内容正文:
高二年级数学
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.第Ⅰ卷第1页至第3页,第Ⅱ卷第3页至第6页.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.
第Ⅰ卷(选择题,共58分)
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.
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题所给的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 设集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】分式不等式等价于,解得,又因为,因此,所以.
2. 若复数满足,则的虚部是( )
A. B. C. 2 D. 2i
【答案】B
【解析】
【分析】由复数除法求得,再求出共轭复数后可得.
【详解】由题设,,故虚部为.
3. 在的展开式中,所有二项式系数的和为32,则展开式常数项为( )
A. 8 B. 16 C. 64 D. 32
【答案】D
【解析】
【详解】因为二项式的所有二项式系数的和为,由题得,解得,
的展开式的通项为,,
令,可得常数项为32.
4. 已知,,若,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由,得到,结合数量积的坐标运算,列出方程,即可求解.
【详解】由向量,,
因为,可得,即,解得.
5. 已知函数在处有极大值,则c的值为( )
A. 2 B. 6 C. 2或6 D. 0
【答案】B
【解析】
【分析】求出函数的导数,利用导数为0求出值并验证即得.
【详解】函数,求导得,
依题意,,解得或,
当时,,当时,,当时,,
函数在处取得极小值,不符合题意;
当时,,当时,,当时,,
函数在处取得极大值,符合题意,
所以.
故选:B
6. 设双曲线(,)的左、右焦点分别为、,过作平行于轴的直线交于,两点,若,,则的离心率为( )
A. 3 B. 2 C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题可知三点横坐标相等,设在第一象限,如图1,
将代入,得,即,故,,
又,得,解得,
代入得,故,即,所以.
7. 数列中,,对任意,,,若,则( )
A. 6 B. 7 C. 8 D. 9
【答案】D
【解析】
【分析】令,因为且,可推导出数列是等比数列,得到通项公式.利用等比数列求和公式计算,化简解关于的方程得到结果.
【详解】在等式中,令,可得,,
所以,数列是以为首项,以为公比的等比数列,
则,.
由题意得,
,则,解得.
8. 已知,,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】因为,,
所以
,所以,
又,
所以,
所以.
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,有多项是符合题目要求的.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. 数列的前项和为,已知,则下列说法正确的是( )
A. 是递减数列
B.
C. ,,成等差数列
D. 当或4时,取得最大值
【答案】ACD
【解析】
【分析】由的关系求得通项公式,再结合等差数列的性质逐项判断即可.
【详解】当时,,
又,所以,则是递减数列,故A正确;
,故B错误;
因为,所以,故数列为等差数列,
所以,,成等差数列,故C正确;
因为的对称轴为,开口向下,而是正整数,且或距离对称轴一样远,
所以当或时,取得最大值,故D正确.
10. 已知函数,则( )
A. 是的极大值点
B. 有三个不同零点
C. 若函数的对称中心为,则
D. 当时,
【答案】CD
【解析】
【分析】选项A,求的导函数,进而结合导数的符号判断极值点类型;选项B,对进行因式分解,再求解的根;选项C,利用三次函数对称中心的性质求解横坐标,进而得到纵坐标,再计算即可;选项D,根据的范围求出的取值范围,再分析在该区间上的单调性,进而确定的取值范围.
【详解】,令,得,,
当时,,单调递增;
当时,,单调递减;
当时,,单调递增,
所以是极大值点,是极小值点,所以A错误;
对于B,,由,得,
所以有两个不同零点,B错误;
对于C,对于三次函数,对称中心为,
若函数的对称中心为,,
,所以,C正确;
对于D,当时,,由A知在上单调递减,在上单调递增,
且,,,
所以,D正确.
11. 如图,正方体的棱长为1,是棱上的动点(含端点),则( )
A. 直线和所成的角为
B. 三棱锥的体积为定值
C. 二面角的平面角的大小为
D. 点满足,,,若,则平面
【答案】BCD
【解析】
【分析】建立空间直角坐标系,根据异面直线所成角空间向量法计算判断A;根据等体积法的等高等底可判断B;根据面面角空间向量法计算可判断C;证明面面平行,根据面面平行的性质可判断D.
【详解】建立如图所示空间直角坐标系,则,
对于A,,
故,故,
即直线和所成的角为,故A错误;
对于B,三棱锥的体积转化为三棱锥的体积,
三棱锥的底面积为定值,
因为平面平面,所以到平面高不变,体积为定值,故B正确;
对于C,设平面法向量为,
,因为,
所以,所以令,得,
所以平面法向量为,
取平面法向量为,
设二面角为,
则,
所以二面角的大小为,故C正确;
对于D,若,则,则点在线段上,
因平面平面,且平面平面,平面平面,
故,
因为平面,平面,
故平面,
同理可证平面,
因为平面,平面,且,
故有平面平面,
又因为平面,所以平面,故D正确.
第Ⅱ卷(非选择题,共92分)
注意事项:
第Ⅱ卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答,在试题卷上作答无效.
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 一组数据按照从小到大的顺序排列如下:12,13,14,20,24,25,27,40,45,48则该组数据的第43百分位数为_____.
【答案】24
【解析】
【详解】一组数据按照从小到大的顺序排列如下:12,13,14,20,24,25,27,40,45,48,共10个数,
因为,不是整数,
所以该组数据的第百分位数为按从小到大排列的第5个数,即24.
13. 已知定义在上的奇函数满足,且当时,,则______.
【答案】
【解析】
【分析】先结合奇函数与对称性条件推出周期,再化简,最后利用奇偶性代入解析式求值即可.
【详解】由题设可得,
由是奇函数,所以,
用代替,则,故,所以,即是周期为6的函数,
所以.
14. 已知为坐标原点,抛物线上一点到其焦点的距离为3,过的焦点的直线交于两点,当时,的值为___________.
【答案】8
【解析】
【分析】首先利用抛物线的定义求出,确定抛物线方程;然后设直线的倾斜角为,利用焦点弦的面积公式求出;最后结合焦点弦的性质和弦长公式,即可求解.
【详解】由已知得,则,所以抛物线方程为,
设直线的倾斜角为,
由于直线过焦点,,
又,所以.
故答案为:8.
四、解答题(共77分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
15. 在锐角中,,,分别为内角,,的对边,满足.
(1)求角的大小;
(2)求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
在中,因为,
由正弦定理得
,
即,而,则,又,
所以.
【小问2详解】
由(1)得,由锐角,得,解得,
因此
,
由,得,即,
所以的范围是.
16. 如图,在四棱锥中,底面四边形为菱形,,是正三角形,,为的中点.
(1)证明:平面;
(2)若是的中点,求直线与平面所成角的余弦值.
【答案】(1)如图所示,取的中点,的中点,连接,,,,
因为是正三角形,,则,
又为的中点,所以,
又底面四边形为菱形,,
所以是等边三角形,所以,
因为,平面,平面,所以平面.
又平面,进而,
同理可得,
因为,平面,平面,所以平面.
(2)
【解析】
【分析】(1)如图所示,取的中点,的中点,连接,,,,求出,利用线面垂直的判定定理得到平面.利用线面垂直的定义得到,利用线面垂直的判定定理得到平面.
(2)求出与平面所成的角就等于与平面所成的角.利用线面垂直的判定定理求出平面,利用线面垂直的定义得到,从而得到就是与平面所成的角. 在中,求出,即为直线与平面所成角的余弦值.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
因为底面是菱形,是的中点,
所以是中点,又因为是的中点,
所以,
所以与平面所成的角就等于与平面所成的角.
因为是菱形,,,
由余弦定理得AB=,,是等边三角形.
因为底面,底面,
所以.
因为,,平面,
所以平面.
如图,连接,则平面,,
所以就是与平面所成的角.
因为是等边三角形,,
所以,.
在中,PC=,AC=2,则PA=,所以PF=3.
在中,,
所以直线与平面所成角的余弦值为.
17. 已知椭圆E:()的离心率为,,,且原点到直线的距离等于.
(1)求椭圆的方程;
(2)设点()在椭圆上,直线交轴于点.点与点关于轴对称,直线交轴于点.问:轴上是否存在点,使得?若存在,求点的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)存在点,理由如下:
假设存在点满足题意,设,
,直线DA的方程为:,
令,;
,直线DB的方程为:,直线DB与x轴交于点N,
令,则.
,,
,
则,
所以,(注:点在椭圆E上,),
则,存在点使得.
【解析】
【分析】(1)由离心率得出关系,利用原点到直线CD的距离可求出得椭圆方程;
(2)假设存在点满足题意,设,利用求出,能求出说明存在,不能求出说明不存在.
【小问1详解】
由,得,
由点,可知直线CD的方程为,即.
由于原点到直线CD的距离为,即,
得,,
所以椭圆的标准方程为.
【小问2详解】
略
18. 现代流行病学调查表明:某种流行病毒变异所形成的疾病是由致病菌和致病菌共同引起的,治疗时至少杀灭其中一种致病菌即可痊愈.
(1)若有某种治疗方案C,有的概率能杀灭致病菌.若这种治疗方案能杀灭致病菌,则它有的概率能杀灭致病菌.若这种治疗方案不能杀灭致病菌,则它有的概率能杀灭致病菌.求使用治疗方案C痊愈的条件下,能杀灭致病菌的概率;
(2)对疾病有效治疗的药物有A,B两款,且这两种药物的疗程均为3天(药物使用时,按疗程服用3天,超过3天无效需换药进行治疗,无论谁先使用都不会影响后使用的药物的治愈率).若使用完两种药物仍不见效,依靠自身的免疫能力再经过3天也能痊愈.已知药物A杀灭致病菌和致病菌的概率分别为,,药物B杀灭致病菌和致病菌的概率均为,且对于同一种药物,杀灭两种致病菌的事件相互独立.
(i)分别求使用药物A和药物B一个疗程的治愈概率;
(ii)请问应先使用哪种药物可使得痊愈的平均天数更短?
【答案】(1)
(2)(i),;(ii)需先使用药物B可使得痊愈的平均天数更短
【解析】
【分析】(1)根据条件概率公式求解即可;
(2)(i)计算药物对两种致病菌都没杀灭的概率,再用对立事件的概率公式计算治愈率;
(ii)分别列出先使用A和先使用B两种情况下痊愈天数的所有可能取值,对应计算各取值的概率,再根据期望公式分别计算两种情况的痊愈天数期望,比较两个期望的大小.
【小问1详解】
设使用治疗方案C治愈疾病为事件,使用治疗C方案能杀灭致病菌为事件,
则.
因为事件发生则事件必发生,故,
.
【小问2详解】
(i)设表示药物能治愈疾病的概率,表示药物能治愈疾病的概率,则有,.
(ii)设先用药物再用药物来治愈疾病所需的天数为,的可能取值为,则,
,
所以
.
设先用药物再用药物来治愈疾病所需的天数为,的可能取值为
同理得,
,
则有
,
从而有,故需先使用药物可使得痊愈的平均天数更短.
19. 已知函数,.
(1)求函数的图象在点处的切线方程;
(2)证明:;
(3)证明:,.
【答案】(1)
(2)要证明,即证,
令,定义域为,显然,
则,其中,
当时,令,则,
其中,,故,
故在上单调递增,
又,故在上恒成立,
故在上单调递减,
当时,,
所以在上单调递增,
所以恒成立,从而,当时,等号成立.
(3)由(2)知,当时,,
即,当时,,
故,
故
.
【解析】
【分析】(1)通过导数的几何意义,确定切线斜率,进而可求解;
(2)构造函数,通过二次求导,确定单调性,求得最值,即可证明;
(3)由(2)得到,即可证明.
【小问1详解】
解:,即切点为,
,
将代入,得,即切线斜率.
由点斜式,代入,,
得切线方程为,整理为.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
略
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本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.第Ⅰ卷第1页至第3页,第Ⅱ卷第3页至第6页.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.
第Ⅰ卷(选择题,共58分)
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.
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题所给的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 设集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 若复数满足,则的虚部是( )
A. B. C. 2 D. 2i
3. 在的展开式中,所有二项式系数的和为32,则展开式常数项为( )
A. 8 B. 16 C. 64 D. 32
4. 已知,,若,则的值为( )
A. B. C. D.
5. 已知函数在处有极大值,则c的值为( )
A. 2 B. 6 C. 2或6 D. 0
6. 设双曲线(,)的左、右焦点分别为、,过作平行于轴的直线交于,两点,若,,则的离心率为( )
A. 3 B. 2 C. D.
7. 数列中,,对任意,,,若,则( )
A. 6 B. 7 C. 8 D. 9
8. 已知,,则的值是( )
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,有多项是符合题目要求的.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. 数列的前项和为,已知,则下列说法正确的是( )
A. 是递减数列
B.
C. ,,成等差数列
D. 当或4时,取得最大值
10. 已知函数,则( )
A. 是的极大值点
B. 有三个不同零点
C. 若函数的对称中心为,则
D. 当时,
11. 如图,正方体的棱长为1,是棱上的动点(含端点),则( )
A. 直线和所成的角为
B. 三棱锥的体积为定值
C. 二面角的平面角的大小为
D. 点满足,,,若,则平面
第Ⅱ卷(非选择题,共92分)
注意事项:
第Ⅱ卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答,在试题卷上作答无效.
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 一组数据按照从小到大的顺序排列如下:12,13,14,20,24,25,27,40,45,48则该组数据的第43百分位数为_____.
13. 已知定义在上的奇函数满足,且当时,,则______.
14. 已知为坐标原点,抛物线上一点到其焦点的距离为3,过的焦点的直线交于两点,当时,的值为___________.
四、解答题(共77分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
15. 在锐角中,,,分别为内角,,的对边,满足.
(1)求角的大小;
(2)求的取值范围.
16. 如图,在四棱锥中,底面四边形为菱形,,是正三角形,,为的中点.
(1)证明:平面;
(2)若是的中点,求直线与平面所成角的余弦值.
17. 已知椭圆E:()的离心率为,,,且原点到直线的距离等于.
(1)求椭圆的方程;
(2)设点()在椭圆上,直线交轴于点.点与点关于轴对称,直线交轴于点.问:轴上是否存在点,使得?若存在,求点的坐标;若不存在,说明理由.
18. 现代流行病学调查表明:某种流行病毒变异所形成的疾病是由致病菌和致病菌共同引起的,治疗时至少杀灭其中一种致病菌即可痊愈.
(1)若有某种治疗方案C,有的概率能杀灭致病菌.若这种治疗方案能杀灭致病菌,则它有的概率能杀灭致病菌.若这种治疗方案不能杀灭致病菌,则它有的概率能杀灭致病菌.求使用治疗方案C痊愈的条件下,能杀灭致病菌的概率;
(2)对疾病有效治疗的药物有A,B两款,且这两种药物的疗程均为3天(药物使用时,按疗程服用3天,超过3天无效需换药进行治疗,无论谁先使用都不会影响后使用的药物的治愈率).若使用完两种药物仍不见效,依靠自身的免疫能力再经过3天也能痊愈.已知药物A杀灭致病菌和致病菌的概率分别为,,药物B杀灭致病菌和致病菌的概率均为,且对于同一种药物,杀灭两种致病菌的事件相互独立.
(i)分别求使用药物A和药物B一个疗程的治愈概率;
(ii)请问应先使用哪种药物可使得痊愈的平均天数更短?
19. 已知函数,.
(1)求函数的图象在点处的切线方程;
(2)证明:;
(3)证明:,.
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