内容正文:
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一、选择题:本大题共12个小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.已知集合,,则
A. B. C. D.
【解析】由题意知,或,所以, ,故选C.
2.已知为虚数单位,若复数满足,则的共轭复数
A. B. C. D.
【解析】因为,所以,故选B.
3.已知甲、乙两人同时向目标射击,记事件“甲击中目标”, 记事件“乙击中目标”,且,,甲、乙两人是否击中目标互不影响,则
A. B. C. D.
【解析】依题意事件、相互独立,
所以.故选A.
4.某校秋季运动会中A、B两班的各个单项得分(满分5分,分值高者为优)的雷达图如图所示,则下列说法不正确的是
A.在200米项目中,A班的得分比B班的得分高
B.在铅球项目中,A班的得分比B班的得分高
C.在跳高项目中,B班的得分比A班的得分高
D.B班的总分比A班的总分高
【解析】 对于A,在200米项目中,A班得分为4分,B班得分为3分,故A正确;对于B,在铅球项目中,A班得分为3分,B班得分为4分,故B错误;对于C,在跳高项目中,A班得分为3分,B班得分为4分,故C正确;对于D,A班的总分为,B班的总分为, 故D正确;故选B.
5.已知函数在处有极小值,则在上的最大值与最小值的和为
A. B. C. D.
【解析】根据题意,,因为函数在处有极小值,所以,解得或.当时,,当时,或;当时,,在处取到极小值,符合题意;当时,,当时,或,当时,,在处取到极大值,不符合题意.所以函数在上单调递增,在上单调递减,所以,,,所以,所以在上的最大值与最小值的和为.故选D.
6.已知等比数列的前项和为,若,且成等差数列,则
A. B. C. D.
【解析】设等比数列的公比是q,因为成等差数列,所以,整理得,所以,因此,故选D.
7.已知函数f(x)的导函数为f ′(x),若,则曲线在处的切线方程为
A. B. C. D.
【解析】由题知,,令x=1得,解得f ′(1)=1.所以,故,所以曲线在处的切线方程为,即,故选A.
8.算术运算符表示取余数,如,表示除以余数为,如图是关于取余的一个程序框图,若输入的值为3,则输出
A.1 B.3 C.5 D.7
【解析】 由程序框图知,当时,;当;
当;…,当;当.
故当程序框图退出循环时, ,显然
,故选A.
9.如图,在正方体中,点E,F分别是AB和的中点,则下列说法正确的是
A.与EF共面,平面 B.,平面
C.与EF异面,平面 D.EF,平面
【解析】法一:排除法,假设平面,而平面,则,因为在平面内的射影为,所以,与矛盾,故平面不成立,排除C、D;由平面,平面,,而,平面,所以与EF异面,排除A. 故选B.
【解析】法二:连接,且于,连接,因为在平面内的射影为,且,所以;在中,因为F,O分别是和的中点,所以,又平面,平面,所以平面,故选B.
10.已知,是双曲线的左,右焦点,过的直线与双曲线的两条渐近线分别交于,两点,若点在第一象限,且,,则双曲线的离心率为
A.2 B. C.6 D.9
【解析】如图所示,因为,所以点为的中点,所以,又,所以,,所以,所以,所以双曲线的离心率,故选A.
11.已知命题:在中,“”是“”的充要条件;命题:函数,若恰有5个不同零点,则正实数的范围为.则下列命题中是真命题的是
A. B. C. D.
【解析】对于:由正弦定理可知,,所以,故为真命题;对于:零点的个数可转化为与交点的个数,当时,,所以当时,,单调递增,
当时,,单调递减,如图所示:
所以时有最大值,当时,.所以当时,由图可知必有两个交点;当时,因为,,所以,令,则,则有且,如图所示:
因为时,已有两个交点,所以只需保证与有三个交点即可,所以只需,解得,故为假命题. 故选C.
12.设,,,则,,的大小关系为
A. B. C. D.
【解析】因为,,,因为当时,,所以;令,则,所以在上单调递减,在上单调递增,所以,即,所以,所以,故选D.
二、填空题:本大题共4个小题,每小题5分,共20分.
13.已知向量,.若,则__________.
【解析】因为,所以,解得,所以.
14.已知等差数列的前n项和为,若,,则 __________.
【解析】 由得.设等差数列的公差为,因为,所以,,故.
15.已知为椭圆的两个焦点,O为原点,P为椭圆上一点,,则__________.
【解析】 法一:由题知,, 则,即①,由余弦定理得,即②,
联立①②,解得:,.因为,所以
.
法二:因为,所以,解得,又因为,所以,所以.
16.在三棱锥S-ABC中,平面SAB⊥平面ABC,为等边三角形.若三棱锥S-ABC外接球的半径为5,球心O到平面ABC的距离为3,则棱锥S-ABC体积的最大值为_________.
【解析】如图所示,设的中心为,则,且平面,外接圆半径,连接并延长交于D,则D为的中点,且,显然,因为平面平面,平面平面,平面,所以平面,设的外接圆圆心为,则平面, ,四点共面,又平面ABC,平面ABC,所以,由,平面,所以平面,又平面平面,所以,
【解析】又平面平面,平面平面,平面,所以平面,所以,因此四边形为平行四边形,则,,的外接圆半径,的外接圆上点S到直线距离最大值为,而点S在平面上的射影在直线上,于是点S到平面距离的最大值,又的面积,所以棱锥的体积最大值.
三、解答题:本大题共6个小题,共75分.解答要写出文字说明,证明过程或演算步骤.
17.(本小题满分12分)
某中学为了解大数据提供的个性化作业质量情况,随机访问n名学生,并对这n名学生的个性化作业进行评分(满分:100分),根据得分将他们的成绩分成六组,制成如图所示的频率分布直方图,其中成绩在的学生人数为30人.
(1)求,n的值;
(2)估计这n名学生成绩的平均数(同一组数据用该组
数据的中点值代替)和中位数.
【解析】(1)由题意知:,
即.…………………………3分
由频率分布直方图得成绩在的学生所占频率为:,
∵成绩在的学生人数为30人,
∴.…………………………6分
(2)由频率分布直方图可知:
平均数为:,………………………9分
∵前3组的频率为,
∴中位数为.…………………………12分
18.(本小题满分12分)
的内角的对边分别为,已知.
(1)求;
(2)若为锐角三角形,且,求面积的取值范围.
【解析】(1)由得:
,…………2分
∵,
∴,即,…………………………3分
又∵,
∴,即.…………………………4分
(2)解法一:因为是锐角三角形,由(1)知,得到,
故,解得.…………………………6分
由正弦定理及得,,…………………………8分
∴的面积.………………10分
又∵,,
∴,
故,
故.
故的取值范围是.…………………………12分
解法二:若为锐角三角形,且,
由余弦定理可得,…………………………6分
∵三角形为锐角三角形,
∴且,且,…………………………8分
解得,…………………………10分
可得面积,.…………………………12分
19.(本小题满分12分)
如图所示,图①是由正三角形和正方形组成的平面图形,其中.将沿折起,得到四棱锥,且,如图②所示.
(1)证明:图②中平面平面;
(2)在线段上是否存在点,使得三棱锥的体积为?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
【解析】(1)证明: ∵为正三角形且为正方形,
又,,
∴,
∴,………………………2分
∵为正方形,
∴,………………………4分
又,且平面,
∴平面.………………………5分
∵平面,
∴平面平面.………………………6分
(2)在上取点,连接,,,
法一:取的中点,连接,
∵为正三角形且,
∴,且,………………………7分
由(1)知平面平面,且平面平面.
∴平面.………………………8分
设,则到平面的距离.
∵,………………………10分
∴,
解得,即,………………………11分
∴在线段上存在点,当时,三棱锥的体积为.…………12分
法二:由(1)知平面,
∵,
∴平面,………………………7分
设,则,………………………9分
∴,
解得,即,………………………11分
∴在线段上存在点,当时,三棱锥的体积为.…………12分
20.(本小题满分12分)
已知函数.
(1)讨论函数的单调性;
(2)已知为整数,关于的不等式对任意恒成立,求实数的最大值.
【解析】(1)由题知,的定义域为,,
令,解得,……………………2分
当时,;当时,,
∴在上单调递减,在上单调递增. ……………………4分
(2)不等式对任意恒成立,
即不等式对任意恒成立,
等价于对任意恒成立.……………………5分
设,
则.
设,则,……………………7分
在上单调递增,
,
存在,使,……………………9分
当时,,当时,,
在上单调递减,在上单调递增,
,……………………11分
,
又为整数,的最大值为3.……………………12分
21.(本小题满分12分)
已知抛物线:,直线与抛物线交于不同的两点,,为坐标原点.
(1)若,求证:直线过定点;
(2)若直线的方程为,且与轴交于点,是否存在以为圆心、2为半径的圆,使得过抛物线上任意一点作圆的两条切线,与抛物线交于另外两点,时,总有直线也与圆相切?若存在,求出此时的值;若不存在,请说明理由.
【解析】(1)由题知,直线与轴不平行,故可设直线的方程为:,
联立,得,
设,,
∴,.……………………2分
由,
解得,
∴直线过定点.……………………4分
(2)由题知,,设,
则圆的方程为.
设,,,
直线的斜率,
所以直线的方程为,……………………6分
整理得,
则直线与圆相切得,即,
同理可得,
易知,否则直线与抛物线只有一个交点,
所以是方程的两个根,
由韦达定理得,……………………8分
直线的方程与圆相切得,…………9分
两边平方得,
即,
化简得,
上式对任意的恒成立,所以,解得或3,……………………11分
当时,,符合,此时;
当时, ,符合,此时.
综上,存在定圆、,过抛物线上任意一点作圆的两条切线,与抛物线交于另外两点,时,总有直线也与圆相切. ………………12分
22.(本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程
在直角坐标系中,直线的参数方程为 (为参数).以坐标原点为极点,轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,曲线的极坐标方程为.
(1)求直线的直角坐标方程及曲线的普通方程;
(2)设点在曲线上,点在直线上,求的最小值.
【解析】(1)消去直线l的参数方程中的参数t,得直线l的直角坐标方程为:x-y+1=0. ………………………2分
将的两边同时乘以,得,
将,,代入得,
曲线C的普通方程为:x2+y2-2x=0. 即:(x-1)2+y2=1. ………………………5分
(2)法一:的最小值就是点到直线的距离的最小值.
设,则
,…………………………8分
∴当即时有最小值.…………………10分
法二:的最小值就是圆心到直线的距离减去圆的半径.
∵圆心到直线的距离,…………………………8分
∴.…………………10分
23.(本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲
已知函数,且的最小值为.
(1)求的值;
(2)若,,为正数,且满足.证明:.
【解析】(1)因为,……………………3分
所以在上单调递减,在上单调递增,
故...………………………5分
(2)证明:由(1)知,,
∵,,,
所以由柯西不等式可得:,…………………9分
即(当且仅当时,等号成立). ……………10分
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