内容正文:
数学试卷
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、单项选择题(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. 若集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】因为函数是增函数,所以集合,
,
所以
2. 设复数(i为虚数单位),z的共轭复数是,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由复数(i为虚数单位),得,
所以.
3. “”是“函数在上单调递增”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】
【详解】由幂函数的性质可知,当时,函数在上单调递增;
若函数在上单调递增,则,不能推出.
所以“”是“函数在上单调递增”的充分不必要条件.
4. 若平面向量两两的夹角相等,且,则( )
A. 3 B. 4 C. 3或0 D. 4或1
【答案】C
【解析】
【分析】由的夹角均为和夹角均为,两类情况讨论,通过求模的平方即可求解.
【详解】当的夹角均为时,
则
,
;
当的夹角均为时,
所以
综上或0;
故选:C
5. 已知函数则图象上关于原点对称的点有( )
A. 1对 B. 2对 C. 3对 D. 4对
【答案】C
【解析】
【详解】点关于原点的对称点为,即时,,
已知函数,
,
当时,,方程图象有两个交点;
当时,,方程图象有1个交点;
综上,图象上关于原点对称的点有3对.
6. 已知直线:(其中)与圆C:,则直线与圆C的位置关系是( )
A. 相离 B. 相切 C. 相交 D. 与m的取值有关系
【答案】C
【解析】
【详解】直线:可变形为:
,
令系数为0,则,解得,
直线恒过定点,
圆C:的标准形式为,
是以为圆心,半径是2的圆,
,故过圆内一点的直线与圆恒相交.
7. 已知方程有两个根为和.若数列满足,则( )
A. 34 B. 55 C. 42 D. 64
【答案】B
【解析】
【分析】根据韦达定理,得,结合,可得数列的递推公式,由,求出,再由递推公式依次求出.
【详解】由题可知,,且.
由,得,,
因为,
所以.
又,
所以,,,
,,,
,.
8. 已知,且,,则与的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】首先根据条件确定,再构造函数,利用函数的单调性,确定函数的单调性,即可判断选项.
【详解】因为,,,由,可得,且,
所以,
设,为增函数,因为,所以,
因为,且为增函数,所以,
同理,设,因为,且为增函数,所以,
再由条件可知,.
令,设,则,
当时,,单调递增,
则在上单调递增,
故,即 ,解得:,故A正确.
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多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,有选错的得分)
9. 已知函数,则下列说法正确的是( )
A. 的最小正周期为π
B. 的图象关于直线对称
C. 在区间上单调递增
D. 在区间上有2个零点和2个极值点
【答案】ABD
【解析】
【详解】函数.
的最小正周期为,所以A正确;
,是函数图象的最高点,所以函数的图象关于直线对称,所以B正确;
当时,,
令,,
因为单调递增,且在上单调递增,在上单调递减,
所以在区间上先单调递增,后单调递减.C错误.
当时,,
当且仅当时,取得极大值;当且仅当时,取得极小值;
当且仅当或时,;
所以在区间上有2个零点和2个极值点,所以D正确.
10. 已知函数,则满足过点可作出3条直线与图象相切的充分条件是( )
A. , B.
C. 点P在直线上 D. 点P在曲线上
【答案】AD
【解析】
【分析】利用导数的几何意义,求切线方程,转化为方程有3个零点,根据选项判断是否满足条件.
【详解】设切点为,则,,
所以切线方程为,因为切线过点,
所以,
整理为,若过点可作出3条直线与图象相切,则方程有3个零点,
A.当时,,设,
令,得或
当或时,,当时,,
所以函数的单调递增区间是,单调递减区间是和,
所以函数的极小值是,极大值是,
若和函数有3个交点,则,故A正确;
B. 时,,若,,只有1个实数根,
所以不是充分条件,故B错误;
C. 若点P在直线上,则,,
整理为,设,
令,得或
函数的单调递增区间是和,单调递减区间是,
所以函数的极大值是,极小值是,
所以只有1个零点,所以只有1个切点,不是充分条件,故C错误;
D. 若点P在曲线上,则,,
则,则,
设,,
令,得或,
函数的单调递增区间是和,单调递减区间是,
所以函数的极大值是,极小值是,
所以方程有3个零点,满足条件,故D正确.
11. 已知椭圆:,左、右焦点分别为,,点P为椭圆上异于长轴端点的动点,,则下列说法正确的是( )
A. 若,则符合条件的点P有2个
B. 若,则的面积为
C. 的最大值为
D. 过的直线与椭圆交于两点A,B,则
【答案】BCD
【解析】
【分析】利用坐标法判断A,根据焦点三角形面积公式,判断B,利用椭圆的定义,转化为三点共线问题,判断C,直线方程与椭圆方程联立,利用韦达定理表示,判断D.
【详解】A.由条件可知,,,设,
则,,
所以,得,且,
联立整理为,无解,故不存在点符合条件,故A错误;
B.,故B正确;
C. ,
所以的最大值为,故C正确;
D.设,,
当直线的斜率不存在时,,此时
设直线,联立
,得,
得,,
根据焦半径公式可得,,
所以,
,
综上可知, ,故D正确.
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 用一个0,两个2,三个6排成一个六位数,则不同的排法种数为_____.(用数字作答)
【答案】50
【解析】
【详解】先从除最高位以外的5个位置中,选一个排0,有种排法;
再从除0所排位置以外的5个位置中,选两个排2,有种排法;
最后剩余的位置排,只有1种排法.
所以共有种不同的排法.
13. 如图所示,在直三棱柱中,底面为等边三角形,,则异面直线,所成角的余弦值是_______.
【答案】
【解析】
【详解】在直三棱柱中,侧面是平行四边形,
所以//,所以异面直线,所成角,即为直线与所成角,即为.
因为平面,平面,
所以.
所以.
所以.
即异面直线,所成角的余弦值为.
14. 若正整数m、n的公约数只有1,则称m、n互质.对于正整数n,是小于或等于n的正整数中与n互质的数的个数.函数以其首名研究者欧拉的名字命名,称为欧拉函数,例如:,,,,.当m,n互质时,.若数列的前n项和为,则______.
【答案】.
【解析】
【分析】由的定义,分别求得,,进而求得,获得数列是等比数列,从而利用等比数列的前n项和公式,求得.
【详解】因为,
所以小于或等于的所有正整数共有个,其中与不互质的数都是2的倍数,即偶数,共有个,
所以与互质的数共有,即.
因为,所以.
小于或等于的所有正整数共有个,其中与不互质的数都是2的倍数,即偶数,共有个,
所以与互质的数共有,即;
小于或等于的所有正整数共有个,其中与不互质的数都是3的倍数,
即,共有个,
所以与互质的数共有,即.
所以.
所以,即.
又,所以数列是首项为,公比为的等比数列.
所以.
四、解答题(共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
15. 记的内角、、的对边分别为、、,已知.
(1)求角的大小;
(2)若,,求的周长.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由辅助角公式化简得出,结合角的取值范围可得出角的值;
(2)由正弦定理以及二倍角的正弦公式化简得出的值,结合角的取值范围可得出角,进而可得出为直角,可得出,结合勾股定理求出、的值,由此可得出的周长.
【小问1详解】
由可得,所以,
因为,则,故,解得.
【小问2详解】
由及正弦定理得,
因为、,所以,,可得,故.
所以,所以,
由勾股定理可得,即,解得,故,
因此,的周长为.
16. 如图,在三棱锥中,平面平面,,为的中点.
(1)证明:;
(2)若,点在棱上,若二面角的大小为,判断E点的位置.
【答案】(1)证明见解析
(2)点在棱靠近点的三等分点处.
【解析】
【分析】(1)根据面面垂直的性质定理,判断线面垂直,得到线线垂直;
(2)以点为原点建立空间直角坐标系,利用坐标法表示二面角,即可求解.
【小问1详解】
因为平面平面,且平面平面,
因为,且点是的中点,所以,
所以平面,平面,
所以;
【小问2详解】
由条件可知,,所以,
又因为,所以是等边三角形,,
如图,以点为原点,建立空间直角坐标系,
设,则,,,,
,,
设平面的法向量为,
,令,,,
所以平面的法向量为,
平面的法向量为,
,解得:,
所以点在棱靠近点的三等分点处.
17. 为了普及足球知识,某市开展了“滇超知识竞赛”活动.现从参加该竞赛的学生中随机抽取了80名,统计了他们的成绩(满分100分),并绘制成如图所示的频率分布直方图.
(1)求这组数据的平均值(同一组中的数据用该组区间的中间值为代表);
(2)当成绩不低于80分的学生被评为“滇超达人”,以频率估计概率,从本市参加该竞赛的学生中随机抽取3人,随机变量X表示抽取学生为“滇超达人”的人数,求X的分布列及数学期望;
(3)某市参与竞赛的学生中,甲校学生占25%,乙校学生占35%,丙校学生占40%,三校参赛学生在活动中获得“滇超达人”的比例分别为,从参与该竞赛的学生中随机抽取一人,求这名学生是“滇超达人”的概率.
【答案】(1)
(2)分布列见解析,数学期望为
(3)
【解析】
【分析】(1)根据频率分布直方图中平均值的求法求解即可;
(2)以频率估计概率,根据频率分布直方图,得到“滇超达人”在竞赛人数中所占的比例,即得到随机从本市参加该竞赛的学生中随机抽取1人,该学生为“滇超达人”的概率,利用服从二项分布,可得其分布列及数学期望;
(3)利用全概率公式可得.
【小问1详解】
由频率分布直方图,这组数据的平均值为
【小问2详解】
以频率估计概率,根据频率分布直方图,
得到“滇超达人”在竞赛人数中的占比为,
即从本市参加该竞赛的学生中随机抽取1人,该学生为“滇超达人”的概率为;
易知,
所以,
,
,
.
所以X的分布列为
X的数学期望是.
【小问3详解】
已知参与竞赛的学生中,甲校学生占25%,乙校学生占35%,丙校学生占40%,
且三校参赛学生在活动中获得“滇超达人”的比例分别为,
所以根据全概率公式可得,从参与该竞赛的学生中随机抽取一人,
这名学生是“滇超达人”的概率为.
18. 已知抛物线C:的焦点为F,准线方程为,过点F的直线与抛物线C交于P,Q两点(异于原点O),抛物线在P,Q两点处的切线交于点T.
(1)求抛物线C的标准方程;
(2)证明:点T在定直线上;
(3)在(2)的结论下,求此时的面积最小值,并求此时直线的方程.
【答案】(1)
(2)证明见解析 (3),
【解析】
【小问1详解】
抛物线的准线方程为,
由题意可知,准线方程为,即,解得,
因此抛物线的标准方程为.
【小问2详解】
抛物线的焦点坐标为,设过的直线方程为,直线与抛物线交点、坐标分别为、且,
联立直线方程和抛物线方程可得,
化简可得,
根据韦达定理可得,,
对抛物线求导可得,
因此在处的切线斜率为,则切线方程为,
因为在抛物线上,所以,代入可得,
同理可得在处的切线方程为,
联立两条切线方程可得,化简可得,
因为,所以解得,代入可得,
因为 ,所以,即点在定直线上.
【小问3详解】
,
,
因此,
设点到直线的距离为,,的方程为,
,
因此,
因为,所以当时,取到最小值1,
因此的最小值为,
此时直线的方程为.
19. 若二元代数式满足,则称代数式为二元轮换式,
记;若三元代数式满足,则称代数式
为三元轮换式,,.
(1)若正实数x,y满足,且,求的值;
(2)若代数式为二元轮换式,求证:;
(3)若对任意的正实数x,y,z均有,求整数m的最大值.
【答案】(1)
(2)证明见解析 (3)
【解析】
【分析】(1)直接代入.
(2)根据轮换式条件,可得.这是极值点偏移问题,首先构造函数,分析
单调性,然后利用该函数单调性转化不等式,简化为一个变量,最后求导证明不等式.
(3)首先代入特殊值,得到范围,得到的最大整数值,然后再证明不等式成立.
【小问1详解】
由于及,,即,故.
【小问2详解】
由于为二元轮换式,即,故.
构造函数,,
故时,,单调递减,
时,,单调递增.
不妨设,由于,,故.
由于,故.
要证,只需证,
只需证,
化简得,
只需证,
构造函数,.
.
故在上单调递增,故,
即,故得证.
【小问3详解】
原不等式为
由于时不等式成立,故时不等式也成立.
令,,,左端,右端,
由必要性,故最大整数可取.
下证时,不等式成立.
记.
由于S是三元轮换式,不妨设,
令,,则且,,
代入得.
若,则;若,令,
则由得,从而
.
令,则上式化为,
,
时,,,故,
时,,故
,综上,时,,
故,故不等式得证,易得时取到等号.
【点睛】方法归纳:小问2是经典的极值点偏移问题,可以使用对数均值不等式证明,也可按照
小问2详解思路证明.
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数学试卷
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、单项选择题(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. 若集合,,则( )
A. B.
C. D.
2. 设复数(i为虚数单位),z的共轭复数是,则( )
A. B. C. D.
3. “”是“函数在上单调递增”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
4. 若平面向量两两的夹角相等,且,则( )
A. 3 B. 4 C. 3或0 D. 4或1
5. 已知函数则图象上关于原点对称的点有( )
A. 1对 B. 2对 C. 3对 D. 4对
6. 已知直线:(其中)与圆C:,则直线与圆C的位置关系是( )
A. 相离 B. 相切 C. 相交 D. 与m的取值有关系
7. 已知方程有两个根为和.若数列满足,则( )
A. 34 B. 55 C. 42 D. 64
8. 已知,且,,则与的大小关系是( )
A. B. C. D.
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多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,有选错的得分)
9. 已知函数,则下列说法正确的是( )
A. 的最小正周期为π
B. 的图象关于直线对称
C. 在区间上单调递增
D. 在区间上有2个零点和2个极值点
10. 已知函数,则满足过点可作出3条直线与图象相切的充分条件是( )
A. , B.
C. 点P在直线上 D. 点P在曲线上
11. 已知椭圆:,左、右焦点分别为,,点P为椭圆上异于长轴端点的动点,,则下列说法正确的是( )
A. 若,则符合条件的点P有2个
B. 若,则的面积为
C. 的最大值为
D. 过的直线与椭圆交于两点A,B,则
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 用一个0,两个2,三个6排成一个六位数,则不同的排法种数为_____.(用数字作答)
13. 如图所示,在直三棱柱中,底面为等边三角形,,则异面直线,所成角的余弦值是_______.
14. 若正整数m、n的公约数只有1,则称m、n互质.对于正整数n,是小于或等于n的正整数中与n互质的数的个数.函数以其首名研究者欧拉的名字命名,称为欧拉函数,例如:,,,,.当m,n互质时,.若数列的前n项和为,则______.
四、解答题(共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
15. 记的内角、、的对边分别为、、,已知.
(1)求角的大小;
(2)若,,求的周长.
16. 如图,在三棱锥中,平面平面,,为的中点.
(1)证明:;
(2)若,点在棱上,若二面角的大小为,判断E点的位置.
17. 为了普及足球知识,某市开展了“滇超知识竞赛”活动.现从参加该竞赛的学生中随机抽取了80名,统计了他们的成绩(满分100分),并绘制成如图所示的频率分布直方图.
(1)求这组数据的平均值(同一组中的数据用该组区间的中间值为代表);
(2)当成绩不低于80分的学生被评为“滇超达人”,以频率估计概率,从本市参加该竞赛的学生中随机抽取3人,随机变量X表示抽取学生为“滇超达人”的人数,求X的分布列及数学期望;
(3)某市参与竞赛的学生中,甲校学生占25%,乙校学生占35%,丙校学生占40%,三校参赛学生在活动中获得“滇超达人”的比例分别为,从参与该竞赛的学生中随机抽取一人,求这名学生是“滇超达人”的概率.
18. 已知抛物线C:的焦点为F,准线方程为,过点F的直线与抛物线C交于P,Q两点(异于原点O),抛物线在P,Q两点处的切线交于点T.
(1)求抛物线C的标准方程;
(2)证明:点T在定直线上;
(3)在(2)的结论下,求此时的面积最小值,并求此时直线的方程.
19. 若二元代数式满足,则称代数式为二元轮换式,
记;若三元代数式满足,则称代数式
为三元轮换式,,.
(1)若正实数x,y满足,且,求的值;
(2)若代数式为二元轮换式,求证:;
(3)若对任意的正实数x,y,z均有,求整数m的最大值.
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