内容正文:
数学学科自我评价一
一、单选题:本题共8个小题,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,则在复平面内对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限
C. 第三象限 D. 第四象限
【答案】C
【解析】
【分析】利用复数的运算性质直接化简,即可判断结果.
【详解】由,得,
所以在复平面内对应的点位于第三象限.
故选:C
2. 若,则
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】分析:由题意,再由代入即可求解.
详解:由题意,
则,故选A.
点睛:本题主要考查了三角函数的化简求值,其中熟记三角恒等变换的公式是解答的关键,着重考查了推理与运算能力.
3. 已知非零向量满足,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据垂直数量积为0,再应用模长公式及数量积运算律计算求解.
【详解】由得:,
则,又,
所以,
故选:C.
4. 若定义在R上的函数满足:为偶函数,为奇函数,当时,,则=( )
A. B. 0 C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据给定条件,利用奇函数、偶函数的定义导出函数的周期,进而求出函数值.
【详解】由为偶函数,得,即,,
由为奇函数,得,即,
因此,即,则,
所以.
故选:A
5. 已知直三棱柱中,,,点到直线的距离为,则三棱柱的外接球表面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据点到直线的距离可得三棱柱的高,确定外接球球心,结合勾股定理可得外接球半径与外接球表面积.
【详解】
过点作于点,连接,
因为三棱柱为直三棱柱,
平面,
又平面,
,
,平面,且,
平面,
平面,
,
易知,,
,,
,
则,
设外接圆圆心为,外接圆圆心为,
则,即,
且三棱柱外接球球心为中点,
则外接球半径,
表面积为,
故选:.
6. 已知随机变量,设函数.若,,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由正态分布对称性可得,进而得到,再利用换元法结合二次函数最值即可求解.
【详解】因为,易知单调递增,
由正态分布的对称性可知,
所以,
由,得,
所以,
即的最小值为,
故选:B.
7. 若函数有个零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先确定当时的零点个数,再利用正弦函数的性质对于的情况进行分析,建立不等式,求解参数范围即可.
【详解】当时,由题意得单调递增,
令,解得,此时具有唯一零点,
又因为有个根,所以当时,有个零点,
因为,所以,
所以有,解得,即.
故选:B.
8. 已知双曲线,圆经过直线,的四个交点,且圆与在第一象限交于点,与轴分别交于点,则的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意判断圆心位置,求得半径,判断点即双曲线的左右两焦点,利用双曲线的定义与勾股定理,建立方程组,求得,即可求的面积.
【详解】设双曲线的半焦距为,由题意,圆的圆心在坐标原点,半径,
点即双曲线的左右两焦点,故有①,
且因为圆的直径,可得,则有②,
将①式两边取平方,,
解得,故的面积为.
故选:B.
二、多选题: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,部分选对得部分分,有选错的得0分.
9. 下列命题正确的是( )
A. 已知关于的回归方程为,则样本点的残差为
B. 数据4,6,7,7,8,9,11,14,15,19的分位数是14
C. 已知随机变量,若最大,则的取值集合是
D. ,,,和,,,的方差分别为和,若且,2,3,,则
【答案】AD
【解析】
【分析】根据残差、百分位数、二项分布、样本方差等知识对选项进行分析,从而确定正确答案.
【详解】对于A,样本点的残差为,故A正确;
对于B,因为,
所以分位数是,故B错误;
对于C,若最大,则,
解得,所以的取值集合是,,故C错误;
对于D,若且,2,3,,则,2,3,,
所以,故D正确.
故选:AD
10. 设数列的前项和为,且,,则( )
A. 数列是等比数列 B.
C. 的前项和为 D.
【答案】AC
【解析】
【分析】先利用求出的通项公式,可以判断A,B选项,再根据求出的通项公式,利用分组求和法求出的前项和,可判断选项C,写出数列的通项公式,利用公式法求出前项和,可判断选项D.
【详解】,当时,,得.
当时,,即.
是以为首项,公比为2的等比数列,,A选项正确,B选项错误.
,
记,数列的前项和
,C选项正确.
因为,是以1为首项,公比为4的等比数列,
,D选项错误.
故选:AC
11. 如图,在棱长为2的正方体中,已知M,N,P分别是棱,,的中点,Q为平面上的动点,且直线与直线的夹角为,则( )
A. 平面
B. 平面截正方体所得的截面面积为
C. 点Q的轨迹长度为
D. 能放入由平面PMN分割该正方体所成的两个空间几何体内部(厚度忽略不计)的球的半径的最大值为
【答案】ABD
【解析】
【分析】A选项,建立空间直角坐标系,求出平面的法向量,得到线面垂直;B选项,作出辅助线,找到平面截正方体所得的截面,求出面积;C选项,作出辅助线,得到点Q的轨迹,并求出轨迹长度;D选项,由对称性得到平面分割该正方体所成的两个空间几何体对称,由对称性可知,球心在上,设球心为,由得到方程,求出半径的最大值.
【详解】A选项,以为坐标原点,所在直线分别为轴,建立空间直角坐标系,
,
故.
设平面的法向量为,
则,
令得,,故,
因为,故平面,A正确;
B选项,取的中点,连接,
因为M,N,P分别是棱,,的中点,
所以,又,
所以,所以平面截正方体所得的截面为正六边形,
其中边长为,故面积为,B正确;
C选项,Q为平面上的动点,直线与直线的夹角为,
又平面,设垂足为,以为圆心,为半径作圆,
即为点Q的轨迹,
其中,由对称性可知,,
故半径,
故点Q的轨迹长度为,C错误;
D选项,因为M,N,P分别是棱,,的中点,
所以平面分割该正方体所成的两个空间几何体对称,
不妨求能放入含有顶点的空间几何体的球的半径最大值,
该球与平面切与点,与平面,平面,平面相切,
由对称性可知,球心在上,设球心为,则半径为,
,故,即,解得,
故球的半径的最大值为,D正确.
故选:ABD
【点睛】立体几何中截面的处理思路:
(1)直接连接法:有两点在几何体的同一个平面上,连接该两点即为几何体与截面的交线,找截面就是找交线的过程;
(2)作平行线法:过直线与直线外一点作截面,若直线所在的平面与点所在的平面平行,可以通过过点找直线的平行线找到几何体与截面的交线;
(3)作延长线找交点法:若直线相交但在立体几何中未体现,可通过作延长线的方法先找到交点,然后借助交点找到截面形成的交线;
(4)辅助平面法:若三个点两两都不在一个侧面或者底面中,则在作截面时需要作一个辅助平面.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若直线是曲线的切线,也是曲线的切线,则______.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意,设两曲线上的切点,从而得到两曲线的切线,由共切线建立关于的方程组,求解即可.
【详解】根据题意,设直线与曲线的切点为,
与曲线的切点为,
而的导函数为,的导函数为,
所以两曲线的切线分别为,
两条切线对应相同,且切线为,
可得,解得,
所以.
故答案为:
13. 定义:表示三个数中最大的数. 将个苹果分配给个孩子,每个孩子至少分得一个苹果,记三个孩子分得的苹果数分别为,从所有可能的分配方案中随机选择一种,记,则的数学期望________________.
【答案】##
【解析】
【分析】利用隔板法求出将个苹果分配给个孩子,每个孩子至少分得一个苹果的所有方法数,再确定的可能取值,利用古典概型概率公式求出取各值的概率,再由期望公式求结论.
【详解】因为三个孩子分得的苹果数分别为,所以,又每个孩子至少分得一个苹果,
个苹果分成份,且每份至少有一个苹果,相当于用个隔板插入个空,故有种分法,
因为各孩子分得的苹果数分别为,,所以的取值有,
因为的情况有共种情况,
所以;
的情况有共种情况,
故;
的情况有共6种情况,
故;
的情况有共3种情况,
故,
综上,.
故答案为:
14. 如果点在运动过程中,总满足等式,则点到直线距离的最小值为_______.
【答案】
【解析】
【分析】根据双曲线的定义,结合直线与双曲线的性质,结合平行线间的距离公式进行求解即可
【详解】因为点在运动过程中,总满足等式,
所以点到点的距离与到点的距离之差为定值,
而且,
所以点是以点和点为焦点的双曲线的下支,
设双曲线的标准方程为,
所以,
所以双曲线的标准方程为,
设与直线平行且与双曲线相切的直线方程为,
则有,
所以有,
当时,,符合题意,
当时,,不符合题意,
所以点到直线距离的最小值为.
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. 在中,内角、、的对边分别为、、,且.
(1)求角B;
(2)若是锐角三角形,,为AC边中点,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据正弦定理以及两角和的正弦公式可求得的值,则角可求;
(2)根据三角形形状先求解出角的范围,再由正弦定理以及两角和的正弦公式表示出并求出其范围,将平方可计算出的范围,则结果可知.
【小问1详解】
,,
由正弦定理可得,
,,
,则,,
则,所以.
【小问2详解】
由(1)知,
∵为锐角三角形,则,,
,则,
由正弦定理可得,
,
为边中点,,
,
,即.
16. 已知单调递增的等差数列的前n项和为,且成等比数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)令是以2为首项,3为公比的等比数列,求数列的前n项和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)设等差数列的公差为,由成等比数列,列出方程,求解即可;
(2)由错位相减法求和即可.
【小问1详解】
设等差数列的公差为,
由题意得,,
,
由成等比数列得,,
整理得,解得或,
因为是单调递增的等差数列,所以,即,
所以.
【小问2详解】
由题可知,,由(1)得,,
所以,
则,
,
两式相减得,,
整理得.
17. 在四棱锥中,底面为直角梯形,,,侧面底面,,且,分别为,的中点,
(1)证明:平面;
(2)若直线与平面所成的角为,求平面与平面所成锐二面角的余弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)取中点,连接,,通过证明四边形为平行四边形,即可证明结论;
(2)由直线与平面所成的角为,可得,建立以为原点的空间直角坐标系,利用向量方法可得答案.
【小问1详解】
取中点,连接,,
为的中点,,,
又,,,,
四边形为平行四边形,,
平面,平面,
平面;
【小问2详解】
平面平面,平面平面平面,
平面,
取中点,连接,则平面,
,
,又,
如图以为坐标原点,为轴,为轴,为轴建立空间直角坐标系,
,
,设平面的一个法向量,,
则,取,则,
平面的一个法向量可取,
设平面与平面所成锐二面角为,
,
所以平面与平面所成锐二面角的余弦值.
18. 已知双曲线的离心率为,其右顶点到渐近线的距离为.
(1)求双曲线的方程;
(2)过点且斜率不为0的直线与的左、右两支分别相交于两点,过分别作轴的垂线,垂足为,设直线与线段交于点.求证:三点共线.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)根据双曲线离心率定义和点到直线的距离公式列方程,求出的值,即得双曲线标准方程;
(2)依题意设直线的方程为,与双曲线的方程联立,写出韦达定理,求出直线的方程,得到点,进而求出和,化简计算推出即可.
【小问1详解】
由离心率,可得,
从而双曲线的渐近线方程为,
因右顶点到的距离,解得,则,
所以双曲线的标准方程为;
【小问2详解】
由题意 ,设直线的方程为,联立得:,
因直线与的左、右两支相交,则,解得:或,
设,则,
因,则直线,令得,
即得,则,
由
,
又有公共点,故三点共线.
19. 已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)设函数,
(ⅰ)设为的极值点,证明:;
(ⅱ)证明:对于任意正实数,,都有.
【答案】(1)
(2)(ⅰ)证明见解析;(ⅱ)证明见解析
【解析】
【分析】(1)根据导数几何意义、结合直线的点斜式方程、导数的运算法则进行求解即可;
(2)(ⅰ)根据极值点的定义,结合函数零点存在原理、对勾函数的单调性进行求解即可;
(ⅱ)利用导数判断函数的单调性,结合任意性的定义、函数的最大值进行求解即可.
【小问1详解】
,,,
∴曲线在点处的切线方程为,
即;
【小问2详解】
(ⅰ),显然单调递减,
∵,,
∴存在,使得,即,
当时,,单调递增;
当时,,单调递减,
∴为的极大值点,,
∵函数在区间上单调递增,∴,
∴;
(ⅱ),易知单调递增,
令,即,即,
易知在区间上单调递减,在区间上单调递增,
∴的最小值为,
由(ⅰ)可知,的最大值为,且,
由于函数为增函数,∴,
对于任意正实数,,都有
,
∵,∴,,
∴,
∴对于任意正实数,,都有.
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数学学科自我评价一
一、单选题:本题共8个小题,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,则在复平面内对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限
C. 第三象限 D. 第四象限
2. 若,则
A. B. C. D.
3. 已知非零向量满足,,则( )
A. B. C. D.
4. 若定义在R上的函数满足:为偶函数,为奇函数,当时,,则=( )
A. B. 0 C. D.
5. 已知直三棱柱中,,,点到直线的距离为,则三棱柱的外接球表面积为( )
A. B. C. D.
6. 已知随机变量,设函数.若,,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
7. 若函数有个零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
8. 已知双曲线,圆经过直线,的四个交点,且圆与在第一象限交于点,与轴分别交于点,则的面积为( )
A. B. C. D.
二、多选题: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,部分选对得部分分,有选错的得0分.
9. 下列命题正确的是( )
A. 已知关于的回归方程为,则样本点的残差为
B. 数据4,6,7,7,8,9,11,14,15,19的分位数是14
C. 已知随机变量,若最大,则的取值集合是
D. ,,,和,,,的方差分别为和,若且,2,3,,则
10. 设数列的前项和为,且,,则( )
A. 数列是等比数列 B.
C. 的前项和为 D.
11. 如图,在棱长为2的正方体中,已知M,N,P分别是棱,,的中点,Q为平面上的动点,且直线与直线的夹角为,则( )
A. 平面
B. 平面截正方体所得的截面面积为
C. 点Q的轨迹长度为
D. 能放入由平面PMN分割该正方体所成的两个空间几何体内部(厚度忽略不计)的球的半径的最大值为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若直线是曲线的切线,也是曲线的切线,则______.
13. 定义:表示三个数中最大的数. 将个苹果分配给个孩子,每个孩子至少分得一个苹果,记三个孩子分得的苹果数分别为,从所有可能的分配方案中随机选择一种,记,则的数学期望________________.
14. 如果点在运动过程中,总满足等式,则点到直线距离的最小值为_______.
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. 在中,内角、、的对边分别为、、,且.
(1)求角B;
(2)若是锐角三角形,,为AC边中点,求的取值范围.
16. 已知单调递增的等差数列的前n项和为,且成等比数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)令是以2为首项,3为公比的等比数列,求数列的前n项和.
17. 在四棱锥中,底面为直角梯形,,,侧面底面,,且,分别为,的中点,
(1)证明:平面;
(2)若直线与平面所成的角为,求平面与平面所成锐二面角的余弦值.
18. 已知双曲线的离心率为,其右顶点到渐近线的距离为.
(1)求双曲线的方程;
(2)过点且斜率不为0的直线与的左、右两支分别相交于两点,过分别作轴的垂线,垂足为,设直线与线段交于点.求证:三点共线.
19. 已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)设函数,
(ⅰ)设为的极值点,证明:;
(ⅱ)证明:对于任意正实数,,都有.
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