内容正文:
数学
本试卷总分150分,考试时间120分钟.
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
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. 如图所示的Venn图中,A,B 是非空集合,定义集合为阴影部分表示的集合.若 ,,的子集个数为( )
A. 7 B. 8 C. 15 D. 16
【答案】B
【解析】
【分析】解不等式求集合,根据Venn图求,进而求其子集个数.
【详解】因为集合,
集合,
可得,,
由Venn图可知即在中去掉的元素,
可得,所以的子集个数为.
故选:B.
2. 已知复数,,则复数的共轭复数在复平面内对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
【答案】A
【解析】
【分析】根据给定条件,利用复数的除法求出即可判断得解.
【详解】依题意,,则,
所以复数的共轭复数在复平面内对应的点位于第一象限.
故选:A
3. 已知命题p:,,则命题p的否定为( )
A. , B. , C. , D. ,
【答案】A
【解析】
【分析】根据全称量词命题的否定是存在量词命题可直接得到结论.
【详解】∵命题p:,的否定是“,”.
故选:A.
4. 已知数列的通项公式为,则数列的前项和( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】应用错位相减法及等比数列前n项和求.
【详解】由题设,则,
两式作差,有,
所以.
故选:B
5. 已知函数,则函数所有零点之和为( )
A. B. 0 C. 2 D. 4
【答案】B
【解析】
【分析】利用导数证明函数的单调性,然后利用零点存在定理说明零点的存在性,最后证明函数为奇函数,根据奇函数图象的对称性即可得出结论.
【详解】由题意知,,
所以在和上单调递增,
又因为,当时,,所以在上必存在唯一的零点,
因为,
所以为奇函数,则在上必存在唯一的零点,
根据奇函数图象的对称性,可知的所有零点之和为.
故选:B
6. 已知函数的部分图象大致如图所示,则( )
A. 0 B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】要解决这个问题,我们需要根据函数的图象求出和,进而求出的值。
【详解】因为的图象过点,所以,
由图可知,点在减区间内,所以.
因为的图象过点,所以,
由图可知,点在减区间内,所以,即.
因为,所以,所以,
所以,所以.
故选:D
7. 已知正方体的棱长为2,平面过直线,且与平面ABCD所成的角为,则当分别取得最大值、最小值时,截正方体的截面面积之比为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】设平面平面,过点C作于K,连接,得,则即为平面与平面ABCD所成的角,设,则,通过当分别取得最大值、最小值,进而确定截面计算面积即可;
【详解】设平面平面,易知平面ABCD,所以,
过点C作于K,连接,又平面,可得,
则即为平面与平面ABCD所成的角,设,则,
若,则,故,结合面面角的取值范围,可假想,
则取得最大值,此时平面即为平面ACGE,则截面面积为;
易知,所以当时,取得最小值,此时,
则平面,设BF,DH的中点分别为M,N,则平面必过MN,
所以截面面积为,所以截面面积之比为.
故选:A.
8. 某商店店庆,每个在店内消费到一定额度的顾客都可以参与抽奖活动.组织方准备了个盲盒,其中有个盲盒内有奖品.抽奖规则为:抽奖者从这个盲盒中随机抽取1个盲盒,兑奖后组织方会再补回一个相同的盲盒,充分混合后,再由下一位抽奖者抽奖.抽奖者甲先拿起了一个盲盒,在犹豫是否打开时,组织方拿走了一个没有奖品的盲盒,最终甲选择了另外一个盲盒打开,记甲中奖的概率为.抽奖者乙在选盲盒时不小心碰掉了一个盲盒,并且发现摔裂的盲盒内没有奖品,随后乙从剩下的盲盒中选定一个盲盒打开,记乙中奖的概率为,则( )
A. B. C. D. 无法确定与的大小关系
【答案】A
【解析】
【分析】根据给定条件,利用全概率公式求出,利用古典概率求出,再比较大小即可.
【详解】设事件为“抽奖者甲中奖”,事件为“甲最初选中的盲盒有奖”,则,
在组织方拿走无奖的盲盒后,若先选中的有奖,则剩余个盲盒中有个奖品,
甲更换盲盒后,
若甲先选中的盲盒无奖,则剩余个盲盒中有个奖品,则更换盲盒后,
因此,
由乙碰掉的盲盒无奖,则所有个盲盒中有个奖品,且每个盲盒被抽到的可能性相同,则,
于是,所以.
故选:A.
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. 已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据不等式的基本性质及特殊值法逐项判断即可.
【详解】对于A,由,得且,所以,故A正确;
对于B,由,得,所以,即,故B正确;
对于C,当时,满足,而,故C错误;
对于D,由,得且,所以,故D正确.
故选:ABD.
10. 已知双曲线E与焦点在y轴上的椭圆C的离心率之积为1,点是其公共点,若双曲线E的渐近线方程为,则下列结论正确的是( )
A. 双曲线E的实轴长为2 B. 椭圆C的离心率为
C. 椭圆C的长轴长为 D. 椭圆C与双曲线E的焦距相同
【答案】BC
【解析】
【分析】先根据渐近线得出离心率,再根据点在双曲线上计算判断A;再根据离心率之积计算判断B;再计算实轴及焦距判断CD.
【详解】因为双曲线E的渐近线方程为,则双曲线所以椭圆的离心率为,B选项正确;
设双曲线方程为,双曲线过,所以,所以,实轴长为,焦距为,A选项错误;
椭圆的离心率为,所以,
设椭圆方程为,椭圆也过,所以,所以,长轴长为,焦距为,C选项正确,D选项错误.
故选:BC.
11. 已知是上的单调函数,且,则( )
A.
B. 是奇函数
C.
D. 不等式的解集是
【答案】ACD
【解析】
【分析】令,则,令,得到关于的方程,得到的值,进而得到,然后根据选项依次判断即可.
【详解】令,则,
令,则,
根据幂函数的性质可知,函数在上单调递增,
且,则,
所以,即.
对于A,,故A正确;
对于B,,所以不是奇函数,故B错误;
对于C,,故C正确;
对于D,函数在上单调递增,且,
由,则,即,
则不等式的解集是,故D正确.
故选:ACD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知,则__________.
【答案】1
【解析】
【分析】由三角恒等变换求解.
【详解】,故,解得.
故答案为:1
13. 已知,若在方向上的投影向量为,则与的夹角为_________.
【答案】##
【解析】
【分析】根据在方向上的投影向量为,进而得到,再根据求解即可.
【详解】因为在方向上的投影向量为,
所以,
又,且,
所以.
故答案为:.
14. 已知,两点,若直线上存在点,使得,则实数的取值范围为____________.
【答案】
【解析】
【分析】首先求出点的轨迹,问题转化为直线与圆有交点,利用直线与圆的位置关系列式即可求解.
【详解】设点,则由可得,
整理得,圆心为,半径,
由题意可知直线与圆有交点,
则圆心到直线的距离,解得或,
所以的取值范围为.
故答案为:
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. 为了检测AI智能与手工制作同一种产品质量的差异性,现要求用这两种方式分别制作100件产品,产品质量情况统计如下表:
优良品
合格品
合计
AI智能
80
20
100
手工
60
40
100
合计
140
60
200
(1)记AI智能、手工制作的产品中优良品的概率分别为,求的估计值;
(2)根据小概率值的独立性检验,能否认为AI智能与手工制作的产品质量有差异?
附:,.
0.05
0.010
0.001
3.841
6.635
10.828
【答案】(1)0.8;0.6
(2)能认为AI智能与手工制作的产品质量有差异
【解析】
【分析】(1)直接根据所给数据计算即可;
(2)先计算,再与给出的数据进行比较,即可得出结论.
【小问1详解】
由题表可得,
.
【小问2详解】
零假设:AI智能与手工制作的产品质量无差异,
,
因为,
所以依据小概率值的独立性检验,我们推断不成立,即能认为AI智能与手工制作的产品质量有差异.
16. 已知四棱锥,平面,,.
(1)证明:平面平面;
(2)若,求平面与平面夹角的余弦值.
【答案】(1)
证明:由平面,平面,故,
又,,、平面,
故平面,由,则平面,
又平面,故平面平面;
(2)
【解析】
【分析】(1)借助线面垂直判定定理可得平面,再利用面面垂直判定定理即可得证;
(2)可建立适当空间直角坐标系,再求出平面与平面的法向量后,利用空间向量夹角公式计算即可得.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由平面,平面,故,
故、、两两垂直,
故可以为原点建立如图所示空间直角坐标系,设,
则、、、、,
则、、,
设平面与平面法向量分别为、,
则有,,
取,,则、,,,
即、,
设平面与平面的夹角为,
则,
即平面与平面夹角的余弦值为.
17. 已知,.
(1)证明:为等差数列,并求的通项公式;
(2)令,为的前项之积,求证:.
【答案】(1)
(2)
证明:因为,则,
所以,
令函数,求导得,
所以在上单调递增,,即,
取,则,于是,
所以,
则.
【解析】
【分析】(1)根据已知可得,且,由等差数列的定义写出通项公式即可;
(2)利用导数证明,进而得到,可得,累加即可证.
【小问1详解】
由,又由题意知,,
左右同时除以得,
又因为,则,则,
故是以3为首项,3为公差的等差数列,
所以,可得.
【小问2详解】
略
18. 已知抛物线,焦点为,对于抛物线上一点,记,的最小值为1.
(1)求的方程.
(2)若为坐标原点,直线与的另一个交点为,设直线的斜率分别为,求的值.
(3)将点向上平移个单位长度,得到点,记点到直线的距离为,证明:以为圆心,为半径的圆始终经过定点.
【答案】(1)
(2)
(3)
设,则,可得,
因为点到直线的距离为,可得,
则以点为圆心,半径为的圆的方程为:,
整理得,
则 即,解得,
所以以为圆心,为半径的圆始终经过定点.
【解析】
【分析】(1)设点,得到,结合,得到,即可求解;
(2)设直线,联立方程组,求得,得到,结合斜率公式,即可求解;
(3)设,得到,再由点到直线的距离公式,求得半径 ,得出圆的方程,结合系数对应相等,列出方程组,求得的值,即可求解.
【小问1详解】
解:如图所示:设点,根据抛物线的定义,可得,
因为,所以最小值为,解得,
所以抛物线的方程为.
【小问2详解】
解:由题意知,直线斜率不为,设直线,且,,
联立方程组,整理得,
则,且,可得,
所以.
【小问3详解】
略
19. 在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,.
(1)求证:;
(2)设边上的中点为D.
(ⅰ)若,,求;
(ⅱ)记,求的最大值.
【答案】(1)
,则,
因,则,则,
又,则或者(舍),则;
(2)(ⅰ);(ⅱ)
【解析】
【分析】(1)利用二倍角的余弦公式化简,再结合三角函数求出;
(2)(ⅰ)利用余弦定理以及即可;
(ⅱ)在和中利用正弦定理,结合两角和差、倍角公式得出,令,结合辅助角公式和三角函数的最值求出最大值,并检验其存在性,即可求出的最大值.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
(ⅰ)因,,,,
则在和中利用余弦定理可得,
,
得,则为等边三角形,故;
(ⅱ)在和中利用正弦定理可得,
,,
两式联立可得,,即,即
则,即,
则,
因,则令,
则,其中,
则,得,
当时,,
因,则,则,则,
故当,即时,有最大值,此时,
故的最大值为.
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本试卷总分150分,考试时间120分钟.
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
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. 如图所示的Venn图中,A,B 是非空集合,定义集合为阴影部分表示的集合.若 ,,的子集个数为( )
A. 7 B. 8 C. 15 D. 16
2. 已知复数,,则复数的共轭复数在复平面内对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
3. 已知命题p:,,则命题p的否定为( )
A. , B. , C. , D. ,
4. 已知数列的通项公式为,则数列的前项和( )
A. B. C. D.
5. 已知函数,则函数所有零点之和为( )
A. B. 0 C. 2 D. 4
6. 已知函数的部分图象大致如图所示,则( )
A. 0 B. C. D.
7. 已知正方体的棱长为2,平面过直线,且与平面ABCD所成的角为,则当分别取得最大值、最小值时,截正方体的截面面积之比为( )
A. B. C. D.
8. 某商店店庆,每个在店内消费到一定额度的顾客都可以参与抽奖活动.组织方准备了个盲盒,其中有个盲盒内有奖品.抽奖规则为:抽奖者从这个盲盒中随机抽取1个盲盒,兑奖后组织方会再补回一个相同的盲盒,充分混合后,再由下一位抽奖者抽奖.抽奖者甲先拿起了一个盲盒,在犹豫是否打开时,组织方拿走了一个没有奖品的盲盒,最终甲选择了另外一个盲盒打开,记甲中奖的概率为.抽奖者乙在选盲盒时不小心碰掉了一个盲盒,并且发现摔裂的盲盒内没有奖品,随后乙从剩下的盲盒中选定一个盲盒打开,记乙中奖的概率为,则( )
A. B. C. D. 无法确定与的大小关系
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. 已知,则( )
A. B. C. D.
10. 已知双曲线E与焦点在y轴上的椭圆C的离心率之积为1,点是其公共点,若双曲线E的渐近线方程为,则下列结论正确的是( )
A. 双曲线E的实轴长为2 B. 椭圆C的离心率为
C. 椭圆C的长轴长为 D. 椭圆C与双曲线E的焦距相同
11. 已知是上的单调函数,且,则( )
A.
B. 是奇函数
C.
D. 不等式的解集是
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知,则__________.
13. 已知,若在方向上的投影向量为,则与的夹角为_________.
14. 已知,两点,若直线上存在点,使得,则实数的取值范围为____________.
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. 为了检测AI智能与手工制作同一种产品质量的差异性,现要求用这两种方式分别制作100件产品,产品质量情况统计如下表:
优良品
合格品
合计
AI智能
80
20
100
手工
60
40
100
合计
140
60
200
(1)记AI智能、手工制作的产品中优良品的概率分别为,求的估计值;
(2)根据小概率值的独立性检验,能否认为AI智能与手工制作的产品质量有差异?
附:,.
0.05
0.010
0.001
3.841
6.635
10.828
16. 已知四棱锥,平面,,.
(1)证明:平面平面;
(2)若,求平面与平面夹角的余弦值.
17. 已知,.
(1)证明:为等差数列,并求的通项公式;
(2)令,为的前项之积,求证:.
18. 已知抛物线,焦点为,对于抛物线上一点,记,的最小值为1.
(1)求的方程.
(2)若为坐标原点,直线与的另一个交点为,设直线的斜率分别为,求的值.
(3)将点向上平移个单位长度,得到点,记点到直线的距离为,证明:以为圆心,为半径的圆始终经过定点.
19. 在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,.
(1)求证:;
(2)设边上的中点为D.
(ⅰ)若,,求;
(ⅱ)记,求的最大值.
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