内容正文:
2025年11月19日高中数学作业
一、单选题
1 已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
2. 已知复数满足,则在复平面内对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限
C. 第三象限 D. 第四象限
3. 已知直线,,则“或”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
4. 已知向量满足,且,设的夹角为,则( )
A. B. C. D.
5. 已知数列的前n项和为,,且,则( )
A. 3 B. 6 C. 9 D. 12
6. 函数(其中e为自然对数的底数)的大致图象为( )
A. B.
C. D.
7. 已知,,,则( )
A. B.
C. D.
8. 若函数的定义域为R,且偶函数,关于点成中心对称,则下列说法正确的个数为( )
①的一个周期为2;
②;
③的一个对称中心为;
④.
A 1 B. 2 C. 3 D. 4
二、多选题
9. 已知等差数列的前项和为,若,,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. 取得最小值时当且仅当 D. 数列是等比数列
10. 已知向量,,已知,则下列结论正确的有( )
A B. 若,则
C. 的最大值为2 D. 的最小值为
11. 已知直线和圆相交于M,N两点,则下列说法正确的是( )
A. 直线过定点
B. 的最小值为3
C. 的最小值为
D. 圆上到直线的距离为的点恰好有三个,则
三、填空题
12. 已知正数满足,则的最大值为______.
13. 已知是函数的一个极值点,则______.
14. 在正三棱台中,,侧棱与底面所成角为,则此正三棱台的体积为______.
四、解答题
15. 在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知.
(1)求角;
(2)若的面积,,求边的大小.
16. 记为数列的前n项和,已知
(1)求的通项公式;
(2)证明:
17. 已知P为椭圆短轴上的一个顶点,,为的左、右焦点,且的面积为,椭圆的焦距为2.
(1)求椭圆的方程;
(2)设直线l为圆的切线,且l与相交于A,B两点,求的取值范围(O为坐标原点).
18. 如图1,在平行四边形中,,,为的中点.现将沿折起,连接与,如图2.
(1)当时,证明:平面平面;
(2)设,当时,是否存在实数,使得直线与平面所成角的正弦值为?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
19. 已知,.
(1)若函数在处取得极小值,求的单调递减区间;
(2)在(1)的条件下,求过点且与函数图象相切的直线方程;
(3)若不等式恒成立,求实数的取值范围.
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2025年11月19日高中数学作业
一、单选题
1. 已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由题意解一元二次不等式,求出集合的元素,根据交集的概念求出结果即可.
【详解】由题意得,解得,即,
则;
故选:C.
2. 已知复数满足,则在复平面内对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限
C. 第三象限 D. 第四象限
【答案】A
【解析】
【分析】利用复数除法法则得到,对应的点为,位于第一象限.
【详解】因为,所以,
对应的点为,位于第一象限.
故选:A
3. 已知直线,,则“或”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】B
【解析】
【分析】根据两直线平行求出,从而得到答案.
【详解】直线,平行或重合的充要条件是,所以或.
将代入直线,的方程,得,,易知;
将代入直线,的方程,得,,直线,重合,
故舍去.
综上所述,“或”是“”的必要不充分条件.
故选:B
4. 已知向量满足,且,设的夹角为,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】借助向量垂直数量积为零及向量夹角公式可得,再借助二倍角公式计算即可得.
【详解】由,则,
故,则,
故.
故选:D.
5. 已知数列的前n项和为,,且,则( )
A. 3 B. 6 C. 9 D. 12
【答案】A
【解析】
【分析】根据数列前项和与数列通项之间的关系,求出数列递推公式,进而求出数列前6项,求出结果.
详解】由可得,即,得,
由可得,,,
故是周期为3的周期数列,且,故.
故选:A.
6. 函数(其中e为自然对数的底数)的大致图象为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先分段得出函数解析式,再应用指数函数图象计算判断各个选项.
【详解】依题意可得 ,
又,当,;当,,只有选项B符合.
故选:B.
7. 已知,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用指数函数的性质比较大小.
【详解】,,,
因为指数函数单调递减,所以,
所以,所以.
故选:D.
8. 若函数定义域为R,且偶函数,关于点成中心对称,则下列说法正确的个数为( )
①的一个周期为2;
②;
③的一个对称中心为;
④.
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】C
【解析】
【分析】由得到,故②正确;由关于点成中心对称,得到关于中心对称,推理出,从而得到周期为4,①错误;由函数的周期及关于中心对称,得到一个对称中心为,③正确;利用函数的周期性及对称性求出函数值的和.
【详解】由题意得:,将替换为得:,
即,②正确;
中将替换为得:,
因为向左平移个单位得到,
而关于点成中心对称,所以关于中心对称,故关于中心对称,
所以,
故,
所以,
所以的一个周期为4,①错误;
关于中心对称,又的一个周期为4,故的一个对称中心为,③正确;
中,令得:,
中,令得:,故,
中,令得:,
又因为,故,所以,
所以,
其中,,,
故
,④正确.
故选:C
【点睛】若,则函数关于中心对称,
若,则函数关于对称.
二、多选题
9. 已知等差数列的前项和为,若,,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. 取得最小值时当且仅当 D. 数列是等比数列
【答案】AD
【解析】
【分析】设等差数列的公差为,结合已知可求得,,可求得数列的通项公式,前项和公式,以及前项和的最小值可判断ABC;利用等比数列的定义可判断是等比数列判断D.
【详解】设等差数列的公差为,则,解得,,
所以,,
当或时,有最小值,最小值为,故A正确,B,C错误;
因为,所以数列是公比为4的等比数列,故D正确.
故选:AD.
10. 已知向量,,已知,则下列结论正确的有( )
A. B. 若,则
C. 的最大值为2 D. 的最小值为
【答案】ABC
【解析】
【分析】根据向量的模的坐标公式求,判断A;根据向量平行的坐标表示列方程求,判断B,
根据数量积的坐标运算结合正弦函数性质求最大值,判断C,根据数量积的运算性质判断D.
【详解】对于A,,A正确;
对于B,若,则,
,,所以;B正确;
对于C,,
,所以当时最大值为2,C正确;
对于D,,,
,,
当,取得最小值1,D错误
故选:ABC.
11. 已知直线和圆相交于M,N两点,则下列说法正确的是( )
A. 直线过定点
B. 的最小值为3
C. 的最小值为
D. 圆上到直线的距离为的点恰好有三个,则
【答案】AC
【解析】
【分析】根据直线的定点、圆的相乘、向量数量积运算、直线和圆的位置关系等知识对选项进行分析,从而确定正确答案.
【详解】对于A,直线,即,
由解得,所以定点坐标为,A正确,
对于B,圆的圆心为,半径为,
点与圆心的距离为,
所以的最小值为,此时直线垂直于轴,故此时无最小值,
故B错误,
对于C,设,则,
当,即直线方程为时,
取得最小值为,所以C正确,
对于D,若圆上到直线的距离为的点恰好有三个,
则圆心到直线的距离为,
所以,
整理得,所以D错误.
故选:AC
三、填空题
12. 已知正数满足,则的最大值为______.
【答案】
【解析】
【分析】对条件等式利用基本不等式再结合一元二次不等式即可求解.
【详解】已知正数满足,
根据基本不等式,(取等号),
即,即,
于是,得到,
当时,时,的最大值为.
故答案为:
13. 已知是函数的一个极值点,则______.
【答案】
【解析】
【分析】根据函数极值点定义,结合函数单调性的性质进行求解即可.
【详解】函数的定义域为,求导得,
由是函数的一个极值点,
得,解得,此时,
因为函数在上都单调递增,
所以函数在上单调递增,而,
当时,;
当时,,则函数在处取得极小值,符合题意,
所以
所以,.
故答案为:
14. 在正三棱台中,,侧棱与底面所成的角为,则此正三棱台的体积为______.
【答案】##
【解析】
【分析】先根据正三棱台的性质求出上下底面的面积,再结合侧棱与底面所成角求出棱台的高,最后代入棱台体积公式计算体积.
【详解】对于正三角形,其面积公式(为边长)
已知正三棱台中,,
则上底面,下底面
设正三棱台上下底面中心分别为,连接,则为正三棱台的高
因为正三角形中心到顶点的距离是边长的倍
所以,
则,且
已知侧棱与底面所成角为,在直角梯形中,
过点作底面的垂线,垂足为,则在上,且,,
侧棱与底面所成角为,在中,,
所以,即,解得,
根据棱台体积公式将代入可得
.
故答案为:
四、解答题
15. 在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知.
(1)求角;
(2)若的面积,,求边的大小.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由正弦定理将边化角,再由诱导公式及两角和的正弦公式求出,即可得解;
(2)由面积公式求出,即可求出、,再由余弦定理计算可得.
小问1详解】
因为,
由正弦定理得,
∴,
∴,
在中,,得,
,,
,.
【小问2详解】
,又,
,所以,得,
又∵,∴或,
由余弦定理得,
所以.
16. 记为数列的前n项和,已知
(1)求的通项公式;
(2)证明:
【答案】(1)
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)应用,计算得出,最后应用累乘计算求解通项即可;
(2)应用裂项相消法计算证明不等式.
【小问1详解】
依题意 ①
当时, ②
由①-②,
得
∴当且时,
又 也符合上式,即
【小问2详解】
17. 已知P为椭圆短轴上的一个顶点,,为的左、右焦点,且的面积为,椭圆的焦距为2.
(1)求椭圆的方程;
(2)设直线l为圆的切线,且l与相交于A,B两点,求的取值范围(O为坐标原点).
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)因为椭圆的焦距为2,则可得出c的值,再由三角形面积公式可求得b的值,进而求得的值,进而求得椭圆的标准方程;(2)由于直线l为圆的切线,注意讨论直线l的斜率存在情况,先确定一般情况下的取值范围,再确定特殊情况下的值,最后整合两种情况下的范围,即取两者的并集,最终得到的取值范围.
【小问1详解】
依题意,,
所以.
在中,,
解得,所以,
所以椭圆的方程为;
【小问2详解】
设,,
当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为,联立
整理得,
则,则,
则
.
又直线l为圆的切线,
则,即,
则
.
又,于是;
当直线l的斜率不存在时,设直线l的方程为,则,,
.
综上,
【点睛】方法点睛:在利用代数法解决最值与范围问题时常从以下几个方面考虑:①利用判别式来构造不等关系,从而确定参数的取值范围;②利用隐含或已知的不等关系建立不等式,从而求出参数的取值范围;③利用基本不等式求出参数的取值范围;④利用函数的值域的求法,确定参数的取值范围.
18. 如图1,在平行四边形中,,,为的中点.现将沿折起,连接与,如图2.
(1)当时,证明:平面平面;
(2)设,当时,是否存在实数,使得直线与平面所成角的正弦值为?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)证明见解析
(2)存在,
【解析】
【分析】(1)连接,利用余弦定理求出,即可得到,,从而得到平面,即可得证;
(2)在平面内过作,建立如图所示空间直角坐标系,表示出,利用空间向量法构造方程,解方程求出.
【小问1详解】
连接,,
为等边三角形,故,
,为的中点,
在中, ,
由余弦定理得,
,则,故,
,,即,
又平面,平面,
又平面,平面平面.
【小问2详解】
由(1)知,当时,平面平面,在平面内过作,
平面平面,平面,
平面,平面,则,
以点为坐标原点,以 所在直线分别为 轴,建立空间直角坐标系 ,
则 ,
故,
,
,
轴垂直平面,是平面的一个法向量,
设直线与平面所成角为,
,
化简得,解得或(舍去),
当时,存在,使直线与平面所成角的正弦值为.
19. 已知,.
(1)若函数在处取得极小值,求的单调递减区间;
(2)在(1)的条件下,求过点且与函数图象相切的直线方程;
(3)若不等式恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)或;
(3)
【解析】
【分析】(1)利用极值的意义可得,可求得,进而令,可求单调递减区间;
(2)设在处的切线过点,利用导数的几何意义可求得切线方程为,代入点的坐标,进而求解即可;
(3)(分离参数,得到恒成立,令,求出函数的最大值,即可求得的范围.
【小问1详解】
由,可得,
因为函数在处取得极小值,所以,
所以,解得,所以,
当时,,当时,,
所以函数在处取得极小值,所以,所以.
所以,令,得,
所以的单调递减区间为;
【小问2详解】
设在处的切线过点,
由(1)可得,所以,
所以在处的切线方程为,
因为切线过点,所以,
整理得,所以,解得或,
当时,切线方程为,即;
当时,切线方程为,即,
所以切线方程为或;
【小问3详解】
由,可得,
由不等式恒成立,所以在上恒成立,
整理得在上恒成立,
令,
所以,
令,所以,解得或(舍去),
所以当时,,在单调递增,
当时,,在单调递减,
所以,所以,
所以实数的取值范围为.
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