内容正文:
数学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并收回.
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,只有一项符合题目要求,选对得5分,选错得0分.
1. 设复数,则的共轭复数的虚部为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先对复数化简,然后求出其共轭复数,从而可求出的虚部.
【详解】因为,
所以,
所以的共轭复数的虚部为.
故选:D
2. 已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】通过解不等式化简集合,根据集合的基本运算可得结果.
【详解】由题意得,,,
∴.
故选:B.
3. 已知是直线的一个方向向量,若,则实数的值为( )
A. B. C. 2 D.
【答案】A
【解析】
【分析】先由直线方向向量定义结合直线方程求出直线的一个方向向量,再利用向量平行的坐标表示即可求解.
【详解】因为直线的斜率为,所以直线的一个方向向量为,
所以若,则,解得.
故选:A.
4. 已知等差数列的前项和为,且,等比数列的首项为1,若,则的值为( )
A. B. C. D. 5
【答案】B
【解析】
【分析】先由等差数列前n项和公式结合下标性质求出,进而求出等比数列的公比即可计算求解.
【详解】由题得,
所以,设等比数列的公比为,所以,
则.
故选:B
5. 已知角的顶点与坐标原点重合,始边与轴的非负半轴重合,角的终边与圆交于点.动点以为起点,沿圆周按逆时针方向运动到点,点运动的轨迹长为,当角的终边为射线时,( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先由题意结合三角函数、弧长公式等依次求出、圆O的半径和,再由结合两角和正切公式即可求解.
【详解】由题得,且圆O的半径为,
所以,
所以.
故选:C
6. 已知双曲线虚轴的两个端点分别为,左、右焦点分别为,若,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由题意结合倍角公式以及即可求解.
【详解】由题,
所以,即,所以,即.
故选:A
7. 若函数是减函数,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据可得,利用求出的取值范围验证取舍可得结果.
【详解】由题意得,函数定义域为.
∵,∴,
∵且,∴,则,
∵,∴,解得,
当时,,,不合题意,
∴的取值范围是.
故选:B.
8. 已知,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先化简得出,再应用基本不等式计算的最小值即可求解.
【详解】已知,所以,
则,
所以,
当且仅当,即时等号成立,所以的最小值为.
故选:D.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,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. 已知数据的平均数为10,方差为1,且,则下列说法正确的是( )
A. 数据的方差为4
B. 数据的平均数为17
C. 数据的平均数为10,方差大于1
D. 若数据的中位数为分位数为,则
【答案】AB
【解析】
【分析】根据方差性质计算判断A,根据平均数及方差计算求解判断B,C,特例法,先从小到大排列,计算中位数及分位数判断D.
【详解】对于A:数据的方差为,A选项正确;
对于B:数据的平均数为,B选项正确;
对于C:数据的平均数为,
方差,C选项错误;
对于D:若取数据,平均数为10,方差为1,
则中位数为,因为,所以第5个数为分位数,
所以,D选项错误.
故选:AB.
10. 如图,已知圆台的轴截面为,其中为圆弧的中点,,则( )
A. 圆台的体积为
B. 圆台母线所在直线与平面所成角的最大值为
C. 过任意两条母线作圆台的截面,截面面积的最大值为
D. 过三点的平面与圆台下底面的交线长为
【答案】ABD
【解析】
【分析】求出圆台的高,根据体积公式可得选项A正确;把圆台补成圆锥,根据母线与平面所成的角最大可得选项B正确;利用两条母线所在直线夹角为时截面面积最大可得选项C错误;找出过三点的平面与圆台下底面的交线,结合垂径定理可得选项D正确.
【详解】A.∵,∴圆台上底面圆半径为,下底面圆半径为,
∴圆台的高,
∴圆台的体积,A正确.
B.由,,得,由得,.
如图,将圆台补成圆锥,顶点记为,底面圆的圆心记为,连接,
∵为圆弧的中点,∴.
∵平面,平面,∴,
∵平面,∴平面,
∵平面,∴平面平面,
此时母线所在直线与平面所成的角最大,最大为,,B正确.
C.由得,,∴,
当两条母线所在直线夹角为时,截面面积最大,最大值为,C错误.
D.如图,在梯形中,连接并延长交的延长线于点,连接交底面圆于点,则为截面与底面圆的交线.
由得,,,∴,,
取中点,则,
∴,D正确.
故选:ABD.
11. 已知定义在上的偶函数满足,设在上的导函数为,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】先由题设结合奇偶性和对称性性质、求导运算依次求出是奇函数、、函数和是周期为6的函数和即可依次分析判断ABC,由题设依次求出即可判断D.
【详解】由题得,所以即,
所以是奇函数,故,
又由得函数关于点对称,,
所以,故,
所以 ,即函数是周期为6的函数,
所以也是周期为6的函数,即,
由求导得即,
所以,
对于A,,故A正确;
对于B,由无法确定的值,故B错误;
对于C,由上也是周期为6的函数,即,C正确;
对于D,由得,
且即,且即,
且即,
所以,
所以,
所以,故D正确.
故选:ACD
【点睛】关键点睛:解决本题的关键是求出函数和是周期为6的函数.
三、填空题;本题共3小题,每题5分,共15分.
12. 曲线在点处的切线方程为_________
【答案】
【解析】
【分析】利用导数的几何意义求切线方程.
【详解】时,,
,当时,,
所以函数在处的切线方程是,
即.
故答案为:
13. 已知分别是椭圆的左、右焦点,为椭圆上三个不同的点,直线的方程为,且的平分线经过点,设内切圆的半径分别为,则__________.
【答案】5
【解析】
【分析】先由题意依次求出即可由求出,接着由正切函数定义和两角和的正切公式结合点P求出直线的方程,进而求出直线过点,再联立椭圆方程求出即可同理求出得解.
【详解】由题意可知,
所以由,
由上得,且
所以,
所以,所以即,
令得,故直线经过点,
联立,
所以,
所以同理可得,
所以.
故答案为:5.
14. 程大位(1533-1606)是明代珠算发明家,徽州人.他所编撰的《直指算法统宗》是最早记载珠算开平方、开立方方法的古算书之一,它完成了计算由筹算向珠算的转变,使算盘成为主要的计算工具.算盘其形长方,周为木框,内贯直柱,俗称“档”.现有一种算盘(如图1)共三档,自右向左分别表示个位、十位和百位,档中横以梁,梁上一珠,下拨一珠记作数字5:梁下五珠,上拨一珠记作数字1.例如:图2中算盘表示整数506.如果拨动图1中算盘的3枚算珠,则可以表示不同的三位整数的个数为__________.
【答案】26
【解析】
【分析】分“百位”拨动3枚算珠、“百位”拨动2枚算珠、“百位”拨动1枚算珠三种情况罗列出可表示的数据即可得解.
【详解】由题“百位”拨动3枚算珠可以表示的不同的三位整数有:300、700;
“百位”拨动2枚算珠可以表示的不同的三位整数有:210、250、201、205,610、650、601、605;
“百位”拨动1枚算珠可以表示的不同的三位整数有:120、102、160、106、111、151、115、155;
520、502、506、560、511、551、515、555.
则符合条件的三位整数的个数为26.
故答案为:26.
【点睛】关键点睛:解决本题的关键是理解题意,将问题拆分“百位”拨动3枚算珠、“百位”拨动2枚算珠、“百位”拨动1枚算珠三种简单情况进行分析再整合即可得解.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 一个不透明的盒子中装有规格完全相同的3个小球,标号分别为,现采用有放回的方式摸球两次,每次摸出1个小球,记第一次摸到的小球号码为,第二次摸到的小球号码为.
(1)记“”为事件,求;
(2)完成两次摸球后,再将与前面3个球规格相同的4号球和5号球放入盒中,并进行第三次摸球,且将第三次摸到的小球号码记为,号码中出现偶数的个数记为,求的分布列及数学期望.
【答案】(1)
(2)X的分布列为:
X
0
1
2
3
P
数学期望为.【解析】
【分析】(1)根据古典概型的计算公式即可求得答案.
(2)先确定X的取值,结合独立事件概率乘积公式及组合数求得每个值对应的概率,即可得分布列,继而求得数学期望.
【小问1详解】
两次摸球,摸出的小球号码的所有情况共种,
其中,满足“”的情形有:
时,;时,;时,;共5种情况,
故;
【小问2详解】
X的可能取值为,
则,,
,,
故X的分布列为:
X
0
1
2
3
P
故
16. 已知函数.
(1)若,求在上的极大值;
(2)若函数,讨论函数在上零点的个数.
【答案】(1)极大值为0,
(2)
当或时,函数只有一个零点,
当时,函数有三个零点,
当时,函数有两个零点.
【解析】
【分析】(1)求出导数,列表分析随变化情况,根据单调性和极值定义求解;
(2)化简得,令,得或,分或,,,讨论判断方程解得个数得解.
【小问1详解】
当时,,
则,
令,得或或,
因此,当变化时,,的变化情况如下表所示:
0
+
0
0
单调递减
单调递增
单调递减
单调递增
所以当时,有极大值,极大值为.
【小问2详解】
,
当时,由,得或,
其中,,则,
当或时,方程无解,此时函数只有一个零点,
当时,方程只有一解为,此时函数只有一个零点,
当时,方程有两个不同的解且均不等于,此时函数有三个零点,
当时,方程有一解且不等于,此时函数有两个零点.
综上,当或时,函数只有一个零点,
当时,函数有三个零点,
当时,函数有两个零点.
17. 如图,在四棱锥中,底面为直角梯形,且,为等边三角形.
(1)若分别是棱的中点,证明:平面;
(2)求平面与平面夹角的余弦值.
【答案】(1)
如图,取的中点,连接.
∵分别是棱的中点,∴.
∵,∴.
∵,平面,平面,
∴平面,同理可得平面,
∵平面,∴平面平面,
∵平面,∴平面.
(2)
【解析】
【分析】(1)通过线线平行得到平面平面,进而证明平面.
(2)通过分析可得两两互相垂直,建立空间直角坐标系,利用空间向量可求两平面夹角的余弦值.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
如图,连接,取的中点,连接,
∵且,∴且,
∴四边形为平行四边形,故,
∵,∴,且,
∵,∴,故为等边三角形,
∴,.
∵为等边三角形,∴.
在中,由余弦定理得,,
∴,即,故两两互相垂直.
以为原点建立如图所示空间直角坐标系,则,,,,
由得,
∴,
设平面的一个法向量为,则,
令,则,故.
取平面的一个法向量,则,
∴平面与平面夹角的余弦值为.
18. 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.
【答案】(1)
(2)①证明如下:
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的取值范围为.
【解析】
【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.
【小问1详解】
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.
【小问2详解】
①略
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.
19. 设是各项均为正数的无穷数列,其前项和为.
(1)若对任意都成立,且.
①求数列的通项公式;
②已知首项为,公比满足的无穷等比数列,当无限增大时,其前项和无限趋近于常数,则称该常数为无穷等比数列的各项和.现从数列中抽取部分项构成无穷等比数列,且的各项和不大于,求的最大值.
(2)若对任意都成立,试证明:.
【答案】(1);
(2)
记,,因为 对任意都成立,且,
得,即,
要证:,
只需证:,
只需证:,
只需证:,
只需证:,
若为奇数,只需证,
因为,所以,
所以成立;
若为偶数,只需证,
因为,所以,又,
所以成立;
综上可知,对任意,不等式都成立.
【解析】
【分析】(1)①应用等比数列及计算求解得出通项公式;②应用求和公式结合指数运算计算求解得出最大值即可;
(2)先应用分析法将问题转化为,再分为奇数和为偶数两种情况分别证明即可.
【小问1详解】
①因为对任意都成立,所以,且,所以,
则数列是等比数列,又,
作差得,,所以,
又数列为等比数列,故数列的公比为,
又因为,所以,所以,
所以是以1为首项以为公比的等比数列,
所以数列的通项公式为;
②因为,设数列,公比为,其中,
则数列的各项和等于,所以,
又因为,所以,
当时,由,得,
即时满足题意,所以;
【小问2详解】
略
【点睛】方法点睛:解题的方法是对分析法的应用将要证明不等式转化为即可分类证明.
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数学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并收回.
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,只有一项符合题目要求,选对得5分,选错得0分.
1. 设复数,则的共轭复数的虚部为( )
A. B. C. D.
2. 已知集合,则( )
A. B. C. D.
3. 已知是直线的一个方向向量,若,则实数的值为( )
A. B. C. 2 D.
4. 已知等差数列的前项和为,且,等比数列的首项为1,若,则的值为( )
A. B. C. D. 5
5. 已知角的顶点与坐标原点重合,始边与轴的非负半轴重合,角的终边与圆交于点.动点以为起点,沿圆周按逆时针方向运动到点,点运动的轨迹长为,当角的终边为射线时,( )
A. B. C. D.
6. 已知双曲线虚轴的两个端点分别为,左、右焦点分别为,若,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
7. 若函数是减函数,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
8. 已知,则的最小值为( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,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. 已知数据的平均数为10,方差为1,且,则下列说法正确的是( )
A. 数据的方差为4
B. 数据的平均数为17
C. 数据的平均数为10,方差大于1
D. 若数据的中位数为分位数为,则
10. 如图,已知圆台的轴截面为,其中为圆弧的中点,,则( )
A. 圆台的体积为
B. 圆台母线所在直线与平面所成角的最大值为
C. 过任意两条母线作圆台的截面,截面面积的最大值为
D. 过三点的平面与圆台下底面的交线长为
11. 已知定义在上的偶函数满足,设在上的导函数为,则( )
A. B.
C. D.
三、填空题;本题共3小题,每题5分,共15分.
12. 曲线在点处的切线方程为_________
13. 已知分别是椭圆的左、右焦点,为椭圆上三个不同的点,直线的方程为,且的平分线经过点,设内切圆的半径分别为,则__________.
14. 程大位(1533-1606)是明代珠算发明家,徽州人.他所编撰的《直指算法统宗》是最早记载珠算开平方、开立方方法的古算书之一,它完成了计算由筹算向珠算的转变,使算盘成为主要的计算工具.算盘其形长方,周为木框,内贯直柱,俗称“档”.现有一种算盘(如图1)共三档,自右向左分别表示个位、十位和百位,档中横以梁,梁上一珠,下拨一珠记作数字5:梁下五珠,上拨一珠记作数字1.例如:图2中算盘表示整数506.如果拨动图1中算盘的3枚算珠,则可以表示不同的三位整数的个数为__________.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 一个不透明的盒子中装有规格完全相同的3个小球,标号分别为,现采用有放回的方式摸球两次,每次摸出1个小球,记第一次摸到的小球号码为,第二次摸到的小球号码为.
(1)记“”为事件,求;
(2)完成两次摸球后,再将与前面3个球规格相同的4号球和5号球放入盒中,并进行第三次摸球,且将第三次摸到的小球号码记为,号码中出现偶数的个数记为,求的分布列及数学期望.
16. 已知函数.
(1)若,求在上的极大值;
(2)若函数,讨论函数在上零点的个数.
17. 如图,在四棱锥中,底面为直角梯形,且,为等边三角形.
(1)若分别是棱的中点,证明:平面;
(2)求平面与平面夹角的余弦值.
18. 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.
19. 设是各项均为正数的无穷数列,其前项和为.
(1)若对任意都成立,且.
①求数列的通项公式;
②已知首项为,公比满足的无穷等比数列,当无限增大时,其前项和无限趋近于常数,则称该常数为无穷等比数列的各项和.现从数列中抽取部分项构成无穷等比数列,且的各项和不大于,求的最大值.
(2)若对任意都成立,试证明:.
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