递减,此时,符合要求;
(iii)当,即时,若,,若,,
即在上单调递减,在上单调递增,
则若需恒成立,有 ,解得,因为,
且,即时,符合要求,
综上所述.
(3)证明:若在上的“凸点”个数为0,则,符合要求;若在上的“凸点”个数为,令在上的“凸点”分别为
其中,,,
若,则若,由,则,即,
若,由题意,,,故,
即,又,故,符合要求;
若,则, ,
由,则,
若,即,则 ,
若,由题意,,且,
又,故 ,
即,,,,
即有 ,即,
由 ,故,又,故,
即在上的“凸点”个数不小于.
【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
【解析】【分析】(1) 先求函数导数,判断单调性,找到区间最大值点,从而确定最大“凸点”;
(2) 函数在区间上不存在“凸点”,即 恒成立,通过求导分析单调性,分情况讨论参数 的取值范围;
(3) 用数学归纳或递推分析,结合“凸点”定义与条件 ,证明“凸点”个数不小于 。
(1)设 ,则 ,
当或时,,单调递增;
当时, ,单调递减,
又 ,所以在 上最大值为,
所以都满足,所以函数在上最大的“凸点”为5.
(2)因为函数 在上不存在“凸点”,所以在上恒成立,,令,
则 ,
当时,恒成立,故在上单调递减,则 ,
故在上单调递减,此时,符合要求.
当时,令,则,
(i),即时,,即在上单调递增,
则,即在上单调递增,有,不符合要求,故舍去;
(ii)当,即时,恒成立,故在上单调递减,
则,故在上单调递减,此时,符合要求;
(iii)当,即时,若,,若,,
即在上单调递减,在上单调递增,
则若需恒成立,有 ,解得,因为,
且,即时,符合要求,
综上所述.
(3)若在上的“凸点”个数为0,则,符合要求;
若在上的“凸点”个数为,令在上的“凸点”分别为
其中,,,
若,则若,由,则,即,
若,由题意,,,故,
即,又,故,符合要求;
若,则, ,
由,则,
若,即,则 ,
若,由题意,,且,
又,故 ,
即,,,,
即有 ,即,
由 ,故,又,故,
即在上的“凸点”个数不小于.
1 / 12026届山东日照市高三模拟考试数学试题
1.设集合,则(  )
A. B. C. D.
2.某校学生会体育部长依据本校高三男生的身高(单位:)与体重(单位:)的抽样数据,运用电子办公软件求出了“体重”(y)关于“身高”(x)的回归方程,则该回归方程(  )
A.表示x与y之间的函数关系
B.表示x与y之间的不确定关系
C.反映x与y之间的真实关系
D.反映x与y之间的真实关系的一种最佳拟合
3.已知函数为上的偶函数,且满足,当时,,则(  )
A. B.1 C. D.2
4.已知向量,,则“”是“”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
5.若,,则实数、、的大小顺序为(  )
A. B. C. D.
6.将直线绕点逆时针旋转(为锐角,其中)后所得直线方程为(  )
A. B. C. D.
7.已知双曲线:(,)的左右焦点分别为、、A为双曲线的左顶点,以为直径的圆交双曲线的一条渐近线于、两点,且,则该双曲线的离心率为(  )
A. B. C. D.
8.已知正四面体的棱长为,用满足的动点构成的平面截正四面体,所得截面多边形的周长为(  )
A.4 B.8 C. D.
9.设为复数(i为虚数单位),下列命题正确的是(  )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
10.将函数的图象向右平移个单位长度后得到函数的图象,若是的一个单调递增区间,则(  )
A.的最小正周期为
B.在上单调递增
C.函数的最大值为1
D.方程在上有5个实数根
11.对于无穷数列,若存在常数,使得对任意的,都有不等式成立,则称数列具有性质.则下列结论正确的是(  )
A.存在公差不为0的等差数列具有性质
B.以1为首项,为公比的等比数列具有性质
C.若由数列的前项和构成的数列具有性质,则数列也具有性质
D.若数列和均具有性质,则数列也具有性质
12.已知分别为的三个内角的对边,若,,则角   .
13.已知关于的方程的两根在复平面上对应的点分别为和,若是等边三角形,则   .
14.已知正实数a,b满足,则   .
15.如图1,在边长为2的正方形中,分别为线段的中点,现将四边形折起至,得到三棱柱,如图2,记二面角的平面角为.
(1)若,求三棱柱的体积;
(2)若为线段上一点,满足,求直线与平面所成角的正弦值.
16.已知数列的前项和为,且成等差数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)已知数列是公差为2的等差数列,且.若将数列中去掉数列的项后余下的项按原顺序组成数列,求的值.
17.某电台举办有奖知识竞答比赛,选手答题规则相同.甲每道题自己有把握独立答对的概率为,若甲自己没有把握答对,则在规定时间内连线亲友团寻求帮助,其亲友团每道题能答对的概率为,假设每道题答对与否互不影响.
(1)当时,
(i)求甲答对某道题的概率;
(ii)甲答了4道题,记甲答对题目的个数为随机变量,求随机变量的分布列和数学期望;
(2)已知乙答对每道题的概率为(含亲友团),现甲乙两人各答两个问题,若甲答对题目的个数比乙答对题目的个数多的概率不低于,求甲的亲友团每道题答对的概率的最小值.
18.已知抛物线,点在抛物线上.
(1)证明:以点为切点的的切线的斜率为;
(2)过外一点(不在轴上)作的切线AB,AC,切点分别为点B,C,作平行于BC的切线,切点为点,点分别是切线与AB,AC的交点,设BC的中点为(如图所示).
(i)证明:A,D,E三点共线;
(ii)过外一点的两条切线及第三条切线(第三条切线平行于两切线切点的连线)围成的三角形叫做“切线三角形”,如.设面积为,第1次由点作切线三角形,第2次分别由点作切线三角形,并依此方法重复次,记所得所有“切线三角形”的面积之和为.判断与的大小关系并证明.
19.已知函数定义域为.若存在,对任意,当时,都有,则称为在上的“凸点”.
(1)求函数在上的最大“凸点”;
(2)若函数在上不存在“凸点”,求的取值范围;
(3)设,且.证明:在上的“凸点”个数不小于.
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】交集及其运算;对数函数的概念与表示
【解析】【解答】解:集合是函数的定义域,根据对数函数的性质,真数必须大于0,
因此:,即,
由交集的定义可知.
故答案为:D
【分析】本题考查集合的交集运算,解题关键是先根据对数函数的定义域要求求出集合B,再结合已知集合A,利用交集的定义进行求解。
2.【答案】D
【知识点】线性相关;线性回归方程
【解析】【解答】解:A:函数关系要求一个自变量对应唯一的因变量,而身高和体重之间并非严格的一一对应关系,因此回归方程不是函数关系,A错误;
B:不确定关系的表述不准确,回归方程是基于统计规律构建的、能反映变量间趋势的模型,并非单纯的“不确定关系”,B错误。
C:真实关系受个体差异、生活习惯等多种因素影响,回归方程无法完全反映真实关系,C错误。
D:回归方程是通过最小二乘法等方法,找到的最能贴合样本数据趋势的模型,是对真实关系的一种最佳拟合,D正确。
故答案为:D
【分析】本题考查线性回归方程的概念,解题关键是理解回归方程的本质,它是基于样本数据构建的模型,并非变量间确定的函数关系,也不是对真实关系的完全复刻,而是对真实关系的最佳近似拟合。
3.【答案】C
【知识点】函数的奇偶性;奇函数与偶函数的性质;函数的周期性;指数函数的概念与表示
【解析】【解答】解:由题可得,
所以2是函数的周期,且的图象关于直线对称.
当时,,
则.
故答案为:C
【分析】本题考查函数的奇偶性、周期性与对称性的综合应用,解题关键是先利用已知条件推导出函数的周期,再通过周期将自变量转化到已知解析式的区间内进行求值。
4.【答案】A
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断;平面向量共线(平行)的坐标表示
【解析】【解答】解:当时,,,
此时,,充分性成立;
当时,,即,解得或,推不出,必要性不成立.
综上,“”是“”的充分不必要条件.
故答案为:A
【分析】本题考查充分条件与必要条件的判断,解题关键是先利用向量平行的坐标表示求出参数的所有可能取值,再根据充分性和必要性的定义判断两者的推出关系。
5.【答案】D
【知识点】指数函数的单调性与特殊点;对数函数的单调性与特殊点;利用幂函数的单调性比较大小
【解析】【解答】解:由题意可得,,可得,,
因为对数函数为上的增函数,则,
幂函数在上为增函数,则,
故.
故答案为:D.
【分析】本题考查指数、对数的互化,以及利用函数单调性比较数的大小,解题关键是先分别求出a,b,c的表达式,再结合对数函数、幂函数的单调性判断它们的取值范围,进而确定大小顺序。
6.【答案】A
【知识点】直线的点斜式方程
【解析】【解答】解:设直线的倾斜角为,所求直线倾斜角为α,
又为锐角,其中,所以,则,
即,故直线方程为.
故答案为:A
【分析】本题考查直线旋转后的方程求解,解题关键是先求出原直线的倾斜角与旋转角的正切值,再利用两角和的正切公式求出旋转后直线的斜率,最后结合点斜式写出直线方程。
7.【答案】C
【知识点】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:易知为直径的圆的方程为,不妨设双曲线的渐近线为,
设点,则,
联立,解得或,则,,
因为为双曲线的左顶点,则,
所以,,,
在中,,由余弦定理得,
即,
即,
则,所以,则,
即,所以,则.
故答案为:C.
【分析】易知以为直径的圆的方程为,不妨设双曲线的渐近线为,设,则,求出点P,Q的坐标,得出,,根据,再利用余弦定理求出,之间的关系,即可求得双曲线的离心率.
8.【答案】C
【知识点】空间直角坐标系;空间中两点间的距离公式;棱锥的结构特征
【解析】【解答】解:将正四面体补全为正方体,则正方体棱长为4,
以点为坐标原点,建立空间直角坐标系,如图所示:
则,
设,则

所以,即点构成的平面截正四面体所得的截面为正方形,边长为,
故截面周长为.
故答案为:C
【分析】本题考查空间中动点轨迹与正四面体截面问题,解题关键是通过建立空间直角坐标系,利用距离公式化简条件得到动点所在平面,再确定该平面截正四面体所得截面的形状,进而计算其周长。
9.【答案】A,C
【知识点】复数的基本概念;复数代数形式的混合运算;复数的模
【解析】【解答】A:若复数,则其虚部为,设,其共轭复数,因此,故A正确;
B:举反例,取,则,但,故B错误;
C:由得,在复数范围内解得,故C正确;
D:由,化简得,其模,不等于,故D错误。
故答案为:AC。
【分析】A:实数的共轭复数等于其本身,这是共轭复数的基本性质;
B:复数的平方为实数,不代表复数本身是实数(例如纯虚数的平方为负实数);
C:方程在复数范围内的解为,这是虚数单位的定义;
D:通过复数除法运算求出,再根据复数模的定义计算其模,判断结果是否正确。
10.【答案】A,B,D
【知识点】含三角函数的复合函数的周期;正弦函数的性质;函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换;含三角函数的复合函数的值域与最值
【解析】【解答】解:首先根据平移规则求的解析式:函数的图象向右平移个单位长度后,
已知是的一个单调递增区间,其长度为,恰好为的半个最小正周期,因此区间端点对应的最小值点,即,
解得,结合,得,故
A:的最小正周期,故A正确;
B:当时,,函数在上单调递增,故在上单调递增,B正确;
C:,
故的最大值为,C错误;
D:对方程,即 ,
得或,
当时,,
,且有两个解,
所以方程在上有5个实数根,D正确.
故答案为:ABD。
【分析】A:利用三角函数周期公式计算,验证周期是否正确;
B:先求内层函数的取值范围,再结合正弦函数的单调性判断原函数的增减区间;
C:先化简,再对进行三角恒等变换,转化为的形式求最大值;
D:通过换元法将方程转化为二次方程求解,再结合正弦函数在给定区间内的图象判断解的个数。
11.【答案】B,C,D
【知识点】等比数列概念与表示;数列的求和;数列与不等式的综合
【解析】【解答】解:设,,
A:若是公差的等差数列,则 ,因此 ,
当时, ,不存在满足条件的,A错误;
B:等比数列的通项公式为, ,则: ,
, 右侧为常数,取即满足条件,B正确;
C:若 具有性质,则存在,对任意有,,
对由三角不等式放缩: ,
存在常数 满足条件,C正确;
D:若 都具有性质,则二者一定有界:, (为常数),
对 的差放缩 ,
求和得:,右侧为常数,满足性质,D正确.
故答案为:BCD
【分析】本题是数列新定义题,核心是理解“性质P”:数列相邻项差的绝对值之和存在上界,
解题思路是根据定义,对每个选项逐一分析其差的绝对值之和是否有界:
A:公差非零的等差数列,相邻差的绝对值和会随线性增长,无界;
B:的等比数列,相邻差的绝对值和可通过等比数列求和公式证明有界;
C:由前项和具有性质P,推导出原数列的差的绝对值和有界;
D:利用性质P数列必有界的特点,结合不等式放缩,证明的差的绝对值和有界。
12.【答案】
【知识点】解三角形
【解析】【解答】解:在中,因为,,
所以由正弦定理得,
又,所以或,
在中,由,所以,所以.
故答案为:
【分析】本题考查正弦定理在解三角形中的应用,解题关键是先利用正弦定理求出sinB的值,再结合“大边对大角”的性质排除不符合条件的解,从而确定角B的大小。
13.【答案】
【知识点】复数在复平面中的表示;方程在复数范围内的解集
【解析】【解答】解:根据题意,设方程的两虚根为,,为实数,
方程的两根在复平面上对应的点分别为和,轴,
又因为是等边三角形,高为2,
则,解得,
则,
所以,则.
故答案为:.
【分析】由题意可知方程的两根应为虚根,可设方程的两复根为,,再根据已知条件和复数的几何意义以及等边三角形的性质、三角函数的定义,从而得出b的值,从而得出两复数根,进而得出的值,则得出a的值.
14.【答案】
【知识点】指数式与对数式的互化;利用导数研究函数最大(小)值
【解析】【解答】解: 设 ,求导得 ,
因此:在单调递减,在 单调递增,最小值为 ,
原等式右边整理为 ,求导得 ,
因此:在 单调递增,在 单调递减,最大值为 ,
原等式即为,而 ,,等号成立当且仅当: ,
故 .
故答案为:
【分析】本题考查利用导数研究函数的最值,解题关键是构造两个函数,分别分析它们的单调性与最值,利用最值相等的条件求出a,b的值,进而计算ab。
15.【答案】(1)解:由折叠性质可知:,,
因此 就是二面角的平面角,即 ,
三棱柱为直三棱柱,
原正方形边长为2,为中点,故, .
当 时,,,
,侧棱长为高,
因此三棱柱的体积 .
(2)解:建立空间直角坐标系:以为原点,为轴,为轴,垂直平面向上为轴,
各点坐标为 ,,,,
设 , ,,
由得 ,解得,即,
因此,
,,设平面的法向量为,
由,取得,
, ,
设直线与平面所成角为,由线面角公式得 .
【知识点】用空间向量研究直线与平面所成的角;柱体的体积公式及应用;锥体的体积公式及应用
【解析】【分析】(1) 当二面角 时,先求底面三角形 的面积,再结合高 计算三棱柱体积;
(2) 当 时,建立空间直角坐标系,由 确定点 的坐标,再求平面 的法向量,最后利用线面角公式计算直线 与平面 所成角的正弦值。
(1)由折叠性质可知:,,
因此 就是二面角的平面角,即 ,
三棱柱为直三棱柱,
原正方形边长为2,为中点,故, .
当 时,,,
,侧棱长为高,
因此三棱柱的体积 .
(2)建立空间直角坐标系:以为原点,为轴,为轴,垂直平面向上为轴,
各点坐标为 ,,,,
设 , ,,
由得 ,解得,即,
因此,
,,设平面的法向量为,
由,取得,
, ,
设直线与平面所成角为,由线面角公式得 .
16.【答案】(1)解:由等差数列性质得:①,
当时, ,解得,
当时,有:②,
①-②得: ,
整理得: ,
因此是首项为,公比为2的等比数列,
故 .
(2)解:设,代入得: ,
因此,是首项为,公差为的等差数列,
令,即,得,为正整数,
故所有的 都在中(小于,不在中),
要得到的前30项,即从前项中去掉个属于的项,满足,
去掉的项为 ,共个(,故不在的前35项中),
故,即的前30项和等于前35项和减去5个 的和,
前35项和:,
去掉的5个的和:,
因此.
【知识点】等差数列的通项公式;等比数列的通项公式;数列的求和
【解析】【分析】(1) 利用等差中项性质及 与 的递推关系,构造等比数列求解通项公式;
(2) 先求等差数列 的通项,再找出 中属于 的项,通过分组求和计算 前30项的和。
(1)由等差数列性质得:①,
当时, ,解得,
当时,有:②,
①-②得: ,
整理得: ,
因此是首项为,公比为2的等比数列,
故 .
(2)设,代入得: ,
因此,是首项为,公差为的等差数列,
令,即,得,为正整数,
故所有的 都在中(小于,不在中),
要得到的前30项,即从前项中去掉个属于的项,满足,
去掉的项为 ,共个(,故不在的前35项中),
故,即的前30项和等于前35项和减去5个 的和,
前35项和:,
去掉的5个的和:,
因此.
17.【答案】(1)(i)解:记事件A为“甲答对了某道题”,则.
(ii)解:由题意得,,
随机变量的分布列为:
0 1 2 3 4

(2)解:由(1)知,设,
由题意得,,解得,
即,解得,故的最小值为
【知识点】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
【解析】【分析】(1)(i) 利用全概率公式,分“自己答对”和“没把握时亲友团答对”两种情况求甲答对某道题的概率;
(ii) 甲答对题目的个数服从二项分布,根据二项分布公式求分布列和数学期望;
(2) 先求出甲答对每道题的概率表达式,再根据“甲答对题目个数比乙多的概率不低于”列不等式,求解p的最小值。
(1)(i)记事件A为“甲答对了某道题”,则.
(ii)由题意得,,
随机变量的分布列为:
0 1 2 3 4

(2)由(1)知,设,
由题意得,,解得,
即,解得,故的最小值为
18.【答案】(1)证明:,则以为切点的的切线斜率存在且不为,
设为.
由于该直线和有唯一公共点,
故联立后的方程组只有唯一解.
从而将第一个方程代入第二个,得到的方程只有唯一解.
此方程展开即为,从而,所以,
即以点为切点的的切线的斜率为.
(2)(i)证明:设,则,
由(1)可知在处的切线分别是和,
联立两直线方程解得,
所以,由于不在轴上,所以,
故,
所以的纵坐标为,从而,
而,在外,在上,
所以直线的方程是.
因为的中点为,所以,
所以直线的方程为,
故三点共线.
(ii)证明:,理由如下:
设,由(i)可知,
由点确定的切线三角形的面积为,
即后一个切线三角形的面积是前一个切线三角形面积的,
由此继续下去,可得
.
【知识点】导数的几何意义;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) 设出以点 为切点的切线方程,与抛物线方程联立,利用判别式为零证明切线斜率为 ;
(2)(i) 先求出切线 、 的方程,联立得点 坐标,再求出 、 坐标,通过证明直线 、 方程相同,说明三点共线;
(ii) 先得出各“切线三角形”的面积构成等比数列,再用等比数列求和公式证明 。
(1),则以为切点的的切线斜率存在且不为,
设为.
由于该直线和有唯一公共点,
故联立后的方程组只有唯一解.
从而将第一个方程代入第二个,得到的方程只有唯一解.
此方程展开即为,从而,所以,
即以点为切点的的切线的斜率为.
(2)(i)设,则,
由(1)可知在处的切线分别是和,
联立两直线方程解得,
所以,由于不在轴上,所以,
故,
所以的纵坐标为,从而,
而,在外,在上,
所以直线的方程是.
因为的中点为,所以,
所以直线的方程为,
故三点共线.
(ii).
设,由(i)可知,
由点确定的切线三角形的面积为,
即后一个切线三角形的面积是前一个切线三角形面积的,
由此继续下去,可得
.
19.【答案】(1)解:设 ,则 ,
当或时,,单调递增;
当时, ,单调递减,
又 ,所以在 上最大值为,
所以都满足,所以函数在上最大的“凸点”为5.
(2)解:因为函数 在上不存在“凸点”,所以在上恒成立,,令,,
则 ,
当时,恒成立,故在上单调递减,
则 ,
故在上单调递减,此时,符合要求.
当时,令,则,
(i),即时,,即在上单调递增,
则,即在上单调递增,有,不符合要求,故舍去;
(ii)当,即时,恒成立,故在上单调递减,
则,故在上单调递减,此时,符合要求;
(iii)当,即时,若,,若,,
即在上单调递减,在上单调递增,
则若需恒成立,有 ,解得,因为,
且,即时,符合要求,
综上所述.
(3)证明:若在上的“凸点”个数为0,则,符合要求;若在上的“凸点”个数为,令在上的“凸点”分别为
其中,,,
若,则若,由,则,即,
若,由题意,,,故,
即,又,故,符合要求;
若,则, ,
由,则,
若,即,则 ,
若,由题意,,且,
又,故 ,
即,,,,
即有 ,即,
由 ,故,又,故,
即在上的“凸点”个数不小于.
【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
【解析】【分析】(1) 先求函数导数,判断单调性,找到区间最大值点,从而确定最大“凸点”;
(2) 函数在区间上不存在“凸点”,即 恒成立,通过求导分析单调性,分情况讨论参数 的取值范围;
(3) 用数学归纳或递推分析,结合“凸点”定义与条件 ,证明“凸点”个数不小于 。
(1)设 ,则 ,
当或时,,单调递增;
当时, ,单调递减,
又 ,所以在 上最大值为,
所以都满足,所以函数在上最大的“凸点”为5.
(2)因为函数 在上不存在“凸点”,所以在上恒成立,,令,
则 ,
当时,恒成立,故在上单调递减,则 ,
故在上单调递减,此时,符合要求.
当时,令,则,
(i),即时,,即在上单调递增,
则,即在上单调递增,有,不符合要求,故舍去;
(ii)当,即时,恒成立,故在上单调递减,
则,故在上单调递减,此时,符合要求;
(iii)当,即时,若,,若,,
即在上单调递减,在上单调递增,
则若需恒成立,有 ,解得,因为,
且,即时,符合要求,
综上所述.
(3)若在上的“凸点”个数为0,则,符合要求;
若在上的“凸点”个数为,令在上的“凸点”分别为
其中,,,
若,则若,由,则,即,
若,由题意,,,故,
即,又,故,符合要求;
若,则, ,
由,则,
若,即,则 ,
若,由题意,,且,
又,故 ,
即,,,,
即有 ,即,
由 ,故,又,故,
即在上的“凸点”个数不小于.
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