内容正文:
大题仿真卷01(A组+B组+C组)
(模式:5道解答题 满分:78分 限时:75分钟)
1.在三棱锥中,平面平面,,,
(1)若O是棱的中点,证明:平面,并求三棱锥的体积;
(2)求二面角的大小.
【详解】(1)连接,因为,所以⊥,
因为平面平面,交线为,
平面,
所以⊥平面,
因为,所以⊥,,,
故,
,由勾股定理得,
又⊥平面,
三棱锥的体积;
(2)由(1)知,⊥平面,平面,
所以⊥,⊥,又⊥,故两两垂直,
以为坐标原点,所在直线分别为轴,建立空间直角坐标系,
则,
,
设平面的一个法向量为,
则,
令得,故,
又平面的一个法向量为,
故,
由图可知,二面角为锐角,
故二面角的大小为.
2.已知函数,其中.
(1)解关于的不等式;
(2)若存在唯一的实数,使得依次成等差数列,求实数的取值范围.
【详解】(1)由函数在单调递增,
所以
(2)原问题等价于关于的方程恰有一个实数解,求实数的取值范围.
即在上恰有一个实数解.
等价于在上恰有一个实数解.
在上恰有一个实数解.
令,则在上恰有一个实数解.
画出关于的二次函数在上的图像可知,时只有一个交点;
.
3.某科研活动共进行了5次试验,其数据如表所示:
特征量
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
(1)求成对数据的相关系数;
(2)求特征量关于的回归方程,并据此估算特征量时的值;
(3)设特征量作为随机变量服从正态分布,其中为5次试验中的平均数,为5次试验中的方差.求.(本题所有答数精确到0.01.)
【详解】(1)由条件可知,,,
,
,
,
所以;
(2),
,
所以,
当时,;
(3),所以,,
,,
所以.
4.已知椭圆的方程为、分别为椭圆的左、右焦点.双曲线的实轴为椭圆的长轴,的虚轴为椭圆的短轴.过作直线交椭圆于、两点.
(1)已知的周长为,圆的焦距为,求曲线及的方程;
(2)设.已知椭圆的上顶点为是上的一个动点,若是等腰三角形,且是该三角形的腰,求点的坐标;
(3)设.已知直线与轴不垂直,弦的中点为,直线与双曲线交于、两点,求四边形面积的最小值.
【详解】(1)由椭圆定义得,,
的周长为,故.
,,
.
(2),,故.
若,设,则,解得,
点的坐标为.
若,设,则,解得或(舍),点的坐标为.
综上, 点的坐标为.
(3)由题知:,.
直线不垂直于轴,设直线的方程为,
由得,
,故.
点在直线上,,
直线的方程为,即.
由得,
由得,且.
设点到直线的距离为,则点到直线的距离也为,
直线的方程可化为,.
点在线段的两端,,
点在直线上,
,
四边形的面积为,
.
令,,
在上单调递增,
当时,.
5.设定义域为的函数在上可导,导函数为.若区间及实数满足:对任意成立,则称函数为上的“函数”.
(1)判断是否为上的函数,说明理由;
(2)若实数满足:为上的函数,求t的取值范围;
(3)已知函数存在最大值.求证:对任意正整数都是上的函数的充要条件是对任意与恒成立
【详解】(1)函数,求导得,
,恒成立,
所以是上的函数.
(2)由为上的函数,,
得,
取,得,反之当时,在恒成立,
令,求导得,且的为离散的点,
因此为严格减函数,又,则,
又,
所以t的取值范围是:且.
(3)(充分性)对任意与恒成立,则对任意正整数,有:,
因此为上的函数,即充分条件成立;
(必要性)即对任意正整数,有①,
记函数的最大值为,
先证明恒成立,
反证法,假设存在使得,则取正整数,使得,
此时有,与①矛盾,因此假设错误,即;
再证明恒成立,
取为的一个最大值点,
则当时,由单调性知,但,则,
于是,
对任意,可取一个与有关的正整数,使得,
由②知:,因此必要性成立,
所以原命题正确.
1.如图,在四棱锥中,平面ABCD,,,点E,F,G分别为PD,AB,AC的中点.
(1)求证:平面平面PBC;
(2)若,
(i)求点F到平面AEG的距离.
(ii)画出四边形ABCD的斜二测直观图,并求斜二测直观图面积
【详解】(1)由分别为的中点,得,而平面,平面,
则平面,延长交于点,连结,由,得,
由是的中点,得是的中点,又是的中点,
则,而平面,平面,
因此平面,又平面,且,
所以平面平面.
(2)(i)设点到平面的距离为,取的中点,连结,
则,且,
由平面,得平面,由,
得,
在△中,,则,
又,于是,解得,
所以点F到平面AEG的距离.
(ii)取直角梯形底边的中点,以点为原点,直线为轴建立平面直角坐标系,
作坐标系,使,在上取点,使,且为的中点,
在轴上取点,使,过作轴,且使,
连接,则梯形是直角梯形的斜二测直观图,如图,
梯形的面积.
2.已知函数,其中(常数且).
(1)若函数的图象过点,求关于的不等式的解集;
(2)若存在,使得数列是等比数列,求实数的取值范围.
【详解】(1)若函数的图象过点,则,
解得,舍去,所以,
由得,
解得或,
所以不等式的解集为或;
(2),
若存在,使得数列是等比数列,
则,可得,
由可得,
令,,
当时,,所以,
可得在上单调递减,所以,
则实数的取值范围.
3.下表是某景点在某APP平台10天预定票销售情况:
日期t
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
销售量y(万张)
1.93
1.95
1.97
1.98
2.01
2.02
2.02
2.05
2.07
0.50
(1)由于系统故障,该APP平台在第10天时的销售量数据异常,现剔除第10天数据,求y关于t的线性回归方程,并用回归方程修正第十天的销售数据;(回归系数与销售数据都精确到0.0001)
(2)为招揽游客,现推出团体票,每份团体票包含四张门票,其中X张盖有纪念章(可兑换纪念品),X的分布如下:.求X的期望与方差;
(3)在(2)的条件下,小明购买了一份团体票,从中随机抽取2张,恰有1张有纪念章,求此情况发生的概率.
附:对于一组数据、、…、,其回归方程为,其中回归系数,.
【详解】(1)设回归方程为,则,,
又,,
所以,,即,
当时,万张;
(2)由分布列知,;
(3)记“从某份团体票中随机抽取2张,恰有1张有纪念章”为事件,
“该份团体票中共有张有纪念章”为事件,则,,,
则,即所求概率为;
4.在平面直角坐标系中,椭圆,左右焦点分别是,,点A是椭圆上的任意一点,A到原点O的距离最大为.
(1)若面积的最大值为1,求椭圆的表达式;
(2)若,过点A(异于顶点)作长轴的垂线,垂足为M,连接AO并延长交椭圆于另一点B,连接BM交椭圆于另一点C,证明:;
(3)在(2)的条件下,过点A作不经过的直线l,其斜率为k,交椭圆于另一点D,到直线l的距离为d.如果直线、l、的斜率依次成等差数列,求d的取值范围.
【详解】(1)依题意,,解得,
所以椭圆的方程为
(2)设,则,
由,得,直线的斜率分别为,
则,,
因此,即,所以.
(3)当直线的方程为,由,得,
,即,
椭圆左、右焦点,设,
由直线的斜率依次成等差数列,得,
又,则,
化简并整理得:,若,则直线:过点,不符合题意,
则,即,此时,整理得,
因此,解得,记点到直线的距离为,
则,
令,在上单调递减,则,
所以d的取值范围是.
5.已知.
(1)若是函数的一个极值点,求曲线在点处的切线方程;
(2)讨论函数的单调性;
(3)已知实数,若点是曲线上两点,直线AB的斜率为,求证:.
【详解】(1)的定义域为,
由,得,
因为是函数的一个极值点,
所以,即,解得,
则,,
则得或;得,
则在和上单调递增,在上单调递减,
则是的极小值点,
又,
则切线方程为,整理得.
(2)的定义域为,,
令,其对称轴为,
①当,即时,,则在上单调递增;
②当,即或时,
(i)当时,的两根为,
且,
则当或时,,;
当时,, .
(ii)当时,的对称轴,且,
则在上恒成立,即在上恒成立.
综上,当时,在上单调递增;
当时,在和上单调递增,在上单调递减.
(3)已知,则,
则,
则,
要证,即证,
即证,
令,则只需证,
先证,即证,
令,则,
所以在上单调递增,则,即;
再证,即证,
令,则,
所以在上单调递增,则,即.
综上,得证.
1.在2025年春节档电影中,由饺子导演的《哪吒之魔童闹海》电影在国内外受到一致好评,票房也一路飙升到国内第一,也是国内首部百亿票房,其中有不少观众对角色喜欢都有自己的见解.刘同学为了了解学生喜欢哪吒角色是否与性别有关,他对50位同学进行了问卷调查,得到如下2x2列联表:
喜欢哪吒角色
不喜欢哪吒角色
总计
女生
10
男生
5
总计
50
已知从50位同学中随机抽取1人,抽到喜欢哪吒角色的学生的概率为0.6.
(1)请将上面的列联表补充完整,并且判断是否有的把握认为喜欢哪吒角色与性别有关;
(2)从喜欢哪吒角色的同学中,按分层抽样的分式,随机抽取6人做进一步的问卷调查,再从这6人中随机选出3人采访发言.设这3人中男生人数为,求的分布及期望值.
附:.
0.050
0.010
0.001
3.841
6.635
10.828
【详解】(1)因为从全班50人中随机抽取1人,抽到喜欢哪吒角色的学生的概率为0.6,
所以喜欢哪吒角色的学生人数为,其中女生10人,则男生20人.
不喜欢哪吒角色的人数为,其中男生5人,则女生15人.
列联表补充如下,
喜欢哪吒角色
不喜欢哪吒角色
总计
女生
10
15
25
男生
20
5
25
总计
30
20
50
根据列联表中的数据,计算可得,
故有的把握认为喜欢哪吒角色与性别有关.
(2)由题意,按分层抽样抽取的6人中,男生人数为,女生人数为
表示从这6人中随机选出3人中男生的人数,所以的所有可能取值为.
则,
,
.
所以的分布列为
1
2
3
数学期望.
2.如图,在四棱锥中,平面,底面为矩形,为线段的中点,.
(1)求证:平面;
(2)求直线与平面的夹角的正弦值.
【详解】(1)连接交于点是的中点,是中点..
又平面平面平面.
(2)建立如图所示的空间直角坐标系.则,
.
设平面的法向量为,则
令,则.
是平面的一个法向量.,
设直线与平面所成角为,
则直线与平面所成角的正弦值为.
3.已知函数,其中,a,b为实常数且.
(1)若为偶函数,且其最小值为4,求实数a与b的值;
(2)若,,对任意实数x均满足,求实数b的取值范围.
【详解】(1)由题设,
所以恒成立,则,又,
所以的最小值为4,显然,
又,当且仅当时取等号,则,即,
所以,经检验满足题设,故;
(2)由题设,即在R上恒成立,
令,则,
当时,在上单调递增,
当时,在上单调递减,
所以,故.
4.在平面直角坐标系中,为坐标原点,是椭圆的左焦点,若与椭圆上任一点距离的最大值为.
(1)求椭圆的离心率;
(2)若为椭圆的上顶点,为椭圆上的点,是以为直角顶点的等腰直角三角形,求满足条件的的个数,并说明理由.
(3)若斜率为的直线交椭圆于、两点,为以线段为直径的圆上一点,求的最大值.
【详解】(1)依题意有,解得.
所以离心率.
(2)不妨设直线方程为,代入,
整理得,可得,所以,
将带入得,
由得,
所以,
解得
所以满足条件的的个数是3个.
(3)设直线,设,
联立,得,
所以,所以.
所以,所以的中点为,
所以
又的轨迹是以为圆心,半径的圆,
所以.
令,
记,
又,所以时,.
5.已知函数,其中,定义集合.对于点,定义集合.若对任意,均有,则称点P为平衡点.
(1)当时,判断点是否为平衡点;
(2)当时,求实数b的取值范围,使得点是平衡点;
(3)求所有实数a和b,使得点是平衡点.
【详解】(1)由题设,而,
当,则,即,故,
所以点是平衡点;
(2)由题设,若是平衡点,则,即,
此时恒成立,则;
(3)由题意,对于,都有,
当,即时,在上单调递增,则,
所以,易知,显然不满足前提;
当,即时,在上单调递减,在上单调递增,
则,故,则,
所以时,;
当,即时,在上单调递减,在上单调递增,
则,故,则,
所以时,;
当,即时,在上单调递减,则,
所以,易知,显然不满足前提;
综上,时,;时,.
1
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大题仿真卷01(A组+B组+C组)
(模式:5道解答题 满分:78分 限时:75分钟)
1.在三棱锥中,平面平面,,,
(1)若O是棱的中点,证明:平面,并求三棱锥的体积;
(2)求二面角的大小.
2.已知函数,其中.
(1)解关于的不等式;
(2)若存在唯一的实数,使得依次成等差数列,求实数的取值范围.
3.某科研活动共进行了5次试验,其数据如表所示:
特征量
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
(1)求成对数据的相关系数;
(2)求特征量关于的回归方程,并据此估算特征量时的值;
(3)设特征量作为随机变量服从正态分布,其中为5次试验中的平均数,为5次试验中的方差.求.(本题所有答数精确到0.01.)
4.已知椭圆的方程为、分别为椭圆的左、右焦点.双曲线的实轴为椭圆的长轴,的虚轴为椭圆的短轴.过作直线交椭圆于、两点.
(1)已知的周长为,圆的焦距为,求曲线及的方程;
(2)设.已知椭圆的上顶点为是上的一个动点,若是等腰三角形,且是该三角形的腰,求点的坐标;
(3)设.已知直线与轴不垂直,弦的中点为,直线与双曲线交于、两点,求四边形面积的最小值.
5.设定义域为的函数在上可导,导函数为.若区间及实数满足:对任意成立,则称函数为上的“函数”.
(1)判断是否为上的函数,说明理由;
(2)若实数满足:为上的函数,求t的取值范围;
(3)已知函数存在最大值.求证:对任意正整数都是上的函数的充要条件是对任意与恒成立
1.如图,在四棱锥中,平面ABCD,,,点E,F,G分别为PD,AB,AC的中点.
(1)求证:平面平面PBC;
(2)若,
(i)求点F到平面AEG的距离.
(ii)画出四边形ABCD的斜二测直观图,并求斜二测直观图面积
2.已知函数,其中(常数且).
(1)若函数的图象过点,求关于的不等式的解集;
(2)若存在,使得数列是等比数列,求实数的取值范围.
3.下表是某景点在某APP平台10天预定票销售情况:
日期t
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
销售量y(万张)
1.93
1.95
1.97
1.98
2.01
2.02
2.02
2.05
2.07
0.50
(1)由于系统故障,该APP平台在第10天时的销售量数据异常,现剔除第10天数据,求y关于t的线性回归方程,并用回归方程修正第十天的销售数据;(回归系数与销售数据都精确到0.0001)
(2)为招揽游客,现推出团体票,每份团体票包含四张门票,其中X张盖有纪念章(可兑换纪念品),X的分布如下:.求X的期望与方差;
(3)在(2)的条件下,小明购买了一份团体票,从中随机抽取2张,恰有1张有纪念章,求此情况发生的概率.
附:对于一组数据、、…、,其回归方程为,其中回归系数,.
4.在平面直角坐标系中,椭圆,左右焦点分别是,,点A是椭圆上的任意一点,A到原点O的距离最大为.
(1)若面积的最大值为1,求椭圆的表达式;
(2)若,过点A(异于顶点)作长轴的垂线,垂足为M,连接AO并延长交椭圆于另一点B,连接BM交椭圆于另一点C,证明:;
(3)在(2)的条件下,过点A作不经过的直线l,其斜率为k,交椭圆于另一点D,到直线l的距离为d.如果直线、l、的斜率依次成等差数列,求d的取值范围.
5.已知.
(1)若是函数的一个极值点,求曲线在点处的切线方程;
(2)讨论函数的单调性;
(3)已知实数,若点是曲线上两点,直线AB的斜率为,求证:.
1.在2025年春节档电影中,由饺子导演的《哪吒之魔童闹海》电影在国内外受到一致好评,票房也一路飙升到国内第一,也是国内首部百亿票房,其中有不少观众对角色喜欢都有自己的见解.刘同学为了了解学生喜欢哪吒角色是否与性别有关,他对50位同学进行了问卷调查,得到如下2x2列联表:
喜欢哪吒角色
不喜欢哪吒角色
总计
女生
10
男生
5
总计
50
已知从50位同学中随机抽取1人,抽到喜欢哪吒角色的学生的概率为0.6.
(1)请将上面的列联表补充完整,并且判断是否有的把握认为喜欢哪吒角色与性别有关;
(2)从喜欢哪吒角色的同学中,按分层抽样的分式,随机抽取6人做进一步的问卷调查,再从这6人中随机选出3人采访发言.设这3人中男生人数为,求的分布及期望值.
附:.
0.050
0.010
0.001
3.841
6.635
10.828
2.如图,在四棱锥中,平面,底面为矩形,为线段的中点,.
(1)求证:平面;
(2)求直线与平面的夹角的正弦值.
3.已知函数,其中,a,b为实常数且.
(1)若为偶函数,且其最小值为4,求实数a与b的值;
(2)若,,对任意实数x均满足,求实数b的取值范围.
4.在平面直角坐标系中,为坐标原点,是椭圆的左焦点,若与椭圆上任一点距离的最大值为.
(1)求椭圆的离心率;
(2)若为椭圆的上顶点,为椭圆上的点,是以为直角顶点的等腰直角三角形,求满足条件的的个数,并说明理由.
(3)若斜率为的直线交椭圆于、两点,为以线段为直径的圆上一点,求的最大值.
5.已知函数,其中,定义集合.对于点,定义集合.若对任意,均有,则称点P为平衡点.
(1)当时,判断点是否为平衡点;
(2)当时,求实数b的取值范围,使得点是平衡点;
(3)求所有实数a和b,使得点是平衡点.
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