内容正文:
绝密★启用前
数学
本试卷共4页,满分150分,考试用时120分钟.
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,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,再选涂其它答案标号.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.
一、单项选择题: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】
【详解】由题意知,,
根据补集运算,可得.
2. 在平面直角坐标系中曲线的长度为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】是一个圆的标准方程,
其中圆心坐标为,半径,
圆的周长为.
3. 等比数列中,,则( )
A. 2 B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设等比数列的公比为 ,
,,
,即,
,,
.
4. 已知复数,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由,
.
5. 已知每门大炮击中某目标的概率是0.4,现在n门大炮向此目标各射击一次.如果此目标至少被击中一次的概率超过92%,至少需要大炮的门数是( )(参考数据:,)
A. 5 B. 6 C. 7 D. 8
【答案】A
【解析】
【分析】可先求出目标一次都不被击中的概率,再根据“目标至少被击中一次的概率超过”列出不等式,最后通过对数运算求解的取值范围,进而确定的最小值.
【详解】已知每门大炮击中目标的概率是0.4,那么每门大炮不击中目标的概率为.
因为门大炮射击是相互独立事件,所以门大炮都不击中目标的概率为.
“目标至少被击中一次”的对立事件是“目标一次都不被击中”,根据对立事件概率之和为,可得目标至少被击中一次的概率为.
已知目标至少被击中一次的概率超过,则可列出不等式,移项可得.
两边同时取以10为底的对数,根据对数函数的单调性可得.
因为,.
将,代入中,可得,解得.
因为为大炮的门数,应为正整数,所以的最小值为.
至少需要大炮的门数是.
故选:A..
6. 我国通信技术飞速发展,部分领域全球领先.某卫星信号测试中,专家将通信信号抽象为向量,接收端参考信号抽象为向量,定义信号匹配度函数,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题可得
,
令,,得,,,
令,得,令,得或,
在和上单调递减,在上单调递增,
又,,,,
所以的最大值为,即的最大值为.
7. 已知函数,则函数的单调递增区间为( )
A. , B. ,,
C. , D. ,,
【答案】B
【解析】
【分析】求导后可得函数的单调区间,再求出函数定义域及其奇偶性,设,则,求出时的单调性即可得解.
【详解】,则当或时,,单调递减区间为,
当时,,单调递增,
对,有且,
则,
又,故为偶函数,故只需分析时的单调性,
令,则,
当时,,当时,,,故,
在上单调递减,则单调递增;
当时,,,故,
在上单调递减,上单调递增,
则当时,单调递减,时,单调递增;
故当时,单调递增区间为、,
单调递减区间为,
由偶函数性质可知,当时,单调递增区间为,
故函数的单调递增区间为,,.
8. 已知抛物线的焦点为,过点作斜率为的直线交抛物线于第一象限内的, 两点,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据抛物线的定义,结合相似三角形的性质及中点坐标公式即可求解.
【详解】由抛物线方程可知,点为抛物线准线与轴交点坐标,
过点作准线的垂线,垂足为,如图所示,
则,
由抛物线定义可知,,
又,所以,
所以,即点为线段中点,
设点,则点为,
又点在抛物线上,
所以,即,解得,或(舍),
所以点,则.
二、多项选择题: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,全部选对得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 定义在上的奇函数周期为2,则( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】对于A,因为函数周期为2,所以,
所以,故A正确;
对于B,若,又函数周期为2,则,
所以,所以函数为偶函数,与函数为上的奇函数矛盾,故B错误;
对于C,因为函数为上的奇函数,所以,
所以,所以,故C正确;
对于D,若,又函数周期为2,
所以,所以,
所以对任意,都有,
如为上的奇函数,周期为2,但不满足恒为0,故D错误.
10. 已知数列满足,,且,,则( )
A. 一定不是等差数列 B. 一定不是递减数列
C. D.
【答案】BCD
【解析】
【详解】由题知,,
若,
根据等差中项的性质,可得是等差数列,A错;
由,得,
则是非递减数列,
又时,,得,
若是递减数列,则,与矛盾,
所以一定不是递减数列,BC正确;
由是非递减数列,得,
即,
因为,所以,即,D正确.
11. 空间直角坐标系中,满足条件的点构成一几何体,则该几何体( )
A. 为正多面体 B. 体积为
C. 外接球体积为 D. 内切球表面积为
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据题意确定构成的几何体为三棱锥即可判断A;利用体积公式求其体积即可判断B;三棱锥外接球即为正方体外接球,半径,得到体积即可判断C,利用等体积法求其内切球半径,得到表面积即可判断D.
【详解】解:如图,在棱长为1的正方体中,
则满足条件的点构成一几何体为三棱锥,
四个面为直角三角形,不是正多面体,故A错误;
,故B正确;
三棱锥的外接球为正方体的外接球,半径,
体积,故C正确;
三棱锥的表面积
,
所以三棱锥的内切球半径,
表面积,故D正确.
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知二项式展开式中的系数为40,则实数______.
【答案】
【解析】
【分析】由二项式的通项列出方程求解即可.
【详解】二项式的通项为,
因为二项式展开式中的系数为40,
所以令,解得,即,解得.
13. 函数的图象本质是双曲线,那么该双曲线的离心率是______,焦距是______.
【答案】 ①. ②. 8
【解析】
【分析】双曲线的两条渐近线分别为,,双曲线实轴所在直线为两条渐近线夹角的角平分线,则利用渐近线与实轴的夹角可得出,从而可得离心率,联立原函数与实轴方程,求出两个顶点坐标,然后计算得出,结合离心率求出焦距.
【详解】双曲线的一条渐近线为,倾斜角为,另一条渐近线为,倾斜角为,则两条渐近线的夹角为,
双曲线实轴所在直线为两条渐近线夹角的角平分线,故倾斜角为,即,
设双曲线的实轴长为,虚轴长为,焦距为,渐近线与实轴的夹角为,
则,则双曲线离心率;
联立,解得,或,
所以双曲线的顶点为,,
则,即,
则,即焦距为.
14. 设定义在上的函数有三个不同的零点,,,且,则的值是______.
【答案】16
【解析】
【分析】将函数有三个不同的零点转化为方程有三个不同的实根,可得,令,整理得关于的一元二次方程,设方程的两根为,,由韦达定理得,再由导数研究的单调性和最值,结合方程只有两个实数根,可知,即,,进而可求目标式的值.
【详解】由有三个不同的零点,
有三个不同的实根,
即有三个不同的实根,
令,则,
整理得,设方程的两根为,,所以,
且,
当时,,所以在上单调递减,
当时,,所以在上单调递增,
所以当时,有最小值,当时,,故,
当时,,故,当时,,
因为方程只有两个根,,且,则,
所以必有一个解,必有两个解,且,
即,,
故.
四、解答题:本大题共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)证明:;
(2)若,求面积的最大值.
【答案】(1)证明如下:
,,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,;
(2)
【解析】
【分析】(1)利用两角和差的正弦公式及诱导公式,利用正余弦定理的变形进行角化边,进行化简整理得解;
(2)利用三角形面积公式和同角关系式及基本不等式求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
,,
,
,
当且仅当时,即时,等号成立,
.
16. 如图,直四棱柱的底面为直角梯形,,,,三棱锥的体积是四棱柱体积的.
(1)证明:平面;
(2)若,求平面与平面夹角的余弦值.
【答案】(1)证明:因为底面为直角梯形,所以,
,所以,
所以,又,
又因为三棱锥的体积是四棱柱体积的,
所以,解得.
又,,
所以
又,,
所以,所以.
又由直四棱柱,可得平面,又平面,
所以,又,平面,
所以平面;
(2)
【解析】
【分析】(1)由已知体积关系可求得,进而可得,结合直棱柱可证结论成立;
(2)建立空间直角坐标系,求得平面的一个法向量与平面的一个法向量,利用向量法可求得平面与平面夹角的余弦值.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
以为坐标原点,所在直线为坐标轴建立如图所示的空间直角坐标系,
则,
所以,
设平面的法向量为,
则,令,得,
所以平面的一个法向量为,
设平面的法向量为,
,令,得,
所以平面的一个法向量为,
设平面与平面所成的夹角为,
则.
所以平面与平面夹角的余弦值为.
17. 已知函数.
(1)求函数的最大值;
(2)已知为数列的前项和,证明:.
【答案】(1)
(2)证明如下:
由(1)知,当时,,即,
令,则,
即,
所以,
即,
即,得证.
【解析】
【分析】(1)先求导,再根据函数单调性确定函数的最大值;
(2)根据(1)建立不等式,再通过累加法可证明不等式.
【小问1详解】
因为,其定义域为,又,且,
令,可得,
令,解得,令,解得,
故在单调递增,在单调递减.
则,即函数的最大值为
【小问2详解】
略
18. 已知椭圆 的中心在原点,坐标轴为对称轴,其中一个焦点为,离心率为.直线 , 与椭圆 交于不同的两点 , ,且直线 , 的斜率之积为.
(1)证明:为定值;
(2)以椭圆 上一动点为圆心作与直线 , 均相切的圆,探究圆的面积是否为定值,若是定值,求出圆的面积,若不是定值,说明理由;
(3)求四边形面积的最大值.
【答案】(1)证明:由已知:,,,
所以,,故椭圆E的方程为.
设直线OA,OB的方程分别为,,
联立,解得, ,
所以
,
因为,所以,
所以
故是定值,且为3.
(2)圆M的面积是定值,定值为
(3)1
【解析】
【分析】(1)先由条件求出椭圆的标准方程,通过直线OA,OB的方程与椭圆方程联立得出的关系式,计算后由关系化简即证得定值.
(2)设出圆心M的坐标,代入椭圆方程,通过圆心M到切线的距离公式以及的值即可得出圆的半径为定值,从而求得圆的面积.
(3)将四边形的面积看成和面积之和,再根据基本不等式即可求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
设,半径为r,,则,即.
设过原点的圆M的切线方程为 ,
所以圆心到切线的距离为,整理得,
因为直线OA,OB是圆M的两条切线,所以是方程的两个根,
所以,所以,
所以圆M的面积为定值.
【小问3详解】
由(2)可知,,所以四边形OAMB的面积为
,
因为,所以,
当且仅当时取等号,所以,
故四边形OAMB面积的最大值为1.
【点睛】
19. 单循环赛制是指所有参赛队伍(或选手)相互之间都轮流进行比赛,每两支队伍之间只比赛一次,最后按照各队在全部比赛中的得分、胜负场次等成绩指标来排定名次.现有()支球队进行单循环赛,规定每场比赛获胜队得1分,负的队得0分,且无平局,最后按各队在全部比赛中的积分从高到低排列名次,积分最高者为冠军.并将第支球队的胜场数记为,负场数记为,().
(1)当时,求单循环赛的总比赛场数,并计算的值;
(2)证明:;
(3)现支球队分为甲、乙两组,其中甲组球队比乙组球队多5支,甲,乙两组球队混合在一起进行单循环赛,若甲组球队总得分是乙组球队总得分的7倍,请判断冠军是甲组中的球队,还是乙组中的球队,并说明理由.
【答案】(1)总比赛场数为15场,
(2)根据单循环赛的规则,每一队都要和对方比赛一场,所以
又因为在一场比赛中的两队一定是一胜一负,故全部比赛结束后胜的总场次数和负的总场次数相等,
得,即.
又.
所以.
又因为,所以
所以.
(3)冠军是甲组中的球队,理由如下:
设乙组有球队支,则甲组有球队支,由(2)知所有球队总得分为
.
又因为甲组球队总得分是乙组球队总得分的7倍,所以甲组球队总得分为,
乙组球队总得分为,又乙组球队在乙组内总得分为.
而每场比赛获胜队得1分,另一队得0分,所以乙组的总得分不会少于乙组球队在乙组内总得分,
得.
解得,又为整数,解得只能为6.
所以甲组球队共有11支,乙组球队共6支,所有球队总得分为分,
甲组球队总得分为119分,乙组球队总得分为17分,甲组球队内部总得分为分,
乙组球队内部总得分分,因乙组球队总共得17分,但乙组内部总得分15分,
所以乙组胜甲组的得分为2分,所以乙组球队最高得分不大于 分,
又因为甲组共11支,而,故甲组中至少有一支球队超过7分,所以冠军在甲组球队中.
【解析】
【分析】(1)根据组合计数和胜负守恒进行计算即可.
(2)根据代数恒等变形 和平方差公式证明即可.
(3)根据乙组的总得分不会少于乙组球队在乙组内总得分列出不等式,解得未知数的值,进而求得结果.
【小问1详解】
当时,根据单循环赛是所有参加比赛的队均能相遇一次,则每支球队都比赛5场,
所以共比赛场.
根据单循环赛的规则和题意,15场中每一场定有一队获胜,故比赛结束后所有队胜的场次和为15,
所以.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
略
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绝密★启用前
数学
本试卷共4页,满分150分,考试用时120分钟.
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,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,再选涂其它答案标号.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.
一、单项选择题: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. 在平面直角坐标系中曲线的长度为( )
A. B. C. D.
3. 等比数列中,,则( )
A. 2 B. C. D.
4. 已知复数,则( )
A. B. C. D.
5. 已知每门大炮击中某目标的概率是0.4,现在n门大炮向此目标各射击一次.如果此目标至少被击中一次的概率超过92%,至少需要大炮的门数是( )(参考数据:,)
A. 5 B. 6 C. 7 D. 8
6. 我国通信技术飞速发展,部分领域全球领先.某卫星信号测试中,专家将通信信号抽象为向量,接收端参考信号抽象为向量,定义信号匹配度函数,则的最大值为( )
A. B. C. D.
7. 已知函数,则函数的单调递增区间为( )
A. , B. ,,
C. , D. ,,
8. 已知抛物线的焦点为,过点作斜率为的直线交抛物线于第一象限内的,两点,若,则( )
A. B. C. D.
二、多项选择题: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,全部选对得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 定义在上的奇函数周期为2,则( )
A. B.
C. D.
10. 已知数列满足,,且,,则( )
A. 一定不是等差数列 B. 一定不是递减数列
C. D.
11. 空间直角坐标系中,满足条件的点构成一几何体,则该几何体( )
A. 为正多面体 B. 体积为
C. 外接球体积为 D. 内切球表面积为
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知二项式展开式中的系数为40,则实数______.
13. 函数的图象本质是双曲线,那么该双曲线的离心率是______,焦距是______.
14. 设定义在上的函数有三个不同的零点,,,且,则的值是______.
四、解答题:本大题共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)证明:;
(2)若,求面积的最大值.
16. 如图,直四棱柱的底面为直角梯形,,,,三棱锥的体积是四棱柱体积的.
(1)证明:平面;
(2)若,求平面与平面夹角的余弦值.
17. 已知函数.
(1)求函数的最大值;
(2)已知为数列的前项和,证明:.
18. 已知椭圆 的中心在原点,坐标轴为对称轴,其中一个焦点为,离心率为.直线 , 与椭圆 交于不同的两点 , ,且直线 , 的斜率之积为.
(1)证明:为定值;
(2)以椭圆 上一动点为圆心作与直线 , 均相切的圆,探究圆的面积是否为定值,若是定值,求出圆的面积,若不是定值,说明理由;
(3)求四边形面积的最大值.
19. 单循环赛制是指所有参赛队伍(或选手)相互之间都轮流进行比赛,每两支队伍之间只比赛一次,最后按照各队在全部比赛中的得分、胜负场次等成绩指标来排定名次.现有()支球队进行单循环赛,规定每场比赛获胜队得1分,负的队得0分,且无平局,最后按各队在全部比赛中的积分从高到低排列名次,积分最高者为冠军.并将第支球队的胜场数记为,负场数记为,().
(1)当时,求单循环赛的总比赛场数,并计算的值;
(2)证明:;
(3)现支球队分为甲、乙两组,其中甲组球队比乙组球队多5支,甲,乙两组球队混合在一起进行单循环赛,若甲组球队总得分是乙组球队总得分的7倍,请判断冠军是甲组中的球队,还是乙组中的球队,并说明理由.
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