内容正文:
数 学 试 题
时间:120分钟 满分:150分
一、单选题: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. 若复数满足,则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】由复数的运算可得,即可得答案.
【详解】因为,
所以,
所以在复平面内对应的点位于第一象限.
2. 已知集合,集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据交集的定义求解.
【详解】根据交集的定义可知,.
3. 已知,.若,则( )
A. B. C. D. 6
【答案】B
【解析】
【分析】根据平行向量坐标关系计算求解.
【详解】因为,且,则,即.
4. 已知是定义在R上的奇函数,且当时,,则当时,( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据奇函数的性质,计算可得.
【详解】由题意,当时,,,
又函数是定义在R上的奇函数,所以.
5. 用0,1,2,3,4,5这六个数字组成没有重复数字的三位数,其中偶数共有( )
A. 40个 B. 48个 C. 52个 D. 64个
【答案】C
【解析】
【分析】分0,2,4作为尾数三种情况讨论,结合排列知识可得答案.
【详解】三位数为偶数,则尾数只能为0,2,4
若偶数尾数为0,则百位,十位的数字排列情况数为;
若尾数为2,百位的情况数为4种,十位的情况数为4种,则共有16种;
若尾数为4,百位的情况数为4,十位的情况数为4,共有16种.
则满足题意的偶数共有:种.故选:C
6. 已知,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题意得,
所以.
7. 已知数列为等差数列,首项为1,公差为2,数列为等比数列,首项为1,公比为2,设,为数列的前n项和,则当时,n的最大整数值为( )
A. 7 B. 8 C. 9 D. 10
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意,求得,,得到,利用等比数列的求和公式,求得,结合,即可求解.
【详解】由数列为等差数列,首项为1,公差为2,可得,
又由数列为等比数列,首项为1,公比为2,可得,
因为,
所以数列的前项和,
又因为,所以单调递增,
当时,可得,
所以当时,的最大整数值为.
8. 如果一个圆锥和一个半球有公共底面,圆锥的体积恰好等于半球的体积,那么这个圆锥轴截面顶角的正弦值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由条件得到半球的底面半径和圆锥的高之间的关系,进而求出圆锥的母线长,再利用余弦定理即可求出圆锥轴截面顶角的余弦值,进而得到答案.
【详解】
设圆锥与半球的底面半径为R,圆锥的高为h,母线长为,轴截面的顶角为.
则由可得,即.
所以圆锥的母线长,
则由余弦定理可得,
所以圆锥轴截面顶角的余弦值是,故其正弦值是.
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的.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知实数满足,则下列不等式一定成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】AB
【解析】
【分析】由作商法判断A;由作差法判断B;举反例判断C;由指数函数的性质判断D.
【详解】对于A,因为,
所以,,所以,故A正确;
对于B,因为,
所以,故B正确;
对于C,因为,
不妨取,
则,
因为,
即,故C错误;
对于D,因为,
所以为单调递增函数,
又因为,
所以,故D错误.
故选:AB.
10. 已知定义域为R的函数,则( )
A. 存在位于R上的实数,使函数的图象是轴对称图形
B. 存在实数,使函数为单调函数
C. 对任意实数,函数都存在最小值
D. 对任意实数,函数都存在两条过原点的切线
【答案】ACD
【解析】
【分析】举特例证明选项A判断正确;利用导函数判断选项B;利用极限思想判断选项C;求得函数过原点的切线的条数判断选项D.
【详解】对于A,当时,是R上的偶函数,
函数的图象有对称轴y轴,则函数的图象是轴对称图形.判断正确;
对于B,,值域为R,
至少有一个变号零点,∴不可能为单调函数,判断错误;
对于C,当以及时,均,
由在R上连续,∴中间必存在最小值. 判断正确;
对于D,设切点,
,则
∴在处切线方程为
∵它过原点,∴,即
由有两解:或
可得,对任意实数,函数存在两条过原点的切线. 判断正确.
故选:ACD.
11. 已知抛物线的焦点为,过的直线与和圆交于四个点,且自上而下分别是为坐标原点,直线与的准线交于点,则( )
A. B.
C. D. 的最小值是
【答案】BCD
【解析】
【分析】对于A,由题意可得,化简后进行判断,对于B,根据抛物线的定义分析判断,对于C,设直线为,,将直线方程代入抛物线方程化简利用根与系数的关系计算判断,对于D,根据抛物线的定义结合基本不等式分析判断.
【详解】由题意得抛物线C:的焦点为,,准线方程为,
圆圆心坐标为,半径为.
对于A:所以本选项说法错误;
对于B:因为,
所以,所以本选项说法正确;
对于C:设直线为,,
由,得,
因为,所以,
直线的方程为,
所以点的坐标为,因为,
所以点的坐标为,而点的坐标为,
所以点的纵坐标和点的纵坐标相同,
所以,因此本选项说法正确;
对于D:设,
由选项C可知,且,
所以
,
当且仅当,即时取等号,
所以的最小值是,所以D正确,
故选:BCD
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知名同学的跳远成绩(单位:)排序后如下:,,,,,,,,,,则这组数据的第百分位数是________.
【答案】4.05
【解析】
【详解】因为,
故第百分位数为第个数和第个数的平均数即为.
13. 设,分别为双曲线的左、右焦点,若双曲线上存在点,使,且,则__________.
【答案】2
【解析】
【分析】根据方程,利用双曲线的定义求得,在中,由余弦定理可以得到关于的方程,求解即得.
【详解】由双曲线的方程可得:双曲线的实半轴长设半焦距,则,
由双曲线的定义可得,
,
在中,由余弦定理得,
即,
解得:,
故答案为:2.
14. 已知函数,,过点,直线为其中一条对称轴,且在上单调,则的最大值为______
【答案】5
【解析】
【分析】由给定的零点及对称轴,结合五点法作图可得,再由单调区间确定的值,然后分类讨论由的值即可得的最大值.
【详解】函数的最小正周期,
由函数的一个零点为,其图象的一条对称轴为直线,
得,解得,则,
由在上单调,得,即,因此,
解得,而,于是,则有,
当时,,,
由,得,
而,则,,
,直线为图象的一条对称轴,符合题意,
当时,,函数在上单调递减,符合题意.
所以的最大值为5.
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,,所对的边分别为,已知,.
(1)求的值;
(2)若,求边上的高.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用余弦定理求解即可.
(2)利用三角形面积公式,利用等积法求解即可.
【小问1详解】
在中,,,
由余弦定理得,
得到,故.
【小问2详解】
由(1)可知,因为,所以,,
设边上的高为h,则,可得,
故边上的高为.
16. 如图,在四棱锥中,平面,底面是菱形,,点在线段上,平面.
(1)证明:为的中点;
(2)若,二面角的余弦值为,求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)连接交于点,连接,根据线面平行的性质得到,即可得证;
(2)取中点,连接,即可得到,建立空间直角坐标,设,求出平面、平面的法向量,利用空间向量法求出二面角的余弦值,即可求出.
【小问1详解】
连接交于点,连接.
因为底面为菱形,所以为的中点.
又因为平面,平面,平面平面,
所以,
所以为的中点.
【小问2详解】
取中点,连接.
在菱形中,,所以,则为正三角形,
所以,又,所以.
又因为平面,如图建立空间直角坐标系.
设, 则,,,,
则,,,
则平面的一个法向量为.
设平面的一个法向量为,
则,取,
因为二面角的余弦值为,
所以,解得(负值已舍去),
所以.
17. 某商场在春节期间举行过关赢奖娱乐活动,活动设有A,B两类关卡,A,B两类关卡每一次闯关成功的概率分别为.活动参与者第一次闯关等可能的选择A,B中的一类关卡,如果闯关成功,则下一次闯关继续选择同类关卡,如果失败则选择另一类关卡,以此类推.规定A类关卡闯关成功一次得20分,B类关卡闯关成功一次得10分,闯关失败均得0分.每名活动参与者有3次闯关机会.
(1)已知活动参与者甲第一次闯关成功,求甲选择的是A类关卡的概率;
(2)若一名活动参与者闯关总得分不低于40分则获得现金奖励1000元,低于40分则根据分数奖励其他实物小礼品.若活动参与者有1000人,求商场支出的现金奖励总金额的期望.
【答案】(1)
(2)96000元
【解析】
【分析】(1)根据全概率公式求解甲第一次闯关成功的概率,进而利用条件概率公式即可求解;
(2)先求解一个参与者得分大于等于40分的概率,即可根据,由二项分布的期望公式求解.
【小问1详解】
设事件表示“第i次选择的是A”事件表示“第i次选择的是B”,
设事件表示“第i次闯关成功” ,
,
,
第一次闯关成功,参与者甲选择的是A类关卡的概率为;
【小问2详解】
一个参与者得分大于等于40分有两类情形:
第一关选择A成功,第二关继续选择A也成功;
第一关选择B失败,第二关换为A成功,第三关继续选择A也成功.
故 ,
设1000人中获得现金奖励的人数为X,则商场支出的现金奖励Y=1000X元.
由题知,,
故 ,
所以,
商场支出的现金奖励总金额的期望为96000元.
18. 在平面直角坐标系中,点B与点关于原点O对称,P是动点,且直线与的斜率之积等于.
(1)求动点P的轨迹方程C;
(2)设直线与第(1)问的曲线C交于不同的两点E、F,以线段为直径作圆D,圆心为D,设是圆D上的动点,当t变化时,求的最大值;
(3)设直线和分别与直线交于点M、N,问:是否存在点P使得与的面积相等?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在, 或
【解析】
【分析】(1)设P点坐标,根据所给的条件列方程即可求解;
(2)由于椭圆的对称性,圆D的圆心必定在y轴上,G点纵坐标的最大值必定在y轴上,立方程解出 的解析式,求导即可;
(3)作图,运用弦长公式和三角形面积公式即可求解.
【小问1详解】
设 ,依题意有 , ,即 ,
整理得: 或 ;
【小问2详解】
当 时, ,即圆D的半径为 ,当 最大时,
必有 , ,当 时, ,
当 时, ,当 时, ,
在时, 取最大值= ;
【小问3详解】
设 , ,当 时,有 ,
由弦长公式得 ,
,
∴ , ,
此时 ,点P的坐标为 或 ;
综上,轨迹C的方程为 , 取最大值=,
存在,P 或P.
19. 已知函数,记.
(1)求的单调区间与极值;
(2)(i)证明:,都有;
(ⅱ)记为函数的正零点从小到大依次排列成的一个数列,求证:.
【答案】(1)在上单调递增,在上单调递减;极大值为,无极小值;
(2)(i)由题意要证,即证,在 上成立.
令, ,则,
设 , ,则
①当时,,则在上单调递增,而,
当时,,则在上单调递减;
当时,,则在上单调递增.
故,即时,,则;
②当时,,,则
综上,当时,,即得证.
(ii)由(i),,则由,即,
当时,恒成立,此时无零点,
当时,
①若,则,由(i)知在上单调递增,在上单调递减,
而,故存在,使,
当时,,当时,
故在上单调递增,在上单调递减,
而,故,
②当时,
由①同理可证: ,
由①②有 ,
是的零点,,即
在上单调递减,
,,即
而,
,
故.
【解析】
【分析】(1)对函数求导后,判断导函数的正负,即得函数的单调性,进而可求极值;
(2)(i)令,分和两种情况,分别通过求导判断其单调性,和利用函数的有界性和不等式性质即可证明;(ii)确定时,通过和两种情况分析,分析得出;同时确定 ,再由 及函数单调性可得,进而可证明.
【小问1详解】
已知函数的定义域为,且,
由可得,由可得,
故在上单调递增,在上单调递减;
故的极大值为,无极小值.
【小问2详解】
略
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数 学 试 题
时间:120分钟 满分:150分
一、单选题: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. 若复数满足,则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
2. 已知集合,集合,则( )
A. B. C. D.
3. 已知,.若,则( )
A. B. C. D. 6
4. 已知是定义在R上的奇函数,且当时,,则当时,( )
A. B. C. D.
5. 用0,1,2,3,4,5这六个数字组成没有重复数字的三位数,其中偶数共有( )
A. 40个 B. 48个 C. 52个 D. 64个
6. 已知,则等于( )
A. B. C. D.
7. 已知数列为等差数列,首项为1,公差为2,数列为等比数列,首项为1,公比为2,设,为数列的前n项和,则当时,n的最大整数值为( )
A. 7 B. 8 C. 9 D. 10
8. 如果一个圆锥和一个半球有公共底面,圆锥的体积恰好等于半球的体积,那么这个圆锥轴截面顶角的正弦值是( )
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的.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知实数满足,则下列不等式一定成立的是( )
A. B. C. D.
10. 已知定义域为R的函数,则( )
A. 存在位于R上的实数,使函数的图象是轴对称图形
B. 存在实数,使函数为单调函数
C. 对任意实数,函数都存在最小值
D. 对任意实数,函数都存在两条过原点的切线
11. 已知抛物线的焦点为,过的直线与和圆交于四个点,且自上而下分别是为坐标原点,直线与的准线交于点,则( )
A. B.
C. D. 的最小值是
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知名同学的跳远成绩(单位:)排序后如下:,,,,,,,,,,则这组数据的第百分位数是________.
13. 设,分别为双曲线的左、右焦点,若双曲线上存在点,使,且,则__________.
14. 已知函数,,过点,直线为其中一条对称轴,且在上单调,则的最大值为______
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,,所对的边分别为,已知,.
(1)求的值;
(2)若,求边上的高.
16. 如图,在四棱锥中,平面,底面是菱形,,点在线段上,平面.
(1)证明:为的中点;
(2)若,二面角的余弦值为,求的长.
17. 某商场在春节期间举行过关赢奖娱乐活动,活动设有A,B两类关卡,A,B两类关卡每一次闯关成功的概率分别为.活动参与者第一次闯关等可能的选择A,B中的一类关卡,如果闯关成功,则下一次闯关继续选择同类关卡,如果失败则选择另一类关卡,以此类推.规定A类关卡闯关成功一次得20分,B类关卡闯关成功一次得10分,闯关失败均得0分.每名活动参与者有3次闯关机会.
(1)已知活动参与者甲第一次闯关成功,求甲选择的是A类关卡的概率;
(2)若一名活动参与者闯关总得分不低于40分则获得现金奖励1000元,低于40分则根据分数奖励其他实物小礼品.若活动参与者有1000人,求商场支出的现金奖励总金额的期望.
18. 在平面直角坐标系中,点B与点关于原点O对称,P是动点,且直线与的斜率之积等于.
(1)求动点P的轨迹方程C;
(2)设直线与第(1)问的曲线C交于不同的两点E、F,以线段为直径作圆D,圆心为D,设是圆D上的动点,当t变化时,求的最大值;
(3)设直线和分别与直线交于点M、N,问:是否存在点P使得与的面积相等?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.
19. 已知函数,记.
(1)求的单调区间与极值;
(2)(i)证明:,都有;
(ⅱ)记为函数的正零点从小到大依次排列成的一个数列,求证:.
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