
一、單選題
1.已知集合,,則( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】首先根據(jù)定義域求出函數(shù)的值域,得集合B,然后根據(jù)集合的交集運算法則求得結(jié)果.
【詳解】當時,,則,所以.
故選:B.
2.已知復數(shù),那么( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】利用 復數(shù)的除法運算求得正確答案.
【詳解】.
故選:A
3.函數(shù)的最小值為( )
A.-2B.C.D.0
【答案】B
【分析】化簡,對稱軸處取最小值即可.
【詳解】
當時,取得最小值為
故選:B
4.已知等差數(shù)列的前項和為,若,則=( )
A.12B.24C.36D.48
【答案】C
【分析】根據(jù)等差數(shù)列的下標和性質(zhì)和等差數(shù)列前項和的計算,結(jié)合已知條件,即可求得結(jié)果.
【詳解】因為是等差數(shù)列,且,故可得:;
又.
故選:C.
5.龍洗,是我國著名的文物之一,因盆內(nèi)有龍紋故稱龍洗,為古代皇宮盥洗用具,其盆體可以近似看作一個圓臺.現(xiàn)有一龍洗盆高15cm,盆口直徑40cm,盆底直徑20cm.現(xiàn)往盆內(nèi)倒入水,當水深6cm時,盆內(nèi)水的體積近似為( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】根據(jù)軸截面和相似關(guān)系,以及圓臺體積即可求解.
【詳解】如圖所示,畫出圓臺的立體圖形和軸截面平面圖形,并延長與于點.
根據(jù)題意,,,,,
設,
所以,
解得,,
所以,
故選:B.
6.設實數(shù)滿足,函數(shù)的最小值為( )
A.B.C.D.6
【答案】A
【解析】將函數(shù)變形為,再根據(jù)基本不等式求解即可得答案.
【詳解】解:由題意,所以,
所以
,
當且僅當,即時等號成立,
所以函數(shù)的最小值為.
故選:A.
【點睛】易錯點睛:利用基本不等式求最值時,要注意其必須滿足的三個條件:
(1)“一正二定三相等”“一正”就是各項必須為正數(shù);
(2)“二定”就是要求和的最小值,必須把構(gòu)成和的二項之積轉(zhuǎn)化成定值;要求積的最大值,則必須把構(gòu)成積的因式的和轉(zhuǎn)化成定值;
(3)“三相等”是利用基本不等式求最值時,必須驗證等號成立的條件,若不能取等號則這個定值就不是所求的最值,這也是最容易發(fā)生錯誤的地方
7.已知等比數(shù)列的前3項和為168,,則( )
A.14B.12C.6D.3
【答案】D
【分析】設等比數(shù)列的公比為,易得,根據(jù)題意求出首項與公比,再根據(jù)等比數(shù)列的通項即可得解.
【詳解】解:設等比數(shù)列的公比為,
若,則,與題意矛盾,
所以,
則,解得,
所以.
故選:D.
8.設,,,則下列關(guān)系正確的是( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【分析】構(gòu)造函數(shù).利用導數(shù)判斷單調(diào)性,證明出.構(gòu)造函數(shù).利用導數(shù)判斷單調(diào)性,證明出,得到;構(gòu)造函數(shù).利用導數(shù)判斷單調(diào)性,證明出,即為.即可得到答案.
【詳解】記.
因為,所以當時,,所以在上單調(diào)遞增函數(shù),所以當時,,即,所以.
記.
因為,所以在上單調(diào)遞增函數(shù),所以當時,,即,所以.
所以.
記.
因為,所以當時,,所以在上單調(diào)遞增函數(shù),所以當時,,即,所以.
所以.
綜上所述:.
故選:C
二、多選題
9.已知函數(shù)的部分圖象如圖所示,則( )
A.B.
C.D.
【答案】AD
【分析】由可求出,由結(jié)合可求.
【詳解】由圖可知且,
,由圖可知,,
,,
又,則,即,
又由圖,則,即,則,.
故選:AD.
10.如圖,棱長為2的正方體中,點E,F(xiàn),G分別是棱的中點,則( )
A.直線為異面直線B.
C.直線與平面所成角的正切值為D.過點B,E,F(xiàn)的平面截正方體的截面面積為9
【答案】BC
【分析】作出圖形,利用中位線定理和平行的傳遞性即可判斷選項A;利用等體積法計算即可判斷選項B;根據(jù)線面角的概念即可判斷選項C;利用平面的性質(zhì)即可判斷選項D.
【詳解】對于A,連接,
由題意可知,因為,所以,所以共面,
故選項A錯誤;
對于B,連接,
由題意可知,
所以,故選項B正確;
對于C,連接,
由正方體的性質(zhì)可知平面,所以即為直線與平面所成的角,則,故選項C正確;
對于D,連接,
根據(jù)正方體的性質(zhì)可得,且,
所以平面即為過點B,E,F(xiàn)的平面截正方體的截面,該四邊形為梯形,其上底,下底為,高為,所以截面面積為,故選項D錯誤;
故選:BC
三、填空題
11.已知平面向量,,若與共線,則 .
【答案】/1.5
【分析】確定,根據(jù)平行得到,解得答案.
【詳解】,,則,
,故,解得
故答案為:
12.已知函數(shù)且的圖象過定點A,且點A在直線上,則的最小值是 .
【答案】
【分析】求出函數(shù)所過的定點,則有,則,則,化簡整理,分離常數(shù)再結(jié)合基本不等式求解即可.
【詳解】函數(shù)且的圖象過定點,
則,所以,
由,得,
則
令,則,
則
,
當且僅當,即,即時,取等號,
所以的最小值是.
故答案為:.
13.經(jīng)過兩條直線,的交點,且直線的一個方向向量的直線方程為 .
【答案】
【分析】先求出兩直線交點坐標,結(jié)合直線的方向向量得到直線斜率,得到直線方程.
【詳解】聯(lián)立,解得,
∴直線過點,
∵直線的方向向量,
∴直線的斜率,則直線的方程為,即.
故答案為:
14.設點M在直線上,點和均在上,則的方程為 .
【答案】
【分析】設出點M的坐標,利用和均在上,求得圓心及半徑,即可得圓的方程.
【詳解】[方法一]:三點共圓
∵點M在直線上,
∴設點M為,又因為點和均在上,
∴點M到兩點的距離相等且為半徑R,
∴,
,解得,
∴,,
的方程為.
故答案為:
[方法二]:圓的幾何性質(zhì)
由題可知,M是以(3,0)和(0,1)為端點的線段垂直平分線 y=3x-4與直線的交點(1,-1)., 的方程為.
故答案為:
四、解答題
15.已知△的內(nèi)角A,B,C的對邊分別為a,b,c,且.
(1)求角A的大??;
(2)若點D在邊BC上,且,,求△的面積.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)由正弦定理的邊角關(guān)系、三角形內(nèi)角的性質(zhì)可得,再應用二倍角正弦公式化簡可得,即可求A的大小.
(2)由題設可得,法一:由正弦定理及可得,再由余弦定理得到,最后根據(jù)三角形面積公式求△面積;法二:根據(jù)三角形面積公式有,由△的邊BD與△的邊DC上的高相等及已知條件可得,再由余弦定理得到,最后根據(jù)三角形面積公式求△面積;
【詳解】(1)由已知及正弦定理得:,又,
∴,又,
∴,則,而,
∴,則,故,得.
(2)由,,則.
法一:在△中,,①
在△中,,②
∵,
∴,③
由①②③得:,又,得,
∴,不妨設,,
在△中,由余弦定理可得,,得,
所以.
法二:.
∵△的邊BD與△的邊DC上的高相等,
∴,由此得:,即,不妨設,,
在△中,由余弦定理可得,,得,
所以.
16.記為數(shù)列的前n項和.已知.
(1)證明:是等差數(shù)列;
(2)若成等比數(shù)列,求的最小值.
【答案】(1)證明見解析;
(2).
【分析】(1)依題意可得,根據(jù),作差即可得到,從而得證;
(2)法一:由(1)及等比中項的性質(zhì)求出,即可得到的通項公式與前項和,再根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)計算可得.
【詳解】(1)因為,即①,
當時,②,
①②得,,
即,
即,所以,且,
所以是以為公差的等差數(shù)列.
(2)[方法一]:二次函數(shù)的性質(zhì)
由(1)可得,,,
又,,成等比數(shù)列,所以,
即,解得,
所以,所以,
所以,當或時,.
[方法二]:【最優(yōu)解】鄰項變號法
由(1)可得,,,
又,,成等比數(shù)列,所以,
即,解得,
所以,即有.
則當或時,.
【整體點評】(2)法一:根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)求出的最小值,適用于可以求出的表達式;
法二:根據(jù)鄰項變號法求最值,計算量小,是該題的最優(yōu)解.
17.如圖,三棱臺中,平面平面,.的面積為1,⊥且與底面所成角為.
(1)求A到平面的距離;
(2)求面與面所成角的正弦值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)作出輔助線,得到A到平面的距離即為的長,證明出線面垂直,進而得到面面垂直,進而得到線面垂直,故為與底面所成角,根據(jù)與底面所成角為,得到為等邊三角形,從而得到的長,得到答案;
(2)在(1)的基礎(chǔ)上得到⊥,根據(jù)的面積為1,求出,建立空間直角坐標系,求出兩平面的法向量,求出兩平面所成角的余弦值,進而求出正弦值.
【詳解】(1)∵,作交于,
∵平面平面,而平面平面,
平面,
∴⊥平面,則A到平面的距離即為的長,
而平面,故,
∵,,平面,
∴⊥面,
∵平面
∴平面⊥平面,
作⊥交于,
∵平面,平面平面,
∴⊥平面,
故即為與底面所成角,
∵與底面所成角為,
∴,
∵,
∴為等邊三角形,
故為中點,且,
故A到平面的距離為;
(2)由(1)可知⊥面,
因為平面,所以⊥,
∵的面積為1,
∴,
∵,
∴,
取中點為,連接,則平行,
∵⊥面,
∴⊥面,
以為坐標原點,以,,所在直線分別為,,軸建立空間直角坐標系,
則,,,,
,,,,
設平面的法向量,
則,
令,則,
∴,
設平面的法向量,
則,解得,
令,則,
∴,
故,
設面與面所成角大小為,則,
,
故面與面所成二面角的正弦值為.
18.已知,函數(shù),.
(1)若,求函數(shù)的極值.
(2)是否存在實數(shù),使恒成立?若存在,求出實數(shù)的取值集合;若不存在,請說明理由.
【答案】(1)極小值為,無極大值;
(2)存在,.
【分析】(1)把代入,利用導數(shù)求出函數(shù)的極小值即可.
(2)根據(jù)給定條件,構(gòu)造函數(shù),利用導數(shù)探討極小值點,結(jié)合且恒成立,確定極小值點求出并驗證得解.
【詳解】(1)令,其定義域為,
求導得,
當時,,單調(diào)遞減;當時,,單調(diào)遞增,
因此的極小值為,無極大值.
(2)令,其定義域為,求導得,
函數(shù)在上單調(diào)遞增,又,即在有一個根,
當時,,當時,,因此函數(shù)有唯一極值點,且為極小值點,
顯然,又恒成立,則是的極小值點,必有,解得,
此時,當時,,單調(diào)遞減;
當時,,單調(diào)遞增,從而,符合題意,
所以存在實數(shù)滿足條件,實數(shù)的取值集合為.
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