内容正文:
数学试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚.
2.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,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.在试题卷上作答无效.
3.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.满分150分,考试用时120分钟.
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 已知命题:,,则命题的否定为( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】A
【解析】
【详解】存在量词命题“,”的否定是全称量词命题“,”,
所以命题的否定为,.
2. 设复数,若的实部与虚部相等,则实数的值为( )
A. B. C. 1 D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题设有,即.
3. 在下列各组向量中,可以作为基底的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】D
【解析】
【分析】根据向量的共线与否,即可结合选项逐一求解.
【详解】选项A,是零向量,零向量与任意向量共线,不能作为基底;
B,,两向量共线,不能作为基底;
C,,两向量共线,不能作为基底;
D、,两向量不共线,可以作为基底.
4. 函数是上的严格减函数,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】分段函数是上的减函数,需要保证在各个区间段是减函数,并且满足在分段点处,断点左边在断点处的函数值要不小于右支函数在断点处的极限值.
【详解】因为是上的严格减函数,故
当时,必须严格单调递减,故,解得;
当时,,因为,故单调递减;
分段点为,,当时,,
故,解得;
综上,实数的取值范围是.
5. 若数据的标准差为,则数据的标准差为( )
A. 3 B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】已知数据的标准差为,
由标准差的性质可知,的标准差为.
6. 太空舱储液罐从早期的金属贮箱逐渐发展成不锈钢复用贮箱,从铝合金到碳纤维复合材料,实现减重30%~50%.太空舱储液罐由一个圆柱和两个半球构成(如图所示),已知圆柱的高是底面外圈半径的8倍,若球外圈半径为4m,内部容积为,则它使用材料的体积(近似为3)为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据题意,,
所以.
7. 若直线与双曲线有且只有一个公共点,那么双曲线的离心率为( )
A. B. 或 C. 或 D.
【答案】B
【解析】
【详解】由可得,故,
当,则,方程只有一个实数解,满足题设要求,
此时双曲线方程为,,;
当时,,此时,
此时双曲线方程为,,.
8. 已知函数在上的导函数为,在上单调递增,为奇函数,若,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用导函数的中心对称性可得原函数的轴对称性,再结合指对数运算,进行估值可得,最后利用单调性即可作出判断.
【详解】由指数式化对数得:,
,
,
所以可得大小关系:,
已知:在上单调递增,且是奇函数,
由奇函数性质可得:,
即关于中心对称,则,
又因为单调递增:所以当时,,则在区间单调递减;
当时,,在区间单调递增;
即在处取得最小值,
再由导函数关于中心对称,可得原函数关于直线对称,
所以自变量距离越远,越大,
因为,,
所以,即
因此函数值大小为:.
二、多项选择题(本大题共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. 已知数列的前项和,则( )
A. B. 数列是等差数列
C. 的最小值为 D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】由,可判定A正确;根据与的关系式,求得,结合等差数列的定义,可判定B正确;由得到,当时,,求得的最小值为,可判定C错误;由选项C的分析,结合等差数列的求和公式,可判定D正确.
【详解】对于A,因为数列的前项和,
当时,可得,所以A正确;
对于B,当时,,
其中,适合上式,所以数列的通项公式为,
又因为,
所以数列是首项为,公差为的等差数列,所以B正确;
对于C,由,令,即,解得,
所以数列满足:,,当且时,,
所以的最小值为,所以C错误;
对于D,由选项C的分析知:,,当且时,,
可得,所以D正确.
10. 已知函数,则( )
A. 函数的最小正周期为 B. 函数的最大值为2
C. 函数关于对称 D. 函数在区间上单调递增
【答案】ABD
【解析】
【分析】化简得函数,即可得周期和最值,将代入函数判断C;由于,根据余弦函数的单调性判断D.
【详解】函数
,
所以函数的最小正周期为,最大值为,A、B正确;
当时,,
不是最值,C错误;
当时,,
因为余弦函数在上单调递增,D正确.
11. 设函数,则( )
A. 是奇函数 B. 当时,的最小值为
C. 当时,在区间上单调递增 D. 当时,
【答案】BCD
【解析】
【分析】对于A,利用奇函数的定义判断即可;对于B,求导,分析函数的单调性,进而求解判断即可;对于C,求导,利用导数的正负即可判断;对于D,分、结合导数分析判断即可.
【详解】对于A,函数,,
则,故不是奇函数,故A错误;
对于B,当时,,则,
令,得,令,得,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
则,故B正确;
对于C,当时,,则,
当时,,
则在区间上单调递增,故C正确;
对于D,由,,
当时,由,得,,则;
当时,由,
设,,则,
由,得,,
所以,则函数在上单调递增,
所以,则函数在上单调递增,
所以.
综上所述,当时,,故D正确.
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 椭圆的长轴长为________.
【答案】
【解析】
【分析】直接根据椭圆方程可得长轴长.
【详解】由椭圆,得,即,所以长轴长.
故答案为:.
13. 若角α的顶点为坐标原点,始边与x轴的非负半轴重合,终边过点,则________.
【答案】##
【解析】
【分析】利用任意角三角函数的定义得出角的正切值和余弦值,再结合二倍角的余弦公式即可求解.
【详解】由三角函数的定义得,
则,
所以.
14. 盒子中有2个红球,5个黑球,每次随机地从中取出一个球,观察其颜色后放回,并放入3个同色球,则前三次取出球的颜色不完全相同的概率为________.
【答案】
【解析】
【详解】由"前三次取出球的颜色不完全相同"的对立事件是"三次取出的球全为红球或全为黑球",因此(不完全相同)(三次全红)(三次全黑);
每次取球后增加3个同色球,总球数逐次加3个,
所以(三次全红) ,
(三次全黑),
则所求概率为:.
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
15. 已知在中,角所对的边分别为为的角平分线,,,且.
(1)求角A;
(2)求的面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)先根据正弦定理边化角,再求解;
(2)根据角平分线性质定理和余弦定理求出,再利用三角形面积公式求解.
【小问1详解】
因为,所以,
因为,所以,所以,
因为,所以;
【小问2详解】
因为AD为的角平分线,所以,
所以,
又,所以,
所以
16. 如图,在四棱锥中,,,,,,.
(1)求证:平面;
(2)若,求直线BD与直线MC所成角的余弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)在中,得到,证得,再由,利用线面垂直的判定定理,即可证得平面.
(2)以为坐标原点,建立空间直角坐标系,设点,由,求得,再由,结合向量的夹角公式,即可求解.
【小问1详解】
证明:在中,因为,
可得,所以,
因为,且,平面,
所以平面.
【小问2详解】
解:在中,因为,
可得,所以,
由(1)知:平面,平面,所以,
以为原点,以所在直线分别为轴,建立空间直角坐标系,
如图所示,则,可得,
设,可得,
因为,可得,
可得,解得,即,所以,
又由,可得
设异面直线与所成的角为,
可得.
17. 已知函数.
(1)若函数在点处的切线斜率为2,求实数a的值;
(2)讨论的单调性.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【解析】
【分析】(1)根据导数的几何意义,函数在某点处的切线斜率等于该点处的导数值,因此先对函数 求导,再将 代入导函数,结合已知切线斜率列出方程,进而求解 的值;
(2)先求出函数 的定义域和导函数 ,然后根据判别式 的取值情况,分情况讨论导函数的正负性,从而确定函数 的单调性.
【小问1详解】
已知 ,其定义域为 ,
,则,
因为函数 在点 处的切线斜率为 2 ,所以 ,
即 ,解得 .
【小问2详解】
由(1)可知 ,
令 ,其判别式 ,
当 ,即 时 在 上恒成立,
又因为 ,所以 在 上恒成立,
所以 在 上单调递增;
当 ,即 或 时,由 ,即 ,
根据求根公式可得.
若 ,则 ,因为 ,所以 在 上恒成立,
即 在 上恒成立,所以 在 上单调递增;
若 ,则 ,且 ,
当 0 或 时, ,则 单调递增,
当 时, ,则 单调递减;
综上,当 时, 在 上单调递增;
当 时, 在 和 上单调递增,在 , 上单调递减.
18. 已知点在抛物线上.
(1)求抛物线C的方程;
(2)设直线与抛物线C相交于M,N两点,
(ⅰ)若,求实数k的值;
(ⅱ)O为坐标原点,求外接圆圆心的轨迹方程.
【答案】(1)
(2)(ⅰ);(ⅱ)
【解析】
【分析】(1)将点代入抛物线方程即可求解;
(2)(ⅰ)联立直线与抛物线方程,结合韦达定理及弦长公式列方程求解即可;
(ⅱ)结合(ⅰ)可得,进而得到外接圆圆心为的中点,设的中点为,进而结合中点坐标公式求解即可.
【小问1详解】
将点代入,得,即,
则抛物线C的方程为.
【小问2详解】
(ⅰ)设,
联立,得,
则,
且,
则,
则,解得.
(ⅱ)由(1)知,,,
则
,
所以,即为直角三角形,则外接圆圆心为的中点,
设的中点为,
则,
消去,得,则外接圆圆心的轨迹方程为.
19. 设,.
(1)求;
(2)求;
(3)求.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)利用二项式展开式,根据二项定理求解;
(2)利用组合数性质进行变形,再求解;
(3)利用组合数性质,进行变形求解.
【小问1详解】
,
所以;
【小问2详解】
由题可知,所以,
所以,
所以;
【小问3详解】
当时,,
当时,,
其中,
,
所以
经验证满足上式,
综上
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注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚.
2.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,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.在试题卷上作答无效.
3.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.满分150分,考试用时120分钟.
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 已知命题:,,则命题的否定为( )
A. , B. ,
C. , D. ,
2. 设复数,若的实部与虚部相等,则实数的值为( )
A. B. C. 1 D.
3. 在下列各组向量中,可以作为基底的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
4. 函数是上的严格减函数,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
5. 若数据的标准差为,则数据的标准差为( )
A. 3 B. C. D.
6. 太空舱储液罐从早期的金属贮箱逐渐发展成不锈钢复用贮箱,从铝合金到碳纤维复合材料,实现减重30%~50%.太空舱储液罐由一个圆柱和两个半球构成(如图所示),已知圆柱的高是底面外圈半径的8倍,若球外圈半径为4m,内部容积为,则它使用材料的体积(近似为3)为( )
A. B. C. D.
7. 若直线与双曲线有且只有一个公共点,那么双曲线的离心率为( )
A. B. 或 C. 或 D.
8. 已知函数在上的导函数为,在上单调递增,为奇函数,若,,,则( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题(本大题共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. 已知数列的前项和,则( )
A. B. 数列是等差数列
C. 的最小值为 D.
10. 已知函数,则( )
A. 函数的最小正周期为 B. 函数的最大值为2
C. 函数关于对称 D. 函数在区间上单调递增
11. 设函数,则( )
A. 是奇函数 B. 当时,的最小值为
C. 当时,在区间上单调递增 D. 当时,
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 椭圆的长轴长为________.
13. 若角α的顶点为坐标原点,始边与x轴的非负半轴重合,终边过点,则________.
14. 盒子中有2个红球,5个黑球,每次随机地从中取出一个球,观察其颜色后放回,并放入3个同色球,则前三次取出球的颜色不完全相同的概率为________.
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
15. 已知在中,角所对的边分别为为的角平分线,,,且.
(1)求角A;
(2)求的面积.
16. 如图,在四棱锥中,,,,,,.
(1)求证:平面;
(2)若,求直线BD与直线MC所成角的余弦值.
17. 已知函数.
(1)若函数在点处的切线斜率为2,求实数a的值;
(2)讨论的单调性.
18. 已知点在抛物线上.
(1)求抛物线C的方程;
(2)设直线与抛物线C相交于M,N两点,
(ⅰ)若,求实数k的值;
(ⅱ)O为坐标原点,求外接圆圆心的轨迹方程.
19. 设,.
(1)求;
(2)求;
(3)求.
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