2024年新高考地区数学名校地市选填压轴题好题汇编29
展开一、高考真题汇编的意义
1、增强高考考生的复习动力和信心。
2、提高高考考生的复习效率。使考生能够更好地梳理复习的重点,提高复习效率。
3、加深考生对知识点的理解和掌握。
二、高考真题汇编的内容
1、高考试题收录。高考真题汇编收录高考真题,涵盖了高考考试的各个学科。
2、答案解析。高考真题汇编提供了详细的答案解析,加深考生对知识点的理解和掌握。
3、复习指导。高考真题汇编还提供了一些复习指导,提高复习效率。
三、高考真题汇编的重要性
高考真题汇编不仅可以提高考生的复习动力和信心,增强考生的复习效率,而且还可以加深考生对知识点的理解和掌握,使考生更好地把握考试方向,为高考复习提供了有力的支持。本文介绍了高考真题汇编的意义、内容和重要性,分析了它对高考考生的重要作用,强调了它在高考复习中的重要性。
2024年新高考地区数学名校地市选填压轴题好题汇编(二十九)
一、单选题
1.(2024·广东梅州·二模)已知点F为双曲线C:的右焦点,点N在x轴上(非双曲线顶点),若对于在双曲线C上(除顶点外)任一点P,恒是锐角,则点N的横坐标的取值范围为( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【解析】由题意可得,所以,
设,,,
则,,,
由恒是锐角,得,
又,,
不等式可化为:,
整理得:,
只需,
解得.
故选:C.
2.(2024·广东·二模)已知球与圆台的上、下底面和侧面均相切,且球与圆台的体积之比为,则球与圆台的表面积之比为( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】
由题意,作出圆台的轴截面,
设圆台的上、下底面半径分别为,球的半径,
则,过A作于点,
由,得,化简得,
由球的体积公式,
圆台的体积公式,
已知球与圆台的体积之比为,则,
化简得,
则,得,
又球的表面积,圆台的表面积,
所以,
故选:D.
3.(2024·广东·二模)在平面直角坐标系中,已知圆,若等腰直角的直角边为圆的一条弦,且圆心在外,点在圆外,则四边形的面积的最大值为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】如图所示,设,则,
故,
由余弦定理得
,
故等腰直角三角形的面积为,
故四边形的面积为,
其中,,
其中,故,
则当时,取得最大值,最大值为.
故选:A
4.(2024·湖南益阳·模拟预测)已知的定义域为是的导函数,且,,则的大小关系是( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【解析】因为,即,
构造函数,则,.
将代入,得.
再构造函数,则,
易知,当时,,函数单调递增;当时,,函数单调递减,所以,
由于,所以,所以,
所以当时,,函数单调递减;
当时,,函数单调递减,所以在单调递减.
又根据单位圆可得三角不等式,又,,所以,故.
故选:C.
5.(2024·湖南益阳·模拟预测)如图所示,4个球两两外切形成的几何体,称为一个“最密堆垒”.显然,即使是“最密堆垒”,4个球之间依然存在着空隙.材料学研究发现,某种金属晶体中4个原子的“最密堆垒”的空隙中如果再嵌入一个另一种金属原子并和原来的4个原子均外切,则材料的性能会有显著性变化.记原金属晶体的原子半径为,另一种金属晶体的原子半径为,则和的关系是( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【解析】由题意知,四个金属原子的球心的连线所围成的图形为如图所示的正四面体,
设正四面体的棱长为,高为,外接球球心为,为正三角形的中心,
则必有平面且,,三点共线,
在正三角形中,易求得,
在中,由,可得,
在中,由,得,
解得,
由题意得,所以,
所以.
故选:D.
6.(2024·湖北武汉·模拟预测)若函数的最小正周期为,在区间上单调递减,且在区间上存在零点,则的取值范围是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】由函数的最小正周期为,得,而,解得,
则,由,
得,又在上单调递减,
因此,且,解得①,
由余弦函数的零点,得,即,
而在上存在零点,则,
于是②,又,联立①②解得,
所以的取值范围是.
故选:B
7.(2024·湖北武汉·模拟预测)如果,记为区间内的所有整数.例如,如果,则;如果,则或3;如果,则不存在.已知,则( )
A.36B.35C.34D.33
【答案】B
【解析】令函数,求导得,
则可视为函数在处的切线斜率,
设,则直线的斜率,
由导数的几何意义有,因此,
而,
即有,
又,因此,
所以.
故选:B
8.(2024·山东·二模)已知函数,若将的图象向左平移个单位后所得的函数图象与曲线关于对称,则的最小值为( )
A.B.C.1D.
【答案】A
【解析】函数,的图象向左平移个单位后所得函数,
函数的图象与的图象关于直线对称,则,
于是对任意实数恒成立,
即对任意实数恒成立,
因此,解得,而,则,
所以当时,取得最小值.
故选:A
9.(2024·山东·二模)已知为定义在上的奇函数,设为的导函数,若,则( )
A.1B.C.2D.2023
【答案】C
【解析】因为,所以两边求导,得,
即①
因为为定义在上的奇函数,则,
所以两边求导,得,所以是定义在上的偶函数,
所以,结合①式可得,,
所以,两式相减得,,
所以是周期为4的偶函数,
所以.
由①式,令,得,所以.
故选:C.
10.(2024·河南信阳·模拟预测)棱长为1的正方体中,点P为上的动点,O为底面ABCD的中心,则OP的最小值为( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】由题意可得OP的最小值为点到线段的距离,
在平面内过点作于点,
由题意可得,,,平面,
因为平面,则,因为,
故,即.
故选:C.
11.(2024·河南信阳·模拟预测)若直线与曲线相切,则的取值范围为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】对于,有,令切点为,则切线方程为,
即,即有,
令,则,
当时,,当时,,
故在上单调递增,在上单调递减,
故,
又当趋向于正无穷大时,趋向于负无穷,
故,即.
故选:A.
12.(2024·福建福州·模拟预测)函数在上单调递增,且对任意的实数,在上不单调,则的取值范围为( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】因为
,
又因为,且,则,
若在上单调递增,
所以,所以,
因为对任意的实数,在上不单调,
所以的周期,所以,
所以.
故选:D.
13.(2024·浙江嘉兴·二模)6位学生在游乐场游玩三个项目,每个人都只游玩一个项目,每个项目都有人游玩,若项目必须有偶数人游玩,则不同的游玩方式有( )
A.180种B.210种C.240种D.360种
【答案】C
【解析】若A有2人游玩,则有种;
若A有4人游玩,则有种;
所以共有240种,
故选:C.
14.(2024·浙江嘉兴·二模)已知定义在上的函数满足,且,则( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【解析】由变形得,
从而有,,
所以,
因为,所以,则,
则,
故当时,,当时,,
所以在上单调递增,在单调递减,
所以,,
又,而,所以,
所以.
故选:D.
15.(2024·浙江宁波·二模)在正四棱台中,,若球与上底面以及棱均相切,则球的表面积为( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】设棱台上下底面的中心为,连接,
则,
所以棱台的高,
设球半径为,根据正四棱台的结构特征可知:球与上底面相切于,与棱均相切于各边中点处,
设中点为,连接,
所以,解得,
所以球的表面积为,
故选:C
16.(2024·浙江宁波·二模)已知集合且,若中的点均在直线的同一侧,则实数的取值范围为( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【解析】依题意集合即为关于、的方程组的解集,显然,
所以,即,令,
由,解得或,
即函数与的交点坐标为和,
又,所以为奇函数,
因为与在上单调递减,
所以在上单调递减,则在上单调递减,
依题意与、的交点在直线的同侧,
只需或,即或,
所以实数的取值范围为.
故选:A
17.(2024·浙江杭州·二模)在中,已知.若,则( )
A.无解B.2C.3D.4
【答案】A
【解析】由,即,则,
由,知,
则,则,
又,
故,设,则,
有,即,,
即该方程无解,故不存在这样三角形,即无解.
故选:A.
18.(2024·浙江杭州·二模)设集合,且,函数(且),则( )
A.为增函数B.为减函数
C.为奇函数D.为偶函数
【答案】D
【解析】当时,,时,在上不是增函数,故A不正确;
当时,,时,在上为增函数,B不正确;
当时,,,为偶函数,故C不正确;
当时,,,为偶函数,故D正确;
故选:D.
19.(2024·浙江台州·二模)设,是双曲线:的左、右焦点,点分别在双曲线的左、右两支上,且满足,,则双曲线的离心率为( )
A.2B.C.D.
【答案】B
【解析】如图,设与的交点为,,
因为,所以,
所以,由双曲线的定义可知:,,
因为,所以,
所以,,
所以,,
所以,在中,,
所以 ,由余弦定理有:,
代入,,,整理得,
解得,(舍),
所以,,,,
所以,在中,由余弦定理有:,
代入数据整理得:,
所以,双曲线的离心率为:.
故选:B
20.(2024·江苏扬州·模拟预测)已知菱形的边长为,动点在边上(包括端点),则的取值范围是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】
如图,作,以为原点,建立平面直角坐标系,
易知,,,
设,且,故,,
故,而,.
故选:C
21.(2024·江苏扬州·模拟预测)设方程和方程的根分别为,设函数,则( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【解析】由得,由得,
所以令,这3个函数图象情况如下图所示:
设交于点,交于点,
由于的图象关于直线对称,
而的交点为,所以,
注意到函数的对称轴为直线,即,
且二次函数的图象是开口向上的抛物线方程,
从而.
故选:B.
22.(2024·河北邢台·一模)如图,正四棱台容器的高为12cm,,,容器中水的高度为6cm.现将57个大小相同、质地均匀的小铁球放入容器中(57个小铁球均被淹没),水位上升了3cm,若忽略该容器壁的厚度,则小铁球的半径为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】正四棱台容器的高为12cm,,,
正四棱台容器内水的高度为6cm,由梯形中位线的性质可知水面正方形的边长为,
其体积为;
放入铁球后,水位高为9cm,沿作个纵截面,从分别向底面引垂线,如图,
其中是底面边长10 cm,是容器的高为12 cm,是水的高为9 cm,
由截面图中比例线段的性质,可得,此时水面边长为4 cm,
此时水的体积为,
放入的57个球的体积为,
设小铁球的半径为,则,解得.
故选:A
23.(2024·河北邢台·一模)倾斜角为的直线l经过抛物线C:的焦点F,且与C相交于两点.若,则的取值范围为( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【解析】
首先,我们来证明抛物线中的焦半径公式,
如图,对于一个抛物线,倾斜角为的直线l经过抛物线C:的焦点F,且与C相交于两点.作准线的垂线,过作,
则,
解得,同理可得,
如图,不妨设在第一象限,由焦半径公式得,,
则,
而,可得,故,故A正确,
故选:A
二、多选题
24.(2024·广东梅州·二模)已知数列的通项公式为,,在中依次选取若干项(至少3项),,,,,,使成为一个等比数列,则下列说法正确的是( )
A.若取,,则
B.满足题意的也必是一个等比数列
C.在的前100项中,的可能项数最多是6
D.如果把中满足等比的项一直取下去,总是无穷数列
【答案】AB
【解析】因为数列的通项公式为,
对于A,取,,则,,
由于为等比数列,则,则有,即,故A正确;
对于B,数列的通项公式为,则,
若为等比数列,即,,,,,是等比数列,
则,,,,,,是等比数列,
故满足题意的也必是一个等比数列,故B正确;
对于C,在的前项中,可以取,,,,,,,
可以使成为一个等比数列,此时为项,故C错误;
对于D,取,,则,则,
不是数列的项,
所以把中满足等比的项一直取下去,不总是无穷数列,故D错误.
故选:AB.
25.(2024·广东梅州·二模)如图,平面,,M为线段AB的中点,直线MN与平面的所成角大小为30°,点P为平面内的动点,则( )
A.以为球心,半径为2的球面在平面上的截痕长为
B.若P到点M和点N的距离相等,则点P的轨迹是一条直线
C.若P到直线MN的距离为1,则的最大值为
D.满足的点P的轨迹是椭圆
【答案】BC
【解析】对于A,由于MN与平面的所成角大小为30°,所以点到平面的距离,
故半径为的球面在平面上截面圆的半径为,故截痕长为,A错误,
对于B,由于平面,所以以为,在平面内过作,平面内作,建立如图所示的空间直角坐标系,
则,
设,则,
化简得,故P到点M和点N的距离相等,则点P的轨迹是一条直线,B正确,
,所以P到直线MN的距离为,化简可得,
所以点的轨迹是平面内的椭圆上一点,如图,
当在短轴的端点时,此时最大,由于,故,因此,C正确,
对于D, ,,
若,则,
化简得且,故满足的点P的轨迹是双曲线的一部分,D错误,
故选:BC
26.(2024·广东·二模)设为坐标原点,抛物线的焦点为,准线与轴的交点为,过点的直线与抛物线交于两点,过点分别作的垂线,垂足分别为,,则下列说法正确的有( )
A.
B.
C.
D.
【答案】ACD
【解析】由已知,,设过点的直线方程为:,
设点,则,,
由,得,
所以,,,
,所以,故A正确,
,故B错误,
,
,故,C正确,
,
由选项C可知,所以,故,D正确;
故选:ACD
27.(2024·湖南益阳·模拟预测)如图1所示,为曲杆道闸车库出入口对出人车辆作“放行”或“阻拦”管制的工具.它由转动杆与横杆组成,为横杆的两个端点.在道闸抬起的过程中,横杆始终保持水平.如图2所示,以点为原点,水平方向为轴正方向建立平面直角坐标系.若点距水平地面的高度为1米,转动杆的长度为1.6米,横杆的长度为2米,绕点在与水平面垂直的平面内转动,与水平方向所成的角( )
A.则点运动的轨迹方程为(其中)
B.则点运动的轨迹方程为(其中)
C.若绕点从与水平方向成角匀速转动到与水平方向成角,则横杆距水平地面的高度为米
D.若绕点从与水平方向成角匀速转动到与水平方向成角,则点运动轨迹的长度为米
【答案】BC
【解析】对于A:点P的轨迹显然是以O为原点,OP为半径的圆,
故点P运动轨迹方程为(其中),故A错误;
对于B:设,因为PQ平行于x轴,
所以,所以,又因为在加圆上,
所以点Q的运动轨迹是以为圆心,1.6为半径的圆,
所以点Q的轨迹方程为(其中),故B正确;
对于C:若OP绕点O从与水平方向成角匀速转动到与水平方向成角,
横杆PQ达到最高点,此时横杆PQ距水平地面的高度为,故C正确;
对于D:因为绕点O从与水平方向成角匀速转动到与水平方向成角,
故绕点转动的角度与点绕点转动的角度一样为,
所以点Q运动轨迹的长度即为圆(其中)的弧长,等于,故D错误.
故选:BC.
28.(2024·湖南益阳·模拟预测)在中,角,,所对的边依次为,,,已知,则下列结论中正确的是( )
A.
B.为钝角三角形
C.若.则的面积是
D.若的外接圆半径是,内切圆半径为,则
【答案】BD
【解析】因为,
由正弦定理,可得,
设,,,
则,故A错误;
由题意可知,为最大角,
因为,故为钝角,故B正确;
若,则,,,
又,所以,
所以的面积,故C错误;
由正弦定理得,,即,
由面积公式可得,
即,
所以,
所以,故,故D正确.
故选:BD.
29.(2024·湖北武汉·模拟预测)已知各项都是正数的数列的前项和为,且,则下列结论正确的是( )
A.当时,B.
C.数列是等差数列D.
【答案】BCD
【解析】对A,由题意可知,所以,
则,所以,故A错误;
对C,由,故C正确;
对C,所以,
则,故B正确;
对D,易知,令,
则,则单调递增,
所以,即,故D正确.
故选:BCD
30.(2024·湖北武汉·模拟预测)如图,已知椭圆的左、右顶点分别是,上顶点为,点是椭圆上任意一异于顶点的点,连接交直线于点,连接交于点(是坐标原点),则下列结论正确的是( )
A.为定值
B.
C.当四边形的面积最大时,直线的斜率为1
D.点的纵坐标没有最大值
【答案】ABD
【解析】依题意,,设,
对于A,,A正确;
对于B,直线的方程为,它与直线的交点,
因此,B正确;
对于C,不妨令,四边形的面积
,当且仅当时取等号,此时点,
直线的斜率为,C错误;
对于D,当点无限接近点时,点的纵坐标无限接近最大值,但取不到最大值,
因此没有最大值,D正确.
故选:ABD
31.(2024·山东·二模)将正四棱锥和正四棱锥的底面重合组成八面体,则( )
A.平面B.
C.的体积为D.二面角的余弦值为
【答案】AC
【解析】令正方形的中心为,连接,
对于A,由正四棱锥,得平面,同理平面,
则共线,因此平面,A正确;
对于B,连接,显然是的中点,,,
,不是的中点,因此四边形不是平行四边形,不平行,B错误;
对于C,的体积,C正确;
对于D,取中点,连接,则,是二面角的平面角,
而,则,D错误.
故选:AC
32.(2024·山东·二模)已知抛物线焦点为,过点(不与点重合)的直线交于两点,为坐标原点,直线分别交于两点,,则( )
A.B.直线过定点
C.的最小值为D.的最小值为
【答案】ACD
【解析】设直线与抛物线联立可得:,
设,则,
因为,所以,解,故A正确;
由A可知,,设直线,与抛物线联立可得,,
设,所以,同理可得,所以,
直线,即,所以直线过定点,故B错误;
,故C正确;
,
所以,故D正确.
故选:ACD.
33.(2024·福建福州·模拟预测)定义在上的函数的值域为,且,则( )
A.B.
C.D.
【答案】ACD
【解析】令,则有,解得或,
因为函数的值域为,所以,A正确;
令,则有,即
令,则有,即,B不正确;
令,则有,所以,即,C正确;
因为,所以,,
所以,当且仅当时,取到等号,
所以,D正确.
故选:ACD
34.(2024·福建福州·模拟预测)投掷一枚质地均匀的硬币三次,设随机变量.记A表示事件“”,表示事件“”,表示事件“”,则( )
A.和互为对立事件B.事件和不互斥
C.事件和相互独立D.事件和相互独立
【答案】BC
【解析】根据题意,表示事件“”,即前两次抛掷中,一次正面,一次反面,则,
表示事件“”,即第二次抛掷中,正面向上,则,
表示事件“”,即前三次抛掷中,一次正面,两次反面,,
依次分析选项:
对于A,事件、可能同时发生,则事件、不是对立事件,A错误;
对于B,事件、可能同时发生,则事件和不互斥,B正确;
对于C,事件,即前两次抛掷中,第一次反面,第二次正面,,
由于,则事件和相互独立,C正确;
对于D,事件,即三次抛掷中,第一次和第三次反面,第二次正面,,
,事件、不是相互独立事件,D错误.
故选:BC.
35.(2024·浙江嘉兴·二模)已知角的顶点与原点重合,它的始边与轴的非负半轴重合,终边过点,定义:.对于函数,则( )
A.函数的图象关于点对称
B.函数在区间上单调递增
C.将函数的图象向左平移个单位长度后得到一个偶函数的图象
D.方程在区间上有两个不同的实数解
【答案】AB
【解析】根据题意,,,
对于A,由正切函数的性质得,,解得,
所以函数的对称中心为,,故A正确;
对于B,,,由正切函数的性质可知在上单调递增,故B正确;
对于C,将的图象向左平移个单位可得,为奇函数,故C错误;
对于D,,,令,
由正切函数的性质可知在上单调递增,且,在上单调递增,且,
所以方程在区间上无实数解,故D错误.
故选:AB.
36.(2024·浙江嘉兴·二模)抛物线有如下光学性质:由其焦点射出的光线经抛物线反射后,沿平行于抛物线对称轴的方向射出;反之,平行于抛物线对称轴的入射光线经抛物线反射后必过抛物线的焦点.如图,已知抛物线的准线为为坐标原点,在轴上方有两束平行于轴的入射光线和,分别经上的点和点反射后,再经上相应的点和点反射,最后沿直线和射出,且与之间的距离等于与之间的距离.则下列说法中正确的是( )
A.若直线与准线相交于点,则三点共线
B.若直线与准线相交于点,则平分
C.
D.若直线的方程为,则
【答案】ACD
【解析】对于选项A,因为直线经过焦点,设,,直线,
与抛物线联立得,,
由题意得,,
所以,
即三点共线,故A正确;
对于选项B,假设,又,
所以,所以,这与和相交于A点矛盾,故B错误;
对于选项C,与距离等于与距离,又结合A选项,则,
所以,故C正确;
对于选项D,由题意可得,,
,
,
,故D正确.
故选:ACD.
37.(2024·浙江宁波·二模)若平面向量满足且,则( )
A.的最小值为2
B.的最大值为5
C.的最小值为2
D.的最大值为
【答案】BD
【解析】当向量方向相同,与方向相反时,满足,
此时有最小值,A选项错误;
当向量方向相同时,满足,
此时有最大值,B选项正确;
,有,即,则,
向量方向相同时,的最小值为0,的最小值为3,C选项错误;
向量方向相反时,的最大值为2,的最大值为,D选项正确.
故选:BD
38.(2024·浙江宁波·二模)已知函数,( )
A.若,则是最小正周期为的偶函数
B.若为的一个零点,则必为的一个极大值点
C.若是的一条对称轴,则的最小值为
D.若在上单调,则的最大值为
【答案】ACD
【解析】若,则,
所以是最小正周期为的偶函数,A正确;
若,则是最小正周期为,
若为的一个零点,则为的一个极大值点或极小值点,B错误;
若是的一条对称轴,
则,
所以,即,
又,所以的最小值为,C正确;
若 则,由正弦函数的单调性,
令,解得,
又在上单调,所以当时,,
即,解得,则的最大值为,D正确.
故选:ACD.
39.(2024·浙江宁波·二模)指示函数是一个重要的数学函数,通常用来表示某个条件的成立情况.已知为全集且元素个数有限,对于的任意一个子集,定义集合的指示函数若,则( )
注:表示中所有元素所对应的函数值之和(其中是定义域的子集).
A.
B.
C.
D.
【答案】BCD
【解析】对于A,由于,所以
故,故A错误,
对于B,若,则,此时满足,
若且时,,
若且时,,
若且时,,
综上可得,故B正确,
对于C,
而,
由于,所以
故,C正确,
,
当时,此时中至少一个为1,所以,
当时,此时均为0,所以,
故,故D正确,
故选:BCD
40.(2024·浙江杭州·二模)已知函数对任意实数均满足,则( )
A.B.
C.D.函数在区间上不单调
【答案】ACD
【解析】对于A,令等价于,则,
所以,故A正确;
对于B,令,则,
令,则,解得:,
令,,则,故B错误;
对于C,由知,,所以,故C正确;
对于D,令,所以,解得:,
令,则,
所以,因为,,
所以函数在区间上不单调,故D正确.
故选:ACD.
41.(2024·浙江杭州·二模)过点的直线与抛物线C:交于两点.抛物线在点处的切线与直线交于点,作交于点,则( )
A.直线与抛物线C有2个公共点
B.直线恒过定点
C.点的轨迹方程是
D.的最小值为
【答案】BCD
【解析】设直线的方程为,
联立,消去得,则,
对于A:抛物线在点处的切线为,
当时得,即,
所以直线的方程为,整理得,
联立,消去的,解得,即直线与抛物线C相切,A错误;
对于B:直线的方程为,整理得,此时直线恒过定点,B正确;
对于C:又选项B可得点在以线段为直径的圆上,点除外,故点的轨迹方程是,C正确;
对于D: ,
则,
令,
则,
设,
则,
当时,,单调递增,当时,,单调递减,
所以,D错误.
故选:BC.
42.(2024·浙江台州·二模)已知正方体的棱长为1,为平面内一动点,且直线与平面所成角为,E为正方形的中心,则下列结论正确的是( )
A.点的轨迹为抛物线
B.正方体的内切球被平面所截得的截面面积为
C.直线与平面所成角的正弦值的最大值为
D.点为直线上一动点,则的最小值为
【答案】BCD
【解析】
对于A,因为直线与平面所成角为,所以.点在以为圆心,为半径的圆周上运动,因此运动轨迹为圆.故A错误.
对于B,在面内研究,如图所示为内切球球心,为上底面中心,为下底面中心,为内切球与面的切点.已知,为球心到面的距离.在正方体中,,,.利用相似三角形的性质有,即,.因此可求切面圆的,面积为.故B正确.
对于C,直线与平面所成角即为,当与点的轨迹圆相切时,最大.此时.故C正确.
对于D,分析可知,点为和圆周的交点时,最小.此时可将面沿着翻折到面所在平面.根据长度关系,翻折后的图形如图所示.
当三点共线时,最小.因为,,所以最小值为,故D正确.
故选:BCD
43.(2024·浙江台州·二模)已知是定义域为的非常数函数,若对定义域内的任意实数x,y均有,则下列结论正确的是( )
A.B.的值域为
C.D.是奇函数
【答案】AC
【解析】对于A, 令,则,可得,
且不恒为0,所以,故A正确;
对于B,例如,可知是定义域为的非常数函数,
且,
可知符合题意,但,故B错误;
对于C,令,则,可得,
即,故C正确;
对于D,例如,可知是定义域为的非常数函数,
且,
注意到同号,
可得,
可知符合题意,
但,即为偶函数,故D错误;
故选:AC.
44.(2024·江苏扬州·模拟预测)如图,在棱长为1的正方体中,为平面内一动点,则( )
A.若在线段上,则的最小值为
B.平面被正方体内切球所截,则截面面积为
C.若与所成的角为,则点的轨迹为椭圆
D.对于给定的点,过有且仅有3条直线与直线所成角为
【答案】ABD
【解析】对于A,延长到使得,
则,
等号在共线时取到;故A正确,
对于B,由于球的半径为,球心到平面的距离为,
故被截得的圆的半径为,故面积为,故B正确,
对于C,与所成的角即为和所成角,记,
则,即,所以的轨迹是双曲线;故C错误,
对于D,显然过的满足条件的直线数目等于过的满足条件的直线的数目,
在直线上任取一点,使得,
不妨设,若,则是正四面体,
所以有两种可能,直线也有两种可能,若,则只有一种可能,
就是与的角平分线垂直的直线,所以直线有三种可能.
故选:ABD
45.(2024·广西·二模)已知内角的对边分别为为的重心,,则( )
A.B.
C.的面积的最大值为D.的最小值为
【答案】BC
【解析】是的重心,延长交于点,则是中点,
,A错;
由得,所以,
又,即
所以,所以,当且仅当时等号成立,B正确;
,当且仅当时等号成立,,
,C正确;
由得,
所以,
,当且仅当时等号成立,所以的最小值是,D错.
故选:BC.
46.(2024·河北邢台·一模)已知函数和函数的定义域均为,若的图象关于直线对称,,,且,则下列说法正确的是( )
A.为偶函数
B.
C.若在区间上的解析式为,则在区间上的解析式为
D.
【答案】AD
【解析】由的图象关于直线对称,可知即所以图象关于轴对称,故A正确.
由可得又,
所以可知的图象关于对称,
所以,
所以是周期为4的周期函数,
则故B错误.
当时,
又因为
所以
即在区间上的解析式为故C错误.
因为,,
所以,
所以,
所以.故D正确.
故选:AD.
三、填空题
47.(2024·广东梅州·二模)已知数列的通项公式(),则的最小值为 .
【答案】/
【解析】由于当为奇数时,,当为偶数时,,
要求的最小值,只需要考虑出现奇数个奇数项时即可,
又,
且当时,,因此时,,
当,,
当,,
综上,最小值为.
故答案为:
48.(2024·广东梅州·二模)在平面直角坐标系中,O为坐标原点,定义、两点之间的“直角距离”为.已知两定点,,则满足的点M的轨迹所围成的图形面积为 .
【答案】6
【解析】设,由题意,,,
可知,
故当时,,
当时,,
当,,
当时,,
当时,,
轨迹方程的图形如图,
图形的面积为:.
故答案为:6.
49.(2024·广东·二模)将一个直角三角板放置在桌面上方,如图,记直角三角板为,其中,记桌面为平面.若,且与平面所成的角为,则点到平面的距离的最大值为 .
【答案】
【解析】如图,过作⊥,交于,过A作⊥,交于,
因为在中,,,
则,当四点共面时,点A到的距离最大.
因为⊥,所以是BC与平面所成的角,则,则,
于是,,即A到的最大距离为.
故答案为:.
50.(2024·广东·二模)如图,在平面直角坐标系中放置着一个边长为1的等边三角形,且满足与轴平行,点在轴上.现将三角形沿轴在平面直角坐标系内滚动,设顶点的轨迹方程是,则的最小正周期为 ;在其两个相邻零点间的图象与轴所围区域的面积为 .
【答案】
【解析】设,
如图,当三角形沿轴在平面直角坐标系内滚动时,
开始时,先绕旋转,当旋转到时,旋转到,此时,
然后再以为圆心旋转,旋转后旋转到,此时,
当三角形再旋转时,不旋转,此时旋转到,
当三角形再旋转后,必以为圆心旋转,旋转后旋转到,
点从开始到时是一个周期,故的周期为,
如图,为相邻两个零点,
在上的图像与轴围成的图形的面积为:
.
故答案为:.
51.(2024·湖南益阳·模拟预测)已知,且,则满足且的的最大值为 .
【答案】49
【解析】因为的系数为,其中,
要使得,必须是奇数且,所以,即,所以的最大值为49.
故答案为:49.
52.(2024·湖南益阳·模拟预测)已知函数的定义域为.对任意的恒有,且,.则 .
【答案】
【解析】由,
得,
因为,,
令,,得,得;
令,,得,得;
令,,得,得,
在中,
令,得,
令,得,得;
令,得,得,
.
在中,
令,,得;
令,,得,
.
依此类推,可得,,
因此,,
综上可知.
故答案为:.
53.(2024·湖北武汉·模拟预测)等比数列的公比为,其通项为,如果,则 ;数列的前5项和为 .
【答案】 或 或
【解析】等比数列的公比为,由,得,
整理得,所以或;
当时,,数列的前5项和为,
当时,,数列的前5项和为,
所以数列的前5项和为或.
故答案为:或;或
54.(2024·湖北武汉·模拟预测)已知圆,圆的半径为,过直线上的动点作圆的切线,切线长始终相等,则圆的标准方程为 .
【答案】或
【解析】设,切线长,
由已知可知两圆的半径分别为,
所以,
化简得,
由题意知,上式恒成立,
又,
所以,
解之得或,
则圆的标准方程为或.
故答案为:或
55.(2024·山东·二模)在数轴上,一个质点从坐标原点出发向轴正半轴移动,每次移动1或者2个单位长度,若质点移动7次后与坐标原点的距离为11,则质点移动的方法总数有 种.
【答案】35
【解析】因质点移动7次后与坐标原点的距离为11,每次移动1或者2个单位长度,
故可以判断共进行了4次“移动2个单位长度”和3次“移动1个单位长度”,
即只需要在7个位置上选出4个位置进行“移动2个单位长度”即可,故方法总数为种.
故答案为:35.
56.(2024·山东·二模)三棱锥中,和均为边长为2的等边三角形,分别在棱上,且平面平面,若,则平面与三棱锥的交线围成的面积最大值为 .
【答案】
【解析】如图所示,因为平面,设面,所以,
同理:,
设,所以,即,
所以四边形为平行四边形,即,
面,面,所以面,
又因为面,面面,所以,即,且,
取中点,连接,易得,,
,所以面,所以,所以,
所以四边形为正方形,
所以面与三棱锥的交线围成的面积,
当,即为中点时,面积最大,最大值为,
故答案为:.
57.(2024·福建福州·模拟预测)设为数列的前项积,若,其中常数,则 (结果用表示);若数列为等差数列,则 .
【答案】 1或2
【解析】因为为数列的前项积,,
时,,
当时,,即,
时,,
则,
若数列 为等差数列,则,
所以,
整理得,,
解得或.
检验:当时,,则时,,则,即 ,
故为以为首项,1为公差的等差数列;
当时,,则时,,则,
故,得,
即 ,又,故为常数列,即,易知其为等差数列.
故答案为:;1或2.
58.(2024·浙江嘉兴·二模)设数列的前项和为,等比数列的前项和为,若,,则 .
【答案】
【解析】设等比数列的公比为,
由,则,解得,又,
所以,,代入,
解得,
当时,,
当,时,,
满足上式,所以,.
故答案为:.
59.(2024·浙江嘉兴·二模)在四面体中,,且与所成的角为.若四面体的体积为,则它的外接球半径的最小值为 .
【答案】3
【解析】依题意,可将四面体补形为如图所示的直三棱柱,因为与所成的角为,
所以或,设,外接球半径记为,
外接球的球心如图点.
易知平面,所以点到平面的距离等于点到平面的距离,
,得,
在中,,
在中,由余弦定理得,
所以当时,外接球的半径会更小.
所以,
所以,
所以.
故答案为:3.
60.(2024·浙江宁波·二模)在平面直角坐标系中,定义为两点间的“曼哈顿距离”.已知椭圆,点在椭圆上,轴.点满足.若直线与的交点在轴上,则的最大值为 .
【答案】
【解析】设,由题意,;
不妨设点位于第一象限,由可得,
设直线与的交点为,则有,;
,
由可得,整理得①;
,
由可得,整理得②;
联立①②可得,由题意,所以,
由椭圆的对称性可知,
,
因为,设,,
,其中;
所以当时,取到最大值.
故答案为:
61.(2024·浙江宁波·二模)某快递公司将一个快件从寄件人甲处揽收开始直至送达收件人乙,需要经过5个转运环节,其中第1,2两个环节各有两种运输方式,第3,4两个环节各有两种运输方式,第5个环节有两种运输方式.则快件从甲送到乙恰用到4种运输方式的不同送达方式有 种.
【答案】16
【解析】快递从甲送到乙有4种运输方式,且第5个环节从d,e两种运输方式中选一种,
1,2,3,4个环节必须包含三种不同的运输方式,
若第1,2个环节运输方式相同,则只能都选,则3,4个环节一个选,一个选,
则有种,
若第1,2个环节运输方式不相同,则已经包含两种运输方式,
则3,4个环节一个选,一个选,或者都选,
则由种,
快递从甲送到乙有4种运输方式的运输顺序共有种.
故答案为:16.
62.(2024·浙江杭州·二模)函数的最大值为 .
【答案】
【解析】令,则,故,
令,
则,
当时,,当时,,
则在上单调递增,在时单调递减,
故,
即函数的最大值为.
故答案为:.
63.(2024·浙江杭州·二模)机场为旅客提供的圆锥形纸杯如图所示,该纸杯母线长为,开口直径为.旅客使用纸杯喝水时,当水面与纸杯内壁所形成的椭圆经过母线中点时,椭圆的离心率等于 .
【答案】/
【解析】
如图,设,因,故,又,
由余弦定理,,
即,
设椭圆中心为,作圆锥的轴截面,与底面直径交于,与椭圆交于,
连交于,以点为原点,为轴,建立直角坐标系.
则,又由得,
从而则得,
不妨设椭圆方程为,把和点坐标代入方程,解得,
则,故
故答案为:.
64.(2024·浙江台州·二模)已知关于x的不等式恒成立,则实数a的取值范围是 .
【答案】
【解析】原不等式,
构造函数,则,
则,令,解得,
故当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,且,
若,则当时,,显然不恒成立,
故,所以,
所以成立,只需成立即可,
即恒成立,令,则,
当时,,当时,,
所以在上单调递增,在上单调递减,
故,所以.
故答案为:
65.(2024·江苏扬州·模拟预测)已知长方体的表面积为8,所有棱长和为16,则长方体体积的最大值为 .
【答案】
【解析】设该长方体的长、宽、高分别为、、,
由长方体的对称性,不妨设,
则有,即,
,即, 则
即,
即,
即,
令,
则,
当时,,当时,,
故在上单调递增,在上单调递减,
又,
即长方体体积的最大值为.
故答案为:.
66.(2024·河北邢台·一模)在直三棱柱中,,底面ABC是边长为6的正三角形,若M是三棱柱外接球的球面上一点,是内切圆上一点,则的最大值为 .
【答案】
【解析】若底面ABC是边长为6的正三角形,
则外接圆的半径为,内切圆半径为,
设三棱柱外接球的半径为,且已知,
可得,解得,
设三棱柱外接球的球心与内切圆上一点的距离为,
故,则的最大值为,
故答案为:
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