内容正文:
数学试卷 (一)
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(为虚数单位)的共轭复数是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先将化简后,再求出其共轭复数即可.
【详解】因为,
所以其共轭复数为.
故选:A.
2. 设集合,则满足的不同集合共有( )
A. 2个 B. 4个 C. 6个 D. 8个
【答案】B
【解析】
【详解】由,,故,
则,,或,不同集合共有4个.
3. 点在抛物线上,为的焦点,轴,过且与轴平行的直线与的准线交于点的面积2,则( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】B
【解析】
【详解】
由抛物线的定义可得,
所以.
4. 已知函数 . 设甲: ;乙: 是偶函数,则( )
A. 甲是乙的充分不必要条件
B. 甲是乙的必要不充分条件
C. 甲是乙的充要条件
D. 甲是乙的既不充分也不必要条件
【答案】C
【解析】
【分析】分别由和是偶函数求解,再结合充分条件、必要条件的概念即可判断.
【详解】由,
代入得: ,
展开整理:,
消去同类项后得,即,
解得:,
由是偶函数,即对任意恒成立,
代入得: ,
展开整理得:,对任意恒成立,
因此,解得:,甲和乙推出的完全等价,
因此甲是乙的充要条件.
5. 设函数 在 单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据对数函数单调性结合二次函数单调性求解
【详解】令
由在上单调递减,可得在上单调递减,且在上恒成立,
又
所以需满足二次函数对称轴,且对任意都有。因为在上单调递减,所以只需即可
所以,解得
6. 已知非零向量满足,且,,若与的夹角为, 则与的夹角为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先求出,进而由求出与的夹角.
【详解】,两边平方得
,
又,
,,
所以,故,
,即,
设与的夹角为,所以,
所以,解得,
又,所以,
故与的夹角为.
7. 平面直角坐标系中,曲线与两坐标轴有三个交点,经过这三个交点的圆在轴上截得的弦长为( )
A. B. 4 C. D. 5
【答案】B
【解析】
【分析】通过令,确定三个交点坐标,再设圆的一般方程,代入三个交点坐标,得到,,进而可求解.
【详解】与轴交点:令,得,设交点为;
与轴交点:令,得,判别式,
有两个不同实根,设交点,共三个不同交点,
设过三点的圆方程为 ,
将代入得:,
将代入,
得,
又,
对应相减得:,
因为,故系数必为0,
得,,
代入,解得,
令代入圆方程得:,
设两根为,由韦达定理:,,
弦长为:,
因此弦长为.
8. 已知实数满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】化,结合的单调性得到,再由指数函数的性质得,利用的单调性得,最后由对数函数的单调性即可得.
【详解】由,且,
由对勾函数单调性在上单调递增,都在内,
所以,
由,结合指数函数的单调性知,则,
由在上单调递减,
所以,则,
所以,
综上,.
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. 如图,在平行六面体中,底面是正方形,且,,则( )
A.
B. 与所成的角为
C.
D. 平行六面体的体积是
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据题意,设,则:,,再结合数量积运算律求得即可判断A;计算即可判断B;计算即可判断C;先证明平面,再过点作,即可得平面,再计算,并在求解,最后计算体积即可.
【详解】设,
由题意知:,,
所以,,,
对于A,,故,即,所以,A选项正确;
对于B,,,
所以,
,,
所以,即
所以与所成的角为,B选项错误;
对于C,,
所以,即,
所以,C选项正确;
对于D,由A知,又因为底面是正方形,故,
因为,平面,所以平面,
因为,所以平面,
过点作,因为平面,平面平面,
所以平面,即为平行六面体的高,
因为,
所以,即,
所以,在中,,为等腰直角三角形,
所以,
所以,故D选项正确.
10. 已知 分别为双曲线的左、右焦点,过 的直线交 的右支于 两点,若,,则( )
A. B.
C. 的渐近线方程为 D. 的面积为
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据双曲线定义计算可判断A;根据计算可判断B;根据双曲线定义结合B可得,再根据双曲线渐近线方程计算可判断C;根据三角形面积公式计算可判断D.
【详解】对于A,双曲线,则,
不妨设点在第一象限,由双曲线定义可知,
因为,所以,,故A正确;
对于B,因为,,
所以,
故,所以,故B正确;
对于C,由B可知,,
因为,所以,所以,即,
所以,即,
所以的渐近线方程为,故C错误;
对于D,由余弦定理可得,
,
所以,故D正确.
11. 已知函数,则( )
A. 当时,是的一个周期
B. 的图象关于直线对称
C. 不存在整数,使得的最大值为2
D. 当时,在上恰有个零点
【答案】ACD
【解析】
【分析】对于A,结合周期函数定义判断即可,对于B,反设的图象关于直线对称,利用函数解析式证明,推出矛盾,即可判断,对于C,由的最大值为可得存在整数满足,由此推出矛盾,即可判断,对于D,化简方程求其解即可判断.
【详解】对于A,当时,,
对任意的,,
所以是 的一个周期,故A正确,
对于B,若的图象关于直线对称,则,
取,可得,
而,,
,矛盾,所以的图象不关于直线对称,故B错误,
对于C,若的最大值为2,需,
,
令,左边为奇数,右边为偶数,无整数解,
故不存在整数,使得的最大值为2,故C正确,
对于D,当时,,
令,则,
根据奇数幂的性质可知,即,
所以或
当时,,
结合可得,或,
当时,,
结合,
可得,
综上,发现只有个值符合题意,故D正确.
三、填空题:本题共 3 小题,每小题 5 分,共 15 分.
12. 函数在处的导数 _____.
【答案】
【解析】
【详解】由题设,则.
13. 已知等比数列 ,且 , 则 的值为_____.
【答案】4
【解析】
【详解】设等比数列的公比为,
则由可得①,
由可得,即②,
联立①②,,即,
故.
14. 如图,一个质点在随机外力的作用下,从原点0出发,每隔1s等可能地向左或向右移动一个单位,移动6次后质点对应的数为,则______,在有且仅有一次经过1的条件下,事件“”的概率是______.
【答案】 ①. 6 ②. ##0.25
【解析】
【分析】第一个空,假设为向右的次数,因为服从二项分布,易得,根据和的关系,可得;
第二个空,假设“有且仅有一次经过1”为事件,“质点仅在第1秒位于1”为事件,“质点仅在第3秒位于1”为事件,“质点仅在第5秒位于1”为事件,根据题干可得,由条件概率可得.
【详解】假设为向右的次数,则服从二项分布,故;
此时质点对应的数,所以.
假设“有且仅有一次经过1”为事件,“质点仅在第1秒位于1”为事件,“质点仅在第3秒位于1”为事件,“质点仅在第5秒位于1”为事件,则两两互斥,则,
“质点仅在第1秒位于1”则质点的走法为(第六步不受影响),(第五六步不受影响),(第六步不受影响),(第五六步不受影响),;
“质点仅在第3秒位于1” 则质点的走法为(第六步不受影响),(第六步不受影响),;
“质点仅在第5秒位于1” 则质点的走法为(第六步不受影响),(第六步不受影响),;
则.
因为,所以,所以三种情况下, 事件“”的情况有:,,,,,则,
则.
故答案为:6;.
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. 重庆城市足球超级联赛(简称 “渝超”)引发了广泛关注. 某地区随机抽取了部分市民,调查他们对赛事的关注情况, 得到如下表格:
性别
不关注赛事
关注赛事
男性
女性
(1)根据小概率值 的独立性检验,能否认为关注 “渝超” 赛事与性别有关?
(2)现从被调查的关注赛事的市民中,按照性别比例采用分层抽样的方法随机抽取 3 名市民参加 “渝超” 赛事知识问答. 已知男性、女性市民顺利完成知识问答的概率分别为 , 每个人是否顺利完成相互独立.求3人中顺利完成知识问答的总人数的分布列及其期望.
附:.
【答案】(1)认为关注 “渝超” 赛事与性别有关
(2)
0
1
2
3
【解析】
【分析】(1)整理列联表数据代入卡方统计量公式计算,对比临界值得出结论;
(2)确定分层抽样人数,确定随机变量取值,分情况计算概率,列出分布列并求期望.
【小问1详解】
整理列联表数据如下:
性别
不关注赛事
关注赛事
合计
男性
女性
合计
根据卡方公式:
,
已知小概率值,对应临界值,
,
根据的独立性检验,认为关注 “渝超” 赛事与性别有关.
【小问2详解】
关注赛事的市民中,男性人,女性人,性别比例,则抽取3人时,男性2人,女性1人;
表示顺利完成问答总人数,取值为:,
已知男性完成概率,未完成概率,女性完成概率,未完成概率,且相互独立;
则;
;
;
;
0
1
2
3
数学期望为:
.
16. 如图,在四棱锥 中,四边形 是正方形,平面 平面 , .
(1)证明: 平面 ;
(2)若, 为 中点,,点 在平面 上,求直线 与平面 所成角的正弦值的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)利用面面垂直的性质定理证明线面垂直可得;
(2)利用空间向量先求出平面的法向量进而求出点的坐标,再利用空间向量法求正弦值可得.
【小问1详解】
因为在四棱锥 中,四边形 是正方形,所以,
又平面 平面 ,且平面,所以平面 ,
因为平面 ,所以,
又,平面 ,
所以 平面 .
【小问2详解】
以为原点,所在直线分别为轴建立如图所示的空间直角坐标系,
因,则有,
因为 为 中点,,则,
,即得.
又,
设平面的法向量为,
则,故可取,
因平面过点,设,
则,,
所以,
,
设平面 的法向量为,
则,故可取,
设直线 与平面 所成的角为,因,
则,
可得当时取得最大值为;
所以直线 与平面 所成角的正弦值范围是.
17. 设,其中是正整数,记的展开式中的系数为,的系数为 .
(1)求数列的通项公式:
(2)证明: ;
(3)是否存在等比数列和正数,使得对任意正整数 成立?若存在,求出通项和正数;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)证明见解析 (3),
【解析】
【分析】(1)根据题意结合等比数列前项和公式计算求解;
(2)根据计算即可得证;
(3)由题意可得,根据累加法及等比数列前项和公式计算求解.
【小问1详解】
由题意可得;
【小问2详解】
由题意可得,
设,,
因为,
所以得证;
【小问3详解】
当时,,故,
由(2)可知,,
所以,
即
,
所以,.
18. 已知椭圆的右焦点为,下顶点为,离心率,直线交椭圆于两点.
(1)求椭圆的方程;
(2)若平分,且,垂足为.
求的取值范围;
证明:存在定点,使得为定值.
【答案】(1)
(2);证明见解析
【解析】
【分析】(1)利用已知条件求出,进而求出椭圆方程;
(2)利用角平分线的性质,结合到角公式、韦达定理求出的关系,利用判别式构造不等式求解;利用垂直关系求出进而得出的直线方程,进而求出坐标,求出的轨迹方程,从而证明结论.
【小问1详解】
已知椭圆的下顶点,故,则,
离心率,则,解得,
椭圆的方程为:.
【小问2详解】
直线与椭圆联立得:
,设,
由韦达定理得,
已知平分,由到角公式可得:
①,
,,则
,整理得②,
,
代入②得,即,
整理得③,
把③代入直线得:,联立椭圆方程得:
,
已知直线与椭圆有两个交点,则
,
化简得,解得;
由可得,解得,
结合可得的方程:,
联立与的方程,代入,得,
解得,,
故,
设,则
,
,
,即,
,
化为标准方程得:,
故是以为圆心,为半径的圆,故存在定点,使得为定值.
19. 已知函数,
(1)当 时,求 在的最小值;
(2)讨论 在区间 内 零点的个数;
(3)若存在,当时,总有成立,求符合条件的m的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)利用导数判断函数在上的单调性,结合单调性求函数的最小值即可;
(2)令,可得,且方程等价于方程,设,证明,证明函数为奇函数,利用导数判断函数的单调性,由此确定函数的零点个数即可;
(3)令(),条件可转化为对任意,有,证明都不满足条件,验证满足条件,由此可得结论.
【小问1详解】
当时,,
求导得,
当时,,,故,
所以函数在区间上单调递增,
所以当时,函数取最小值,
最小值为;
【小问2详解】
令,由可得,且恒成立,
,
方程等价于,
显然,对应是函数一个零点,
因为对于任意的恒成立,
所以是奇函数,
当时,,
由得,
故在单调递增,,无零点,
由奇函数性质,在也无零点,
因此在上只有个零点;
【小问3详解】
令(),原不等式等价于:
对任意,有 ,
设,则,所以函数为增函数,
又,所以当,且时,,即,
若,当,且时,,
存在充分小的使得不等式不成立;
若, 左边,
由为增函数可得,当时,,
所以当时,,又,此时,
当时,,,所以
所以当时,存在,当时,总有成立,
因此的最小值为;
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数学试卷 (一)
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(为虚数单位)的共轭复数是( )
A. B. C. D.
2. 设集合,则满足的不同集合共有( )
A. 2个 B. 4个 C. 6个 D. 8个
3. 点在抛物线上,为的焦点,轴,过且与轴平行的直线与的准线交于点的面积2,则( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
4. 已知函数 . 设甲: ;乙: 是偶函数,则( )
A. 甲是乙的充分不必要条件
B. 甲是乙的必要不充分条件
C. 甲是乙的充要条件
D. 甲是乙的既不充分也不必要条件
5. 设函数 在 单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
6. 已知非零向量满足,且,,若与的夹角为, 则与的夹角为( )
A. B. C. D.
7. 平面直角坐标系中,曲线与两坐标轴有三个交点,经过这三个交点的圆在轴上截得的弦长为( )
A. B. 4 C. D. 5
8. 已知实数满足,则( )
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. 如图,在平行六面体中,底面是正方形,且,,则( )
A.
B. 与所成的角为
C.
D. 平行六面体的体积是
10. 已知 分别为双曲线的左、右焦点,过 的直线交 的右支于 两点,若,,则( )
A. B.
C. 的渐近线方程为 D. 的面积为
11. 已知函数,则( )
A. 当时,是的一个周期
B. 的图象关于直线对称
C. 不存在整数,使得的最大值为2
D. 当时,在上恰有个零点
三、填空题:本题共 3 小题,每小题 5 分,共 15 分.
12. 函数在处的导数 _____.
13. 已知等比数列 ,且 , 则 的值为_____.
14. 如图,一个质点在随机外力的作用下,从原点0出发,每隔1s等可能地向左或向右移动一个单位,移动6次后质点对应的数为,则______,在有且仅有一次经过1的条件下,事件“”的概率是______.
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. 重庆城市足球超级联赛(简称 “渝超”)引发了广泛关注. 某地区随机抽取了部分市民,调查他们对赛事的关注情况, 得到如下表格:
性别
不关注赛事
关注赛事
男性
女性
(1)根据小概率值 的独立性检验,能否认为关注 “渝超” 赛事与性别有关?
(2)现从被调查的关注赛事的市民中,按照性别比例采用分层抽样的方法随机抽取 3 名市民参加 “渝超” 赛事知识问答. 已知男性、女性市民顺利完成知识问答的概率分别为 , 每个人是否顺利完成相互独立.求3人中顺利完成知识问答的总人数的分布列及其期望.
附:.
16. 如图,在四棱锥 中,四边形 是正方形,平面 平面 , .
(1)证明: 平面 ;
(2)若, 为 中点,,点 在平面 上,求直线 与平面 所成角的正弦值的取值范围.
17. 设,其中是正整数,记的展开式中的系数为,的系数为 .
(1)求数列的通项公式:
(2)证明: ;
(3)是否存在等比数列和正数,使得对任意正整数 成立?若存在,求出通项和正数;若不存在,说明理由.
18. 已知椭圆的右焦点为,下顶点为,离心率,直线交椭圆于两点.
(1)求椭圆的方程;
(2)若平分,且,垂足为.
求的取值范围;
证明:存在定点,使得为定值.
19. 已知函数,
(1)当 时,求 在的最小值;
(2)讨论 在区间 内 零点的个数;
(3)若存在,当时,总有成立,求符合条件的m的最小值.
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