内容正文:
模拟练习一
一、选择题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】分别确定集合,,根据并集的概念求可得答案.
【详解】因为,,
所以.
故选:B
2. 在复平面内,点对应的复数为,则实数( )
A. 1 B. C. 2 D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据复数的乘法运算及复数对应点求参即可.
【详解】因为对应点为,
所以,
即得.
故选:D.
3. 已知平面向量,,则下列结论一定错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据向量共线的坐标表示求出参数的值,即可判断A;根据及数量积的坐标表示求出,即可判断B;表示出,,即可判断C;根据平面向量线性运算的坐标表示判断D.
【详解】对于A:若,则,解得,故A正确;
对于B:若,则,解得,故B正确;
对于C:因为,,
显然,故C正确;
对于D:,故D错误.
故选:D
4. 已知抛物线的焦点为F、点M在抛物线上,MN垂直y轴于点N,若,则的面积为( )
A. 8 B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】确定抛物线的焦点和准线,根据得到,计算面积得到答案.
【详解】
因为抛物线的焦点为,准线方程为,
所以,故,
不妨设在第一象限,故,
所以.
故选:C.
5. 点声源亦称“球面声源”或“简单声源”.已知点声源在空间中传播时,衰减量(单位:)与传播距离(单位:)的关系式为,其中为常数.当传播距离为时,衰减量为;当传播距离为时,衰减量为.若,则约为( )(参考数据:)
A. 6dB B. 4dB C. 3dB D. 2dB
【答案】A
【解析】
【分析】利用函数值作差,再进行对数运算,即可求出近似值.
【详解】由,
因为,所以,
故答案为:A
6. 已知圆,过直线上的动点作圆的一条切线,切点为,则的最小值为( )
A. 1 B. C. D. 2
【答案】C
【解析】
【分析】连接,,当最小时,最小,计算点到直线的距离得到答案.
【详解】如图所示:连接,则,
当最小时,最小,,
故的最小值为.
故选:C.
7. 对于无穷数列,定义(),则“为递增数列”是“为递增数列”的( )
A. 充分而不必要条件 B. 必要而不充分条件 C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】D
【解析】
【分析】由递增数列的性质,分别判断充分性和必要性即可.
【详解】为递增数列时,有,不能得到为递增数列,充分性不成立;
为递增数列时,不一定有,即不能得到为递增数列,必要性不成立.
所以“为递增数列”是“为递增数列”的既不充分也不必要条件.
故选:D.
8. 如图所示,半圆的直径,为圆心,为半圆上不同于的任意一点,若为半径上的动点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由向量加法的几何意义得,从而化为求的范围,根据已知及向量数量积的运算律、二次函数的性质求范围.
【详解】因为点是线段的中点,所以向量,
所以,又向量方向相反,且 ,
所以.
9. 故宫角楼的屋顶是我国十字脊顶的典型代表,如图1,它是由两个完全相同的直三棱柱垂直交叉构成,将其抽象成几何体如图2所示.已知三楼柱和是两个完全相同的直三棱柱,侧棱与互相垂直平分,交于点I,,,则点到平面的距离是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据已知条件,结合空间总直线与平面的位置关系,先确定点到平面的垂线段,在根据已知条件得,解方程求出即可.
【详解】取中点,连接,过作的垂线交的延长线于点,
取中点,连接,
由已知,、分别为、中点,
因为是直三棱柱,所以,且 ,
所以且,所以四边形为平行四边形,
又,所以为矩形,所以,
又,平面,平面,,
所以平面,平面,所以,
又因为,平面,平面,,
所以平面,所以点到平面的距离等于线段的长度,设为;
,在中,,
所以,设角,则有,
因为四边形为平行四边形,所以,
又因为是直三棱柱,所以,且,
所以,,
又因为平面, 平面,所以,
所以,即,解得,
所以点到平面的距离是,
故选:B.
【点睛】关键点点睛:本题关键在于根据空间中点、线、面的位置关系,确定点到平面的垂线段.
10. 在直角坐标系中,全集,集合,已知集合A的补集所对应区域的对称中心为M,点P是线段(,)上的动点,点Q是x轴上的动点,则周长的最小值为( )
A. 24 B. C. 14 D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据集合可判断出集合表示圆,再画图,根据做对称点的方法转换的周长,再求最小值即可.
【详解】∵点到直线的距离,
∴直线始终与圆相切,
∴集合A表示除圆以外所有的点组成的集合,
∴集合表示圆,其对称中心如图所示:设是点关于直线线段()的对称点,设,则由求得,可得.设关于x轴的对称点为,易得,则直线,和线段的交点为P,则此时,的周长为,为最小值.
故选:B
【点睛】本题主要考查了点到直线距离公式的应用以及“将军饮马”问题的应用,需要根据题意作出对称点,再转换所求求最值即可.属于难题.
二、填空题共6小题,每小题5分,共30分.
11. 已知双曲线的一条渐近线的方程为,则该双曲线的离心率为________.
【答案】
【解析】
【分析】根据渐近线方程,求得,再求离心率即可.
【详解】根据题意可知,该双曲线的一条渐近线方程为:,故,
则其离心率为.
故答案为:.
12. 若的展开式共有6项,则展开式中所有二项式系数之和为______.
【答案】32
【解析】
【分析】根据给定信息求出幂指数,再利用二项式系数的性质求得答案.
【详解】由的展开式共有6项,得,
所以展开式中所有二项式系数之和为.
故答案为:32
13. 已知直线为函数图象的一条对称轴,则满足条件的一个的取值为_____;若在区间上有零点,则的最小值为_______.
【答案】 ①. (答案不唯一) ②. 4
【解析】
【分析】根据余弦函数的对称性求出的取值集合,即可完成第一空,由余弦函数的对称中心求出的最小值.
【详解】因为直线为函数图象的一条对称轴,
所以,解得,
又,所以取(答案不唯一);
若在区间上有零点,令,解得,
由,故且,
又且要求的最小值,故,所以的最小值为;
故答案为:(答案不唯一);
14. 已知函数,其中且.若关于的方程恰有三个不相等的实数根,则的取值范围为_____,且的取值范围为_______.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】根据给定条件,按分类作出函数的图象,数形结合求出的范围;再利用方程根的意义,结合基本不等式求出范围.
【详解】当时,函数的图象及直线如图:
当时,函数的图象及直线如图:
当时,函数的图象及直线如图:
当时,函数的图象及直线如图:
观察图象知,当且仅当且,即时,函数的图象及直线有3个交点,
即方程有三个不相等的实数根,不妨令,
则,由,得,即,
因此,则,所以.
15. 已知无穷数列满足下列三个性质:
(i),;
(ⅱ)对任意的,;
(ⅲ)对任意的,都有.
则下列说法正确的是_____.
①当,时,;
②当时,存在单调递增的数列满足上述条件;
③当时,对任意的成立;
④对于任意数列,总存在,使得对任意的,都有.
【答案】①③④
【解析】
【分析】根据题干给出的三个性质,结合推导数列的递推关系,结合选项,分别对四个命题逐一分析判断,即可求解.
【详解】对于①:当,,,
由(ⅲ)对任意的,都有,可得,
可得;;
,所以①正确;
对于②,若,若存在单调递增整数列,则必须,
即,且,
所以,因为,所以,此时,
所以,所以②错误;
对于③:当时,则
由;;
;,
, ,
且,, ,,即 ,
归纳可得且,所以,所以③正确;
对于④,由特征方程,可得 ,
解得,则,
其中,则,
假设,则,
因为是无理数,要使得所有,必须,
否则会产生无理数的部分,无法始终抵消,
因为,所以,因为,所以符号交替,
所以当充分大时,成立,所以④正确;
三、解答题共6小题,共80分.解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程.
16. 在△ABC中,已知
(1)求B的大小;
(2)在下面3个条件中选一个,使得△ABC唯一存在,并求其面积.
①②③
【答案】(1)
(2)答案不唯一,具体见解析
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理将边变角,然后整理化简可得B的大小;
(2)利用正弦余弦定理求出三角形其他边角,再利用面积公式求出面积.
【小问1详解】
由正弦定理得
,
,即,
又,;
【小问2详解】
选①:
或,所以△ABC不唯一存在
所以①不能选;
选②:,即
选③
即
或(舍)
.
17. 如图,在四棱锥中,是边长为4的等边三角形,四边形为菱形,,平面平面,为棱的中点,记平面和平面的交线为.
(1)证明:;
(2)在线段(不含端点)上是否存在一点,使得直线与平面所成角的正弦值为?若存在,求的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)证明见解析
(2)存在,或.
【解析】
【分析】(1)由题意,可得平面,然后利用线面平行的性质可证得;
(2)建立空间直角坐标系,求出平面的法向量,利用点到平面的距离的向量公式求解.
【小问1详解】
证明:∵四边形为菱形,∴,
∵平面,平面,∴平面,
∵平面,平面平面 ,
∴.
【小问2详解】
取的中点,连接,,
∵是边长为4的等边三角形,∴,
∵四边形为菱形,,∴为等边三角形,,
∵平面平面,平面平面,平面,,
∴平面,
以为坐标原点,以,,所在直线分别为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,
则,,,,,,,
,,,
设平面的法向量为,
则,由,
令,则,,,
假设在线段(不含端点)上存在一点,使得直线与平面所成角的正弦值为.
设,,
则,
∵平面的法向量为,
直线与平面所成角的正弦值为,
∴,
整理得,解得或,
所以在线段(不含端点)上存在点,当或时,
直线与平面所成角的正弦值为.
18. 某学校为提升学生的科学素养,所有学生在学年中完成规定的科普学习任务,并通过科普测试获得相应科普过程性积分.现从该校随机抽取60名学生,获得其科普测试成绩(百分制,且均为整数)及相应过程性积分数据,整理如下表:
科普测试成绩x
科普过程性积分
人数
3
20
2
10
1
15
0
15
用频率估计概率.
(1)从该校全体学生中随机抽取一名学生,估计这名学生科普过程性积分不低于2分的概率;
(2)从该校全体学生中随机抽取三名学生,估计这三名学生的科普过程性积分之和恰好为6分的概率;
(3)从该校科普过程性积分不低于1分的学生中随机抽取两名学生,记这两名学生科普过程性积分之差的绝对值不超过1的概率估计值记为,这两名学生科普过程性积分之差的绝对值不低于1的概率估计值记为,试判断和的大小(结论不要求证明).
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)利用图表及古典概型计算即可;
(2)分类讨论结合相互独立事件的乘法公式计算即可;
(3)依次分类讨论计算并比大小即可.
【小问1详解】
由图表可知从样本空间中随机抽取一名学生,
科普过程性积分不低于2分的人数的频率为,
所以估计全校学生中随机抽取一人,该生科普过程性积分不低于2分的概率为;
【小问2详解】
随机抽取三人,得分为6分的可能有:
情况1:1人0分,2人3分;
情况2:1人1分,1人2分,1人3分;
情况3:3人都是2分,
结合图表知得0分,1分,2分,3分的概率分别为
,
所以随机抽取3人得6分的概率为
;
【小问3详解】
根据题意从样本中科普过程性积分不低于1分的学生中抽取1人,得1分、2分、3分的频率依次为,
所以从全校科普过程性积分不低于1分的学生中随机抽取1名学生其积分,为1分、2分、3分的概率估计依次为,
则任意取2名同学,其积分之差的绝对值不超过1的可能有:{1分,1分};{1分,2分};{2分,2分};{2分,3分};{3分,3分}五种可能,
即,
任意取2名同学,其积分之差的绝对值不低于1的可能有:{1分,2分};{1分,3分};{2分,3分}三种可能,
即,
显然.
19. 如图所示,已知点A、B、C、D均在椭圆上,点A在第一象限,直线垂直于x轴,直线分别与y轴正半轴和x轴负半轴交于点E、F,E为线段的中点,直线经过点E.
(1)若F为椭圆的左焦点,求的周长;
(2)求当直线的倾斜角取得最小值时点A的坐标.
【答案】(1)8 (2)
【解析】
【分析】(1)设直线与x轴交于点,由已知得出是的中位线,再判断出为椭圆的右焦点,则的周长可表示为,代入即可求出答案;
(2)设,,设直线斜率为k,得出,将直线与直线的方程与椭圆方程联立,结合韦达定理和斜率公式,得出直线的斜率,利用基本不等式,结合点在椭圆上,求出的值,即可求出点的坐标.
【小问1详解】
解:设直线与x轴交于点,如图所示,
E为的中点,为的中点,
是的中位线,
,
为椭圆的右焦点,
,,
周长为:
.
【小问2详解】
设,
点在第一象限,
,
则,,,
设直线斜率为k,则,直线的斜率,
则直线的方程为,直线的方程为,
将两直线方程分别代入椭圆方程,得
,
,
设,,
则,,
直线的斜率:
,
所以,
当且仅当时,等号成立,即时取等号,
所以当斜率取得最小值时,
,即,
又点在椭圆上,且,,
,
,,
即点A的坐标为.
20. 已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若存在极值,求实数的取值范围;
(3)求证:对任意,都存在,使得.
【答案】(1)
(2).
(3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)利用导数的几何意义进行求解即可;
(2)利用导数分情况讨论函数的单调性,判断极值即可求解
(3)利用(2)中的函数的单调性,将进行赋值即可证明.
【小问1详解】
当时,,,
,又,
曲线在点处的切线方程为:;
【小问2详解】
,,
当时,,在上单调递减,无极值;
当时,令,即,
解得,
当时,,
0
0
极大值
极小值
的单调递增区间为,单调递减区间为,为函数的两个极值点,
故符合题意;
当时,,
在上单调递增,无极值.
综上,实数的取值范围为;
【小问3详解】
①当时,由(2)知,在上单调递减,
令,则,;
②当时,为极大值,为极小值,
,
令,则;
③当时,在上单调递增,令,
,;
综上,对任意,都存在,使.
21. 记集合.对任意,,记,对于非空集合,定义集合.
(1)当时,写出集合;对于,写出;
(2)当时,如果,求的最小值;
(3)求证:.
(注:本题中,表示有限集合A中的元素的个数.)
【答案】(1);
(2)5 (3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)根据定义直接写出集合,再根据的定义写出;
(2)设,则,则由题意可得,从而可求得结果;
(3)设A中的所有元素为,,…,,其中,记(),先利用反证法证明这些互不相等,再根据定义证明即可.
【小问1详解】
;
若,则.
【小问2详解】
的最小值为5.
证明如下:
设.
因为,除外,其它7个元素需由两个不同的,计算得到,
所以,解得.
当时,有,符合题意.
【小问3详解】
证明:设A中的所有元素为,,…,,其中.
记(),则这些互不相等.
证明如下:如果存在,,
则,的每一位都相等,
所以,的每一位都相等,
从而,与集合A中元素的互异性矛盾.
定义集合,则.
又,
所以.
【点睛】关键点点睛:此题考查集合的新定义,考查集合间的关系,解题的关键是对集合新定义的正确理解,考查理解能力,属于难题.
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模拟练习一
一、选择题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 在复平面内,点对应的复数为,则实数( )
A. 1 B. C. 2 D.
3. 已知平面向量,,则下列结论一定错误的是( )
A. B. C. D.
4. 已知抛物线的焦点为F、点M在抛物线上,MN垂直y轴于点N,若,则的面积为( )
A. 8 B. C. D.
5. 点声源亦称“球面声源”或“简单声源”.已知点声源在空间中传播时,衰减量(单位:)与传播距离(单位:)的关系式为,其中为常数.当传播距离为时,衰减量为;当传播距离为时,衰减量为.若,则约为( )(参考数据:)
A. 6dB B. 4dB C. 3dB D. 2dB
6. 已知圆,过直线上的动点作圆的一条切线,切点为,则的最小值为( )
A. 1 B. C. D. 2
7. 对于无穷数列,定义(),则“为递增数列”是“为递增数列”的( )
A. 充分而不必要条件 B. 必要而不充分条件 C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件
8. 如图所示,半圆的直径,为圆心,为半圆上不同于的任意一点,若为半径上的动点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
9. 故宫角楼的屋顶是我国十字脊顶的典型代表,如图1,它是由两个完全相同的直三棱柱垂直交叉构成,将其抽象成几何体如图2所示.已知三楼柱和是两个完全相同的直三棱柱,侧棱与互相垂直平分,交于点I,,,则点到平面的距离是( )
A. B. C. D.
10. 在直角坐标系中,全集,集合,已知集合A的补集所对应区域的对称中心为M,点P是线段(,)上的动点,点Q是x轴上的动点,则周长的最小值为( )
A. 24 B. C. 14 D.
二、填空题共6小题,每小题5分,共30分.
11. 已知双曲线的一条渐近线的方程为,则该双曲线的离心率为________.
12. 若的展开式共有6项,则展开式中所有二项式系数之和为______.
13. 已知直线为函数图象的一条对称轴,则满足条件的一个的取值为_____;若在区间上有零点,则的最小值为_______.
14. 已知函数,其中且.若关于的方程恰有三个不相等的实数根,则的取值范围为_____,且的取值范围为_______.
15. 已知无穷数列满足下列三个性质:
(i),;
(ⅱ)对任意的,;
(ⅲ)对任意的,都有.
则下列说法正确的是_____.
①当,时,;
②当时,存在单调递增的数列满足上述条件;
③当时,对任意的成立;
④对于任意数列,总存在,使得对任意的,都有.
三、解答题共6小题,共80分.解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程.
16. 在△ABC中,已知
(1)求B的大小;
(2)在下面3个条件中选一个,使得△ABC唯一存在,并求其面积.
①②③
17. 如图,在四棱锥中,是边长为4的等边三角形,四边形为菱形,,平面平面,为棱的中点,记平面和平面的交线为.
(1)证明:;
(2)在线段(不含端点)上是否存在一点,使得直线与平面所成角的正弦值为?若存在,求的值;若不存在,请说明理由.
18. 某学校为提升学生的科学素养,所有学生在学年中完成规定的科普学习任务,并通过科普测试获得相应科普过程性积分.现从该校随机抽取60名学生,获得其科普测试成绩(百分制,且均为整数)及相应过程性积分数据,整理如下表:
科普测试成绩x
科普过程性积分
人数
3
20
2
10
1
15
0
15
用频率估计概率.
(1)从该校全体学生中随机抽取一名学生,估计这名学生科普过程性积分不低于2分的概率;
(2)从该校全体学生中随机抽取三名学生,估计这三名学生的科普过程性积分之和恰好为6分的概率;
(3)从该校科普过程性积分不低于1分的学生中随机抽取两名学生,记这两名学生科普过程性积分之差的绝对值不超过1的概率估计值记为,这两名学生科普过程性积分之差的绝对值不低于1的概率估计值记为,试判断和的大小(结论不要求证明).
19. 如图所示,已知点A、B、C、D均在椭圆上,点A在第一象限,直线垂直于x轴,直线分别与y轴正半轴和x轴负半轴交于点E、F,E为线段的中点,直线经过点E.
(1)若F为椭圆的左焦点,求的周长;
(2)求当直线的倾斜角取得最小值时点A的坐标.
20. 已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若存在极值,求实数的取值范围;
(3)求证:对任意,都存在,使得.
21. 记集合.对任意,,记,对于非空集合,定义集合.
(1)当时,写出集合;对于,写出;
(2)当时,如果,求的最小值;
(3)求证:.
(注:本题中,表示有限集合A中的元素的个数.)
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