内容正文:
长沙市周南中学高二年级2026年五一假期作业(二)
一、单选题(本大题共8小题,共40分)
1.已知全集,集合,则( )
A. B. C. D.
2.已知是首项为,公差为的等差数列,如果,则序号等于( )
A.664 B.665 C.674 D.675
3.是虚数单位,复数等于( )
A. B. C. D.
4.已知单位向量满足,则向量与的夹角为( )
A. B. C. D.
5.物理学中的“波义耳定律”是指一定质量的气体,在温度不变的情况下,压强p与体积V成反比.若容器的容积为V,容器内某种气体的初始压强为,真空泵每次抽出该气体的体积为,n次抽气后,设容器内剩余该气体的压强为,则.若,设抽气时该气体温度不变,欲使容器内剩余该气体的压强低于初始压强的,则最少需要抽气的次数为(参考数据:)( )
A.1 B.2 C.3 D.4
6.对A,B两地国企员工上班迟到情况进行统计,可知两地国企员工的上班迟到时间均符合正态分布,其中A地员工的上班迟到时间为X(单位:min),,对应的曲线为,B地员工的上班迟到时间为Y(单位:min),,对应的曲线为,则下列图象正确的是( )
A. B.
C. D.
7.已知直线 与 相交于 两点,若 是直角三角形,则实数 的值为( )
A.1 或 B. 或 C. 或 D. 或
8.若双曲线不存在以点为中点的弦,则该双曲线离心率的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、多选题(本大题共3小题,共18分)
9.已知圆台的上、下底面半径分别为2,4,母线与底面所成的角为,则( )
A.该圆台的母线长为 B.该圆台的表面积为
C.该圆台的体积为 D.该圆台的外接球的表面积为
10.下列说法正确的是( )
A.若,则的最大值为;
B.函数的最小值为2;
C.已知,则的最小值为3;
D.若正数满足,则的最小值是3
11.已知,则( )
A. B.
C. D.
三、填空题(本大题共3小题,共15分)
12.在的展开式中,常数项为______.(用数字作答)
13.△的内角,,的对边分别为,,,若,,,则△的面积为_______.
14.现有n(,)个相同的袋子,里面均装有n个除颜色外其他无区别的小球,第k(,2,3,…,n)个袋中有k个红球,个白球.现将这些袋子混合后,任选其中一个袋子,并且从中连续取出四个球(每个取后不放回),若第四次取出的球为白球的概率是,则______.
四、解答题(本大题共5小题,共77分)
15.(13分)如图,在四棱锥中,底面是菱形,,平面.
(1)证明:;
(2)若为的中点,,求直线与平面所成角的正弦值.
16.(15分)近年来,随着人们对健康饮食的重视和市场对禽肉需求的增长,养鸡业发展迅速,我国养鸡企业发展也取得了显著成就.某小型养鸡场从2017年到2023年每年养鸡数量(单位:千只)的统计结果如下表所示.
年份
2017
2018
2019
2020
2021
2022
2023
年份代码
1
2
3
4
5
6
7
养鸡数量千只
2
3
7
5
8
11
13
(1)由统计表看出,可用线性回归模型拟合与的关系,请用相关系数加以说明(系数精确到0.01);
(2)建立关于的回归方程(系数精确到0.01),并预测该小型养鸡场2026年养鸡的数量.
参考数据:.
参考公式:相关系数,回归方程中斜率和截距的最小二乘估计公式分别为.
17.(15分)已知数列满足,.
(1)证明数列是等比数列,并求通项公式.
(2)求数列的前n项和.
18.(17分)已知函数.
(1)当时,求过原点且与相切的直线方程;
(2)若有两个不同的零点,不等式恒成立,求实数的取值范围.
19.(17分)已知动点满足关系式.
(1)求动点的轨迹方程;
(2)设动点的轨迹为曲线,抛物线的焦点为,过上一点作的两条切线,切点分别为,弦的中点为,平行于的直线与相切于点.
①证明:三点共线;
②当直线与有两个交点时,求的取值范围.
参考答案
1.C
【分析】根据补集的定义求解即可.
【详解】全集,
又因为,
所以.
故选:C.
2.D
【分析】由列方程,解方程求得.
【详解】,解得.
故选:D
3.C
【分析】直接利用复数代数形式的乘除运算化简得答案.
【详解】解:,
故选:C.
4.B
【分析】应用向量数量积的运算律可得,再由向量夹角公式可求夹角的大小.
【详解】因为,
所以,即,故,
所以,故向量与的夹角为.
故选:B.
5.C
【分析】根据已知波义耳定律代入计算结合等比数列通项及对数运算计算得 即得解.
【详解】因为,,所以,
所以,即得,
要使,即得,
即得 .
所以.
故选:C.
6.B
【分析】由两个正态曲线的对称轴位置和集中分散程度判断结果.
【详解】由,故曲线的对称轴在曲线的左侧,排除C、D;
由,故曲线比曲线瘦高,曲线比曲线矮胖,排除A.
故选:B.
7.A
【分析】根据题意是等腰直角三角形,可得圆心到直线的距离为,利用点到直线的距离公式求解.
【详解】根据题意,圆的圆心,半径,易知是等腰直角三角形,
所以圆心到直线的距离为,则,解得,
所以或.
故选:A.
8.C
【分析】先判断点在双曲线外部或在双曲线上,得,再结合过该中点的直线斜率可得另一不等式,最后求解出的范围,结合离心率等式即可求解.
【详解】由题意得点在双曲线外部或在双曲线上,则,得,
假设存在以为中点的弦,设弦与双曲线交于点,,
则,,
由点,在双曲线上,得,
两式作差得,
所以,
因为不存在该中点弦,所以直线AB与双曲线至多一个交点,
则,也即,
所以,则.
故选:C.
9.ACD
【分析】根据题意,结合圆台的几何结构特征,以及圆台的表面积和体积公式,结合球的截面圆的性质和球的表面积公式,即可求解.
【详解】设圆台上底面的半径为,下底面的半径为.
对于A中,由于母线与底面所成的角为,则母线长,所以A正确;
对于B中,圆台的表面积
,所以B不正确;
对于C中,由圆台的母线长为,且母线与底面所成的角为,
可得圆台的高为,
则体积,所以C正确;
对于D中,设圆台外接球的半径为,球心到下底面的距离为,
若外接球的球心在圆台下底面的下方,可得,解得,
此时圆台外接球的表面积为;
若外接球的球心在圆台上、下底面之间,可得,此时方程组无解,
综上可得,圆台外接球的表面积为.
故选:ACD.
10.AC
【分析】利用基本不等式“一正二定三相等”及“1”的妙用,对选项逐一分析检验即可.
【详解】对于A,因为,所以,
所以,
当且仅当,即时,等号成立,
所以,则的最大值为,故A正确;
对于B,因为,所以,令,则,
所以,
当且仅当,即时,等号成立,此时,
所以,即的最小值为,故B错误;
对于C,因为,
所以,
当且仅当且,即时,等号成立,
所以,即的最小值为3,故C正确;
对于D,因为,,
所以,则,
当且仅当,即时,等号成立,此时,
故,即的最小值是4,故D错误.
故选:AC.
11.ABD
【分析】证明,放缩可判断A,由,放缩可判断B,先证出,再放缩,根据再放缩即可判断C,可得,令,转化为,构造,利用导数判断单调性求函数最小值即可判断D.
【详解】由,可得,
,
令,则,当时,,单调递增,
当时,,单调递减,所以,即,
由知,A正确;
由可得,可得(时取等号),
因为,所以,B正确;
时,,则,
,C错误;
,
令,则,
,
在单调递增,,,故D正确.
故选:ABD
【点睛】关键点点睛:比较式子的大小,要善于对已知条件变形,恰当变形可结合,,放缩后判断AB选项,变形,再令,变形,是判断D选项的关键,变形到此处,求导得最小值即可.
12.
【分析】先由二项式定理求出的展开式的通项公式,再求出常数项即可.
【详解】因为展开式的通项公式为:,
令,解得,
所以常数项为:.
故答案为:
13.
【分析】由余弦定理的边角关系可得,即可求,再利用三角形面积公式求面积即可.
【详解】由余弦定理得:,则,解得:,
∴.
故答案为:.
14.9
【分析】根据古典概型性质,先计算出某一情况下取球方法数的总数,在列举出第三次取球为白球的情形以及对应的取法数,根据古典概型计算概率,最后逐一将所有情况累加即可得出总概率,最后即可得到答案.
【详解】设选出的是第k个袋,连续四次取球的方法数为,
第四次取出的是白球的取法有如下四种情形:
4白,取法数为:,
1红3白,取法数为:,
2红2白,取法数为:,
3红1白:取法数为:,
所以第四次取出的是白球的总情形数为:
,
则在第k个袋子中取出的是白球的概率为:,
因为选取第k个袋的概率为,故任选袋子取第四个球是白球的概率为:
,
当时,.
故答案为:.
【点睛】思路点睛:本题为无放回型概率问题,根据题意首先分类讨论不同k值情况下的抽取总数(可直接用k值表示一般情况),再列出符合题意得情况(此处涉及排列组合中先分类再分组得思想),最后即可计算得出含k的概率一般式,累加即可,累加过程中注意式中n与k的关系可简化累加步骤.
15.(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)利用菱形对角线互相垂直以及线面垂直的性质,通过线面垂直的判定定理证明平面,进而得到;
(2)通过建立空间直角坐标系,求出平面的法向量以及向量,再根据线面角的向量公式(其中为直线的方向向量,为平面的法向量,为直线与平面所成角)求出线面角的正弦值。
【详解】(1)证明:连接,
是菱形,是对角线,
,
又平面平面,
,
又平面平面,
平面,
又平面.
(2)取中点,连接,则,
以为轴,以为轴,以为轴,建立如图空间直角坐标系,
令,则,
,
设平面的法向量为,
由,得,得,
.
16.(1)答案见解析
(2),17760只.
【分析】(1)根据公式得到相关系数,与的线性相关程度很高,可用线性回归模型拟合;
(2)得到,得到线性回归方程,并代入,预测该小型养鸡场2026年养鸡的数量.
【详解】(1)由题意知,,,
,
,
,
则,
因为相关系数接近1,所以与的线性相关程度很高,可用线性回归模型拟合.
(2)由(1)得,
.
故与的回归方程为.
将2026年对应的年份代码代入回归方程得,
所以预测该小型养鸡场2026年养鸡的数量为17760只.
17.(1)证明见解析,
(2)
【分析】
(1)结合等比数列定义构造出,再求出首项即可得;
(2)借助分组求和法计算即可得.
【详解】(1)由,则,
又,故数列是以为首项,为公比的等比数列,
则,故;
(2).
18.(1)
(2)
【分析】(1)设切点坐标,则切线方程为:,再把点带入切线可得参数即可得切线;
(2)有两个不同零点,构造函数,则有两个不等实根,令,设,由的值域可得的取值范围为.
【详解】(1)的定义域为,,
设切点坐标,则切线方程为:,
把点带入切线得:,,得,
所以的切线方程为:.
(2)有两个不同零点,
则,
构造函数,,
所以为增函数,且,
即有两个不等实根,则,
令,,则,,
所以,则,,
故,
而两边取对数,可转化为,即,,
【方法一】:含参讨论单调性
由,可得,,即,
设,
则,
因为,根据对勾函数在上单调递减,易知,,所以,
①当,即时,,故当时,,符合题意;
②当,即时,显然存在,使得,即
当时,,当时,,
故,不符合题意,
综上,的取值范围为.
【方法二】:单调性求最值+洛必达法则
设,则在上恒成立,,
设,,
在递增,,则在递减,
所以的最小值接近极限值,
所以的最小值无限接近3,即得的取值范围为.
【点睛】方法点睛:导函数中常用的两种常用的转化方法:
一是利用导数研究含参函数的单调性,常化为不等式恒成立问题.注意分类讨论与数形结合思想的应用;
二是函数的零点、不等式证明常转化为函数的单调性、极(最)值问题处理.
19.(1)
(2)①证明见解析;②的取值范围为.
【分析】(1)由双曲线定义即可求解;
(2)①由切线方程和导数几何意义依次求出和即可得证;
②求出直线的方程,与曲线联立,利用判别式结合焦半径公式即可求解.
【详解】(1)设,
则即 ,
所以由双曲线定义可知动点的轨迹是以为焦点的双曲线的下支,且
所以动点的轨迹方程为.
(2)①证明:由(1)曲线:,,设,
对函数求导得,
所以两切线方程为:,即,
又切线过点P,所以,
即满足,即满足方程,
所以,
设, 则由,
所以,即三点在直线上,即三点共线;
②因为,所以直线的方程为,
即,联立,消去得,
由题意知方程有两个不等的负根.
所以,
解得,
所以.
答案第4页,共16页
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