浙江省温州市2024届高三第二次适应性考试数学试题及答案
展开一、单选题
1.已知,则“”是“”的( )
A.充分条件但不是必要条件B.必要条件但不是充分条件
C.充要条件D.既不是充分条件也不是必要条件
2.已知集合,则( )
A.B.C.D.
3.在正三棱台中,下列结论正确的是( )
A.B.平面
C.D.
4.已知,则的大小关系是( )
A.B.C.D.
5.在展开式中,的奇数次幂的项的系数和为( )
A.B.64C.D.32
6.已知等差数列的前项和为,公差为,且单调递增.若,则( )
A.B.C.D.
7.若关于的方程的整数根有且仅有两个,则实数的取值范围是( )
A.B.C.D.
8.已知定义在上的函数,则下列结论正确的是( )
A.的图象关于对称B.的图象关于对称
C.在单调递增D.有最小值
二、多选题
9.已知角的顶点为坐标原点,始边与轴的非负半轴重合,为其终边上一点,若角的终边与角的终边关于直线对称,则( )
A.B.
C.D.角的终边在第一象限
10.已知圆与圆相交于两点.若,则实数的值可以是( )
A.10B.2C.D.
11.已知半径为球与棱长为1的正四面体的三个侧面同时相切,切点在三个侧面三角形的内部(包括边界),记球心到正四面体的四个顶点的距离之和为,则( )
A.有最大值,但无最小值B.最大时,球心在正四面体外
C.最大时,同时取到最大值D.有最小值,但无最大值
三、填空题
12.平面向量满足,,,则 .
13.如图,在等腰梯形中,,点是的中点.现将沿翻折到,将沿翻折到,使得二面角等于,等于,则直线与平面所成角的余弦值等于 .
14.已知,分别是双曲线与抛物线的公共点和公共焦点,直线倾斜角为,则双曲线的离心率为 .
四、解答题
15.记的内角所对的边分别为,已知.
(1)求;
(2)若,,求的面积.
16.已知直线与椭圆交于两点,是椭圆上一动点(不同于),记分别为直线的斜率,且满足.
(1)求点的坐标(用表示);
(2)求的取值范围.
17.红旗淀粉厂2024年之前只生产食品淀粉,下表为年投入资金(万元)与年收益(万元)的8组数据:
(1)用模拟生产食品淀粉年收益与年投入资金的关系,求出回归方程;
(2)为响应国家“加快调整产业结构”的号召,该企业又自主研发出一种药用淀粉,预计其收益为投入的.2024年该企业计划投入200万元用于生产两种淀粉,求年收益的最大值.(精确到0.1万元)
附:①回归直线中斜率和截距的最小二乘估计公式分别为:,
②
③
18.数列满足:是等比数列,,且.
(1)求;
(2)求集合中所有元素的和;
(3)对数列,若存在互不相等的正整数,使得也是数列中的项,则称数列是“和稳定数列”.试分别判断数列是否是“和稳定数列”.若是,求出所有的值;若不是,说明理由.
19.如图,对于曲线,存在圆满足如下条件:
①圆与曲线有公共点,且圆心在曲线凹的一侧;
②圆与曲线在点处有相同的切线;
③曲线的导函数在点处的导数(即曲线的二阶导数)等于圆在点处的二阶导数(已知圆在点处的二阶导数等于);
则称圆为曲线在点处的曲率圆,其半径称为曲率半径.
(1)求抛物线在原点的曲率圆的方程;
(2)求曲线的曲率半径的最小值;
(3)若曲线在和处有相同的曲率半径,求证:.
10
20
30
40
50
60
70
80
12.8
16.5
19
20.9
21.5
21.9
23
25.4
161
29
20400
109
603
参考答案:
1.B
【分析】
根据复数的概念及充分、必要条件的定义判定即可.
【详解】易知,所以不满足充分性,而,满足必要性.
故选:B
2.D
【分析】
根据题意,由集合交集的运算,即可得到结果.
【详解】由题意可得,,
,则.
故选:D
3.D
【分析】
对于A:求出体积,然后作差确定大小;对于BC:举例说明其错误;对于D:通过证明面来判断.
【详解】设正三棱台上底面边长为,下底面边长为,,高为,
对于A:,,
则
,
即,A错误;
对于B:由正三棱台的结构特征易知为钝角,所以与不垂直,所以与面不垂直,B错误;
对于C:(反例)假设该棱台是由正四面体被其中截面所截后形成的棱台,则,若,,
所以
,即与不垂直,C错误;
对于D:取中点,中点,连接,
则,且,面,
所以面,同理面,又,
所以面,则面与面是同一个面(过一点只有一个平面与已知直线垂直)
所以面,又面,
所以.
故选:D.
4.B
【分析】
构造函数,利用导数法求最值得,从而有,再利用函数单调递减得,利用函数单调递增得,即可比较大小.
【详解】对,因为,则,即函数在单调递减,
且时,,则,即,所以,
因为且,所以,
又,所以.
故选:B
5.A
【分析】
设,利用赋值法计算可得.
【详解】设,
令可得,
令可得,
所以,
即在展开式中的奇数次幂的项的系数和为.
故选:A
6.A
【分析】
因为数列为递增数列,所以从第二项开始,各项均为正数,由此可求得取值范围.
【详解】因为为等差数列,且,所以,
又数列为递增数列,所以从第二项开始,各项均为正数.
由.
因为恒成立,所以数列为常数数列或递增数列,所以.
综上,.
故选:A
7.C
【分析】
设,利用绝对值三角不等式得,时等号成立,进而有且整数根有且仅有两个,对于,应用二次函数性质及对称性有且,得,即可求参数范围.
【详解】
设,则原方程为,
由,
当且仅当,即时等号成立,
所以,
整理得①,显然不满足,
令,即必有两根,且,故为两个正根,
所以,可得或,
对于,有,即,即恒满足①,
要使①中整数根有且仅有两个,则对应两个整数根必为,
若整数根为且,则,即,
所以,得,
综上,
故选:C
【点睛】关键点点睛:利用绝对值三角不等式的等号成立得到,且整数根有且仅有两个为关键.
8.A
【分析】利用特殊值可排除B、C,利用函数的性质可确定A、D.
【详解】对于BC,由题意可知:,
显然的图象不关于对称,而,故B、C错误;
对于D,若为有理数,则,显然,函数无最小值,故D错误;
对于A,若是有理数,即互质,则也互质,即,
若为无理数,则也为无理数,即,
所以的图象关于对称,故A正确.
下证:互质,则也互质.
反证法:若互质,不互质,不妨设,
则,此时与假设矛盾,所以也互质.
故选:A
【点睛】思路点睛:根据抽象函数的对称性结合互质的定义去判定A、B,而作为抽象函数可以适当选取特殊值验证选项,提高正确率.
9.ACD
【分析】
根据三角函数的定义,可求角的三角函数,结合诱导公式判断A的真假;利用二倍角公式,求出的三角函数值,结合三角函数的概念指出角的终边与单位圆的交点,由对称性确定角终边与单位圆交点,从而判断BCD的真假.
【详解】因为角的顶点为坐标原点,始边与轴的非负半轴重合,终边经过点,
所以:,所以,,所以,故A对;
又,
,
所以的终边与单位圆的交点坐标为:,
因为角的终边与角的终边关于直线对称,所以角的终边与单位圆的交点为,
所以,且的终边在第一象限,故CD正确;
又因为终边在直线的角为:,角的终边与角的终边关于对称,
所以,故B错误.
故选:ACD
10.BD
【分析】
根据题意,由条件可得弦所在的直线方程,然后将转化为圆心到直线的距离关系,列出方程,代入计算,即可得到结果.
【详解】由题意可得弦所在的直线方程为,
因为圆,圆心,
圆,圆心,
设圆心与圆心到直线的距离分别为,
因为,即,
所以,又,
即,化简可得,
即,解得或.
故选:BD
11.ABD
【分析】
求出的取值范围可判断A,B;设,根据题意得到关于的表达式,构造函数,对求导,得到的单调性和最值可判断C,D.
【详解】对于AB,设球心为,正四面体为,的中心为,
则在上,,,
球与平面,平面,平面相切,与平面相切于点,
,,
因为,在中,,则
所以在中,,
因为,所以,有最大值,但无最小值,故A正确;
当,此时,
最大时,球心在正四面体外,故B正确;
对于CD,设,,,
所以,令,
令,解得:或(舍去),
当时,,在上单调递减,
当时,,在上单调递减,
所以当时,,所以有最小值,但无最大值,故D正确,C错误.
故选:ABD.
【点睛】
关键点点睛:本题CD选项解决的关键在于,假设,将表示为关于的表达式,再利用导数即可得解.
12.
【分析】
根据题意,设向量,由向量共线以及数量积的结果列出方程,即可得到的坐标,从而得到结果.
【详解】设向量,由可得,
又,则,
解得,,则,
所以.
故答案为:
13./
【分析】根据图象可得直线与平面所成角的余弦值等于的正弦值,设,利用余弦定理求得相关线段的长度再进行计算即可.
【详解】设,取的中点,连接,
由题知平面平面,
平面平面,
又平面,
所以平面,
则直线与平面所成角的余弦值等于的正弦值,
易求得,
,
又,
解得,
,
则,
所以直线与平面所成角的余弦值等于,
故答案为:.
14.或
【分析】
由题意,根据直线倾斜角为得直线的方程为,联立得点坐标,代入双曲线方程即可得离心率.
【详解】
因为为双曲线与抛物线的公共焦点,
所以,故,
因直线倾斜角为,故直线的斜率为,直线的方程为,
联立,得,即,
得或,
当时,,代入得,
又因,,得,
解得,又因,得
当时,,代入得,
又因,,得,
解得,又因,得
故答案为:或.
15.(1)或
(2)
【分析】
(1)根据正弦定理,边化角,结合三角形中角的取值范围,可得,从而确定角.
(2)根据条件求角求边,再结合三角形面积公式求面积.
【详解】(1)
由 得,而为三角形内角,
故sinB>0,得,而为三角形内角,或
(2)
由得,
又,∴, ,故 ,
由(1)得,故,
∴,而为三角形内角, ∴.
又即,
又,而为三角形内角,故,
.
16.(1)或();
(2).
【分析】
(1)设出点的坐标,利用点差法求得,再联立直线与椭圆方程求解即得.
(2)利用(1)的结论求出,再借助基本不等式求出范围即可.
【详解】(1)
依题意,点A、B关于原点对称,设,则,
则,两式相减得,于是,
由,整理得,解得或,
用代替上述坐标中的k,得或().
(2)
由(1)得,,
,
,当且仅当时取等号,
显然,所以,即的取值范围是.
17.(1)
(2)36.5
【分析】
(1)利用回归直线的公式求和的值,可得回归方程.
(2)建立函数关系,利用导数分析函数单调性,求出函数的最大值.
【详解】(1)
∴回归方程为:
(2)
2024年设该企业投入食品淀粉生产x万元,预计收益(万元)
,
,得
∴其在上递增,上递减
18.(1),
(2)
(3)数列是“和稳定数列”,,数列不是“和稳定数列”,理由见解析
【分析】
(1)根据已知及等比数列的定义求出的通项公式,由已知和求通项可得的通项公式,
(2)根据等差数列及等比数列的求和公式可得结果
(3)根据“和稳定数列”的定义可判定.
【详解】(1)
,
又,,解得:
因为是等比数列,所以的公比,
又当时,,
作差得:
将代入,化简:,
得:
是公差的等差数列,
(2)
记集合的全体元素的和为,
集合的所有元素的和为,
集合的所有元素的和为,
集合的所有元素的和为,则有
对于数列:
当时,是数列中的项
当时,不是数列中的项
,其中
即(其中表示不超过实数的最大整数)
(3)
①解:当时,是的正整数倍,
故一定不是数列中的项;
当时,,不是数列中的项;
当时,,是数列中的项;
综上,数列是“和稳定数列”,;
②解:数列不是“和稳定数列”,理由如下:
不妨设:,则,且
故不是数列中的项.
数列不是“和稳定数列”.
19.(1)
(2)
(3)证明见解析
【分析】
(1)设抛物线在原点的曲率圆的方程为,求出导数、二阶导数,结合所给定义求出即可;
(2)设曲线在的曲率半径为,根据所给定义表示出,再由基本不等式计算可得;
(3)依题意函数的图象在处的曲率半径,即,从而得到,令,,即可得到,再由基本不等式证明即可.
【详解】(1)
记,设抛物线在原点的曲率圆的方程为,其中为曲率半径.
则,,
故,,即,
所以抛物线在原点的曲率圆的方程为;
(2)
设曲线在的曲率半径为.则
法一:,
由知,,
所以 ,
故曲线在点处的曲率半径,
所以,则,
则,当且仅当,即时取等号,
故,曲线在点处的曲率半径.
法二:,,
所以,而,
所以,解方程可得,
则,当且仅当,即时取等号,
故,曲线在点处的曲率半径.
(3)
法一:函数的图象在处的曲率半径,
故,
由题意知: 令,
则有,
所以,即,故.
因为,所以,
所以,
所以.
法二:函数的图象在处的曲率半径,
有
令,则有,
则,故 ,
因为,所以,
所以有,
令,则,即,
故,所以,即;
法三:函数的图象在处的曲率半径.
故
设,则,
所以当时,当时,
所以在上单调递减,在上单调递增,
故有,
所以,
要证,即证,
即证 将 ,
下证:当时,有,
设函数(其中),
则,
故单调递增, ,
故,所以.
法四:函数的图象在处的曲率半径,
有,
设.
则有,
所以当时,当时,
故在上单调递减,在上单调递增.
故有,
所以,
要证,即证,
即证.将,
下证:当时,有,
设函数(其中),
则,
故单调递增,故 ,
故,所以.
【点睛】方法点睛:极值点偏移法证明不等式,先求函数的导数,找到极值点,分析两根相等时两根的范围,根据范围以及函数值相等构造新的函数,研究新函数的单调性及最值,判断新函数小于或大于零恒成立,即可证明不等式.
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