
一、單選題
1.已知集合,集合,則
A.B.C.D.
【答案】A
【詳解】,故選A.
2.拋物線的準(zhǔn)線方程為( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】根據(jù)給定的拋物線,直接求出其準(zhǔn)線方程即得.
【詳解】拋物線的焦點(diǎn)在x軸的正半軸上,準(zhǔn)線方程為.
故選:C
3.在的展開(kāi)式中,常數(shù)項(xiàng)為( )
A.10B.20C.40D.80
【答案】C
【分析】根據(jù)題意,求得二項(xiàng)展開(kāi)式的通項(xiàng)為,進(jìn)而求得展開(kāi)式的常數(shù)項(xiàng),得到答案.
【詳解】由二項(xiàng)式展開(kāi)式的通項(xiàng)為,
令,可得,即二項(xiàng)式展開(kāi)式的常數(shù)項(xiàng)為.
故選:C.
4.已知復(fù)數(shù)(,),則“為純虛數(shù)”的充分必要條件為 ( )
A.B.C.,D.,
【答案】D
【分析】根據(jù)復(fù)數(shù)的乘法運(yùn)算化簡(jiǎn)復(fù)數(shù),由純虛數(shù)的定義即可求解.
【詳解】,所以為純虛數(shù)即且,
故選:D.
5.設(shè),,若,則( )
A.B.C.D.
【答案】B
【詳解】分析:舉反例判斷A、C、D,根據(jù)指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性判斷B.
詳解:a,b∈R,若a>b,
當(dāng)a=1,b=﹣1時(shí),故A不成立,
因?yàn)閥=2x為增函數(shù),所以2a>2b,故B成立,
當(dāng)a=﹣1,b=﹣2時(shí),C沒(méi)有意義,故C不成立,
當(dāng)a=,b=時(shí),D不成立,
故選B.
點(diǎn)睛:本題考查了不等式的性質(zhì)以及指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性,屬于基礎(chǔ)題
6.將函數(shù)的圖象向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度,得到函數(shù)圖象在區(qū)間上單調(diào)遞減,則m的最小值為( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】利用函數(shù)的圖象變換規(guī)律求得的解析式,再利用正弦函數(shù)的單調(diào)性的性質(zhì)列不等式求得的最小值.
【詳解】將函數(shù)的圖象向左平移()個(gè)單位長(zhǎng)度,
可得到,其減區(qū)間滿足:
,
即,
所以函數(shù)的減區(qū)間為
又在區(qū)間上單調(diào)遞減,
則
則且,
即且,
所以
的最小值為:.
故選:C.
7.甲、乙、丙、丁、戊五人排成一排,甲和乙都排在丙的同一側(cè),排法種數(shù)為( )
A.12B.40C.60D.80
【答案】D
【分析】首先從五個(gè)位置中選出三個(gè)給甲乙丙三人,再排丙,接著安排甲、乙,最后再安排丁、戊,按照分步乘法計(jì)數(shù)原理計(jì)算可得.
【詳解】解:先從五個(gè)位置中選出三個(gè)給甲乙丙三人,共有種選法,
其中丙在兩端,有種選法,剩余兩個(gè)位置甲、乙全排有種,
最后剩余兩個(gè)位置給丁、戊有種,
所以排法種數(shù)為;
故選:D.
8.已知曲線:(為參數(shù)),,,若曲線上存在點(diǎn)滿足,則實(shí)數(shù)的取值范圍為
A.B.C.D.
【答案】C
【詳解】曲線化為普通方程為:,由,可得點(diǎn)在以為直徑的圓上,又在曲線上,即直線與圓存在公共點(diǎn),故圓心到的距離小于等于半徑,根據(jù)點(diǎn)到直線的距離公式有:,解得,故選C.
9.已知函數(shù),若關(guān)于的方程在內(nèi)有唯一實(shí)根,則實(shí)數(shù)的最小值為( )
A.-1B.C.D.1
【答案】B
【分析】根據(jù)題意,作出函數(shù)的圖象,結(jié)合圖象求得實(shí)數(shù)的取值范圍,得出答案.
【詳解】由函數(shù),作出函數(shù)的圖象,如圖所示,
因?yàn)樵谏嫌形ㄒ坏膶?shí)數(shù)根,
可得,所以實(shí)數(shù)的最小值為.
故選:B.
10.已知甲?乙?丙三人組成考察小組,每個(gè)組員最多可以攜帶供本人在沙漠中生存36天的水和食物,且計(jì)劃每天向沙漠深處走30公里,每個(gè)人都可以在沙漠中將部分水和食物交給其他人然后獨(dú)自返回.若組員甲與其他兩個(gè)人合作,且要求三個(gè)人都能夠安全返回,則甲最遠(yuǎn)能深入沙漠公里數(shù)為( )
A.1080B.900C.810D.540
【答案】C
【分析】每人最多帶36天的水和食物,按乙丙兩人同時(shí)把水和食物交給甲,乙丙先后不同時(shí)把水和食物交給甲兩種情況分別計(jì)算甲行駛的總天數(shù)即可判斷.
【詳解】甲、乙、丙三人一起出發(fā),設(shè)天后,乙丙兩人同時(shí)把水和食物交給甲,乙丙分別給甲天的水和食物,
于是,解得,甲全程共有水和食物的天數(shù),
因此從出發(fā)點(diǎn)甲最多往前走天,最遠(yuǎn)能深入沙漠公里;
甲、乙、丙三人一起出發(fā),設(shè)天后乙丙之一獨(dú)自返回,不妨令丙返回,丙扣除天的水和食物后,
把剩余的水和食物的一半分別分給甲乙,則由,得,
從出發(fā)甲乙?guī)У乃褪澄锏奶鞌?shù)都為,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào),
要使前行天數(shù)最多,則取,甲乙均有36天的水和食物,甲乙繼續(xù)前行,再行天后,乙獨(dú)自返回,
乙扣除天的水和食物后,把剩余的水和食物給甲,則由,解得,
此時(shí)甲全程共有水和食物的天數(shù)是,
因此從出發(fā)點(diǎn)甲最多往前走27天,最遠(yuǎn)能深入沙漠公里,顯然,
所以甲最遠(yuǎn)能深入沙漠公里數(shù)為810.
故選:C
【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:分類(lèi)討論思想要求在不能用統(tǒng)一的方法解決問(wèn)題的時(shí)候,將問(wèn)題劃分成不同的模塊,通過(guò)分塊來(lái)實(shí)現(xiàn)問(wèn)題的求解,體現(xiàn)了對(duì)數(shù)學(xué)問(wèn)題的分析處理能力和解決能力.
二、雙空題
11.若等比數(shù)列滿足,,則公比 ,前項(xiàng)和 .
【答案】 2
【分析】根據(jù)等比數(shù)列通項(xiàng)公式可得方程,可求出公比,繼而求得首項(xiàng),利用等比數(shù)列前n項(xiàng)和公式求得.
【詳解】等比數(shù)列滿足,,設(shè)公比為q,
則;
又,
故答案為:.
12.在中,,① ;②若,則 .
【答案】
【解析】①利用余弦定理將已知等式角化邊,可得三邊關(guān)系,即可求得角;
②由①得出角的關(guān)系,利用誘導(dǎo)公式化簡(jiǎn)得出的值.
【詳解】①由,得,整理得,
所以.
②由①得,
所以.
故答案為:;.
【點(diǎn)睛】本題考查余弦定理在解三角形中的應(yīng)用,考查誘導(dǎo)公式,考查學(xué)生計(jì)算能力,屬于中檔題.
三、填空題
13.若非零向量,滿足,,則向量,夾角的大小為 .
【答案】120°
【詳解】因?yàn)?所以因此,又,所以?shī)A角為,故填.
14.雙曲線的漸近線為等邊三角形的邊,所在直線,直線過(guò)雙曲線的焦點(diǎn),且,則 .
【答案】/
【分析】結(jié)合已知條件和雙曲線的對(duì)稱(chēng)性求出與之間的關(guān)系,然后利用平面幾何求出,再結(jié)合即可求解.
【詳解】由題意和雙曲線的對(duì)稱(chēng)性可知,,
又因?yàn)殡p曲線的漸近線方程為,
從而,即,
又由等邊三角形性質(zhì)可知,,
又由可知,.
故答案為:.
15.在平面直角坐標(biāo)系中,動(dòng)點(diǎn)到兩坐標(biāo)軸的距離之和等于它到定點(diǎn)的距離,記點(diǎn)的軌跡為.給出下面四個(gè)結(jié)論:①曲線關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng);②曲線關(guān)于直線對(duì)稱(chēng);③點(diǎn)在曲線上;④在第一象限內(nèi),曲線與軸的非負(fù)半軸、軸的非負(fù)半軸圍成的封閉圖形的面積小于.其中所有正確結(jié)論的序號(hào)是 .
【答案】②③④
【分析】根據(jù)動(dòng)點(diǎn)P(x,y)到兩條坐標(biāo)軸的距離之和等于它到點(diǎn)(1,1)的距離,可得曲線方程,作出曲線的圖象,即可得到結(jié)論.
【詳解】動(dòng)點(diǎn)P(x,y)到兩條坐標(biāo)軸的距離之和等于它到點(diǎn)(1,1)的距離,所以,
即.若,則,即,故,
以為中心的雙曲線的一支;若,則,即,故或,
所以函數(shù)的圖象如圖所示
所以曲線C關(guān)于直線對(duì)稱(chēng),②正確;又,所以點(diǎn)在曲線上,
③正確;在第一象限內(nèi),曲線與軸的非負(fù)半軸、軸的非負(fù)半軸圍成的封閉圖形的面積小于,故④正確.
故答案為:②③④.
【點(diǎn)睛】本題考查求曲線的軌跡方程,考查數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想方法,本題解題關(guān)鍵是正確作出函數(shù)圖象,是一道中檔題.
四、問(wèn)答題
16.已知是函數(shù)的一個(gè)零點(diǎn).
(Ⅰ)求實(shí)數(shù)的值;
(Ⅱ)求的單調(diào)遞增區(qū)間.
【答案】(Ⅰ);(Ⅱ),.
【詳解】試題分析: (Ⅰ)由題意,可得a值; (Ⅱ)利用二倍角公式和兩角和與差的正弦公式對(duì)函數(shù)解析式化簡(jiǎn)整理, 由,,求得x的范圍,進(jìn)而確定函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間.
試題解析:(Ⅰ)由題意可知,即,
即,解得.
(Ⅱ)由(Ⅰ)可得 ,
函數(shù)的遞增區(qū)間為,.
由,,
得,,
所以,的單調(diào)遞增區(qū)間為,.
五、證明題
17.某公司購(gòu)買(mǎi)了A,B,C三種不同品牌的電動(dòng)智能送風(fēng)口罩.為了解三種品牌口罩的電池性能,現(xiàn)采用分層抽樣的方法,從三種品牌的口罩中抽出25臺(tái),測(cè)試它們一次完全充電后的連續(xù)待機(jī)時(shí)長(zhǎng),統(tǒng)計(jì)結(jié)果如下(單位:小時(shí)):
(Ⅰ)已知該公司購(gòu)買(mǎi)的C品牌電動(dòng)智能送風(fēng)口罩比B品牌多200臺(tái),求該公司購(gòu)買(mǎi)的B品牌電動(dòng)智能送風(fēng)口罩的數(shù)量;
(Ⅱ)從A品牌和B品牌抽出的電動(dòng)智能送風(fēng)口罩中,各隨機(jī)選取一臺(tái),求A品牌待機(jī)時(shí)長(zhǎng)高于B品牌的概率;
(Ⅲ)再?gòu)腁,B,C三種不同品牌的電動(dòng)智能送風(fēng)口罩中各隨機(jī)抽取一臺(tái),它們的待機(jī)時(shí)長(zhǎng)分別是a,b,c(單位:小時(shí)).這3個(gè)新數(shù)據(jù)與表格中的數(shù)據(jù)構(gòu)成的新樣本的平均數(shù)記為,表格中數(shù)據(jù)的平均數(shù)記為.若,寫(xiě)出a+b+c的最小值(結(jié)論不要求證明).
【答案】(Ⅰ)該公司購(gòu)買(mǎi)的B品牌電動(dòng)智能送風(fēng)口罩的數(shù)量為800臺(tái);(Ⅱ);(Ⅲ)18.
【詳解】試題分析:(Ⅰ)設(shè)該公司購(gòu)買(mǎi)的B品牌電動(dòng)智能送風(fēng)口罩的數(shù)量為臺(tái),則購(gòu)買(mǎi)的C品牌電動(dòng)智能送風(fēng)口罩為臺(tái),由此可求解結(jié)論;
(Ⅱ)設(shè)A品牌待機(jī)時(shí)長(zhǎng)高于B品牌的概率為,求得的值,即可得到結(jié)論;
(Ⅲ)根據(jù)平均數(shù)的定義,即可求解的最小值.
試題解析:
(Ⅰ)設(shè)該公司購(gòu)買(mǎi)的B品牌電動(dòng)智能送風(fēng)口罩的數(shù)量為x臺(tái),
則購(gòu)買(mǎi)的C品牌電動(dòng)智能送風(fēng)口罩為臺(tái),
由題意得,所以.
答:該公司購(gòu)買(mǎi)的B品牌電動(dòng)智能送風(fēng)口罩的數(shù)量為800臺(tái)
(Ⅱ)設(shè)A品牌待機(jī)時(shí)長(zhǎng)高于B品牌的概率為P,
則.
答:在A品牌和B品牌抽出的電動(dòng)智能送風(fēng)口罩中各任取一臺(tái),A品牌待機(jī)時(shí)長(zhǎng)高于B品牌的概率為.
(Ⅲ)由題意得,有三個(gè)數(shù) 構(gòu)成數(shù)據(jù)的平均數(shù)為 ,表中數(shù)據(jù)的平均數(shù)為 ,所以,所以,所以 的最小值為18
18.如圖,由直三棱柱和四棱錐構(gòu)成的幾何體中,,平面平面
(I)求證:;
(II)若M為中點(diǎn),求證:平面;
(III)在線段BC上(含端點(diǎn))是否存在點(diǎn)P,使直線DP與平面所成的角為?若存在,求得值,若不存在,說(shuō)明理由.
【答案】(1)見(jiàn)解析;(2)見(jiàn)解析;(3)不存在這樣的點(diǎn)P.
【詳解】(I)由,根據(jù)面面垂直的性質(zhì)得到平面,從而可證明;(II)由于,建立空間直角坐標(biāo)系,利用的方向向量與平面 的法向量數(shù)量積為零可得平面 ;(III)由(II)可知平面的法向量,設(shè),利用空間向量夾角余弦公式列方程可求得,從而可得結(jié)論.
詳解:證明:(I)在直三棱柱中,
∵平面 ∴
∵平面平面,且平面平面
∴平面
∴
(II)在直三棱柱中,
∵平面,∴
又,
建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系,由已知可得,
,,,,
設(shè)平面的法向量
∵ ∴ 令 則
∵為的中點(diǎn),∴
∵ ∴
又平面,∴平面
(III)由(II)可知平面的法向量
設(shè)
則
若直線DP與平面所成的角為,
則
解得
故不存在這樣的點(diǎn)P,使得直線DP與平面所成的角為
點(diǎn)睛:本題主要考查利用空間向量的證明與求值,屬于難題.空間向量解答立體幾何問(wèn)題的一般步驟是:(1)觀察圖形,建立恰當(dāng)?shù)目臻g直角坐標(biāo)系;(2)寫(xiě)出相應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo),求出相應(yīng)直線的方向向量;(3)設(shè)出相應(yīng)平面的法向量,利用兩直線垂直數(shù)量積為零列出方程組求出法向量;(4)將空間位置關(guān)系轉(zhuǎn)化為向量關(guān)系;(5)根據(jù)定理結(jié)論求出相應(yīng)的角和距離.
六、問(wèn)答題
19.已知函數(shù),其中實(shí)數(shù).
(1)判斷是否為函數(shù)的極值點(diǎn),并說(shuō)明理由.
(2)若在區(qū)間上恒成立,求的取值范圍.
【答案】(1)是的極值點(diǎn),理由見(jiàn)解析;
(2)
【分析】(1)對(duì)函數(shù)求導(dǎo),將代入導(dǎo)函數(shù)的分子,可得函數(shù)值為,根據(jù)判別式結(jié)合驗(yàn)證可得是函數(shù)的異號(hào)零點(diǎn),所以是函數(shù)的極值點(diǎn).
(2)求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),通過(guò)討論的范圍結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性確定的范圍即可.
【詳解】(1)解:由可得函數(shù)定義域?yàn)椋?br>,
令,經(jīng)驗(yàn)證,
因?yàn)椋缘呐袆e式,
由二次函數(shù)性質(zhì)可得,是函數(shù)的異號(hào)零點(diǎn),
所以是的異號(hào)零點(diǎn),
所以是函數(shù)的極值點(diǎn).
(2)解:已知,
因?yàn)椋?br>又因?yàn)椋裕?br>所以當(dāng)時(shí),在區(qū)間上,所以函數(shù)單調(diào)遞減,所以有恒成立;
當(dāng)時(shí),在區(qū)間上,所以函數(shù)單調(diào)遞增,
所以,所以不等式不能恒成立;
所以時(shí),有在區(qū)間恒成立.
七、解答題
20.已知橢圓的左右兩個(gè)焦點(diǎn)為,且,橢圓上一動(dòng)點(diǎn)滿足.
(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程及離心率;
(2)如圖,過(guò)點(diǎn)作直線與橢圓交于點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作直線,且與橢圓交于點(diǎn),與交于點(diǎn),試求四邊形面積的最大值.
【答案】(1)橢圓方程為,離心率為
(2)
【分析】(1)由橢圓的定義以及焦距,求得和的值,則,即可求得橢圓的方程和離心率.
(2)當(dāng)直線的斜率不存在時(shí),由,當(dāng)斜率存在時(shí),設(shè)直線方程,代入橢圓方程,由橢圓方程及弦長(zhǎng)公式分別求得,,根據(jù)函數(shù)單調(diào)性即可求得四邊形面積的最大值.
【詳解】(1)由題意,又因?yàn)椋?br>所以,橢圓方程為,離心率為.
(2)①當(dāng)直線斜率不存在或者為時(shí),
易得,從而四邊形的面積為4.
②當(dāng)直線斜率存在且不為時(shí),設(shè),直線,
聯(lián)立,
易知,由韋達(dá)定理得,,
,
同理,
所以,
從而四邊形面積的最大值為.
八、證明題
21.對(duì)于正整數(shù)集合(,),如果去掉其中任意一個(gè)元素()之后,剩余的所有元素組成的集合都能分為兩個(gè)交集為空集的集合,且這兩個(gè)集合的所有元素之和相等,就稱(chēng)集合為“和諧集”.
(Ⅰ)判斷集合是否是“和諧集”(不必寫(xiě)過(guò)程);
(Ⅱ)求證:若集合是“和諧集”,則集合中元素個(gè)數(shù)為奇數(shù);
(Ⅲ)若集合是“和諧集”,求集合中元素個(gè)數(shù)的最小值.
【答案】(Ⅰ)不是“和諧集”;(Ⅱ)證明見(jiàn)解析;(Ⅲ)7.
【分析】(Ⅰ)利用定義直接求解;(Ⅱ)利用定義直接證明,對(duì)分奇數(shù)和偶數(shù)分別證明;(Ⅲ)根據(jù)合情推理,結(jié)合反證法思想求解.
【詳解】(Ⅰ)集合不是“和諧集”.
(Ⅱ)設(shè)集合所有元素之和為.
由題可知,()均為偶數(shù),
因此()的奇偶性相同.
(?。┤绻麨槠鏀?shù),則()也均為奇數(shù),
由于,所以為奇數(shù).
(ⅱ)如果為偶數(shù),則()均為偶數(shù),
此時(shí)設(shè),則也是“和諧集”.
重復(fù)上述操作有限次,便可得各項(xiàng)均為奇數(shù)的“和諧集”.
此時(shí)各項(xiàng)之和也為奇數(shù),集合中元素個(gè)數(shù)為奇數(shù).
綜上所述,集合中元素個(gè)數(shù)為奇數(shù).
(Ⅲ)由(Ⅱ)可知集合中元素個(gè)數(shù)為奇數(shù),
當(dāng)時(shí),顯然任意集合不是“和諧集”.
當(dāng)時(shí),不妨設(shè),
將集合分成兩個(gè)交集為空集的子集,且兩個(gè)子集元素之和相等,
則有 ①,或者 ②;
將集合分成兩個(gè)交集為空集的子集,且兩個(gè)子集元素之和相等,
則有 ③,或者 ④.
由①、③,得,矛盾;由①、④,得,矛盾;
由②、③,得,矛盾;由②、④,得,矛盾.
因此當(dāng)時(shí),集合一定不是“和諧集”.
當(dāng)時(shí),設(shè),
因?yàn)?,?br>,,
,,
所以集合是“和諧集”.
集合中元素個(gè)數(shù)的最小值是7.
A
4
4
4.5
5
5.5
6
6
B
4.5
5
6
6.5
6.5
7
7
7.5
C
5
5
5.5
6
6
7
7
7.5
8
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