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2024年浙江省温州市高考数学二模试卷(含解析)

来源:易榕旅网
2024年浙江省温州市高考数学二模试卷

一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。

1.已知𝑧∈𝐶,则“𝑧2∈𝑅”是“𝑧∈𝑅”的( )A. 充分条件但不是必要条件C. 充要条件

2.已知集合𝑀={𝑥|𝑦=A. ⌀

B. 必要条件但不是充分条件D. 既不是充分条件也不是必要条件

𝑥+1},𝑁={𝑦|𝑦= 𝑥+1},则𝑀∩𝑁=( )B. 𝑅

C. 𝑀

D. 𝑁

3.在正三棱台𝐴𝐵𝐶−𝐴1𝐵1𝐶1中,下列结论正确的是( )A. 𝑉𝐴𝐵𝐶−𝐴1𝐵1𝐶1=3𝑉𝐴1−𝐵𝐵1𝐶1C. 𝐴1𝐵⊥𝐵1𝐶

B. 𝐴𝐴1⊥平面𝐴𝐵1𝐶1D. 𝐴𝐴1⊥𝐵𝐶

4.已知𝑎=𝑠𝑖𝑛0.5,𝑏=30.5,𝑐=log0.30.5,则𝑎,𝑏,𝑐的大小关系是( )A. 𝑎<𝑏<𝑐

B. 𝑎<𝑐<𝑏

C. 𝑐<𝑎<𝑏

D. 𝑐<𝑏<𝑎

5.在(3−𝑥)(1−𝑥)5展开式中,𝑥的奇数次幂的项的系数和为( )A. −64

B. 64

C. −32

D. 32

6.已知等差数列{𝑎𝑛}的前𝑛项和为𝑆𝑛,公差为𝑑,且{𝑆𝑛}单调递增.若𝑎5=5,则𝑑∈( )A. [0,3)

5B. [0,7)

10C. (0,3)

5D. (0,7)

107.若关于𝑥的方程|𝑥2+𝑚𝑥+1|+|𝑥2−𝑚𝑥+1|=2|𝑚𝑥|的整数根有且仅有两个,则实数𝑚的取值范围是( )A. [2,2)

C. (−2,−2]∪[2,2)

8.已知定义在(0,1)上的函数𝑓(𝑥)=A. 𝑓(𝑥)的图象关于𝑥=2对称C. 𝑓(𝑥)在(0,1)单调递增

1555B. (2,2)

D. (−2,−2)∪(2,2)

555{1,𝑥是有理数𝑚(𝑚,𝑛是互质的正整数)𝑛𝑛,则下列结论正确的是( )

1,𝑥是无理数

B. 𝑓(𝑥)的图象关于(2,2)对称D. 𝑓(𝑥)有最小值

11二、多选题:本题共3小题,共18分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。

9.已知角𝛼的顶点为坐标原点,始边与𝑥轴的非负半轴重合,𝑃(−3,4)为其终边上一点,若角𝛽的终边与角2𝛼的终边关于直线𝑦=−𝑥对称,则( )

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A. cos(𝜋+𝛼)=5C. 𝑡𝑎𝑛𝛽=2473B. 𝛽=2𝑘𝜋+2+2𝛼(𝑘∈𝑍)D. 角𝛽的终边在第一象限

𝜋10.已知圆𝐶1:𝑥2+𝑦2=6与圆𝐶2:𝑥2+𝑦2+2𝑥−𝑎=0相交于𝐴,𝐵两点.若𝑆△𝐶1𝐴𝐵=2𝑆△𝐶2𝐴𝐵,则实数𝑎的值可以是( )A. 10

B. 2

C. 322D. 31411.已知半径为𝑟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𝑑,则( )A. 𝑟有最大值,但无最小值C. 𝑟最大时,𝑑同时取到最大值

B. 𝑟最大时,球心在正四面体外D. 𝑑有最小值,但无最大值

三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。

12.平面向量𝑎,𝑏满足𝑎=(2,1),𝑎//𝑏,𝑎⋅𝑏=−10,则|𝑏|= ______.

13.如图,在等腰梯形𝐴𝐵𝐶𝐷中,𝐴𝐵=𝐵𝐶=𝐶𝐷=2𝐴𝐷,点𝐸是𝐴𝐷的中点.现将△𝐴𝐵𝐸沿𝐵𝐸翻折到△𝐴′𝐵𝐸,将△𝐷𝐶𝐸沿𝐶𝐸翻折到△𝐷′𝐶𝐸,使得二面角𝐴′−𝐵𝐸−𝐶等于60°,𝐷′−𝐶𝐸−𝐵等于90°,则直线𝐴′𝐵与平面𝐷′𝐶𝐸所成角的余弦值等于______.

114.已知𝑃,𝐹分别是双曲线𝑎2−

𝑥2𝑦2𝑏2=1(𝑎>0,𝑏>0)与抛物线𝑦2=2𝑝𝑥(𝑝>0)的公共点和公共焦点,直线𝑃𝐹

倾斜角为60°,则双曲线的离心率为______.

四、解答题:本题共5小题,共77分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。15.(本小题13分)

记△𝐴𝐵𝐶的内角𝐴,𝐵,𝐶所对的边分别为𝑎,𝑏,𝑐,已知2𝑐𝑠𝑖𝑛𝐵=(1)求𝐶;

(2)若𝑡𝑎𝑛𝐴=𝑡𝑎𝑛𝐵+𝑡𝑎𝑛𝐶,𝑎=2,求△𝐴𝐵𝐶的面积.16.(本小题15分)

已知直线𝑦=𝑘𝑥与椭圆𝐶:4+𝑦2=1交于𝐴,𝐵两点,𝑃是椭圆𝐶上一动点(不同于𝐴,𝐵),记𝑘𝑂𝑃,𝑘𝑃𝐴,

𝑥2

2𝑏.

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𝑘𝑃𝐵分别为直线𝑂𝑃,𝑃𝐴,𝑃𝐵的斜率,且满足𝑘⋅𝑘𝑂𝑃=𝑘𝑃𝐴⋅𝑘𝑃𝐵.(1)求点𝑃的坐标(用𝑘表示);(2)求|𝑂𝑃|⋅|𝐴𝐵|的取值范围.17.(本小题15分)

红旗淀粉厂2024年之前只生产食品淀粉,下表为年投入资金𝑥(万元)与年收益𝑦(万元)的8组数据: 𝑥𝑦10

20

30

40

50

60

70

8025.4

12.816.51920.921.521.923

(1)用𝑦=𝑏𝑙𝑛𝑥+𝑎模拟生产食品淀粉年收益𝑦与年投入资金𝑥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10%.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𝑎=𝑏𝑣+𝑎中斜率和截距的最小二乘估计公式分别为:𝑏=②

88888 ∑𝑛𝑖=1𝑣𝑖𝑢𝑖−𝑛𝑣𝑢2∑𝑛𝑖=1𝑣𝑖−𝑛𝑣−2−−,𝑎=𝑢−𝑏⋅𝑣

− −

𝑦𝑖𝑖=1𝑖=1𝑙𝑛𝑥𝑖𝑖=1𝑥2𝑖𝑖=1(𝑙𝑛𝑥𝑖)2𝑖=1𝑦𝑖𝑙𝑛𝑥𝑖6031612920400109③𝑙𝑛2≈0.7,𝑙𝑛5≈1.618.(本小题17分)

数列{𝑎𝑛},{𝑏𝑛}满足:{𝑏𝑛}是等比数列,𝑏1=2,𝑎2=5,且𝑎1𝑏1+𝑎2𝑏2+…+𝑎𝑛𝑏𝑛=2(𝑎𝑛−3)𝑏𝑛+8(𝑛∈𝑁∗). (1)求𝑎𝑛,𝑏𝑛;

(2)求集合𝐴={𝑥|(𝑥−𝑎𝑖)(𝑥−𝑏𝑖)=0,𝑖≤2𝑛,𝑖∈𝑁∗}中所有元素的和;

(3)对数列{𝑐𝑛},若存在互不相等的正整数𝑘,…,𝑘𝑗(𝑗≥2),使得𝑐𝑘1+𝑐𝑘2+…+𝑐𝑘𝑗也是数列{𝑐𝑛}中的项,则称数列{𝑐𝑛}是“和稳定数列”.试分别判断数列{𝑎𝑛},{𝑏𝑛}是否是“和稳定数列”.若是,求出所有𝑗的值;若不是,说明理由.19.(本小题17分)

如图,对于曲线𝛤,存在圆𝐶满足如下条件:

①圆𝐶与曲线𝛤有公共点𝐴,且圆心在曲线𝛤凹的一侧;②圆𝐶与曲线𝛤在点𝐴处有相同的切线;

③曲线𝛤的导函数在点𝐴处的导数(即曲线𝛤的二阶导数)等于圆𝐶在点𝐴处的二阶导数(已知圆

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(𝑥−𝑎)2+(𝑦−𝑏)2=𝑟2在点𝐴(𝑥0,𝑦0)处的二阶导数等于(𝑏−𝑦)3),则称圆𝐶为曲线𝛤在𝐴点处的曲率圆,其半

0径𝑟称为曲率半径.

(1)求抛物线𝑦=𝑥2在原点的曲率圆的方程;(2)求曲线𝑦=𝑥的曲率半径的最小值;(3)若曲线𝑦=𝑒𝑥在(𝑥1,𝑒𝑥1)和(𝑥2,𝑒𝑥2)(𝑥1≠𝑥2)处有相同的曲率半径,求证:𝑥1+𝑥2<−𝑙𝑛2.

1𝑟2第4页,共17页

答案和解析

1.【答案】𝐵

【解析】解:已知𝑧∈𝐶,则𝑧=𝑖时,符合𝑧2=−1∈𝑅,但是不满足𝑧∈𝑅;若𝑧∈𝑅,则一定有𝑧2∈𝑅;

则“𝑧2∈𝑅”是“𝑧∈𝑅”的必要条件但不是充分条件.故选:𝐵.

根据必要条件但不是充分条件的定义判断.

本题考查必要条件但不充分条件的应用,属于基础题.

2.【答案】𝐷

【解析】解:𝑀={𝑥|𝑦=

𝑥+1}={𝑥|𝑥≥−1},

𝑁={𝑦|𝑦= 𝑥+1}={𝑦|𝑦≥0},故𝑀∩𝑁=𝑁.故选:𝐷.

先求出集合𝑀,𝑁,再结合交集的定义,即可求解.本题主要考查交集及其运算,属于基础题.

3.【答案】𝐷

【解析】解:对于𝐴,设正三棱台上底面边长为𝑎,下底面边长为𝑏,高为ℎ,

则𝑉三棱台𝐴𝐵𝐶−𝐴1𝐵1𝐶1=ℎ(

31 32 32 3𝑎+𝑏+𝑎𝑏),4441 𝑉三棱锥𝐴1−𝐵𝐵1𝐶1=𝑉三棱锥𝐵−𝐴1𝐵1𝐶1=3ℎ⋅因为𝑎<𝑏,所以选项A错误;

32𝑎,4对于𝐵,由正三棱台的结构特征知,∠𝐴𝐴1𝐵1为钝角,所以𝐴𝐴1与𝐴𝐵1不垂直,所以棱𝐴𝐴1与平面𝐴𝐵1𝐶1不垂直,选项B错误;

对于𝐶,𝐴1𝐵⋅𝐵1𝐶=(𝐴1𝐵1+𝐵1𝐵)⋅(𝐵1𝐵+𝐵𝐶)=𝐴1𝐵1⋅𝐵1𝐵+𝐴1𝐵1⋅𝐵𝐶+𝐵1𝐵+𝐵1𝐵⋅𝐵𝐶≠0,选项C错误;

对于𝐷,取𝐵𝐶中点𝐷,𝐵1𝐶1的中点𝑃,则𝐵𝐶⊥𝐴𝐷,𝐵𝐶⊥𝑃𝐷,且𝐴𝐷∩𝑃𝐷=𝐷,所以𝐵𝐶⊥平面𝐴𝐷𝑃𝐴1,所以𝐴𝐴1⊥𝐵𝐶,选项D正确.

2第5页,共17页

故选:𝐷.

选项A,设正三棱台上底面边长为𝑎,下底面边长为𝑏,𝑎<𝑏,高为ℎ,计算𝑉三棱台𝐴𝐵𝐶−𝐴1𝐵1𝐶1与𝑉三棱锥𝐴1−𝐵𝐵1𝐶1,比较即可;

选项B,由正三棱台的结构特征知,棱𝐴𝐴1与平面𝐴𝐵1𝐶1不垂直;选项C,计算𝐴1𝐵⋅𝐵1𝐶≠0,判断𝐴1𝐵与𝐵1𝐶不垂直;

选项D,取𝐵𝐶中点𝐷,𝐵1𝐶1的中点𝑃,判断𝐵𝐶⊥平面𝐴1𝑃𝐷𝐴,得出𝐴𝐴1⊥𝐵𝐶.本题考查了正三棱台的结构特征与应用问题,也考查了推理与运算能力,是中档题.

4.【答案】𝐵

【解析】解:设函数𝑓(𝑥)=𝑥−𝑠𝑖𝑛𝑥,𝑥∈(0,2),则𝑓′(𝑥)=1−𝑐𝑜𝑠𝑥≥0,∴𝑓(𝑥)在(0,2)上单调递增,∴𝑓(𝑥)>𝑓(0)=0,即𝑥>𝑠𝑖𝑛𝑥,∴0.5>𝑠𝑖𝑛0.5,即𝑎<2,11∵2=𝑙𝑜𝑔0.3 0.3<𝑙𝑜𝑔0.3 0.25=𝑙𝑜𝑔0.30.5<𝑙𝑜𝑔0.30.3=1,∴2<𝑐<1,

1𝜋𝜋∵30.5>30=1,∴𝑏>1,∴𝑎<𝑐<𝑏.故选:𝐵.

设函数𝑓(𝑥)=𝑥−𝑠𝑖𝑛𝑥,𝑥∈(0,2),求导可知𝑓(𝑥)在(0,2)上单调递增,可得𝑥>𝑠𝑖𝑛𝑥,即𝑎<2,再结合对数函数和指数函数的性质求解即可.

本题主要考查了利用导数研究函数的单调性,考查了指数函数和对数函数的性质,属于中档题.

𝜋𝜋15.【答案】𝐴

【解析】解:在(3−𝑥)(1−𝑥)5的展开式中,

设𝑓(𝑥)=(3−𝑥)(1−𝑥)5=𝑎0+𝑎1𝑥+𝑎2𝑥2+…+𝑎6𝑥6,

令𝑥=1,则𝑓(1)=𝑎0+𝑎1+𝑎2+𝑎3+𝑎4+𝑎5+𝑎6=2×(1−1)5=0,①令𝑥=−1,则𝑓(−1)=𝑎0−𝑎1+𝑎2−𝑎3+𝑎4−𝑎5+𝑎6=4×[1−(−1)]5=128;②①−②得,2(𝑎1+𝑎3+𝑎5)=−128,∴𝑎1+𝑎3+𝑎5=−64.故选:𝐴.

设出解析式,给展开式中的𝑥分别赋值1,−1,可得两个等式,两式相减,再除以2得到答案.

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本题考查了二项式展开式的系数问题,可设出解析式,用赋值法代入特殊值,相加或相减即可,属于中档题.

6.【答案】𝐴

【解析】解:根据题意,若{𝑆𝑛}单调递增,

则当𝑛≥1时,有𝑎𝑛+1=𝑆𝑛+1−𝑆𝑛>0,即数列{𝑎𝑛}中,当𝑛≥2时,有𝑎𝑛>0,又由𝑎5=5,必有𝑑≥0,

则有𝑎2=𝑎5−3𝑑=5−3𝑑>0,解可得𝑑<3,故𝑑的取值范围为[0,3).故选:𝐴.

根据题意,分析可得数列{𝑎𝑛}中,当𝑛≥2时,有𝑎𝑛>0,由此分析𝑑的取值范围,即可得答案.本题考查等差数列的性质,涉及等差数列的求和,属于基础题.

557.【答案】𝐶

【解析】解:设𝐴=𝑚𝑥,𝐵=𝑥2+1,则|𝐴+𝐵|+|𝐵−𝐴|=2|𝐴|,

即2|𝐴|=|𝐴+𝐵|+|𝐵−𝐴|=|𝐴+𝐵|+|𝐴−𝐵|≥|𝐴+𝐵+𝐴−𝐵|=2|𝐴|,所以𝐴+𝐵和𝐴−𝐵同号,所以(𝐴+𝐵)(𝐵−𝐴)≤0,即(𝑥2+1)2−𝑚2𝑥2≤0,即𝑥4+(2−𝑚2)𝑥2+1≤0,设𝑡=𝑥2,

则𝑡2+(2−𝑚2)𝑡+1≤0,其两根𝑡1⋅𝑡2=1>0,结合𝑡的定义知𝑡1,𝑡2均是正根,设𝑡1<𝑡2,

则𝑡1∈(0,1),则𝑡2>1,设𝑓(𝑡)=𝑡2+(2−𝑚2)𝑡+1,因为𝑓(1)=4−𝑚2≤0,

2应有𝑥2=𝑥22<[2]=4,

所以𝑓(4)=25−4𝑚2>0,综上所述:𝑚∈(−2,−2]∪[2,2).

55第7页,共17页

故选:𝐶.

设𝐴=𝑚𝑥,𝐵=𝑥2+1,则有|𝐴+𝐵|+|𝐵−𝐴|=2|𝐴|,由三角绝对值不等式可得𝐴+𝐵和𝐴−𝐵同号,(𝐴+𝐵)(𝐵−𝐴)≤0,即𝑥4+(2−𝑚2)𝑥2+1≤0,设𝑡=𝑥2,则𝑡2+(2−𝑚2)𝑡+1≤0,结合二次函数的性质求解即可.

本题考查了三角绝对值的应用、二次函数的性质及转化思想,属于中档题.

8.【答案】𝐴

【解析】解:对于𝐴项,当𝑥是有理数时,设𝑥=𝑛(𝑚<𝑛),则𝑓(𝑥)=𝑛,1−𝑥=质,

所以𝑓(1−𝑥)=𝑛,故A正确;对于𝐵项,𝑓(1−

1 33)=1,𝑓()=1,故22𝑚1𝑛−𝑚𝑛−𝑚和𝑛互𝑛,由于

1B错误;

对于𝐶项,𝑓(2)=2,𝑓(4)=4,故C错误;对于𝐷项,设𝑓(𝑥)有最小值𝑝,𝑝∈𝑍,取𝑓(𝑝+𝑞)即可,其中𝑞使得𝑝+𝑞是质数,

此时𝑓(𝑝+𝑞)=𝑝+𝑞<𝑝与𝑝是最小值矛盾,故D错误.故选:𝐴.

由所给函数的解析式结合定义域即可一一判断.本题考查了分段函数的应用,属于中档题.

1111111319.【答案】𝐴𝐶𝐷

【解析】解:由题意可知,𝑐𝑜𝑠𝛼=−5,𝑠𝑖𝑛𝛼=5,所以𝑠𝑖𝑛2𝛼=2𝑠𝑖𝑛𝛼𝑐𝑜𝑠𝛼=−25,𝑐𝑜𝑠2𝛼=2𝑐𝑜𝑠2𝛼−1=−25,所以𝜃(−7,−24)是2𝛼终边上一点,所以𝜃′(24,7)是𝛽终边上一点,即𝑐𝑜𝑠𝛽=25,𝑠𝑖𝑛𝛽=25,𝐴项:cos(𝜋+𝛼)=−𝑐𝑜𝑠𝛼=5,故正确;𝐶项:𝑡𝑎𝑛𝛽=cos𝛽=5.故正确;

𝐵项:若B正确,则𝑐𝑜𝑠𝛽=cos(2𝑘𝜋+2𝛼+2)=cos(2𝛼+2)=−𝑠𝑖𝑛2𝛼=25,𝑠𝑖𝑛𝛽=sin(2𝑘𝜋+2+2𝛼)=𝑐𝑜𝑠2𝛼=−25,故B错误;

𝜋7𝜋𝜋24𝑠𝑖𝑛𝛽3324773424第8页,共17页

𝐷项:易知正确.故选:𝐴𝐶𝐷.

根据任意角三角函数定义计算三角函数值即可.本题考查三角函数的求值,属于中档题.

10.【答案】𝐵𝐷

【解析】解:两圆圆𝐶1:𝑥2+𝑦2=6与圆𝐶2:𝑥2+𝑦2+2𝑥−𝑎=0相交于𝐴,𝐵两点,两圆的公共弦为2𝑥−𝑎+6=0;所以𝑥=2𝑎−3,两圆的圆心距为1,

设圆心𝐶1:到直线𝑥=2𝑎−3的距离𝑑1=|2𝑎−3|,圆心𝐶2到直线的距离𝑑2=|2𝑎−2|,由于𝑆△𝐶1𝐴𝐵=2𝑆△𝐶2𝐴𝐵,故𝑑1=2𝑑2,整理得|2𝑎−3|=2|2𝑎−2|,解得𝑎=2或3.

当𝑎=2时,直线𝐴𝐵的方程为𝑥=−2,符合条件;当𝑎=3时,直线𝐴𝐵的方程为𝑥=−3,符合条件.故𝑎=2或3.故选:𝐵𝐷.

首先利用圆与圆的位置关系求出公共弦的直线方程,进一步利用点到直线的距离公式求出结果.本题考查的知识点:圆与圆的位置关系,点到直线的距离公式,主要考查学生的运算能力,属于基础题.

141421411111111.【答案】𝐴𝐵𝐷

【解析】解:如图,不妨设球与顶点出发的三个平面相切,易知球心𝑂在𝐴𝐻上(𝐻是△𝐵𝐶𝐷中心),与三个面的切点𝑂1,𝑂2,𝑂3分别在𝐴𝐺,𝐴𝐸,𝐴𝐹上,

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在△𝐴𝐸𝐷中,易知𝐸𝐻=则𝑟=𝐴𝑂⋅sin∠𝐸𝐴𝐻=则2 1336,𝐻𝐷=,𝐴𝐻=,则sin∠𝐸𝐴𝐻=,

3633 132 2,又𝐴𝑂2=𝐴𝑂⋅cos∠𝐸𝐴𝐻=,且𝐴𝑂2≤𝐴𝐸=,𝐴𝑂𝐴𝑂33223𝐴𝑂≤

1663⇒𝐴𝑂≤3,故𝑟=3𝐴𝑂≤,882故𝑟有最大值,且为当𝑟𝑚𝑎𝑥=

6,故8A正确;>𝐴𝐻=

66时,𝐴𝑂=3886,此时𝑂在四面体外,故3B正确;

1又𝑂𝐵=𝑂𝐶=𝑂𝐷= 𝑂𝐻2+𝐻𝐷2= 𝑂𝐻2+,31故𝑑=𝑂𝐴+3𝑂𝐷=𝑂𝐴+3 𝑂𝐻2+,3①当𝑂在线段𝐴𝐻上时,𝑂𝐴+𝑂𝐻=𝐴𝐻=设𝑂𝐻=𝑥∈[0,设𝑓(𝑥)=

66−𝑥+3 ),此时𝑑=33 6,3𝑥2+1,36−𝑥+3 33𝑥− 𝑥2+13 𝑥2+1,3 则𝑓′(𝑥)=

𝑥2+13>0,得𝑥>

6,12则𝑓(𝑥)在(0,

66 6)上单调递减,在(,]上单调增,12123由𝑓(0)=3,𝑓(

6)= 33+6<3,

3此时𝑓(𝑥)无最大值,𝑓(𝑥)𝑚𝑖𝑛=𝑓(

6)= 12 6;

6,3②当𝑂在线段𝐴𝐻外时,𝑂𝐴−𝑂𝐻=𝐴𝐻=设𝑂𝐻=𝑥∈[0,

66+𝑥+3 ],则𝑑=324𝑥2+1单调递增,

3第10页,共17页

6226

则𝑑𝑚𝑎𝑥=3+3<3,𝑑𝑚𝑖𝑛=+3< 6,故𝑑有最小值无最大值,故C错误,D正确.

883故选:𝐴𝐵𝐷.

不妨设球与顶点出发的三个平面相切,易知球心𝑂在𝐴𝐻上(𝐻是△𝐵𝐶𝐷中心),与三个面的切点𝑂1,𝑂2,𝑂3分别在𝐴𝐺,𝐴𝐸,𝐴𝐹上,结合等边三角形的性质可得故𝑟=𝐴𝑂≤

31 6,进而可判断𝐴𝐵,分𝑂在线段𝐴𝐻上和8𝑂在线段𝐴𝐻外两种情况讨论,利用导数分析出𝑑的最值,即可判断𝐶𝐷.

本题主要考查了三棱锥的内切球问题,考查了利用导数研究函数的单调性和最值,属于难题.

12.【答案】 2

【解析】解:平面向量𝑎,𝑏满足𝑎=(2,1),𝑎//𝑏,𝑎⋅𝑏=−10,

设𝑏=(2𝑡,𝑡),又𝑎=(2,1),

所以𝑎⋅𝑏=4𝑡+𝑡=5𝑡=−10,

得𝑡=−

10,5

所以|𝑏|=

5|𝑡|= 5⋅10= 2.

5

故答案为:2.

由平面向量数量积的运算,结合平面向量数量积的坐标运算求解.

本题考查了平面向量数量积的运算,重点考查了平面向量数量积的坐标运算,属基础题.

13.【答案】

37 8【解析】解:设𝐵𝐸中点为𝐺,连接𝐴′𝐺,𝐶′𝐺,过𝐴′作𝐴′𝑂⊥𝐶𝐺于𝑂,则∠𝐴′𝐺𝐶为二面角𝐴′−𝐵𝐸−𝐶的平面角,且𝐴′𝐺⊥平面𝐵𝐶𝐸,

设𝐴𝐷=4,则𝐴𝐵=𝐴𝐸=𝐵𝐶=𝐶𝐷=2,则△𝐴𝐵𝐸,△𝐵𝐶𝐸为等边三角形,

3则𝐴′𝐺= 3,𝐴′𝑂=𝐴′𝐺⋅𝑠𝑖𝑛60°=,2𝑂𝐺=𝐴′𝐺⋅𝑐𝑜𝑠60°=

3,2以𝐸𝐶中点𝐻为原点,𝐻𝐶为𝑥轴,𝐻𝐵为𝑦轴,𝐻𝐷′为𝑧轴建立空间直角坐标,如图所示:

133则𝐵(0,3,0),𝐴′(,,),

442

易知平面𝐷′𝐶𝐸法向量为𝑛=(0,1,0),𝐵𝐴′=(,−341 33,),42第11页,共17页

𝑛⋅𝐵𝐴′=−3 34,|𝑛|=1,|𝐵𝐴′|=

𝑛⋅𝐵𝐴′|𝑛|⋅𝐵𝐴′|1+27+9=2,16164cos<𝑛,𝐵𝐴′>==

−343 3,=−81×2𝜋 3设直线𝐴′𝐵与平面𝐷′𝐶𝐸所成的角为𝜃,则𝜃∈[0,2],

3所以𝑠𝑖𝑛𝜃=|cos<𝑛,𝐵𝐴′>|=3, 8所以𝑐𝑜𝑠𝜃=故答案为:

1−sin2𝜃=37.

837.8求出设𝐵𝐸中点为𝐺,连接𝐴′𝐺,𝐶𝐺,过𝐴′作𝐴′𝑂⊥𝐶𝐺于𝑂,则∠𝐴′𝐺𝐶为二面角𝐴′−𝐵𝐸−𝐶的平面角,且𝐴′𝐺⊥平面𝐵𝐶𝐸,由题意可得△𝐴𝐵𝐸,△𝐵𝐶𝐸为等边三角形,建立空间直角坐标系,可得平面𝐷′𝐶𝐸的法向量的坐标,求出𝐵𝐴′的坐标,求出两个向量的夹角的余弦值,进而求出直线𝐵𝐴′与平面𝐷′𝐶𝐸所成的夹角的正弦值,进而求出线面角的余弦值.

本题考查用空间向量的方法求直线与平面所成的角的余弦值的求法,属于中档题.

14.【答案】

7+2

或37+2

𝑥2𝑦2𝑏2【解析】解:已知𝑃,𝐹分别是双曲线𝑎2−直线𝑃𝐹倾斜角为60°,设直线𝑃𝐹的方程为𝑦=

𝑝𝑦= 3(𝑥−)

2,联立2𝑦=2𝑝𝑥

=1(𝑎,𝑏>0)与抛物线𝑦2=2𝑝𝑥(𝑝>0)的公共点和公共焦点,

3(𝑥−),

2𝑝{消𝑦可得12𝑥2−20𝑝𝑥+3𝑝2=0,即𝑥=2或𝑥=6,13 3则𝑃(2𝑝,3𝑝)或𝑃(6𝑝,−𝑝),

3𝑝𝑝3又𝐹(2𝑝,0),所以𝑐=2𝑝,即𝑝=2𝑐,

13

所以𝑃(3𝑐,23𝑐)或𝑃(3𝑐,−2𝑐),

113则𝑎2−𝑏2=1或9𝑎2−9𝑏2=1,

9𝑐212𝑐2𝑐212𝑐2第12页,共17页

又𝑐2=𝑎2+𝑏2,

𝑐则𝑎=

7+2𝑐或𝑎3= 7+2,

7+2.7+2.

即𝑒=

7+2

或𝑒=3 故答案为:

7+2

或3由双曲线的性质,结合抛物线的性质及直线与抛物线的位置关系求解.

本题考查了双曲线的性质,重点考查了抛物线的性质及直线与抛物线的位置关系,属中档题.

15.【答案】解:(1)因为2𝑐𝑠𝑖𝑛𝐵= 2𝑏,由正弦定理可得2𝑠𝑖𝑛𝐶𝑠𝑖𝑛𝐵= 2𝑠𝑖𝑛𝐵,

在△𝐴𝐵𝐶中,𝑠𝑖𝑛𝐵>0,可得𝑠𝑖𝑛𝐶=

𝜋 2,而𝐶∈(0,𝜋),23𝜋可得𝐶=4或𝐶=4;(2)因为𝑡𝑎𝑛𝐴=𝑡𝑎𝑛𝐵+𝑡𝑎𝑛𝐶,

由恒等式𝑡𝑎𝑛𝐴+𝑡𝑎𝑛𝐵+𝑡𝑎𝑛𝐶=𝑡𝑎𝑛𝐴⋅𝑡𝑎𝑛𝐵⋅𝑡𝑎𝑛𝐶,得2𝑡𝑎𝑛𝐴=𝑡𝑎𝑛𝐴𝑡𝑎𝑛𝐵𝑡𝑎𝑛𝐶,得𝑡𝑎𝑛𝐵𝑡𝑎𝑛𝐶=2,所以只可能是𝑡𝑎𝑛𝐶=1,𝑡𝑎𝑛𝐵=2,此时𝑡𝑎𝑛𝐴=3,所以𝑠𝑖𝑛𝐴=所以𝑏=

3 102 5,𝑠𝑖𝑛𝐵=,105𝑠𝑖𝑛𝐵⋅𝑎𝑠𝑖𝑛𝐴1=

2 5×25 310101052=4×310=4,35 =3. 所以𝑆𝛥𝐴𝐵𝐶=2𝑎𝑏𝑠𝑖𝑛𝐶=2×2×4⋅

32【解析】(1)由正弦定理可得𝑠𝑖𝑛𝐶的值,进而求出角𝐶的大小;

(2)由三角形中恒等式𝑡𝑎𝑛𝐴+𝑡𝑎𝑛𝐵+𝑡𝑎𝑛𝐶=𝑡𝑎𝑛𝐴⋅𝑡𝑎𝑛𝐵⋅𝑡𝑎𝑛𝐶,可得𝑡𝑎𝑛𝐶的值,𝑡𝑎𝑛𝐵的值,𝑡𝑎𝑛𝐴的值,再求出𝑠𝑖𝑛𝐵,𝑠𝑖𝑛𝐴的值,由正弦定理可得𝑏的值,代入三角形的面积公式可得三角形的面积.本题考查正弦定理的应用,三角形的恒等式的性质的应用,属于中档题.

𝑠+𝑛2=+𝑡2,16.【答案】解:(1)设𝐴(𝑚,𝑛),𝐵(−𝑚,−𝑛),𝑃(𝑠,𝑡),则𝑚44221 2 24所以𝑘𝑃𝐴⋅𝑘𝑃𝐵=𝑠−𝑚⋅𝑠+𝑚=𝑠2−𝑚2=422=−4,𝑠−𝑚所以𝑘𝑂𝑃=−4𝑘,

4𝑘联立𝑥2,可得𝑃(4𝑘2+1,−4𝑘2+1)或𝑃(−4𝑘2+1,4𝑘2+1);2+𝑦=1

𝑡−𝑛𝑡+𝑛𝑡2−𝑛21(𝑚2−𝑠2)11{𝑦=−1𝑥

44𝑘14𝑘1(2)由(1)可得|𝑂𝑃|2=

16𝑘2+1,4𝑘2+1第13页,共17页

𝑦=𝑘𝑥

联立𝑥2+𝑦2=1,整理可得:(1+4𝑘2)𝑥2=4,

4{所以|𝐴𝐵|2=4(4𝑘2+1),所以𝑂𝑃2⋅𝐴𝐵2=

(16𝑘2+2)(16𝑘2+16)(1+4𝑘2)24𝑘2+4=4(4+

1𝑘236𝑘2) 16𝑘4+8𝑘2+13636361=4(4+16𝑘2++8)≤4(4+2 16𝑘2⋅2𝑘)=4(4+16)=25,+8当且仅当16𝑘2=𝑘2,即𝑘=±2时取等号.所以|𝑂𝑃|⋅|𝐴𝐵|≤5,所以|𝑂𝑃|⋅|𝐴𝐵|∈(4,5].

【解析】(1)设𝐴,𝑃的坐标,由题意可得𝐵的坐标,将𝐴,𝑃的坐标代入椭圆的方程,求出直线𝑃𝐴,𝑃𝐵的斜率之积,求出直线𝑂𝑃的方程,与椭圆的方程联立,可得点𝑃的坐标;

(2)由(1)可得|𝑂𝑃|2,联立直线𝑦=𝑘𝑥方程与椭圆的方程,可得|𝐴𝐵|2的表达式,求出|𝑂𝑃|2⋅|𝐴𝐵|2的表达式,再由基本不等式可得|𝑂𝑃||𝐴𝐵|的最大值.

本题考查直线与椭圆的综合应用,基本不等式的性质的应用,属于中档题.

1117.【答案】解:(1)𝑏=

𝑎=

∑8𝑖=1𝑦𝑖 ∑8𝑖=1𝑦𝑖𝑙𝑛𝑥𝑖−8⋅∑8𝑖=1𝑦8𝑖⋅∑8𝑖=1𝑙𝑛𝑥2∑8𝑖=1(𝑙𝑛𝑥𝑖)−8⋅(∑8𝑖=1𝑙𝑛𝑥8𝑖)2𝑖=

603−1⋅161⋅298109−1⋅(29)28=5,

88−5⋅

∑8𝑖=1𝑙𝑛𝑥𝑖8=8−5⋅8=2,

16129所以回归方程为𝑦=5𝑙𝑛𝑥+2;

(2)设投入𝑥万元生产食品淀粉,(200−𝑥)万元生产药用淀粉,所以𝑦总=5𝑙𝑛𝑥+2+0.1(200−𝑥)=5𝑙𝑛𝑥−0.1𝑥+22,设𝑓(𝑥)=5𝑙𝑛𝑥−10𝑥+22,则𝑓′(𝑥)=𝑥−10,易得𝑓(𝑥)在(0,50)上单调递增,(50,+∞)上单调递减,所以𝑓(𝑥)𝑚𝑎𝑥=𝑓(50)=5𝑙𝑛50−5+22=5𝑙𝑛50+17,

又因为𝑙𝑛50=2𝑙𝑛5+𝑙𝑛2≈3.9,所以年收益最大值约为36.5万元. 【解析】(1)由题意求得𝑎和𝑏,即可求解;

(2)设投入𝑥万元生产食品淀粉,(200−𝑥)万元生产药用淀粉,求得𝑦总=5𝑙𝑛𝑥−0.1𝑥+22,设𝑓(𝑥)=5𝑙𝑛𝑥−10𝑥+22,利用导数知识即可求解.本题考查回归方程和导数的综合应用,属于中档题.

115118.【答案】解:(1)因为𝑎1𝑏1+𝑎2𝑏2+⋯+𝑎𝑛−1𝑏𝑛−1+𝑎𝑛𝑏𝑛=2𝑎𝑛𝑏𝑛−6𝑏𝑛+8,①

当𝑛=1时,𝑎1𝑏1=2𝑎1𝑏1−6𝑏1+8=2𝑎1𝑏1−4,所以𝑎1=2,

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当𝑛≥2时,𝑎1𝑏1+𝑎2𝑏2+⋯+𝑎𝑛−1𝑏𝑛−1=2𝑎𝑛−1𝑏𝑛−1−6𝑏𝑛−1+8,②

①−②得:𝑎𝑛𝑏𝑛=2𝑎𝑛𝑏𝑛−2𝑎𝑛−1𝑏𝑛−1−6𝑏𝑛+6𝑏𝑛−1,即𝑎𝑛𝑏𝑛−2𝑎𝑛−1𝑏𝑛−1−6𝑏𝑛+6𝑏𝑛−1=0,设数列{𝑏𝑛}公比为𝑞(𝑞≠0),则𝑞⋅𝑎𝑛−2𝑎𝑛−1−6𝑞+6=0,

当𝑛=2时,𝑎1𝑏1+𝑎2𝑏2=2𝑎2𝑏2−6𝑏2+8,又因为𝑎2=5,𝑎1=2,𝑏1=2,所以𝑏2=4,所以𝑞=2,𝑏𝑛=2𝑛;所以𝑎𝑛−𝑎𝑛−1=3,

所以数列{𝑎𝑛}是等差数列,首项为2,公差为3,所以𝑎𝑛=3𝑛−1;

(2)即求数列{𝑎𝑛},{𝑏𝑛}中各前2𝑛项所有不同元素的和,数列{𝑎𝑛} 中前2𝑛项的和为数列{𝑏𝑛}中前2𝑛项的和为

2𝑛(2+6𝑛−1)2=6𝑛2+𝑛,

2(1−22𝑛)1−2=2⋅4𝑛−2,

2(1−4𝑘)1−4同时其公共项为2,23,25,…,22𝑘−1,则其和为其中22𝑘−1为数列{𝑏𝑛}的第2𝑘−1≤2𝑛−1项,同时数列{𝑎𝑛}的第𝑚项,即22𝑘−1=3𝑚−1.

=3(4𝑘−1),

2∴集合𝐴中所有元素的和为6𝑛2+𝑛+2⋅4𝑛−2−3(4𝑘−1).(3)证明:若{𝑎𝑛}是“和稳定数列”,

则𝑎𝑘1+𝑎𝑘2+⋯+𝑎𝑘𝑗=3(𝑘1+𝑘2+⋯+𝑘𝑗)−𝑗,当𝑗被3整除余1时即可;若{𝑏𝑛}是“和稳定数列”,则𝑏𝑘1+𝑏𝑘2+⋯+𝑏𝑘𝑗=𝑏𝑙

即2𝑘1+2𝑘2+⋯+2𝑘𝑗=2𝑙,不妨取𝑘1<𝑘2<⋯<𝑘𝑗<𝑙,则2𝑘1+2𝑘2+⋯+2𝑘𝑗≤20+21+⋯+2𝑙−1=故{𝑏𝑛}不是“和稳定数列”.

【解析】(1)利用赋值法,通过求解数列的递推关系式,转化求解即可.(2)求解前𝑛项和,推出集合𝐴中所有元素的和.

(3)推出𝑎𝑘1+𝑎𝑘2+⋯+𝑎𝑘𝑗=3(𝑘1+𝑘2+⋯+𝑘𝑗)−𝑗,当𝑗被3整除余1时即可,2𝑘1+2𝑘2+⋯+2𝑘𝑗=2𝑙,

1−2𝑙1−22=2𝑙−1<2𝑙,矛盾,

第15页,共17页

得到2𝑘1+2𝑘2+⋯+2𝑘𝑗≤20+21+⋯+2𝑙−1=1−2=2𝑙−1<2𝑙,矛盾,推出结果.本题考查数列的应用,数列求和,考查发现问题解决问题的能力,是中档题.

1−2𝑙19.【答案】解:(1)由题意得𝑦′=2𝑥,𝑦″=2,

设(𝑥−𝑎)2+(𝑦−𝑏)2=𝑟2,则𝑎2+𝑏2=𝑟2,2=𝑏3,𝑎=0,所以𝑏=2,所以抛物线𝑦=𝑥2在原点的曲率圆的方程为𝑥2+(𝑦−2)2=4.(2)𝑦=𝑥,𝑦′=−𝑥2,𝑦“=𝑥3,设点𝐴(𝑚,𝑚),(𝑥−𝑎)2+(𝑦−𝑏)2=𝑟2,

1112111𝑟2所以

{11𝑏−𝑚−2⋅=−1𝑚𝑎−𝑚2𝑟2=,13𝑚3(𝑏−𝑚)(𝑚−𝑎)2+(1−𝑏)2=𝑟2𝑚联立解得𝑟=

(1+13)2𝑚42𝑚3,[𝑚2(1+41)]3𝑚4所以

𝑟2=

(1+13)𝑚44𝑚6=

𝑚6−(𝑥×1)4=

,其中𝑚2(1+𝑚4)=𝑚2+𝑚2≥2,

11所以𝑟2≥4=2,所以𝑟𝑚𝑖𝑛=

232.

(3)证明:由题得𝑦=𝑦′=𝑦″=𝑒𝑥,所以𝑅2=

(1+𝑒2𝑥)3,𝑒2𝑥1设𝑒2𝑥=𝑡,则𝑅2=𝑡2+3𝑡+3+𝑡,2所以𝑡21+3𝑡1+3+𝑡2=𝑡2+3𝑡2+3+𝑡2,

11整理得𝑡1+𝑡2+3−𝑡1𝑡2=0,所以

1𝑒2(𝑥1+𝑥2)1=𝑒2𝑥1+𝑒𝑥2+3>2 𝑒2𝑥1+2𝑥2+3=2𝑒𝑥1+𝑥2+3,

11设𝑚=𝑒𝑥1+𝑥2,则𝑚2>2𝑚+3⇒(2𝑚−1)(𝑚2+2𝑚+1)<0⇒𝑚<2,所以𝑥1+𝑥2<−𝑙𝑛2,得证.

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【解析】(1)由题意得𝑦′=2𝑥,𝑦″=2,设(𝑥−𝑎)2+(𝑦−𝑏)2=𝑟2,则𝑎2+𝑏2=𝑟2,2=𝑏3,解得𝑎,𝑏,即可得出答案.

𝑟2(2)设点𝐴(𝑚,𝑚),则

1{11𝑏−𝑚−2⋅=−1𝑚𝑎−𝑚2𝑟2=,解得𝑟2,即可得出答案.13𝑚3(𝑏−𝑚)(𝑚−𝑎)2+(1−𝑏)2=𝑟2𝑚(3)由题得𝑦=𝑦′=𝑦″=𝑒,则得出答案.

𝑥𝑅2=

(1+𝑒2𝑥)32𝑥=𝑡2=𝑡2+3𝑡+3+1𝑒𝑅,设,则,结合基本不等式,即可𝑡𝑒2𝑥本题考查曲率和曲率圆的半径,解题中注意转化思想的应用,属于中档题.

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