内容正文:
数学试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色色素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚.
2.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,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.在试题卷上作答无效.
3.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回、满分150分,考试用时120分钟.
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 已知集合,,则( )
A B. C. D.
2. 已知命题;命题,则( )
A. 和都是真命题 B. 和都是真命题
C. 和都是真命题 D. 和都是真命题
3. 函数的单调递增区间为
A. B. C. D.
4. 已知,比较的大小为( )
A. B. C. D.
5. 已知事件和事件相互独立,为事件的对立事件.若,则( )
A. 0.24 B. 0.56 C. 0.76 D. 0.84
6. 设是定义在上且周期为2的奇函数,当时,,则( )
A. B. C. 2 D.
7. 已知正实数满足,则的最小值是( )
A. B. 4 C. 5 D.
8. 已知双曲线的右焦点为,右顶点为,过点的直线与双曲线的一条渐近线交于点,与其左支交于点,且点与点不在同一象限,直线与直线为坐标原点)的交点在双曲线上,若,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. 2 D. 3
二、多项选择题(本大题共3个小题,每小题6分,共18分,在每个给出的四个选项中,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. 随机变量分别服从正态分布和二项分布,即,则( )
A. B.
C D.
10. 设为坐标原点,直线过抛物线的焦点,且与交于两点,为的准线,则( )
A B.
C. 以为直径的圆与相切 D. 的面积为
11. 已知定义域为的函数,对任意实数都有,且,则以下结论一定正确的有( )
A. B. 是奇函数
C. 关于中心对称 D.
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 曲线在处的切线方程为______
13. 记为等比数列的前项和,若,则的公比为________
14. 已知函数,且满足,则实数的取值范围为________
四、解答题(共77分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
15. 已知是公差不为零的等差数列,满足,且成等比数列.
(1)求的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
16. 设函数.
(1)讨论函数的单调性;
(2)若有极小值,且极小值小于0,求的取值范围.
17. 设分别为椭圆左、右顶点,椭圆长半轴的长等于焦距,且点在椭圆上.
(1)求椭圆的方程;
(2)设为直线上不同于点任意一点,若直线分别与椭圆相交于异于,的点,证明:点在以为直径的圆内.
18. 有一个装着5个小球的箱子,其中白球3个,红球2个.从箱子里随机取出一个小球,同时抛掷一枚质地均匀的硬币:如果硬币出现正面,小球留在手上;如果硬币出现反面,小球放回箱子.重复该试验,当箱中无小球时停止试验.假设刚开始时手上没有小球,请回答以下问题:
(1)求经过两次试验后,手上有两个白球的概率;
(2)求经过三次试验后,手上正好有1个白球和1个红球的概率;
(3)设第次停止试验的概率为,则当取最大值时,求的值.
19. 已知函数和.设为函数的两个零点,,为函数的两个零点.
(1)求的取值范围;
(2)证明:.
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数学试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色色素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚.
2.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,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.在试题卷上作答无效.
3.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回、满分150分,考试用时120分钟.
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据一元二次方程的解法以及交集的定义即可求解.
【详解】,即,,
解得或,
因此集合,
又集合,则.
故选:A.
2. 已知命题;命题,则( )
A. 和都是真命题 B. 和都是真命题
C. 和都是真命题 D. 和都是真命题
【答案】B
【解析】
【分析】利用特值法即可判断两个命题的真假,从而得到答案.
【详解】对于命题,不妨取,则,则命题为假命题,
对于命题,不妨取,,显然,则命题为真命题,
因此,是假命题,和都是真命题.
故选:B.
3. 函数的单调递增区间为
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】函数有:,解得或.
令,(或).
则对称轴为:,所以在上单增,也单增.
所以函数的单调递增区间为.
故选D.
4. 已知,比较的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由,利用单调性即可比较与,又即可比较与,进而求解.
【详解】由,又因为在单调递增,又,所以,
又,所以,所以.
故选:D
5. 已知事件和事件相互独立,为事件的对立事件.若,则( )
A. 0.24 B. 0.56 C. 0.76 D. 0.84
【答案】C
【解析】
【分析】根据给定条件,利用相互独立事件的概率公式及概率的基本性质计算即可.
【详解】由得,
由以及事件和事件相互独立得,
所以.
故选:C.
6. 设是定义在上且周期为2的奇函数,当时,,则( )
A. B. C. 2 D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据奇偶性及周期性求函数值即可.
【详解】因为是定义在上且周期为2的奇函数,
所以,
而当时,,
则,故A正确.
故选:A.
7. 已知正实数满足,则的最小值是( )
A. B. 4 C. 5 D.
【答案】B
【解析】
【分析】由题意得,代入得,再由均值不等式即可求解.
【详解】由有:,
所以,
当且仅当,即时,等号成立,
故选:B.
8. 已知双曲线的右焦点为,右顶点为,过点的直线与双曲线的一条渐近线交于点,与其左支交于点,且点与点不在同一象限,直线与直线为坐标原点)的交点在双曲线上,若,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. 2 D. 3
【答案】B
【解析】
【分析】根据图形,取左焦点,证明为平行四边形,推得,由相似比,结合题设条件得到,即可求得离心率.
【详解】
如图,因直线与直线为坐标原点)的交点在双曲线上,则点与点关于原点对称,
设点为双曲线的左焦点,连接,因,则四边形为平行四边形,
故,易得,
则,化简得,故.
故选:B.
二、多项选择题(本大题共3个小题,每小题6分,共18分,在每个给出的四个选项中,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. 随机变量分别服从正态分布和二项分布,即,则( )
A B.
C. D.
【答案】ABC
【解析】
【分析】对于A由正态分布的对称性即可判断,对于B利用二项分布即可求,进而判断,利用正态分布和二项分布求数学期望和方差即可判断C、D.
【详解】对于A:由,所以,故A正确;
对于B:由,所以,故B正确;
对于C:由,所以,故C正确;
对于D:由,所以,故D错误.
故选:ABC.
10. 设为坐标原点,直线过抛物线的焦点,且与交于两点,为的准线,则( )
A. B.
C. 以为直径的圆与相切 D. 的面积为
【答案】ACD
【解析】
【分析】由抛物线的焦点坐标可判断A,由抛物线的定义计算过焦点的弦长可判断B,根据圆和直线的位置关系可判断C,利用点到直线的距离公式计算高,再由三角形面积公式可判断D.
【详解】对于A,由题意,在直线中,令,可得,所以抛物线的焦点为,
则,,故A正确;
对于B,设,,联立得,
则,,故B错误;
对于C,,
设中点为,则,
,到直线的距离,以为直径的圆的半径,
由于,所以以为直径的圆与相切,故C正确;
对于D,到的距离,
则的面积为,故D正确.
故选:ACD.
11. 已知定义域为的函数,对任意实数都有,且,则以下结论一定正确的有( )
A. B. 是奇函数
C. 关于中心对称 D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】对A,令得或,令得,结合求得;对B,令,结合利用偶函数定义判断;对C,令得,即可判断;对D,由B、C的解析可得函数的周期为4,从而可判断D.
【详解】对于A,令,可得,解得或,
令,,
又,若,则,显然不成立,故,故A正确;
对于B,令,得,即,
又函数的定义域为,所以为偶函数,故B错误;
对于C,由选项A知,,所以,
令,得,即,
所以函数关于中心对称,故C正确;
对于D,因为为偶函数,所以,
又由C选项得,即,得,
所以,故函数的周期为4,
因为,
所以一个周期的和为,
所以,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. 曲线在处的切线方程为______
【答案】
【解析】
【分析】求出导函数,利用导数的几何意义求出切线斜率,代入点斜式直线方程求解即可.
【详解】记,则,,又,
所以曲线在处的切线方程为,即.
故答案为:
13. 记为等比数列的前项和,若,则的公比为________
【答案】2
【解析】
【分析】设数列的公比为,根据条件判断,利用等比数列的前项和公式代入化简,推得,即可求出公比.
【详解】设数列的公比为,若,则,
因,则,不合题意;故,
由可得,
化简得:,
因,则得,因,解得.
故答案为:2.
14. 已知函数,且满足,则实数的取值范围为________
【答案】
【解析】
【分析】先求出函数的定义域,再判断函数的奇偶性和单调性,根据函数的奇偶性和单调性解不等式即可.
【详解】由,得或,解得,
即的定义域为,
因为,
所以为奇函数,
且,
显然为上的增函数,
,即,
可得,解得,
同时有,解得,
综上,实数的取值范围为.
故答案为:.
四、解答题(共77分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
15. 已知是公差不为零的等差数列,满足,且成等比数列.
(1)求的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由等比中项的性质和等差数列的通项公式计算即可;
(2)利用错位相减法求和计算可得结果.
小问1详解】
设的公差为,因为成等比数列,
所以,即,,化简得,
由于,所以,,
所以通项公式为.
【小问2详解】
,
①,
②,
①②得,
所以.
16. 设函数.
(1)讨论函数的单调性;
(2)若有极小值,且极小值小于0,求的取值范围.
【答案】(1)答案见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)求出函数导数,分类讨论,判断导数正负,即可得出结论;
(2)结合(1)中分类讨论结果,可确定函数极值点,进而列出相应不等式,求得答案.
【小问1详解】
定义域为R,,
令,解得或,
①当时,
当时,,单调递增,
当时,单调递减,
当时,单调递增;
②当时,则在R上单调递增;
③当时,
当时,单调递增,
当时,单调递减,
当时,单调递增;
综上,当时,在和单调递增,在单调递减;
当时,在R上单调递增;
当时,在和单调递增,在单调递减.
【小问2详解】
由(1)知时,在和单调递增,在单调递减,
所以为的极小值点,此时的极小值为,
所以,解得;
时,在R上单调递增,显然无极值点,不合题意;
时,在和单调递增,在单调递减,
所以为的极小值点,此时的极小值为,不合题意;
综上,,即的取值范围是.
17. 设分别为椭圆的左、右顶点,椭圆长半轴的长等于焦距,且点在椭圆上.
(1)求椭圆的方程;
(2)设为直线上不同于点的任意一点,若直线分别与椭圆相交于异于,的点,证明:点在以为直径的圆内.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)利用题设条件建立关于的方程组,求解即得椭圆方程;
(2)设,写出直线的方程,将它们分别与椭圆方程联立,求出点的坐标,计算并由推得为钝角,从而证得结论.
【小问1详解】
由题意,,解得,
故椭圆的方程为.
【小问2详解】
如图,设,由题意,,
则直线的方程为,代入,整理得:,
则,即,,故,
直线的方程为,代入,整理得:,
则,即,,故,
于是,
,
因,故可得,
即为钝角,因圆的直径所对的圆周角为直角,故点在以为直径的圆内.
18. 有一个装着5个小球的箱子,其中白球3个,红球2个.从箱子里随机取出一个小球,同时抛掷一枚质地均匀的硬币:如果硬币出现正面,小球留在手上;如果硬币出现反面,小球放回箱子.重复该试验,当箱中无小球时停止试验.假设刚开始时手上没有小球,请回答以下问题:
(1)求经过两次试验后,手上有两个白球的概率;
(2)求经过三次试验后,手上正好有1个白球和1个红球的概率;
(3)设第次停止试验的概率为,则当取最大值时,求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)或9.
【解析】
【分析】(1)利用独立事件的乘法公式和古典概型概率公式计算即得;
(2)先将所求事件分成两种互斥事件:①三次试验取到两个白球和一个红球且有一个白球被放回;②三次试验取到两个红球和一个白球且有一个红球被放回,分别利用组合数公式求其概率,再运用概率加法公式即可;
(3)依题意,列出的解析式,通过作商判断概率的增减性,即可求出的最大值以及此时的值.
【小问1详解】
因“经过两次试验后,手上有两个白球”即第一次和第二次试验都取到了1个白球,
且这两次取出的球都未放回箱子,也即两次抛掷硬币均正面向上,故其概率为:
.
【小问2详解】
由题意,“经过三次试验后,手上正好有1个白球和1个红球”包括两个事件:
①三次试验取到两个白球和一个红球且有一个白球被放回,其概率为:;
②三次试验取到两个红球和一个白球且有一个红球被放回,其概率为:
.
故由互斥事件概率加法公式,经过三次试验后,手上正好有1个白球和1个红球的概率为.
【小问3详解】
依题意,,
由,解得,即,
故经过8次或9次试验后,停止试验的概率最大,此时或9.
19. 已知函数和.设为函数的两个零点,,为函数的两个零点.
(1)求的取值范围;
(2)证明:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)令,解得,设新函数,利用导数得其最值,结合极限分析得,同理令得:.再设新函数结合导数和极限分析即可得到的范围;
(2)先证:,利用极限分析得有两个不同的根,设新函数,求导得其单调性,则,从而得到以上不等式,再去证明,设,结合二次求导法即可证明.
【小问1详解】
令得:,设,
则,由得:;由得:;
所以在上单调递增,上单调递减,
所以的最大值为且当时,,且大于0,
当时,,
所以若有两个不同的根时,.
同理:令得:.
设,.
由得:;由得:.
所以在上单调递增,上单调递减,
所以的最大值为且当且大于0时,且大于0,当时,,
所以若有两个不同的根时,.
综上:.
【小问2详解】
先证:,
由(1)知:在上单调递增,上单调递减,
的最大值为且当且大于0时,且大于0,当时,,
有两个不同根,
设且,
则,
即在上单调递增.
又因为,所以,即.
又因为,所以,
又因为在上单调递减,所以,
即得证。
再证:,
设且,
则且.
令,则,
由得:;由得:;
所以在上单调递减,上单调递增,
所以,即,所以在上单调递增,
又因为,所以当时,;当时,,
即当时,;当时,,
由(1)知:,
所以有且在上单调递增,
所以,同理可得:,
所以得证.
综上:,得证.
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