内容正文:
数学试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.
2.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.答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
一、单项选择题(本大题共8小题,每题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.)
1. 集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用并集的定义可求得集合.
【详解】因为集合,,则.
故选:D.
2. 已知,则在复平面内所对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
【答案】A
【解析】
【分析】先根据复数的除法运算计算出,然后根据共轭复数的定义求出,由的实虚部可知对应的点的坐标,即可得解.
【详解】因为,所以,
所以对应的点的坐标是,位于第一象限.
故选:A.
3. 双曲线的渐近线方程为,则的关系为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由渐近线列出关于的方程组即可求解.
【详解】由题意得,
因为双曲线的渐近线方程为,所以,
所以.
故选:A.
4. 圆柱的母线长为4,底面半径为2,该圆柱的体积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】直接根据圆柱的体积公式求解即可.
【详解】因为圆柱的母线长为4,底面半径为2,所以圆柱的体积为.
故选:C.
5. 如图,在平面四边形中,,建立如图所示的平面直角坐标系,且,,,则( )
A. 3 B. 1 C. 2 D. 4
【答案】C
【解析】
【分析】先通过已知求出点的坐标,利用数量积的坐标运算求解即可.
【详解】在平面四边形中,,可以建立如图平面直角坐标系,
,,设,
因为,所以,解得,所以,
又,所以,所以,,
所以.
故选:C.
6. 为了分析某次数学模拟考试成绩,在90分及以上的同学中随机抽取了100名同学的成绩,得到如下成绩分布表:
分数区间
人数
14
16
18
30
20
2
根据表中的数据,下列结论中正确的是( )
A. 所抽取的100名同学的成绩的中位数小于120
B. 所抽取的100名同学的成绩低于130所占比例超过
C. 所抽取的100名同学的成绩的极差不小于40且不大于60
D. 所抽取的100名同学的成绩的平均分数介于100至110之间
【答案】C
【解析】
【分析】结合中位数定义判断A,计算成绩低于的同学所占比例判断B,根据极差的定义判断C,计算平均数的估计值判断D.
【详解】对于A选项,根据人数分布可知,所以所抽取的100名同学的成绩的中位数不小于120,所以A选项不正确;
对于B选项,所抽取的100名同学的成绩低于130的人数为,
故所抽取的名同学的成绩低于所占比例低于,所以B选项不正确;
对于C选项,所抽取的100名同学的成绩的极差最大值为,极差最小值大于,所以C选项正确;
对于D选项,成绩的平均分数,所以D选项不正确,
故选:C.
7. 已知曲线,从曲线上任意一点向轴作垂线,垂足为,且,则点的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】设出点的坐标,并表示出点,再代入已知曲线方程即可.
【详解】设点,由轴于点,且,得,则,
又点是曲线上的任意一点,因此,
所以点的轨迹方程为.
故选:A
8. 函数结构是值得关注的对象为了研究的结构,两边取对数,可得,即,两边取指数,得,即,这样我们就得到了较为熟悉的函数类型结合上述材料,的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】对,两边取对数,得,令,分析单调性,可求得最小值.
【详解】因为,两边取对数,可得,即,
令,则,
当时,,为减函数,
当时,,为增函数,
∴,
∴,,的最小值为,
故选:C.
【点睛】
二、多项选题(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. 对于函数和,下列说法中正确的有( )
A. 与有相同的零点 B. 与有相同的最大值
C. 与最小正周期不相同 D. 与的图象存在相同的对称轴
【答案】BCD
【解析】
【分析】利用三角恒等变换化简两个函数的解析式,利用正弦型函数的对称性可判断AD选项;利用正弦型的最值可判断B选项;利用正弦型函数的周期公式可判断C选项.
【详解】因为,
,
对于A选项,对于函数,由,可得,
对于函数,由,可得,
故函数的零点为,函数的零点为,
所以,函数、没有相同的零点,A错;
对于B选项,的最大值为,的最大值为,故与的最大值相同,B对;
对于C选项,函数的最小正周期为,函数的最小正周期为,
这两个函数的最小正周期不同,C对;
对于D选项,因为,,
所以,函数与的图象存在相同的对称轴,D对.
故选:BCD.
10. 泰戈尔说过一句话:世界上最远的距离,不是树枝无法相依,而是相互瞭望的星星;世界上最远的距离,不是星星之间的轨迹,却在转瞬间无处寻觅.已知点,直线,动点到点的距离是点到直线的距离的2倍,若某直线上存在这样的点,则称该直线为“最远距离直线”,则下列结论中正确的是( )
A. 点的轨迹方程是
B. 直线是“最远距离直线”
C. 圆的方程为:,其上一动点,则的最小值为
D. 点的轨迹与圆是没有交汇的轨迹(也就是没有交点)
【答案】AC
【解析】
【分析】对A:设出,结合题意计算即可得;对B:由双曲线方程得渐近线,根据渐近线与双曲线的位置关系判断;对C:结合点与双曲线的位置关系,根据点与圆的位置关系求解;对D:联立两方程,借助判断有无交点即可得.
【详解】对于A,设,则有,整理可得,
故点的轨迹方程是,故A正确;
对于B,由点的轨迹方程是知,双曲线的渐近线为,
可得直线为其一条渐近线,故直线与点的轨迹方程没有交点,
则直线不是“最远距离直线”,故B错误;
对于C,圆的方程为:,其圆心,半径为,
由点与圆的位置关系可知,,又即,
根据点与双曲线的位置关系可得,
故,故C正确;
对于D,联立圆与点的轨迹方程,有,可得,
,故点的轨迹与圆有交点,故D错误.
故选:AC.
11. 已知函数,则( )
A. 当时,函数有两个极值
B. 过点且与曲线相切的直线有且仅有一条
C. 当时,若是与的等差中项,直线与曲线有三个交点,则
D. 当时,若,则
【答案】BCD
【解析】
【分析】求导函数,根据当时,,得单调递增,根据极值的概念判断A,设切点坐标,利用导数的几何意义表示出切线方程,将代入,通过方程解的个数判断切线的条数判断B,由等差中项的定义得直线恒过点,且此点在上,再通过对称中心定义得为的对称中心,利用对称性求得判断C,利用导数法得在上单调递减,求出值域,再利用换元法求出的值域即可判断D.
【详解】由得,
对于A,当时,则有,
所以当时,,所以单调递增,
此时函数没有两个极值,故A错误;
对于B,设过点且与曲线相切于点,
则斜率为,可得切线方程为,
代入得,整理得,
令,则,令得或,
令得,所以在和上单调递增,
在上单调递减,又,,,
所以函数只有一个零点,即方程只有一个解,
所以过点且与曲线相切的直线有且仅有一条,故B正确;
对于C,当时,,又因为是与的等差中项,
所以直线即为直线,即,
该直线过定点,且此点在曲线上,
又,令得或,
令得,
所以在和上单调递增,在上单调递减,
由题意作出函数的示意图,
设函数的对称中心为,则,即,
整理得,
所以,解得,
所以函数图象关于点中心对称,设,
则有,所以,故C正确;
对于D,当时,,则,
令得或,令得,
所以在和上单调递增,在上单调递减,
又,,作出作出函数的示意图
所以在上单调递减,所以,即,
令,当时,,则在上单调递减,
所以,所以,即,故D正确.
故选:BCD.
【点睛】方法点睛:判断函数的极值点个数:可通过函数的单调性也就是的取值正负来判断,若的取值正负不易直接判断,可先通过判断的正负来确定的单调性,由此来确定的取值正负;
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 设数列满足,且,则____________.
【答案】4
【解析】
【分析】根据递推关系逐一求解的值即可求解.
【详解】由以及可得,
故,
故答案为:4
13. 在中内角的对边分别为,已知,则____________.
【答案】3
【解析】
【分析】根据同角关系以及和差角公式化简可得,即可利用正弦定理边角互化求解.
【详解】由可得,
故,
,
由正弦定理可得,
故答案为:3
14. 在如图的的方格表中随机选4个方格,要求每行和每列均恰有一个方格被选中,则事件“选中方格中的4个数之和为”的概率为______.
11
13
13
15
20
22
23
24
31
32
33
35
41
42
42
44
【答案】##0.125
【解析】
【分析】由古典概型概率计算公式即可求解.
【详解】在如图的的方格表中随机选4个方格,要求每行和每列均恰有一个方格被选中,
则所有的可能为:,
,
,
,共24种可能;
其中满足“选中方格中的4个数之和为”的可能为:
,共3种可能;
故所求为.
故答案为:.
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. 阶行列式是一种二阶方阵的行列式,其计算方法如下:,函数,(其中),若,函数的最小正周期为.
(1)求函数的解析式;
(2)中,若,为锐角,三个内角分别对应边,面积为,则的最小值为?
【答案】(1)
(2)4
【解析】
【分析】(1)利用行列式的定义可得,即可利用二倍角公式以及赋值角公式化简,利用周期公式求解得解,
(2)根据可求解,即可利用面积公式求解,由基本不等式求解即可.
【小问1详解】
由题知
∴
∵的最小正周期为,∴,∴
∴
【小问2详解】
∵为锐角,∴
∴,∴,
∵,∴
∴当且仅当时,取最小值4
16. 已知函数.
(1)若,求曲线在处的切线方程;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据导数的几何意义,结合导数的运算性质、直线的点斜式方程进行求解即可;
(2)对不等式进行参变分离,构造函数,利用导数研究函数的最值即可.
【小问1详解】
当时,,,
则,
所以所求切线方程为,即;
【小问2详解】
,即,
即,即对恒成立,
令,则,
当时,,当,,
所以函数在上单调递增,在上单调递减,
所以,
所以.
17. 如图,在直三棱柱中,.
(1)证明:平面;
(2)求平面与平面夹角的余弦值.
【答案】(1)
由题知平面,又平面,所以,
又平面,所以平面,
又平面,所以,
又,所以四边形是正方形,得到,
又,平面,所以平面.
(2)
【解析】
【分析】(1)根据线面垂直的性质定理得,结合题意根据线面垂直的判定定理证明平面,进而利用线面垂直的性质得,最后利用线面垂直的判定定理证明即可.
(2)建立空间直角坐标系,分别求出平面与平面的法向量,然后利用向量法求解即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
如图,建立空间直角坐标系,因为,
则,
得到
平面与平面夹角为,
设平面的法向量为,则,
令,则,
所以平面的法向量为,
设平面的法向量为,则:,
令,则,所以平面的法向量为,
则,
所以平面与平面夹角的余弦值为.
18. 现市场上治疗某种疾病的药品有两种,其治愈率与患者占比如表所示,为试验一种新药,在有关部门批准后,某医院把此药给100个病人服用.设药的治愈率为,且每位病人是否被治愈相互独立.
A
B
C(新药)
治愈率
患者占比
(1)记100个病人中恰有80人被治愈的概率为,求的最大值点;
(2)设用新药的患者占比为(药品减少的患者占比,均为新药增加占比的一半,,以(1)问中确定的作为的值,从已经用药的患者中随机抽取一名患者,求该患者痊愈的概率(结果用表示)
(3)按照市场预测,使用新药的患者占比能达到以上,不足的概率为,不低于且不超过的概率为,超过的概率为,某药企计划引入药品的生产线,但生产线运行的条数受患者占比的影响,关系如下表:
患者占比
最多投入生产线条数
1
2
3
若某条生产线运行,年利润为1000万,若某条生产线未运行,年亏损300万,欲使该药企生产药品的年总利润均值最大,应引入几条生产线?
【答案】(1)
(2)
(3)引入两条生产线
【解析】
【分析】(1)由题意,得到的解析式,对函数进行求导,利用导数得到函数的单调性,进而可解;
(2)设事件为“从患者人群中抽一名痊愈者”,事件为“该患者服用药品治疗”,事件为“该患者服用药品治疗”,事件为“该患者服用药品治疗”,代入概率公式求解即可;
(3)设随机变量为生产药品产生的年利润,分别讨论投入1条,2条,3条生产线时所对应的概率,代入期望公式求解,比较大小即可得解.
【小问1详解】
100个病人中恰好有80人被治愈的概率为,
则,
令,得,
当时,单调递增,
当时,单调递减,
所以的最大值点为.
【小问2详解】
设事件“从患者人群中抽一名痊愈者”,事件“该患者服用药品治疗”,
事件“该患者服用药品治疗”,事件“该患者服用药品治疗”,
则
因此:
所以.
【小问3详解】
设随机变量为生产药品产生的年利润
①若投入1条生产线,由于服用药品的患者的占比总大于,所以一条生产线总能运行,
此时对应的年利润
②若投入2条生产线,当,1条生产线运行,
年利润,当时,2条生产线运行,
年利润,
此时的分布列如下:
700
2000
所以;
③若投入3条生产线,当时,1条生产线运行,
年利润 ,
当时2条生产线运行,年利润,
当时,3条生产线运行,年利润,
此时的分布列如下:
400
1700
3000
所以
综上所述,欲使该药企生产药品的年度总利润均值最大,应引入两条生产线.
19. 如图所示,已知动圆与直线相切,并与定圆相内切.
(1)求动圆圆心的轨迹的方程;
(2)过原点作斜率为1的直线交曲线于(为第一象限点),又过作斜率为2的直线交曲线于,再过作斜率为4的直线交曲线于,…,如此继续,过作斜率为的直线交曲线于,设.
①令,求证:数列是等比数列;
②数列的前项和为,试比较与的大小.
【答案】(1)
(2)
①设,则,
又因为直线的斜率为,有,
所以,即,
所以,
所以数列是以为公比的等比数列;
②当时,;
当时,;
当且时,.
【解析】
【分析】(1)方法1:根据抛物线的定义求解轨迹方程;
方法2:直接法,设点的坐标,结合两点距离公式,利用两圆的位置关系列式化简求解轨迹方程.
(2)①根据题意得到有,结合等比数列定义进行证明;
②结合①的结论,转化为比较与的大小,分别研究,,的情形,当时,使用二项式定理进行比较.
【小问1详解】
方法1:由题意知,点到原点的距离等于点到直线的距离,
由抛物线定义知,点轨迹是以原点为焦点,直线为准线的抛物线,
其轨迹方程为.
方法2:设,动圆的半径为,
由题意知:,
所以,
由题意知,∴,即
所以动圆圆心的轨迹的方程为.
【小问2详解】
①略
②由①知,,
所以,下面只要比较与的大小;
当时,,有;
当时,,有;
当时,,有;
猜测当时,时,.
利用二项式定理,得
,
所以时,,即:,
所以.
综上:当时,;
当时,;
当且时,.
【点睛】关键点点睛:本题考查了抛物线的定义、等比数列的定义及二项式的的应用,放缩法的应用,解答本题的关键是如何比较与的大小,利用二项式定理展开式和放缩法是解决此类问题的关键.
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数学试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.
2.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.答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
一、单项选择题(本大题共8小题,每题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.)
1. 集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 已知,则在复平面内所对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
3. 双曲线的渐近线方程为,则的关系为( )
A. B. C. D.
4. 圆柱的母线长为4,底面半径为2,该圆柱的体积为( )
A. B. C. D.
5. 如图,在平面四边形中,,建立如图所示的平面直角坐标系,且,,,则( )
A. 3 B. 1 C. 2 D. 4
6. 为了分析某次数学模拟考试成绩,在90分及以上的同学中随机抽取了100名同学的成绩,得到如下成绩分布表:
分数区间
人数
14
16
18
30
20
2
根据表中的数据,下列结论中正确的是( )
A. 所抽取的100名同学的成绩的中位数小于120
B. 所抽取的100名同学的成绩低于130所占比例超过
C. 所抽取的100名同学的成绩的极差不小于40且不大于60
D. 所抽取的100名同学的成绩的平均分数介于100至110之间
7. 已知曲线,从曲线上任意一点向轴作垂线,垂足为,且,则点的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
8. 函数结构是值得关注的对象为了研究的结构,两边取对数,可得,即,两边取指数,得,即,这样我们就得到了较为熟悉的函数类型结合上述材料,的最小值为( )
A. B. C. D.
二、多项选题(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. 对于函数和,下列说法中正确的有( )
A. 与有相同的零点 B. 与有相同的最大值
C. 与最小正周期不相同 D. 与的图象存在相同的对称轴
10. 泰戈尔说过一句话:世界上最远的距离,不是树枝无法相依,而是相互瞭望的星星;世界上最远的距离,不是星星之间的轨迹,却在转瞬间无处寻觅.已知点,直线,动点到点的距离是点到直线的距离的2倍,若某直线上存在这样的点,则称该直线为“最远距离直线”,则下列结论中正确的是( )
A. 点的轨迹方程是
B. 直线是“最远距离直线”
C. 圆的方程为:,其上一动点,则的最小值为
D. 点的轨迹与圆是没有交汇的轨迹(也就是没有交点)
11. 已知函数,则( )
A. 当时,函数有两个极值
B. 过点且与曲线相切的直线有且仅有一条
C. 当时,若是与的等差中项,直线与曲线有三个交点,则
D. 当时,若,则
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 设数列满足,且,则____________.
13. 在中内角的对边分别为,已知,则____________.
14. 在如图的的方格表中随机选4个方格,要求每行和每列均恰有一个方格被选中,则事件“选中方格中的4个数之和为”的概率为______.
11
13
13
15
20
22
23
24
31
32
33
35
41
42
42
44
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. 阶行列式是一种二阶方阵的行列式,其计算方法如下:,函数,(其中),若,函数的最小正周期为.
(1)求函数的解析式;
(2)中,若,为锐角,三个内角分别对应边,面积为,则的最小值为?
16. 已知函数.
(1)若,求曲线在处的切线方程;
(2)若,求实数的取值范围.
17. 如图,在直三棱柱中,.
(1)证明:平面;
(2)求平面与平面夹角的余弦值.
18. 现市场上治疗某种疾病的药品有两种,其治愈率与患者占比如表所示,为试验一种新药,在有关部门批准后,某医院把此药给100个病人服用.设药的治愈率为,且每位病人是否被治愈相互独立.
A
B
C(新药)
治愈率
患者占比
(1)记100个病人中恰有80人被治愈的概率为,求的最大值点;
(2)设用新药的患者占比为(药品减少的患者占比,均为新药增加占比的一半,,以(1)问中确定的作为的值,从已经用药的患者中随机抽取一名患者,求该患者痊愈的概率(结果用表示)
(3)按照市场预测,使用新药的患者占比能达到以上,不足的概率为,不低于且不超过的概率为,超过的概率为,某药企计划引入药品的生产线,但生产线运行的条数受患者占比的影响,关系如下表:
患者占比
最多投入生产线条数
1
2
3
若某条生产线运行,年利润为1000万,若某条生产线未运行,年亏损300万,欲使该药企生产药品的年总利润均值最大,应引入几条生产线?
19. 如图所示,已知动圆与直线相切,并与定圆相内切.
(1)求动圆圆心的轨迹的方程;
(2)过原点作斜率为1的直线交曲线于(为第一象限点),又过作斜率为2的直线交曲线于,再过作斜率为4的直线交曲线于,…,如此继续,过作斜率为的直线交曲线于,设.
①令,求证:数列是等比数列;
②数列的前项和为,试比较与的大小.
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