内容正文:
福建百校12月联合测评
数学
全卷满分150分,考试时间120分钟.
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,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚.
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交.
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. 复数的实部为( )
A. B. C. 3 D. 1
2. 已知集合,,若“”是“”的充分不必要条件,则实数m的值可以是( )
A. B. 0 C. 1 D. 3
3. 函数f(x)=x+lnx﹣2的零点所在区间是
A (0,1) B. (1,2) C. (2,3) D. (3,4)
4. 已知双曲线的虚轴长为4,则双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
5. 如图,某施工队将从到修建一条隧道,为确定、之间的距离,测得了以下数据:,,,,则、间的距离为( )
A. 3 B. C. D.
6. 如图,在边长为的正方形中,边,的中点分别为,,现将,,分别沿,BC,CA折起,使得点,,重合,重合后记为点P,得到三棱锥.若三棱锥的外接球的表面积为,则( )
A. B. C. 2 D.
7. 已知等比数列首项,,记为数列的前项积,则当时正整数的最大值为( )
A. 10 B. 11 C. 12 D. 13
8. 已知函数是定义在R上且单调递减的奇函数,,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
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. 已知,,则( )
A. B.
C. D.
10. 已知函数,则( )
A. 函数的图象在点处的切线方程为
B. 函数的最小值为1
C 当时,若,则
D. 若且,则
11. 已知椭圆的左、右焦点分别为,,椭圆的左、右焦点分别为,.过原点的直线在第一象限与椭圆,分别交于,两点,则( )
A. 椭圆的离心率相等 B. 椭圆的长轴长与椭圆的焦距相等
C D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知向量,,若,则____.
13. 已知且,则的最大值为____.
14. 已知两点,,若直线上存在点满足,则实数的取值范围为____.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.
15. 已知是等差数列的前项和,且,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求数列的前项和为.
16. 如图,在正方体中,E是的中点,点P是直线上的一点,且平面.
(1)请确定点P的位置;
(2)求平面与平面的夹角的正弦值.
17. 已知函数.
(1)求函数在区间上的值域;
(2)若函数在区间上有4个零点,求实数m的取值范围.
18. 已知为坐标原点,抛物线的焦点为,点是抛物线上的动点(点P不在x轴上).当时,.
(1)求抛物线标准方程;
(2)若的角平分线与y轴相交于点,直线PQ与抛物线C的准线相交于点T.
(ⅰ)求的值;
(ⅱ)证明:.
19. 设函数定义在区间上,若对任意的、,有,则称为上的下凸函数,当且仅当时等号成立.若函数在区间上存在二阶可导函数,则为区间上的下凸函数的充要条件是.
(1)若函数是上的下凸函数,求实数的取值范围;
(2)当,时,证明:;
(3)在中,求的最大值.
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福建百校12月联合测评
数学
全卷满分150分,考试时间120分钟.
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,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚.
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交.
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. 复数的实部为( )
A. B. C. 3 D. 1
【答案】C
【解析】
【分析】根据复数代数形式的乘法运算化简,即可判断.
【详解】因为,
所以复数的实部为.
故选:C
2. 已知集合,,若“”是“”的充分不必要条件,则实数m的值可以是( )
A. B. 0 C. 1 D. 3
【答案】D
【解析】
【分析】首先解一元二次方程求出集合,从而求出,依题意可得真包含于,即可求出的取值范围,从而得解.
【详解】由,即,解得,
所以,
则,
又,“”是“”的充分不必要条件,
所以真包含于,
所以,结合选项可知D正确.
故选:D
3. 函数f(x)=x+lnx﹣2的零点所在区间是
A. (0,1) B. (1,2) C. (2,3) D. (3,4)
【答案】B
【解析】
【详解】试题分析:由题意,函数f(x)=x+lnx﹣2在定义域上单调递增,再求端点函数值即可.
解:函数f(x)=x+lnx﹣2在定义域上单调递增,
f(1)=1﹣2<0,
f(2)=2+ln2﹣2>0,
故函数f(x)=x+lnx﹣2的零点所在区间是(1,2);
故选B.
考点:函数零点的判定定理.
4. 已知双曲线的虚轴长为4,则双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】首先将双曲线方程化为标准式,由虚轴长求出,即可得到双曲线方程,从而求出渐近线方程.
【详解】双曲线即,
又虚轴长为,所以,
则双曲线方程为,所以双曲线的渐近线方程为.
故选:B
5. 如图,某施工队将从到修建一条隧道,为确定、之间的距离,测得了以下数据:,,,,则、间的距离为( )
A. 3 B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】连接,求出,,即可求出,再由余弦定理计算可得.
【详解】连接,因为,,所以为等腰直角三角形,
所以,,
又,所以,
又,在中由余弦定理,
即.
故选:C
6. 如图,在边长为的正方形中,边,的中点分别为,,现将,,分别沿,BC,CA折起,使得点,,重合,重合后记为点P,得到三棱锥.若三棱锥的外接球的表面积为,则( )
A. B. C. 2 D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据外接球的表面积求出外接球的半径,再由、、两两互相垂直,即可得到,即可得解.
【详解】设三棱锥外接球的半径为,因为三棱锥的外接球的表面积为,
所以,解得,
依题意、、两两互相垂直,且,,
所以,即,解得(负值已舍去).
故选:B
7. 已知等比数列的首项,,记为数列的前项积,则当时正整数的最大值为( )
A. 10 B. 11 C. 12 D. 13
【答案】A
【解析】
【分析】首先求出公比,即可求出通项公式,得到的特征,从而求出,即可得解.
【详解】设等比数列的公比为,则,所以,
又,,所以,
,
当时,当时,所以当时,
所以当时正整数的最大值为.
故选:A
8. 已知函数是定义在R上且单调递减的奇函数,,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由奇函数可知,再根据对数运算的性质,利用中间值比较自变量的大小,最后根据函数单调性比较函数值的大小即可.
【详解】因为函数是奇函数,因此有,故.
,因为,故,
又因为,故,
综上,,又因为函数在R上单调递减,
故有,
即.
故选:D.
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. 已知,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】
【分析】利用诱导公式判断A,利用两角差的正切公式判断B,利用二倍角公式判断C,利用两角和的正切公式判断D.
【详解】对于A:因为,所以,故A错误;
对于B:因为,,
所以,故B正确;
对于C:因为,所以,故C错误;
对于D:因为、,
所以,故D正确.
故选:BD
10. 已知函数,则( )
A. 函数的图象在点处的切线方程为
B. 函数的最小值为1
C. 当时,若,则
D. 若且,则
【答案】BC
【解析】
【分析】对于A,由导数的几何意义即可判断;对于B,通过求导研究函数的单调性,即可判断;对于C,通过函数单调性得到,在坐标系中绘制出与,结合图象,即可判断;对于D,由自变量范围及函数单调性,将证明等价转化为证明,通过构造函数,求导研究函数的单调性,结合,可得在上,,即可判断.
【详解】.
对于A:,故函数的图象在点处的切线方程为,
整理得,故A错误;
对于B:易知与均在上单调递增,
故在上单调递增,又因为,
故当时,,即在上单调递减;
当时,,即在上单调递增,
因此在处取得最小值,,因此函数的最小值为1,故B正确;
对于C:由B可知,在上单调递增,而,
故由可得,
在平面直角坐标系中绘制出与,结合图象可知,
两个函数交于点与点,
且当时,;当时,;当时,.
因此,结合图象,由,可解得,故C正确;
对于D:要证,即证,又因为在上单调递增,故即证,
又因为,故即证.
构造函数,
则,当且仅当时,等号成立,
因此,即在上单调递增.
又因为,故当时,,即.
又因为,故,无法得出,故D错误.
故选:BC.
11. 已知椭圆左、右焦点分别为,,椭圆的左、右焦点分别为,.过原点的直线在第一象限与椭圆,分别交于,两点,则( )
A. 椭圆的离心率相等 B. 椭圆的长轴长与椭圆的焦距相等
C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于A,由椭圆的离心率计算公式即可判断;对于B,由椭圆的标准方程解得长轴长与焦距即可判断;对于C,设出直线,分别与椭圆联立,求出交点,
利用两点间距离公式即可求解判断;对于D,由证得,得到,同理可得,最后由两个三角形中的三个角分别相等即可证得相似.
【详解】
对于A:设椭圆,的离心率分别为,由椭圆离心率公式可知,
,,故A正确;
对于B:由题可知,椭圆的长轴长为,椭圆的焦距为,故B正确;
对于C:设直线,联立方程,
得,得,故;
联立方程,得,解得,
故,
因此,故C错误;
对于D:易知,椭圆的焦距,椭圆的焦距,故,则.
,
,因此有,即.
同理可证得,即,
因此可得.
,
,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. 已知向量,,若,则____.
【答案】##0.5
【解析】
【分析】根据向量垂直的坐标表示进行求解即可.
【详解】因为向量,,所以.
因为,所以,
所以,解得.
故答案为:.
13. 已知且,则的最大值为____.
【答案】
【解析】
【分析】利用基本不等式计算可得.
【详解】因为,当且仅当时取等号,
所以,当且仅当时取等号,
所以的最大值为.
故答案为:
14. 已知两点,,若直线上存在点满足,则实数的取值范围为____.
【答案】
【解析】
【分析】设,再由得到点的轨迹为圆,从而将问题转换成直线与圆有交点即可得解.
【详解】设,由可得,
两边平方后,整理得,
因此,点 P 的轨迹是以 为圆心,半径的圆.
故直线上存在点满足等价于圆与直线有交点,
因此圆心到直线的距离,两边平方后,
整理得,解得或.
故答案为:.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.
15. 已知是等差数列的前项和,且,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求数列的前项和为.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)设等差数列的公差为,即可得到关于、的方程组,解得即可;
(2)由(1)可得,利用错位相减法计算可得.
【小问1详解】
设等差数列的公差为,
因为,,所以,解得 ,
有,故数列的通项公式为.
【小问2详解】
由(1)可得,
所以,
则,
两式作差得,
所以.
16. 如图,在正方体中,E是的中点,点P是直线上的一点,且平面.
(1)请确定点P的位置;
(2)求平面与平面的夹角的正弦值.
【答案】(1);
(2)
【解析】
【分析】(1)建立空间直角坐标系,写出点的坐标,设,根据线面垂直得到,故,从而得到方程,求出,得到点P的坐标;
(2)求出两平面的法向量,进而求出面面角的余弦值,结合同角三角函数关系得到正弦值.
【小问1详解】
以为坐标原点,所在直线分别为轴,建立空间直角坐标系,
设正方体的棱长为2,则,
设,则,,
因为平面,所以,,
故,
解得,
所以点P的坐标为;
【小问2详解】
,,
设平面的一个法向量为,
则,
设得,故,
显然平面的一个法向量为,
设平面与平面的夹角的大小为,
则,
所以,
故平面与平面的夹角的正弦值为.
17. 已知函数.
(1)求函数在区间上的值域;
(2)若函数在区间上有4个零点,求实数m的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)先用二倍角公式与和差倍角的正弦公式化简,然后化简,结合二次函数的性质判断单调性,进而求出值域.
(2)先求出正弦函数的零点,然后列出原点周围的零点,进而根据零点个数列出不等式,最后求出解集即可.
【小问1详解】
函数.
所以.
因为,所以,所以.令,
根据二次函数的性质,在上单调递减,所以.
因,.
所以在区间上的值域为.
【小问2详解】
令,则,所以.
列出零点为,
因为函数在区间上有4个零点,
所以,解得.
所以的取值范围为.
18. 已知为坐标原点,抛物线焦点为,点是抛物线上的动点(点P不在x轴上).当时,.
(1)求抛物线的标准方程;
(2)若的角平分线与y轴相交于点,直线PQ与抛物线C的准线相交于点T.
(ⅰ)求的值;
(ⅱ)证明:.
【答案】(1)
(2)(ⅰ);(ⅱ)证明见解析
【解析】
【分析】(1)根据点在抛物线上及焦半径公式计算可得;
(2)(ⅰ)当时求出及,即可求出的值,当时,求出直线的方程,依题意且点到轴的距离与到直线 的距离相等,利用距离公式得到方程,即可得到的值;(ⅱ)当时求出的坐标,即可得到,当时,求出的方程,即可求出点坐标,从而求出,由,即可得证.
【小问1详解】
抛物线的准线方程为,
由点在抛物线上,所以,可得,
又,则,所以,可得,
故抛物线的标准方程为.
【小问2详解】
(ⅰ)由(1)可得,准线方程为,
由点在抛物线上,有,
当时,解得,不妨取,此时的角平分线为,
令可得,即,此时,同理取也可得到;
当时,可得直线的方程为,
又由的角平分线与轴交于点,可得,且点到轴的距离与到直线 的距离相等.
可得,有,
有,有,
有,有或,
可得或,
又由,可得,故;
综上可得;
(ⅱ)当时取,此时,所以的方程为,即,
由,解得,即,显然满足;
当时,由(ⅰ)可得,可得直线方程为,整理为;
又由抛物线的准线方程为,代入到直线的方程,可得,
可得点的坐标为;
直线的斜率,
又由,所以;
综上可得.
19. 设函数定义在区间上,若对任意的、,有,则称为上的下凸函数,当且仅当时等号成立.若函数在区间上存在二阶可导函数,则为区间上的下凸函数的充要条件是.
(1)若函数是上的下凸函数,求实数的取值范围;
(2)当,时,证明:;
(3)在中,求的最大值.
【答案】(1)
(2)证明见解析 (3)
【解析】
【分析】(1)由题意可知对任意的恒成立,可得出,令,其中,利用导数求出函数的最小值,即可得出实数的取值范围;
(2)令,分析可知为下凸函数,结合,化简可证得结论成立;
(3)令,其中,可知为上的下凸函数,结合下凸函数的定义得出,化简得出,构造函数,其中,利用导数求出函数的最大值,即可得解.
【小问1详解】
因为,
则,
所以对任意的恒成立,
所以,
令,其中,则,
由可得,由可得,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
所以,故,
因此实数的取值范围是.
【小问2详解】
令,则,
所以,所以函数为上的下凸函数,
则,即,
整理得.
【小问3详解】
令,其中,则,
所以,
所以函数为上下凸函数,
又由,,有,
即,即,
所以,
又由,所以,
所以
,
又由,有,则,
令,其中,则,
由可得,由可得,
所以函数的增区间为,减区间为,
故,
又由,有,有,
故.
因此的最大值为.
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