
注意事項(xiàng):
1.答卷前,考試務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號等填寫在答題卡和試卷指定位置上.
2.回答選擇題時,選出每個小題答案后,用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑.如需改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標(biāo)號,回答非選擇題時,將答案寫在答題卡上.寫在本試卷上無效.
3.考試結(jié)束后,將本答題卡交回.
一、選擇題:本題共8小題,每小題5分,共40分.在每小題給出的四個選項(xiàng)中只有一項(xiàng)是符合題目要求的.
1. 設(shè)集合,,則( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先解不等式求得集合B,再根據(jù)并集的概念計(jì)算即可.
【詳解】由可得,即,
而,所以.
故選:B
2. 已知復(fù)數(shù),則( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根據(jù)復(fù)數(shù)除法運(yùn)算即可化簡,由共軛的定義即可求解.
【詳解】由得,
故,
故選:A
3. 已知,是兩條不同的直線,,是兩個不同的平面,下列說法正確的是( )
A. 若,且,則B. 若,且,則
C. 若,且,則D. 若,且,則
【答案】D
【解析】
【分析】構(gòu)建正方體,利用其特征結(jié)合空間中直線與平面的位置關(guān)系一一判定選項(xiàng)即可.
【詳解】
如圖所示正方體,
對于A,若對應(yīng)直線與平面,顯然符合條件,但,故A錯誤;
對于B,若對應(yīng)直線與平面,顯然符合條件,但,故B錯誤;
對于C,若對應(yīng)直線與平面,平面,顯然符合條件,但,故C錯誤;
對于D,若,且,又,是兩個不同的平面,則,故D正確.
故選:D
4. 記是等差數(shù)列的前項(xiàng)和,則“是遞增數(shù)列”是“是遞增數(shù)列”的( )
A. 充分不必要條件B. 必要不充分條件
C. 充要條件D. 既不充分也不必要條件
【答案】C
【解析】
【分析】根據(jù)等差數(shù)列的求和公式可得,即可充要條件的定義求解.
【詳解】若是遞增數(shù)列,則公差,所以,
故,所以為遞增數(shù)列,
若為遞增數(shù)列,則,則,
故,所以是遞增數(shù)列,
故“是遞增數(shù)列”是“是遞增數(shù)列”的充要條件,
故選:C
5. 已知定義在上奇函數(shù)滿足,當(dāng)時,,則( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根據(jù)已知推導(dǎo)出函數(shù)的周期, 的范圍,利用已知和推導(dǎo)出的關(guān)系將所求轉(zhuǎn)化為內(nèi)求解.
【詳解】因?yàn)闉槠婧瘮?shù)且滿足.
所以,即,
所以,
所以是周期為4的周期函數(shù).
因?yàn)?所以
所以
.
故選:B
6. 已知雙曲線的一條漸近線與圓交于,兩點(diǎn),若,則的離心率為( )
A. B. C. 2D.
【答案】D
【解析】
【分析】根據(jù)題意,得到雙曲線的漸近線過圓心,求得,進(jìn)而求得雙曲線的離心率.
【詳解】由圓的方程,可得圓心為,半徑為
又由雙曲線,可得其中一條漸近線方程為,即,
因?yàn)殡p曲線的漸近線交圓于兩點(diǎn),且,
所以圓心在直線,即,可得,
則雙曲線的離心率為.
故選:D.
7. 已知,,,則( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由三角函數(shù)的單調(diào)性和對數(shù)函數(shù)的單調(diào)性即可得出答案.
【詳解】因?yàn)椋?br>注意到,
.又,所以.
故選:A.
8. 已知方程有兩個不等實(shí)數(shù)根,,則( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】方程有兩個不等實(shí)數(shù)根,轉(zhuǎn)化為有解,即函數(shù)與圖象有兩個交點(diǎn),結(jié)合過定點(diǎn),即可判斷選項(xiàng)AB,再將方程有兩個不等實(shí)數(shù)根,轉(zhuǎn)化為有兩個解,由,即可判斷選項(xiàng)C,結(jié)合基本不等式即可判斷選項(xiàng)D.
【詳解】由題知,
方程轉(zhuǎn)化為,
令,則,
令,則,
因?yàn)?,所以?br>所以為增函數(shù),且.
所以當(dāng)時,,遞減,
當(dāng)時,,遞增,且,
時,,,,
時,,,,
所以可得圖象如圖所示,
方程有兩個不相等實(shí)根,
即直線與函數(shù)圖象有兩交點(diǎn),
又直線過定點(diǎn),
故.AB錯誤;
又方程轉(zhuǎn)化為,令.
,
而在上為增函數(shù),且,
故當(dāng)時,即在上為減函數(shù),
當(dāng)時,即在上為增函數(shù),
故又,
又有兩個解,即,
不妨設(shè),故,而,
所以即.C正確;
由C知,,
所以,D錯.
故選:C
二、選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分.在每小題給出的選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求.全部選對的得5分,部分選對的得2分,有選錯的得0分.
9. 已知,,,下列命題為真命題的是( )
A. 若,則B. 若,則
C. 若,則D. 若,則
【答案】BD
【解析】
【分析】利用舉反例和不等式得性質(zhì)進(jìn)行判斷.
【詳解】當(dāng)為負(fù)數(shù)時A可能不成立,例如但是錯誤的.
因?yàn)楦鶕?jù)不等式性質(zhì)可得正確.
因?yàn)?,所以所以即所以故C錯誤.
因?yàn)?,所以?br>所以正確.
故選:BD
10. 已知函數(shù),,( )
A. 存在實(shí)數(shù)使得在單調(diào)遞減
B. 若的圖象關(guān)于點(diǎn)成中心對稱,則的最小值為2
C. 若,將的圖象向右平移個單位可以得到的圖象
D. 若,的最大值為
【答案】BCD
【解析】
【分析】由三角函數(shù)的性質(zhì)對選項(xiàng)一一判斷即可得出答案.
【詳解】對于A,因?yàn)?,,因?yàn)椋?br>所以不存在實(shí)數(shù)使得在單調(diào)遞減,故A錯誤;
對于B,的圖象關(guān)于點(diǎn)成中心對稱,
所以,所以,,因?yàn)椋?br>所以的最小值為2,故B正確;
對于C,若,,
將的圖象向右平移個單位可以得到的圖象,
則,故C正確;
對于D,若,,,
,
當(dāng)時,的最大值為,故D正確.
故選:BCD.
11. 如圖,邊長為2的正六邊形,點(diǎn)是內(nèi)部(包括邊界)的動點(diǎn),,,.( )
A. B. 存在點(diǎn),使
C. 若,則點(diǎn)的軌跡長度為2D. 的最小值為
【答案】AD
【解析】
【分析】根據(jù)正六邊形的性質(zhì),結(jié)合向量的線性運(yùn)算即可求解A,根據(jù)共線即可得矛盾求解B,根據(jù)共線即可求解C,根據(jù)數(shù)量積的運(yùn)算律,結(jié)合圖形關(guān)系即可求解D.
【詳解】設(shè)為正六邊形的中心,
根據(jù)正六邊形的性質(zhì)可得且四邊形均為菱形,
,故A正確,
假設(shè)存在存在點(diǎn),使,則,其中點(diǎn)為以為鄰邊作平行四邊形的頂點(diǎn),
所以在直線上,這與點(diǎn)是內(nèi)部(包括邊界)的動點(diǎn)矛盾,故B錯誤,
當(dāng)時,,
取,則,所以點(diǎn)的軌跡為線段,
其中分別為過點(diǎn)作與的交點(diǎn),
由于為的中點(diǎn),所以,故點(diǎn)的軌跡長度為1,C錯誤,
由于,
,
過作于,則,所以此時,
由于分別為上的分量,且點(diǎn)點(diǎn)是內(nèi)部(包括邊界)的動點(diǎn),所以
當(dāng)位于時,此時同時最小,故的最小值為
故選:AD
12. 已知,,,四點(diǎn)在球心為,半徑為5的球面上,且滿足,,設(shè),的中點(diǎn)分別為,,則( )
A. 點(diǎn)有可能在上
B. 線段的長有可能為7
C. 四面體的體積的最大值為20
D. 四面體的體積的最大值為56
【答案】BCD
【解析】
【分析】A項(xiàng),分析出點(diǎn)、軌跡即可得出點(diǎn)是否能在上;B項(xiàng),對點(diǎn)、位置進(jìn)行變換,即可得出線段的長的可能值;C項(xiàng),求出面積和點(diǎn)到面最大值,即可得出四面體的體積的最大值;D項(xiàng),作出四面體,即可得出四面體的體積的最大值.
【詳解】由題意,
注意到點(diǎn)、軌跡分別為以為球心,以4、3為半徑的兩同心球面上,、分別為兩球面的切線.
A項(xiàng),
點(diǎn)在內(nèi)球面上,線段是中球面切線,所以點(diǎn)不可能在線段上,選項(xiàng)A錯誤.
B項(xiàng),
最大,此時,選項(xiàng)B正確.
C項(xiàng),
∵,點(diǎn)到面最大值為5,
∴最大值為20,選項(xiàng)C正確.
D項(xiàng),
當(dāng),最大時,四面體體積最大.連結(jié),,注意到,此時四面體體積為,D正確.
故選:BCD.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題考查立體幾何的作圖,位置的變化,四面體體積的求法,考查學(xué)生分析和處理問題的能力,作圖能力具有較強(qiáng)的綜合性.
三、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分.
13. 已知,,則__________.
【答案】##
【解析】
【分析】根據(jù)同角平方和關(guān)系可得,進(jìn)而根據(jù)齊次式即可求解.
【詳解】由可得,故,
又,解得或,
由于,,故,
又,故,因此,
故,
故答案為:
14. 正項(xiàng)等差數(shù)列的前項(xiàng)和為,若,,成等比數(shù)列,則的最小值為___________.
【答案】##
【解析】
【分析】利用等差數(shù)列前項(xiàng)和的性質(zhì)及等比中項(xiàng),結(jié)合基本不等式計(jì)算即可.
【詳解】設(shè)的公差為,則,
而,
當(dāng)且僅當(dāng)時取得等號.
故答案為:
15. 已知拋物線準(zhǔn)線為,焦點(diǎn)為,點(diǎn),在拋物線上,點(diǎn)在上,滿足:,,若,則實(shí)數(shù)____________.
【答案】
【解析】
【分析】由題設(shè)共線,作,垂足分別為,結(jié)合拋物線定義及相似比求參數(shù)值即可.
【詳解】由題設(shè)知:共線,且,如下圖,
作,垂足分別為,則,
所以,又,則,
所以,即,故.
故答案為:2
16. 記不超過的最大整數(shù)為.若函數(shù)既有最大值也有最小值,則實(shí)數(shù)的值可以是___________(寫出滿足條件的一個的值即可).
【答案】(答案不唯一,取內(nèi)得任一值即可).
【解析】
【分析】根據(jù)題意取,,,則,將問題轉(zhuǎn)化為在區(qū)間上既有最大值,又有最小值,然后,,和四種情況分析討論即可求出答案.
【詳解】取,,.
則.
題意等價于在區(qū)間上既有最大值,又有最小值.
當(dāng)時,在上為增函數(shù),只有最小值,無最大值;
當(dāng)時,在上遞減,在上遞增,此時,有最小值,無最大值;
當(dāng)時,在上遞減,在上遞增,此時,最大值為,最小值為;
當(dāng)時,在上為減函數(shù),有最大值,無最小值.
綜上,的取值范圍是.
故答案為:(答案不唯一,取內(nèi)得任一值即可)
四、解答題:本題共6小題,共70分.解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟.
17. 已知中,角,,的對邊分別為,,,且.
(1)求;
(2)若,,且,求.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由正弦定理邊角互化再結(jié)合余弦定理化簡即可得出答案.
(2)在由余弦定理求出,即可得出,在中由余弦定理求解即可得出答案.
【小問1詳解】
由,得,
即,.
所以,故.
【小問2詳解】
在中,,,,
由余弦定理可得:,
化簡可得:,解得:或(舍去).
又因?yàn)?,?
在中,,
故.
18. 如圖,在三棱錐中,平面平面,,為的中點(diǎn).
(1)求證:;
(2)若是邊長為2的等邊三角形,點(diǎn)滿足,且平面與平面夾角的正切值為,求三棱錐的體積.
【答案】(1)證明見解析
(2)
【解析】
【分析】(1)利用平面與平面垂直的性質(zhì)定理證明;
(2)以為原點(diǎn),建立空間直角坐標(biāo)系,設(shè)E點(diǎn)坐標(biāo),計(jì)算平面與平面的法向量,根據(jù)平面與平面夾角正切值求得參數(shù),得幾何體的高,計(jì)算體積.
【小問1詳解】
證明:因?yàn)?,為中點(diǎn),所以,
因?yàn)槠矫嫫矫?,平面平面,平面?br>所以平面,又因?yàn)槠矫?,所以?br>【小問2詳解】
因?yàn)槭沁呴L為2的等邊三角形,
所以是以為直角頂點(diǎn)的直角三角形,
過作,交于,
結(jié)合題設(shè),以為原點(diǎn),,,為坐標(biāo)軸,建立如圖所示空間直角坐標(biāo)系,
則,,因?yàn)?,可設(shè)(),
所以,,設(shè)面法向量為,
則,令,得,
易知平面法向量為,平面與平面夾角正切值為,所以余弦值為,
故,解得,
所以,故.
19. 某群體的人均通勤時間,是指單日內(nèi)該群體中成員從居住地到工作地的平均用時.某地上班族中的成員僅以自駕或公交方式通勤.分析顯示:當(dāng)中()的成員自駕時,自駕群體的人均通勤時間為(單位:分鐘),而公交群體的人均通勤時間不受影響,恒為分鐘,試根據(jù)上述分析結(jié)果回答下列問題:
(1)當(dāng)在什么范圍內(nèi)時,公交群體的人均通勤時間少于自駕群體的人均通勤時間?
(2)求該地上班族的人均通勤時間的表達(dá)式;討論的單調(diào)性,并說明其實(shí)際意義.
【答案】(1) 時,公交群體的人均通勤時間少于自駕群體的人均通勤時間;(2)見解析.
【解析】
【分析】(1)由題意知求出f(x)>40時x的取值范圍即可;
(2)分段求出g(x)的解析式,判斷g(x)的單調(diào)性,再說明其實(shí)際意義.
【詳解】(1)由題意知,當(dāng)時,
,
即,
解得或,
∴時,公交群體的人均通勤時間少于自駕群體的人均通勤時間;
(2)當(dāng)時,
;
當(dāng)時,
;
∴;
當(dāng)時,單調(diào)遞減;
當(dāng)時,單調(diào)遞增;
說明該地上班族中有小于的人自駕時,人均通勤時間是遞減的;
有大于的人自駕時,人均通勤時間是遞增的;
當(dāng)自駕人數(shù)時,人均通勤時間最少.
【點(diǎn)睛】本題考查了分段函數(shù)的應(yīng)用問題,也考查了分類討論與分析問題、解決問題的能力.
20. 已知數(shù)列為遞增的等比數(shù)列,,記、分別為數(shù)列、的前項(xiàng)和,,.
(1)求數(shù)列的通項(xiàng)公式;
(2)證明:當(dāng)時,.
【答案】(1)
(2)證明見解析
【解析】
【分析】(1)設(shè)數(shù)列的公比為,根據(jù)題意,列出方程組求得,進(jìn)而求得數(shù)列的通項(xiàng)公式;
(2)由(1)求得,分為偶數(shù)和為奇數(shù),兩種情況討論,分別求得的表達(dá)式,結(jié)合指數(shù)冪的性質(zhì),即可得證.
【小問1詳解】
解:設(shè)等比數(shù)列的公比為,
因?yàn)?,,可得?br>可兩式相減,可得,所以,解得或,
又因?yàn)閿?shù)列為遞增的等比數(shù)列,所以,則,
所以數(shù)列的通項(xiàng)公式為.
【小問2詳解】
解:由(1)知,可得.
當(dāng)為偶數(shù)時,
.
此時,.
當(dāng)時,,所以成立.
當(dāng)為奇數(shù)時,.
檢驗(yàn)知,當(dāng)時,上式也成立.
此時,,
當(dāng)時,,所以成立.
綜上所述,當(dāng)時,成立.
21. 已知橢圓的離心率為,左右焦點(diǎn)分別為、,是橢圓上一點(diǎn),,.
(1)求橢圓的方程;
(2)過點(diǎn)的直線與橢圓交于,兩點(diǎn),為線段中點(diǎn),為坐標(biāo)原點(diǎn),射線與橢圓交于點(diǎn),點(diǎn)為直線上一動點(diǎn),且,求證:點(diǎn)在定直線上.
【答案】(1)
(2)證明見解析
【解析】
【分析】(1)根據(jù)橢圓的焦點(diǎn)三角形,即可結(jié)合余弦定理求解,
(2)聯(lián)立直線與橢圓的方程可得韋達(dá)定理,即可根據(jù)中點(diǎn)坐標(biāo)公式可得,進(jìn)而可得直線方程,根據(jù)向量的坐標(biāo)運(yùn)算即可求解.
【小問1詳解】
由題意得,得
又,,
在中
化簡得,解得,
所以得橢圓方程為:.
【小問2詳解】
當(dāng)直線有斜率且不為0時,設(shè),,
由消整理得:
因橢圓內(nèi),所以直線必與橢圓相交
得,
又為線段中點(diǎn),所以
所以,得
由,消整理得:,
設(shè)點(diǎn)坐標(biāo),進(jìn)而得,
設(shè)點(diǎn)坐標(biāo)為,由得:
整理得:(※)
又,帶入(※)
得,約去
得即
所以點(diǎn)在定直線上.
當(dāng)直線斜率0時,則軸,此時,,由可得,則,點(diǎn)在定直線上.
當(dāng)直線無斜率時,此時方程為,此時軸,則在軸上,故,由可得,所以點(diǎn),所以點(diǎn)在定直線上.
綜上可得:點(diǎn)在定直線上.
【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:圓錐曲線中定點(diǎn)問題的兩種解法
(1)引進(jìn)參數(shù)法:先引進(jìn)動點(diǎn)坐標(biāo)或動線中系數(shù)為參數(shù)表示變化量,再研究變化的量與參數(shù)何時沒有關(guān)系,找到定點(diǎn).
(2)特殊到一般法:先根據(jù)動點(diǎn)或動線的特殊情況探索出定點(diǎn),再證明該定點(diǎn)與變量無關(guān).
技巧:若直線方程為,則直線過定點(diǎn);
若直線方程為 (為定值),則直線過定點(diǎn)
22. 已知函數(shù),,().
(1)求函數(shù)的最小值;
(2)若有兩個不同極值點(diǎn),分別記為,,且.
(?。┣髮?shí)數(shù)的取值范圍;
(ⅱ)若不等式恒成立(為自然對數(shù)的底數(shù)),求正數(shù)的取值范圍.
【答案】(1)-1 (2)(ⅰ);(ⅱ).
【解析】
【分析】(1)對求導(dǎo),判斷與的大小,即可求出的單調(diào)性和極值;
(2)(?。㈩}意轉(zhuǎn)化為方程有兩個不同的根,,令,對求導(dǎo),判斷與的大小,即可求出的單調(diào)性和極值,畫出的圖象即可得出答案;(ⅱ)由題意可將題意轉(zhuǎn)化為恒成立,令,即恒成立,記函數(shù),,即對求導(dǎo),可證明,即可得出答案.
【小問1詳解】
由題意得:,,
當(dāng)時,,此時,在上單調(diào)遞減;
當(dāng)時,,此時,在上單調(diào)遞增;
所以.
【小問2詳解】
(?。┯深}意得的定義域?yàn)?,?br>因兩個不同極值點(diǎn),故方程有兩個不同的根,(),
即方程有兩個不同的根,
記函數(shù),則
當(dāng)時,,此時,在上單調(diào)遞增;
當(dāng)時,,此時在上單調(diào)遞減;
所以
又當(dāng)時,,當(dāng)時,,
且當(dāng)趨近于正無窮時,趨近于,
所以,方程有兩個不同的實(shí)數(shù)根,當(dāng)且僅當(dāng).
(ⅱ)由(?。┲?,(※),
所以,即(※※),
由不等式恒成立,即恒成立,
由(※)、(※※)得即恒成立,
亦即恒成立,
設(shè),時,得恒成立,
進(jìn)而得恒成立(※※※),
記函數(shù),,
則,(),
當(dāng)時,,在上單調(diào)遞增,
所以恒成立,故滿足題意
當(dāng)時,若時有,則在上單調(diào)遞減,
所以,當(dāng)時有,與題意(※※※)不符,
綜上得正數(shù)的取值范圍是.
【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:利用導(dǎo)數(shù)證明不等式問題,方法如下:
(1)直接構(gòu)造函數(shù)法:證明不等式(或)轉(zhuǎn)化為證明(或),進(jìn)而構(gòu)造輔助函數(shù);
(2)適當(dāng)放縮構(gòu)造法:一是根據(jù)已知條件適當(dāng)放縮;二是利用常見放縮結(jié)論;
(3)構(gòu)造“形似”函數(shù),稍作變形再構(gòu)造,對原不等式同解變形,根據(jù)相似結(jié)構(gòu)構(gòu)造輔助函數(shù).
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