6當(dāng)時(shí),,在遞減.∴.故選:D11.在三棱錐中,平面,且,當(dāng)三棱錐的體積取最大值時(shí),該三棱錐外接球的體積是()A.B.C.D.【答案】B【解析】【分析】設(shè),根據(jù)已知條件用把三棱錐的體積表示出來(lái),然后利用導(dǎo)數(shù)確定體積取最大值時(shí)的值,進(jìn)而確定出三棱錐外接球的半徑,從而求出體積.【詳解】設(shè),則,故三棱錐的體積.設(shè),則.由,得;由,得,所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,所以,即三棱錐體積的最大值是,此時(shí),即.因?yàn)槠矫妫匀忮F外接球的半徑,
7則三棱錐外接球的體積為.故選:B.12.已知函數(shù),則下列說(shuō)法中正確的是()①函數(shù)有兩個(gè)極值點(diǎn);②若關(guān)于的方程恰有1個(gè)解,則;③函數(shù)的圖象與直線()有且僅有一個(gè)交點(diǎn);④若,且,則無(wú)最值.A.①②B.①③④C.②③D.①③【答案】D【解析】【分析】求出分段函數(shù)的解析式以及各段導(dǎo)函數(shù),得出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,即可得出①;作出函數(shù)圖象,即可判斷②;根據(jù)①求得的導(dǎo)函數(shù),可推得,有恒成立,即可得出③;作圖,根據(jù)圖象得出與有3個(gè)交點(diǎn)時(shí),的范圍.然后用表示出,即可得出,構(gòu)造函數(shù),通過(guò)導(dǎo)函數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,得出函數(shù)的最值,即可判斷④.【詳解】對(duì)于①,當(dāng)時(shí),,恒成立,所以在上單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),,恒成立,所以,在上單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),,恒成立,所以,在上單調(diào)遞減.綜上所述,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.所以,在處取得極小值,在處取得極大值,故①正確;
8對(duì)于②,作出的圖象如下圖1由圖1可知,若關(guān)于的方程恰有1個(gè)解,則或,故②錯(cuò)誤;對(duì)于③,由①知,當(dāng)時(shí),,因?yàn)?,所以,所以,?dāng)且僅當(dāng);當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),,因?yàn)?,所以,所以,?dāng)且僅當(dāng).綜上所述,,有恒成立.又直線可化為,斜率為,所以函數(shù)的圖象與直線()有且僅有一個(gè)交點(diǎn),故③正確;對(duì)于④,由圖2可知,當(dāng)時(shí),函數(shù)的圖象與有3個(gè)不同的交點(diǎn).則有,所以,所以,.
9令,,則.令,則在上恒成立,所以,在上單調(diào)遞增.又,,根據(jù)零點(diǎn)存在定理可知,,使得,且當(dāng)時(shí),,所以,所以在上單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),,所以,所以在上單調(diào)遞增.所以,在處取得唯一極小值,也是最小值,無(wú)最大值,故④錯(cuò)誤.綜上所述,①③正確.故選:D.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:遇到條件時(shí),常設(shè),然后根據(jù)圖象得出的范圍.根據(jù)解析式,用表示出,將所求表達(dá)式表示為的函數(shù),根據(jù)導(dǎo)函數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性、極值、最值等.第II卷非選擇題(90分)二、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分.13.已知實(shí)數(shù)x,y滿足約束條件則的最大值為_(kāi)_____.【答案】3【解析】分析】作出可行域,通過(guò)平移直線即可求解.【詳解】如圖,由約束條件可得可行域?yàn)殛幱安糠郑?/p>
10由得,作出直線,由得交點(diǎn)坐標(biāo)為,平移直線知,當(dāng)直線過(guò)點(diǎn)時(shí),z取得最大值,∴.故答案為:3.14.執(zhí)行如圖所示的程序框圖,輸出的值為_(kāi)_____.【答案】【解析】【分析】根據(jù)程序框圖,第一次循環(huán)得出,,返回循環(huán);第二次循環(huán)得,,執(zhí)行輸出,即可得出答案.【詳解】開(kāi)始,,,計(jì)算可得,然后計(jì)算可得,執(zhí)行判斷,結(jié)果否,返回循環(huán);
11,,計(jì)算可得,然后計(jì)算可得,執(zhí)行判斷,結(jié)果是,執(zhí)行輸出可得.故答案為:.15.已知等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和Sn滿足Sn﹣2Sn﹣1﹣2=0(n≥2),則數(shù)列{nan}的前n項(xiàng)和Tn=__.【答案】(n﹣1)2n+1+2【解析】【分析】利用數(shù)列的遞推關(guān)系式求出數(shù)列的首項(xiàng)與公比,然后求解通項(xiàng)公式,利用錯(cuò)位相減法求解{nan}的前n項(xiàng)和Tn.【詳解】解:等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和Sn滿足Sn﹣2Sn﹣1﹣2=0(n≥2),設(shè)公比為,n=2時(shí),S2﹣2S1﹣2=0,即a1q﹣a1﹣2=0n=3時(shí),S3﹣2S2﹣2=0,可得a1q2﹣a1﹣a1q﹣2=0,解得a1=2,q=2,所以an=2n,nan=n2n,Tn=1×2+2×22+3×23++n2n,①,2Tn=1×22+2×23+3×24++n2n+1,②①﹣②可得:﹣Tn=2+22+23+????+2n﹣n2n+1n2n+1=(1﹣n)2n+1﹣2,所以Tn=(n﹣1)2n+1+2.故答案為:(n﹣1)2n+1+2.16.已知拋物線的焦點(diǎn)為,過(guò)的直線與交于,兩點(diǎn),且,為坐標(biāo)原點(diǎn),直線交的準(zhǔn)線于點(diǎn),則與的面積之比為_(kāi)_____.【答案】##【解析】【分析】首先求出拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo)與準(zhǔn)線方程,根據(jù)及焦半徑公式求出,即可求出點(diǎn)坐標(biāo),從而求出直線的方程,再聯(lián)立方程求出點(diǎn)坐標(biāo),求出的方程即可求出點(diǎn)坐標(biāo),最后根據(jù)面積公式計(jì)算可得.【詳解】拋物線的焦點(diǎn)為,準(zhǔn)線方程為,因?yàn)椋?/p>
12所以,即,則,解得,不妨取,則直線的方程為,即,由,解得,所以,又直線的方程為,令,可得,所以,所以.故答案為:三、解答題:共70分.解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟.第17~21題為必考題,每個(gè)試題考生都必須作答.第22、23題為選考題,考生根據(jù)要求作答.(一)必考題:共60分.17.為了解學(xué)生對(duì)黨的“二十大”精神的學(xué)習(xí)情況,學(xué)校開(kāi)展了“二十大”相關(guān)知識(shí)的競(jìng)賽活動(dòng),全校共有1000名學(xué)生參加,其中男生450名,采用分層抽樣的方法抽取100人,將他們的比賽成績(jī)(滿分為100分),分為6組:,,,,,,得到如圖所示的頻率分布直方圖.其中成績(jī)不低于80分為“優(yōu)秀”,低于80分為“非優(yōu)秀”.
13(1)求實(shí)數(shù)a的值,并估算全校1000名學(xué)生中成績(jī)優(yōu)秀的人數(shù);(2)完成下列列聯(lián)表,判斷是否有95%的把握認(rèn)為比賽成績(jī)優(yōu)秀與性別有關(guān).優(yōu)秀非優(yōu)秀合計(jì)男女10合計(jì)附:,其中.0.100.050.0100.0050.001k2.7063.8416.6357.87910.828【答案】(1),250(人)(2)填表見(jiàn)解析;沒(méi)有【解析】【分析】(1)根據(jù)頻率和為1求得,進(jìn)而根據(jù)頻率估計(jì)成績(jī)優(yōu)秀的人數(shù);(2)根據(jù)題意結(jié)合分層抽樣完善列聯(lián)表,求,并與臨界值對(duì)比分析.【小問(wèn)1詳解】由題意可得:,解得,樣本中成績(jī)優(yōu)秀的頻率為:,以樣本估計(jì)總體,全校1000名學(xué)生中成績(jī)優(yōu)秀的人數(shù)為:(人).【小問(wèn)2詳解】
14由題意,采用分層抽樣,男生抽取人數(shù)人,女生抽取人,且樣本中優(yōu)秀的人數(shù)為人,故列聯(lián)表如下:優(yōu)秀非優(yōu)秀合計(jì)男153045女104555合計(jì)2575100可得,因?yàn)椋蕸](méi)有95%的把握認(rèn)為比賽成績(jī)優(yōu)秀與性別有關(guān)18.在△ABC中,.(1)求B的值;(2)給出以下三個(gè)條件:①;②,;③,若這三個(gè)條件中僅有兩個(gè)正確,請(qǐng)選出正確的條件并回答下面問(wèn)題:(i)求的值;(ii)求∠ABC的角平分線BD的長(zhǎng).【答案】(1)(2)正確條件為①③,(i),(ii)【解析】【分析】(1)利用和角正弦公式可得,結(jié)合三角形內(nèi)角和性質(zhì)即可求B的值;(2)根據(jù)條件組合判斷出正確條件為①③,(i)應(yīng)用余弦定理、三角形面積公式求各邊長(zhǎng),最后由正弦定理求;(ii)由角平分線性質(zhì)求得,再根據(jù)三角形內(nèi)角和定理及兩角和的正弦公式求出,再根據(jù)正弦定理求BD的長(zhǎng).【小問(wèn)1詳解】
15由題設(shè),而,所以,故;【小問(wèn)2詳解】若①②正確,則,得或,所以①②有一個(gè)錯(cuò)誤條件,則③是正確條件,若②③正確,則,可得,即②為錯(cuò)誤條件,綜上,正確條件為①③,(i)由,則,即,又,可得,所以,可得,則,故;(ii)因?yàn)榍?,得,由平分得,在中,,在中,由,得?/p>
1619.如圖,多面體ABCDE中,平面ABC,平面平面ABC,是邊長(zhǎng)為2的等邊三角形,,AE=2.(1)證明:平面平面BCD;(2)求多面體ABCDE的體積.【答案】(1)證明見(jiàn)解析(2)【解析】【分析】(1)若為中點(diǎn),連接,易證,由面面垂直性質(zhì)得面,易知,進(jìn)而證為平行四邊形,即,最后根據(jù)線面垂直的性質(zhì)及判定和面面垂直的判定證結(jié)論;(2)由求組合體的體積即可.【小問(wèn)1詳解】若為中點(diǎn),連接,由是邊長(zhǎng)為2的等邊三角形,,則,又面面ABC,面,面面,故面,因?yàn)槠矫鍭BC,故,又,所以為平行四邊形,即,由面,則,,面,
17所以面,即面,又面,所以平面平面BCD;【小問(wèn)2詳解】由多面體ABCDE的體積.20.已知橢圓:的左、右頂點(diǎn)分別為,,M是橢圓R上異于A,B的一點(diǎn),且直線MA與直線MB的斜率之積滿足.(1)求橢圓R的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)過(guò)點(diǎn)的直線交橢圓于C,D兩點(diǎn),且直線AC,BD交于點(diǎn)Q,求點(diǎn)Q的橫坐標(biāo).【答案】(1)(2)4【解析】【分析】(1)根據(jù)已知條件可得a的值,設(shè)出M坐標(biāo),由點(diǎn)M坐標(biāo)適合橢圓方程及可求得值,進(jìn)而求得橢圓方程.(2)聯(lián)立直線CD方程與橢圓方程,聯(lián)立直線AC方程與直線BD方程并運(yùn)用韋達(dá)定理代換可求得交點(diǎn)Q的橫坐標(biāo).【小問(wèn)1詳解】由題意知,,設(shè),則,所以,解得:,所以橢圓方程為.小問(wèn)2詳解】如圖所示,
18設(shè)直線CD的方程為,設(shè),,,則,,所以,因?yàn)橹本€AC方程為①,直線BD方程為②,所以聯(lián)立①②得,所以Q點(diǎn)橫坐標(biāo)為4.21.已知函數(shù).(1)若,求的最小值;(2)若時(shí),有兩個(gè)零點(diǎn),求a的取值范圍.【答案】(1)0;(2).【解析】【分析】(1)求導(dǎo)得,根據(jù)導(dǎo)數(shù)即可求出函數(shù)的單調(diào)性與最值;(2)分類討論利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,再借助零點(diǎn)存在性定理可得出答案.【詳解】解:(1)當(dāng)時(shí),,定義域是,,
19∴當(dāng)時(shí),,在上單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),,在上單調(diào)遞減,∴;(2),,①當(dāng)時(shí),,在上單調(diào)遞減,∵,∴在上有且只有一個(gè)零點(diǎn)1,不合題意;②當(dāng)時(shí),若,即時(shí),則有時(shí),,在上單調(diào)遞增,∴在上有且只有一個(gè)零點(diǎn)1,不合題意;當(dāng),即時(shí),則有時(shí),,在上單調(diào)遞減,時(shí),,在上單調(diào)遞增,∵,∴,又存在,,∴,在上存在唯一零點(diǎn),又在上有零點(diǎn)1,∴在上有二零點(diǎn),綜上:.【點(diǎn)睛】本題主要考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性與最值,考查分類討論思想,考查數(shù)學(xué)運(yùn)算能力,考查轉(zhuǎn)化與化歸思想,屬于難題.(二)選考題:共10分.請(qǐng)考生在第22、23題中任選一題作答.
20如果多做,則按所做的第一題計(jì)分.(選修4-4極坐標(biāo)與參數(shù)方程)22.已知曲線的參數(shù)方程為(為參數(shù)),直線過(guò)點(diǎn).(1)求曲線的普通方程;(2)若直線與曲線交于,兩點(diǎn),且,求直線的傾斜角.【答案】(1).(2)或.【解析】【分析】(1)利用參數(shù)方程轉(zhuǎn)普通方程即可求解.(2)寫(xiě)出直線的參數(shù)方程,參數(shù)方程代入,設(shè),兩點(diǎn)所對(duì)的參數(shù)為,利用韋達(dá)定理代入中,化簡(jiǎn)即可求解.【小問(wèn)1詳解】由曲線的參數(shù)方程為(為參數(shù)),得,,,即(為焦點(diǎn)在軸上的橢圓).【小問(wèn)2詳解】設(shè)直線的傾斜角為,直線過(guò)點(diǎn)直線的參數(shù)方程為(為參數(shù)),將直線的參數(shù)方程代入,可得,
21,設(shè),兩點(diǎn)所對(duì)的參數(shù)為,,曲線與軸交于兩點(diǎn),在曲線的內(nèi)部,一正一負(fù),,而,,,,,解得,為直線傾斜角,,,,或,直線的傾斜角為或.(選修4-5不等式選講)23.已知關(guān)于x的不等式有解.(1)求實(shí)數(shù)t的取值范圍;(2)若a,b,c均為正數(shù),m為t的最大值,且.求證:.【答案】(1);(2)證明見(jiàn)解析.【解析】【分析】(1)令,求出的最大值,由不等式有解可知,從而得到關(guān)于t的不等式,即可解出t的取值范圍;(2)由柯西不等式得即可證明結(jié)論.【小問(wèn)1詳解】
22令,所以當(dāng)時(shí),取得最大值為3,關(guān)于x的不等式有解等價(jià)于,即當(dāng)時(shí),上述不等式轉(zhuǎn)化為,解得,當(dāng)時(shí),上述不等式轉(zhuǎn)化為,解得,綜上所述t的取值范圍為,故實(shí)數(shù)t的取值范.【小問(wèn)2詳解】根據(jù)(1)可得a,b,c均為正實(shí)數(shù),且滿足,所以由柯西不等式可得,當(dāng)且僅當(dāng),,時(shí)取等號(hào),