内容正文:
数 学
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试题相应的位置.
2.全部答案在答题卡上完成,答在本试题上无效.
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案用0.5mm黑色笔迹签字笔写在答题卡上.
4.考试结束后,将本试题和答题卡一并交回.
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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. 集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由集合的交、补运算即可求解;
【详解】由可知,
所以.
故选:D
2. 已知复数z满足(为z的共轭复数),复数z在复平面内对应点为,则点Z的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由共轭复数的概念结合复数的加法运算即可求解;
【详解】设,
所以,即Z点的轨迹方程为.
故选:D
3. 设是等差数列的前n项和,若,,则的公差( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】B
【解析】
【分析】当为奇数时,,由此公式可得,,进而可得.
【详解】,,解得.
故选:
4. 如图,直三棱柱中,,点P为侧面上的任意一点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】取AB中点为原点O,建立空间直角坐标系,设,由数量积的坐标表示得到,进而可求解;
【详解】如图取AB中点为原点O,建立空间直角坐标系,设,
其中,,,,
,,,
当,且或时,取最大值4,
当,且时,取最小值2,所以的取值范围为.
故选:C
5. 定义:各位数字之和为5的四位数叫“吉祥数”,例如“1022,3110”,则所有“吉祥数”的个数是( )
A. 35 B. 32 C. 29 D. 20
【答案】A
【解析】
【分析】根据“吉祥数”的定义,按首位数字分别计算,再由分类加法计数原理可得结果.
【详解】各位数字之和为5的四位数叫“吉祥数”,按首位数字分别计算,
当首位数字为5时,则剩余三位数分别是0,0,0,共有1个“吉祥数”;
当首位数字为4时,则剩余三位数分别是1,0,0,共有3个“吉祥数”;
当首位数字为3时,则剩余三位数分别是1,1,0或2,0,0,共有个“吉祥数”;
当首位数字为2时,剩余三位数分别是2,1,0或3,0,0或1,1,1,共有个“吉祥数”;
当首位数字为1时,则剩余三位数分别是3,1,0或4,0,0或1,1,2或2,2,0,共有个“吉祥数”,
则共有个“吉祥数”.
故选:A.
6. 已知m,n为两条不同的直线,,为两个不同的平面,则( )
A. 若,,则 B. 若,,,则
C. 若,,则 D. 若,,,则
【答案】B
【解析】
【分析】根据空间中点线面的位置关系,即可结合选项逐一求解.
【详解】若,,则直线m与n或平行或相交或异面,故A不正确;
若,,则,又,则在平面内存在直线c使得,所以,则,故B正确;
若,,则m可能与平行,可能垂直,也可能在平面内,故C不正确;
若,,,则,或m,n相交或异面,故D不正确.
故选:B.
7. 已知是定义在R上的奇函数,且的一个周期为4,若,则( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
【答案】C
【解析】
【分析】由奇偶性及周期先确定,进而得到,即可求解;
【详解】由题故.又,,故.
结合周期性可知,
故.
故选:C
8. 已知椭圆C:.,,若椭圆C上存在3个不同的点P满足,则椭圆C离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由点P满足,求出点P的轨迹方程,再与椭圆方程联立解方程组,结合有3个点列出不等式求出离心率范围.
【详解】设,由,得,化简得,
即点的轨迹是以点为圆心,1为半径的圆,则该圆与椭圆有3个交点,
由消去得,即,
显然是方程的一个解,点是圆与椭圆的1个公共点,因此必为方程的另一个解,
则,解得,所以椭圆C的离心率.
故选:C
【点睛】关键点点睛:求出点的轨迹轨迹方程并解方程组是求出范围是关键.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知函数,则( )
A. 为函数图象的对称轴
B. 为函数图象的对称中心
C. 函数在上单调递增
D. 函数在的值域为
【答案】BCD
【解析】
【分析】利用代入检验法判断A,B,利用换元法求解单调性判断C,利用换元法求解值域判断D即可.
【详解】对于A,当时,函数取不到最值,
则不是函数图象的对称轴,故A错误;
对于B,由题意得,即为函数图象的对称中心,故B正确;
对于C,时,令,
由正弦函数性质得在上单调递增,
则函数在上单调递增,故C正确;
对于D,当时,令,
由正弦函数性质得在上单调递增,在上单调递减,
则,即,
则值域为,故D正确.
故选:BCD
10. 菱形中,,,对角线交于点,沿对角线将折起,使二面角的大小为,则( )
A. 平面 B. 平面平面
C. 点到所在平面的距离为 D. 四面体的外接球的表面积是
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据线面垂直的判定定理判断A的真假;根据A选项的结果,判断面面垂直,可得B是否正确;求点到平面的距离,判断C的真假;求四面体外接球半径,确定外接球表面积没判断D的真假.
【详解】如图:
对于A选项,菱形的对角线互相垂直,则,,,且在折起的过程中垂直关系保持不变,则平面AOC,所以A选项正确.
对于B选项,由A选项得平面AOC,平面BCD,∴平面平面BCD,所以B选项正确.
对于C选项,由二面角的定义知,又平面平面BCD,交线为OC,在平面AOC中,过A作,交CO的延长线于E,则平面BCD,AE为所求的点面距离.由,,得,所以C选项错误.
对于D选项,设,的外心分别为,,的外接球球心为M,
半径为R,根据的对称性,可知,,都在平面内,且,
如图:做平面.
则,
的外接圆是四边形的外接圆,外接圆直径,
,,,所以D选项正确.
故选:ABD
11. 已知,其中,且,,若恒成立,则( )
A. B. 是的极小值点
C. 在上单调递减 D. 在上单调递增
【答案】ABD
【解析】
【分析】由可得出,变形得出,令,其中,利用导数分析函数的单调性与极值,可判断A选项;利用导数分析函数的单调性,可判断CD选项;利用函数极值点与导数的关系可判断B选项.
【详解】对于A选项,由题,,,
记,其中,,
当时,;当时,,
故在区间上单调递增,在区间上单调递减,
又,故,故A正确;
对于BCD选项,,则,
记,,
当时,,即函数在上单调递减,
当时,,即函数在上单调递增,
又,,
当或时,,;
当时,,,
故在、上单调递增,在上单调递减,
所以,为函数的极小值点,且函数在上不单调,故BD正确C错误.
故选:ABD.
【点睛】思路点睛:利用导数求函数极值的步骤如下:
(1)求函数的定义域;
(2)求导;
(3)解方程,当;
(4)列表,分析函数的单调性,求极值:
①如果在附近的左侧,右侧,那么是极小值;
②如果在附近的左侧,右侧,那么是极大值.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 某企业生产的一种零件,其质量指标介于的为优质品,该企业生产的这种零件质量指标服从正态分布,技术改造后生产的同种零件质量指标服从正态分布,那么,该企业生产的这种零件的优质品率约提高了______.
(若,则,,).
【答案】
【解析】
【分析】根据题意利用正态分布性质分别计算出技术改造前后的优品率,可得结果.
【详解】由题知技术改造前,该零件质量指标的均值为,标准差为,技术改造后该零件质量指标的均值为,标准差;
改造前,改造后.
所以优质品率提高了约.
故答案为:
13. 设,若函数在区间上单调,则的取值范围是______.
【答案】
【解析】
【分析】由题意,设,利用导数可得在上单调递减,由,进而可得在区间上单调递增,在区间上单调递减,进而可得.
【详解】,
设,则,
故在上单调递减,又,可知在区间上单调递增,
在区间上单调递减,故,的取值范围是.
故答案为:
14. 数列满足,,,则数列的前n项和是______.
【答案】
【解析】
【分析】先由得到,再由,得,进而可得,由错位相减法可得前n项和.
【详解】由,用替代可得:,
化简得:,因,故是首项为1,公比为4的等比数列,
则,
由,用替代可得:,
化简得:,又,可推得.
则,记数列的前n项和为,
则,
,
两式相减:,
故,
故答案为:.
【点睛】关键点点睛:本题目标是求的前n项和为,故考虑先求其通项公式,先求,,进而根据题中条件得,根据结构特点利用错位相减法可得.
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. 在中,,,.
(1)若,求;
(2)若,,求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据向量的线性运算,利用向量的模长公式即可求解,
(2)根据正弦定理可得①式和②式,即可作商求解..
【小问1详解】
∵,∴,
∴,
即,∴.
又,∴,∴.
【小问2详解】
在中,①,
在中, ②,
①÷②得
又,,∴,
所以
16. 如图,已知四棱锥中,底面为菱形,,,平面,分别是的中点.
(1)证明:平面平面;
(2)求二面角的正弦值.
【答案】(1)
证明:连接.∵底面为菱形,,
∴是正三角形,∵E是CD中点,∴,
∵平面,平面,∴,
,又都在平面内,
∴平面,又平面,
∴平面平面.
(2)
【解析】
【分析】(1)连接,证得,即可求证;
(2)建系,求得平面法向量,代入夹角公式即可求解;
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由(1)知,两两垂直,以所在直线分别为x轴,y轴,z轴建立如图所示的空间直角坐标系,
易知:,,,,
则
,,
设平面的法向量为,平面的法向量为,
则,即令,得,解得.
即,令,得,解得
设二面角的平面角为,则,
所以.
所以二面角的正弦值为.
17. 新高考数学试卷中共3道多选题,每题满分为6分,在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对得6分,部分选对得部分分(如果有两个选项符合题目要求,选对一个得3分;如果有三个选项符合题目要求,选对一个得2分;有错选或不选,得0分),某数学兴趣小组研究多选题时发现:随机事件“多项选择题中,有两个选项符合题目要求”和“多项选择题中,有三个选项符合题目要求”的概率均为.若学生解答某多选题时完全没有思路,只能通过随机选择的方式来完成作答,且选择四个选项的可能性是相同的.
(1)已知某题有三个选项符合题目要求,小张通过随机选择选项的方式来完成作答,且只选一个选项作答的概率为,选两个选项作答的概率为,选三个选项作答的概率为,试求小张该题得0分的概率;
(2)小王在解答完全没有思路的多选题时,有两种策略,一是“随机选择一个选项作答”,二是“随机选择两个选项作答”,试写出小王用两种策略得分的分布列和数学期望.
【答案】(1)
(2)用策略一得分X的分布列为
X
0
2
3
P
Y
0
4
6
P
用策略二得分的分布列为,策略一期望:;策略二期望:
【解析】
【分析】(1)记“随机选择i个选项作答”,,“小张得0分”.由条件概率及全概率公式求解即可;
(2)设用策略一得分为随机变量X,用策略二得分为随机变量Y,确定随机变量的取值,求得相应概率,进而可求解;
【小问1详解】
记“随机选择i个选项作答”,,“小张得0分”.
,,,,,,
则
【小问2详解】
设记小王用策略一得分为随机变量X,X的取值为0,2,3;
记小王用策略二得分为随机变量Y,Y的取值为0,4,6
,,.
小王用策略一得分X的分布列为
X
0
2
3
P
故.
,
,.
Y
0
4
6
P
故;
18. 已知双曲线E:的左,右顶点分别为,,,双曲线E渐近线的方程为,过作斜率非零的直线l交E于,直线与直线交于点P,直线与直线交于点Q.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)设直线与直线的斜率分别为,,求证为定值;
(3)在x轴上是否存在定点,使得定点恰好在以为直径的圆上,若存在,求出T的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)
易知,,
如图,设,,直线l的方程为,
联立,得,
则,,,,
得到,故,
.
(3)存在,
【解析】
【分析】(1)依据题意求解出基本量,再得到标准方程即可.
(2)设出交点坐标,利用韦达定理表示,,再通过运算证明定值即可.
(3)将问题转化为向量数量积问题,并假设定点存在,得到,再求解方程,发现方程有解,证明存在性即可.
【小问1详解】
因为,所以,
因为双曲线E渐近线的方程为,所以,
解得,,则双曲线的标准方程为.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
由题可知:,
:,下面我们给出示意图,
联立可得:,所以,
即,同理.
假设在x轴上存在定点满足条件,则,
即,
则,
得到,
,
,
即,解得,
则在x轴上存在定点满足条件.
【点睛】关键点点睛:解题关键是假设定点存在,然后转化为向量数量积定值问题,建立方程,求解出定点坐标,得到所要求的结果即可.
19. 在正整数的任意一个排列A:中,对于任意,且,若,则称为排列A的一个峰对,记排列A中峰对的个数为.例如对于排列A:1,2,3,5,4,为一个峰对,.
(1)设排列A:1,2,5,4,3,B:1,2,5,4,7,6,2,试写出,的值;
(2)将排列中的n与互换位置,得到排列C,求的值;
(3)对的任意排列A,求的最大值.
附:.
【答案】(1),
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据峰对定义即可求解;
(2)通过分析交换位置后的排列特点来确定峰对个数;
(3)由峰对定义和分析求出峰对的个数为个,接着分为奇数和偶数两种情况分析求出最大值,再依次考虑即可求解.
【详解】(1)对于排列A:1,2,5,4,3,峰对有,所以,
对于排列B:1,2,5,4,7,6,2,
峰对有
所以.
(2)由题,,排列C的峰对必涉及n,,必有,或.
若,为峰对当且仅当,,共个峰对.
若,为峰对当且仅当,,或,共个峰对.
峰对,在两类中都有涉及,故.
(3)若为峰对,其中j为常数,且,
由题,
,
设集合中的元素个数为x,
则集合的元素个数为,
此时峰对的个数为个.
若为奇数,可知当且仅当时,取最大值;
若为偶数,可知当且仅当,或时,取最大值;
依次考虑,可知,
当时等号成立,故的最大值为.
【点睛】方法点睛:对于新定义题目,解决此类题的策略是:
1. 准确理解“新定义”,明确“新定义”的条件、原理、方法、步骤和结论等;
2. 重视“举例”,利用例子可以检验是否理解和懂得正确运用,归纳例子提供的解题思路和方法;
3. 运用新定义去解决问题时,根据新定义交代的性质或运算规则去运用即可,解决问题的过程中还需要将“新定义”的知识与已有知识联系起来,利用已有知识经验来解决问题.
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1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试题相应的位置.
2.全部答案在答题卡上完成,答在本试题上无效.
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案用0.5mm黑色笔迹签字笔写在答题卡上.
4.考试结束后,将本试题和答题卡一并交回.
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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. 集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 已知复数z满足(为z的共轭复数),复数z在复平面内对应点为,则点Z的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
3. 设是等差数列的前n项和,若,,则的公差( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
4. 如图,直三棱柱中,,点P为侧面上的任意一点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
5. 定义:各位数字之和为5的四位数叫“吉祥数”,例如“1022,3110”,则所有“吉祥数”的个数是( )
A. 35 B. 32 C. 29 D. 20
6. 已知m,n为两条不同的直线,,为两个不同的平面,则( )
A. 若,,则 B. 若,,,则
C. 若,,则 D. 若,,,则
7. 已知是定义在R上的奇函数,且的一个周期为4,若,则( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
8. 已知椭圆C:.,,若椭圆C上存在3个不同的点P满足,则椭圆C离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知函数,则( )
A. 为函数图象的对称轴
B. 为函数图象的对称中心
C. 函数在上单调递增
D. 函数在的值域为
10. 菱形中,,,对角线交于点,沿对角线将折起,使二面角的大小为,则( )
A. 平面 B. 平面平面
C. 点到所在平面的距离为 D. 四面体的外接球的表面积是
11. 已知,其中,且,,若恒成立,则( )
A. B. 是的极小值点
C. 在上单调递减 D. 在上单调递增
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 某企业生产的一种零件,其质量指标介于的为优质品,该企业生产的这种零件质量指标服从正态分布,技术改造后生产的同种零件质量指标服从正态分布,那么,该企业生产的这种零件的优质品率约提高了______.
(若,则,,).
13. 设,若函数在区间上单调,则的取值范围是______.
14. 数列满足,,,则数列的前n项和是______.
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. 在中,,,.
(1)若,求;
(2)若,,求的值.
16. 如图,已知四棱锥中,底面为菱形,,,平面,分别是的中点.
(1)证明:平面平面;
(2)求二面角的正弦值.
17. 新高考数学试卷中共3道多选题,每题满分为6分,在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对得6分,部分选对得部分分(如果有两个选项符合题目要求,选对一个得3分;如果有三个选项符合题目要求,选对一个得2分;有错选或不选,得0分),某数学兴趣小组研究多选题时发现:随机事件“多项选择题中,有两个选项符合题目要求”和“多项选择题中,有三个选项符合题目要求”的概率均为.若学生解答某多选题时完全没有思路,只能通过随机选择的方式来完成作答,且选择四个选项的可能性是相同的.
(1)已知某题有三个选项符合题目要求,小张通过随机选择选项的方式来完成作答,且只选一个选项作答的概率为,选两个选项作答的概率为,选三个选项作答的概率为,试求小张该题得0分的概率;
(2)小王在解答完全没有思路的多选题时,有两种策略,一是“随机选择一个选项作答”,二是“随机选择两个选项作答”,试写出小王用两种策略得分的分布列和数学期望.
18. 已知双曲线E:的左,右顶点分别为,,,双曲线E渐近线的方程为,过作斜率非零的直线l交E于,直线与直线交于点P,直线与直线交于点Q.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)设直线与直线的斜率分别为,,求证为定值;
(3)在x轴上是否存在定点,使得定点恰好在以为直径的圆上,若存在,求出T的坐标;若不存在,说明理由.
19. 在正整数的任意一个排列A:中,对于任意,且,若,则称为排列A的一个峰对,记排列A中峰对的个数为.例如对于排列A:1,2,3,5,4,为一个峰对,.
(1)设排列A:1,2,5,4,3,B:1,2,5,4,7,6,2,试写出,的值;
(2)将排列中的n与互换位置,得到排列C,求的值;
(3)对的任意排列A,求的最大值.
附:.
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