
一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的.
1.的展開式中項(xiàng)的系數(shù)為( )
A.B.C.D.
2.設(shè)集合,,則( )
A.B.
C.D.
3.設(shè)復(fù)數(shù)滿足,,復(fù)數(shù)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位于第四象限,則( )
A.B.C.D.
4.冬季是流行病的高發(fā)季節(jié),大部分流行病是由病毒或細(xì)菌引起的,已知某細(xì)菌是以簡(jiǎn)單的二分裂法進(jìn)行無性繁殖,在適宜的條件下分裂一次(1個(gè)變?yōu)?個(gè))需要23分鐘,那么適宜條件下1萬個(gè)該細(xì)菌增長到1億個(gè)該細(xì)菌大約需要(參考數(shù)據(jù):)( )
A.3小時(shí)B.4小時(shí)C.5小時(shí)D.6小時(shí)
5.已知拋物線的焦點(diǎn)為F,,則為( )
A.B.2C.D.
6.若為第二象限角,且,則( )
A.B.C.D.
7.有編號(hào)為,,的三個(gè)盒子和編號(hào)分別為,,的三個(gè)小球,每個(gè)盒子放入一個(gè)小球,則小球的編號(hào)與盒子編號(hào)全不相同的概率為( )
A.B.C.D.
8.已知函數(shù),方程(其中)有6個(gè)不同的實(shí)根,則的取值范圍是( )
A.B.C.D.
二?多項(xiàng)選擇題:本大題共 3 小題,每小題 6 分,共 18 分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求,全部選對(duì)的得 6 分,有選錯(cuò)的得 0 分,部分選對(duì)的得 3 分.請(qǐng)把正確選項(xiàng)在答題卡中的相應(yīng)位置涂黑.
9.已知點(diǎn)P在圓O:上,直線:分別與軸,軸交于兩點(diǎn),則( )
A.過點(diǎn)作圓O的切線,則切線長為B.滿足的點(diǎn)有3個(gè)
C.點(diǎn)到直線距離的最大值為D.的最小值是
10.在底面棱長為2側(cè)棱長為的正三棱柱中,點(diǎn)E為的中點(diǎn),,則以下結(jié)論正確的是( )
A.當(dāng)時(shí),B.當(dāng)時(shí),平面
C.存在使得平面D.四面體外接球的半徑為
11.已知函數(shù),且存在唯一的整數(shù),使得,則實(shí)數(shù)a的可能取值為( )
A.B.C.D.
三、填空題:本題共 3 小題,每小題 6 分,共 18 分.
12.已知公比為2的等比數(shù)列滿足,則 .
13.定義在區(qū)間上的函數(shù),是函數(shù)的導(dǎo)數(shù),如果,使得,則稱為上的“中值點(diǎn)”.下列函數(shù):
①;②;③;④.其中在區(qū)間上的“中值點(diǎn)”多于一個(gè)的函數(shù)是 (請(qǐng)寫出你認(rèn)為正確的所有結(jié)論的序號(hào))
14.已知函數(shù)(),若不等式對(duì)恒成立,則實(shí)數(shù)a的取值范圍為 .
四、解答題
15.(14分)已知函數(shù)是定義在上的奇函數(shù),當(dāng)時(shí),,其中
(1)求函數(shù)的解析式;
(2)若函數(shù)在區(qū)間不單調(diào),求出實(shí)數(shù)的取值范圍.
16.(14分)甲、乙、丙三人進(jìn)行乒乓球單打比賽,約定:隨機(jī)選擇兩人打第一局,獲勝者與第三人進(jìn)行下一局的比賽,先獲勝兩局者為優(yōu)勝者,比賽結(jié)束.已知每局比賽均無平局,且甲贏乙的概率為,甲贏丙的概率為,乙贏丙的概率為.
(1)若甲、乙兩人打第一局,求丙成為優(yōu)勝者的概率;
(2)求恰好打完2局結(jié)束比賽的概率.
17.(14)如圖所示,直三棱柱的各棱長均相等,點(diǎn)E在上,滿足.
(1)證明為的中點(diǎn);
(2)求平面與平面夾角的余弦值.
18.(14分)已知點(diǎn)為拋物線的焦點(diǎn),點(diǎn)在拋物線上,且.
(1)求拋物線的方程;
(2)過點(diǎn)分別作兩條互相垂直的直線與拋物線分別交于與,記的面積分別為,求的最小值.
19.(18分)如果數(shù)列每一項(xiàng)都是正數(shù),且對(duì)任意不小于2的正整數(shù)滿足,則稱數(shù)列具有性質(zhì).
(1)若(均為正實(shí)數(shù)),判斷數(shù)列是否具有性質(zhì);
(2)若數(shù)列都具有性質(zhì),證明:數(shù)列也具有性質(zhì);
(3)設(shè)實(shí)數(shù),方程的兩根為,若對(duì)任意恒成立,求所有滿足條件的.
參考答案:
1.B
【分析】首先寫出展開式的通項(xiàng),再代入計(jì)算可得;
【詳解】解:的展開式的通項(xiàng),令,解得,所以,所以項(xiàng)的系數(shù)為,
故選:B
2.D
【分析】先求出兩集合,再求兩集合的交集即可.
【詳解】∵,
,
∴.
故選:D.
3.B
【分析】設(shè)出復(fù)數(shù),由題意有,且,求出即可得解.
【詳解】設(shè),則,所以,
又,復(fù)數(shù)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位于第四象限,所以,
解得,從而.
故選:B.
4.C
【分析】設(shè)適宜條件下1萬個(gè)該細(xì)菌增長到1億個(gè)該細(xì)菌大約需要分鐘,則,兩邊同時(shí)取對(duì)數(shù)得,結(jié)合對(duì)數(shù)的運(yùn)算性質(zhì)求解即可.
【詳解】設(shè)適宜條件下1萬個(gè)該細(xì)菌增長到1億個(gè)該細(xì)菌大約需要分鐘,
則,兩邊同時(shí)取對(duì)數(shù)得,,
所以,所以大約需要小時(shí).
故選:C.
5.D
【分析】確定焦點(diǎn),再利用兩點(diǎn)間距離公式計(jì)算得到答案.
【詳解】拋物線,即,焦點(diǎn),,.
故選:D
6.D
【分析】根據(jù)同角三角函數(shù)平方關(guān)系和商數(shù)關(guān)系可求得,由此可得;利用二倍角公式和誘導(dǎo)公式可化簡(jiǎn)所求等式為,代入即可.
【詳解】為第二象限角,,,
由得:,,,
,
.
故選:D.
7.D
【解析】列舉出所有的基本事件,并確定出事件“小球的編號(hào)與盒子編號(hào)全不相同”所包含的基本事件,利用古典概型的概率公式可計(jì)算出所求事件的概率.
【詳解】以表示編號(hào)為、、的盒子分別放編號(hào)為、、的小球,則所有的基本事件有:、、、、、,共種,
其中,事件“小球的編號(hào)與盒子編號(hào)全不相同”所包含的基本事件有:、,共個(gè),
因此,小球的編號(hào)與盒子編號(hào)全不相同的概率為.
故選:D.
【點(diǎn)睛】本題考查利用古典概型的概率公式計(jì)算事件的概率,解題的關(guān)鍵就是列舉出所有的基本事件,遵循不重不漏的原則,考查計(jì)算能力,屬于中等題.
8.C
【分析】根據(jù)圖象的對(duì)稱性可得在上有3個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,分類討論后可求參數(shù)的取值范圍.
【詳解】因?yàn)楫?dāng)時(shí),有,
故在上圖象與在上的圖象關(guān)于對(duì)稱,
故在上有3個(gè)不同的實(shí)數(shù)根.
下面僅在上討論的解.
因?yàn)?,故或?br>當(dāng)時(shí),則有:,解得.
因?yàn)榉匠淘谏嫌?個(gè)不同的實(shí)數(shù)根.
故在上有2個(gè)不同的實(shí)數(shù)根且與相異,
故有兩個(gè)不同的解,
整理得到有兩個(gè)不同的解.
設(shè),則,解得,
故.
故選:C.
【點(diǎn)睛】思路點(diǎn)睛:與分段函數(shù)有關(guān)的復(fù)合方程的零點(diǎn)問題,可先求出外方程的解,再結(jié)合分段函數(shù)的性質(zhì)分類討論,注意利用函數(shù)解析式隱含的圖象對(duì)稱性來處理.
9.ACD
【分析】對(duì)于A,根據(jù)勾股定理求解即可;對(duì)于B,即,所以點(diǎn)在以為直徑的圓上,設(shè)的中點(diǎn)為,寫出圓的方程,根據(jù)兩個(gè)圓的交點(diǎn)個(gè)數(shù)即可判斷正誤;對(duì)于C,根據(jù)圓上一點(diǎn)到直線的最大距離為圓心到直線的距離加上半徑進(jìn)行判斷;對(duì)于D,,求解的最小值即可判斷正誤.
【詳解】對(duì)于A,點(diǎn),點(diǎn),過點(diǎn)作圓O的切線,則切線長為,A正確;
對(duì)于B,,
點(diǎn)在以為直徑的圓上,
設(shè)的中點(diǎn)為,
圓的方程:,
則圓與圓的圓心距為:,
,
圓與圓O相交,有兩個(gè)交點(diǎn),
即滿足的點(diǎn)有2個(gè),B不正確;
對(duì)于C,點(diǎn),則圓心到直線的距離,所以點(diǎn)到該直線距離的最大值為,C正確;
對(duì)于D,的中點(diǎn),,因?yàn)?的最小值是,D正確.
故選:ACD.
10.AD
【分析】由空間向量的基本定理可判斷A,由線面平行與面面平行的判定與性質(zhì)可判斷B,由線面垂直的定義可判斷C,由多面體外接球的特點(diǎn)求解可判斷D
【詳解】由題意可知,
對(duì)于選項(xiàng)A,當(dāng)時(shí),,故選項(xiàng)A正確;
對(duì)于選項(xiàng)B,在正三棱柱中,有,又平面,平面,
則平面,若平面,
則平面平面,則與題意矛盾,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
對(duì)于選項(xiàng)C,因?yàn)辄c(diǎn)D在線段BC運(yùn)動(dòng),
所以的最大值為,而,
所以不存在點(diǎn)D使得平面,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
對(duì)于選項(xiàng)D,設(shè)的外接圓圓心為,其半徑為,四面體外接球球心為O,其半徑為R,
則,解得,
設(shè),則可得到,且,
解得,故選項(xiàng)D正確;
故選:AD.
11.AC
【分析】將不等式轉(zhuǎn)化為,分別作出與的圖象,轉(zhuǎn)動(dòng)直線使得滿足的整數(shù)解是唯一的,觀察直線的斜率滿足的條件即可.
【詳解】令,得.
令,則,
當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減.
如圖,分別作出函數(shù)與的圖象,
其中直線恒過定點(diǎn).
由圖可知,,,
存在唯一的整數(shù),使得,則需,
故實(shí)數(shù)a的取值范圍是,
其中,,
而,,
故選:AC.
【點(diǎn)睛】參數(shù)分離法解不等式恒成立問題:
(1) 參數(shù)完全分離法:將參數(shù)完全分離到不等式的一端,只需求另一端函數(shù)的最值即可,這種方法的好處是分離后函數(shù)不含參數(shù),易求最值.
(2) 參數(shù)半分離法:將原不等式分成兩個(gè)函數(shù),其中一個(gè)函數(shù)為含參的簡(jiǎn)單函數(shù),如一次函數(shù),可以通過圖象的變化尋求滿足的條件.
12.
【分析】利用等比數(shù)列的通項(xiàng)公式可得答案.
【詳解】由題意可得,解得,
故答案為:.
13.①④
【分析】根據(jù)“中值點(diǎn)”的幾何意義,結(jié)合導(dǎo)數(shù)知識(shí)可構(gòu)造方程依次驗(yàn)證各個(gè)函數(shù)“中值點(diǎn)”個(gè)數(shù)即可得到結(jié)果.
【詳解】由題意知:“中值點(diǎn)”的幾何意義是在區(qū)間上存在點(diǎn),使得函數(shù)在該點(diǎn)的切線的斜率等于區(qū)間的兩個(gè)端點(diǎn)連線的斜率值.
對(duì)于①,,區(qū)間上任一點(diǎn)都是“中值點(diǎn)”, ①正確;
對(duì)于②,,,
又,,解得:;
“中值點(diǎn)”有且僅有一個(gè),②錯(cuò)誤;
對(duì)于③,,,
又,,解得:,
“中值點(diǎn)”有且僅有一個(gè),③錯(cuò)誤;
對(duì)于④,,,
又,,解得:,
“中值點(diǎn)”有兩個(gè),④正確.
故答案為:①④.
14.
【分析】不等式變形為,令,,求導(dǎo)得到其單調(diào)性,結(jié)合特殊函數(shù)值,得到若,則或,即或,再對(duì)求導(dǎo),得到其單調(diào)性和最值,得到,求出答案.
【詳解】不等式對(duì)恒成立,
等價(jià)于,即,
所以,
設(shè),其中,
則,令得,
所以當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,
所以,又,,
所以存在使得,
所以若,則或,即或,
,,
所以在上,,單調(diào)遞增,
在上,,單調(diào)遞減,
所以,所以只有才能滿足要求,
即,又,解得,
所以實(shí)數(shù)a的取值范圍為.
故答案為:
【點(diǎn)睛】思路點(diǎn)睛:隱零點(diǎn)的處理思路:
第一步:用零點(diǎn)存在性定理判定導(dǎo)函數(shù)零點(diǎn)的存在性,其中難點(diǎn)是通過合理賦值,敏銳捕捉零點(diǎn)存在的區(qū)間,有時(shí)還需結(jié)合函數(shù)單調(diào)性明確零點(diǎn)的個(gè)數(shù);
第二步:虛設(shè)零點(diǎn)并確定取范圍,抓住零點(diǎn)方程實(shí)施代換,如指數(shù)與對(duì)數(shù)互換,超越函數(shù)與簡(jiǎn)單函數(shù)的替換,利用同構(gòu)思想等解決,需要注意的是,代換可能不止一次.
15.(1)
(2)
【分析】(1)根據(jù)函數(shù)的奇偶性求得的解析式.
(2)對(duì)進(jìn)行分類討論,根據(jù)的單調(diào)性求得的取值范圍.
【詳解】(1)由是定義在上的奇函數(shù),所以,
又時(shí),,
所以時(shí),,
所以,
所以函數(shù)的解析式為.
(2)當(dāng)時(shí),,
若,由知,在上遞增,不合題意;
,,
所以在上先減再增,符合函數(shù)在上不單調(diào),
綜上,實(shí)數(shù)的取值范圍為.
16.(1)
(2)
【分析】(1)根據(jù)題意分析丙成為優(yōu)勝者的情況,根據(jù)獨(dú)立事件的概率公式計(jì)算即可;
(2)分析三人比賽時(shí),第一場(chǎng)上場(chǎng)的情況,再根據(jù)各種情況分析打完2局結(jié)束比賽的事件,根據(jù)獨(dú)立事件的概率公式計(jì)算結(jié)果.
【詳解】(1)解:由題知,根據(jù)約定,
丙成為優(yōu)勝者的情形為:甲贏,丙贏,丙贏,
或乙贏,丙贏,丙贏,兩種情況,
當(dāng)甲贏,丙贏,丙贏時(shí),概率,
當(dāng)乙贏,丙贏,丙贏時(shí),概率,
故丙成為優(yōu)勝者的概率;
(2)若甲乙先比賽,
則甲乙能先比賽的概率為,
此時(shí)2局結(jié)束比賽的情形分為:
①甲贏,甲贏;
②乙贏,乙贏,
故;
若甲丙先比賽,
則甲丙能先比賽的概率為,
此時(shí)2局結(jié)束比賽情形分為:
①甲贏,甲贏;
②丙贏,丙贏,
故;
若乙丙先比賽,
則乙丙能先比賽的概率為,
此時(shí)2局結(jié)束比賽的情形分為:
①乙贏,乙贏;
②丙贏,丙贏,
故.
故恰好打完2局結(jié)束比賽的概率.
17.(1)證明見解析
(2)
【分析】(1)建立空間直角坐標(biāo)系,利用,即可利用向量的數(shù)量積的坐標(biāo)公式進(jìn)行求解.
(2)建立空間直角坐標(biāo)系,分別計(jì)算出平面的法向量和平面的法向量為,判斷兩平面夾角為銳角,然后,列出公式,得到,即可求解.
【詳解】(1)
設(shè)直三棱柱的各棱長均為2,如圖,建系可得,
,,,,,,
設(shè),得,,因?yàn)椋?br>可得,解得,所以,,,所以,為的中點(diǎn)
(2)由(1)得,,,,
設(shè)平面的法向量為,平面的法向量為,則
和,得到,
和,
取,可得,,
取,可得,,
設(shè)平面與平面夾角為,明顯可見為銳角,可得
,
18.(1)
(2)32
【分析】(1)利用定義法求出拋物線的方程;
(2)拋物線焦點(diǎn)弦的性質(zhì):過拋物線的焦點(diǎn)的直線與拋物線交于點(diǎn),設(shè)其方程為,與拋物線聯(lián)立,利用韋達(dá)定理,求出面積的表達(dá)式,然后將式子代入,利用基本不等式即可求解.
【詳解】(1)由,知,
所以,所以拋物線的方程為.
(2)由題意知直線與的斜率均不為0,
設(shè),
聯(lián)立消去得,則,
因?yàn)?,用替換得
所以,
,
所以
,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號(hào)成立.
所以的最小值為32.
19.(1)具有性質(zhì);不具有性質(zhì)
(2)證明見詳解
(3)
【分析】(1)結(jié)合性質(zhì)直接判斷即可;
(2)由都具有性質(zhì),可直接得出,,
要證,化簡(jiǎn)可得證,結(jié)合性質(zhì)和基本不等式即可求證;
(3)先將結(jié)合韋達(dá)定理代換成,設(shè)法證明具有性質(zhì),則原不等式可進(jìn)一步放縮為,求出,解一元二次不等式即可求解.
【詳解】(1)對(duì),可看作以為首項(xiàng),為公比的等比數(shù)列,故,故具有性質(zhì);
對(duì),若滿足,即,整理得,即,,因?yàn)?,所以不成立,所以不具有性質(zhì);
(2)若都具有性質(zhì),則,,
,,,
要證數(shù)列也具有性質(zhì),即證,即,整理得:,因?yàn)?,,即證①,
因?yàn)?,,所以?br>所以,,
由基本不等式可得,①得證;
(3)由方程的兩根為可得,
,,,,,
,即,所以放縮得,即,
當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),,
所以,即恒成立,故,解得,又,故只能.
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