内容正文:
综合质量评估卷(一)
1.B 因为===i(1-i)=1+i,所以虚部为1.故选B.
2.A 当|a+b|=|a|+|b|时,|a|2+2a·b+|b|2=|a|2+2|a|·|b|+|b|2,化简得a·b=|a||b|,即cos θ==1,θ=0,即a与b共线;
当a与b共线时,则存在唯一实数λ,使得a=λb,
|a+b|=|1+λ||b|,|a|+|b|=(|λ|+1)|b|,|λ|+1与|1+λ|不一定相等,即|a+b|与|a|+|b|不一定相等,故“|a+b|=|a|+|b|”是“a与b共线”的充分不必要条件,故选A.
3.C 对于A,若m∥α,n∥α,则m,n的位置关系不确定,故A错误;
对于B,若m∥α,m∥β,则α,β的位置关系不确定,故B错误;
对于C,若α⊥β,m⊥β,m⊄α,则m∥α,故C正确;
对于D,若α⊥β,m⊂α,则m,β的位置关系不确定,故D错误.故选C.
4.B 由图象可知f(0)=0,故排除D选项;
又图象不关于原点对称,故排除A选项;
对于B,当x∈(0,1)时,f(x)=(x-1)sin πx<0;当x∈(1,2)时,f(x)=(x-1)sin πx<0;当x=1时,f(x)=(x-1)sin πx=0;符合要求.
对于C,f(x)=xcos[π(x+1)]=-xcos πx.
所以f(-x)=-(-x)cos π(-x)=xcos πx=-f(x),为奇函数,图象应该关于原点对称,不符合要求.故选B.
5.A 因为sin(β-α)cos β-cos(α-β)sin β=,
所以sin(β-α-β)=,即sin α=-,
由α为第三象限角知,cos α=-,
所以cos=cos αcos-sin αsin=(cos α-sin α)==-,故选A.
6.C 由Sn=(2n+1)Tn得,a1=3b1,设{an}的公比为q1,{bn}的公比为q2,
当n=2时,3(1+q1)=5(1+q2),即3q1=2+5q2,
当n=3时,3(1+q1+q)=9(1+q2+q),
即q1+q=2+3q2+3q,
联立两式解得q1=4,q2=2,此时,Sn==(2n+1)b1(2n-1)=(2n+1)Tn,
则a1=3b1,q1=4,q2=2,所以====.故选C.
7.B 由题意f(x0)=ln x0,f(-x0)=-ax0+1,
即ln x0=ax0-1有解,
先求y=ax-1与y=ln x相切时,
y=ax-1过定点(0,-1),y=ln x的导数y′=,
设切点为(x1,ln x1),则由导数可知k=,所以k=a==,解得x1=1,
即切点为(1,0),此时切线斜率a=1,
作出函数图象,如图,由图象可知,当a≤1时,
存在x0>0,使得f(-x0)=-f(x0)成立.故选B.
8.B 由题意,F(1,0),设A(x1,y1),B(x2,y2),
设直线AB的方程为x=my+1,
联立即y2-4my-4=0,则y1+y2=4m,y1y2=-4,
所以x1+x2=4m2+2,x1x2==1,
+====1,
所以4|AF|+9|BF|=(4|AF|+9|BF|)·=4+++9≥13+2=13+12=25,
当且仅当2|AF|=3|BF|,即x1=,x2=时等号成立.
所以4|AF|+9|BF|的最小值为25.故选B.
9.AC 对于A选项,该正态分布对应的正态密度曲线关于直线x=100对称,A正确;
对于B选项,σ越大,曲线越平,B错误;
对于C选项,σ越小,曲线越陡,所以,σ越小,在一次测量中,X的取值落在(99,101)内的概率越大,C正确;
对于D选项,因为X~N(100,σ2),由正态密度曲线的对称性可得P(99<X<102)-P(101<X<104)=P(99<X<101)-P(102<X<104)>0,D错误.故选AC.
10.AD 由题意知S△ABC=S△ABD+S△BDC,
由角平分线的性质以及面积公式可得ac·sin 60°=·a·sin 30°+·c·sin 30°,
化简得ac=a+c,
∴ac=a+c≥2,当且仅当a=c时等号成立,解得ac≥4,故A正确,B错误;
∵ac=a+c,∴1=+,
∴a+3c=(a+3c)=4++≥4+2=4+2,
当且仅当=,即a=c时等号成立,故C错误,D正确.故选AD.
11.
BC 如图所示,连接BC,过点C作CK⊥x轴于点K,过点B作BL⊥x轴于点L,则曲线w与x轴围成的图形的面积等于矩形BCKL的面积加上一个半径为1的圆的面积,其中BC=2,CK=1,故S=π+2,故A错误;
曲线w上有(2,0),(1,1),(-1,1),(-2,0),(0,2),5个整点,故B正确;
弧CB所在圆的圆心为(0,1),半径为1,故圆的方程为x2+(y-1)2=1,故C正确;
设弧CB与弧BA的公切线方程为y=kx+b,根据图象知k<0,则=1,=1,解得k=-1,b=+1,即公切线方程为x+y=+1,故D错误.故选BC.
·62·12.解析 2x=3⇔x=log23,y=log4=log2.
∴x+2y=log23+log2=log2=log28=3.
答案 3
13.解析 因为D,E分别是AB,AC的中点,
所以S△ADE∶S△ABC=1∶4,
又F是AA1的中点,所以A1到底面的距离H为F到底面距离h的2倍.
即三棱柱A1B1C1ABC的高是三棱锥FADE高的2倍.
所以V1∶V2===1∶24.
答案 1∶24
14.解析 当l⊥x轴时,P,
Q,
所以=-=-,从而a=1,
所以c=,e=.
由题意知,A(-1,0),B(1,0).设直线l的方程为x=ny+2,P(x1,y1),Q(x2,y2),
联立整理得(4n2-1)y2+16ny+12=0,Δ>0,n≠±,
∴y1+y2=,y1y2=,
ny1y2=-(y1+y2),又k1=,k2=,
当k1≠0时,
=====-3.
所以k2=-3k1,当k1=0时,k2=0,则k2=-3k1仍成立.
当点P在右支运动时,由渐近线方程为y=±2x可知-2<k1<2,故-6<k2<6.
答案 (-6,6)
15.解析 (1)由题知f(x)=sin xcos x-cos 2x
=sin 2x-cos 2x=sin,
∴f(x)的最小正周期T==π.
(2)由于在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,f(A)=1,
∴f(A)=sin=1,
∵0<A<π,∴-<2A-<,
∴2A-=,
∴A=,
∵c=2a·cos B,
在△ABC中由正弦定理得,
sin C=2sin Acos B,
又有sin C=sin[π-(A+B)]=sin(A+B)
=sin Acos B+cos Asin B=2sin Acos B,
∴sin Acos B-cos Asin B=0,
∴sin(A-B)=0,
∴A-B=kπ,k∈Z,
∵A,B是△ABC的内角,且A=,
∴A=B=C=,
∴a=b=c=6,
∴△ABC的面积S△ABC=×6×6×=9.
16.(1)证明 在△ABC中,由余弦定理得
BC2=AB2+AC2-2AB·ACcos 60°=42+22-2×4×2×=12,
所以BC2+AC2=AB2,所以BC⊥AC,
又BC⊥AP,AP∩AC=A,AP⊂平面APC,AC⊂平面APC,
所以BC⊥平面ACP,
又BC⊂平面ABC,所以平面ACP⊥平面ABC.
(2)解析 过点P作PH⊥AC交AC于点H,
因为平面ACP⊥平面ABC,平面ACP∩平面ABC=AC,PH⊂平面ACP,
所以PH⊥平面ABC,因为AB⊂平面ABC,
所以PH⊥AB,
过点H作HG⊥AB交AB于点G,连接PG,
因为PH∩HG=H,PH⊂平面PHG,HG⊂平面PHG,
所以AB⊥平面PHG,因为PG⊂平面PHG,
则PG⊥AB,
所以∠PGH是二面角PABC的平面角.
由(1)知,BC⊥平面ACP,因为CP⊂平面ACP,
所以BC⊥CP,
17.解析 (1)由题意可得a=30-6-4-2-2=16;
故甲类题材中“一”出现的概率为=.
(2)由题意在甲类题材“新闻稿”中随机抽取2个“一”,搭配“一个”出现的概率为P==,
则X~B,则P(X=0)=C02=,P(X=1)=C11=,
P(X=2)=C20=,
故X的分布列为
X
0
1
2
P
则E(X)=2×=.
(3)由题意知样本语料库B中“一格”出现的概率为=,
甲类题材中“一个”出现的概率为=,
由于>,故输入拼音“yige”时,“一个”在前面更合适.
18.解析 (1)根据条件可设A(t,t),B(-n,n),
∵|AB|=2,∴2(t+n)2+(t-n)2=8(*),
设M(x,y),由题意知∴
代入(*)式得+y2=1,故曲线Γ的方程为+y2=1.
(2)设==λ,则=λ,=λ,设C(x1,y1),D(x2,y2),
由=λ,可知(x1+2,y1-1)=λ(x2+2,y2-1),
∴∴①
∵=λ,设Q(x,y)∴②
19.(1)解析 当A={1,3,5}时,A+A={2,4,6,8,10},A-A={-4,-2,0,2,4},
|A+A|=|A-A|,所以n(A)=0.
(2)证明 设A={a,b,c},其中0<a<b<c,
则A′=A∪{0}={0,a,b,c},n(A′)-n(A)=|A′+A′|-|A′-A′|-(|A+A|-|A-A|)=(|A′+A′|-|A+A|)-(|A′-A′|-|A-A|),
因为0<a<2a<a+b<2b<b+c<2c,
A+A={2a,2b,2c,a+b,b+c}∪{a+c},
又(A+A)∩A=∅,
所以b≠2a,c≠2b,c≠2a,c≠a+b,
又A′+A′={b,c}∪{0,a,2a,2b,2c,a+b,b+c}∪{a+c},
a+c≠0,a+c≠a,
所以|A′+A′|-|A+A|=4,
因为-c<-b<-a<0<a<b<c,a-c<a-b<0<b-a<c-a,b-c<0<c-b,
所以A-A={0,a-b,a-c,b-a,c-a}∪{b-c,c-b},
A′-A′={a,b,-a,-b}∪{0,c,-c,a-b,a-c,b-a,c-a}∪{b-c,c-b},
因为b≠2a,c≠2b,c≠2a,c≠a+b,
所以a≠b-a,a≠c-a,b≠c-b,a≠c-b,
b-c≠0,b-c≠c,b-c≠-c,
所以|A′-A′|-|A-A|=6,
即n(A′)-n(A)=-2,
所以n(A′)-n(A)为定值.
(3)解析 A3={1,2,a3}(a3∈N*),
若a3≥4,a3∈N*,
则4<1+a3<2+a3<2a3,
1-a3<2-a3<-1<1<a3-2<a3-1,
故A3+A3={2,3,4,1+a3,2+a3,2a3},
A3-A3={1-a3,2-a3,-1,0,1,a3-2,a3-1},
此时b3=n(A3)=|A3+A3|-|A3-A3|=-1,不符合题意,
故a3=3,
猜想an=n,证明如下:
当n≤3时,显然成立.
假设当n≤k,k∈N*时,都有ak=k成立,即Ak={1,2,3,…,k},
此时Ak+Ak={2,3,4,…,2k},Ak-Ak={1-k,2-k,3-k,…,0,1,2,…,k-1},
故|Ak+Ak|=2k-2+1=2k-1,|Ak-Ak|=k-1-(1-k)+1=2k-1,
bk=n(Ak)=0,符合题意,
Ak+1={1,2,…,k,ak+1},ak+1∈N*,
则Ak+1+Ak+1={2,3,4,…,2k}∪{2+ak+1,3+ak+1,…,k+ak+1},
Ak+1-Ak+1={1-k,2-k,3-k,…,0,1,2,…,k-1}∪{1-ak+1,2-ak+1,…,0,1,…,ak+1-1},
若ak+1≥k+2,
{2,3,4,…,2k}∪{2+ak+1,3+ak+1,…,k+ak+1}的元素个数小于{1-k,2-k,3-k,…,0,1,2,…,k-1}∪{1-ak+1,2-ak+1,…,0,1,…,ak+1-1}的元素个数,
则有bk+1=n(Ak+1)=|Ak+1+Ak+1|-|Ak+1-Ak+1|<|Ak+Ak|-|Ak-Ak|=n(Ak)=0,
不符合题意,故ak+1=k+1,
综上,对于任意的n∈N*,都有an=n,
故数列{an}的通项公式为an=n.
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综合质量评估卷(一)
(本卷满分150分 考试时间120分钟)
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.复数的虚部为( )
A. B.1
C.i D.i
2.设a,b为非零向量,则“|a+b|=|a|+|b|”是“a与b共线”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
3.已知m,n是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,则下列命题正确的是( )
A.若m∥α,n∥α,则m∥n
B.若m∥α,m∥β,则α∥β
C.若α⊥β,m⊥β,m⊄α,则m∥α
D.若α⊥β,m⊂α,则m⊥β
4.已知函数f(x)的部分图象如图所示,则f(x)的解析式可能为( )
A.f(x)=xcos πx
B.f(x)=(x-1)sin πx
C.f(x)=xcos[π(x+1)]
D.f(x)=(x-1)cos πx
5.已知sin(β-α)cos β-cos(α-β)sin β=,α为第三象限角,则cos=( )
A.- B.-
C. D.
6.设数列{an},{bn}均为公比不等于1的等比数列,前n项和分别为Sn,Tn,若Sn=(2n+1)Tn,则=( )
A. B.1
C. D.2
7.已知函数f(x)=若存在x0>0,使得f(-x0)=-f(x0)成立,则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,-1] B.(-∞,1]
C.[1,+∞) D.[-1,1]
8.设抛物线C:y2=4x的焦点为F,过F的直线与C相交于A,B两点,则4|AF|+9|BF|的最小值为( )
A.26 B.25
C.20 D.18
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.某物理量的测量结果X服从正态分布N(100,σ2),则( )
A.该正态分布对应的正态密度曲线关于直线x=100对称
B.σ越大,该正态分布对应的正态密度曲线越尖陡
C.σ越小,在一次测量中,X的取值落在(99,101)内的概率越大
D.在一次测量中,X的取值落在(99,102)与落在(101,104)的概率相等
10.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,∠ABC=,∠ABC的平分线交AC于点D,且BD=,则下列说法正确的是( )
A.ac的最小值是4
B.ac的最大值是4
C.a+3c的最小值是3+2
D.a+3c的最小值是4+2
11.如图,A(2,0),B(1,1),C(-1,1),D(-2,0),弧CD是以OD为直径的圆上的一段圆弧,弧CB是以BC为直径的圆上的一段圆弧,弧BA是以OA为直径的圆上的一段圆弧,三段弧构成曲线w,则下列叙述正确的是( )
A.曲线w与x轴围成的图形的面积等于2π
B.曲线w上有5个整点(横、纵坐标均为整数的点)
C.弧CB所在圆的方程为x2+(y-1)2=1
D.弧CB与弧BA的公切线方程为x+y=
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.已知2x=3,log4=y,则x+2y的值为________.
13.如图,在三棱柱A1B1C1ABC中,D,E,F分别为AB,AC,AA1的中点,设三棱锥FADE体积为V1,三棱柱A1B1C1ABC的体积为V2,则V1∶V2=________.
14.双曲线C:-=1(a>0)的左、右顶点分别为A,B,过点M(2,0)的直线l交该双曲线C于点P,Q,设直线PA的斜率为k1,直线QB的斜率为k2,已知l⊥x轴时,=-,则双曲线C的离心率e=________;若点P在双曲线右支上,则k2的取值范围是________.
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.(13分)已知函数f(x)=sin xcos x-cos 2x,
(1)求f(x)的最小正周期;
(2)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若f(A)=1,c=2a·cos B,b=6,求△ABC的面积.
16.(15分)如图,在三棱锥PABC中,AB=4,AC=2,∠CAB=60°,BC⊥AP.
(1)证明:平面ACP⊥平面ABC;
(2)若PA=2,PB=4,求二面角PABC的平面角的正切值.
17.(15分)人工智能正在逐渐改变着我们的日常生活,不过,它所涉及的数学知识并非都是遥不可及的高深理论.为了解“拼音输入法”的背后原理,随机选取甲类题材“新闻稿”中1200字作为样本语料库A,其中“一”出现了30次,统计“一”与其后面一个字(或标点)的搭配情况,数据如下:
“一”与其后面一个字(或标点)的搭配情况
频数
“一个”
6
“一些”
4
“一穷”
2
“一条”
2
其他
a
假设用频率估计概率.
(1)求a的值,并估计甲类题材中“一”出现的概率;
(2)在甲类题材“新闻稿”中随机抽取2个“一”,其中搭配“一个”出现的次数为X,求X的分布列和期望;
(3)另外随机选取甲类题材“新闻稿”中800字作为样本语料库B进行统计,“一”出现了24次,“一格”出现了2次,若在甲类题材“新闻稿”的撰写中,输入拼音“yige”时,“一个”和“一格”谁在前面更合适?(结论不要求证明)
18.(17分)已知直线l1:y=x,l2:y=-x,动点A,B分别在直线l1,l2上,|AB|=2,M是线段AB的中点,记点M的轨迹为曲线Γ.
(1)求曲线Γ的方程;
(2)已知点P(-2,1),过点P作直线l与曲线Γ交于不同的两点C,D,线段CD上一点Q满足=,求|OQ|的最小值.
19.(17分)已知A为有限个实数构成的非空集合,设A+A={ai+aj|ai,aj∈A},A-A={ai-aj|ai,aj∈A},记集合A+A和A-A其元素个数分别为|A+A|,|A-A|.设n(A)=|A+A|-|A-A|.例如当A={1,2}时,A+A={2,3,4},A-A={-1,0,1},|A+A|=|A-A|,所以n(A)=0.
(1)若A={1,3,5},求n(A)的值;
(2)设A是由3个正实数组成的集合,且(A+A)∩A=∅,A′=A∪{0},证明:n(A′)-n(A)为定值;
(3)若{an}是一个各项互不相同的无穷递增正整数列,对任意n∈N*,设An={a1,a2,…,an},bn=n(An).已知a1=1,a2=2,且对任意n∈N*,bn≥0,求数列{an}的通项公式.
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