
數(shù) 學(xué)
本試卷共4頁,22小題,滿分150分.考試用時120分鐘.
注意事項(xiàng):
1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名?考生號?考場號和座位號填寫在答題卡上.用2B鉛筆將試卷類型(A)填涂在答題卡相應(yīng)位置上.將條形碼橫貼在答題卡右上角“條形碼粘貼處”.
2.作答選擇題時,選出每小題答案后,用2B鉛筆在答題卡上對應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑:如需改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案.答案不能答在試卷上.
3.非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答,答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上;如需改動,先劃掉原來的答案,然后再寫上新答案;不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液.不按以上要求作答無效.
4.考生必須保持答題卡的整潔.考試結(jié)束后,將試卷和答題卡一并交回.
一?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選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的.
1. 設(shè)集合,,則( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用交集的定義可求.
【詳解】由題設(shè)有,
故選:B .
2. 已知,則( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用復(fù)數(shù)的乘法和共軛復(fù)數(shù)的定義可求得結(jié)果.
【詳解】因?yàn)?,故,?br>故選:C.
3. 已知圓錐的底面半徑為,其側(cè)面展開圖為一個半圓,則該圓錐的母線長為( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】設(shè)圓錐的母線長為,根據(jù)圓錐底面圓的周長等于扇形的弧長可求得的值,即為所求.
【詳解】設(shè)圓錐的母線長為,由于圓錐底面圓的周長等于扇形的弧長,則,解得.
故選:B.
4. 下列區(qū)間中,函數(shù)單調(diào)遞增的區(qū)間是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】解不等式,利用賦值法可得出結(jié)論.
【詳解】因?yàn)楹瘮?shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為,
對于函數(shù),由,
解得,
取,可得函數(shù)的一個單調(diào)遞增區(qū)間為,
則,,A選項(xiàng)滿足條件,B不滿足條件;
取,可得函數(shù)的一個單調(diào)遞增區(qū)間為,
且,,CD選項(xiàng)均不滿足條件.
故選:A.
【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:求較為復(fù)雜的三角函數(shù)的單調(diào)區(qū)間時,首先化簡成形式,再求的單調(diào)區(qū)間,只需把看作一個整體代入的相應(yīng)單調(diào)區(qū)間內(nèi)即可,注意要先把化為正數(shù).
5. 已知,是橢圓:的兩個焦點(diǎn),點(diǎn)在上,則的最大值為( )
A. 13B. 12C. 9D. 6
【答案】C
【解析】
【分析】本題通過利用橢圓定義得到,借助基本不等式即可得到答案.
【詳解】由題,,則,
所以(當(dāng)且僅當(dāng)時,等號成立).
故選:C.
【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵在于正確理解能夠想到求最值的方法,即通過基本不等式放縮得到.
6. 若,則( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】將式子進(jìn)行齊次化處理,代入即可得到結(jié)果.
【詳解】將式子進(jìn)行齊次化處理得:
.
故選:C.
【點(diǎn)睛】易錯點(diǎn)睛:本題如果利用,求出的值,可能還需要分象限討論其正負(fù),通過齊次化處理,可以避開了這一討論.
7. 若過點(diǎn)可以作曲線的兩條切線,則( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根據(jù)導(dǎo)數(shù)幾何意義求得切線方程,再構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)圖象,結(jié)合圖形確定結(jié)果
【詳解】在曲線上任取一點(diǎn),對函數(shù)求導(dǎo)得,
所以,曲線在點(diǎn)處的切線方程為,即,
由題意可知,點(diǎn)在直線上,可得,
令,則.
當(dāng)時,,此時函數(shù)單調(diào)遞增,
當(dāng)時,,此時函數(shù)單調(diào)遞減,
所以,,
由題意可知,直線與曲線的圖象有兩個交點(diǎn),則,
當(dāng)時,,當(dāng)時,,作出函數(shù)的圖象如下圖所示:
由圖可知,當(dāng)時,直線與曲線的圖象有兩個交點(diǎn).
故選:D.
【點(diǎn)睛】數(shù)形結(jié)合是解決數(shù)學(xué)問題常用且有效的方法
8. 有6個相同的球,分別標(biāo)有數(shù)字1,2,3,4,5,6,從中有放回的隨機(jī)取兩次,每次取1個球,甲表示事件“第一次取出的球的數(shù)字是1”,乙表示事件“第二次取出的球的數(shù)字是2”,丙表示事件“兩次取出的球的數(shù)字之和是8”,丁表示事件“兩次取出的球的數(shù)字之和是7”,則( )
A. 甲與丙相互獨(dú)立B. 甲與丁相互獨(dú)立
C. 乙與丙相互獨(dú)立D. 丙與丁相互獨(dú)立
【答案】B
【解析】
【分析】根據(jù)獨(dú)立事件概率關(guān)系逐一判斷
【詳解】 ,
故選:B
【點(diǎn)睛】判斷事件是否獨(dú)立,先計(jì)算對應(yīng)概率,再判斷是否成立
二?選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分.在每小題給出的選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求.全部選對的得5分,部分選對的得2分,有選錯的得0分.
9. 有一組樣本數(shù)據(jù),,…,,由這組數(shù)據(jù)得到新樣本數(shù)據(jù),,…,,其中(為非零常數(shù),則( )
A. 兩組樣本數(shù)據(jù)的樣本平均數(shù)相同
B. 兩組樣本數(shù)據(jù)的樣本中位數(shù)相同
C. 兩組樣本數(shù)據(jù)的樣本標(biāo)準(zhǔn)差相同
D. 兩組樣數(shù)據(jù)的樣本極差相同
【答案】CD
【解析】
【分析】A、C利用兩組數(shù)據(jù)的線性關(guān)系有、,即可判斷正誤;根據(jù)中位數(shù)、極差的定義,結(jié)合已知線性關(guān)系可判斷B、D的正誤.
【詳解】A:且,故平均數(shù)不相同,錯誤;
B:若第一組中位數(shù)為,則第二組的中位數(shù)為,顯然不相同,錯誤;
C:,故方差相同,正確;
D:由極差的定義知:若第一組的極差為,則第二組的極差為,故極差相同,正確;
故選:CD
10. 已知為坐標(biāo)原點(diǎn),點(diǎn),,,,則( )
A B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【分析】A、B寫出,、,的坐標(biāo),利用坐標(biāo)公式求模,即可判斷正誤;C、D根據(jù)向量的坐標(biāo),應(yīng)用向量數(shù)量積的坐標(biāo)表示及兩角和差公式化簡,即可判斷正誤.
【詳解】A:,,所以,,故,正確;
B:,,所以,同理,故不一定相等,錯誤;
C:由題意得:,,正確;
D:由題意得:,,錯誤;
故選:AC
11. 已知點(diǎn)在圓上,點(diǎn)、,則( )
A. 點(diǎn)到直線的距離小于
B. 點(diǎn)到直線的距離大于
C. 當(dāng)最小時,
D. 當(dāng)最大時,
【答案】ACD
【解析】
【分析】計(jì)算出圓心到直線的距離,可得出點(diǎn)到直線的距離的取值范圍,可判斷AB選項(xiàng)的正誤;分析可知,當(dāng)最大或最小時,與圓相切,利用勾股定理可判斷CD選項(xiàng)的正誤.
【詳解】圓的圓心為,半徑為,
直線的方程為,即,
圓心到直線的距離為,
所以,點(diǎn)到直線的距離的最小值為,最大值為,A選項(xiàng)正確,B選項(xiàng)錯誤;
如下圖所示:
當(dāng)最大或最小時,與圓相切,連接、,可知,
,,由勾股定理可得,CD選項(xiàng)正確.
故選:ACD.
【點(diǎn)睛】結(jié)論點(diǎn)睛:若直線與半徑為圓相離,圓心到直線的距離為,則圓上一點(diǎn)到直線的距離的取值范圍是.
12. 在正三棱柱中,,點(diǎn)滿足,其中,,則( )
A. 當(dāng)時,的周長為定值
B. 當(dāng)時,三棱錐的體積為定值
C. 當(dāng)時,有且僅有一個點(diǎn),使得
D. 當(dāng)時,有且僅有一個點(diǎn),使得平面
【答案】BD
【解析】
【分析】對于A,由于等價向量關(guān)系,聯(lián)系到一個三角形內(nèi),進(jìn)而確定點(diǎn)的坐標(biāo);
對于B,將點(diǎn)的運(yùn)動軌跡考慮到一個三角形內(nèi),確定路線,進(jìn)而考慮體積是否為定值;
對于C,考慮借助向量平移將點(diǎn)軌跡確定,進(jìn)而考慮建立合適的直角坐標(biāo)系來求解點(diǎn)的個數(shù);
對于D,考慮借助向量的平移將點(diǎn)軌跡確定,進(jìn)而考慮建立合適的直角坐標(biāo)系來求解點(diǎn)的個數(shù).
【詳解】
易知,點(diǎn)在矩形內(nèi)部(含邊界).
對于A,當(dāng)時,,即此時線段,周長不是定值,故A錯誤;
對于B,當(dāng)時,,故此時點(diǎn)軌跡為線段,而,平面,則有到平面的距離為定值,所以其體積為定值,故B正確.
對于C,當(dāng)時,,取,中點(diǎn)分別為,,則,所以點(diǎn)軌跡為線段,不妨建系解決,建立空間直角坐標(biāo)系如圖,,,,則,,,所以或.故均滿足,故C錯誤;
對于D,當(dāng)時,,取,中點(diǎn)為.,所以點(diǎn)軌跡為線段.設(shè),因?yàn)?,所以,,所以,此時與重合,故D正確.
故選:BD.
【點(diǎn)睛】本題主要考查向量的等價替換,關(guān)鍵之處在于所求點(diǎn)的坐標(biāo)放在三角形內(nèi).
三?填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分.
13. 已知函數(shù)是偶函數(shù),則______.
【答案】1
【解析】
【分析】利用偶函數(shù)的定義可求參數(shù)的值.
【詳解】因?yàn)?,故?br>因?yàn)闉榕己瘮?shù),故,
時,整理得到,
故,
故答案為:1
14. 已知為坐標(biāo)原點(diǎn),拋物線:()的焦點(diǎn)為,為上一點(diǎn),與軸垂直,為軸上一點(diǎn),且,若,則的準(zhǔn)線方程為______.
【答案】
【解析】
【分析】先用坐標(biāo)表示,再根據(jù)向量垂直坐標(biāo)表示列方程,解得,即得結(jié)果.
【詳解】不妨設(shè)
因?yàn)?,所以的?zhǔn)線方程為
故答案為:
【點(diǎn)睛】利用向量數(shù)量積處理垂直關(guān)系是本題關(guān)鍵.
15. 函數(shù)的最小值為______.
【答案】1
【解析】
【分析】由解析式知定義域?yàn)?,討論、、,并結(jié)合導(dǎo)數(shù)研究的單調(diào)性,即可求最小值.
【詳解】由題設(shè)知:定義域?yàn)椋?br>∴當(dāng)時,,此時單調(diào)遞減;
當(dāng)時,,有,此時單調(diào)遞減;
當(dāng)時,,有,此時單調(diào)遞增;
又在各分段的界點(diǎn)處連續(xù),
∴綜上有:時,單調(diào)遞減,時,單調(diào)遞增;
∴
故答案為:1.
16. 某校學(xué)生在研究民間剪紙藝術(shù)時,發(fā)現(xiàn)剪紙時經(jīng)常會沿紙的某條對稱軸把紙對折,規(guī)格為的長方形紙,對折1次共可以得到,兩種規(guī)格的圖形,它們的面積之和,對折2次共可以得到,,三種規(guī)格的圖形,它們的面積之和,以此類推,則對折4次共可以得到不同規(guī)格圖形的種數(shù)為______;如果對折次,那么______.
【答案】 (1). 5 (2).
【解析】
【分析】(1)按對折列舉即可;(2)根據(jù)規(guī)律可得,再根據(jù)錯位相減法得結(jié)果.
【詳解】(1)對折次可得到如下規(guī)格:,,,,,共種;
(2)由題意可得,,,,,,
設(shè),
則,
兩式作差得
,
因此,.
故答案為:;.
【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:數(shù)列求和常用方法:
(1)對于等差等比數(shù)列,利用公式法可直接求解;
(2)對于結(jié)構(gòu),其中是等差數(shù)列,是等比數(shù)列,用錯位相減法求和;
(3)對于結(jié)構(gòu),利用分組求和法;
(4)對于結(jié)構(gòu),其中是等差數(shù)列,公差為,則,利用裂項(xiàng)相消法求和.
四?解答題:本題共6小題,共70分.解答應(yīng)寫出文字說明?證明過程或演算步驟.
17. 已知數(shù)列滿足,
(1)記,寫出,,并求數(shù)列的通項(xiàng)公式;
(2)求的前20項(xiàng)和.
【答案】(1);(2).
【解析】
【分析】(1)根據(jù)題設(shè)中的遞推關(guān)系可得,從而可求的通項(xiàng).
(2)根據(jù)題設(shè)中的遞推關(guān)系可得的前項(xiàng)和為可化為,利用(1)的結(jié)果可求.
【詳解】(1)由題設(shè)可得
又,,
故即即
所以為等差數(shù)列,故.
(2)設(shè)的前項(xiàng)和為,則,
因?yàn)椋?br>所以
.
【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:對于數(shù)列的交叉遞推關(guān)系,我們一般利用已知的關(guān)系得到奇數(shù)項(xiàng)的遞推關(guān)系或偶數(shù)項(xiàng)的遞推關(guān)系,再結(jié)合已知數(shù)列的通項(xiàng)公式、求和公式等來求解問題.
18. 某學(xué)校組織“一帶一路”知識競賽,有A,B兩類問題,每位參加比賽的同學(xué)先在兩類問題中選擇一類并從中隨機(jī)抽取一個問題回答,若回答錯誤則該同學(xué)比賽結(jié)束:若回答正確則從另一類問題中再隨機(jī)抽取一個問題回答,無論回答正確與否,該同學(xué)比賽結(jié)束.A類問題中的每個問題回答正確得20分,否則得0分:B類問題中的每個問題回答正確得80分,否則得0分,己知小明能正確回答A類問題的概率為0.8,能正確回答B(yǎng)類問題的概率為0.6,且能正確回答問題的概率與回答次序無關(guān).
(1)若小明先回答A類問題,記為小明的累計(jì)得分,求的分布列;
(2)為使累計(jì)得分的期望最大,小明應(yīng)選擇先回答哪類問題?并說明理由.
【答案】(1)見解析;(2)類.
【解析】
【分析】(1)通過題意分析出小明累計(jì)得分的所有可能取值,逐一求概率列分布列即可.(2)與(1)類似,找出先回答類問題的數(shù)學(xué)期望,比較兩個期望的大小即可.
【詳解】(1)由題可知,的所有可能取值為,,.
;
;
.
所以的分布列為
(2)由(1)知,.
若小明先回答問題,記為小明的累計(jì)得分,則的所有可能取值為,,.
;
;
.
所以.
因?yàn)?,所以小明?yīng)選擇先回答類問題.
19. 記是內(nèi)角,,的對邊分別為,,.已知,點(diǎn)在邊上,.
(1)證明:;
(2)若,求
【答案】(1)證明見解析;(2).
【解析】
【分析】(1)根據(jù)正弦定理的邊角關(guān)系有,結(jié)合已知即可證結(jié)論.
(2)由題設(shè),應(yīng)用余弦定理求、,又,可得,結(jié)合已知及余弦定理即可求.
【詳解】
(1)由題設(shè),,由正弦定理知:,即,
∴,又,
∴,得證.
(2)由題意知:,
∴,同理,
∵,
∴,整理得,又,
∴,整理得,解得或,
由余弦定理知:,
當(dāng)時,不合題意;當(dāng)時,;
綜上,.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:第二問,根據(jù)余弦定理及得到的數(shù)量關(guān)系,結(jié)合已知條件及余弦定理求.
20. 如圖,在三棱錐中,平面平面,,為的中點(diǎn).
(1)證明:;
(2)若是邊長為1的等邊三角形,點(diǎn)在棱上,,且二面角的大小為,求三棱錐的體積.
【答案】(1)詳見解析(2)
【解析】
【分析】(1)根據(jù)面面垂直性質(zhì)定理得AO⊥平面BCD,即可證得結(jié)果;
(2)先作出二面角平面角,再求得高,最后根據(jù)體積公式得結(jié)果.
【詳解】(1)因?yàn)锳B=AD,O為BD中點(diǎn),所以AO⊥BD
因?yàn)槠矫鍭BD平面BCD,平面ABD⊥平面BCD,平面ABD,
因此AO⊥平面BCD,
因?yàn)槠矫鍮CD,所以AO⊥CD
(2)作EF⊥BD于F, 作FM⊥BC于M,連FM
因?yàn)锳O⊥平面BCD,所以AO⊥BD, AO⊥CD
所以EF⊥BD, EF⊥CD, ,因此EF⊥平面BCD,即EF⊥BC
因?yàn)镕M⊥BC,,所以BC⊥平面EFM,即BC⊥MF
則為二面角E-BC-D的平面角,
因?yàn)?為正三角形,所以為直角三角形
因?yàn)?
從而EF=FM=
平面BCD,
所以
【點(diǎn)睛】二面角的求法:一是定義法,二是三垂線定理法,三是垂面法,四是投影法.
21. 在平面直角坐標(biāo)系中,已知點(diǎn)、,點(diǎn)的軌跡為.
(1)求的方程;
(2)設(shè)點(diǎn)在直線上,過的兩條直線分別交于、兩點(diǎn)和,兩點(diǎn),且,求直線的斜率與直線的斜率之和.
【答案】(1);(2).
【解析】
【分析】(1)利用雙曲線的定義可知軌跡是以點(diǎn)、為左、右焦點(diǎn)雙曲線的右支,求出、的值,即可得出軌跡的方程;
(2)設(shè)點(diǎn),設(shè)直線的方程為,設(shè)點(diǎn)、,聯(lián)立直線與曲線的方程,列出韋達(dá)定理,求出的表達(dá)式,設(shè)直線的斜率為,同理可得出的表達(dá)式,由化簡可得的值.
【詳解】因?yàn)椋?br>所以,軌跡是以點(diǎn)、為左、右焦點(diǎn)的雙曲線的右支,
設(shè)軌跡的方程為,則,可得,,
所以,軌跡的方程為;
(2)設(shè)點(diǎn),若過點(diǎn)的直線的斜率不存在,此時該直線與曲線無公共點(diǎn),
不妨直線的方程為,即,
聯(lián)立,消去并整理可得,
設(shè)點(diǎn)、,則且.
由韋達(dá)定理可得,,
所以,,
設(shè)直線的斜率為,同理可得,
因?yàn)?,即,整理可得?br>即,顯然,故.
因此,直線與直線的斜率之和為.
【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:求定值問題常見的方法有兩種:
(1)從特殊入手,求出定值,再證明這個值與變量無關(guān);
(2)直接推理、計(jì)算,并在計(jì)算推理的過程中消去變量,從而得到定值.
22. 已知函數(shù).
(1)討論的單調(diào)性;
(2)設(shè),為兩個不相等的正數(shù),且,證明:.
【答案】(1)的遞增區(qū)間為,遞減區(qū)間為;(2)證明見解析.
【解析】
【分析】(1)求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),判斷其符號可得函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;
(2)設(shè),原不等式等價于,前者可構(gòu)建新函數(shù),利用極值點(diǎn)偏移可證,后者可設(shè),從而把轉(zhuǎn)化為在上的恒成立問題,利用導(dǎo)數(shù)可證明該結(jié)論成立.
【詳解】(1)函數(shù)的定義域?yàn)椋?br>又,
當(dāng)時,,當(dāng)時,,
故的遞增區(qū)間為,遞減區(qū)間為.
(2)因?yàn)?,故,即?br>故,
設(shè),由(1)可知不妨設(shè).
因?yàn)闀r,,時,,
故.
先證:,
若,必成立.
若, 要證:,即證,而,
故即證,即證:,其中.
設(shè),
則,
因?yàn)椋?,故?br>所以,故在為增函數(shù),所以,
故,即成立,所以成立,
綜上,成立.
設(shè),則,
結(jié)合,可得:,
即:,故,
要證:,即證,即證,
即證:,即證:,
令,
則,
先證明一個不等式:.
設(shè),則,
當(dāng)時,;當(dāng)時,,
故在上為增函數(shù),在上為減函數(shù),故,
故成立
由上述不等式可得當(dāng)時,,故恒成立,
故在上為減函數(shù),故,
故成立,即成立.
綜上所述,.
【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:極值點(diǎn)偏移問題,一般利用通過原函數(shù)的單調(diào)性,把與自變量有關(guān)的不等式問題轉(zhuǎn)化與原函數(shù)的函數(shù)值有關(guān)的不等式問題,也可以引入第三個變量,把不等式的問題轉(zhuǎn)化為與新引入變量有關(guān)的不等式問題.
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