【精品解析】【高考真题】2026年普通高等学校招生全国统一考试数学试题北京卷(网传)

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【高考真题】2026年普通高等学校招生全国统一考试数学试题北京卷(网传)
一、单项选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项。
1.已知集合M={x|-1A.(2,3) B. C. D.
【答案】B
【知识点】并集及其运算
【解析】【解答】解:集合,则.
故答案为:B.
【分析】根据集合的并集运算求解即可.
2.已知,则(  )
A. B.i C.2 D.8
【答案】A
【知识点】复数代数形式的加减运算;复数的模
【解析】【解答】解:由,可得,
则.
故答案为:A.
【分析】根据复数代数形式的加法运算,结合复数的模长公式求解即可.
3.已知双曲线的一条渐近线为则a=(  )
A.2 B.3 C.4 D.9
【答案】B
【知识点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】解:易知双曲线为的渐近线为,
因为渐近线为,且,所以.
故答案为:B.
【分析】易知双曲线的渐近线方程,结合题意求解即可.
4.在的展开式中,x2的系数为280,则a=(  )
A.2 B.-2 C. D.±2
【答案】A
【知识点】二项式定理;二项展开式的通项
【解析】【解答】解:展开式的通项,,
令,解得,则项的系数为,
由题意可得,则,即,解得.
故答案为:A.
【分析】写出展开式的通项,令,求得项的系数,结合题意求解即可.
5.下列函数中,既是奇函数,又在其定义域内单调递增的是(  )
A. B.f(x)=sinx
C.f(x)=-x3 D.
【答案】D
【知识点】函数单调性的判断与证明;函数的奇偶性
【解析】【解答】解:A、函数定义域为,则,函数为偶函数,故A错误;
B、函数定义域为,且为奇函数,但在定义域上不单调递增,故B错误;
C、函数定义域为,则,即函数为奇函数,
但函数单调递减,故C错误;
D、要使函数有意义,则,解得,
,为奇函数,
因为和是增函数,所以为增函数,
则函数单调递增,故D正确.
故答案为:D.
【分析】先求定义域,再根据奇偶性的定义以及单调性逐项分析判断即可.
6.已知向量满足则的最大值为(  )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【知识点】向量的模;平面向量数量积的坐标表示、模、夹角;相反向量
【解析】【解答】解:向量,则,
因为,所以,
所以当反向时,取最大值为4.
故答案为:D.
【分析】利用向量模的坐标运算求得,由结合,利用向量的三角不等式求解即可.
7.设数列{an},{bn},命题P:存在常数M,使对一切n成立;命题对一切n成立。则P是Q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;数列与不等式的综合
【解析】【解答】解:数列,是无穷数列,
当存在常数,使成立,则,,
显然成立,当,时,满足,即充分性成立;
假设存在常数,使成立,
当时,,,
此时,需同时“不小于无限增大的”和“不大于无限增大的”,
但不存在这样的固定常数,则当时,无法必然推出“存在常数”,即必要性不成立,
故“存在常数,使”是“”的充分不必要条件.
故答案为:A.
【分析】由题意,根据数列的性质,结合充分、必要条件的定义判断即可.
8.已知f(x)=sin(x+φ)(0≤φ<2π)。将f(x)的图象向右平移3φ个单位得g(x),若g(x)的图象与f(x)的图象关于x轴对称,则满足条件的φ的个数为(  )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【知识点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换;函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质
【解析】【解答】解:由题意可得,
因为与的图像关于轴对称,所以恒成立,
即,分两种情形讨论:
①、,对任意不恒成立,舍去;
②、,
化简得,即,
由,得,
对应,则的取值个数为3个.
故答案为:C.
【分析】根据三角函数图象的平移可得平移后的函数为,与关于轴对称可知函数值互为相反数,分和讨论,确定的取值个数.
9.某校组织高一、高二年级学生分别前往甲、乙两地研学。记高一去甲、去乙的人数为p,q,高二去甲、去乙的人数为r,s。已知p+q>r+s且p+r>q+s。下列关于人数的判断中一定正确的是(  )
A.去甲的高一学生多于去乙的高二学生
B.去甲的高一学生不多于去乙的高二学生
C.去乙的高一学生多于去甲的高二学生
D.以上都不能确定
【答案】A
【知识点】不等关系与不等式
【解析】【解答】解:由题意可得:高一总人数:,高二总人数,
前往甲地的学生人数:,前往乙地的学生人数:,
由,根据不等式的性质,两侧分别相加并化简可得,
则高一学生去甲地的人数多于高二学生去乙地的人数.
故答案为:A.
【分析】由题意可得:高一总人数:,高二总人数,前往甲地的学生人数:,前往乙地的学生人数:,建立不等关系,结合不等式的形式求解判断即可.
10.平面内A,B两点固定,AB=4。点D在以A为圆心、半径1的圆上(AD=1),点C满足CD=3,BC=。则cos∠ABC的取值范围为(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】余弦定理的应用
【解析】【解答】解:如图所示:
由,可得,即,
在中,,
则,
即的范围为.
故答案为:B.
【分析】由题意作出图形,根据边长关系求得,再在中,利用余弦定理求解范围即可.
二、填空题(本题共5小题,每小题5分,共25分。)
11.若直线ax+y=0与圆相切,则a=   .
【答案】0
【知识点】直线与圆的位置关系
【解析】【解答】解:易知圆的圆心为,半径,
因为直线与圆相切,所以,解得.
故答案为:.
【分析】易知圆心和半径,由直线和圆相切,利用点到直线的距离等于半径列式求解即可.
12.等差数列{an}的前n项和为Sn,满足且对任意n有则a1的一个可能取值为   
【答案】9(答案不唯一)
【知识点】等差数列的通项公式;等差数列的前n项和;数列与函数的综合;数列与不等式的综合
【解析】【解答】解:设等差数列的公差为,首项为,
由,可得,整理得,
即,解得,
因为 ,等差数列为递减数列,且恒成立,
所以 为前项和的最大值,即数列前项非负,第项及以后非正,即 ,
代入通项公式得,解得,
取即为符合条件的一个取值.
故答案为:9(答案不唯一).
【分析】设等差数列的公差为,首项为,由题意,利用等差数列前项和公式与通项公式列方程求的d的值,再由恒成立可知为前项和的最大值,结合数列的单调性得到且,代入公差解不等式即可得到的取值范围.
13.声压级y(单位:dB的某刻度)与频率f(Hz)满足若lg2≤y<3lg2,则f的取值范围为   
【答案】
【知识点】对数函数的图象与性质;指、对数不等式的解法
【解析】【解答】解:由题意可得:,
则,解得,即的取值范围为.
故答案为:.
【分析】根据对数函数的单调性,解对数不等式即可得的取值范围.
14.三棱锥A-BCD中,则其底面BCD的面积为   ,体积为   .
【答案】;
【知识点】棱柱、棱锥、棱台的体积;正弦定理;余弦定理;锥体的体积公式及应用
【解析】【解答】解:中,,,
取中点,连接,如图所示:
易知,,
在中,,
则;
由,可得点在底面上的投影为的外心,
在中,由余弦定理得,则,
由正弦定理,的外接圆半径,
则高,
三棱锥的体积,
综上,底面面积为,体积为.
故答案为:.
【分析】取中点,连接,易知,,在中,利用勾股定理求得,再利用三角形面积公式求面积即可;由,可知点在底面上的投影为的外心,利用余弦定理求得,再根据正弦定理求得外接圆的半径,利用勾股定理求三棱锥的高,最后根据棱锥的体积公式求解即可.
15.设c∈R,函数给出下列四个论断:
①f(x)在(-1,1]上既有最小值又有最大值;
②当c=0时,f(x)=1有3个解;
③当c=1,x∈(1,2]时,f(x)有最大值;
④当c>0时,f(x)与y=c有4个交点。
其中正确论断的序号是   .
【答案】①②③④
【知识点】函数的最大(小)值;函数的奇偶性;函数的图象;利用导数研究函数的单调性;函数零点存在定理
【解析】【解答】解:①、令定义域为,
,即函数为偶函数,
,,
令,,
则函数单调递增,
因为,
所以当时,,当时,,
函数在上单调递减,在上单调递增,
在处取最小值,且,
在中,
,为偶函数,
当在内有零点时,
即,,使得,
此时在,上单调递减,在,上单调递增,
,,,
因为,所以,
在和处取最小值,,
在处取最大值,
当在内无零点时,,
在上单调递增,在上单调递减,
所以在处取得最小值,且,
在处取得最大值,,故①正确;
② 、同①可得推广结论,
在中,,
,为偶函数,
即,,使得,,
此时在,上单调递减,在,上单调递增,
∴在和处取极小值,
当时,,,,
∵在上单调递减,,
∴,使得,
∵在上单调递增,,
∴,使得,
∴当时,,
∴,有3解,故②正确;
③、当时,,,,
由①可得,在上单调递增,
∵,,
∴,使得,
∴在中,,
此时在上单调递减,在上单调递增,
∴在处取最大值,故③正确;
④、由③可得,在中,,
此时在,上单调递减,在,上单调递增,
在中,,
,开口向上,所以函数,即恒成立,
所以,在下方,
因为,所以在轴上方,
此时与有4个交点,故④正确.
故答案为:①②③④.
【分析】构造函数求定义域,判断函数的奇偶性,求导,利用导数判断其单调性,求出的奇偶性,分在内有零点和在内无零点两种情况讨论,即可判断① ;求出在取任意实数的单调性,结合零点存在性定理即可求出时的值,即可判断②;求出在上的单调性,即可判断③;求出,结合单调性即可得出与直线的交点个数,即可判断④.
三、解答题(本题共6小题,共85分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。)
16.已知函数,f(x)的最小正周期为π,且
(1)求ω,φ的值;
(2)求f(x)的单调递减区间.
【答案】(1)解:函数,
因为的最小正周期为,,所以,所以,
因为,所以,所以,,所以,
则;
(2)解:由(1)可得函数,
令,解得,,
则单调递减区间为
【知识点】两角和与差的正弦公式;含三角函数的复合函数的周期;正弦函数的性质
【解析】【分析】(1)先利用辅助角公式化简函数可得,再利用正弦型函数周期公式列方程求,再由列式求即可;
(2)由(1)的解析式,利用整体法,结合正弦型函数的性质求解即可.
17.现从全校学生中随机抽取200人统计某项体能指标,数据按区间[81,94]、(94,107]、(107,120]、(12分组,频数依次为40,60,60,32,8。每个学生指标相互独立。
(1)估计该指标不超过120的概率;
(2)将指标≥120记为“偏高”,≤94记为“偏低”,其余为“正常”。用频率估计概率,从全体学生中独立随机抽取4人,求恰有2人“偏高”且2人“偏低”的概率;
(3)若把每组数据分别用其区间的左端点、中点、右端点代表,所得三组数据的方差分别记为,试比较其大小并说明理由.
【答案】(1)解:由已知样本中数学成绩低于分的频率为,
所以数学成绩低于分的概率为;
(2)解:易知从学校随机抽取一人,该学生成绩“偏高”的概率为,“偏低”的概率为,
则从学校随机抽取人,恰有2人“偏高”且2人“偏低”的概率概率为;
(3)解:每组数据取左端的值记为,中间的值记为,右端的值记为,,
易知,,,,,
,,,,,
,,,,,
易知,,,

则.
【知识点】众数、中位数、平均数;极差、方差与标准差;相互独立事件的概率乘法公式;古典概型及其概率计算公式
【解析】【分析】(1)计算样本中数学成绩低于分的频率,再利用频率估计概率即可;
(2)由题意,先分别求学生成绩“偏高”和“偏低”的概率,再根据独立事件概率乘法公式求解即可;
(3)每组数据取左端的值记为,中间的值记为,右端的值记为,,分别求平均数和方差,比较大小判断即可.
18.如图,直三棱柱中,E,D分别为A1B1,AC的中点。
(1)求证:DE∥平面BB1C1C;
(2)点P在平面A1B1C1内,且.,再从条件①、条件②、条件③中选择一个作为已知,使得P唯一确定,求平面PAD与平面PDE的夹角的余弦值。
①PA=PD;②PA⊥BC;③BB1∥平面PDE。
(注:如果选择条件①、条件②、条件③分别解答,按第一个解答计分。).
【答案】(1)解:以为坐标原点,分别为轴,建立空间直角坐标系,如图所示:
则,,,,,,
且,,
可得,,,
设平面的法向量为,则,
令,则,,可得,
因为,所以,
又因为平面,所以平面;
(2)由(1)可知,则,
若选①:设,
因为,则,解得,即,
则,,
设平面的法向量为,则,
令,则,,可得,
因为平面平面,可知平面的法向量为,
则,
所以平面与平面的夹角余弦值为;
若选②:设,则,
因为,则,解得,即,
则,,
设平面的法向量为,则,
令,则,,可得,
因为平面平面,可知平面的法向量为,
则,
所以平面与平面的夹角余弦值为;
若选③:由(1)可知:平面平面,
因为,平面即为平面,即平面平面,
可得平面,此时点不唯一,不合题意.
【知识点】用空间向量研究直线与平面的位置关系;用空间向量研究二面角
【解析】【分析】(1)以为坐标原点,分别为轴,建立空间直角坐标系,利用空间向量法证明线面平行即可;
(2)若选①:设,根据题意可得,利用空间向量法求面面夹角即可;
若选②:设,根据题意可得,利用空间向量法求面面夹角即可;
若选③:根据平面平面分析可知点不唯一,不合题意.
19.已知椭圆的一个顶点是(2,0),离心率为
(1)求E的方程;
(2)过点A(1,1)作斜率为k(k≠±1)的直线交E于B,C两点。设D为B关于直线y=x的对称点,直线DC交y=x于点Q。若求k的值.
【答案】(1)解:易知,由离心率,可得,解得,
则椭圆的方程为;
(2)解:由题意可得,设、,
由关于直线对称的点为,则,
联立,消去整理可得,
由,可得在椭圆内部,则恒成立,
由韦达定理可得、,
则,

直线,联立,
则,即,
整理得,即,
点到直线的距离,点到直线的距离,
又,则,,


即有,若,则,无解,不符;
则,有,解得;
故.
【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)易知,由离心率求得b,即可得椭圆的方程;
(2)利用点斜式可得直线,联立直线与曲线方程,利用韦达定理,结合题目所给条件计算可得点、点坐标,再利用点到直线距离公式与两点间距离公式可表示出与,结合题目所给条件与韦达定理计算即可.
20.已知函数其中。曲线y=f(x)在点(-1,f(-1))处的切线方程为
(1)求m,n的值;
(2)求证:f(x)有两个极值点;
(3)当k>0时,讨论直线y=kx-1与曲线y=f(x)的公共点个数.
【答案】(1)解:函数的定义域为,,
由题意可得则,,
因为,所以;
(2)解:由(1)得,则,
令,则,
令,解得,
则当时,,当时,,
故在上单调递增,在上单调递减,
又,
,,
故存在,使得,且有,
则当时,,当时,,
故在、上单调递减,在上单调递增,
故有两个极值点;
(3)解:令,则,
令,则,
若,则恒成立(不恒为零),
故在上单调递减,又,
当时,,故在上有唯一零点,
即与有唯一交点;
若时,有两个实根,
设这两个实根分别为、,且,则、,
则当时,,当时,,
故在、上单调递减,在上单调递增,
故为的极小值,为的极大值,且,
由,则,


由,则,
则有、,
故,则,
又时,,故在上存在唯一零点,
即与有唯一交点;
综上所述:与交点个数为.
【知识点】导数的几何意义;利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数的极值;函数零点存在定理
【解析】【分析】(1)求函数的定义域,再求导,利用导数的几何意义列式求解即可;
(2)由(1)得,求导可得,
令,利用导数研究函数单调性,确定变号零点个数,即可得极值点个数;
(3)令,变形可得,
构造函数,求导,利用导数计算可得,再分及进行讨论,当,结合(2)中所得可得在上单调递减,结合零点存在性定理即可得在上零点个数,即可得与交点个数;
当时,可得有两个实根,分别设为、,且,则得单调性,计算可得、,结合零点存在性定理即可得在上零点个数,从而确定与交点个数即可.
21.给定正整数m,n(m,n≥3),设是一个m行n列的数表,其中{1,2,…,m},j∈{1,2,…,n})。若对任意行标k≠p、列标l≠q,当(时,都有则称数表A具有性质P。
(1)判断下列两个数表是否具有性质.
(2)在所有具有性质P的5×4数表中,1的个数最多是多少
(3)若且数表A具有性质P,证明:对任意i,都有
【答案】(1)解:数表,只有两行,行距只能为,要满足|行距列距|,列距只能为,
取第、行和第、列,四个顶点之和为,则不具有性质;
数表,当行距为时,列距只能为;当行距为时,不存在符合条件的列距,
则只需检验相邻两行与第、列组成的两个矩形,
第、行对应的四个顶点之和为,
第、行对应的四个顶点之和为,
则具有性质;
(2)解:设第行元素之和为,
先考察第行与第行,
令,
对,第、行的行距为,第、列的列距为,由性质得,
因此 从而,
同理,考察第行与第行,可得,
所以整个数阵所有元素之和为,
设数阵中的个数为,
数阵中共有个数,因此的个数为,从而,解得,
下面说明可以达到,
取,
该数阵中共有个,
对于的数阵,可能的行距、列距组合只有,
当行距、列距为时,相邻两行第、列的四个数之和均为;
当行距、列距为时,第、行以及第、行对应各列的元素之和均为;
当行距、列距为时,第、行与相距的两列组成的四个数之和也为,
所以该数阵具有性质,且的个数为,
因此,的个数最多为12;
(3)证明:由题意可得:性质中的四个数都属于,且四个数的和为,所以其中恰有两个和两个,
对任意满足性质下标条件的四个位置,都有①,
对,,令,
先取行距为、列距为的矩形,
由①,对及,有,
由于,所以②,
下面比较第行与第行的值,
对,取第、行和第、列,
此时行距为,列距为,由①得,
由②知,故③,
令,
则由③得,所以,
再取第、行和第、列,
此时行距为,列距为,由①得即,
由于且,所以,
从而④,
同理,取第、行和相距的两列,再取第、行和相距的两列,可得⑤,
结合②、④、⑤,可知对于每个,都有⑥,
当时,由,显然有,
当时,由⑥,由中间因子均成对出现,且,有,
再由⑥,,两边同乘,结合,可得,
命题得证.
【知识点】矩阵的应用
【解析】【分析】(1)根据数表,选取符合要求的四元组代入验证,判断是否具有性质;
(2)由性质的和约束推导行列符号的等价乘积约束,确定每行1的最大可行数量,结合行之间的符号交替规律计算总1的个数的上界,构造符合条件的实例证明上界可达;
(3)利用性质的乘积等价性质,结合的初始条件,先验证差为2的下标组合,再通过递推推广到所有下标,完成证明.
1 / 1【高考真题】2026年普通高等学校招生全国统一考试数学试题北京卷(网传)
一、单项选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项。
1.已知集合M={x|-1A.(2,3) B. C. D.
2.已知,则(  )
A. B.i C.2 D.8
3.已知双曲线的一条渐近线为则a=(  )
A.2 B.3 C.4 D.9
4.在的展开式中,x2的系数为280,则a=(  )
A.2 B.-2 C. D.±2
5.下列函数中,既是奇函数,又在其定义域内单调递增的是(  )
A. B.f(x)=sinx
C.f(x)=-x3 D.
6.已知向量满足则的最大值为(  )
A.1 B.2 C.3 D.4
7.设数列{an},{bn},命题P:存在常数M,使对一切n成立;命题对一切n成立。则P是Q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
8.已知f(x)=sin(x+φ)(0≤φ<2π)。将f(x)的图象向右平移3φ个单位得g(x),若g(x)的图象与f(x)的图象关于x轴对称,则满足条件的φ的个数为(  )
A.1 B.2 C.3 D.4
9.某校组织高一、高二年级学生分别前往甲、乙两地研学。记高一去甲、去乙的人数为p,q,高二去甲、去乙的人数为r,s。已知p+q>r+s且p+r>q+s。下列关于人数的判断中一定正确的是(  )
A.去甲的高一学生多于去乙的高二学生
B.去甲的高一学生不多于去乙的高二学生
C.去乙的高一学生多于去甲的高二学生
D.以上都不能确定
10.平面内A,B两点固定,AB=4。点D在以A为圆心、半径1的圆上(AD=1),点C满足CD=3,BC=。则cos∠ABC的取值范围为(  )
A. B. C. D.
二、填空题(本题共5小题,每小题5分,共25分。)
11.若直线ax+y=0与圆相切,则a=   .
12.等差数列{an}的前n项和为Sn,满足且对任意n有则a1的一个可能取值为   
13.声压级y(单位:dB的某刻度)与频率f(Hz)满足若lg2≤y<3lg2,则f的取值范围为   
14.三棱锥A-BCD中,则其底面BCD的面积为   ,体积为   .
15.设c∈R,函数给出下列四个论断:
①f(x)在(-1,1]上既有最小值又有最大值;
②当c=0时,f(x)=1有3个解;
③当c=1,x∈(1,2]时,f(x)有最大值;
④当c>0时,f(x)与y=c有4个交点。
其中正确论断的序号是   .
三、解答题(本题共6小题,共85分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。)
16.已知函数,f(x)的最小正周期为π,且
(1)求ω,φ的值;
(2)求f(x)的单调递减区间.
17.现从全校学生中随机抽取200人统计某项体能指标,数据按区间[81,94]、(94,107]、(107,120]、(12分组,频数依次为40,60,60,32,8。每个学生指标相互独立。
(1)估计该指标不超过120的概率;
(2)将指标≥120记为“偏高”,≤94记为“偏低”,其余为“正常”。用频率估计概率,从全体学生中独立随机抽取4人,求恰有2人“偏高”且2人“偏低”的概率;
(3)若把每组数据分别用其区间的左端点、中点、右端点代表,所得三组数据的方差分别记为,试比较其大小并说明理由.
18.如图,直三棱柱中,E,D分别为A1B1,AC的中点。
(1)求证:DE∥平面BB1C1C;
(2)点P在平面A1B1C1内,且.,再从条件①、条件②、条件③中选择一个作为已知,使得P唯一确定,求平面PAD与平面PDE的夹角的余弦值。
①PA=PD;②PA⊥BC;③BB1∥平面PDE。
(注:如果选择条件①、条件②、条件③分别解答,按第一个解答计分。).
19.已知椭圆的一个顶点是(2,0),离心率为
(1)求E的方程;
(2)过点A(1,1)作斜率为k(k≠±1)的直线交E于B,C两点。设D为B关于直线y=x的对称点,直线DC交y=x于点Q。若求k的值.
20.已知函数其中。曲线y=f(x)在点(-1,f(-1))处的切线方程为
(1)求m,n的值;
(2)求证:f(x)有两个极值点;
(3)当k>0时,讨论直线y=kx-1与曲线y=f(x)的公共点个数.
21.给定正整数m,n(m,n≥3),设是一个m行n列的数表,其中{1,2,…,m},j∈{1,2,…,n})。若对任意行标k≠p、列标l≠q,当(时,都有则称数表A具有性质P。
(1)判断下列两个数表是否具有性质.
(2)在所有具有性质P的5×4数表中,1的个数最多是多少
(3)若且数表A具有性质P,证明:对任意i,都有
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】并集及其运算
【解析】【解答】解:集合,则.
故答案为:B.
【分析】根据集合的并集运算求解即可.
2.【答案】A
【知识点】复数代数形式的加减运算;复数的模
【解析】【解答】解:由,可得,
则.
故答案为:A.
【分析】根据复数代数形式的加法运算,结合复数的模长公式求解即可.
3.【答案】B
【知识点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】解:易知双曲线为的渐近线为,
因为渐近线为,且,所以.
故答案为:B.
【分析】易知双曲线的渐近线方程,结合题意求解即可.
4.【答案】A
【知识点】二项式定理;二项展开式的通项
【解析】【解答】解:展开式的通项,,
令,解得,则项的系数为,
由题意可得,则,即,解得.
故答案为:A.
【分析】写出展开式的通项,令,求得项的系数,结合题意求解即可.
5.【答案】D
【知识点】函数单调性的判断与证明;函数的奇偶性
【解析】【解答】解:A、函数定义域为,则,函数为偶函数,故A错误;
B、函数定义域为,且为奇函数,但在定义域上不单调递增,故B错误;
C、函数定义域为,则,即函数为奇函数,
但函数单调递减,故C错误;
D、要使函数有意义,则,解得,
,为奇函数,
因为和是增函数,所以为增函数,
则函数单调递增,故D正确.
故答案为:D.
【分析】先求定义域,再根据奇偶性的定义以及单调性逐项分析判断即可.
6.【答案】D
【知识点】向量的模;平面向量数量积的坐标表示、模、夹角;相反向量
【解析】【解答】解:向量,则,
因为,所以,
所以当反向时,取最大值为4.
故答案为:D.
【分析】利用向量模的坐标运算求得,由结合,利用向量的三角不等式求解即可.
7.【答案】A
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断;数列与不等式的综合
【解析】【解答】解:数列,是无穷数列,
当存在常数,使成立,则,,
显然成立,当,时,满足,即充分性成立;
假设存在常数,使成立,
当时,,,
此时,需同时“不小于无限增大的”和“不大于无限增大的”,
但不存在这样的固定常数,则当时,无法必然推出“存在常数”,即必要性不成立,
故“存在常数,使”是“”的充分不必要条件.
故答案为:A.
【分析】由题意,根据数列的性质,结合充分、必要条件的定义判断即可.
8.【答案】C
【知识点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换;函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质
【解析】【解答】解:由题意可得,
因为与的图像关于轴对称,所以恒成立,
即,分两种情形讨论:
①、,对任意不恒成立,舍去;
②、,
化简得,即,
由,得,
对应,则的取值个数为3个.
故答案为:C.
【分析】根据三角函数图象的平移可得平移后的函数为,与关于轴对称可知函数值互为相反数,分和讨论,确定的取值个数.
9.【答案】A
【知识点】不等关系与不等式
【解析】【解答】解:由题意可得:高一总人数:,高二总人数,
前往甲地的学生人数:,前往乙地的学生人数:,
由,根据不等式的性质,两侧分别相加并化简可得,
则高一学生去甲地的人数多于高二学生去乙地的人数.
故答案为:A.
【分析】由题意可得:高一总人数:,高二总人数,前往甲地的学生人数:,前往乙地的学生人数:,建立不等关系,结合不等式的形式求解判断即可.
10.【答案】B
【知识点】余弦定理的应用
【解析】【解答】解:如图所示:
由,可得,即,
在中,,
则,
即的范围为.
故答案为:B.
【分析】由题意作出图形,根据边长关系求得,再在中,利用余弦定理求解范围即可.
11.【答案】0
【知识点】直线与圆的位置关系
【解析】【解答】解:易知圆的圆心为,半径,
因为直线与圆相切,所以,解得.
故答案为:.
【分析】易知圆心和半径,由直线和圆相切,利用点到直线的距离等于半径列式求解即可.
12.【答案】9(答案不唯一)
【知识点】等差数列的通项公式;等差数列的前n项和;数列与函数的综合;数列与不等式的综合
【解析】【解答】解:设等差数列的公差为,首项为,
由,可得,整理得,
即,解得,
因为 ,等差数列为递减数列,且恒成立,
所以 为前项和的最大值,即数列前项非负,第项及以后非正,即 ,
代入通项公式得,解得,
取即为符合条件的一个取值.
故答案为:9(答案不唯一).
【分析】设等差数列的公差为,首项为,由题意,利用等差数列前项和公式与通项公式列方程求的d的值,再由恒成立可知为前项和的最大值,结合数列的单调性得到且,代入公差解不等式即可得到的取值范围.
13.【答案】
【知识点】对数函数的图象与性质;指、对数不等式的解法
【解析】【解答】解:由题意可得:,
则,解得,即的取值范围为.
故答案为:.
【分析】根据对数函数的单调性,解对数不等式即可得的取值范围.
14.【答案】;
【知识点】棱柱、棱锥、棱台的体积;正弦定理;余弦定理;锥体的体积公式及应用
【解析】【解答】解:中,,,
取中点,连接,如图所示:
易知,,
在中,,
则;
由,可得点在底面上的投影为的外心,
在中,由余弦定理得,则,
由正弦定理,的外接圆半径,
则高,
三棱锥的体积,
综上,底面面积为,体积为.
故答案为:.
【分析】取中点,连接,易知,,在中,利用勾股定理求得,再利用三角形面积公式求面积即可;由,可知点在底面上的投影为的外心,利用余弦定理求得,再根据正弦定理求得外接圆的半径,利用勾股定理求三棱锥的高,最后根据棱锥的体积公式求解即可.
15.【答案】①②③④
【知识点】函数的最大(小)值;函数的奇偶性;函数的图象;利用导数研究函数的单调性;函数零点存在定理
【解析】【解答】解:①、令定义域为,
,即函数为偶函数,
,,
令,,
则函数单调递增,
因为,
所以当时,,当时,,
函数在上单调递减,在上单调递增,
在处取最小值,且,
在中,
,为偶函数,
当在内有零点时,
即,,使得,
此时在,上单调递减,在,上单调递增,
,,,
因为,所以,
在和处取最小值,,
在处取最大值,
当在内无零点时,,
在上单调递增,在上单调递减,
所以在处取得最小值,且,
在处取得最大值,,故①正确;
② 、同①可得推广结论,
在中,,
,为偶函数,
即,,使得,,
此时在,上单调递减,在,上单调递增,
∴在和处取极小值,
当时,,,,
∵在上单调递减,,
∴,使得,
∵在上单调递增,,
∴,使得,
∴当时,,
∴,有3解,故②正确;
③、当时,,,,
由①可得,在上单调递增,
∵,,
∴,使得,
∴在中,,
此时在上单调递减,在上单调递增,
∴在处取最大值,故③正确;
④、由③可得,在中,,
此时在,上单调递减,在,上单调递增,
在中,,
,开口向上,所以函数,即恒成立,
所以,在下方,
因为,所以在轴上方,
此时与有4个交点,故④正确.
故答案为:①②③④.
【分析】构造函数求定义域,判断函数的奇偶性,求导,利用导数判断其单调性,求出的奇偶性,分在内有零点和在内无零点两种情况讨论,即可判断① ;求出在取任意实数的单调性,结合零点存在性定理即可求出时的值,即可判断②;求出在上的单调性,即可判断③;求出,结合单调性即可得出与直线的交点个数,即可判断④.
16.【答案】(1)解:函数,
因为的最小正周期为,,所以,所以,
因为,所以,所以,,所以,
则;
(2)解:由(1)可得函数,
令,解得,,
则单调递减区间为
【知识点】两角和与差的正弦公式;含三角函数的复合函数的周期;正弦函数的性质
【解析】【分析】(1)先利用辅助角公式化简函数可得,再利用正弦型函数周期公式列方程求,再由列式求即可;
(2)由(1)的解析式,利用整体法,结合正弦型函数的性质求解即可.
17.【答案】(1)解:由已知样本中数学成绩低于分的频率为,
所以数学成绩低于分的概率为;
(2)解:易知从学校随机抽取一人,该学生成绩“偏高”的概率为,“偏低”的概率为,
则从学校随机抽取人,恰有2人“偏高”且2人“偏低”的概率概率为;
(3)解:每组数据取左端的值记为,中间的值记为,右端的值记为,,
易知,,,,,
,,,,,
,,,,,
易知,,,

则.
【知识点】众数、中位数、平均数;极差、方差与标准差;相互独立事件的概率乘法公式;古典概型及其概率计算公式
【解析】【分析】(1)计算样本中数学成绩低于分的频率,再利用频率估计概率即可;
(2)由题意,先分别求学生成绩“偏高”和“偏低”的概率,再根据独立事件概率乘法公式求解即可;
(3)每组数据取左端的值记为,中间的值记为,右端的值记为,,分别求平均数和方差,比较大小判断即可.
18.【答案】(1)解:以为坐标原点,分别为轴,建立空间直角坐标系,如图所示:
则,,,,,,
且,,
可得,,,
设平面的法向量为,则,
令,则,,可得,
因为,所以,
又因为平面,所以平面;
(2)由(1)可知,则,
若选①:设,
因为,则,解得,即,
则,,
设平面的法向量为,则,
令,则,,可得,
因为平面平面,可知平面的法向量为,
则,
所以平面与平面的夹角余弦值为;
若选②:设,则,
因为,则,解得,即,
则,,
设平面的法向量为,则,
令,则,,可得,
因为平面平面,可知平面的法向量为,
则,
所以平面与平面的夹角余弦值为;
若选③:由(1)可知:平面平面,
因为,平面即为平面,即平面平面,
可得平面,此时点不唯一,不合题意.
【知识点】用空间向量研究直线与平面的位置关系;用空间向量研究二面角
【解析】【分析】(1)以为坐标原点,分别为轴,建立空间直角坐标系,利用空间向量法证明线面平行即可;
(2)若选①:设,根据题意可得,利用空间向量法求面面夹角即可;
若选②:设,根据题意可得,利用空间向量法求面面夹角即可;
若选③:根据平面平面分析可知点不唯一,不合题意.
19.【答案】(1)解:易知,由离心率,可得,解得,
则椭圆的方程为;
(2)解:由题意可得,设、,
由关于直线对称的点为,则,
联立,消去整理可得,
由,可得在椭圆内部,则恒成立,
由韦达定理可得、,
则,

直线,联立,
则,即,
整理得,即,
点到直线的距离,点到直线的距离,
又,则,,


即有,若,则,无解,不符;
则,有,解得;
故.
【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)易知,由离心率求得b,即可得椭圆的方程;
(2)利用点斜式可得直线,联立直线与曲线方程,利用韦达定理,结合题目所给条件计算可得点、点坐标,再利用点到直线距离公式与两点间距离公式可表示出与,结合题目所给条件与韦达定理计算即可.
20.【答案】(1)解:函数的定义域为,,
由题意可得则,,
因为,所以;
(2)解:由(1)得,则,
令,则,
令,解得,
则当时,,当时,,
故在上单调递增,在上单调递减,
又,
,,
故存在,使得,且有,
则当时,,当时,,
故在、上单调递减,在上单调递增,
故有两个极值点;
(3)解:令,则,
令,则,
若,则恒成立(不恒为零),
故在上单调递减,又,
当时,,故在上有唯一零点,
即与有唯一交点;
若时,有两个实根,
设这两个实根分别为、,且,则、,
则当时,,当时,,
故在、上单调递减,在上单调递增,
故为的极小值,为的极大值,且,
由,则,


由,则,
则有、,
故,则,
又时,,故在上存在唯一零点,
即与有唯一交点;
综上所述:与交点个数为.
【知识点】导数的几何意义;利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数的极值;函数零点存在定理
【解析】【分析】(1)求函数的定义域,再求导,利用导数的几何意义列式求解即可;
(2)由(1)得,求导可得,
令,利用导数研究函数单调性,确定变号零点个数,即可得极值点个数;
(3)令,变形可得,
构造函数,求导,利用导数计算可得,再分及进行讨论,当,结合(2)中所得可得在上单调递减,结合零点存在性定理即可得在上零点个数,即可得与交点个数;
当时,可得有两个实根,分别设为、,且,则得单调性,计算可得、,结合零点存在性定理即可得在上零点个数,从而确定与交点个数即可.
21.【答案】(1)解:数表,只有两行,行距只能为,要满足|行距列距|,列距只能为,
取第、行和第、列,四个顶点之和为,则不具有性质;
数表,当行距为时,列距只能为;当行距为时,不存在符合条件的列距,
则只需检验相邻两行与第、列组成的两个矩形,
第、行对应的四个顶点之和为,
第、行对应的四个顶点之和为,
则具有性质;
(2)解:设第行元素之和为,
先考察第行与第行,
令,
对,第、行的行距为,第、列的列距为,由性质得,
因此 从而,
同理,考察第行与第行,可得,
所以整个数阵所有元素之和为,
设数阵中的个数为,
数阵中共有个数,因此的个数为,从而,解得,
下面说明可以达到,
取,
该数阵中共有个,
对于的数阵,可能的行距、列距组合只有,
当行距、列距为时,相邻两行第、列的四个数之和均为;
当行距、列距为时,第、行以及第、行对应各列的元素之和均为;
当行距、列距为时,第、行与相距的两列组成的四个数之和也为,
所以该数阵具有性质,且的个数为,
因此,的个数最多为12;
(3)证明:由题意可得:性质中的四个数都属于,且四个数的和为,所以其中恰有两个和两个,
对任意满足性质下标条件的四个位置,都有①,
对,,令,
先取行距为、列距为的矩形,
由①,对及,有,
由于,所以②,
下面比较第行与第行的值,
对,取第、行和第、列,
此时行距为,列距为,由①得,
由②知,故③,
令,
则由③得,所以,
再取第、行和第、列,
此时行距为,列距为,由①得即,
由于且,所以,
从而④,
同理,取第、行和相距的两列,再取第、行和相距的两列,可得⑤,
结合②、④、⑤,可知对于每个,都有⑥,
当时,由,显然有,
当时,由⑥,由中间因子均成对出现,且,有,
再由⑥,,两边同乘,结合,可得,
命题得证.
【知识点】矩阵的应用
【解析】【分析】(1)根据数表,选取符合要求的四元组代入验证,判断是否具有性质;
(2)由性质的和约束推导行列符号的等价乘积约束,确定每行1的最大可行数量,结合行之间的符号交替规律计算总1的个数的上界,构造符合条件的实例证明上界可达;
(3)利用性质的乘积等价性质,结合的初始条件,先验证差为2的下标组合,再通过递推推广到所有下标,完成证明.
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