内容正文:
数学试卷
试卷满分:150分
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内.写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
4.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并上交.
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题所给的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】化简两个集合,结合交集的概念即可求解.
【详解】已知集合,
则,则.
故选:B.
2. 已知复数满足,则复数在复平面对应的点位于( )
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】先利用复数除法和共轭复数的概念求出,再根据复数对应复平面内点的坐标判断象限即可.
【详解】由题意可得,
所以在复平面对应点,在第一象限,
故选:A
3. 已知直线,,是三条不同的直线,,为两个不同的平面,则下列说法正确的是( )
A. 若,,,,则
B. 若,,则
C. 若,,,则
D. 若,,,,则
【答案】D
【解析】
【分析】根据空间中的线面关系及面面垂直的性质定理,逐项分析判断即可求解.
【详解】若,,,,则或,故选项A不正确;
若,,则或,故选项B不正确;
若,,,则或,故选项C不正确;
由面面垂直的性质定理可知选项D正确.
故选:D.
4. 已知某企业对新品按事先拟定的价格进行试销,得到以下数据
单价/元
40
50
60
70
80
90
/件
45
39
38
35
30
23
由表中数据,求得经验回归方程为,下列说法错误的是( )
A. 产品的销售量和单价呈负相关
B. 该经验回归直线过点
C. 样本点的残差为
D. 当单价定为100元时,销量估计为21件
【答案】C
【解析】
【分析】由线性回归方程中的回归系数,即可判断选项A;由表中数据求得,,所以该经验回归直线必过样本中心点,即可判断选项B;由,解得,所以.当时,结合残差定义即可判断选项C;令时求出对应的即可判断选项D.
【详解】由线性回归方程中的回归系数,可知产品的销售量和单价呈负相关,故选项A正确;
由表中数据得,,所以该经验回归直线过点,故选项B正确;
由得,解得,所以.
当时,所以样本点的残差为,故选项C错误;
当时,所以当单价定为100元时,销量估计为21件,故选项D正确.
故选:C.
5. 已知直线,圆,直线与圆交于两点,则弦长的最小值为( )
A. 2 B. C. D. 2
【答案】D
【解析】
【分析】根据直线方程确定其所过的定点,再判断定点与圆的位置关系,结合直线与圆相交弦长最小时定点与圆心所在直线与垂直,最后应用几何法求弦长.
【详解】由题设即,
令得,所以直线过定点,
而即,
所以,即定点在圆内,且圆心为,半径为3,
所以定点与圆心的距离,
要使最小,即定点与圆心所在直线与垂直,此时.
故选:D
6. 已知函数,函数的图像向左平移个单位,再向上平移1个单位长度,得到函数的图像,则下列说法正确的是( )
A. 函数图像关于对称
B. 函数在上单调递增
C. 函数图像在内有3个极值点
D. 函数图像关于中心对称
【答案】B
【解析】
【分析】化简的解析式,利用图象的平移变换求得的解析式,利用余弦函数的性质逐项计算可判断其正误.
【详解】
,
函数的图像向左平移个单位得函数的图象,
再向上平移1个单位长度得到函数的图象,
对于A,,
所以函数图像不关于对称,故A错误;
对于B,,,由在上单调递增,
所以函数在上单调递增,故B正确;
对于C,当时,,
由或,可得或是函数的极值点,
故函数图像在内有2个极值点,
,
所以函数图像关于中心对称,故D错误.
故选:B.
7. 设的外心为,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先结合圆的性质可得,,由数量积的运算律得,同理,,代入已知化简得,然后由正弦定理得,再利用余弦定理求解即可.
【详解】因为为的外心,
则在上的投影向量为,在上的投影向量为,
所以,,
所以,
同理根据外心的性质和数量积的几何意义得,,
由得,
即,又及正弦定理得,
所以,即,由余弦定理得.
故选:A
8. 已知定义在上的函数,若满足不等式的整数解的个数恰好为2个,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】将问题转换为不等式的整数解的个数恰好为2个,利用导数研究函数单调性,进一步列不等式即可求解.
【详解】已知定义在上的函数,若满足不等式的整数解的个数恰好为2个,
所以定义在时,不等式的整数解的个数恰好为2个,
令,
求导得,
令,则,
令,则,
所以在上单调递增,所以,
所以在上单调递增,
而,
所以存在,使得当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
因为当从0的右边趋于0时,,不满足不等式,
所以只能,解得.
故选:C.
二、多项选择题(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,全部选对得6分,部分选对得部分分,有选错的得0分)
9. 已知,则( )
A. 最小值为1 B. 最小值为2
C. D. 最小值为4
【答案】BD
【解析】
【分析】根据给定条件,结合基本不等式逐项判断即可.
【详解】对于A,由,得,当且仅当时取等号,A错误;
对于B,,当且仅当时取等号,B正确;
对于C,取,则,C错误;
对于D,,当且仅当时取等号,D正确.
故选:BD
10. 如图所示,在三棱锥A﹣BCD中,AD⊥平面BCD,BC⊥CD,M是AD的中点,P是BM的中点,,则下列结论正确的有( )
A. BC⊥平面ACD
B. 存在λ,使得PQ⊥平面ACD
C. 存在λ,使得PQ∥平面BCD
D. 若存在λ,使得PQ⊥平面ABD,则
【答案】ACD
【解析】
【分析】通过向量的方法解决空间中线面位置关系问题
【详解】因为平面,平面,所以;
因为,,与相交于点且都在平面上,所以平面;
故选项A正确.
因为直线,,两两垂直,所以,,可构成空间的一组基
进而化简得
若要使得与平面垂直,等价于与平面的法向量共线
即且同时成立,显然不存在这样的
故选项B错误.
要使与平面平行,等价于与平面的法向量垂直
当时,,即与平面平行
故选项C正确.
要使与平面垂直,等价于且
则,可得;
,将代入
得,即
故选项D正确.
11. 四边形内接于半径为的圆,如图所示,其中,,则下列结论正确的有( )
A. B.
C. 四边形的面积为 D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】连接、,借助余弦定理可得、,即可得,从而可得A;再借助正弦定理可得B;借助面积公式计算可得C;求出后借助数量积公式计算即可得D.
【详解】对于A,连接,在中,,,
,,解得,
,即,故A正确;
对于B,,
由正弦定理得,
该外接圆的半径为,故B错误;
对于C,,
,
四边形的面积,故C正确;
对于D,连接,,,
解得,,
则,故D正确.
故选:ACD.
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 在的展开式中,的系数为___________.
【答案】8
【解析】
【分析】根据二项式展开式的通项公式,判断的组成情况.
【详解】对于,其展开式的通项为:,
易知,中不含项,
故令,则
要得到与,需要与()中的相乘,即,
所以的系数为8.
故答案为:8
13. 已知等差数列的前项和分别为,且,则___________.
【答案】##
【解析】
【分析】根据等差数列的求和公式,结合性质即可求解.
【详解】由可得,
又,
故,
故答案为:
14. 设为双曲线的左右焦点,为坐标原点,过双曲线上任一点作两条渐近线的垂线,记垂足分别为,有,且当时,的面积为12,过点的直线与双曲线的右支交于两点,设分别为内切圆的圆心,则的取值范围是___________.
【答案】
【解析】
【分析】先求出双曲线C的方程为,设直线的方程为:,,与双曲线联立,由韦达定理得,设圆的半径分别为,则 ,因为,由三角形的内切圆性质,因此 ,由双曲线的定义得,由,即可求解范围.
【详解】因为点P是双曲线上一点,所以设点,则 ,
因为双曲线C的渐近线方程为,
所以点P到两条渐近线的距离分别为:,
而 ,
因此由,得,
即,
即,解得或,
所以由得: ,
因为当时,面积为12,
所以,即,因此,
所以双曲线C的方程为,
因为是双曲线C的左、右焦点,所以,,
因为过点的直线与双曲线C的右支交于两点,
所以设直线的方程为:,
,
由,整理得,
依题意得,,得,
因此,
设圆G与三边:分别切于点:,
由于点M在双曲线右支上,因此, 所以点是双曲线C的右顶点,且轴,
同理可得:轴,
因此若圆的半径分别为,则 ,
因为,
所以,及,而,
即,因此 ,
因为双曲线C的右准线为:,离心率,
所以双曲线的定义知:
,
因此
,
因为,所以,
因此,
所以的取值范围是:
故答案为:
四、解答题(本大题共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. 高考结束后,小明一家四口到阳新仙岛湖度假,中午在某餐厅就餐,该餐厅推出七种特色美食,其中有1种汤类,3种炒菜类,3种米面类,小明一家要点四道美食(每道不重复).
(1)小明家点一道汤和恰好一种米面类美食的不同组合方式有多少种?
(2)用随机变量表示所选美食中米面类的数量,求的分布列和期望.
【答案】(1)9 (2)分布列见解析,
【解析】
【分析】(1)根据分步乘法计数原理,结合组合即可求解,
(2)根据超几何分布的概率公式求解概率,即可得分布列,由期望公式即可求解.
【小问1详解】
汤有一种选择;米面类美食三种里选择一种方法数为;其他菜类3种里选择2种方法数为;
不同组合共计(种)
【小问2详解】
的可能取值有0、1、2、3;
分布列为:
X
0
1
2
3
所以;
16. 记为数列的前项和,已知.
(1)求;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用即可得,构造等比数列即可求解;
(2)由(1)得代入,进而得,利用裂项相消法即可求解.
【小问1详解】
令时,,即得,
时,①,②,
由①-②得,,
又由,
又,
所以数列是以4为首项,公比为4的等比数列,
所以;
【小问2详解】
因为.
所以
.
17. 在平面四边形中,,将沿边翻折至,得到三棱锥.
(1)当二面角的大小为时,求三棱锥的体积;
(2)当时,求二面角的余弦值.
【答案】(1)1 (2)
【解析】
【分析】(1)根据题给条件得出,从而求出底面的面积,结合二面角和已知条件得出点到平面的距离,根据体积公式求解.
(2)根据已知条件推出平面,以为原点,建立空间直角坐标系,设平面的法向量为,平面的法向量为,结合图形根据求解.
【小问1详解】
,则
过点作延长线的垂线,交于点,则,
.
因为二面角等于,所以点到平面的距离为,
所以三棱锥体积为.
【小问2详解】
由于,故,则
又,故平面.
以为原点,建立空间直角坐标系如图:
.
对于平面,,设其法向量为,
则,令得.
对于平面,,设其法向量为
则令得.
结合图形可知该二面角为锐角,
.
18. 已知.
(1)若时,求在上的最大值和最小值;
(2)若恒成立,求的取值范围;
(3)设,证明:.
【答案】(1),
(2)
(3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)利用导数判断出函数在上的单调性,再根据单调性求解即可;
(2)当时,因为,不满足题;当时,利用导数求出函数的最大值,再根据求解即可;
(3)由(2)知,当时,恒成立,即,令,则有,由时,,最后利用累加法即可得证.
【小问1详解】
因为,
当时,令,
因为函数定义域为,所以;
当时,单调递增,
当时,单调递减,
所以为的一个极大值点,也为最大值点,
所以
而,
又因为,
又因为,
所以,
所以;
【小问2详解】
若时,因为,不满足题目要求,
若时,,
当时,单调递增,
当时,单调递减,
所以为的一个极大值点,也为最大值点,
所以即可,
令,
因为单调递减,且,
所以;
【小问3详解】
证明:由(2)知,当时,恒成立,
即,等号成立当且仅当时取得.
所以.
令,代入化简即得,
又因为时,.
即得,
累加即得.
19. 已知椭圆,左右焦点分别为,左右顶点为,离心率为,点在椭圆上.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若直线与椭圆交于两点,直线��不过原点、椭圆顶点且不垂直于x轴.
(i)设直线和的斜率分别为,用表示;
(ii)设点关于原点的对称点为点,直线与直线交于点,直线与直线交于点,其中为坐标原点,证明:点在一条定直线上.
【答案】(1);
(2)(i);(ii)证明见解析.
【解析】
【分析】(1)利用椭圆的离心率及所过的点列式求出即可.
(2)(i)联立直线与椭圆方程,利用韦达定理及斜率坐标公式求出;(ii)法一:利用椭圆对称性,结合(i)的结论求出的斜率,进而求出直线方程,再求出点横坐标即可;法二:由椭圆对称性,结合(i)的信息求出的坐标,再利用斜率坐标公式求出的斜率,进而求出直线方程,再求出点横坐标即可.
【小问1详解】
由椭圆的离心率为,得,解得,
由椭圆过点,得,解得,,
所以椭圆的方程为.
【小问2详解】
(i)由消去得,设点,
则,而,依题意,
所以.
(ii)法一:设,由点关于原点的对称点为点,为中点,得,
直线的斜率,,,
由(i)得,解得,则直线方程为:,
由,消去得,而不恒为0,解得,
所以点在定直线上.
法二:由(i)得,
设,由点关于原点的对称点为点,得,
由三点共线,得,由三点共线,得,
则,
解得,因此直线方程为:,
由,消去得,而不恒为0,解得,
所以点在定直线上.
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数学试卷
试卷满分:150分
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内.写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
4.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并上交.
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题所给的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 已知集合,则( )
A. B. C. D.
2. 已知复数满足,则复数在复平面对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
3. 已知直线,,是三条不同的直线,,为两个不同的平面,则下列说法正确的是( )
A. 若,,,,则
B. 若,,则
C. 若,,,则
D. 若,,,,则
4. 已知某企业对新品按事先拟定的价格进行试销,得到以下数据
单价/元
40
50
60
70
80
90
/件
45
39
38
35
30
23
由表中数据,求得经验回归方程为,下列说法错误的是( )
A. 产品的销售量和单价呈负相关
B. 该经验回归直线过点
C. 样本点的残差为
D. 当单价定为100元时,销量估计为21件
5. 已知直线,圆,直线与圆交于两点,则弦长的最小值为( )
A. 2 B. C. D. 2
6. 已知函数,函数的图像向左平移个单位,再向上平移1个单位长度,得到函数的图像,则下列说法正确的是( )
A. 函数图像关于对称
B. 函数在上单调递增
C. 函数图像在内有3个极值点
D. 函数图像关于中心对称
7. 设的外心为,若,则( )
A. B. C. D.
8. 已知定义在上的函数,若满足不等式的整数解的个数恰好为2个,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多项选择题(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,全部选对得6分,部分选对得部分分,有选错的得0分)
9. 已知,则( )
A. 最小值为1 B. 最小值为2
C. D. 最小值为4
10. 如图所示,在三棱锥A﹣BCD中,AD⊥平面BCD,BC⊥CD,M是AD的中点,P是BM的中点,,则下列结论正确的有( )
A. BC⊥平面ACD
B. 存在λ,使得PQ⊥平面ACD
C. 存在λ,使得PQ∥平面BCD
D. 若存在λ,使得PQ⊥平面ABD,则
11. 四边形内接于半径为的圆,如图所示,其中,,则下列结论正确的有( )
A. B.
C. 四边形的面积为 D.
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 在的展开式中,的系数为___________.
13. 已知等差数列的前项和分别为,且,则___________.
14. 设为双曲线的左右焦点,为坐标原点,过双曲线上任一点作两条渐近线的垂线,记垂足分别为,有,且当时,的面积为12,过点的直线与双曲线的右支交于两点,设分别为内切圆的圆心,则的取值范围是___________.
四、解答题(本大题共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. 高考结束后,小明一家四口到阳新仙岛湖度假,中午在某餐厅就餐,该餐厅推出七种特色美食,其中有1种汤类,3种炒菜类,3种米面类,小明一家要点四道美食(每道不重复).
(1)小明家点一道汤和恰好一种米面类美食的不同组合方式有多少种?
(2)用随机变量表示所选美食中米面类的数量,求的分布列和期望.
16. 记为数列的前项和,已知.
(1)求;
(2)设,求数列的前项和.
17. 在平面四边形中,,将沿边翻折至,得到三棱锥.
(1)当二面角的大小为时,求三棱锥的体积;
(2)当时,求二面角的余弦值.
18. 已知.
(1)若时,求在上的最大值和最小值;
(2)若恒成立,求的取值范围;
(3)设,证明:.
19. 已知椭圆,左右焦点分别为,左右顶点为,离心率为,点在椭圆上.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若直线与椭圆交于两点,直线��不过原点、椭圆顶点且不垂直于x轴.
(i)设直线和的斜率分别为,用表示;
(ii)设点关于原点的对称点为点,直线与直线交于点,直线与直线交于点,其中为坐标原点,证明:点在一条定直线上.
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