内容正文:
全真模拟测试数学试题
一、单项选择题(每小题5分,共40分.)
1. 已知复数在复平面内对应的点为,则( )
A. B. C. D.
2. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
3. 已知抛物线上的点到抛物线焦点F的距离为5,则( )
A. 4 B. 3 C. 2 D.
4. 等差数列的前n项和为,且,,则( )
A. 90 B. 100 C. 110 D. 200
5. 若函数的最小正周期为,则曲线的对称中心的坐标为( )
A. B.
C. D.
6. 折扇是我国古老文化的延续,在我国已有四千年左右的历史.如图所示的某折扇扇面可视为一个圆台的侧面展开图,该扇面的面积为,若该圆台上、下底面半径分别为5,10,则该圆台的体积为( )
A. B. C. D.
7. 椭圆的光学性质:从椭圆的一个焦点发出的光线,经椭圆反射后,反射光线经过椭圆的另一个焦点.设椭圆的两个焦点分别为,,如图,光线由点发出射到椭圆上的点处,经反射后到点,再经过轴反射到椭圆上的点,最后反射回点,若光线经过的总路程为12,且,则直线的斜率为( )
A. B. -2 C. D.
8. 如图,在平面直角坐标系上,有一系列点,每个点均在函数的图象上.已知以点为圆心的均与轴相切,与外切,且,则( )
A. 是等比数列,且公比为
B. 是等比数列,且公比为
C. 是等差数列,且公差为2
D. 是等差数列,且公差为4
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分)
9. 下列说法正确的是( )
A. 一组数据10,11,11,12,13,14,16,18,20,22的上四分位数为11
B. 若,,则事件,相互独立与,互斥不能同时成立
C. 以模型()去拟合一组数据时,令,求得线性回归方程为,则,
D. 某班30个男生的数学平均分为90,方差为4,20个女生的数学平均分为85,方差为6,则全班50个学生的数学成绩的方差为10.8
10. 已知的展开式中,的系数记为,则( )
A. 该展开式共有15项
B.
C.
D. 的最大值为240
11. 已知函数,的定义域为,且,,若的图象关于直线对称,则( )
A. B.
C. 是奇函数 D.
三、填空题:(本题共3小题,每小题5分,共15分.)
12. 在推导等差数列前n项和的过程中,我们使用了倒序相加的方法,类比可以求得________.
13. 方程,若,,均为正整数,则有序三元组解的个数为______.若,,均为非负整数,则解的个数为______(均用组合数回答)
14. 对,恒有,则实数a的最小值为________.
四、解答题(本题共5小题,共77分)
15. 在中,角,,的对边分别为,,,且满足.
(1)求角;
(2)若,,点为边上靠近点的三等分点,求的长.
16. 已知函数在处取得极小值.
(1)求a,b的值;
(2)若方程有唯一的实数根,求实数的取值范围.
17. 如图,在三棱锥中,为等腰直角三角形,,为等边三角形,,分别为上的动点,且平面.
(1)证明:平面平面;
(2)若截面将三棱锥分成上下两个几何体的体积之比为,求平面与平面夹角的余弦值.
18. 在平面直角坐标系中,已知椭圆:()的焦距为,离心率为.
(1)求的方程;
(2)设为的上焦点,点在上且位于第一象限,关于轴的对称点为.
(ⅰ)若直线与轴、的交点分别为、,且,求;
(ⅱ)直线、分别交于另一点、,求△面积的最大值.
19. 某商场举行抽奖活动,箱子里装有标号为1到的张奖券,不同的奖券标号对应不同的奖品,标号越大,奖品越丰厚.规则如下:顾客从中有放回地抽取奖券次,每次抽取一张奖券,抽取结果中标号最大的奖券对应的奖品即为最终奖品,设最终获得的奖品对应的奖券标号为.
(1)当时,求最终拿到标号为3的奖券的概率和拿到标号为2的奖券的概率.
(2)若.
①求最终拿到标号不大于的奖券的概率;
②求随机变量的期望(用表示).
(3)当时,证明:.
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全真模拟测试数学试题
一、单项选择题(每小题5分,共40分.)
1. 已知复数在复平面内对应的点为,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】因为复数在复平面内对应的点为,
所以,故,
则.
2. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】因为,得,又,
所以;
因为得,所以,
则.故选项C正确.
3. 已知抛物线上的点到抛物线焦点F的距离为5,则( )
A. 4 B. 3 C. 2 D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据抛物线的定义,结合抛物线的准线方程,即可求得答案.
【详解】由抛物线的定义可得,点P到抛物线焦点F的距离等于点P到准线的距离,
抛物线的准线方程为, 所以,解得.
4. 等差数列的前n项和为,且,,则( )
A. 90 B. 100 C. 110 D. 200
【答案】B
【解析】
【分析】设出首项和公差,求解出基本量,最后利用求和公式求和即可.
【详解】设首项为,公差为,因为,所以,
因为,所以,
联立方程组可得,解得,
则由等差数列求和公式得,故B正确.
5. 若函数的最小正周期为,则曲线的对称中心的坐标为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据正切函数周期性求解,再结合“整体法”求解对称中心.
【详解】,,
令,得,
所以曲线的对称中心的坐标为.
6. 折扇是我国古老文化的延续,在我国已有四千年左右的历史.如图所示的某折扇扇面可视为一个圆台的侧面展开图,该扇面的面积为,若该圆台上、下底面半径分别为5,10,则该圆台的体积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据已知分别求出上下底面面积,最后由圆台的体积计算公式.
【详解】,圆台的侧面积为,母线长
圆台的高
则圆台上下底面面积为
由圆台的体积计算公式可得:
故选:C.
7. 椭圆的光学性质:从椭圆的一个焦点发出的光线,经椭圆反射后,反射光线经过椭圆的另一个焦点.设椭圆的两个焦点分别为,,如图,光线由点发出射到椭圆上的点处,经反射后到点,再经过轴反射到椭圆上的点,最后反射回点,若光线经过的总路程为12,且,则直线的斜率为( )
A. B. -2 C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用椭圆的定义与几何性质,结合余弦定理求解即可.
【详解】由题可知,
所以,
设,则,
根据反射规律可知:,所以,
所以,
所以,
整理并化简得,
所以,
因为,所以,所以,
所以,所以直线的斜率为
8. 如图,在平面直角坐标系上,有一系列点,每个点均在函数的图象上.已知以点为圆心的均与轴相切,与外切,且,则( )
A. 是等比数列,且公比为
B. 是等比数列,且公比为
C. 是等差数列,且公差为2
D. 是等差数列,且公差为4
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意,由与相外切,得到,化简得到,求得,结合等差数列的定义,即可求解.
【详解】因为与相外切,所以,
即,
所以,
因为每个点均在函数的图像上,可得,
所以,即,所以,
所以数列是等差数列,且公差为,
所以,则,
此时数列不是等比数列.
故选:C.
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分)
9. 下列说法正确的是( )
A. 一组数据10,11,11,12,13,14,16,18,20,22的上四分位数为11
B. 若,,则事件,相互独立与,互斥不能同时成立
C. 以模型()去拟合一组数据时,令,求得线性回归方程为,则,
D. 某班30个男生的数学平均分为90,方差为4,20个女生的数学平均分为85,方差为6,则全班50个学生的数学成绩的方差为10.8
【答案】BD
【解析】
【分析】根据上四分位数的定义求出该值后判断A,根据独立事件和互斥事件的性质判断B,根据指对数转化判断C,根据总体方差的计算公式求出总体方差后判断D.
【详解】选项A:上四分位数的位置为,故上四分位数为第8个数,A错误;
选项B:若事件相互独立,则,
若事件互斥,则,矛盾,
故事件相互独立与互斥不能同时成立,故B正确,
选项C:由回归方程,得,
所以,所以,故C错误;
选项D: ,
,D正确.
10. 已知的展开式中,的系数记为,则( )
A. 该展开式共有15项
B.
C.
D. 的最大值为240
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据多项式乘法的性质和二项展开式中的项数可判断A选项;根据二项展开式中特定项的系数可判断BCD选项.
【详解】对于A,展开式中共有4项,展开式中共有6项,
故展开式共有24项,故A错误;
对于B,,故B正确;
对于C,对于,令,则可得展开式的各项系数和为,
即,
,故C正确;
,令,解得,
故当或时,的值最大,
为,故D正确.
11. 已知函数,的定义域为,且,,若的图象关于直线对称,则( )
A. B.
C. 是奇函数 D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】通过条件推导函数的性质,逐个分析选项即可.
【详解】由关于对称,得,
已知,将第二个式子换元,代入化简得,
因为,则,将用替换,可得,
将用替换,得,
即,故周期为.
又因为,则,即是偶函数.
由和,得,
且,故是偶函数.
选项A,,,由,
得,A正确;
选项B,对任意,,故,B正确;
选项C,推导得,是偶函数不是奇函数,C错误;
选项D,求和分组方式为为一组,为下一组,以此类推,直至,每组和为,共组,总和为,即,D正确.
三、填空题:(本题共3小题,每小题5分,共15分.)
12. 在推导等差数列前n项和的过程中,我们使用了倒序相加的方法,类比可以求得________.
【答案】##44.5
【解析】
【分析】利用倒序相加法,然后利用诱导公式及同角关系式即得.
【详解】令,
则:,
两式相加可得:
,
∴,即.
故答案为:.
13. 方程,若,,均为正整数,则有序三元组解的个数为______.若,,均为非负整数,则解的个数为______(均用组合数回答)
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】利用隔板法求方程的正整数解的个数即可.
【详解】因,,均为正整数,,
则解的个数相当于把个用两个挡板分成3份,分别对应,,,
所以解的个数为;
由得,
因,,均为非负整数,所以,,均为正整数,
与一一对应,相当于把个用两个挡板分成3份,
分别对应,,,所以解的个数为.
14. 对,恒有,则实数a的最小值为________.
【答案】
【解析】
【分析】通过对不等式进行变形,构造函数,利用函数单调性求解的最小值.
【详解】令,则,
令,有
当时,,当时,,即在上单调递减,在上单调递增,
,因此,在单调递增,
则
令,则,
当时,,当时,
于是得函数在上单调递增,在上单调递减,则当时,,即得
所以实数a的最小值为
故答案为:
四、解答题(本题共5小题,共77分)
15. 在中,角,,的对边分别为,,,且满足.
(1)求角;
(2)若,,点为边上靠近点的三等分点,求的长.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由正弦定理结合两角和的正弦公式化简求解;
(2)由题意可得,根据向量数量积运算律计算求解.
【小问1详解】
因为,由正弦定理可得,,
即,,
又因为,
所以,且,
所以,因为,所以.
【小问2详解】
因为点为边上靠近点的三等分点,
所以,
,
,
所以,即的长为.
16. 已知函数在处取得极小值.
(1)求a,b的值;
(2)若方程有唯一的实数根,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据题意结合极值点和极值可得,并根据函数单调性检验即可;
(2)令,原题意等价于与有且仅有1个交点,利用导数判断的性质和图象,结合图象即可得结果.
【小问1详解】
因为函数的定义域为,且,
由题意可得:,解得,
则,,
令,解得或;令,解得;
可知函数在内单调递增,在内单调递减,
则函数在处取得极小值,即符合题意,
综上所述:.
【小问2详解】
对于方程,即为,可得,
令,原题意等价于与有且仅有1个交点,
因为,
令,解得或;令,解得;
可知函数在内单调递增,在内单调递减,
则函数的极大值为,极小值为,
且当趋近于时,趋近于;当趋近于时,趋近于0;
由图可知:或,所以实数的取值范围为.
17. 如图,在三棱锥中,为等腰直角三角形,,为等边三角形,,分别为上的动点,且平面.
(1)证明:平面平面;
(2)若截面将三棱锥分成上下两个几何体的体积之比为,求平面与平面夹角的余弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)取中点,连接,根据二面角定义得出即为二面角的平面角,再应用勾股定理证明即可;
(2)先根据得出,再建系得出平面和平面的法向量,应用二面角余弦公式计算求解.
【小问1详解】
取中点,连接,
因为为等腰直角三角形,,
所以,且由可得,
因为为等边三角形,所以,且由可得,
又因为平面,平面,平面平面,
所以即为二面角的平面角,
因为,由勾股定理可得,所以,
所以,所以平面平面.
【小问2详解】
由(1)可知两两垂直,
分别以为轴建立如图所示坐标系,
则,,,,
因为平面,平面,平面平面,
所以,则,
因为截面将三棱锥分成上下两个几何体的体积之比为,所以,
因为三棱锥与三棱锥的高相等,所以,即,
所以分别为棱中点,则,,
所以,,
设平面的法向量,
则,解得平面的一个法向量,
易知平面的一个法向量,
设平面与平面夹角为,
则,
所以平面与平面夹角的余弦值为.
18. 在平面直角坐标系中,已知椭圆:()的焦距为,离心率为.
(1)求的方程;
(2)设为的上焦点,点在上且位于第一象限,关于轴的对称点为.
(ⅰ)若直线与轴、的交点分别为、,且,求;
(ⅱ)直线、分别交于另一点、,求△面积的最大值.
【答案】(1)
(2)(ⅰ);(ⅱ)
【解析】
【分析】(1)利用椭圆的焦距与离心率建立方程组,先求出半焦距与长半轴,再通过椭圆中的关系求出短半轴,从而确定椭圆方程,是解析几何中由几何性质求标准方程的常规思路;
(2)(i)通过设点的坐标,利用对称关系得到点,再写出直线的方程,分别求出与轴、直线的交点、,结合的条件列方程求解,体现了解析几何中“设点 - 求线 - 联立 - 列方程”的解题流程;
(ii)通过联立直线与椭圆方程,利用根与系数的关系求出点、的横坐标,结合三角形面积比的转化,将的面积用点的坐标表示,再利用基本不等式求最值,综合考查了直线与椭圆的位置关系和最值问题的处理方法.
【小问1详解】
设椭圆的半焦距为,依题意得,解得,
所以,所以椭圆的方程为.
【小问2详解】
(ⅰ)依题意设,则,其中,.
由,可得直线的方程为,令,得.
又直线的方程为,联立方程及,解得.
因为及,,,共线,所以,
所以,解得,所以.
(ⅱ)联立直线与椭圆的方程得,消去,得.
因为在椭圆上,所以,所以.
由根与系数的关系得,解得.同理可得.
因为,所以.
又,所以.
因为,所以,
当且仅当,即,时,等号成立.
综上,面积的最大值为.
19. 某商场举行抽奖活动,箱子里装有标号为1到的张奖券,不同的奖券标号对应不同的奖品,标号越大,奖品越丰厚.规则如下:顾客从中有放回地抽取奖券次,每次抽取一张奖券,抽取结果中标号最大的奖券对应的奖品即为最终奖品,设最终获得的奖品对应的奖券标号为.
(1)当时,求最终拿到标号为3的奖券的概率和拿到标号为2的奖券的概率.
(2)若.
①求最终拿到标号不大于的奖券的概率;
②求随机变量的期望(用表示).
(3)当时,证明:.
【答案】(1);
(2)①;②
(3),
则随机变量 的期望为
.
设,,
当 时,,等号成立;
当 时,当时,, 单调递减;
当时, , 单调递增,
所以.
设,
又因为,
所以,所以.
综上所述,.
【解析】
【分析】(1)利用对立事件和差事件求概率:,计算两次有放回抽取的结果概率;
(2)①标号不大于 即每次抽取都不超过 ,用独立重复试验求概率;②用分布列或尾和公式求期望,化简得到结果;
(3)先写出期望表达式,再构造对称和式,结合函数单调性放缩证明不等式.
【小问1详解】
表示最大标号为 ,等价于所有抽取结果都不超过 ,且至少有一次等于 ,
则两次都不超过2;
两次都不超过2两次都不超过1.
【小问2详解】
①最终标号不大于 等价于次抽取的所有结果都不大于 ,每次抽到不大于 的概率为,
因此.
②由于,
随机变量 的期望得
.
【小问3详解】
略
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