内容正文:
数学试卷
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,请将答题卡上交.
一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共计40分,每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的,请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.
1. 复数的虚部为( )
A. B. C. D.
2. 射击运动员甲在一次射击测试中射靶10次,每次命中的环数如下:4、4、5、7、7、8、8、9、9、10,则甲在测试中命中环数的中位数是( )
A. 7 B. 7.5 C. 8 D. 9
3. 椭圆的焦点坐标为( )
A. B. C. D.
4. 掷两枚质地均匀的骰子,向上的点数之和为6的概率是( )
A. B. C. D.
5. 已知直线的方向向量为,平面的法向量为,则“”是“”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
6. 与直线关于轴对称的直线的方程为( )
A. B.
C D.
7. 已知圆,.若圆上存在点,使得,则的值可能为( )
A. 2 B. C. D. 5
8. 设点为圆上的动点,,则的最小值为( )
A. B. 5 C. D. 4
二、选择题:本大题共3小题,每小题6分,共计18分,每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对得6分,选对但不全对的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知为两个随机事件,表示的对立事件,,则下列结论正确的是( )
A. 若,则
B. 若互斥,则
C 若相互独立,则
D. 若相互独立,则
10. 下列关于直线和圆的叙述中,正确的是( )
A. 当变化时,方程表示直线过定点
B. 等腰三角形中,,则点的轨迹方程为
C. 过点作直线与轴正半轴,轴正半轴分别交于为坐标原点,则的最小值为6
D. 过点作直线与轴,轴分别交于为坐标原点,若的面积为4,则这样的直线有3条
11. 椭圆的左、右焦点分别为、,为坐标原点,为上一点,则下列说法正确的是( )
A. 的最大值为2
B. 椭圆上存在点,使得
C. 过圆上一点向椭圆作切线,切点为、,则
D. 过圆上一点作圆的切线,交椭圆于两点,则面积的取值范围是
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共计15分.
12. 已知椭圆的左、右焦点分别为,若上存在点使得,且,则椭圆的离心率为___________
13. 圆:与圆:的公共弦长为______.
14. 如图,已知在四棱锥中,与相交于点,且为的中点,.若平面与棱交于点,记四棱锥的体积为,四棱锥的体积为则___________
四、解答题:本题共6小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 在中,所对的边为,已知
(1)求角的大小.
(2)若的面积为且,求的周长.
16. 已知的三个顶点分别是,
(1)求的外接圆的标准方程.
(2)过点作圆的切线,求的方程.
17. 在学校举行的秋季运动会中,甲、乙两名同学进入乒乓球决赛.决赛规则约定每局胜者得1分,负者得0分,比赛进行到有一人比对方多2分或打满6局时结束.设甲在每局中获胜的概率为,乙在每局中获胜的概率为,且各局胜负相互独立.
(1)求打完两局比赛结束概率.
(2)求比赛打满6局结束的概率.
(3)若比赛结束时,分数较多的一方获胜,求甲获胜的概率.
18. 在如图所示的三棱锥中,为等腰直角三角形,为等边三角形.
(1)求三棱锥体积的最大值.
(2)在(1)的条件下,求三棱锥的外接球半径.
(3)求平面与平面夹角余弦值的最小值.
19. 已知椭圆过点,且离心率为.
(1)求的方程.
(2)设为的右顶点,为上一点,求面积的最大值.
(3)若过点,斜率为(为定值且)的直线与交于点,直线上是否存在不同于点的点,使得平分?若存在,求出点的坐标(用含的式子表示).若不存在,请说明理由.
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数学试卷
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,请将答题卡上交.
一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共计40分,每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的,请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.
1. 复数的虚部为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用复数的除法运算法则计算可得答案.
【详解】,
虚部为.
故选:D
2. 射击运动员甲在一次射击测试中射靶10次,每次命中的环数如下:4、4、5、7、7、8、8、9、9、10,则甲在测试中命中环数的中位数是( )
A. 7 B. 7.5 C. 8 D. 9
【答案】B
【解析】
【分析】根据中位数的概念求解.
【详解】该数据一共有10个数据,所以其中位数是第5与第6个数的平均数.
第5个数为7,第6个数为8,
所以该组数据的中位数为.
故选:B
3. 椭圆的焦点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先判断焦点所在位置,再根据的关系求,可确定焦点坐标.
【详解】由得椭圆的焦点在轴上,
且,,所以,又,所以.
所以椭圆的焦点坐标.
故选:A
4. 掷两枚质地均匀的骰子,向上的点数之和为6的概率是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】记向上的点数之和为6为事件,分别计算样本空间包含的样本点个数与事件包含的样本点个数,利用古典概型可得答案.
【详解】,记向上的点数之和为6为事件.
.
故选:B
5. 已知直线的方向向量为,平面的法向量为,则“”是“”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
【答案】B
【解析】
【分析】根据线面平行的判定定理,结合充分、必要条件的概念,即可得答案.
【详解】若,则或,故充分性不成立,
若,则,故必要性成立,
所以“”是“”的必要不充分条件,
故选:B
6. 与直线关于轴对称的直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】设所求直线上一点的坐标,利用对称知识,即可求得答案.
【详解】设与直线关于轴对称的直线的上一点为,
则在直线上,即得,即,
故与直线关于轴对称的直线的方程为,
故选:A
7. 已知圆,.若圆上存在点,使得,则的值可能为( )
A. 2 B. C. D. 5
【答案】D
【解析】
【分析】分析可知点的轨迹是以为圆心,半径的圆,由题意可知:圆与圆有公共点,结合圆与圆的位置关系列式求解即可.
【详解】圆的圆心为,半径,
设,因为,即,
整理可得,
可知点的轨迹是以为圆心,半径的圆,
由题意可知:圆与圆有公共点,则,
可得,解得或,
所以实数的取值范围为,结合选项可知ABC错误,D正确.
故选:D.
8. 设点为圆上的动点,,则的最小值为( )
A. B. 5 C. D. 4
【答案】C
【解析】
【分析】在轴上找一点,此时,证明,同理在轴上找一点,证明,将所求变为,代入整理,当D、P、C三点共线时,有最小值,即可得答案.
【详解】,可在轴上找一点,
此时,,
,
所以,
同理因为,可在轴上找一点,使得,
,
所以,
由此知.
故选:C.
二、选择题:本大题共3小题,每小题6分,共计18分,每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对得6分,选对但不全对的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知为两个随机事件,表示的对立事件,,则下列结论正确的是( )
A. 若,则
B. 若互斥,则
C. 若相互独立,则
D. 若相互独立,则
【答案】BCD
【解析】
【分析】由事件关系及概率的性质判断A;由互斥事件的概率求法判断B,应用概率的性质及独立事件的乘法判断C,由对立事件的概率求法、独立事件的乘法判断D.
【详解】A,由,则,错误,
B,由互斥,则,正确,
C,由相互独立,则,正确,
D,,由相互独立,则,正确.
故选:BCD
10. 下列关于直线和圆的叙述中,正确的是( )
A. 当变化时,方程表示的直线过定点
B. 等腰三角形中,,则点的轨迹方程为
C. 过点作直线与轴正半轴,轴正半轴分别交于为坐标原点,则的最小值为6
D. 过点作直线与轴,轴分别交于为坐标原点,若的面积为4,则这样的直线有3条
【答案】AD
【解析】
【分析】令的系数为零,解方程组,求得直线所过定点,判断A;设点C的坐标,根据,求得点C的轨迹方程,并去掉与共线时的两点,判断B;据题意设直线的截距式方程,利用基本不等式求得的最小值,判断C;分情况讨论直线与轴,轴交点的位置,分别求出对应的直线,判断D.
【详解】对于A,由,得
方程表示的直线过定点故A正确.
对于B,设,由得:
点的轨迹方程为且去掉两点,故B错误.
对于C,由题可设直线,则
所以,
当且仅当,即,也即时取等号,
所以的最小值为,故C错误
对于D,设,则有.
当时,,
,由,有,
当时,,有且,
解得:,
当时,,同理可得,
共3条直线,故D正确.
故选:AD.
11. 椭圆的左、右焦点分别为、,为坐标原点,为上一点,则下列说法正确的是( )
A. 的最大值为2
B. 椭圆上存在点,使得
C. 过圆上一点向椭圆作切线,切点为、,则
D. 过圆上一点作圆的切线,交椭圆于两点,则面积的取值范围是
【答案】ACD
【解析】
【分析】A项,利用基本不等式可得;B项,设,由数量积坐标运算化简可得;C项,先对切线斜率不存在时分析,再设点斜式直线方程,联立椭圆方程,结合得到关于的方程,由韦达定理得斜率之积为即可;D项,按斜率是否存在讨论,利用弦长公式及韦达定理得到的函数表达式,求解函数值域进而由面积公式可得范围.
详解】A选项,由椭圆,可知,
则,,
则,
可得,当且仅当时取等号,
即当点位于短轴端点时,取最大值,故A正确;
B选项,设椭圆上任一点,又,,
则,可得,
则,
故不存在点,使得,故B错误;
C选项,设,则,
①当时,则,
可知椭圆的两条切线恰好垂直,即;
②当时,则椭圆的两条切线都存在斜率,
可设过点的椭圆切线方程为,
联立,消得,
由直线与椭圆相切,
,
化简得,则此关于的方程有两根,设为,
则,
由即为两切线的斜率,所以,
综合①②可知,,故C正确;
D选项,当切线的斜率不存在时,切线方程为,
联立,解得,故此时;
当切线的斜率存在时,设直线的方程为,
由圆的圆心,半径,
则由直线与圆相切可得,
圆心到直线的距离,即,
联立,消得,
由,化简得,
由韦达定理得,.
则
,
由得代入上式可得
,
设,,
则
,由,可得,
当,即时,最大,最大值为;
当,即时,最小,最小值为;
综上所述,的范围为.
又由,
故面积的取值范围为,故D正确;
故选:ACD.
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共计15分.
12. 已知椭圆的左、右焦点分别为,若上存在点使得,且,则椭圆的离心率为___________
【答案】
【解析】
【分析】根据椭圆的相关概念,结合离心率的计算公式,可得答案.
【详解】设,,
则,且,
所以.
故答案为:.
13. 圆:与圆:的公共弦长为______.
【答案】
【解析】
【分析】由两圆的方程先求出公共弦所在的直线方程,再利用点到直线的距离公式及弦长公式,求得公共弦长即可.
【详解】联立,
两圆方程相减得公共弦方程:,
化为标准方程:,圆心为,半径为
圆心到公共弦的距离为:,
公共弦长为:
综上所述:公共弦长为:,
故答案为:
14. 如图,已知在四棱锥中,与相交于点,且为的中点,.若平面与棱交于点,记四棱锥的体积为,四棱锥的体积为则___________
【答案】
【解析】
【分析】根据向量的线性运算法则,可得,又、,代入可得,根据四点共面,可得的值,由,分析整理,化简计算,即可得答案.
【详解】因为,且,,所以,
又,
所以,
又为的中点,,
所以,,
则,
因为四点共面,
所以,解得.
所以
故答案为:
四、解答题:本题共6小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 在中,所对的边为,已知
(1)求角的大小.
(2)若的面积为且,求的周长.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)应用正弦边角关系及余弦定理求得,即可得;
(2)由三角形面积公式、余弦定理求得、,进而得到,即可得三角形的周长.
【小问1详解】
由题设及正弦边角关系知,则,
由,所以;
【小问2详解】
由题意,则,
由余弦定理,则,
所以,则,
周长为.
16. 已知的三个顶点分别是,
(1)求的外接圆的标准方程.
(2)过点作圆的切线,求的方程.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)设圆的一般方程为,分别代入三点的坐标,解方程可得参数的值,从而得到圆的一般方程,变形可得其标准方程;
(2)讨论直线的斜率存在与不存在两种情况,利用圆心到直线的距离等于圆的半径可得直线的方程.
【小问1详解】
设外接圆方程
将代入得
则圆的一般方程为
整理得.
故圆的标准方程为.
【小问2详解】
因为,所以点在圆外.
当的斜率存在时,设,即
圆心,半径.圆心到切线的距离
解得:,此时切线
当切线的斜率不存在时,切线方程为,与圆相切.
综合得,的方程为:或.
17. 在学校举行的秋季运动会中,甲、乙两名同学进入乒乓球决赛.决赛规则约定每局胜者得1分,负者得0分,比赛进行到有一人比对方多2分或打满6局时结束.设甲在每局中获胜的概率为,乙在每局中获胜的概率为,且各局胜负相互独立.
(1)求打完两局比赛结束的概率.
(2)求比赛打满6局结束的概率.
(3)若比赛结束时,分数较多的一方获胜,求甲获胜的概率.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据获胜规则,结合相互独立事件的概率乘法公式可得;
(2)根据前4局甲乙各胜两局求解即可;
(3)根据2局结束比赛、4局结束比赛和6局结束比赛,利用相互独立事件的概率乘法公式求解可得.
【小问1详解】
打完两局比赛结束说明甲连胜两局或乙连胜两局,
记甲第局胜为事件,乙第局胜为事件,
所以,打完两局比赛结束的概率为:
【小问2详解】
打满局结束,当且仅当比赛在前局和前局均未结束,
即前局比分为且前局比分为,
所以,所求概率为:
【小问3详解】
甲获胜包括:前两局甲获胜,或前4局中甲胜3局乙胜1局,或前4局甲乙各胜两局且第5、6局甲获胜.
所以,甲获胜的概率:
18. 在如图所示的三棱锥中,为等腰直角三角形,为等边三角形.
(1)求三棱锥体积的最大值.
(2)在(1)的条件下,求三棱锥的外接球半径.
(3)求平面与平面夹角余弦值的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据三棱锥体积公式为,求出高的最大值即可得到体积的最大值;
(2)先确定底面的外心,再定位球心所在直线;最后设球半径为,利用“球心到顶点的距离=半径”列方程求解即可;
(3)先选择合适的原点,定各点坐标;用旋转角表示动点的坐标, 再分别求出两个平面的法向量, 利用法向量夹角的余弦公式,将二面角的余弦值表示为参数的函数;最后通过换元法简化函数,结合二次函数的最值性质,求出余弦值的最小值即可.
【小问1详解】
因为,所以:,
取中点,则,
,
所以,
即平面时取等号,
三棱锥体积最大值为.
【小问2详解】
由(1)平面,为外心
故球心在上,
即,解得:.
【小问3详解】
以为原点建立如图所示空间直角坐标系,
过点作平面的垂线,垂足为,
设为翻折过程中所旋转的角度,则,
故,
则,
设平面的法向量为,
则,
取,则
,
设平面的法向量,
,
取,则,
设平面与平面的夹角为,
故,
令,
,
当且仅当,即时取等号,
故平面与平面夹角余弦值的最小值为.
19. 已知椭圆过点,且离心率为.
(1)求的方程.
(2)设为的右顶点,为上一点,求面积的最大值.
(3)若过点,斜率为(为定值且)的直线与交于点,直线上是否存在不同于点的点,使得平分?若存在,求出点的坐标(用含的式子表示).若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)答案见解析
【解析】
【分析】(1)根据题意可知,结合离心率可得,即可得椭圆方程;
(2)设平行于直线直线的方程为,分析可知当直线与椭圆相切时,直线与直线之间的距离有最大值,此时的面积最大,进而运算求解;
(3)设,可得过的直线:,联立方程可得韦达定理,结合向量的数量积可得,代入整理可得,进而分析求解.
【小问1详解】
由题意得:,即,
又因,解得,
所以椭圆的标准方程为.
【小问2详解】
由题意可知:,
则,直线的斜率,
则直线的方程为,
设平行于直线的直线的方程为,
则当直线与椭圆相切时,直线与直线之间的距离有最大值,此时的面积最大,
联立方程,消去y得,
则,解得:,
当时,直线与直线距离:,
此时面积;
当时,直线与直线距离:,
此时面积;
所以面积的最大值为.
【小问3详解】
假设直线上存在点,使得平分,
因为,可知点在椭圆内,则过的直线与椭圆必相交,
过的直线:,设,,
联立方程,消去y可得,
则,,
若,则,
设,
则,,,
可得,
,
则,即,
整理得:,
可得,
整理可得,即,
当时,点不存在;
当时,点Q与D重合应排除,点不存;
当且时,则,,
所以存在点,使得平分,此时.
第1页/共1页
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