内容正文:
数学(三)
注意事项:
1.本卷满分150分,考试时间120分钟.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.选择题的作答: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.写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内.写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交.
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. 设集合,则( )
A. B. C. D.
2. 若复数,则复数在复平面内的对应点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限
C. 第三象限 D. 第四象限
3. 已知椭圆的右顶点为,右焦点为,则点到直线的距离之积为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
4. 设函数在区间上单调递减,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
5. 已知向量,若,则( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
6. 已知,则( )
A. B. C. D.
7. 若球的半径为2,圆锥的顶点与底面圆周都在球的球面上,则当圆锥的体积取得最大值时,圆锥的侧面积为( )
A. B. C. D.
8. 已知函数,直线为图象的对称轴,,且在上单调,则当时,的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题: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. 某高级中学为了解学生每天的睡眠情况,用比例分配的分层随机抽样方法作抽样调查,拟从高一、高二、高三三个年级中共抽取87名学生,其中从高三年级抽取的学生人数为28,已知该校高一、高二、高三年级学生人数分别为,则( )
A.
B. 从高一年级中抽取的学生人数为30
C. 从高二年级中抽取的学生人数为27
D. 从全校学生中任选一人,此人是高三学生的概率是
10. 已知等差数列满足,则( )
A. 数列的前项和
B. 成等比数列
C. 数列的前项和为
D. 数列的前200项和为100
11. 已知函数,则( )
A. 当时,有2个零点
B. 当时,有3个零点
C. 当时,只有1个零点
D. 当时,有2个零点
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知函数,则曲线在点处的切线方程为__________.
13. 双曲线的右焦点为,右顶点为是的一条渐近线,点到的距离为,点到的距离为,直线与交于点,则__________.
14. 有2名男生,2名女生,2个相同的机器人坐在一排,则机器人不坐在两端,2名男生不相邻的不同坐法总数为__________.
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. 已知分别是的角所对的边,且.
(1)求;
(2)若,求的面积.
16. 已知抛物线的焦点为,过点的直线与的交点为,与轴的交点为,且点在轴上方.
(1)若,求的方程;
(2)若,求过点的圆的标准方程.
17. 如图,在中,是的中点,是上的点,.将沿折起,使点至点处,且二面角的大小为,设是上靠近的三等分点.
(1)求证:平面;
(2)求平面与平面所成二面角的正弦值.
18. 甲、乙两人参加射击比赛,甲击中目标的概率为0.9,乙击中目标的概率为0.8,甲、乙射击比赛得分规则是:一次击中目标得1分,未击中目标得0分且对方得1分.甲、乙同时射击,且是否击中目标,互不影响.
(1)甲、乙同时射击1次,求甲得1分的概率;
(2)甲、乙同时射击2次,记甲的得分为,求的分布列和数学期望;
(3)甲、乙同时射击次,甲的总得分与乙的总得分相等,求证:甲、乙两人击中目标的次数相等.
19. 设函数,,数列的各项都是正数.
(1)讨论的单调性;
(2)已知是的极小值点.
(i)若,且,求数列的通项公式;
(ii)若数列是等比数列,求的取值范围.
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数学(三)
注意事项:
1.本卷满分150分,考试时间120分钟.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.选择题的作答: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.写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内.写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交.
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. 设集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先通过解一元二次不等式,求出集合的取值范围,再根据集合中的元素,筛选出同时满足集合条件的元素,得到两个集合的交集即可.
【详解】由,解得 或 ,
所以或,
又因为,
所以.
2. 若复数,则复数在复平面内的对应点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限
C. 第三象限 D. 第四象限
【答案】B
【解析】
【详解】因,
则其对应的点的坐标为,位于第二象限.
3. 已知椭圆的右顶点为,右焦点为,则点到直线的距离之积为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】C
【解析】
【详解】由已知,右顶点为,右焦点为的坐标分别为,
点到直线的距离分别为
,
所以.
4. 设函数在区间上单调递减,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题意知函数在上单调递减,且,
所以,所以.
5. 已知向量,若,则( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】D
【解析】
【分析】先根据向量减法法则,计算出的坐标,再利用向量垂直的性质(两个向量垂直,则它们的数量积为0),列方程求出参数的值和的坐标,并计算的坐标,最后根据向量模长公式,求出的值即可.
【详解】由题知,
因为,
所以,解得
所以,则:,
所以.
6. 已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】因为,即,
所以,(负值舍去),
所以.
7. 若球的半径为2,圆锥的顶点与底面圆周都在球的球面上,则当圆锥的体积取得最大值时,圆锥的侧面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先利用球内接圆锥的几何关系建立底面半径与高的关系式,写出圆锥体积关于的函数,再通过求导分析单调性,找到体积取最大值时的,进而求出和母线长,最后用侧面积公式计算结果.
【详解】
设圆锥的底面半径为,高为,则,
所以,,圆锥体积,,
时,,时,,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以时,取得最大值,
此时,,
则圆锥的母线长,
所以圆锥的侧面积为.
8. 已知函数,直线为图象的对称轴,,且在上单调,则当时,的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由直线为图象的对称轴,得,是整数,
所以,
由在上单调,得.
因为,所以
当时,.
二、多选题: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. 某高级中学为了解学生每天的睡眠情况,用比例分配的分层随机抽样方法作抽样调查,拟从高一、高二、高三三个年级中共抽取87名学生,其中从高三年级抽取的学生人数为28,已知该校高一、高二、高三年级学生人数分别为,则( )
A.
B. 从高一年级中抽取的学生人数为30
C. 从高二年级中抽取的学生人数为27
D. 从全校学生中任选一人,此人是高三学生的概率是
【答案】AB
【解析】
【详解】A选项,根据分层抽样,,解得,正确;
B选项,从高一年级中抽取的学生人数为,正确;
C选项,从高二年级中抽取的学生人数为,错误;
D选项,从全校中任选一人,此人是高三学生的概率,错误.
10. 已知等差数列满足,则( )
A. 数列的前项和
B. 成等比数列
C. 数列的前项和为
D. 数列的前200项和为100
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据等差数列性质求出,,,再逐一分析选项即可
【详解】设数列的公差为,则,解得,代入,所以错误;
,B正确;
,所以的前项和为,C正确;
数列的前200项和为,由等差数列定义可知,,前200项的和中有100组,每组结果为1,故数列的前200项和为100,D正确.
11. 已知函数,则( )
A. 当时,有2个零点
B. 当时,有3个零点
C. 当时,只有1个零点
D. 当时,有2个零点
【答案】BC
【解析】
【详解】对于A,时,有1个零点,时,,
当时,时,时,,
所以的单调增区间为,单调减区间为时,,所以时,没有零点,A错误;
对于B,当时,在时,有2个零点,B正确;
对于C,由得,时,时,,
令,则
对,且时,,所以在上单调递增,
在上单调递增,且时,,
所以只有1个零点,C正确;
对于D,当时,在上单调递增,时,无解;
时,的极小值为有1个零点,D错误.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知函数,则曲线在点处的切线方程为__________.
【答案】
【解析】
【详解】因为,所以,又,
所以切线方程为,即.
13. 双曲线的右焦点为,右顶点为是的一条渐近线,点到的距离为,点到的距离为,直线与交于点,则__________.
【答案】30
【解析】
【分析】根据题意,利用点到直线的距离公式列式求得,求得双曲线的标准方程,将直线与双曲线方程联立,结合弦长公式求得答案.
【详解】设,渐近线的方程为,
则到的距离,到的距离,
所以,又,所以,
所以双曲线的标准方程为.
由,得,
设,则,
,所以,
所以.
14. 有2名男生,2名女生,2个相同的机器人坐在一排,则机器人不坐在两端,2名男生不相邻的不同坐法总数为__________.
【答案】108
【解析】
【详解】当两男生在两端时,坐法有种,当两女生在两端时,坐法有种,
当一男生一女生在两端时,
先选出这两人有种选法,两端的男女生可以交换位置,有种坐法,
再考虑中间四个位置的坐法,若挨着男生的是另一名女生,此时中间另3个位置有种坐法,
若挨着男生的是机器人,此时中间另3个位置有种坐法,
故当一男生一女生在两端时坐法有种,
所以不同坐法总数为.
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. 已知分别是的角所对的边,且.
(1)求;
(2)若,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由正弦定理对已知式进行边角互化,并根据余弦定理求得,从而得到;
(2)由已知条件求出,再根据三角形面积公式求得的面积.
【小问1详解】
由及正弦定理得
,所以,
由余弦定理得,
因为,所以.
【小问2详解】
,
因为,所以,
解得,
所以.
16. 已知抛物线的焦点为,过点的直线与的交点为,与轴的交点为,且点在轴上方.
(1)若,求的方程;
(2)若,求过点的圆的标准方程.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)先求出抛物线的方程,设的方程,代入,写出韦达定理,利用抛物线的定义,结合题设条件求得,即得的方程;
(2)先求出,将点的坐标代入推得,由(1)的结论求得,结合,利用待定系数法即可求得圆的标准方程.
【小问1详解】
因为的焦点为,所以,解得,
故的方程为,
设的方程为,将其代入,消去整理得,
设,则 ,
因为,所以,
由,得,
所以的方程为,即.
【小问2详解】
对于,令,得点,
则,故得,
由(1)知,所以,,
因为,所以,从而,则,
因为点在轴上方,所以,进而可得,
设过三点的圆的方程为,又,
则得
解得,
所以过三点的圆的方程为.
17. 如图,在中,是的中点,是上的点,.将沿折起,使点至点处,且二面角的大小为,设是上靠近的三等分点.
(1)求证:平面;
(2)求平面与平面所成二面角的正弦值.
【答案】(1)证明如下:
如图,在中,取中点,连接,
因为,所以,
又,所以是的中点,
因为是的中点,所以,
且,
因为是上靠近的三等分点,所以,所以,
由,平面,平面知平面,
由,平面,平面知平面,
因为,,平面,所以平面平面,
因为平面,所以平面;
(2)
【解析】
【小问1详解】
略
【小问2详解】
在中,作,垂足为,
在中,由是中点,,
可得,
将沿折起,使点至点处,且二面角的大小为,
则,
所以是二面角的平面角,,所以,
因为平面,所以平面,又平面,
所以平面平面,所以平面,
如图,以为原点,过平行于的直线为轴,分别为轴和轴,
建立空间直角坐标系,
则,,,
,,,
,,,,
设平面的法向量为,
因为,,所以,,
取得.
同样可求得平面的一个法向量,
设平面与平面所成二面角为,
则,故.
18. 甲、乙两人参加射击比赛,甲击中目标的概率为0.9,乙击中目标的概率为0.8,甲、乙射击比赛得分规则是:一次击中目标得1分,未击中目标得0分且对方得1分.甲、乙同时射击,且是否击中目标,互不影响.
(1)甲、乙同时射击1次,求甲得1分的概率;
(2)甲、乙同时射击2次,记甲的得分为,求的分布列和数学期望;
(3)甲、乙同时射击次,甲的总得分与乙的总得分相等,求证:甲、乙两人击中目标的次数相等.
【答案】(1)0.74
(2)
0
1
2
3
4
0.0064
0.1184
0.5764
0.2664
0.0324
.
(3)证明如下:
设次射击中,甲击中目标的次数为,乙击中目标的次数为,
因为甲、乙射击比赛得分规则是:击中目标得1分,未击中目标得0分且对方得1分,
所以甲击中目标次,甲得分,乙得分;乙击中目标次,甲得分,乙得分,
所以甲、乙同时射击次,甲的总得分为,乙的总得分为,
因为甲的总得分与乙的总得分相等,所以,所以,即两人击中目标的次数相等.
【解析】
【分析】(1)由概率加法公式和乘法公式进行求解;
(2)甲、乙同时射击2次,甲的得分的可能取值为,结合甲、乙击中次数服从二项分布进行求解;
(3)设次射击中,甲击中目标的次数为,乙击中目标的次数为,则甲、乙同时射击次,甲的总得分为,乙的总得分为,进行求解.
【小问1详解】
根据得分规则甲、乙同时射击1次,甲得1分的情况是甲、乙都击中目标或甲、乙都未击中目标,
所以甲得1分的概率.
【小问2详解】
甲、乙同时射击2次,甲的得分的可能取值为,
,
,
,
,
,
所以的分布列为
0
1
2
3
4
0.0064
0.1184
0.5764
0.2664
0.0324
.
【小问3详解】
略
19. 设函数,,数列的各项都是正数.
(1)讨论的单调性;
(2)已知是的极小值点.
(i)若,且,求数列的通项公式;
(ii)若数列是等比数列,求的取值范围.
【答案】(1)当时,的单调递增区间为和,单调递减区间为;
当时,的单调递增区间为,没有递减区间;
当时,的单调递增区间为和,单调递减区间为.
(2)(i);(ii)
【解析】
【分析】(1)先求导并因式分解得到导数零点,再根据与的大小关系分类讨论,确定函数单调区间。
(2)(i)由确定极小值点,推出递推关系,结合首项求等比数列通项;
(ii) 按范围分类验证,排除矛盾情况,结合等比数列性质得出的取值范围.
【小问1详解】
的定义域为,
,
,其中,
当时,或时,;时,,
所以的单调递增区间为和,单调递减区间为;
当时,,所以的单调递增区间为,没有递减区间;
当时,或时,;时,,
所以的单调递增区间为和,单调递减区间为.
【小问2详解】
(i)因为,所以,
所以由(1)知是的极小值点,所以,
因为,所以是首项为2,公比为2的等比数列,
所以.
(ii)当时,,
由(1)知是的极小值点,所以,即,
由(1)知在上单调递增,没有极值点,与是的极小值点矛盾;
当时,,
由(1)知在上单调递增,没有极值点,与是的极小值点矛盾;
当时,,由(1)知的极小值点,
因为是等比数列,所以公比,所以.
令,则,
当时,,,
因为,
所以时,,,,
又,,所以,,
时,,
故当时,对任意均有,由(1)知是的极小值点,这与的递推关系一致,
所以的取值范围是.
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