内容正文:
数学(二)
本试卷共4页,19题.全卷满分150分,考试用时120分钟.
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上.
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. 命题“”的否定为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据全称命题的否定,将原命题的任意改为存在,并否定原结论,即可得.
【详解】由全称命题的否定是特称命题,原命题的否定是.
故选:C
2. 已知向量,则在上的投影向量为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由投影向量的定义即可求解.
【详解】在上的投影向量为.
故选:A.
3. 已知,则的虚部为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】应用复数的除法化简,再由共轭复数的概念确定,即可得虚部.
【详解】由,故,虚部为.
故选:C
4. 已知椭圆的左、右焦点分别为,过点的直线与交于两点,若的周长为12,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据椭圆的定义求出,即可求出,从而求出离心率.
【详解】依题意及椭圆的定义可知的周长为:,
则,又,所以,
则离心率.
故选:D.
5. 当时,曲线与的交点个数为( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】B
【解析】
【分析】作出函数图像易得交点个数为3.
【详解】曲线与的图像如下,
所以交点个数为3,
故选:B.
6. 鬼工球,又称同心球,要求制作者使用一整块完整的材料,将其雕成每层均同球心的数层可自由转动的空心球,空心球的球面厚度不计.为保证鬼工球的每一层均可以自由转动,要求其从最内层起,每层与其外一层球面的间距构成首项为、公差为的等差数列,若一个鬼工球最外层与最内层的半径之差为,则该鬼工球的层数为( )
A. 9 B. 10 C. 11 D. 12
【答案】C
【解析】
【分析】根据已知条件确定该等差数列的首项、公差,再利用前项和公式建立方程,进而求解鬼工球的层数.
【详解】已知每层与其外一层球面的间距构成首项、公差的等差数列.设该鬼工球的层数为,
由于最外层与最内层的半径之差就是这个等差数列的前项和,即.
根据等差数列前项和公式,
将,,代入可得: ,即
得到,(因为层数为正整数,所以舍去).
该鬼工球的层数为11.
故选:C.
7. 若从小明、小红、小刚等6名同学中选出3名同学分别到三个班级进行学习经验分享,则小明、小红、小刚三名同学不去班,且小刚不去班分享学习经验的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】基本事件总数为,利用分步乘法原理结合排列组合求出符合条件的方案数,从而可求出概率.
【详解】从6人中选3人排列共有种,由题意得
去班的方案有:种;
去B班的方案有: 种;去C班的方案有: 种;
所以,满足条件的方案数是:.
所以所求概率是.
故选:D.
8. 已知为曲线上两个不同的点,曲线在点处的切线相交于点,且这两条切线的斜率之积为1,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意设,表示出切线方程,由两条切线的斜率之积为1,得到,联立求出,,对化简,利用基本不等式可求其最小值.
【详解】设,
∵,∴在处的切线方程,
在处的切线方程,
∵这两条切线的斜率之积为1,∴,
∵切线相交于点,
∴联立解得,,
,
即,
当时取等,
故选:B.
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. 在中,内角所对的边分别为,若,,且,则( )
A. 的外接圆直径为
B.
C. 的面积为
D. 的周长为
【答案】ABD
【解析】
【分析】由条件利用正弦定理求的外接圆直径,判断A,先证明,利用二倍角公式化简,再化角为边判断B,结合B的结论,由余弦定理可求,再利用三角形面积公式求面积,判断C,求周长判断D.
【详解】因为,由正弦定理可得外接圆直径,故A正确;
由易得,
所以等价于,
所以,
由正弦定理得,故B正确;
由余弦定理可得,
代入,
解得,
的面积为,故C错误,
所以的周长为,D正确.
故选:ABD.
10. 农业税自古以来就被称为皇粮国税,2006年党中央正式决定全面取消农业税.某县为了了解取消农业税前后农民每亩地的收入(单位:万元)发生了怎样的变化,通过抽样调查后发现取消农业税之前农民每年每亩地的收入X服从正态分布,取消之后每年每亩地的收入Y服从正态,已知Y的正态密度曲线的峰值高于X的正态密度曲线的峰值,则( )
A. B.
C. D. ,
【答案】AC
【解析】
【分析】根据已知及正态分布的性质依次判断各项的正误.
【详解】由正态分布的对称性得,而,故A正确,B错误;
由Y的正态密度曲线的峰值高于X,峰值越高对应方差越小,即,故,故C正确;
如图,由于Y的方差更小,所以其正态密度曲线递减速度更快,当n取较大的正数时,故D错误,
故选:AC
11. 已知正三棱柱的侧面为正方形,其各个顶点均在球的表面上,点分别为的中点,三棱锥的体积为,则( )
A. 平面
B. 球的表面积为
C. 异面直线与夹角的余弦值为
D. 点到直线的距离为
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据线面平行的判定定理、几何体的外接球、异面直线的夹角、点面距等知识对选项进行分析,从而确定正确答案.
【详解】因为正三棱柱的侧面为正方形,
所以正三棱柱的所有棱长均相等,
因为点分别为的中点,所以,
因为平面平面,
所以平面,故A正确;
设正三棱柱的棱长为,则到平面的距离为,
故三棱锥的体积为,解得,
又球的球心为正三棱柱上,下底面中心连线的中点,
则球的半径为,
故球的表面积为,故B正确;
取上靠近的四等分点,连接,
设是的中点,连接,则,
由于分别是的中点,则,所以,
则异面直线与的夹角为或其补角,
计算得,
所以,故C错误;
计算得,
故是以为直角的直角三角形,
故到直线的距离即为,故D正确.
故选:ABD
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 样本数据的分位数为__________.
【答案】
【解析】
【分析】应用百分位数的求法求分位数.
【详解】数据从小到大为,且,
所以分位数为.
故答案为:
13. 若关于的方程在区间上有实数根,则的取值范围为__________.
【答案】
【解析】
【分析】将原题转换为求函数的值域,故只需结合导数求函数最值即可.
【详解】原题条件等价于方程在区间上有实数根,
故只需求函数的值域,
求导得,
当,时,,当时,,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
注意到,
即函数的值域为,
所以的取值范围为.
故答案为:.
14. 已知函数的定义域为,若,则__________.
【答案】2024
【解析】
【分析】根据递推式可得函数呈周期性递增,根据规律可求解.
【详解】,
,即,
,
故答案为:2024.
四、解答题:本题共5小题,共77分,解答应写出文字说明,证明过程和解题步骤.
15. 已知数列满足,且是以为公比的等比数列.
(1)求数列中的最值;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1)最大值,无最小值
(2)
【解析】
【分析】(1)根据等比数列的定义求出数列的通项公式,分析该数列的单调性,即可得出数列的最值;
(2)求得,利用错位相减法可求得.
【小问1详解】
因为,,
所以数列是以为首项、为公比的等比数列.
故,即,
易得数列单调递减,故数列有最大值,无最小值.
【小问2详解】
易得,,
则,
两式相减得,
则.
16. 如图,在四棱锥中,平面平面PAD,底面ABCD与侧面PAD均为边长为2的正多边形,点E是线段PA的中点.
(1)求三棱锥的体积;
(2)求直线PA与平面BCE所成角的正弦值.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)取AD的中点F,连接PF,根据面面垂直的性质可得平面ABCD,再由等体积法求体积;
(2)构建合适的空间直角坐标系,应用向量法求线面角的正弦值.
【小问1详解】
因为侧面PAD为正三角形,取AD的中点F,连接PF,则,
因为平面平面PAD,平面平面,平面PAD,故平面ABCD,
由于E是线段PA的中点,故.
【小问2详解】
以F为坐标原点,,,的正方向分别为x,y,z轴的正方向建立如图所示的空间直角坐标系,
则,,,,,
则,,,
设平面BCE的法向量为,则,
令,则,,故平面BCE的一个法向量为,
设直线PA与平面BCE所成的角为,则,
故直线PA与平面BCE所成角的正弦值为.
17. 已知函数.
(1)求函数的单调区间;
(2)证明:0为的极小值点.
【答案】(1)单调递增区间为,单调递减区间为.
(2)证明:由题意可知,的定义域为,且,
设函数,则,
当时,,
可得,
故在区间上单调递增,又,即,
故当时,,即;当时,,即,
故在区间上单调递减,在区间上单调递增,
所以0是的极小值点.
【解析】
【分析】(1)求出函数的导函数,利用单调递增,单调递减,即可求出单调区间.
(2)求出函数的一阶导数,再求出函数的二阶导数,通过分析原函数的增减性即可证明结论.
【小问1详解】
易得的定义域为,
,
因为,故,令,可得,
故当时,单调递增,
当时,单调递减,
综上所述,的单调递增区间为,单调递减区间为.
【小问2详解】
略
18. 在平面直角坐标系中,为双曲线上两不重合的动点,点,且当四点共线时,.
(1)求的标准方程;
(2)若直线与的渐近线垂直,且经过点,求直线与两坐标轴交点的坐标;
(3)若均在的右支上,且线段是的角平分线,求直线的方程.
【答案】(1).
(2)和或和
(3)
【解析】
【分析】(1)根据对称性可得点坐标,继而得到方程.
(2)由(1)知渐近线有2条,分类讨论即可.
(3)设联立曲线,线段是的角平分线可知倾斜角的关系再转换成斜率,得到,再由直线过点即可解处斜率得到方程.
【小问1详解】
∵四点共线时,,根据双曲线对称性,
∴关于原点对称,不妨设在在右侧,即在圆,
又,∴,与圆联立得,,
代入,,
∴双曲线的标准方程为.
【小问2详解】
∵ ,∴渐近线为或,
∵直线与的渐近线垂直,且经过点,
当渐近线为时,直线,
与x轴交点为,y轴交点为,
当渐近线为时,直线,
与x轴交点为,y轴交点为,
综上,直线与两坐标轴交点的坐标为和或和.
【小问3详解】
如图,
根据题意直线斜率存在,设,,
联立,
∴,,
解得或,
,
,
设直线的倾斜角分别为,
∵是的角平分线,
∴,
,
,
又点在PQ上,所以,
故,
整理得,解得或,
又或,所以,
故直线的方程为.
19. 已知一个非空数集A,对,且,记B为A去掉x,y后的集合,若有或,则称A是一个好集合.对于一个非空数集P,对,且,记Q为P去掉x,y后的集合,若有或或,则称P是一个坏集合.
(1)证明:集合不是好集合;
(2)若A是好集合,证明:存在一个与A中元素个数相同且仅由正实数构成的坏集合P;
(3)证明:不存在有限的好集合A,满足A中的元素均为正实数,且A中的元素个数为大于5的奇数.
【答案】(1)
取,,记,则,,故A不是好集合.
(2)
记集合,则P中元素均为正数,且与集合A中元素个数相同,下证P为坏集合,
因为A为好集合,所以,且,都有或(其中B为A去掉a,b后的集合),
设Q为P去掉,后的集合,此时,,,
若,则;若,则与必然有一个属于Q,故P为坏集合,命题得证.
(3)
假设存在这样的有限集A,使得A中的元素均为正实数,元素个数为大于5的奇数,且A为好集合,
则设,且,,
因为,设B为集合A去掉元素,,后构成的集合,
所以只能,考虑,这个数均属于A,且各不相同,均小于,
所以,,…,,
因为,故,
若,即,矛盾,故,
又因为这个数属于A,且均小于,
所以,…,,即,,
再考虑A集合中去掉与记为集合,
因为,所以,即,所以只能;
又,故矛盾,所以原假设不成立,
即不存在有限的好集合A,满足A中的元素均为正实数,且A中的元素个数为大于5的奇数.
【解析】
【分析】(1)根据定义,举例说明即可;
(2)根据好集合的特点和坏集合的定义可证结论;
(3)利用反证法,假设存在这样的有限集A符合题意,得出矛盾,可证结论成立.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
略
【小问3详解】
略
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数学(二)
本试卷共4页,19题.全卷满分150分,考试用时120分钟.
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上.
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. 命题“”的否定为( )
A. B.
C. D.
2. 已知向量,则在上的投影向量为( )
A. B. C. D.
3. 已知,则的虚部为( )
A. B. C. D.
4. 已知椭圆的左、右焦点分别为,过点的直线与交于两点,若的周长为12,则的离心率为( )
A. B. C. D.
5. 当时,曲线与的交点个数为( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
6. 鬼工球,又称同心球,要求制作者使用一整块完整的材料,将其雕成每层均同球心的数层可自由转动的空心球,空心球的球面厚度不计.为保证鬼工球的每一层均可以自由转动,要求其从最内层起,每层与其外一层球面的间距构成首项为、公差为的等差数列,若一个鬼工球最外层与最内层的半径之差为,则该鬼工球的层数为( )
A. 9 B. 10 C. 11 D. 12
7. 若从小明、小红、小刚等6名同学中选出3名同学分别到三个班级进行学习经验分享,则小明、小红、小刚三名同学不去班,且小刚不去班分享学习经验的概率为( )
A. B. C. D.
8. 已知为曲线上两个不同的点,曲线在点处的切线相交于点,且这两条切线的斜率之积为1,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. 在中,内角所对的边分别为,若,,且,则( )
A. 的外接圆直径为
B.
C. 的面积为
D. 的周长为
10. 农业税自古以来就被称为皇粮国税,2006年党中央正式决定全面取消农业税.某县为了了解取消农业税前后农民每亩地的收入(单位:万元)发生了怎样的变化,通过抽样调查后发现取消农业税之前农民每年每亩地的收入X服从正态分布,取消之后每年每亩地的收入Y服从正态,已知Y的正态密度曲线的峰值高于X的正态密度曲线的峰值,则( )
A. B.
C. D. ,
11. 已知正三棱柱的侧面为正方形,其各个顶点均在球的表面上,点分别为的中点,三棱锥的体积为,则( )
A. 平面
B. 球的表面积为
C. 异面直线与夹角的余弦值为
D. 点到直线的距离为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 样本数据的分位数为__________.
13. 若关于的方程在区间上有实数根,则的取值范围为__________.
14. 已知函数的定义域为,若,则__________.
四、解答题:本题共5小题,共77分,解答应写出文字说明,证明过程和解题步骤.
15. 已知数列满足,且是以为公比的等比数列.
(1)求数列中的最值;
(2)求数列的前项和.
16. 如图,在四棱锥中,平面平面PAD,底面ABCD与侧面PAD均为边长为2的正多边形,点E是线段PA的中点.
(1)求三棱锥的体积;
(2)求直线PA与平面BCE所成角的正弦值.
17. 已知函数.
(1)求函数的单调区间;
(2)证明:0为的极小值点.
18. 在平面直角坐标系中,为双曲线上两不重合的动点,点,且当四点共线时,.
(1)求的标准方程;
(2)若直线与的渐近线垂直,且经过点,求直线与两坐标轴交点的坐标;
(3)若均在的右支上,且线段是的角平分线,求直线的方程.
19. 已知一个非空数集A,对,且,记B为A去掉x,y后的集合,若有或,则称A是一个好集合.对于一个非空数集P,对,且,记Q为P去掉x,y后的集合,若有或或,则称P是一个坏集合.
(1)证明:集合不是好集合;
(2)若A是好集合,证明:存在一个与A中元素个数相同且仅由正实数构成的坏集合P;
(3)证明:不存在有限的好集合A,满足A中的元素均为正实数,且A中的元素个数为大于5的奇数.
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