内容正文:
数学(二)
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. 已知全集,集合满足,则下列关系一定正确的是( )
A. B.
C. D.
2. 已知复数满足,的共轭复数为,则( )
A. B. C. 4 D. 8
3. 高一某班有人,老师对一次数学测试进行了统计分析.由于小亮没有参加本次集体测试,因此计算其他人的平均分为分,方差.后来小亮进行了补考,成绩为分,关于该班成绩,下列说法正确的是( )
A. 平均分不变,方差变大 B. 平均分不变,方差变小
C. 平均分和方差都不变 D. 平均分和方差都改变
4. 在中,为边的中点,,则( )
A. B.
C. D.
5. 已知公差不为 的等差数列 的前 项和为 , ,且 ,则( )
A. B. C. D.
6. 已知函数,若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
7. 已知 、 是双曲线 的左右焦点,点 是其渐近线在第一象限内的一点,直线 与 轴相交于点 , 是正三角形,则该双曲线的渐近线方程是 ( )
A. B. C. D.
8. 已知,,,则( )
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. 某校团委对“学生性别和是否喜欢运动的关联性”进行了一次调查,其中被调查的男、女生人数相同,男生中喜欢运动的人数占男生人数的,女生中喜欢运动的人数占女生人数的,若有的把握,但没有的把握认为“学生性别和是否喜欢运动有关”,则被调查的男生人数可能为( )
附:,其中.
0.1
0.05
0.01
0.005
0.001
2.706
3.841
6.635
7.879
10.828
A. 25 B. 45 C. 60 D. 75
10. 如图,平面图形由等腰直角和直角组成,,分别是边和的中点,现将沿翻折,则下列结论中正确的是( )
A.
B. 若平面平面,则
C.
D. 已知点均在球的表面上,当三棱锥的体积最大时,球的半径为
11. 设是函数的三个零点,则( )
A.
B.
C. 若成等差数列,则成等比数列
D. 若成等差数列,则
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知,且,则__________.
13. 已知随机变量,若,则______.
14. 已知分别是椭圆的左、右焦点,是上异于左、右顶点的动点,记内切圆的面积为外接圆的面积为,若的最小值为4,则的离心率为__________.
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. 在中,角所对边分别为,且满足.
(1)求角的大小;
(2)若,求的面积的最大值.
16. 如图,在三棱锥中,是边长为2的等边三角形,.
(1)证明:平面平面.
(2)求点到平面的距离.
(3)求平面和平面夹角的余弦值.
17. 已知函数.
(1)若,求曲线在点处的切线方程.
(2)若在区间上单调递减,求的取值范围.
(3)若,且存在两个极值点,证明:.
18. 已知抛物线,过抛物线上一点作两条直线分别交抛物线于两点,直线的斜率分别为,且.
(1)求抛物线的方程.
(2)证明:直线过定点.
(3)记直线经过的定点为为直线上一点(异于点),且满足,证明点在某定直线上,并求出该定直线的方程.
19. 某研究机构开发了一款智能机器人,该机器人通过交替学习不同技能Y,S,W来提升综合能力.初始时,机器人选择学习技能Y,且每次学习Y后会等可能地选择学习S或W;每次学习S后,有0.25的概率继续学习Y,0.75的概率学习W;每次学习W后,有0.25的概率继续学习Y,0.75的概率学习S.设,,分别表示第n次学习后接着学习技能Y,S,W的概率.
(1)若机器人仅进行三次学习,求学习技能Y次数的分布列及其数学期望;
(2)求及其最大值;
(3)已知,,
若数列的前项和为,证明:.
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数学(二)
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. 已知全集,集合满足,则下列关系一定正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由可知,再根据集合的关系及交集和补集的运算,结合文恩图依次判断选项.
【详解】由可知,故AB错误;
如图,
对于C选项,,正确;
对于D选项,,错误.
故选:C
2. 已知复数满足,的共轭复数为,则( )
A. B. C. 4 D. 8
【答案】D
【解析】
【分析】根据复数除法运算求出,然后求解即可.
【详解】由,可得,则,
所以.
3. 高一某班有人,老师对一次数学测试进行了统计分析.由于小亮没有参加本次集体测试,因此计算其他人的平均分为分,方差.后来小亮进行了补考,成绩为分,关于该班成绩,下列说法正确的是( )
A. 平均分不变,方差变大 B. 平均分不变,方差变小
C. 平均分和方差都不变 D. 平均分和方差都改变
【答案】B
【解析】
【分析】根据平均数、方差的定义即可解答.
【详解】∵小亮的成绩和其他人的平均数相同,都是分,
∴该班人的测试成绩的平均分为分,
该班人的方差,即方差变小.
故选:B.
4. 在中,为边的中点,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】因为为边的中点,,
所以.
5. 已知公差不为 的等差数列 的前 项和为 , ,且 ,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由已知条件得到和的关系,再将用表示,则可得结果.
【详解】由可得,即.
则,
所以,则C正确.
故选:C.
6. 已知函数,若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用复合函数单调性,结合对数函数单调性确定分段函数单增,再利用函数的单调性解不等式.
【详解】根据复合函数的单调性可知函数在上单调递增.
当时,,则,
易知在上单调递增,
而函数在处连续,故在上单调递增,
由,得,解得,
故实数的取值范围是.
7. 已知 、 是双曲线 的左右焦点,点 是其渐近线在第一象限内的一点,直线 与 轴相交于点 , 是正三角形,则该双曲线的渐近线方程是 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据是正三角形及双曲线的对称性可得,从而可求,故可得正确的选项.
【详解】双曲线的焦点在轴上,
左右焦点为,(其中,),
因为,故,
由双曲线的对称性可得,故,
故,故,而在第一象限的渐近线上,故,
而,故,故,
因此最终渐近线方程为:.
故选:B.
8. 已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据的数字特征分别构造函数、,利用导数可求得单调性,由和可确定的大小关系.
【详解】令,则,
在上单调递增,,
即,,又,,即;
令,则,
令,则,在上单调递减,
,在上单调递减,
,即,;
综上所述:.
故选:C.
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. 某校团委对“学生性别和是否喜欢运动的关联性”进行了一次调查,其中被调查的男、女生人数相同,男生中喜欢运动的人数占男生人数的,女生中喜欢运动的人数占女生人数的,若有的把握,但没有的把握认为“学生性别和是否喜欢运动有关”,则被调查的男生人数可能为( )
附:,其中.
0.1
0.05
0.01
0.005
0.001
2.706
3.841
6.635
7.879
10.828
A. 25 B. 45 C. 60 D. 75
【答案】BC
【解析】
【详解】设男生人数为,则女生人数也为,列出列联表如表所示:
性别
是否喜欢运动
合计
喜欢
不喜欢
男生
女生
合计
由题意得,解得,
故A,D错误,B,C正确.
10. 如图,平面图形由等腰直角和直角组成,,分别是边和的中点,现将沿翻折,则下列结论中正确的是( )
A.
B. 若平面平面,则
C.
D. 已知点均在球的表面上,当三棱锥的体积最大时,球的半径为
【答案】BC
【解析】
【分析】应用边长关系计算判断A,应用面面垂直性质定理计算判断B,应用线面垂直判定定理判断C,应用三棱锥体积公式结合线面垂直得出平面,再应用外接球性质列式计算求解判断D.
【详解】对于A,由题可知,在等腰直角中,,故A错误;
对于B,由题可知,是的中点,,
若平面平面,又平面平面平面,所以平面,
又平面,所以,又因为,
所以,所以,故B正确;
对于C,因为为边的中点,,所以,
又是边的中点,所以,由,可得.
因为,平面,所以平面,又平面,所以,故C正确;
对于D,当三棱锥的体积最大时,平面平面,由B可知,平面.
又是以为斜边的直角三角形,所以球心在过点且与平面垂直的直线上,
设球心到点的距离为,球半径为,
则,即,解得,所以球的半径为1,故D错误.
11. 设是函数的三个零点,则( )
A.
B.
C. 若成等差数列,则成等比数列
D. 若成等差数列,则
【答案】ACD
【解析】
【分析】数形结合,可判断A的真假;根据零点个数,求参数的取值范围,可判断B的真假;根据等差、等比数列的概念可判断C的真假;根据C的结论,进一步计算可判断D的真假.
【详解】当时,,显然不符合题意;
当时,分别画出与的图像,如图所示:
显然有一个小于0的零点,有2个大于0的零点,所以A选项正确;
令,可得,设,则,
当时,,所以在上单调递减,
当时,,所以在上单调递减,
所以的最小值为,
要使得有两个大于0的零点,则,故B选项错误;
由题意,所以,
由于成等差数列,所以,所以,
所以,所以成等比数列,C选项正确;
由,得,所以,
由于,解得,
又 ,则 ,故 ,
则 ,又 故舍去,
因为,所以,故D选项正确.
故选:ACD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知,且,则__________.
【答案】
【解析】
【详解】由结合诱导公式,得,又,所以,
则.
13. 已知随机变量,若,则______.
【答案】
【解析】
【分析】根据正态分布的性质,求得,结合,故,即可求解.
【详解】由正态分布的性质,可得,
因为,所以,
解得,
又由随机变量,根据正态分布曲线的对称性,可得.
故答案为:.
14. 已知分别是椭圆的左、右焦点,是上异于左、右顶点的动点,记内切圆的面积为外接圆的面积为,若的最小值为4,则的离心率为__________.
【答案】##0.5
【解析】
【分析】先求出焦点三角形面积,利用等面积法表示出内切圆半径,再根据正弦定理表示出外接圆半径,根据题意列出等式,求出当取得最小值时,,结合椭圆性质即可求出离心率.
【详解】如图,设,,
由椭圆定义可知,在中,由余弦定理得
则,
所以
又的周长为,
则内切圆的半径,
又在中,由正弦定理可知即为外接圆的半径,
故,则
由椭圆的对称性可知,当点为短轴端点时,取得最大值,
此时取得最小值,最小值为
又的最小值为4,则的最小值为2,即,
即,化简可得,
等式左右两边同时除以,可得,即,
由椭圆离心率,得.
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. 在中,角所对边分别为,且满足.
(1)求角的大小;
(2)若,求的面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)运用正弦定理、和角的正弦公式以及诱导公式,即可得解;
(2)运用余弦定理,再结合基本不等式即可得解.
【小问1详解】
由正弦定理可知,,
交叉相乘后可整理得,
即,,,
又因为在中,,因此可得,即.
【小问2详解】
由余弦定理可得,,即,
又因为,当且仅当时,等号成立,
因此,故,
即的面积的最大值为.
16. 如图,在三棱锥中,是边长为2的等边三角形,.
(1)证明:平面平面.
(2)求点到平面的距离.
(3)求平面和平面夹角的余弦值.
【答案】(1)证明:如图,取中点,连接,
因为是边长为2的等边三角形,为中点,
所以,且.
又因为为中点,
所以,且.
因为,所以,
所以.
又平面,
所以平面,
又因为平面,
所以平面平面.
(2)
(3)
【解析】
【分析】取中点,连接PO,CO,根据等边及等腰三角形的性质,可证,,根据勾股定理,可求得PO,CO的长,根据AC的长,结合勾股定理,可证,根据线面垂直的判定定理,可证平面,根据面面垂直的判定定理,即可得证.
(2)如图建系,求得各点坐标和各个所需向量坐标,可求得平面的法向量,根据点到平面距离的向量求法,代入数据,即可得答案.
(3)求出平面PBC的法向量,根据二面角的向量求法,可求得二面角的余弦值,根据同角三角函数的关系,即可得答案.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由(1)得两两互相垂直,
故以为坐标原点,所在直线分别为轴,建立如图所示的空间直角坐标系,
则,
所以,
设平面的法向量为,
则,即,
令,则,
故平面的一个法向量为,
所以点到平面的距离.
【小问3详解】
由(2)可知,,
设平面的法向量为,
所以,即,
令,则,
故平面的一个法向量为,
由(2)知平面PAC的一个法向量为,),
所以,
故平面和平面夹角的余弦值为.
17. 已知函数.
(1)若,求曲线在点处的切线方程.
(2)若在区间上单调递减,求的取值范围.
(3)若,且存在两个极值点,证明:.
【答案】(1)
(2)
(3)
证明:,
因为存在两个极值点,所以
满足,即,
不妨设,则.
又
则要证,
即证,
又,则,
即证,即证.
设函数,
则,
所以在上单调递减,又,则,
所以,
即得证.
【解析】
【分析】(1)利用导数的几何意义即可求得切线方程;
(2)根据单调性可知在上恒成立,利用分离变量法可得,进而结合对勾函数求解即可;
(3)设,则.,将所证不等式转化为.,令,利用导数可求得,由此可证得结论.
【小问1详解】
由题意得,,
而,则,
故曲线在点处的切线方程为.
【小问2详解】
,
又在区间上单调递减,
所以在上恒成立,
即在上恒成立,
即在上恒成立,
因为函数在上单调递增,
所以,所以,
故的取值范围是.
【小问3详解】
略
18. 已知抛物线,过抛物线上一点作两条直线分别交抛物线于两点,直线的斜率分别为,且.
(1)求抛物线的方程.
(2)证明:直线过定点.
(3)记直线经过的定点为为直线上一点(异于点),且满足,证明点在某定直线上,并求出该定直线的方程.
【答案】(1)
(2)
由(1)可知点的坐标,设,
则.
由,得,所以,
.
.所以直线的方程为,
即,整理得.
又,
从而直线的方程为,化简得,
因此直线过定点.
(3)
由(2)知,设,易知直线的斜率不为0,
设直线的方程为.由消去.
得.则.
因为.所以.
即,
当时,,化简得,
与直线的斜率不为0矛盾,不合题意;
当时,化简得,
.
即.又.
可得,所以,即,
所以点在直线上.
【解析】
【分析】(1)将点的坐标代入抛物线方程得出,进而得出抛物线;
(2)设, 求出直线的方程为,结合,化简计算可得 ,即可得到结论.
(3)由(2)知,,设,设直线的方程为.代入抛物线联立方程组,将转化为,化简计算可得到结论.
【小问1详解】
将点的坐标代入抛物线的方程可得,解得(舍去)或,故抛物线的方程为.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
略
19. 某研究机构开发了一款智能机器人,该机器人通过交替学习不同技能Y,S,W来提升综合能力.初始时,机器人选择学习技能Y,且每次学习Y后会等可能地选择学习S或W;每次学习S后,有0.25的概率继续学习Y,0.75的概率学习W;每次学习W后,有0.25的概率继续学习Y,0.75的概率学习S.设,,分别表示第n次学习后接着学习技能Y,S,W的概率.
(1)若机器人仅进行三次学习,求学习技能Y次数的分布列及其数学期望;
(2)求及其最大值;
(3)已知,,
若数列的前项和为,证明:.
【答案】(1)故的分布列为:
1
2
故; (2),最大值为,
(3),
,
当,,
,
所以
,由于,
所以
【解析】
【分析】(1)根据相互独立事件的乘法公式,求解概率,即可列出分布列求解,
(2)根据为等比数列,即可得通项,根据数列的单调性即可求解,
(3)根据,利用放缩法得,利用基本不等式可得,由等差求和即可求解.
【小问1详解】
设三次学习中学习技能Y次数为,则的取值可以为1,2,
第一次学,第二次学,第三次学,则,
第一次学,第二次学,第三次学,则,
故,
第一次学,第二次学,第三次学,则,
第一次学,第二次学,第三次学,则,
故,
故的分布列为:
1
2
故
【小问2详解】
已知,
设,又,
所以
因此为等比数列,且公比为,首项为,
故,故,
要使得最大,则为偶数,此时,
此时单调递减,故当时,取到最大值
【小问3详解】
略
【点睛】方法点睛:递推关系式转化的常见形式
(1)转化为常数,则数列是等差数列.
(2)转化为常数,则数列是等差数列.
(3)转化为常数,则数列是等差数列.
(4)转化为常数,则数列是等差数列.
(5)转化为常数,则数列是等差数列.
(6)转化为常数,则数列是等差数列.
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
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