
一、單選題
1.已知集合,,則( )
A.B.(1,3)
C.D.
【答案】C
【分析】先求出集合B,然后再求兩集合的并集即可.
【詳解】由,得,解得或,
所以或,
因?yàn)椋?br>所以,
故選:C
2.已知復(fù)數(shù)滿足,則( )
A.1B.C.D.5
【答案】B
【分析】根據(jù)復(fù)數(shù)的除法運(yùn)算求得復(fù)數(shù)z,根據(jù)復(fù)數(shù)模的計(jì)算即可得答案.
【詳解】由得,
故,
故選:B
3.已知=(2,3),=(3,t),=1,則=
A.-3B.-2
C.2D.3
【答案】C
【分析】根據(jù)向量三角形法則求出t,再求出向量的數(shù)量積.
【詳解】由,,得,則,.故選C.
【點(diǎn)睛】本題考點(diǎn)為平面向量的數(shù)量積,側(cè)重基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能,難度不大.
4.已知橢圓的方程為,則橢圓( )
A.長(zhǎng)軸長(zhǎng)為16B.短軸長(zhǎng)為
C.焦距為2D.焦點(diǎn)為
【答案】B
【分析】先根據(jù)方程化簡(jiǎn)得到橢圓方程,結(jié)合選項(xiàng)進(jìn)行判斷.
【詳解】因?yàn)椋?br>所以橢圓是以為焦點(diǎn)的橢圓,
設(shè)橢圓:,由題意,即;
由可知其方程為;
由方程可得長(zhǎng)軸長(zhǎng)為8,焦距為4,短軸長(zhǎng)為.
故選:B.
5.已知曲線在點(diǎn)處的切線的傾斜角為,則( )
A.B.C.-2D.
【答案】B
【分析】利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義解決即可.
【詳解】由題意知在曲線上,所以.
又,所以曲線在點(diǎn)處的切線的斜率為.
又因?yàn)榍€在點(diǎn)處切線的傾斜角為,所以切線的斜率為1.
故而.由解得,所以.
故選:B
6.已知?jiǎng)狱c(diǎn)在直線上,過點(diǎn)作圓的一條切線,切點(diǎn)為,則的最小值為( )
A.1B.C.D.2
【答案】C
【分析】由題意求出切線長(zhǎng)的表達(dá)式,結(jié)合二次函數(shù)的性質(zhì)即可求解.
【詳解】由題可知圓的圓心為,半徑為,
設(shè),則,有,
得,
當(dāng)時(shí),.
故選:C.
7.已知數(shù)列滿足,記,則( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【分析】根據(jù)題意求出,即可求出,即可判斷AB;根據(jù)題意可得,進(jìn)而可判斷CD.
【詳解】因?yàn)閿?shù)列滿足,,
所以,
所以,故AB錯(cuò)誤;
又,
所以,即,
所以,故C正確;
因?yàn)椋詳?shù)列是以為首項(xiàng),為公差的等差數(shù)列,
所以,故D錯(cuò)誤.
故選:C.
8.若,則( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】由商數(shù)關(guān)系及兩角差的正切公式將已知化為,得出,再根據(jù)二倍角的余弦公式即可得解.
【詳解】由,
所以,即,
.
故選:D.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:由商數(shù)關(guān)系及兩角差的正切公式將已知化為,是解決本題的關(guān)鍵.
二、多選題
9.已知實(shí)數(shù),則“”的充要條件是( )
A.B.
C.D.
【答案】AC
【分析】根據(jù)指數(shù)函數(shù),對(duì)數(shù)函數(shù),冪函數(shù)及正弦函數(shù)的單調(diào)性結(jié)合充分條件和必要條件的定義逐一判斷即可.
【詳解】對(duì)于A,因?yàn)楹瘮?shù)是上的增函數(shù),
所以,所以是“”的充要條件,故A正確;
對(duì)于B,由,得,
當(dāng)時(shí),無意義,
所以是“”的充分不必要條件,故B錯(cuò)誤;
對(duì)于C,因?yàn)楹瘮?shù)是上的增函數(shù),
所以,所以是“”的充要條件,故C正確;
對(duì)于D,當(dāng)時(shí),,
所以不是“”的充要條件,故D錯(cuò)誤.
故選:AC.
10.下列命題正確的是( )
A.若樣本數(shù)據(jù)的方差為2,則數(shù)據(jù)的方差為8
B.以模型去擬合一組數(shù)據(jù)時(shí),為了求出經(jīng)驗(yàn)回歸方程,設(shè),求得線性回歸方程為,則的值分別是和4
C.若某校高三(1)班8位同學(xué)身高(單位)分別為:,則這組數(shù)據(jù)的上四分位數(shù)(即第75百分位數(shù))為174
D.根據(jù)變量與的樣本數(shù)據(jù)計(jì)算得到,根據(jù)的獨(dú)立性檢驗(yàn),可判斷與有關(guān),且犯錯(cuò)誤的概率不超過0.05
【答案】AB
【分析】根據(jù)可判斷A;對(duì)兩邊同時(shí)取對(duì)數(shù)可得可判斷B;從小到大排列這組數(shù)據(jù),由第75百分位數(shù)計(jì)算可判斷C;可判斷D.
【詳解】對(duì)于A,根據(jù)可得數(shù)據(jù)的方差為,故A正確;
對(duì)于B,對(duì)兩邊同時(shí)取對(duì)數(shù)可得,因?yàn)椋?br>,所以的值分別是和4,故B正確;
對(duì)于C,從小到大可得這組數(shù)據(jù)為,,則這組數(shù)據(jù)的上四分位數(shù)(即第75百分位數(shù))為,故C錯(cuò)誤;
對(duì)于D,因?yàn)?,在犯錯(cuò)誤的概率不超過0.05的情況下,可判斷與無關(guān),故D錯(cuò)誤.
故選:AB.
11.已知定義域?yàn)榈暮瘮?shù)對(duì)任意實(shí)數(shù)都有,且,則( )
A.B.
C.D.
【答案】ABC
【分析】對(duì)于A,在表達(dá)式中令結(jié)合已知即可驗(yàn)證;對(duì)于B,在表達(dá)式中令結(jié)合A選項(xiàng)分析即可驗(yàn)證;對(duì)于C,在表達(dá)式中令結(jié)合已知即可驗(yàn)證;對(duì)于D,結(jié)合B、C選項(xiàng)的分析即可驗(yàn)證.
【詳解】對(duì)于A,在中令,可得,
又,所以,故A選項(xiàng)正確;
對(duì)于B,在中令,可得,
又由A選項(xiàng)分析可知,所以,
所以,由實(shí)數(shù)具有任意性,所以,故B選項(xiàng)正確;
對(duì)于C,在中令,結(jié)合,
故可得,所以,
由于實(shí)數(shù)具有任意性,所以,故C選項(xiàng)正確;
對(duì)于D,由C選項(xiàng)分析可知,而由B選項(xiàng)分析可知,
所以,故D選項(xiàng)錯(cuò)誤.
故選:ABC.
12.如圖,在棱長(zhǎng)為1的正方體中,下列命題正確的是( )
A.平面平面,且兩平面的距離為
B.當(dāng)點(diǎn)在線段上運(yùn)動(dòng)時(shí),四面體的體積恒等于四面體的體積
C.與正方體所有棱都相切的球的體積為
D.若是正方體的內(nèi)切球的球面上任意一點(diǎn),是外接圓的圓周上任意一點(diǎn),則的最小值是
【答案】BCD
【分析】根據(jù)面面平行的判定以及空間點(diǎn)面以及面面距離的求解判斷A;根據(jù)三棱錐的體積計(jì)算判斷B;確定球的半徑即可求得球的體積,判斷C;將的最小值轉(zhuǎn)化為正方體的外接球和內(nèi)切球半徑之差,判斷D.
【詳解】對(duì)于A,正方體中,,
即四邊形為平行四邊形,故,
平面,平面,故平面,
同理可證平面,而平面,
故平面平面;
設(shè)B到平面的距離為d,,則,
即,則;
同理求得到到平面的距離為;
連接,則,由于平面平面,
故,平面,
故平面,平面,故,
同理可證,而平面,
故平面,而平面平面,則平面,
又,
故平面和平面之間的距離為,A錯(cuò)誤;
對(duì)于B,當(dāng)點(diǎn)在線段上運(yùn)動(dòng)時(shí),四面體的體積為;
而四面體的體積,
即當(dāng)點(diǎn)在線段上運(yùn)動(dòng)時(shí),四面體的體積恒等于四面體的體積,B正確;
對(duì)于C,與正方體所有棱都相切的球的直徑為正方體面對(duì)角線長(zhǎng),
故該球體積為,C正確;
對(duì)于D,正方體的內(nèi)切球球心和正方體外接球球心是同一個(gè)點(diǎn),即為正方體的中心,
外接球直徑為,內(nèi)切球直徑為1;
而外接圓為正方體外接球的一個(gè)小圓,
故由是正方體的內(nèi)切球的球面上任意一點(diǎn),是外接圓的圓周上任意一點(diǎn),
得的最小值為正方體的外接球半徑減去正方體球內(nèi)切球半徑,即,D正確,
故選:BCD
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:解答本題的關(guān)鍵在于要發(fā)揮空間想象能力,明確空間的點(diǎn)線面的位置關(guān)系,特別是選項(xiàng)D的求解,求解兩個(gè)動(dòng)點(diǎn)之間的距離的最小值,要能想象出兩動(dòng)點(diǎn)分別在正方體的內(nèi)切球和外接球上運(yùn)動(dòng),從而可求得距離的最小值.
三、填空題
13.某校擬從2名教師和4名學(xué)生共6名黨史知識(shí)學(xué)習(xí)優(yōu)秀者中隨機(jī)選取3名,組成代表隊(duì),參加市黨史知識(shí)競(jìng)賽,則要求代表隊(duì)中既有教師又有學(xué)生的選法共有 種.
【答案】16
【分析】既有教師又有學(xué)生的選法分為有1名教師和2名學(xué)生和有2名教師和1名學(xué)生,根據(jù)分類加法計(jì)數(shù)原理即可求得答案.
【詳解】由題意得從6名黨史知識(shí)學(xué)習(xí)優(yōu)秀者中隨機(jī)選取3名,
其中有1名教師和2名學(xué)生的選法有種,
有2名教師和1名學(xué)生的選法有種,
故代表隊(duì)中既有教師又有學(xué)生的選法共有(種),
故答案為:16
14.已知圓錐的表面積為,其側(cè)面展開圖是一個(gè)半圓.則圓錐的高為 .
【答案】
【分析】設(shè)圓錐的底面半徑為,母線長(zhǎng)為,高為,再根據(jù)圓錐的表面積公式求出,再利用勾股定理即可得解.
【詳解】設(shè)圓錐的底面半徑為,母線長(zhǎng)為,高為,
由于圓錐側(cè)面展開圖是一個(gè)半圓,
故有,
即圓錐母線長(zhǎng)為,
又圓錐的表面積為,
解得,所以,
所以圓錐的高為.
故答案為:.
15.設(shè)函數(shù)在區(qū)間恰有兩個(gè)零點(diǎn),則的取值范圍是 .
【答案】
【分析】根據(jù)題意,結(jié)合正弦函數(shù)的性質(zhì)即可求解.
【詳解】由,得,
因?yàn)楹瘮?shù)在區(qū)間恰有兩個(gè)零點(diǎn),
所以,解得,
所以的取值范圍是.
故答案為:.
16.雙曲線的左,右焦點(diǎn)分別為,,右支上有一點(diǎn)M,滿足,的內(nèi)切圓與y軸相切,則雙曲線C的離心率為 .
【答案】/
【分析】由圓的切線性質(zhì)及雙曲線定義,可得關(guān)系式,
,從而解出、,利用勾股定理可解.
【詳解】?jī)?nèi)切圓Q分別與,,,軸切于點(diǎn)S,T,N,P
則四邊形、都為正方形,
設(shè)內(nèi)切圓半徑為,由圓的切線性質(zhì),
則,則 ,①
又因?yàn)?,?br>且雙曲線定義得,,③
由①、②、③得,
所以,
從而,
由勾股定理,,所以,解得.
故答案為:
四、解答題
17.已知等差數(shù)列的前項(xiàng)和為,且.
(1)求數(shù)列的通項(xiàng)公式;
(2)設(shè)為數(shù)列的前項(xiàng)和,證明:.
【答案】(1);
(2)證明見詳解.
【分析】(1)利用基本量計(jì)算即可;
(2)利用裂項(xiàng)相消法求和得到即可.
【詳解】(1)由題意得,解得,
所以;
(2),
所以,
因?yàn)?,所以?br>所以.
18.如圖,四棱錐中,四邊形是矩形,平面,E是的中點(diǎn).
(1)若的中點(diǎn)是M,求證:平面;
(2)若,求平面與平面所成二面角的正弦值.
【答案】(1)證明見解析
(2)
【分析】(1)取PC的中點(diǎn)F,連接EM,DF,F(xiàn)M,再根據(jù)已知得四邊形DEMF是平行四邊形,得到,然后利用線面平行的判定定理證明;
(2)由平面,,建立空間直角坐標(biāo)系,求得平面PCE的一個(gè)法向量,平面PAB的一個(gè)法向量為 ,由 求解可得答案.
【詳解】(1)如圖所示:
取PC的中點(diǎn)F,連接EM,DF,F(xiàn)M,
因?yàn)樗倪呅螢榫匦?,E是的中點(diǎn),
所以,,
所以,
所以四邊形DEMF是平行四邊形,
所以,又平面PCD,平面PCD,
所以平面PCD.
(2)由平面,,建立如圖所示空間直角坐標(biāo)系,
則,
所以 ,
設(shè)平面PCE的一個(gè)法向量為 ,
則,即 ,
令 ,得,
易知平面PAB的一個(gè)法向量為 ,
則 ,
設(shè)平面與平面所成二面角為,
所以.
19.的內(nèi)角A,B,C的對(duì)邊分別為a,b,c,已知A為銳角,.
(1)求A;
(2)若,且邊上的高為,求的面積.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)先用余弦定理化余弦為邊,再用正弦定理化邊為角從而求得;
(2)由余弦定理用表示,然后把三角形的面積用兩種方法表示求得,從而可計(jì)算出面積.
【詳解】(1)由得,
由余弦定理得,所以,
由正弦定理得,是三角形內(nèi)角,,
所以,又A為銳角,所以.
(2)由(1),,
所以,即,,
,
.
【點(diǎn)睛】思路點(diǎn)睛:本題考查正弦定理、余弦定理、三角形面積公式.利用正弦定理和余弦定理進(jìn)行邊角互化是解題關(guān)鍵.三角形的面積采取了二次計(jì)算,通過不同的計(jì)算方法得出等式,從而求解.這是一種解題技巧.
20.已知函數(shù).
(1)當(dāng)時(shí),討論函數(shù)的單調(diào)性;
(2)若函數(shù)有最小值,證明:.
【答案】(1)在上單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增
(2)證明見解析
【分析】(1)求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),根據(jù)導(dǎo)數(shù)的正負(fù)即可判斷函數(shù)的單調(diào)性;
(2)求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),分類討論;時(shí)取最小值;當(dāng)時(shí),根據(jù)導(dǎo)數(shù)的正負(fù)判斷函數(shù)單調(diào)性,求出函數(shù)有最小值,結(jié)合要證明的不等式,再構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)求得其最大值為1,即可證明結(jié)論.
【詳解】(1)當(dāng)時(shí),,其定義域?yàn)椋?br>則,
由于,故令,解得,
令,解得,
故在上單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增;
(2)由于,故,
當(dāng)時(shí),,在上單調(diào)遞增,無最小值;
當(dāng)時(shí),令,解得,即在上單調(diào)遞減,
令,解得,即在上單調(diào)遞增,
故在是取極小值也是最小值,
即,
令,則,
當(dāng)時(shí),,在上單調(diào)遞增,
當(dāng)時(shí),,在上單調(diào)遞減,
故,即,
所以,
即.
【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:本題第二問是利用導(dǎo)數(shù)證明不等式問題,解答時(shí)利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性,從而可求出函數(shù)的最小值的表達(dá)式,結(jié)合要證明的不等式,構(gòu)造函數(shù),將問題轉(zhuǎn)化為求解函數(shù)的最大值為1,即可解決問題.
21.某商場(chǎng)擬在周末進(jìn)行促銷活動(dòng),為吸引消費(fèi)者,特別推出“玩游戲,送禮券”的活動(dòng),游戲規(guī)則如下:該游戲進(jìn)行10輪,若在10輪游戲中,參與者獲勝5次就送2000元禮券,并且游戲結(jié)束:否則繼續(xù)游戲,直至10輪結(jié)束.已知該游戲第一次獲勝的概率是,若上一次獲勝則下一次獲勝的概率也是,若上一次失敗則下一次成功的概率是.記消費(fèi)者甲第次獲勝的概率為,數(shù)列的前項(xiàng)和,且的實(shí)際意義為前次游戲中平均獲勝的次數(shù).
(1)求消費(fèi)者甲第2次獲勝的概率;
(2)證明:為等比數(shù)列;并估計(jì)要獲得禮券,平均至少要玩幾輪游戲才可能獲獎(jiǎng).
【答案】(1)
(2)詳見解析
【分析】(1)應(yīng)用全概率公式計(jì)算可得出;
(2)計(jì)算得出,結(jié)合等比數(shù)列的定義可證得結(jié)論成立;再結(jié)合分組求和計(jì)算判斷最少輪數(shù)即可.
【詳解】(1)
(2)
,
,
,
為等比數(shù)列, 且公比為;.
,
因?yàn)閱握{(diào)遞增,
當(dāng)n為奇數(shù)時(shí), ,所以得獲獎(jiǎng)至少要玩9輪.
當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),,得獎(jiǎng)至少要玩10輪,
所以平均至少要玩9輪才可能獲獎(jiǎng).
22.已知x軸被動(dòng)圓C截得的弦長(zhǎng)為6,動(dòng)圓C過定點(diǎn).
(1)求動(dòng)圓圓心C的軌跡E的方程;
(2)點(diǎn)M是曲線E上的動(dòng)點(diǎn),其縱坐標(biāo)大于2,過點(diǎn)M作圓的兩條切線分別與x軸交于點(diǎn)P,Q,求面積最小時(shí)點(diǎn)M的縱坐標(biāo).
【答案】(1)
(2)點(diǎn)M的縱坐標(biāo)為.
【分析】(1)設(shè)動(dòng)圓的圓心C的坐標(biāo)為,圓C半徑為r,用兩種方式表示r即可得E軌跡方程;
(2)設(shè),兩條切線方程斜率為.由切線到圓距離等于半徑結(jié)合韋達(dá)定理可得,表達(dá)式,結(jié)合,可得表達(dá)式,后利用導(dǎo)數(shù)知識(shí)可得答案.
【詳解】(1)設(shè)動(dòng)圓的圓心C的坐標(biāo)為,半徑為r,
由動(dòng)圓C過定點(diǎn)A(0,3),得①,
由x軸被動(dòng)圓C截得的弦長(zhǎng)為6,得②,
聯(lián)立①②,消去r即可得,化簡(jiǎn)得,
故曲線E的方程為.
(2)由題設(shè),則,.
易知直線MP,MQ的斜率均存在且不為0,
設(shè),令,可得,
設(shè),令,可得
由于直線MP與圓相切,所以,
化簡(jiǎn)可得,
同理可得,
故,是關(guān)于k的方程的兩個(gè)根,,
所以,.
故,
因?yàn)?,所以?br>設(shè),,則,
所以當(dāng)時(shí),單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,
所以當(dāng)時(shí),取最小值.
所以當(dāng)最小時(shí),點(diǎn)M的縱坐標(biāo)為.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:本題(2)為切線問題,本題利用切線到圓心距離為半徑,得到,是關(guān)于k的同一個(gè)二次方程的兩個(gè)不同根,從而得到,關(guān)系,繼而得到三角形面積表達(dá)式,后由于表達(dá)式過于復(fù)雜,故采用導(dǎo)數(shù)知識(shí)解決最值問題.
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