
(考試時(shí)間:120分鐘 試卷滿分:150分)
注意事項(xiàng):
1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、考生號(hào)等填寫在答題卡和試卷指定位置上。
2.回答選擇題時(shí),選出每小題答案后,用鉛筆把答題卡對應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng),用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標(biāo)號(hào)?;卮鸱沁x擇題時(shí),將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。
3.考試范圍:
4.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回。
一、選擇題(本大題共8小題,每小題5分,共40分)在每小題所給出的四個(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.或B.
C.D.或
【答案】B
【分析】根據(jù)分式不等式和一元二次不等式得解法解出集合,再按照集合的并集運(yùn)算即可.
【詳解】,則,且,解得,
則集合,
則
故選:B.
2.如果復(fù)數(shù)滿足,那么復(fù)數(shù)可能是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】將選項(xiàng)代入條件,利用模的公式進(jìn)行驗(yàn)證.
【詳解】A.時(shí),,故A錯(cuò)誤;
B.,則,故B錯(cuò)誤;
C. ,則,故C錯(cuò)誤;
D. ,則,故D正確.
故選:D
3.設(shè)m,n是不同的直線,,是不同的平面,下列說法正確的是
A.若,,則B.若,,,則
C.若,,則D.若,,,則
【答案】C
【解析】由線面的位置關(guān)系,面面平行與垂直的判斷定理逐一判定、排除即可得到答案.
【詳解】在中,若,,則或,故錯(cuò)誤;
在中,若,,,則與相交或平行,故錯(cuò)誤;
在中,若,,則由面面垂直的判斷得到,故正確;
在中,由,,, 故或,故 錯(cuò)誤.
故選:C.
【點(diǎn)睛】本題主要考查命題真假的判斷,考查空間中線線、線面、面面間的位置關(guān)系等基礎(chǔ)知識(shí),考查運(yùn)空間想象能力,屬于基礎(chǔ)題.
4.有一組樣本數(shù)據(jù):,,,其平均數(shù)為2,由這組樣本數(shù)據(jù)得到新樣本數(shù)據(jù):,,,2,那么這兩組樣本數(shù)據(jù)一定有相同的( )
A.眾數(shù)B.中位數(shù)
C.方差D.極差
【答案】D
【分析】
根據(jù)眾數(shù)、中位數(shù)、方差以及極差的定義,結(jié)合題意,即可判斷和選擇.
【詳解】對A:假設(shè),,中,有兩個(gè)2,兩個(gè)3,其它4個(gè)數(shù)據(jù)都不相同,且這8個(gè)數(shù)據(jù)平均數(shù)為,那么眾數(shù)為和;
再添加一個(gè)2后,有三個(gè)2,故眾數(shù)為2,眾數(shù)發(fā)生改變,故A錯(cuò)誤;
對B:假設(shè),,分別為:,滿足平均數(shù)為,其中位數(shù)為;
添加以后,其中位數(shù)為,中位數(shù)發(fā)生改變,故B錯(cuò)誤;
對C:,,的平均數(shù)為,方差;
添加2以后,其平均數(shù)還是,方差,故方差發(fā)生改變;
對D:若是,,的最大值或最小值,因?yàn)槠淦骄鶖?shù)為,故這組數(shù)據(jù)都是2,其極差為,添加2后,極差也是0;
若不是,,的最大值,也不是最小值,添加2后,最大值和最小值沒有改變,極值也不發(fā)生變化,故D正確.
故選:D.
5.函數(shù)的圖象大致是( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【分析】根據(jù)奇偶性和的符號(hào),使用排除法可得.
【詳解】的定義域?yàn)镽,
因?yàn)?br>,所以為偶函數(shù),故CD錯(cuò)誤;
又因?yàn)?,,所以,故B錯(cuò)誤.
故選:A
6.已知函數(shù),設(shè),則( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】由題可得函數(shù)關(guān)于直線,且在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,又,即得.
【詳解】∵函數(shù),
∴函數(shù)關(guān)于直線,且在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
又,
∴,
∴.
故選:B.
7.已知函數(shù)是R上的單調(diào)函數(shù),則實(shí)數(shù)a的取值范圍為( ).
A. B.C. D.
【答案】C
【分析】根據(jù)題意可討論時(shí),可看出在上單調(diào)遞增,而在上不是增函數(shù),顯然不合題意;時(shí),可看出在上單調(diào)遞減,從而得出,解出a的范圍即可.
【詳解】解:①時(shí),在上是增函數(shù);
∴在R上是增函數(shù);
顯然在上不是增函數(shù);
∴的情況不存在;
②時(shí),在上是減函數(shù);
∴在R上是減函數(shù);
∴,解得;
綜上得,實(shí)數(shù)a的取值范圍為.
故選:C.
8.如圖,已知直三棱柱的底面是等腰直角三角形,,,點(diǎn)在上底面(包括邊界)上運(yùn)動(dòng),則三棱錐外接球表面積的最大值為( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】
由條件確定球心位置,引入變量表示球的半徑,由此確定球的表面積及其最大值.
【詳解】因?yàn)闉榈妊苯侨切?,?br>所以的外接圓的圓心為的中點(diǎn),且,
設(shè)的中點(diǎn)為,連接,則,則平面,
設(shè)三棱錐外接球的球心為,由球的性質(zhì)可得在上,
設(shè),,外接球的半徑為,
因?yàn)?,所以?br>即,又,則,
因?yàn)椋?br>所以三棱錐外接球表面積的最大值為.
故選:B.
【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:常見幾何體的外接球半徑求法:
(1)棱長為的正方體的外接球半徑為;
(2)長方體的長,寬,高分別為,則其外接球的半徑為;
(3)直棱柱的高為,底面多邊形的外接圓半徑為,則其外接球的半徑為.
多選題(本大題共3小題,每小題6分,共18分)
9.已知向量,,且,則下列說法正確的是( )
A.B.
C.向量與夾角是D.
【答案】BCD
【分析】根據(jù)題意,由條件可得,再由平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算,代入計(jì)算,對選項(xiàng)逐一判斷,即可得到結(jié)果.
【詳解】因?yàn)橄蛄?,,則,
且,則,解得,故A錯(cuò)誤;
因?yàn)?,,則,故B正確;
因?yàn)?,則,故C正確;
因?yàn)?,則,故D正確;
故選:BCD
10.若,則下列結(jié)論正確的有( )
A.B.若,則
C.若,則D.若,則
【答案】BCD
【解析】對于選項(xiàng)A B C:利用基本不等式化簡整理求解即可判斷,對于選項(xiàng)D:利用作差法判斷即可.
【詳解】對于選項(xiàng)A:若,
由基本不等式得,
即,
得,
故,
當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào);
所以選項(xiàng)A不正確;
對于選項(xiàng)B:若,
,
,
當(dāng)且僅當(dāng)且,
即時(shí)取等號(hào),
所以選項(xiàng)B正確;
對于選項(xiàng)C:由,
,
即,
由基本不等式有:
,
當(dāng)且僅當(dāng)且,
即時(shí)取等號(hào),
所以選項(xiàng)C正確;
對于選項(xiàng)D:,
又,得,
所以,
所以選項(xiàng)D正確;
故選:BCD.
【點(diǎn)睛】易錯(cuò)點(diǎn)睛:利用基本不等式求最值時(shí),要注意其必須滿足的三個(gè)條件:
(1)“一正二定三相等”“一正”就是各項(xiàng)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(xiàng)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(shí),必須驗(yàn)證等號(hào)成立的條件,若不能取等號(hào)則這個(gè)定值就不是所求的最值,這也是最容易發(fā)生錯(cuò)誤的地方.
11.如圖所示,在正方體中,,分別是,的中點(diǎn),是線段上的動(dòng)點(diǎn),則下列判斷正確的是( )
A.三棱錐的體積是定值
B.過,,三點(diǎn)的平面截正方體所得的截面是六邊形
C.存在唯一的點(diǎn),使得
D.與平面所成的角為定值
【答案】AC
【分析】利用,結(jié)合的面積為定值,點(diǎn)到平面的距離為定值,可判斷A;平面的基本性質(zhì)作出面與的交點(diǎn),利用正方體的性質(zhì)及線線平行、線面平行、中位線性質(zhì)判斷B;當(dāng)為中點(diǎn)時(shí),可得,進(jìn)而判斷C;到平面的距離一定,而長度隨運(yùn)動(dòng)會(huì)變化,結(jié)合線面角定義判斷D.
【詳解】因?yàn)槭蔷€段上的動(dòng)點(diǎn),而且,
所以的面積為定值,又點(diǎn)到平面的距離為定值,
,所以三棱錐的體積是定值,A正確;
過作分別交,的延長線于,,連接,,如圖,
為,的交點(diǎn),為,的交點(diǎn),所以截面為五邊形,B錯(cuò)誤;
在上運(yùn)動(dòng),當(dāng)時(shí),,而為中點(diǎn),
所以當(dāng)為中點(diǎn)時(shí),,故存在唯一的點(diǎn)使得,C正確;
由,平面,平面,則平面,
所以到平面的距離一定,而長度隨運(yùn)動(dòng)會(huì)變化,
故與平面所成的角不為定值,D錯(cuò)誤.
故選:AC.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題A選項(xiàng)解決的關(guān)鍵在于,利用線線平行得到點(diǎn)到的面積為定值,從而得解.
填空題(本大題共3個(gè)小題,每小題5分,共15分)
12.某科技攻關(guān)青年團(tuán)隊(duì)共有人,他們的年齡分別是,,,,,,,,則這人年齡的分位數(shù)是 .
【答案】
【分析】根據(jù)百分位數(shù)的計(jì)算公式即可得到答案.
【詳解】把這個(gè)數(shù)據(jù)按從小到大的順序排列可得:,,,,,,,,
,所以這人年齡的分位數(shù)是.
故答案為:.
13.我國古代有一種容器叫“方斗”,“方斗”的形狀是一種上大下小的正四棱臺(tái)(兩個(gè)底面都是正方形的四棱臺(tái)),如果一個(gè)方斗上底邊長為4分米,下底邊長為2分米,高為3分米,則該方斗的外接球的表面積為 平方分米.
【答案】
【分析】首先根據(jù)棱臺(tái)的對稱性得到外接球的球心所在位置,根據(jù)垂直關(guān)系列出方程組,求解方程組解得外接球半徑,最后求出外接球面積即可.
【詳解】由題意,方斗的示意圖如下:設(shè)棱臺(tái)上底面中心為,下底面中心為,
由棱臺(tái)的性質(zhì)可知:外接球的球心落在線段上,
設(shè)外接球的半徑為,,則,
因?yàn)榇怪庇谏舷碌酌妫?br>所以即,
所以即,
聯(lián)立解得,,
所以該方斗的外接球的表面積為.
故答案為:
【點(diǎn)睛】與球有關(guān)的組合體問題,一種是內(nèi)切,一種是外接.解題時(shí)要認(rèn)真分析圖形,明確切點(diǎn)和接點(diǎn)的位置,確定有關(guān)元素間的數(shù)量關(guān)系,并作出合適的截面圖,如球內(nèi)切于正方體,切點(diǎn)為正方體各個(gè)面的中心,正方體的棱長等于球的直徑;球外接于正方體,正方體的頂點(diǎn)均在球面上,正方體的體對角線長等于球的直徑.
14.在銳角中,角所對的邊分別為為的面積,且,則的取值范圍 .
【答案】
【分析】利用三角形面積公式與余弦定理,可得,再根據(jù)同角關(guān)系式可得, ,然后利用正弦定理與三角恒等變換公式化簡可得出,結(jié)合條件可得的取值范圍,進(jìn)而即得.
【詳解】因?yàn)?,且?br>所以,即,
由余弦定理得:,
所以,又,
所以,
解得:或,
因?yàn)闉殇J角三角形,
所以,,
所以,
因?yàn)椋?br>所以,
由正弦定理得:
,
因?yàn)闉殇J角三角形,
所以,即,
所以,
所以,
所以,
所以,,
故.
故答案為:.
解答題(本大題共5個(gè)小題,共77分)
15.已知定義在區(qū)間上的函數(shù)y=f(x)的圖象關(guān)于直線x=-對稱,當(dāng)x∈時(shí),函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ) 的圖象如圖所示.
(1)求函數(shù)y=f(x)在上的表達(dá)式;
(2)求方程f(x)=的解.
【答案】(1);(2)∴x=-或-或-或.
【詳解】試題分析:解:(1)當(dāng)x∈時(shí),A=1,=-,T=2π,ω=1.
且f(x)=sin(x+φ)過點(diǎn),
則+φ=π,φ=.
f(x)=sin.
當(dāng)-π≤x<-時(shí),-≤-x-≤,
f=sin,
而函數(shù)y=f(x)的圖象關(guān)于直線x=-對稱,
則f(x)=f,
即f(x)=sin=-sin x,-π≤x<-.
∴
(2)當(dāng)-≤x≤時(shí),≤x+≤π,
由f(x)=sin=,
得x+=或,x=-或.
當(dāng)-π≤x<-時(shí),由f(x)=-sin x=,sin x=-,
得x=-或-.
∴x=-或-或-或.
考點(diǎn):三角函數(shù)的圖像與解析式
點(diǎn)評:解決的關(guān)鍵是根據(jù)三角函數(shù)的性質(zhì)來結(jié)合圖像來得到參數(shù)的求解,同事解三角方程,屬于基礎(chǔ)題.
16.為了解某農(nóng)場的種植情況,該農(nóng)場的技術(shù)人員對種植出來的水果進(jìn)行抽樣檢測,將測得的水果重量分成六組進(jìn)行統(tǒng)計(jì),得到如圖所示的統(tǒng)計(jì)圖.
(1)估計(jì)該農(nóng)場的水果重量的平均數(shù)(同一組當(dāng)中的水果重量用該組的中間值代替);
(2)從樣本中重量不小于克的水果中任取個(gè),求至少有個(gè)水果的重量不小于克的概率.
【答案】(1)18.45;(2).
【分析】(1)取中間值與該組頻數(shù)相乘,除以總數(shù),即得平均數(shù).
(2)列出所有基本事件,找出所求事件包含多少個(gè)基本事件,按照古典概型概率計(jì)算公式求解即可.
【詳解】解:(1)設(shè)該農(nóng)場的水果重量的平均數(shù)為,則
(2)重量不小于克的水果有個(gè),記為
其中重量不小于克的水果有個(gè),記為
從中任取個(gè),有
,共種情況
至少有個(gè)水果的重量不小于克的有
,共種情況
則至少有個(gè)水果的重量不小于克的概率
【點(diǎn)睛】有關(guān)古典概型的概率問題,關(guān)鍵是正確求出基本事件總數(shù)和所求事件包含的基本事件數(shù).(1)基本事件總數(shù)較少時(shí),用列舉法把所有基本事件一一列出時(shí),要做到不重復(fù)、不遺漏,可借助“樹狀圖”列舉.(2)注意區(qū)分排列與組合,以及計(jì)數(shù)原理的正確使用.
17.如圖,已知在四棱錐中,底面是邊長為4的正方形,是正三角形,平面平面,,,分別是,,的中點(diǎn).
(1)求證:平面平面;
(2)若是線段上一點(diǎn),求三棱錐的體積.
【答案】(1)證明見解析;(2) .
【分析】(1)由線面垂直的性質(zhì)定理,證出平面.在中根據(jù)中位線定理,證出,從而平面,結(jié)合面面垂直的判定定理,可得平面平面;
(2)根據(jù)線面平行判定定理,得到平面,推出三棱錐的體積等于三棱錐的體積.再由面面垂直的性質(zhì)證出點(diǎn)到平面的距離等于正的高,算出的面積,利用錐體體積公式算出三棱錐的體積,即可得到三棱錐的體積.
【詳解】(1)平面平面,平面平面,平面,
平面,
又中,、分別是、的中點(diǎn),
,可得平面
平面,平面平面;
(2),平面,平面,
平面,
因此上的點(diǎn)到平面的距離等于點(diǎn)到平面的距離,
,
取的中點(diǎn),連接、,則,
平面,平面,,而 ,
于是,
平面平面,平面平面,
由題意知 , 是正三角形,則,是正三角形,
點(diǎn)到平面的距離等于正的高,即為,
因此,三棱錐的體積.
18.在中,角所對的邊分別為,已知.
(1)若的外接圓半徑為,且,求;
(2)若,求銳角的面積的取值范圍.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先由已知及正弦定理得到,然后據(jù)(1)的條件得到,進(jìn)一步可得到,最后使用余弦定理解出;
(2)先由已知及是銳角三角形,得到,再對任意的構(gòu)造滿足題目條件且面積等于的,即可得到的面積的取值范圍是.
【詳解】(1)由及正弦定理得.
故,得.
所以,知.
記的外接圓半徑為,則,且,故.
又有,
所以,即.
故,
解得.
(2)我們已有,記的外接圓半徑為,則.
是銳角三角形當(dāng)且僅當(dāng),即,故的范圍是.
又因?yàn)?br>.
故由的范圍是,知的范圍是,所以的范圍是.
而,所以的面積的取值范圍是.
19.如果函數(shù)的定義域?yàn)?,且存在?shí)常數(shù),使得對定義域內(nèi)的任意,都有恒成立,那么稱此函數(shù)具有“性質(zhì)”.
(1)已知具有“性質(zhì)”,且當(dāng)時(shí),,求在的最大值;
(2)已知定義在上的函數(shù)具有“性質(zhì)”,當(dāng)時(shí),.若函數(shù)有8個(gè)零點(diǎn),求實(shí)數(shù)的取值范圍.
【答案】(1)答案見解析
(2)
【分析】(1)根據(jù)給定的性質(zhì),求出函數(shù)在的解析式,再分類討論求出最大值.
(2)根據(jù)給定的性質(zhì),求出函數(shù)的解析式,并分析函數(shù)性質(zhì)作出圖象,令,把函數(shù)的零點(diǎn)問題轉(zhuǎn)化為一元二次方程實(shí)根分布求解.
【詳解】(1)由具有“性質(zhì)”,得對恒成立,則函數(shù)是上的偶函數(shù),
當(dāng)時(shí),,,
則當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),,
所以當(dāng),最大值為;當(dāng)時(shí),最大值為.
(2)函數(shù)具有“性質(zhì)”,則,即,
而當(dāng)時(shí),,則當(dāng)時(shí),,,
于是,函數(shù)在上單調(diào)遞減,函數(shù)值集合為,
在上單調(diào)遞增,函數(shù)值集合為,在上單調(diào)遞減,函數(shù)值集合為,
在上單調(diào)遞增,函數(shù)值集合為,函數(shù)的圖象如圖,
令,顯然當(dāng)時(shí),方程無解,當(dāng)或時(shí),方程有2個(gè)解,
當(dāng)時(shí),方程有3個(gè)解,當(dāng)時(shí),方程有4個(gè)解,
函數(shù)有8個(gè)零點(diǎn),則在上有兩個(gè)不等的實(shí)數(shù)根,
因此,解得,
所以的取值范圍為.
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