内容正文:
(数学)科试题
注意事项:
1.答题前,考生须将自己的姓名、班级、考场/座位号填写在答题卡指定位置上,并粘贴条形码.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,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,再选涂其它答案标号.
3.回答非选择题时,请使用0.5毫米黑色字迹签字笔将答案写在答题卡各题目的答题区域内,超出答题区域或在草稿纸、本试题卷上书写的答案无效.
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄皱、弄破,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀.
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,只有一个选项是符合题目要求的.
1. 已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】.
2. 命题“,”的否定是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】D
【解析】
【分析】根据全称量词命题的否定定义写出.
【详解】命题“,”为全称量词命题,
其否定为:,.
3. 已知,,且,则( )
A. 4 B. 1 C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题意得,解得,
,.
4. 已知一组数据:4,6,a,10,12的平均数为8,则该组数据的第40百分位数为( )
A. 6 B. 7 C. 8 D. 9
【答案】B
【解析】
【分析】求出,根据第40百分位数定义可得答案.
【详解】由题意可得,解得,
将数据按升序排列可得,
因为为整数,
所以该组数据的第40百分位数为.
5. 已知双曲线的渐近线方程为,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由题意得,则.
6. 若,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据正切和角公式求的值,利用三角恒等变换,将转化为关于的齐次式求解.
【详解】已知,且,代入得: ,
解方程:,整理得,即,
分子分母同除以,得: ,
代入得 .
7. 已知圆柱和圆锥的高均为3,侧面积之比为,底面半径之比为,则圆锥的体积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设圆锥、圆柱的底面半径为,,则圆锥的母线长为,
则圆锥、圆柱的侧面积分别为、,
则,得,则圆锥的体积为.
8. 已知函数的定义域为,为偶函数,为奇函数,则( )
A. 为奇函数 B. 为偶函数
C. 的最小正周期为4 D. 在上单调递增
【答案】B
【解析】
【分析】通过对和的平移换元,结合函数的奇偶性与周期性,转化出自身的对称轴和对称中心,进而推导出其奇偶性与周期性.
【详解】因为为偶函数,所以,
将 替换为,则有①,
因为为奇函数,所以,
将 替换为,则有,
再将 替换为,则有②,
将 替换为,则有③,
结合①③得④,
结合②④得,因此为偶函数,选项A错误,B正确;
因为,结合偶函数,将 替换为得,
则,即2为的周期,选项C错误,
对于D选项,如满足偶函数且周期为2,
但不满足在上单调递增.
二、选择题:本题共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. 若 , ,表示不同的平面,l表示直线,则下列条件能得出的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】ABC
【解析】
【分析】根据面面垂直判定定理,结合立体几何线面、面面的位置关系判定.
【详解】根据面面垂直的判定定理,,,推出,正确.
已知,由线面平行的性质,可得内存在直线满足;
又,因此,结合面面垂直判定可得,正确.
已知,,由面面平行的性质,推出,正确.
若,,则与可以平行,也可以相交,且相交时不一定垂直,无法推出,错误.
10. 将函数的图象上所有点的横坐标缩短为原来的,纵坐标保持不变,再将所得图象向右平移个单位长度,得到函数的图象,则下列结论中正确的是( )
A. 的最小正周期为
B. 在上只有一个零点
C. 在上单调递增
D. 点是图象的一个对称中心
【答案】BD
【解析】
【分析】根据图象变换求得,根据周期公式判断A,求出函数的零点判断B,利用整体法结合正弦函数的性质判断C,利用代入检验法判断D.
【详解】将函数的图象上所有点的横坐标缩短为原来的,纵坐标保持不变,
可以得到,再将所得图象向右平移个单位长度,
可得到函数的图象.
对于A选项,函数的最小正周期为,A选项错误;
对于B选项,,,解得 ,
只有一个零点,B选项正确;
对于C选项,,,而在上不单调,
故在上并不单调,C选项错误;
对于D选项,,D选项正确.
故选:BD.
11. 已知椭圆,,分别是椭圆C的左右焦点,O是坐标原点,P是椭圆C上任意一点,点,则下列结论正确的有( )
A. 的周长为6 B. 的面积为时,
C. 周长的最小值是 D. 面积的最大值为
【答案】ACD
【解析】
【详解】由题意得,,故的周长为,故A正确,
当的面积为时,有,即,故B错误,
周长为,
当三点共线,在之间时的周长最小,此时,
故周长的最小值为,故C正确,
直线的方程为,即,
设与直线平行且与椭圆相切的直线方程为,
联立,得,
则,解得,
当时,直线与椭圆切点到直线的距离最大,即,
故面积的最大值为,故D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 记为等差数列的前n项和,若,,则______.
【答案】70
【解析】
【分析】由等差数列通项公式基本量计算求得首项、公差,即可求解.
【详解】设等差数列的首项为,公差为,通项公式为,
由,得: ①
由,得: ②
联立解得,,
.
13. 设直线与圆交于,两点,若,则实数的值为______.
【答案】
【解析】
【分析】求出圆心、半径,结合,利用点到直线距离公式与勾股定理列方程求解即可.
【详解】可化为,
则圆心,半径为,且,即.
圆心到直线的距离.
由垂径定理得,,即,整理得,
解得,此时满足条件,
实数的值为.
14. 在的方格表中填入1或2,每个方格中恰好填入一个数,若方格表中每行每列的数字之和均为6,则不同的填法种数为______.
【答案】90
【解析】
【分析】先确定每行的结构,再通过列的约束条件,建立方程求解符合条件的行数组合,最后结合排列组合计算总填法数.
【详解】第一行有6种填法,第二行也有6种填法,其中一种填法与第一行完全相同,此时第三行和第四行的数字唯一确定;
如果第二中的数与第一行中的数字完全相反,则第三行有6种填法,第四行由第三行完全确定;
第二行剩下4种填法都是有两个位置与第一行相同,
另外两个位置与第一行相反,此时第三行和第四行有2种填法,故总的填法数为.
四、解答题:本大题共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,角的对边分别为,且.
(1)求角A的大小;
(2)若,,求的面积.
【答案】(1)
(2).
【解析】
【分析】(1)由正弦定理化边为角后,利用两角和的正弦公式、诱导公式变形可得;
(2)由余弦定理求得,再由三角形面积公式计算.
【小问1详解】
因为,所以由正弦定理得,
整理得:,
因为,所以,故,
因为,所以.
【小问2详解】
由余弦定理,得,即,
整理得,又,,
所以,所以,
故的面积为.
16. 袋中装有4个红球和2个黑球,第一次随机取出1个小球,若是红球则放回,否则不放回.
(1)第二次随机取出1个小球,求两次取出的球颜色相同的概率;
(2)第二次随机取出2个小球,记两次取出红球的个数为 ,求 的概率分布列及数学期望.
【答案】(1)
(2)
.
【解析】
【分析】(1)设出事件,根据条件概率以及全概率公式,可得答案;
(2)根据离散性分布列的解题步骤,结合数学期望的计算,可得答案.
【小问1详解】
设{第一次抽取红球},{第二次抽取红球},{第一次抽取黑球},{第二次抽取黑球},
则,,,,
所以两次取出球的颜色相同的概率
.
【小问2详解】
由题意可得随机变量 的可能取值为,
当时,满足的情况有第一次抽取一个红球,第二次抽取两个黑球;第一次抽取一个黑球,第二次抽取一个黑球和一个红球,
则;
当时,满足的情况有第一次抽取一个红球,第二次抽取一个黑球和一个红球;第一次抽取一个黑球,第二次抽取两个红球,
则;
当时,满足的情况有第一次抽取一个红球,第二次抽取两个红球,
则;
可得 的分布列如下:
所以.
17. 如图,四棱锥中,底面ABCD为梯形,,,,.
(1)证明:;
(2)求二面角的正弦值.
【答案】(1)证明:取AD中点M,连PM,CM,,,ABCM为平行四边形,
所以,因为,所以,又,所以,
又,平面PCM,
所以平面PCM,又平面PCM,
所以.
(2).
【解析】
【分析】(1)根据条件线面垂直的判定定理可得平面PCM,进而即得;
(2)取MC中点建系,用空间向量法求两法向量,通过法向量夹角计算公式算二面角余弦值,进而计算正弦值
【小问1详解】
略
【小问2详解】
取MC中点O,连PO,取AB中点N,连ON,因为,M为AD中点,所以,由(1)可知,所以,
又因为,所以,,,
因为平面PCM,所以,又因为平面 ,所以 平面 .
以O为坐标原点,建系如图,
则,,,,
,,,
设平面PAC的一个法向量为,
则,
令,则,,,
设平面PCD的一个法向量为,
则,令 ,则,,
,
设二面角的大小为,则
,
,
所以二面角的正弦值为.
18. 已知函数.
(1)若,判断的单调性;
(2)若有唯一零点,求a的取值范围;
(3)若,且,证明:.
【答案】(1)在上单调递增.
(2).
(3)证明:因为,且,所以,,
令,则,所以,, ,,
所以,
要证,只需证,即证,即证,
即证,
由(1)知单调递增,
所以当时,,
所以.
【解析】
【分析】(1)由导函数的正负确定单调性;
(2),设,然后按,,分类讨论确定的正负得的单调性,并确定零点个数后得出参数范围;
(3)已知式变形为,令,则,把表 表示,得出,再用分析法证明不等式,分析后需引入新函数,利用导数证明.
【小问1详解】
由题意,定义域为,,
所以在上单调递增.
【小问2详解】
定义域为,,
设
①若,则,,在上单调递增.又,有唯一零点,符合题意;
②若,则,,,在上单调递增.又,有唯一零点,符合题意;
③若,令,,,
当,,,单调递增,
当,,,单调递减,
当,,,单调递增.
又,,,
,
设,,
,
由(1)知在上是增函数,
时,,所以,
所以,
所以在单调递增,
,
即,由零点存在定理可知,使得,不合题意.
综上,.
【小问3详解】
略
19. 已知抛物线的焦点为 ,直线与抛物线 交于点,且.
(1)求抛物线E的方程;
(2)过F作两条互相垂直的直线,,这两条直线与抛物线E分别交于点,和,,其中点,在第一象限.
(ⅰ)设 ,分别为, 的中点,H为直线 与直线 的交点,求面积的最小值;
(ⅱ)过F作x轴的垂线,分别交 , 于 ,两点,判断是否存在以为直径的圆与y轴相切?如果存在,求出该圆的方程,如果不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)(ⅰ)2;
(ⅱ)不存在,理由:由题意可知,
又,,所以AC的直线方程可化为:,
又,故可得,
同理可得直线BD的方程为,
又,故,
又,所以可得,
可得,所以可得PQ的中点恒为F,
以PQ为直径的圆与y轴相切等价于,
若,则,所以,
又,所以,故,
整理可得,即,
因为,故,所以.
又,故可得.
代入方程可得,,,
故不存在以PQ为直径的圆与y轴相切.
【解析】
【分析】(1)根据,及抛物线定义求出点横坐标,把点代入抛物线求出参数 .
(2)(i)连接 ,,,取的中点 ,连接,,,由三角形中位线性质得,,转化的面积为四边形的面积,再结合抛物线焦点弦公式和均值不等式求最小值.
(ii)先求出 ,的纵坐标,证明的中点恒为 ,再根据圆与 轴相切的条件列方程,由方程无解得不存在.
【小问1详解】
依题意,设,由抛物线的定义得,解得:,
因为在抛物线上,所以,所以,
解得:,故抛物线E的方程为.
【小问2详解】
抛物线方程为,焦点坐标为,
当的直线斜率为0时,与抛物线只有1个交点,不合要求,
当的斜率不存在时,的斜率为0,此时与抛物线只有1个交点,不合要求,
故设,则,不妨设,
,,,,
由,消去x得,
,,.
(ⅰ)连接 ,,,取的中点 ,连接,,,
又 ,分别为, 的中点,所以,,
所以,,
所以的面积,
故,
又,同理,
所以,
当且仅当 时,等号成立.
所以面积的最小值为2.
(ⅱ)略
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1.答题前,考生须将自己的姓名、班级、考场/座位号填写在答题卡指定位置上,并粘贴条形码.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,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,再选涂其它答案标号.
3.回答非选择题时,请使用0.5毫米黑色字迹签字笔将答案写在答题卡各题目的答题区域内,超出答题区域或在草稿纸、本试题卷上书写的答案无效.
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄皱、弄破,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀.
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,只有一个选项是符合题目要求的.
1. 已知,则( )
A. B. C. D.
2. 命题“,”的否定是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
3. 已知,,且,则( )
A. 4 B. 1 C. D.
4. 已知一组数据:4,6,a,10,12的平均数为8,则该组数据的第40百分位数为( )
A. 6 B. 7 C. 8 D. 9
5. 已知双曲线的渐近线方程为,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
6. 若,则的值为( )
A. B. C. D.
7. 已知圆柱和圆锥的高均为3,侧面积之比为,底面半径之比为,则圆锥的体积为( )
A. B. C. D.
8. 已知函数的定义域为,为偶函数,为奇函数,则( )
A. 为奇函数 B. 为偶函数
C. 的最小正周期为4 D. 在上单调递增
二、选择题:本题共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. 若 , ,表示不同的平面,l表示直线,则下列条件能得出的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
10. 将函数的图象上所有点的横坐标缩短为原来的,纵坐标保持不变,再将所得图象向右平移个单位长度,得到函数的图象,则下列结论中正确的是( )
A. 的最小正周期为
B. 在上只有一个零点
C. 在上单调递增
D. 点是图象的一个对称中心
11. 已知椭圆,,分别是椭圆C的左右焦点,O是坐标原点,P是椭圆C上任意一点,点,则下列结论正确的有( )
A. 的周长为6 B. 的面积为时,
C. 周长的最小值是 D. 面积的最大值为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 记为等差数列的前n项和,若,,则______.
13. 设直线与圆交于,两点,若,则实数的值为______.
14. 在的方格表中填入1或2,每个方格中恰好填入一个数,若方格表中每行每列的数字之和均为6,则不同的填法种数为______.
四、解答题:本大题共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,角的对边分别为,且.
(1)求角A的大小;
(2)若,,求的面积.
16. 袋中装有4个红球和2个黑球,第一次随机取出1个小球,若是红球则放回,否则不放回.
(1)第二次随机取出1个小球,求两次取出的球颜色相同的概率;
(2)第二次随机取出2个小球,记两次取出红球的个数为,求的概率分布列及数学期望.
17. 如图,四棱锥中,底面ABCD为梯形,,,,.
(1)证明:;
(2)求二面角的正弦值.
18. 已知函数.
(1)若,判断的单调性;
(2)若有唯一零点,求a的取值范围;
(3)若,且,证明:.
19. 已知抛物线的焦点为 ,直线与抛物线 交于点,且.
(1)求抛物线E的方程;
(2)过F作两条互相垂直的直线,,这两条直线与抛物线E分别交于点,和,,其中点,在第一象限.
(ⅰ)设 ,分别为, 的中点,H为直线 与直线 的交点,求面积的最小值;
(ⅱ)过F作x轴的垂线,分别交 , 于 ,两点,判断是否存在以为直径的圆与y轴相切?如果存在,求出该圆的方程,如果不存在,说明理由.
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