
一、單選題
1.設復數(shù)z滿足,則( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】先求得,然后結合復數(shù)的除法運算求得正確答案.
【詳解】依題意,
.
故選:D
2.已知全集為U,集合M,N滿足,則下列運算結果一定為U的是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】根據(jù)集合間的基本關系及集合的基本運算,借助Venn圖即可求解.
【詳解】由得當?時,?,故選項A不正確;
,當時,?,故選項B不正確;
當? 時,?,故選項C不正確;
因為,所以,故選項D正確.
故選:D.
3.已知向量,不共線,且,,若與共線,則實數(shù)的值為( )
A.2B.C.2或D.或
【答案】C
【分析】利用兩個向量共線的性質列方程可求得實數(shù)的值.
【詳解】向量,不共線,且,,與共線,
所以存在實數(shù),使得,
所以,
求得實數(shù)或.
故選:C.
4.沈括的《夢溪筆談》是中國古代科技史上的杰作,其中收錄了計算圓弧長度的“會圓術”,如圖,是以O為圓心,OA為半徑的圓弧,C是AB的中點,D在上,.“會圓術”給出的弧長的近似值s的計算公式:.當時,( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】連接,分別求出,再根據(jù)題中公式即可得出答案.
【詳解】解:如圖,連接,
因為是的中點,
所以,
又,所以三點共線,
即,
又,
所以,
則,故,
所以.
故選:B.
5.若展開式中二項式系數(shù)和為A,所有項系數(shù)和為B,一次項系數(shù)為C,則( )
A.4095B.4097C.-4095D.-4097
【答案】C
【分析】求得二項展開式的通項,結合通求得一次項的系數(shù),再由二項展開式的二項式系數(shù)和的性質,求得二項式系數(shù)的和,以及,求得所有項的系數(shù)和,即可求解.
【詳解】由展開式的通項公式為,
所以一次項系數(shù),
二項式系數(shù)和,
令,則所有項的系數(shù)和,
所以.
故選:C.
6.已知角θ的大小如圖所示,則=( )
A.B.C.D.4
【答案】C
【分析】根據(jù)三角函數(shù)的定義可得進而又和差角公式得,又二倍角和齊次式即可求解.
【詳解】由圖可知
所以,
則,
故選:C
7.已知,,且,則的最小值為( )
A.3B.C.4D.6
【答案】A
【分析】令,則,利用一元二次方程有解可得的最小值.
【詳解】令,,則,
則可化為,
整理,
∵此方程一定有解,
∴,即,
解得,(舍),則的最小值為3.
故選:A.
8.設數(shù)列滿足,,,若表示大于的最小整數(shù),如,,記,則數(shù)列的前2022項之和為( )
A.4044B.4045C.4046D.4047
【答案】B
【分析】根據(jù)題意,由遞推關系結合等差數(shù)列通項公式與累加法可得數(shù)列的通項公式,從而得到數(shù)列的通項公式,然后結合[x)的定義,即可得到結果.
【詳解】因為,所以,又,
所以數(shù)列是以3為首項,2為公差的等差數(shù)列,
所以
所以
,
當時也符合上式,故,
則數(shù)列的通項公式,
則數(shù)列的前2022項之和為
.
故答案為:4045.
二、多選題
9.已知直線,其中,下列說法正確的是( )
A.當時,直線與直線垂直
B.若直線與直線平行,則
C.直線過定點
D.當時,直線在兩坐標軸上的截距相等
【答案】AC
【分析】當時,利用直線的斜率關系可判斷A選項;利用兩直線平行求出實數(shù)的值,可判斷B選項;求出直線所過定點的坐標,可判斷C選項;利用截距式方程可判斷D選項.
【詳解】對于A選項,當時,直線的方程為,
直線的斜率為,直線的斜率為,
因為,此時,直線與直線垂直,A對;
對于B選項,若直線與直線平行,則,解得或,B錯;
對于C選項,對于直線,由可得,
所以,直線過定點,C對;
對于D選項,當時,直線的方程為,即,
此時,直線在兩坐標軸上的截距不相等,D錯.
故選:AC.
10.已知函數(shù),則( )
A.的最大值為3B.的最小正周期為
C.的圖象關于直線對稱D.在區(qū)間上單調遞減
【答案】BC
【分析】首先利用誘導公式和二倍角公式、輔助角公式化簡,再利用正弦函數(shù)的性質逐一檢驗四個選項的正誤即可求解.
【詳解】
所以的最大值為,故選項A不正確;
的最小正周期為,故選項B正確;
因為,解得:,所以直線是的圖象的對稱軸,故選項C正確;
令,解得:,
所以在區(qū)間和單調遞減,在上單調遞增,故選項D不正確,
故選:BC.
11.已知同底面的兩個正三棱錐和均內(nèi)接于球O,且正三棱錐的側面與底面所成角的大小為,則下列說法正確的是( ).
A.平面QBC
B.設三棱錐和的體積分別為和,則
C.平面ABC截球O所得的截面面積是球O表面積的倍
D.二面角的正切值為
【答案】BCD
【分析】由題可得PQ為球O的直徑,設P到底面的距離為h,球的半徑為R,結合條件可得,可得,然后逐項分析即得.
【詳解】∵同底面的兩個正三棱錐和均內(nèi)接于球O,
∴PQ為球O的直徑,
取AB的中點M,連接PM、QM,則PM⊥AB,CM⊥AB,QM⊥AB,
∴∠PMC為側面PAB與底面ABC所成二面角的平面角,∠QMC為側面QAB與底面ABC所成二面角的平面角,又正三棱錐的側面與底面所成角的大小為,
設底面的中心為N,P到底面的距離為h,球的半徑為R,則PN=h,OP=R,ON=R-h(huán),MN=h,CN=2h,
∴,
∴,QN=4h,PN=h,
∴P、C、Q、M四點共面,又CN=2MN,QN=4h,PN=h,
∴PA與QM不平行,故PA與平面QBC不平行,故A錯誤;
由QN=4PN,可得,故B正確;
∵平面ABC截球O所得的截面面積為,球O表面積為,
∴平面ABC截球O所得的截面面積是球O表面積的倍,故C正確;
∵,
∴,,
∴,即二面角的正切值為,故D正確.
故選:BCD.
12.已知函數(shù),則以下判斷正確的是( )
A.函數(shù)的零點是
B.不等式的解集是.
C.設,則在上不是單調函數(shù)
D.對任意的,都有.
【答案】BD
【分析】利用零點的定義可直接判定A,直接解不等式可判定B,利用導數(shù)研究函數(shù)的單調性計算即可判定C,構造差函數(shù)結合函數(shù)的單調性計算即可判定D.
【詳解】對于A項,零點是數(shù)不是點,故A錯誤;
對于B項,令,而恒成立,原不等式等價于,解之得,故B正確;
對于C項,,
所以,
設,則,
設
即定義域上單調遞增,,
即存在使得,
即存在使得,
所以時有,
則,在上單調遞增,故C錯誤;
對于D項,設,
由C項結論可知在上單調遞增,
所以有,
又,即成立,故D正確.
故選:BD
【點睛】本題關鍵在選項D,結合對函數(shù)的單調性的研究,構造差函數(shù)利用單調性比較大小來判定比較難想到.
三、填空題
13.已知等比數(shù)列的公比為2,前項和為,且6,,成等差數(shù)列,則 .
【答案】
【分析】利用等差中項的定義及等差數(shù)列的通項公式,結合等比數(shù)列的前項和公式即可求解.
【詳解】設等比數(shù)列的首項為,
因為6,,成等差數(shù)列,
所以,即,
又,
所以,解得,
所以.
故答案為:.
14.若,則 .
【答案】
【分析】利用角的關系,建立函數(shù)值的關系求解.
【詳解】已知,且,則,故.
【點睛】給值求值的關鍵是找準角與角之間的關系,再利用已知的函數(shù)求解未知的函數(shù)值.
15.現(xiàn)有紅、黃、藍三種顏色,對如圖所示的正五角星的內(nèi)部涂色(分割成六個不同部分),要求每個區(qū)域涂一種顏色且相鄰部分(有公共邊的兩個區(qū)域)的顏色不同,則不同的涂色方案有 種.(用數(shù)字作答).
【答案】
【解析】根據(jù)題意,假設正五角星的區(qū)域依此為、、、、、,分析6個區(qū)域的涂色方案數(shù),再根據(jù)分步計數(shù)原理計算即可.
【詳解】根據(jù)題意,假設正五角星的區(qū)域依此為、、、、、,如圖所示:
要將每個區(qū)域都涂色才做完這件事,由分步計數(shù)原理,先對區(qū)域涂色有3種方法,
、、、、這5個區(qū)域都與相鄰,每個區(qū)域都有2種涂色方法,
所以共有種涂色方案.
故答案為:
【點睛】方法點睛:涂色問題常用方法:
(1)根據(jù)分步計數(shù)原理,對各個區(qū)域分步涂色,這是處理區(qū)域染色問題的基本方法;
(2)根據(jù)共用了多少種顏色討論,分別計算出各種情形的種數(shù),再用分類計數(shù)原理求出不同的涂色方法種數(shù);
(3)根據(jù)某兩個不相鄰區(qū)域是否同色分類討論.從某兩個不相鄰區(qū)域同色與不同色入手,分別計算出兩種情形的種數(shù),再用分類計數(shù)原理求出不同涂色方法總數(shù).
16.已知橢圓的左、右焦點分別為,,點P為橢圓上一點,線段與y軸交于點Q,若,且為等腰三角形,則橢圓的離心率為 .
【答案】
【分析】由線段與y軸交于點Q,得點橫坐標,代入橢圓方程得點縱坐標,由為等腰三角形,得,用表示此等式轉化為離心率的方程,解之可得.
【詳解】,線段與y軸交于點Q,,在右側,則,,,
為等腰三角形,則,
所以,,整理得,
,,
故答案為:.
四、解答題
17.在中,a,b,c分別為角A,B,C所對的邊長,且.
(1)求的值;
(2)若,,求的面積.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由正弦定理,及,得,轉化為,得.
(2)由及(1)得,得,求出b,計算三角形面積.
【詳解】(1)由正弦定理,得,
即,
所以,
從而,
因為,所以.
(2)因為,
由(1)知,,解得,所以,
所以,,,
所以的面積為.
18.已知數(shù)列為等差數(shù)列,其前n項和為,且,,數(shù)列.
(1)求的通項公式;
(2)求數(shù)列的前n項和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根據(jù)等差數(shù)列的通項公式以及求和公式,建立方程組,可得答案;
(2)利用分組求和方法,可得答案.
【詳解】(1)數(shù)列為等差數(shù)列,其前n項和為,且,,
設數(shù)列的首項為,公差為d,則,
解得,,所以.
(2)數(shù)列.
當時,,所以.
當時,,所以
.
所以.
19.為了調查某蘋果園中蘋果的生長情況,在蘋果園中隨機采摘了個蘋果.經(jīng)整理分析后發(fā)現(xiàn),蘋果的重量(單位:)近似服從正態(tài)分布,如圖所示,已知,.
(1)若從蘋果園中隨機采摘個蘋果,求該蘋果的重量在內(nèi)的概率;
(2)從這個蘋果中隨機挑出個,這個蘋果的重量情況如下.
為進一步了解蘋果的甜度,從這個蘋果中隨機選出個,記隨機選出的個蘋果中重量在內(nèi)的個數(shù)為,求隨機變量的分布列和數(shù)學期望.
【答案】(1);
(2)分布列答案見解析,數(shù)學期望為.
【分析】(1)利用正態(tài)密度曲線的對稱性結合已知條件可求得的值;
(2)分析可知,隨機變量的所有可能取值為、、,計算出隨機變量在不同取值下的概率,可得出隨機變量的分布列,進一步可求得的值.
【詳解】(1)解:已知蘋果的重量(單位:)近似服從正態(tài)分布,
由正態(tài)分布的對稱性可知,
,
所以從蘋果園中隨機采摘個蘋果,該蘋果的重量在內(nèi)的概率為.
(2)解:由題意可知,隨機變量的所有可能取值為、、,
,;,
所以,隨機變量的分布列為:
所以.
20.如圖,在長方形中,,點是棱上一點,且.
(1)證明:;
(2)若二面角的大小為,求的值.
【答案】(1)證明見解析;(2).
【分析】(1)建立適當?shù)目臻g直角坐標系,得,,可得,求兩個向量的數(shù)得積,由向量垂直的充要條件可知兩向量垂直;
(2)由題意求得平面的法向量為,可求得平面的法向量為的一個解為,然后利用面面角的向量求法即得.
【詳解】(1)以為原點, 為軸為軸,為軸建立空間直角坐標系,
不妨設,則,,,
,于是,
,
故;
(2)平面,平面的法向量為,
又.
設平面的法向量為,
則,
所以向量的一個解為.
因為二面角的大小為,則,
解得.
又因是棱上的一點,所以,故所求的值為.
【點睛】易錯點晴:求二面角大小的常用方法(1)分別求出二面角的兩個面所在平面的法向量,然后通過兩個平面的法向量的夾角得到二面角的大小,但要注意結合實際圖形判斷所求角的大?。?)分別在二面角的兩個半平面內(nèi)找到與棱垂直且以垂足為起點的兩個向量,則這兩個向量的夾角的大小就是二面角的大?。绢}難度中等.
21.已知橢圓C:的離心率為,焦距為2.
(1)求橢圓的標準方程;
(2)若直線l:()與橢圓C相交于A,B兩點,且.
①求證:的面積為定值;
②橢圓C上是否存在一點P,使得四邊形OAPB為平行四邊形?若存在,求出點P橫坐標的取值范圍;若不存在,說明理由.
【答案】(1)
(2)① 證明見解析;②不存在,理由見解析
【分析】(1)根據(jù)橢圓焦距和離心率的概念求解即可;
(2)聯(lián)立橢圓方程與直線方程消去y后,利用韋達定理和得出,表示出的面積并化簡可證明的面積為定值;假設存在橢圓上的點P,使得OAPB為平行四邊形,借助表示出點P坐標代入橢圓方程可得出,與矛盾,從而得出結論.
【詳解】(1)由題意知,焦距,故,又,故,
所以,故橢圓C的方程為.
(2)①由消去y,化簡得:,
設,,則,
,,
故,
因為,所以,
所以,
坐標原點到直線l的距離為,
所以的面積為,
故的面積為定值.
②假設存在橢圓上的點P,使得OAPB為平行四邊形,則,
設,則,
又因為,即,得,
與矛盾,
故橢圓上不存在點P,使得OAPB為平行四邊形.
22.已知函數(shù).
(1)設、是函數(shù)的圖像上相異的兩點,證明:直線的斜率大于0;
(2)求實數(shù)的取值范圍,使不等式在上恒成立.
【答案】(1)證明見解析
(2)
【分析】(1)根據(jù)導數(shù)的幾何意義可得函數(shù)為單調遞增,再利用函數(shù)單調性以及兩點間斜率公式即可得直線的斜率大于0;
(2)將不等式在上恒成立轉化成函數(shù)在上恒成立,對實數(shù)的取值范圍進行分類討論即可求出結果.
【詳解】(1)由可得,
故函數(shù)在是嚴格增函數(shù),
設,,,則,即,
即直線的斜率大于0.
(2)由題意得,設,,
①當時,恒成立,符合題意;
②當時,,
(?。┤?,,
所以在上是嚴格減函數(shù),,滿足題意;
(ⅱ)若,注意到在時,,
于是,
故,不滿足題意舍去;
綜上,實數(shù)的取值范圍是.
重量范圍(單位:)
個數(shù)
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