内容正文:
三月冲刺考试数学试题
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚.
2.每小题选出答案后,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,再选涂其他答案标号.在试题卷上作答无效.
3.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.满分150分,考试用时120分钟.
一、单选题:本大题共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a,b∈R,a﹣2i=(b﹣i)i(i为虚数单位),则( )
A.a=﹣1,b=﹣2 B.a=﹣1,b=2 C.a=1,b=﹣2 D.a=1,b=2
2.已知,,若,则实数m的值为( )
A.﹣3 B.3 C. D.
3.已知集合M={1,0},则与集合M相等的集合为( )
A.{(x,y)|x=1,y=0} B.
C. D.{x|﹣1<x<2,x∈N}
4.已知随机变量ξ服从正态分布N(0,4),若P(ξ≥2)=0.3,则P(ξ≥﹣2)=( )
A.0.2 B.0.3 C.0.7 D.0.8
5.点M(1,2,1)到平面2x+y+z﹣7=0的距离是( )
A. B. C. D.
6.已知,部分图象如图,则f()=( )
A.2 B. C. D.
7.已知函数f(x)=(x﹣1)3+a与具有相同的对称中心,则( )
A.﹣2 B.﹣1 C.1 D.2
8.动点M在正方体ABCD﹣A1B1C1D1从点B1开始沿表面运动,且与平面A1DC1的距离保持不变,则动直线A1M与平面A1DC1所成角正弦值的取值范围是( )
A. B. C. D.
二.多选题:本大题共3个小题,每小题6分,共18分.在每个小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的,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,在四棱锥E﹣ABCD中,底面ABCD为直角梯形,AD∥BC,AD⊥CD,EC⊥平面ABCD,AD=CE=2,BC=CD=1,M、N分别为棱DE、CE上的动点,设,,则( )
A.当μ=0时,存在λ,使得MN∥平面ABE
B.当μ=0时,存在λ,使得AN⊥BM
C.当,且AN与BM相交时,
D.三棱锥E﹣BCD的外接球在底面ABCD上的截痕长为
10.已知函数f(x)=ex+e﹣x﹣2cosx,则下列说法正确的是( )
A.函数y=f(x)是偶函数,且在(﹣∞,+∞)上不单调
B.函数y=f′(x)是奇函数,且在(﹣∞,+∞)上不单调递增
C.函数y=f(x)在 上单调递增
D.对任意m∈R,都有f(|m|)=f(m),且f(m)≥0
11.已知双曲线C:1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,过F2的直线交C的右支于点A,B,若•||||,则( )
A.
B.双曲线的渐近线方程为
C.
D.△AF1F2,△BF1F2面积记为S1,S2,则S1=3S2
三.填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分
12.某超市有两个人工收银区A,B和一个自助收银区C,通过统计,顾客在A,B,C区进行付款的概率分别为,在A,B,C区付款时购买该超市提供的环保购物袋的概率分别为,若顾客从该超市购物且购买了环保购物袋的概率为,则实数m= .
13.已知数列{an}的前n项和(其中c为常数,c∈R),写出使{an}为等差数列的一个通项公式an= .
14.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c,csinC﹣(a+b)(sinA﹣sinB)=bsinC,2b+c=4,点D在边BC上,且,则线段AD长度的最小值为 .
四.解答题:共77分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤
15.(13分)根据以往的临床记录,某种诊断癌症的试验具有如下的效果:若以A表示事件“试验反应为阳性”,以C表示事件“被诊断者患有癌症”,则有P(A|C)=0.95,P(|)=0.95.现在对自然人群进行普查,设被试验的人患有癌症的概率为0.005,即P(C)=0.005,求P(C|A).
16.(15分)在平面直角坐标系xOy中,A(﹣4,0),椭圆的长轴长等于|OA|,离心率为.
(1)求E的方程;
(2)设直线为椭圆E短轴上的动点(不落在短轴的两端点),过B作y轴的垂线交E于P,Q两点.直线AP与E的另一个交点为C,且与l交于点M;直线AQ与E的另一个交点为D,且与l交于点N.
(i)试探究直线CD是否经过一个定点?若是,求出该定点坐标;若不是,请说明理由;
(ii)当B位于x轴上方时,求的取值范围.
17.(15分)如图,正方形ABCD中,边长为a,E为AB中点,F是边BC上的动点,将△AED,△BEF分别沿着DE,EF折起,使A,B两点重合于点S.
(1)求证:SE⊥DF;
(2)当F是边BC的中点时,将△AED,△BEF,△DCF分别沿着DE,EF,DF折起,使A,B,C三点重合于点S,求三棱锥SDEF的外接球的表面积;
(3)a=4,若BF>1,设直线SE与平面DEF所成角为θ,求sinθ的最大值.
18.(17分)已知函数f(x)=eax﹣1•cosx,h(x)=ex﹣kx﹣1,(a,k∈R).
(1)求函数h(x)在x=0处的切线方程;
(2)若h(x)≥0恒成立,求实数k的取值范围;
(3)设a>0,证明:当时,函数f(x)存在唯一的极大值点x0,且.
19.(17分)设p,q是两个正整数,若p,q的最大公约数是1,则称p,q互质.若n为正整数且n≥2,集合Xn={1,2,…,n﹣1},规定函数φ(n)的值等于集合Xn中与n互质的正整数的个数.
(1)试求φ(5),φ(7),φ(35)的值.
(2)设p,q是两个不同的质数,写出φ(pq)与φ(p)和φ(q)的关系.
(3)RSA算法是一种非对称加密算法,它使用了两个不同的密钥:公钥和私钥.具体而言:
①准备两个不同的、足够大的质数p,q;②计算φ(m),其中m=p•q;③选取一个大整数e,满足与φ(m)互质,求正整数k,使得ke除以φ(m)的余数是1;④其中(m,e)称为公钥,(m,k)称为私钥.
已知某RSA加密算法中的公钥是(143,17).若满足私钥条件的正整数k按从小到大排列得到的一列数记为数列{bn},数列{an}满足120an=bn+7,Sn为数列{an}的前n项和,记,证明:Tn≥1.
参考答案
一.选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
C
B
D
C
B
D
C
A
二.多选题
题号
9
10
11
答案
AC
AD
ACD
三.填空题
12..
13.2n.
14..
四.解答题
15.解:因为P(A|C)=0.95,P(|)=0.95,
所以P(A|)=1﹣P(|)=0.05,
因为P(C)=0.005,所以P()=0.995,
所以由全概率公式可得P(A)=P(A|C)•P(C)+P(A|)•P(),
因为P(AC)=P(C|A)•P(A)=P(A|C)•P(C),
所以P(C|A)
.
16.解:(1)因为A(﹣4,0),所以|OA|=4,
而椭圆的长轴长等于|OA|,得到2a=4,解得a=2,
由题意得离心率为,则,解得c=1,
而12+b2=22,解得(负根舍去),故E的方程为.
(2)(i)如图,设C(x1,y1),D(x2,x2),P(s,t),则Q(﹣s,t),
而P,Q在椭圆上,得到3s2+4t2=12,且设直线AP的方程为y(x+4),
直线AQ的方程为y(x+4),
联立方程组,得到(2s+5)x2+(8﹣2s2)x﹣s(5s+8)=0,
由韦达定理得,故,
则
,
同理可得,
则
,
则,,
可得CD的斜率为
,
则CD的方程为,
得到,
则y=3t[x,
而直线CD过定点,且由椭圆性质可得,又B位于x轴上方,
且不在短轴的两个端点,可得,且s≠0,
则令,
同乘4(2s+5)2可得4(2s+5)﹣s(5s+8)﹣s(2s+5)x=0,
故8s+20﹣5s2﹣8s﹣(2s2+5s)x=0,
可得20﹣5s2﹣2s2x﹣5sx=0,即s2(﹣5﹣2x)+20﹣5sx=0,
令,解得,此时变为,
令﹣5﹣2x=0,20+8x=0,解得,
此时直线CD经过一个定点,
故猜测在普遍情况下直线CD经过一个定点,
而P,Q在椭圆上,得到3s2+4t2=12,且设直线AP的方程为y(x+4),
联立方程组,得到(2s+5)x2+(8﹣2s2)x﹣s(5s+8)=0,
由韦达定理得,故.
同理可得,
则,,
故)(x1+4)
,
得到,又因为直线TC,TD有公共点T,
所以C,D,T三点共线,即直线CD过定点T.
(iì)联立方程组,解得,
同理可得,
因此由弦长公式得.
由椭圆性质可得,又B位于x轴上方,
且不在短轴的两个端点,可得,
由已知得3s2+4t2=12,解得,则,,
得到,则
,
由基本不等式可得,
当且仅当,即时等号成立,
故的取值范围为.
17.解:(1)证明:在正方形ABCD中,AD⊥AE,BE⊥BF,
所以翻折后SD⊥SE,SE⊥SF,又SD∩SF=S,SD,SF⊂平面SDF,
所以SE⊥平面SDF,又DF⊂平面SDF,
所以SE⊥DF.
(2)在正方形ABCD中,CD⊥CF,翻折后SD⊥SF,
又SD⊥SE,SE⊥SF,所以SD,SE,SF两两垂直,
三棱锥SDEF可放入以SD,SE,SF为边的长方体中,此时三棱锥SDEF与长方体具有同一个外接球,
所以长方体体对角线就是其外接球直径,长度为
,
即外接球半径,表面积,
故三棱锥SDEF的外接球的表面积.
(3)设BF=m,1<m≤4,设点S到平面DEF的距离为h,
则,
,
,
则,
S△DEF=SABCD﹣S△ADE﹣S△BEF﹣S△CDF
,
又由(1)知SE⊥平面SDF,
所以,
,
因为VS﹣DEF=VE﹣SDF,
所以,
解得,
又直线SE与平面DEF所成角为θ,
所以,
又因为,
当,即m=6时取等,
所以在(1,4]单调递减,
即,
则,
所以sinθ的最大值为.
18.(1)解:由题意,h′(x)=ex﹣k,∴h′(0)=1﹣k,
又h(0)=0,
∴切线方程为y=(1﹣k)x;
(2)解:h′(x)=ex﹣k,
当k≤0时,h′(x)>0,h(x)为R上的增函数,
∴存在x0<0,h(x0)<h(0)=0,不符合题意;
当k>0时,由h′(x)=ex﹣k=0,得x=lnk,
x∈(﹣∞,lnk)时,h′(x)<0,h(x)是减函数,
x∈(lnk,+∞)时,h′(x)>0,h(x)是增函数,
∴h(x)≥h(lnk)=k﹣klnk﹣1,∴只需k﹣klnk﹣1≥0,
设r(k)=k﹣klnk﹣1,则r′(k)=﹣lnk,
当0<k<1时,r′(k)>0,r(k)为增函数;当k>1时,r′(k)<0,r(k)为减函数,
则r(k)≤r(1)=0,∴当且仅当k=1时不等式成立,
综上所述:k=1,即k的取值范围是{1};
(3)证明:,
∵y=a﹣tanx是上的减函数,由正切函数的性质及a>0可知,
在内,存在唯一实数x0,使得tanx0=a,
当x∈(0,x0)时,f′(x)>0,f(x)为增函数,
当时,f′(x)<0,f(x)为减函数,
∴x0是f(x)的极大值点,
易知,当时,x≥sinx,由(2)可知ex≥x+1,
∴,
下面证明,
令,即证,即(1+t2)et﹣1<0,
设φ(t)=(1+t2)et﹣1,则φ′(t)=et(1+t)2≥0,∴φ(t)是(﹣∞,0)上的增函数,
∴t<0时,φ(t)<φ(0)=0,(1+t2)et﹣1<0成立,命题得证.
19.解:(1)设p,q是两个正整数,若p,q的最大公约数是1,则称p,q互质,
若n为正整数且n≥2,集合Xn={1,2,…,n﹣1},规定函数φ(n)的值等于集合Xn中与n互质的正整数的个数,
则不超过5且与5互质的正整数有1,2,3,4,则φ(5)=4;
不超过7且与7互质的正整数有1,2,3,4,5,6,则φ(7)=6;
不超过35且与35互质的正整数有1,2,3,4,6,8,9,11,12,13,16,17,18,19,22,23,24,26,27,29,31,32,33,34,则φ(35)=24;
(2)设p,q是两个不同的质数,则φ(pq)=φ(p)•φ(q),证明如下:
p,q是两个不同的质数,得φ(p)=p﹣1,φ(q)=q﹣1,
在不超过pq﹣1的正整数中,p的倍数有q﹣1个,q的倍数有p﹣1个,
于是φ(pq)=pq﹣1﹣(p﹣1)﹣(q﹣1)=pq﹣p﹣q+1=(p﹣1)(q﹣1),
所以φ(pq)=φ(p)•φ(q);
证明:(3)某RSA加密算法中的公钥是(143,17),则m=143,e=17,
由(2)得,φ(143)=φ(11×13)=(11﹣1)×(13﹣1)=120,
即正整数k满足的条件为17k=120x+1,x∈N,
则,
取x=17n﹣1,得k=120n﹣7,于是bn=120n﹣7,
因此120an=bn+7=120n,
得an=n,Sn为数列{an}的前n项和,
则,
记,
则,
,
因为n∈N*,所以n+1≥2,
所以,所以,
则,原式得证.
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