内容正文:
数学
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. 样本数据的分位数为( )
A. 19 B. 20 C. 21 D. 22
2. 已知集合,则( )
A. B. C. D.
3. 在等比数列中,若,则( )
A. 3 B. C. 9 D. 27
4. 已知圆上的点到直线的距离为1,则满足条件的点的个数为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
5. 已知双曲线的左、右焦点分别为,过的直线与双曲线的左、右两支分别交于两点.若,且,则该双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
6. 心理学家有时使用函数来测定在时间(分钟)能够记忆的量,其中表示需要记忆的量,表示记忆率.假设一个学生有300个单词要记忆,心理学家测定在6分钟时该学生记忆了30个单词,则该学生记忆57个单词大约需要( )
A. 30分钟 B. 24分钟 C. 18分钟 D. 12分钟
7. 已知正三棱柱的所有顶点都在球的表面上,且球的表面积为,则该三棱柱的侧面积的最大值为( )
A. B. C. D.
8. 已知函数及其导函数的定义域均为,且满足,则( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
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. 设为复数,则下列说法正确的是( )
A. 若,则是实数
B.
C. 若,则
D. 若,则
10. 已知函数,则( )
A. 的极大值点为-1
B. 恰有三个零点
C. 当时,
D. 若在区间上有最大值,则的取值范围为
11. 已知是抛物线上不同的两点,是坐标原点,且,过点分别作抛物线的准线的垂线,垂足分别为,则( )
A. 存在点,使得为直角三角形
B.
C. 的面积的最小值为16
D. 点到直线的距离不大于4
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知向量满足,若,则与的夹角为__________.
13. 已知函数,如图,是直线与曲线的两个交点,且,若在区间上的值域是,则的取值范围是__________.
14. 现有一盒子里装有编号分别为的八个大小、质地完全相同的小球,甲、乙、丙三人依次有放回地从盒子里各随机抽取一球(每个球被抽取的可能性相同),记录被抽取的球的编号分别为,则满足的情况的种数为__________.
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. 在中,内角的对边分别为,且.
(1)求的值;
(2)若,求外接圆的面积.
16. 如图,已知四棱锥的底面是正方形,,点分别为棱的中点.
(1)求证:平面;
(2)若平面平面,求平面与平面夹角的正弦值.
17. 为了缓解学生的学习压力,某班级组织了一次趣味知识竞赛,经过初赛、复赛,甲、乙两个代表队(每队3人)进入了决赛.决赛规定每人回答一个问题,答对者为本队赢得10分,答错者得0分.假设甲队中3人答对的概率分别为,乙队中每人答对的概率均为,且各人回答正确与否相互之间没有影响.
(1)记随机变量表示甲队的总得分,求的分布列和数学期望;
(2)在甲、乙两队总得分之和等于30分的条件下,求甲队得分比乙队得分高的概率.
18. 已知椭圆的左、右焦点分别为,且,点是上异于顶点的一点,当时,的面积为.
(1)求的方程;
(2)若直线与交于另外一点,且,求直线的斜率;
(3)上两个不同的动点满足与的倾斜角互补,过点且垂直于轴的直线与的另一个交点为,记线段的中点为为坐标原点,求证:三点共线.
19. 已知函数.
(1)若,求的图象在处的切线方程;
(2)若对任意的恒成立,求的取值范围;
(3)已知函数,若在区间上的最小值为,令.
(i)若对任意的,都有,求的取值范围;
(ii)求证:.
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
数学
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. 样本数据的分位数为( )
A. 19 B. 20 C. 21 D. 22
【答案】C
【解析】
【详解】由小到大排列为,一共有8个数据,
因为,所以分位数为.
2. 已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可得:,
又集合,所以.
3. 在等比数列中,若,则( )
A. 3 B. C. 9 D. 27
【答案】A
【解析】
【详解】设等比数列的公比为,
由题意可得:,可得,
所以.
4. 已知圆上的点到直线的距离为1,则满足条件的点的个数为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】D
【解析】
【详解】圆的圆心为,半径为,
圆心到直线的距离,
又因为圆的半径为,则劣弧的中点到直线的距离为,
故到直线的距离为1的点共有4个.
5. 已知双曲线的左、右焦点分别为,过的直线与双曲线的左、右两支分别交于两点.若,且,则该双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】因为在双曲线的左、右支上,所以,
所以,即,又 ,所以,即,
所以该双曲线的离心率.
6. 心理学家有时使用函数来测定在时间(分钟)能够记忆的量,其中表示需要记忆的量,表示记忆率.假设一个学生有300个单词要记忆,心理学家测定在6分钟时该学生记忆了30个单词,则该学生记忆57个单词大约需要( )
A. 30分钟 B. 24分钟 C. 18分钟 D. 12分钟
【答案】D
【解析】
【详解】当时,,将这些值代入函数中,
可得,所以,解得,
所以,即,所以,解得,
即该学生记忆57个单词大约需要12分钟.
7. 已知正三棱柱的所有顶点都在球的表面上,且球的表面积为,则该三棱柱的侧面积的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】记三棱柱上、下底面中心分别为,则的中点为,
设球的半径为,则,
所以,所以,
所以,解得,当且仅当,
即时,等号成立,所以该三棱柱的侧面积,
即三棱柱的侧面积的最大值为.
8. 已知函数及其导函数的定义域均为,且满足,则( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
【答案】C
【解析】
【分析】利用导数可得,结合已知可得是周期为4的周期函数,计算即可求解.
【详解】因为,所以,令,得,
因为,则,
所以,
所以,即是周期为4的周期函数,
所以.
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. 设为复数,则下列说法正确的是( )
A. 若,则是实数
B.
C. 若,则
D. 若,则
【答案】AB
【解析】
【详解】设,若,则,
对于A,,故A正确;
对于B,,
则,故B正确;
对于C,若取,显然满足,但,故C错误;
对于D,若取,则,而,,故D错误.
10. 已知函数,则( )
A. 的极大值点为-1
B. 恰有三个零点
C. 当时,
D. 若在区间上有最大值,则的取值范围为
【答案】ACD
【解析】
【详解】由题意知,当时,;当或时,,所以在上单调递增,在上单调递减,所以的极大值点为,故A正确;
令,解得或,所以恰有两个零点,故B错误;
因为,则,且,可得,因为函数在上单调递减,所以,故C正确;
因为,若在区间上有最大值,则
解得,故D正确.
11. 已知是抛物线上不同的两点,是坐标原点,且,过点分别作抛物线的准线的垂线,垂足分别为,则( )
A. 存在点,使得为直角三角形
B.
C. 的面积的最小值为16
D. 点到直线的距离不大于4
【答案】BCD
【解析】
【分析】设,计算可得可判断A;由已知计算可得,利用向量的数量积的坐标运算判断B;计算可得的面积为,结合基本不等式可判断C;设直线的方程为,联立方程组,利用根与系数的关系,结合点到直线的距离可求得点到直线的距离的范围可判断D.
【详解】设,易得点,
所以,即不为直角,所以不可能为直角三角形,故A错误;
因为,所以,即,
解得(舍)或,故B正确;
,所以的面积是
,
当且仅当,即时,等号成立,故C正确;
设直线的方程为,由,
得,所以,所以,
解得,则原点到直线的距离,当时,等号成立,
即到直线的距离不大于4,故D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知向量满足,若,则与的夹角为__________.
【答案】
【解析】
【详解】
,
,
,又,所以.
13. 已知函数,如图,是直线与曲线的两个交点,且,若在区间上的值域是,则的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
【分析】由可得,代入化简可得,令,结合可得,再利用余弦函数性质列不等式计算求解.
【详解】根据可得,故,
故,
令,故或,
结合图象可知,
因此,故,即.
当时,,
又在区间上的值域是,
所以,解得,
即的取值范围是.
14. 现有一盒子里装有编号分别为的八个大小、质地完全相同的小球,甲、乙、丙三人依次有放回地从盒子里各随机抽取一球(每个球被抽取的可能性相同),记录被抽取的球的编号分别为,则满足的情况的种数为__________.
【答案】96
【解析】
【分析】由题意得到,再设,得到,还有一个数,通过讨论的取值结合排列数,求解即可.
【详解】由,得,
则,
不妨设,则,还有一个数为,
显然,
对于任意取值,都有如下情况:
当时,三个数为,对应,,有种方法;
当时,三个数为,对应,有种方法;
当时,三个数为,对应,有种方法;
当时,三个数为,对应,有种方法;
当时,三个数为,对应,有种方法.
所以一共有种.
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,内角的对边分别为,且.
(1)求的值;
(2)若,求外接圆的面积.
【答案】(1)
(2).
【解析】
【分析】(1)由正弦定理可得,结合余弦定理可得,利用正弦定理,结合三角恒等变换可求值;
(2)利用已知,结合(1)求得,进而利用正弦定理可求得外接圆的面积.
【小问1详解】
因为,由正弦定理得,
由余弦定理得,
所以,由正弦定理得,
因为,所以,
所以,故.
【小问2详解】
因为,又,
所以,
所以,
记外接圆的半径为,所以,解得,
所以外接圆的面积.
16. 如图,已知四棱锥的底面是正方形,,点分别为棱的中点.
(1)求证:平面;
(2)若平面平面,求平面与平面夹角的正弦值.
【答案】(1)证明:
连接,交于点,连接,交于点,连接,如图所示.
因为点分别为棱的中点,所以是的重心,所以,
因为底面是正方形,所以,所以,
所以,所以,
又平面平面,所以平面.
(2).
【解析】
【分析】(1)连接,交于点,连接,交于点,求证,利用线面平行的判定定理求证;
(2)利用面面垂直的性质定理求证平面,再以为坐标原点建系,利用向量法计算夹角即可.
【小问1详解】
略;
【小问2详解】
因为平面平面,平面平面平面,
所以平面,
又平面,所以,
又,以为坐标原点,所在直线分别为轴,轴,轴,建立空间直角坐标系,
则,.
可得.
易知平面的一个法向量为.
设平面的一个法向量为,则,
令,则,可得.
设平面与平面的夹角为,
则,可得,
所以平面与平面夹角的正弦值为.
17. 为了缓解学生的学习压力,某班级组织了一次趣味知识竞赛,经过初赛、复赛,甲、乙两个代表队(每队3人)进入了决赛.决赛规定每人回答一个问题,答对者为本队赢得10分,答错者得0分.假设甲队中3人答对的概率分别为,乙队中每人答对的概率均为,且各人回答正确与否相互之间没有影响.
(1)记随机变量表示甲队的总得分,求的分布列和数学期望;
(2)在甲、乙两队总得分之和等于30分的条件下,求甲队得分比乙队得分高的概率.
【答案】(1)
0
10
20
30
.
(2).
【解析】
【分析】(1)由题意知的所有可能取值为0,10,20,30,求得相应的概率,列出分布列,利用期望的公式,即可求解;
(2)记“甲、乙两队总得分之和等于30分”为事件,“甲队得分比乙队得分高”为事件,利用条件概率公式求解即可.
【小问1详解】
题意知的所有可能取值为,
所以,
,
,
,
所以的分布列为:
0
10
20
30
所以.
【小问2详解】
记“甲、乙两队总得分之和等于30分”为事件,“甲队得分比乙队得分高”为事件,
所以,
,
所以,
即在甲、乙两队总得分之和等于30分的条件下,甲队得分比乙队得分高的概率为.
18. 已知椭圆的左、右焦点分别为,且,点是上异于顶点的一点,当时,的面积为.
(1)求的方程;
(2)若直线与交于另外一点,且,求直线的斜率;
(3)上两个不同的动点满足与的倾斜角互补,过点且垂直于轴的直线与的另一个交点为,记线段的中点为为坐标原点,求证:三点共线.
【答案】(1)
(2)或.
(3)
设,
由题意可知,,且,,
因为,所以两式相减可得,
所以,
所以,而,
所以.
设直线的方程为,则直线的方程为,
由,得,
整理得,①
因为是方程①的一个实根,所以,②
由得,
整理得,③
因为是方程③的一个实根,所以,④
②-④可得,⑤
②+④可得,
所以,
将⑤⑥代入⑦式可得,⑧
因为,所以⑨,将⑨代入⑧式中可得,
又因为,所以,所以,即三点共线.
AI
【解析】
【分析】(1)利用已知可求得,进而可求得的方程;
(2)利用已知可得,根据,,可求得直线的斜率;
(3)设,利用点差法可得,设直线的方程为,联立方程组,根据根与系数的关系计算可得,可证结论.
【小问1详解】
当时,的面积,解得,又,即,所以,解得,
所以,
所以的方程为.
【小问2详解】
易得,设,又,所以,
所以,所以,又,
解得或,
当时,直线的斜率为;
当时,直线的斜率为.
综上,直线的斜率为或.
【小问3详解】
略
19. 已知函数.
(1)若,求的图象在处的切线方程;
(2)若对任意的恒成立,求的取值范围;
(3)已知函数,若在区间上的最小值为,令.
(i)若对任意的,都有,求的取值范围;
(ii)求证:.
【答案】(1)
(2)
(3)(i);
(ii)由(2)知,当时,,当且仅当时等号成立,
所以当时,,即,
所以
,即.
【解析】
【分析】(1)利用导数的几何意义,可求得函数在处的切线方程;
(2)求导得,令,再次求导,可得在上单调递增,进而分和两种情况分类讨论可求得的取值范围;
(3)由题意得在区间上单调递减,,(i)根据题意得,进而分离变量,可求得的取值范围;(ii)由(2)的结论,令,可得,进而可证不等式成立.
【小问1详解】
若,则,所以,
所以,所以的图像在处的切线方程为,
即.
【小问2详解】
由题意知,令,所以,
所以即在上单调递增,
当,即时,,
所以在上单调递增,所以,符合题意;
当,即时,,
所以,使得,当时,,
所以在上单调递减,所以,不符合题意.
综上,的取值范围是.
【小问3详解】
由题意知在上恒成立,
所以在区间上单调递减,所以,
所以.
(i)若对任意的,都有,即,
所以
又,所以,即的取值范围是.
(ii)略
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$