
考生注意:
1.本試卷分選擇題和非選擇題兩部分.考試時(shí)間120分鐘.
2.答題前,考生務(wù)必用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆將密封線內(nèi)項(xiàng)目填寫清楚.
3.考生作答時(shí),請(qǐng)將答案答在答題卡上。選擇題每小題選出答案后,用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑;非選擇題請(qǐng)用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內(nèi)作答,超出答題區(qū)域書寫的答案無(wú)效,在試題卷、草稿紙上作答無(wú)效.
4.本卷命題范圍:集合、常用邏輯用語(yǔ)、不等式、函數(shù)、導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用、三角函數(shù)及解三角形(含三角恒等變換)、平面向量、復(fù)數(shù)、數(shù)列、立體幾何(含空間向量)(約),直線與圓、圓錐曲線(約).
一、選擇題:本題共8小題,在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的.
1. 已知集合,,則( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】首先解一元二次不等式求出集合,再根據(jù)并集的定義計(jì)算可得.
【詳解】由,即,即,解得,
所以,
又,所以.
故選:C
2. 已知,,且,則( )
A. B. 2C. D. 10
【答案】A
【解析】
【分析】根據(jù)復(fù)數(shù)代數(shù)形式的乘法運(yùn)算及復(fù)數(shù)相等得到方程組,求出、的值,從而求模.
【詳解】因?yàn)?,即,即?br>因?yàn)?,,所以,解得?br>所以.
故選:A
3. 已知直線與直線平行,則的值為( )
A. 4B. C. 2或D. 或4
【答案】B
【解析】
【分析】根據(jù)兩直線平行得到,求出的值,再檢驗(yàn)即可.
【詳解】因?yàn)橹本€與直線平行,
所以,解得或,
當(dāng)時(shí)直線與直線重合,不符合題意;
當(dāng)時(shí)直線與直線平行.
故選:B
4. 在中,點(diǎn)滿足,點(diǎn)滿足,若,則( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】用、作為一組基底表示出、,再根據(jù)平面向量基本定理得到方程組,解得即可.
【詳解】因?yàn)辄c(diǎn)滿足,所以為的中點(diǎn),
所以,又,
所以,
所以,又,
因?yàn)?,所以?br>即,
所以,解得,所以.
故選:C
5. 設(shè),是橢圓C:的兩個(gè)焦點(diǎn),點(diǎn)P是C上的一點(diǎn),且,則的面積為( )
A. 3B. C. 9D.
【答案】B
【解析】
【分析】由題設(shè)可得,應(yīng)用余弦定理、橢圓定義求得,最后應(yīng)用三角形面積公式求面積.
【詳解】由題設(shè),,可得,
,
由,,則,即,
所以的面積.
故選:B
6. 若,則( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用誘導(dǎo)公式求出,再由及兩角和的正切公式計(jì)算可得.
【詳解】因?yàn)椋裕?br>所以,
所以,
所以.
故選:D
7. 圓錐曲線具有光學(xué)性質(zhì),如雙曲線的光學(xué)性質(zhì)是:從雙曲線的一個(gè)焦點(diǎn)發(fā)出的光線,經(jīng)過雙曲線反射后,反射光線是發(fā)散的,其反向延長(zhǎng)線會(huì)經(jīng)過雙曲線的另一個(gè)焦點(diǎn),如圖,一個(gè)鏡面的軸截面圖是一條雙曲線的部分,是它的一條對(duì)稱軸,是它的一個(gè)焦點(diǎn),一光線從焦點(diǎn)發(fā)出,射到鏡面上點(diǎn),反射光線是,若,,則該雙曲線的離心率等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】反射光線的反向延長(zhǎng)線經(jīng)過雙曲線的另一個(gè)焦點(diǎn),由題中條件可得,,在直角三角形中,,,由雙曲線的定義可得,再求出離心率即可.
【詳解】在平面直角坐標(biāo)系中,如圖,
反射光線的反向延長(zhǎng)線經(jīng)過雙曲線的另一個(gè)焦點(diǎn),
由,,可得,.
則,
,
記雙曲線的焦距為,長(zhǎng)軸長(zhǎng)為,
在直角三角形中,,,
由雙曲線定義,可得,所以,
即,
所以離心率.
故選:A
8. 若,,,則a,b,c的大小關(guān)系為( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由對(duì)數(shù)函數(shù)的性質(zhì)可得,構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)可得,則答案可求.
【詳解】因?yàn)?,所以,所以?br>令,所以,則,
,
所以,
即恒為遞增函數(shù),
則,即,所以,
綜上:,
故選:A.
二、選擇題:本題共4小題,在每小題給出的選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求.
9. 已知直線經(jīng)過點(diǎn),且點(diǎn),到直線的距離相等,則直線的方程可能為( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【分析】當(dāng)直線的斜率不存在時(shí)不滿足題意,當(dāng)直線的斜率存在時(shí),設(shè)出直線方程,利用距離相等列方程求解即可.
【詳解】當(dāng)直線的斜率不存在時(shí),顯然不滿足題意.
當(dāng)直線的斜率存在時(shí),設(shè)直線的方程為,即.
由已知得,
所以或,
所以直線的方程為或.
故選:AC.
10. 已知圓O:與圓C:交于A,B兩點(diǎn),則下列說(shuō)法正確的是( )
A. 線段AB的垂直平分線所在的直線方程為
B. 直線AB的方程為
C.
D. 若點(diǎn)P是圓O上的一點(diǎn),則△PAB面積的最大值為
【答案】ABD
【解析】
【分析】根據(jù)相交圓的公共弦與兩圓心連線垂直平分判斷A,再由兩圓方程作差得公共弦所在直線判斷B,根據(jù)弦心距、半徑、半弦長(zhǎng)關(guān)系求弦長(zhǎng)判斷C,再由圓上點(diǎn)到直線的最大距離為圓心到直線距離加半徑長(zhǎng)判斷D.
【詳解】由圓C:知圓心為,
所以直線OC的方程為,即,
所以線段AB的垂直平分線所在的直線方程為,故A正確;
因?yàn)閳AO:與圓C:,兩圓方程作差,
可得直線AB的方程為,故B正確;
點(diǎn)O到直線AB的距離,所以,故C錯(cuò)誤;
點(diǎn)到直線的距離的最大值為,則面積的最大值為,故D正確.
故選:ABD.
11. 如圖,拋物線:的焦點(diǎn)為,過的直線交于兩點(diǎn),過分別作的準(zhǔn)線的垂線,垂足分別為,,則下列說(shuō)法正確的是( )
A. 若,則直線的方程為或
B.
C. 以線段為直徑的圓與軸相切
D.
【答案】BCD
【解析】
【分析】對(duì)于A:設(shè)出直線方程,與拋物線聯(lián)立,利用韋達(dá)定理及焦半徑公式計(jì)算;對(duì)于B:通過計(jì)算來(lái)判斷;對(duì)于C:通過計(jì)算線段的中點(diǎn)到軸的距離來(lái)判斷;對(duì)于D:利用韋達(dá)定理分別計(jì)算即可判斷.
【詳解】對(duì)于A:由題意知,,顯然直線的斜率不為0,
設(shè)直線的方程為,,,
所以,,由得,
所以,.
若,
則,
解得或,
所以直線的方程為或,故A錯(cuò)誤;
對(duì)于B:因?yàn)?,?br>所以,所以,故B正確;
對(duì)于C:由拋物線定義知,,線段中點(diǎn)的橫坐標(biāo),
即線段的中點(diǎn)到軸的距離是,
所以以線段為直徑的圓與軸相切,故C正確;
對(duì)于D:,
,
所以,故D正確.
故選:BCD.
12. 已知函數(shù)的定義域?yàn)?,?duì)任意的,恒有,且,則下列說(shuō)法正確的是( )
A. B. 為偶函數(shù)
C. D.
【答案】BCD
【解析】
【分析】對(duì)于A:令,后計(jì)算可判斷;對(duì)于B:令后計(jì)算可判斷;對(duì)于C:令后計(jì)算可判斷;對(duì)于D:先通過變形確定函數(shù)的周期,然后利用周期來(lái)求解.
【詳解】對(duì)于A:令,,則,
又,所以,故A錯(cuò)誤;
對(duì)于B:令,則,
所以,所以為偶函數(shù),故B正確;
對(duì)于C:令,則,
所以,由于,令,,即,
即,故C正確;
對(duì)于D:令,則,
所以,所以,
所以,所以,
所以是周期為6的周期函數(shù).
令,則,即,所以,
所以,,,,所以,
故,
故D正確.
故選:BCD.
三、填空題:本題共4小題.
13. 過點(diǎn)且與圓:相切的直線方程為________
【答案】或
【解析】
【分析】首先將圓的方程化為標(biāo)準(zhǔn)式,即可得到圓心坐標(biāo)與半徑,再分切線的斜率存在與不存在兩種情況討論,分別求出切線方程.
【詳解】圓:即,圓心為,半徑,
當(dāng)切線的斜率不存在時(shí),直線恰好與圓相切;
當(dāng)切線的斜率存在時(shí),設(shè)切線為,即,則,
解得,所求切線方程為,
綜上可得過點(diǎn)與圓相切的直線方程為或.
故答案為:或
14. 若點(diǎn)是雙曲線右支上的一點(diǎn),點(diǎn)是圓上的一點(diǎn),點(diǎn)是圓上的一點(diǎn),則的最小值為________.
【答案】##
【解析】
【分析】根據(jù)雙曲線方程求出、、,設(shè)右焦點(diǎn)為,再由雙曲線的定義計(jì)算可得.
【詳解】雙曲線,則,,所以,設(shè)右焦點(diǎn)為,
圓,圓心為,半徑,
圓,圓心為,半徑,
且恰為雙曲線的左焦點(diǎn),,
又點(diǎn)是雙曲線右支上的一點(diǎn),則,
所以,
當(dāng)且僅當(dāng)、、三點(diǎn)共線(在之間)時(shí)取等號(hào).
故答案為:
15. 古希臘著名數(shù)學(xué)家阿波羅尼斯發(fā)現(xiàn):平面內(nèi)到兩個(gè)定點(diǎn)距離之比為定值(且)的點(diǎn)的軌跡是圓,此圓被稱為“阿波羅尼斯圓”.在平面直角坐標(biāo)系中,已知點(diǎn),圓:,若圓上存在點(diǎn),使得,則的取值范圍是______.
【答案】
【解析】
【分析】先根據(jù)求出點(diǎn)的軌跡是一個(gè)圓,再根據(jù)該圓與已知圓有交點(diǎn)列不等式求出的取值范圍.
【詳解】設(shè),因?yàn)椋?br>所以,整理得,
所以點(diǎn)在以為圓心,2為半徑的圓上,
所以圓與圓有公共點(diǎn),
所以,
又,
所以,解得,
即的取值范圍是.
16. 已知,,是橢圓上不同的三點(diǎn),直線,直線交于點(diǎn),直線交于點(diǎn),記,的面積分別為,,若,則________.
【答案】
【解析】
【分析】根據(jù)三角形面積公式及或得,再應(yīng)用相交弦長(zhǎng)公式列方程,即可求.
【詳解】由,即,則,
由圖知:當(dāng)位置變化時(shí),或,
故,
所以,而直線、斜率存在且不,
故,
,
所以,即或,
當(dāng),化簡(jiǎn)得.
當(dāng)時(shí),,顯然,無(wú)解.
所以.
故答案為:.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:本題解答的關(guān)鍵是由面積公式得到,再由弦長(zhǎng)公式得到.
四、解答題:本題共6小題,解答應(yīng)寫出文字說(shuō)明、證明過程或演算步驟.
17. 在中,內(nèi)角,,的對(duì)邊分別為,,,且.
(1)求角的大??;
(2)若,,求的面積.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用乘法公式及余弦定理得到,再由正弦定理將邊化角,即可得到,最后由輔助角公式計(jì)算可得;
(2)由正弦定理可得,由余弦定理求出、,最后由面積公式計(jì)算可得.
【小問1詳解】
因?yàn)椋?br>所以,
又,
所以,
所以,
由正弦定理可得,
又,所以,所以,即,
又,所以,所以,則.
【小問2詳解】
因?yàn)椋烧叶ɡ砜傻?,又,由?br>所以,解得或(舍去),
所以,所以.
18. 已知數(shù)列的前n項(xiàng)和為,且.
(1)求通項(xiàng)公式;
(2)記,求數(shù)列的前n項(xiàng)和.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)利用關(guān)系,構(gòu)造數(shù)列及等比數(shù)列定義寫出的通項(xiàng)公式;
(2)由(1)得,討論、求前n項(xiàng)和.
【小問1詳解】
當(dāng),則;
當(dāng),則,
所以,而,則是首項(xiàng)、公比為2的等比數(shù)列,
所以,且也滿足,
綜上,.
【小問2詳解】
由(1)得,
當(dāng)時(shí),,
當(dāng)時(shí),
.
所以.
19. 已知,是雙曲線:上的兩點(diǎn),點(diǎn)是線段的中點(diǎn).
(1)求直線的方程;
(2)若線段的垂直平分線與相交于,兩點(diǎn),證明:,,,四點(diǎn)共圓.
【答案】(1)
(2)證明見解析
【解析】
【分析】(1)通過作差法求解直線的斜率,然后求解直線方程;
(2)首先求解出線段中垂線的方程為:,然后求解中點(diǎn),最后證明驗(yàn)證即可證明;
【小問1詳解】
依題意,直線的斜率必定存在,設(shè)其斜率為,,,
所以,,所以,
又,,所以,
故直線的方程為,即,經(jīng)檢驗(yàn),符合題意,
所以直線的方程為.
【小問2詳解】
證明:由得,
解得或,所以,.
線段中垂線方程為:,
設(shè),
由得,
所以,
故的中點(diǎn),所以,
,
所以,,,在以為圓心,為半徑的圓上,
所以,,,四點(diǎn)共圓.
20. 如圖,在四棱柱中,底面是邊長(zhǎng)為2的菱形,且,.
(1)求證:平面平面ABCD;
(2)求直線與平面所成角的正弦值.
【答案】(1)證明見解析
(2)
【解析】
【分析】(1)連接交于點(diǎn),連接,即可得到,再由勾股定理逆定理證明,即可得到平面,從而得證;
(2)建立空間直角坐標(biāo)系,利用空間向量法計(jì)算可得.
【小問1詳解】
連接交于點(diǎn),連接,
因?yàn)榈酌媸沁呴L(zhǎng)為的菱形,所以為、的中點(diǎn)且,
又,,所以,,
,同理可得,
所以,
所以,所以,即,
又,平面,
所以平面,
又平面,所以平面平面.
【小問2詳解】
由(1)可知,如圖建立空間直角坐標(biāo)系,
則,,,,,
所以,,,
設(shè)平面的法向量為,
則,取,
設(shè)直線與平面所成角為,則,
所以直線與平面所成角的正弦值為.
21. 已知橢圓C:的左、右頂點(diǎn)分別為A,B,其離心率為,點(diǎn)P是C上的一點(diǎn)(不同于A,B兩點(diǎn)),且面積的最大值為.
(1)求C的方程;
(2)若點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn),直線AP交直線于點(diǎn)G,過點(diǎn)O且與直線BG垂直的直線記為l,直線BP交y軸于點(diǎn)E,直線BP交直線l于點(diǎn)F,試判斷是否為定值?若是,則求出該定值;若不是,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【答案】(1);
(2)是定值,.
【解析】
【分析】(1)根據(jù)離心率及焦點(diǎn)三角形性質(zhì)、橢圓參數(shù)關(guān)系求參數(shù),即可得方程;
(2)設(shè),且,求得,再根據(jù)已知可得直線,而直線,進(jìn)而求出坐標(biāo),過作軸,利用等比例關(guān)系求即可得結(jié)論.
【小問1詳解】
由題意,故.
【小問2詳解】
由(1)及題設(shè)知:,直線的斜率存在且不為0,
設(shè),則,即,
所以,又過點(diǎn)O且與直線BG垂直的直線記為l,則,
故直線,而直線,則,
聯(lián)立,而,可得,
所以,故,過作軸,如圖,
所以為定值.
22. 已知函數(shù).
(1)若,求函數(shù)的圖象在處的切線方程;
(2)若函數(shù)在區(qū)間上存在極大值點(diǎn),求證:.
【答案】(1)
(2)證明見解析
【解析】
【分析】(1)求出函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),即可求出切線的斜率,從而求出切線方程;
(2)首先求出的取值范圍,構(gòu)造函數(shù),則,由此可得出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,利用零點(diǎn)存在性定理可得函數(shù)的零點(diǎn)所在區(qū)間:和,則可得函數(shù)的單調(diào)性,從而得到極大值,結(jié)合條件和基本不等式即可證明結(jié)論.
【小問1詳解】
當(dāng)時(shí),則,,所以,
所以在處的切線方程為.
【小問2詳解】
函數(shù),則,
若在區(qū)間內(nèi)恒成立,
即在區(qū)間內(nèi)恒成立,
令,,則.
當(dāng)時(shí),,在區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞減;
當(dāng)時(shí),,在區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞增,故,
所以,
又,所以當(dāng)時(shí)恒成立,則在上單調(diào)遞增,則不存在極大值點(diǎn),
當(dāng)時(shí),,.
由,令,,則,
顯然在上單調(diào)遞增,
令,則,
所以當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),
即函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,在區(qū)間上單調(diào)遞增.
又,,,
其中的證明如下:
令,則,所以在上單調(diào)遞增,
則,
故存在,使得,存在,使得,
則當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí);當(dāng)時(shí),,
故在區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞增,在區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞減,在區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞增,
所以當(dāng)時(shí),取得極大值,即,則.
由,得,,
由,得,
故,所以
【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:導(dǎo)函數(shù)中常用的兩種常用的轉(zhuǎn)化方法:一是利用導(dǎo)數(shù)研究含參函數(shù)的單調(diào)性,?;癁椴坏仁胶愠闪栴}.注意分類討論與數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用;二是函數(shù)的零點(diǎn)、不等式證明常轉(zhuǎn)化為函數(shù)的單調(diào)性、極(最)值問題處理.
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