内容正文:
数学试题
本试卷共19题,满分150分.考试用时120分钟.
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. ( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
利用复数的运算法则、共轭复数的定义即可得出.
【详解】复数.
故选:B.
【点睛】本题考查了复数的运算法则、共轭复数的定义,属于基础题.
2. 已知集合 ,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据并集的定义进行求解即可.
【详解】因为集合 ,
那么,所以.
3. 已知直线 为双曲线的一条渐近线,则 ( )
A. B. 645 C. D. 5
【答案】D
【解析】
【分析】根据双曲线渐近线性质求解即可.
【详解】因为直线 ,即为双曲线的一条渐近线,
所以,解得 .
4. 已知等比数列中,,则“”是“为、的等差中项”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分又不必要条件
【答案】C
【解析】
【分析】根据为、的等差中项得出,结合可求出的值,结合充分条件、必要条件的定义判断可得出结论.
【详解】一方面,若,由可得,
此时,
则为、的等差中项,
所以“”“为、的等差中项”;
另一方面,若为、的等差中项,所以,
所以,解得,
故“”“为、的等差中项”.
所以“”是“为、的等差中项”的充要条件.
5. 若函数在区间上单调递增,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由函数在区间上单调递增,得到在区间上恒成立,即,就是求范围内的最大值,利用导数法求出单调性,通过单调性求出最大值即可得解.
【详解】,,
在区间上单调递增,
在区间上恒成立,
,
在区间上恒成立,
, ,
设, ,
,, ,在上单调递增,
当 时,,
则在内,有,
故,故的取值范围为.
6. 如图,在正三棱柱中,,D 为的中点,则直线与平面所成角的正弦值为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】过点作,垂足为,由线面角的定义可得就是直线与平面所成的角,计算得解.
【详解】如图,
过点作,垂足为,
因为是 的中点,所以,又平面,平面,
所以,
平面, ,所以平面,
所以,
又平面,,所以平面,
连接 ,则就是直线与平面所成的角.
设,则,,
由,则,得,
在中,.
所以直线与平面所成角的正弦值为.
7. 如图,在中,若 点满足 且 与 交于点 O,则 ( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】设,,,利用平面向量线性运算,用基底表示,根据平面向量基本定理求出系数即可求解.
【详解】设,则得,即,
再设,则,即,
,解得,
所以.
8. 已知函数 若关于z的不等式 在上有解,则实数m的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】通过分析辅助函数的奇偶性、单调性来判断原函数的单调性,将不等式问题转化为求辅助函数的值域问题进行解答.
【详解】函数,
令函数,即,
,故是奇函数,
因为是上的增函数,
所以是上的减函数,是上的减函数,
因此是上的减函数,也是上的减函数,
将代入不等式,
即,化简可得,
因为是奇函数,所以,
代入可得,
因为是减函数,,所以,
令,,故,,
是对勾函数,在上单调递增,
因此当 时,,当时,,
即,则,
在上有解,即 大于在上的下确界,
因此实数 的取值范围是.
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. 函数的部分图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.
B. 函数的图象与函数的图象只有2个交点
C. 函数在区间上有6个零点
D. 函数的图象可由函数的图象向右平移个单位长度得到
【答案】ABD
【解析】
【分析】选项A,结合图像和最小正周期公式求解;选项B,求出的表达式,在同一直角坐标系中画出和的图像,结合图像得解;选项C,求出在区间上的零点个数即可得解;选项D,利用平移知识求解即可得到结论.
【详解】选项A,,,,,,
故选项A正确;
选项B,过点,且该点是单调递增范围内的点,
,,
,,,
作出与函数的图象,如图所示,
当时,又,则,即,
通过图像可知函数和的图像只有2个交点,故选项B正确;
选项C,,,
,,
,,,
,, 由5个值,
故函数在区间上有5个零点,故选项C错误;
选项D,的图象向右平移个单位长度得到
,此函数的表达式与相同,故选项D正确.
10. 已知平均数和方差分别是和,设一组数据
的平均数和方差分别是和,另一组数据的平均数和方差分别是和,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. 若,则 D. 若且,则
【答案】AC
【解析】
【分析】利用数据的平均数和方差的公式及性质计算即可.
【详解】已知原数据,平均数,总和;
方差,由方差公式,得.
由方差变形公式,代入得,
整理得,A正确;
新数据共 个数,总和,平均数.
方差,B错误;
由方差性质,数据的方差,已知,
代入得,解得,C正确;
的平均数,时.
已知,得,
即,D错误.
11. 定义是自然数的所有因数中的最大奇数,记 ,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】对A:计算出及即可得;对B:法一:计算出到,即可得;法二:由为奇数,则为偶数,即可得;对C由为偶数,结合定义即可得;对D:由题意可得,则、,从而可得,结合累加法计算即可得解.
【详解】对A:,,则,故A正确;
对B:法一:、 、、、 、
、、 、、,
则,故B错误;
法二:由题意可得为奇数,则为 个奇数之和,为偶数,
故,故B错误;
对C:,其中的唯一的奇因数为,则,故C正确;
对D:由中为偶数,唯一的奇因数为,则,
故,,
故
,
即有,则,
, ,,
则
,
故,故D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知函数,则 ______
【答案】##
【解析】
【详解】.
13. 已知的展开式中有一项是,则 ___________
【答案】
【解析】
【分析】直接根据组合数计算多项式展开式的项可得.
【详解】因为的展开式中有一项是,所以;
再将看成 个相乘,展开式中每一项都是 个括号中各取一个相乘得到的,
所以展开式中项的计算如下: 个括号中有个括号取,个括号取,个括号取得到,
所以,
所以,且,故.
14. 已知抛物线的焦点为F,其准线l与坐标轴交于点K.P为E上一点,的平分线与y轴交于点M,则点M纵坐标的最大值为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据抛物线的方程求得焦点 及点 的坐标,设点,根据角平分线定理及基本不等式可得的取值范围,从而求得的取值范围,得到点M纵坐标的最大值.
【详解】抛物线的准线方程为,
所以.
当点 在原点时,易知.
当点 不在原点时,设,则.
.
由角平分线定理,得.
设,则.
,
因为,所以,当且仅当,即时,等号成立.
所以,所以,
所以.
即,即,
解得.
所以点M纵坐标的最大值为.
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. 已知正六边形的边长为,中心为 ,现从该正六边形的所有顶点中任取两个不同的顶点,记随机变量为 的值.
(1)求;
(2)求的分布列与数学期望.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】由向量的数量积大于零可得的位置为相邻,再由古典概率模型计算可得;
(2)向量与的夹角的可能值为,进而可得随机变量的取值及概率,从而可得分布列及期望.
【小问1详解】
因为正六边形边长为,故顶点到中心的距离,
从 个顶点任取个不同顶点,总共有种等可能情况,
因为(为与的夹角).
因为,所以等价于,即,
因为为不同的两个点,所以,即为相邻的两个点,共有 对,如图.
所以.
【小问2详解】
因为,所以的所有可能取值为:
当(为对顶点),,共种情况,;
当(相隔一个顶点),,共 种情况, ;
当(为相邻顶点),,共 种情况,.
分布列为:
数学期望为 .
16. 如图,在四棱锥 中,底面 为直角梯形,,,平面 平面 ,平面 平面 ,,,.
(1)证明: 平面 ;
(2)证明: ;
(3)若 ,点 在平面 内的射影为 ,求二面角 的正弦值.
【答案】(1)因为 ,平面 平面 ,平面 平面 , 平面 ,
所以 平面 ,
因为 平面 ,所以 ,
因为 ,,所以 ,
因为 平面 ,平面 平面 ,平面 ,
所以 平面 ,
因为 平面 ,所以 ,
因为 , 、 平面 ,所以 平面 .
(2)因为 平面 , ,
以点 为坐标原点, 、 、 所在直线分别为 、 、 轴建立如下图所示的空间直角坐标系,
则、 、 ,设 ,则 ,
所以 , ,则 ,故 .
(3)
【解析】
【分析】(1)利用面面垂直的性质得出 平面 , 平面 ,可得出 , ,再利用线面垂直的判定定理可证得结论成立;
(2)以点 为坐标原点, 、 、 所在直线分别为 、 、 轴建立空间直角坐标系,证明出 ,即可证得结论成立;
(3)求出平面 的一个法向量的坐标,可设,求出的坐标,根据 求出的值,可得出点 的坐标,再利用空间向量法结合同角三角函数的基本关系求解即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
略
【小问3详解】
由题意可知 ,则 ,易知, ,
设平面 的一个法向量为, , ,
则,取 ,可得 ,
易知,设 ,则,
因为 平面 , 平面 ,所以 ,
所以 ,解得或 (舍),
故点 ,
设平面的一个法向量为,则,
取,可得 ,
易知平面 的一个法向量为 ,则,
故,
故二面角 的正弦值为.
17. 在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,
(1)求的值;
(2)证明: .
【答案】(1)
(2)由(1)可知: ,
所以 ,因为 ,
所以,
,
由 ,设 , ,
设 ,
则 ,令 ,
因为 ,所以解得,
当时,函数 ,所以函数 在 上单调递增,
当 时,函数 ,所以函数 在 上单调递减,
因为 ,所以函数 在 时,值域为 ,
即当 时, ,
于是当时, .
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理、余弦定理化简已知等式,结合正弦型函数的性质进行求解即可;
(2)根据(1)的结论,结合二倍角的正余弦公式,利用换元法、构造函数法、导数的性质进行求解证明即可.
【小问1详解】
,
因为 ,所以 ,
所以由 ,或 ,
由,
由 ,显然不成立,
所以;
【小问2详解】
略
18. 已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)当时,讨论函数的零点个数.
【答案】(1)
(2)当时,有一个零点;当时,有两个零点
【解析】
【分析】(1)借助导数的几何意义计算即可得;
(2)求导后,令,可得,利用导数可得函数的单调性,再分及讨论单调性,利用函数单调性与零点存在性定理判断即可得.
【小问1详解】
当时,,
则,
,又,
则曲线在点处的切线方程为,
整理得;
【小问2详解】
,故为函数的零点,
,
令,则,
令,,
则当时, ,当时, ,
故在上单调递减,在上单调递增,
故,
故在上单调递增,
又,,
故存在,使得 ,
当时, ,当时, ;
当时,单调递增,
又 时, ,时,,
则存在,使得,即,
当时,,当时,,
故在上单调递减,在上单调递增,
若,则,又,在上单调递增,
则 ,则,此时只有一个零点;
若,则 ,则 ,则,
又时, ,故存在,使得,
即此时有及两个零点;
当时,单调递减,
又 时,,时, ,
则存在,使得,即,
由 ,,在上单调递增,则,
当时,,当时,,
故在上单调递增,在上单调递减,
则,又 时,,当时,,
故在上不存在零点,即此时只有一个零点;
综上所述:当时,有一个零点;
当时,有两个零点.
19. 已知椭圆 的左、右焦点分别为 ,点 在椭圆 上,的周长为面积的最大值为
(1)求椭圆 的方程.
(2)已知点,直线 与椭圆 交于两点,点为 的垂心.
(i)若 为等边三角形,求点的坐标;
(ii)若直线 过点,求的最大值.
【答案】(1)
(2)(i)(ii)
【解析】
【分析】(1)根据三者的关系求解椭圆方程;
(2)先设出直线的方程,联立椭圆方程,再结合等边三角形的性质,建立方程求解直线参数,进而求解即可;利用垂直的斜率关系得到坐标的表达式,将坐标用直线参数表示后,结合函数求最值.
【小问1详解】
由题可知,的周长为,即,
且最大面积为,解得,
又,所以,化简得 .
即椭圆方程为.
【小问2详解】
(i) 为等边三角形,由对称性可知轴,
设,,由得,
又 在椭圆上,,代入得,解得(舍去).
等边三角形垂心与重心重合,重心坐标为,因此.
(ii)设,直线,代入椭圆得,
韦达定理得,.
是垂心,故,方程为,
方程为,方程为,
两式相减整理得,
则 ,
为到的距离,
令,则,代入得,
由基本不等式,等号成立当(满足 ),
故.
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
数学试题
本试卷共19题,满分150分.考试用时120分钟.
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. ( )
A. B.
C. D.
2. 已知集合 ,则( )
A. B.
C. D.
3. 已知直线 为双曲线的一条渐近线,则( )
A. B. 645 C. D. 5
4. 已知等比数列中,,则“”是“为、的等差中项”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分又不必要条件
5. 若函数在区间上单调递增,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
6. 如图,在正三棱柱中,,D 为的中点,则直线与平面所成角的正弦值为( )
A. B.
C. D.
7. 如图,在中,若 点满足 且 与 交于点 O,则 ( )
A. B.
C. D.
8. 已知函数 若关于z的不等式 在上有解,则实数m的取值范围为( )
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. 函数的部分图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.
B. 函数的图象与函数的图象只有2个交点
C. 函数在区间上有6个零点
D. 函数的图象可由函数的图象向右平移个单位长度得到
10. 已知平均数和方差分别是和,设一组数据
的平均数和方差分别是和,另一组数据的平均数和方差分别是和,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. 若,则 D. 若且,则
11. 定义是自然数的所有因数中的最大奇数,记 ,则( )
A. B.
C. D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知函数,则 ______
13. 已知的展开式中有一项是,则 ___________
14. 已知抛物线的焦点为F,其准线l与坐标轴交于点K.P为E上一点,的平分线与y轴交于点M,则点M纵坐标的最大值为______.
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. 已知正六边形的边长为 ,中心为,现从该正六边形的所有顶点中任取两个不同的顶点,记随机变量为 的值.
(1)求;
(2)求的分布列与数学期望.
16. 如图,在四棱锥 中,底面 为直角梯形,,,平面 平面 ,平面 平面 ,,,.
(1)证明: 平面 ;
(2)证明: ;
(3)若 ,点在平面 内的射影为 ,求二面角 的正弦值.
17. 在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,
(1)求的值;
(2)证明: .
18. 已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)当时,讨论函数的零点个数.
19. 已知椭圆 的左、右焦点分别为 ,点 在椭圆上,的周长为面积的最大值为
(1)求椭圆的方程.
(2)已知点,直线与椭圆交于两点,点为 的垂心.
(i)若 为等边三角形,求点的坐标;
(ii)若直线过点,求的最大值.
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$