内容正文:
数学试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
4.本试卷主要考试内容:集合、常用逻辑用语、不等式、函数、导数、三角函数、向量、复数、数列、立体几何与空间向量、直线与圆、圆锥曲线.
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. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】解一元二次不等式,明确集合,再根据交集的概念求.
【详解】由,
所以,
又,所以.
故选:D
2. 已知复数满足,则( )
A. 1 B. 2 C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】方法一:先根据复数的除法运算求复数,再根据复数模的概念求.
方法二:根据复数模的运算性质求.
【详解】方法一:由题意,
所以.
方法二:因为,所以.
故选:C
3. 已知,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】A
【解析】
【分析】根据充分不必要条件的判断方法进行判断.
【详解】当时,,即,所以“”能推出“”,故“”是“”的充分条件.
当时,成立,但不成立.所以“”不能推出“”,故“”不是“”的必要条件.
综上可得“”是“”的充分不必要条件.
故选:A
4. 为了打造绿色校园,学校启动绿植培育项目.第一周培育了10盆绿植,之后每周比上一周多培育5盆,按照这个规律持续培育8周,一共培育了绿植( )
A. 210盆 B. 220盆 C. 230盆 D. 240盆
【答案】B
【解析】
【分析】每周培育的绿植盆数构成等差数列,由题意可知,利用等差数列的前项和求解.
【详解】每周培育的绿植盆数构成等差数列,设为,公差为,则,
所以周一共培育了绿植盆.
故选:B.
5. 已知向量,则向量在向量上的投影向量的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用向量在向量上的投影向量公式求解.
【详解】,,,
向量在向量上的投影向量为,则其坐标为.
故选:A.
6. 已知正四棱台的高为,,为底面的中心,则直线与平面所成的角为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】设为底面的中心,连接,由正四棱台性质可得平面,由此可得直线与平面所成的角为,由条件解三角形求结论.
【详解】设为底面的中心,连接,
因为为底面的中心,由正四棱台的性质可得平面,
又平面,所以,在平面内的投影为,
所以直线与平面所成的角为,
因为,所以,故,
因为正四棱台的高,
所以,
因,所以,
故直线与平面所成的角为,
故选:C
7. 已知点以及抛物线上一动点,则的最小值为( )
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
【答案】D
【解析】
【分析】求出抛物线的焦点的坐标,根据抛物线的定义求出,则,利用两点间距离公式求出,从而得到的最小值.
【详解】抛物线的焦点的坐标为,
因为,所以,则,
因为,所以的最小值为1.
故选:D.
8. 数学家欧拉于1765年在他的著作《三角形的几何学》中首次提出定理:三角形的外心、重心、垂心依次位于同一条直线上,且重心到外心的距离是重心到垂心距离的一半.这条直线被后人称为三角形的欧拉线.已知的顶点为,则的欧拉线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用三角形的重心坐标公式求重心坐标,判断是直角三角形,确定其外心坐标,再根据两点求三角形的欧拉线方程.
【详解】设的外心、重心、垂心分别为,
因为,,所以的重心为,
又,所以.
所以是直角三角形,,所以的外心就是斜边的中点,即
则,所以的欧拉线方程为,即.
故选:A
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. 已知向量,下列结论正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则或 D. 若,则或
【答案】AC
【解析】
【分析】根据向量共线求的值,可判断AB的真假;根据向量垂直求的值,可判断CD的真假.
【详解】若,则,解得,A正确,B错误.
若,则,解得或,C正确,D错误.
故选:AC
10. 已知函数的部分图象如图所示,将的图象向左平移个单位长度得到函数的图象,则下列结论正确的是( )
A.
B. 图象的对称中心点为
C. 是偶函数
D. 的单调递增区间为
【答案】ACD
【解析】
【分析】选项A,由最值和周期和周期得到的解析式.选项B,令解得,从而得到图象的对称中心点.选项C,由的图象向左平移个单位长度得到函数的表达式,求出,根据偶函数的定义得到是偶函数.选项D,令求出的范围就是的单调递增区间.
【详解】选项A,从图像中可知,的最小值为,则,,
又,则,解得.
当时,的最小值为,则有,
得.因为,所以,则,A正确.
选项B,由,令,得,图象的对称中心点为,B错误.
选项C,的图象向左平移个单位长度得到函数的图象,
,
,
是偶函数,C正确.
选项D,令,得,
的单调递增区间为,D正确.
故选:ACD.
11. 已知函数的定义域为,,,且,则的值可能为( )
A. 101 B. 102
C. 103 D. 104
【答案】BCD
【解析】
【分析】由题意得,进而得出,再令即可.
【详解】因,则,
因,则,
则,即,
令,则,
因,则,
则的值可能为.
故选:BCD
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 函数的极大值为___________.
【答案】
【解析】
【分析】利用导数分析函数的单调性,可求函数的极大值.
【详解】的定义域为,.
当时,,当时,,
所以在上单调递增,在上单调递减,
则的极大值为.
故答案为:
13. 已知是单调递减的等比数列,其前项和为,若,则___________.
【答案】
【解析】
【分析】根据等比数列性质和韦达定理从而求得,则求出,再求出,最后利用等比数列的前项和的公式求出.
【详解】是单调递减的等比数列,,,
,
是方程的两个根.
,,,,
,.
故答案为:.
14. 已知为奇函数,若,则的取值范围为___________.
【答案】
【解析】
【分析】先根据函数为奇函数求的值,再根据函数的单调性解不等式.
【详解】因为为奇函数,所以,即
解得,即.
又等价于,
易知函数在上单调递增,所以,解得.
故答案为:
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. 已知正项数列满足,且.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1)
(2).
【解析】
【分析】(1)先根据条件得到数列为等比数列,并得到公比,再根据求,进而可得数列的通项公式.
(2)利用“错位相减法”求数列的前项和.
【小问1详解】
因为,所以,
则是公比为2的等比数列.
又,所以,解得,
所以.
【小问2详解】
因为,
所以,
所以,
两式相减得,
所以.
16. 已知函数的最小正周期为,且.
(1)求的解析式;
(2)求在上的值域;
(3)设函数,若,求t的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据函数的周期可求的值,再根据,结合的取值范围,可求的值,进而可得的解析式.
(2)利用正切函数的性质,结合换元思想求函数在给定区间的值域.
(3)先得到的解析式,再结合,利用正切函数的周期性,可求的最小值.
【小问1详解】
因为最小正周期.所以,解得.
因为,
所以,则.
解得.
由,得,从而.
【小问2详解】
因为,所以,
所以,即在上的值域.
【小问3详解】
由(1)知.
因为,所以,
所以,解得,
因为,所以当时,的最小值为.
17. 如图,已知平面平面,四边形是矩形,.
(1)求棱的长;
(2)若,求平面与平面所成角的大小.
【答案】(1)2 (2).
【解析】
【分析】(1)利用面面垂直的性质得到平面,利用线面垂直的性质得到.利用线面垂直的判定定理得到平面,从而得到,,利用勾股定理求出,从而得到.由得到,得到为等腰直角三角形,从而得到的值.
(2)如图所示,建立空间直角坐标系,写出的坐标,求出的坐标.求出平面的法向量为, 求出平面的法向量为,利用数量积求出,从而得到平面与平面所成角的大小.
【小问1详解】
因为平面平面,平面平面,
且平面,所以平面,
又平面,所以.
又,平面,所以平面,
因为平面,所以,
又,所以,
所以.
因为,所以,
所以为等腰直角三角形,所以.
【小问2详解】
如图所示,建立空间直角坐标系,则,
.
设平面的法向量为,则,即,
令,得,则.
设平面的法向量为,则,即.
令,得,则.
,
则平面与平面所成角的大小为.
18. 已知椭圆过点,离心率为,右焦点为.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点的直线与椭圆交于不同的两点,设直线的斜率分别为,证明:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)点代入椭圆方程得到的一个方程,由离心率为得到的另一个方程,通过解方程组求出的值,从而得到椭圆的方程.
(2)因为过点的直线与椭圆交于不同的两点,所以直线一定存在斜率,设直线的方程为.联立与,消去得到关于的一元二次方程,由解出.设,根据根与系数的关系写出.根据斜率公式求出即可得证.
【小问1详解】
因为椭圆过点,所以.
由,得,
由得所以椭圆的方程为.
【小问2详解】
因为过点的直线与椭圆交于不同的两点,
所以直线一定存在斜率,
设直线的方程为.
联立与,消去得,
,即.
设,则.
因为,
所以.
又
,
所以.
19. 已知函数.
(1)讨论的单调性.
(2)已知,函数,且仅有两个零点.
①求的取值范围;
②证明:的两个零点之积小于1.
【答案】(1)答案见解析;
(2)①;②证明见解析.
【解析】
【分析】(1)分类讨论m的取值结合导数研究函数的单调性即可;
(2)①通过同构将问题化为的零点个数,分别用导数研究的单调性,计算参数范围即可;②借助①的结论结合极值点偏移构造差函数判定函数单调性证明即可.
【小问1详解】
由可知,
对于方程,若,即或,
①当时,有两个不等正实根,
此时在上,在上,
当,有两个不等负实根,此时在上,
②若时,恒成立,此时在上,
综上所述:当时,在上单调递减,在上单调递增;当时,在上单调递减;
【小问2详解】
当时,,
记,则,
显然时,,时,,
即在上单调递减,在上单调递增,则,
①令,则,
记,则,所以在上单调递增,
所以,要与有交点,需,
又时,,时,,
所以时,与只有一个交点,
若,此时,则,不符合题意,
若,此时有两个解记为,
所以;
②由上知,
不妨设,显然,
令,
则,
所以在上单调递增,所以当时,,
即,所以,
又,
时,单调递减,所以,即,证毕.
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注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
4.本试卷主要考试内容:集合、常用逻辑用语、不等式、函数、导数、三角函数、向量、复数、数列、立体几何与空间向量、直线与圆、圆锥曲线.
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. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 已知复数满足,则( )
A. 1 B. 2 C. D.
3. 已知,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
4. 为了打造绿色校园,学校启动绿植培育项目.第一周培育了10盆绿植,之后每周比上一周多培育5盆,按照这个规律持续培育8周,一共培育了绿植( )
A. 210盆 B. 220盆 C. 230盆 D. 240盆
5. 已知向量,则向量在向量上的投影向量的坐标为( )
A. B. C. D.
6. 已知正四棱台的高为,,为底面的中心,则直线与平面所成的角为( )
A. B. C. D.
7. 已知点以及抛物线上一动点,则的最小值为( )
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
8. 数学家欧拉于1765年在他的著作《三角形的几何学》中首次提出定理:三角形的外心、重心、垂心依次位于同一条直线上,且重心到外心的距离是重心到垂心距离的一半.这条直线被后人称为三角形的欧拉线.已知的顶点为,则的欧拉线方程为( )
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. 已知向量,下列结论正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则或 D. 若,则或
10. 已知函数的部分图象如图所示,将的图象向左平移个单位长度得到函数的图象,则下列结论正确的是( )
A.
B. 图象的对称中心点为
C. 是偶函数
D. 的单调递增区间为
11. 已知函数的定义域为,,,且,则的值可能为( )
A. 101 B. 102
C. 103 D. 104
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 函数的极大值为___________.
13. 已知是单调递减的等比数列,其前项和为,若,则___________.
14. 已知为奇函数,若,则的取值范围为___________.
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. 已知正项数列满足,且.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前项和.
16. 已知函数的最小正周期为,且.
(1)求的解析式;
(2)求在上的值域;
(3)设函数,若,求t的最小值.
17. 如图,已知平面平面,四边形是矩形,.
(1)求棱的长;
(2)若,求平面与平面所成角的大小.
18. 已知椭圆过点,离心率为,右焦点为.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点的直线与椭圆交于不同的两点,设直线的斜率分别为,证明:.
19. 已知函数.
(1)讨论的单调性.
(2)已知,函数,且仅有两个零点.
①求的取值范围;
②证明:的两个零点之积小于1.
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