
數(shù)學(xué)
考試范圍:必修部分;考試時(shí)間:120分鐘,滿分120分.
注意事項(xiàng):
1.答題前填寫好自己的姓名、班級(jí)、考號(hào)等信息
2.請(qǐng)將答案正確填寫在答題卡上
一、單選題(共40分)
1. 已知是虛數(shù)單位,則的虛部是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根據(jù)復(fù)數(shù)除法的運(yùn)算法則和虛部的概念求解即可.
【詳解】由題意得,,虛部為.
故選:C
2. 對(duì)于①,②,③,④.⑤,⑥,則為第三象限角的充要條件為( )
A. ①③B. ④⑥C. ②③D. ②⑤
【答案】D
【解析】
【分析】根據(jù)三角函數(shù)值的正負(fù)性,結(jié)合充要條件的性質(zhì)逐一判斷即可.
【詳解】A:因,,所以為第一象限角,因此不符合題意;
B:因?yàn)椋?,所以為第二象限角,因此不符合題意;
C:因?yàn)?,,所以為第四象限角,因此不符合題意;
D:因?yàn)?,,所以為第三象限角?br>顯然當(dāng)為第三象限角時(shí),,成立,
故選:D
3. 若,則( )
A. B. C. 2D.
【答案】B
【解析】
【分析】
由余弦的二倍角公式化簡(jiǎn)求得,再運(yùn)用同角三角函數(shù)間的關(guān)系可得選項(xiàng).
【詳解】由已知可得,∴,,∴,即,
故選:B.
【點(diǎn)睛】本題考查余弦的二倍角公式和同角三角函數(shù)間的關(guān)系,屬于基礎(chǔ)題.
4. 表示的小數(shù)部分,則的值是
A. -1B. -2C. 0D.
【答案】A
【解析】
【分析】對(duì)進(jìn)行分母有理化得,通過對(duì)值的估算,得到的范圍,進(jìn)而得到的取值,再代入對(duì)數(shù)式求值.
【詳解】因?yàn)?,而,則,
所以,
所以.
故選A.
【點(diǎn)睛】本題考查用逼近法估算無理數(shù)的大小,用有理數(shù)逼近無理數(shù),考查對(duì)數(shù)式的運(yùn)算求值.
5. 函數(shù)(其中,的圖象如圖所示,為了得到的圖象,可以將的圖象
A. 向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度
B. 向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度
C. 向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度
D 向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度
【答案】A
【解析】
【詳解】試題分析:由題意,,所以,令,則
,即向右平移可以得到.
考點(diǎn):正弦型函數(shù)解析式 函數(shù)圖像平移變換
點(diǎn)評(píng):在求解的圖像時(shí),核心是理解各變量對(duì)圖像的影響,另外,函數(shù)平移口訣“左加右減,上加下減”是快速準(zhǔn)確解題的關(guān)鍵.
6. 已知函數(shù),是公差不為0的等差數(shù)列,,則的值為( )
A. 0B. 1C. 2D. 5
【答案】C
【解析】
【分析】,函數(shù)關(guān)于中心對(duì)稱,構(gòu)造函數(shù),關(guān)于中心對(duì)稱,利用等差數(shù)列性質(zhì)即可尋找其零點(diǎn),即可求解.
【詳解】,
,
所以函數(shù)關(guān)于中心對(duì)稱,
其導(dǎo)函數(shù),
可得是單調(diào)增函數(shù),
構(gòu)造函數(shù),關(guān)于中心對(duì)稱,且單調(diào)遞增,
有唯一零點(diǎn),
將變形為,
即,
是公差不為0的等差數(shù)列,則一定是單調(diào)數(shù)列,不妨考慮:
,根據(jù)等差數(shù)列性質(zhì),
即與軸的交點(diǎn),所以,所以.
故選:C
【點(diǎn)睛】此題考查函數(shù)對(duì)稱性與零點(diǎn)問題,關(guān)鍵在于弄清已知函數(shù)的單調(diào)性對(duì)稱性和零點(diǎn),需要掌握三次函數(shù)的基本性質(zhì),例如此題考到三次函數(shù)必有對(duì)稱中心,根據(jù)函數(shù)圖象的中心對(duì)稱關(guān)系求值.
7. 在平面內(nèi),四邊形ABCD的與互補(bǔ),,則四邊形ABCD面積的最大值=( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根據(jù)正弦定理,可求得,即角或,分類討論, 由,計(jì)算三角形的面積,利用均值不等式求最值即可.
【詳解】因?yàn)榕c互補(bǔ),,且四點(diǎn)共圓.
所以,在中,由正弦定理得,
在中,由正弦定理得,所以,
得,所以或.
設(shè)四邊形的外接圓半徑為,則,解得.
(1)設(shè).
當(dāng),則,故,此時(shí),且,在中,,所以,即.
所以四邊形面積,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),四邊形面積取得最大值為
(2)當(dāng),則,故,所以.因?yàn)椋?,則在中由余弦定理得,
所以,即.所以,
此時(shí),四邊形面積.
綜上,四邊形面積的最大值等于,
故選:B.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了正弦定理解三角形,三角形面積公式,均值不等式,屬于難題.
8. 在三棱錐中,.若與面所成角的最大值為,則的值為( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】取中點(diǎn)分別為O,D,E,連,過D作于G,連,可證為所求線面角,設(shè),用表示出求最值.
【詳解】取中點(diǎn)分別為O,D,E,連,過D作于G,連,
由,則,又,則,
又平面,平面,,
所以平面,又平面,則,
又平面,平面,,則平面.
又,故與面所成角與與面所成角相等,所以為所求線面角,
設(shè),則,
,
故 ,
令,則,
因?yàn)?,所以,?dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào).
所以.
故選:C
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:已知斜線AB與平面交于點(diǎn)B,則直線AB與平面所成角的作法:
(1)直接法作線面角:即定義法,過A作面垂線,垂足為,根據(jù)線面角的定義得為直線AB與平面所成角.
(2)借助于面面垂直作線面角:過A點(diǎn)作平面的垂面,過A點(diǎn)作兩面交線的垂線,垂足為,則為直線AB與平面所成角.
二、多選題(共18分)
9. 若,則下列不等式中正確的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】根據(jù)基本不等式可知ACD正確,舉特值可知B錯(cuò)誤.
【詳解】由基本不等式可知,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號(hào)成立,選項(xiàng)A成立;
取,則,此時(shí),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
由基本不等式可知:,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號(hào)成立,選項(xiàng)C成立;
,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號(hào)成立,選項(xiàng)D成立;
故選:ACD.
10. 已知定義域?yàn)榈暮瘮?shù)對(duì)任意實(shí)數(shù)都有,且,則( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【解析】
【分析】對(duì)于A,在表達(dá)式中令結(jié)合已知即可驗(yàn)證;對(duì)于B,在表達(dá)式中令結(jié)合A選項(xiàng)分析即可驗(yàn)證;對(duì)于C,在表達(dá)式中令結(jié)合已知即可驗(yàn)證;對(duì)于D,結(jié)合B、C選項(xiàng)的分析即可驗(yàn)證.
【詳解】對(duì)于A,在中令,可得,
又,所以,故A選項(xiàng)正確;
對(duì)于B,在中令,可得,
又由A選項(xiàng)分析可知,所以,
所以,由實(shí)數(shù)具有任意性,所以,故B選項(xiàng)正確;
對(duì)于C,中令,結(jié)合,
故可得,所以,
由于實(shí)數(shù)具有任意性,所以,故C選項(xiàng)正確;
對(duì)于D,由C選項(xiàng)分析可知,而由B選項(xiàng)分析可知,
所以,故D選項(xiàng)錯(cuò)誤.
故選:ABC.
11. 設(shè)函數(shù),已知在[0,2π]有且僅有4個(gè)零點(diǎn),下述四個(gè)結(jié)論正確的是( )
A. 在有且僅有3個(gè)極大值點(diǎn)
B. 在有且僅有2個(gè)極小值點(diǎn)
C. 的取值范圍是[,)
D. 在上單調(diào)遞增
【答案】BCD
【解析】
【分析】當(dāng)時(shí)求出整體的范圍,結(jié)合的圖象求出的范圍,然后再結(jié)合的圖象判斷A、B選項(xiàng)是否正確.
對(duì)于D:當(dāng)時(shí),結(jié)合的范圍判斷整體是否在正弦函數(shù)的增區(qū)間內(nèi).
【詳解】
因?yàn)?,則,有4個(gè)零點(diǎn),
則,,故C對(duì);
有兩個(gè)極小值點(diǎn),2個(gè)或3個(gè) 極大值點(diǎn),故A錯(cuò),B對(duì);
對(duì)于D:當(dāng)時(shí),,,
∴在上單調(diào)遞增,故D對(duì),
故選:BCD
三、填空題(共15分)
12. 若關(guān)于的方程有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)解,則實(shí)數(shù)的取值范圍是________.
【答案】
【解析】
【分析】將問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)與的圖象的有兩個(gè)交點(diǎn)的問題,結(jié)合函數(shù)圖象求解即可.
【詳解】解:令,得,由題意可知函數(shù)與的圖象有兩個(gè)交點(diǎn),結(jié)合函數(shù)圖象(如圖),可知,.
故答案:.
【點(diǎn)睛】本題考查函數(shù)的零點(diǎn)問題,方法是數(shù)形結(jié)合法,把零點(diǎn)個(gè)數(shù)轉(zhuǎn)化為函數(shù)圖象與直線交點(diǎn)個(gè)數(shù),本題屬于中檔題.
13. 在三棱錐中,底面是邊長(zhǎng)為2的等邊三角形,是以為斜邊的等腰直角三角形,若二面角的大小為,則三棱錐外接球的表面積為______.
【答案】##
【解析】
【分析】取BC的中點(diǎn)H,連接AH,DH,則可得為二面角的平面角,過點(diǎn)H作與平面ABC垂直的直線,則球心O在該直線上,設(shè)球的半徑為R,連接OA,OD,然后在中利用余弦定理可求出R,從而可求得球的表面積.
【詳解】如圖,取BC的中點(diǎn)H,連接AH,DH,
由題意,,,
所以,
所以為二面角的平面角,
所以,
因?yàn)槭且詾樾边叺牡妊苯侨切?,且,所以?br>又是邊長(zhǎng)為2的等邊三角形,所以,
過點(diǎn)H作與平面ABC垂直的直線,則球心O在該直線上,
設(shè)球的半徑為R,連接OA,OD,可得,
在中,,
利用余弦定理可得,
所以,
解得R2=,所以其外接球的表面積為.
故答案為:.
14. 設(shè)函數(shù)的最大值為,最小值為,那么________
【答案】4021
【解析】
【分析】先把函數(shù)變形為,判斷函數(shù)的單調(diào)性,根據(jù)函數(shù)在定義域上為增函數(shù)以及函數(shù)的定義域就可求出函數(shù)的最大值與最小值,進(jìn)而求出最大值與最小值之和.
【詳解】函數(shù)
在上為增函數(shù),在上為減函數(shù)
在上為增函數(shù),
而在上也為增函數(shù)
在上為增函數(shù)
,
故答案為 4021
【點(diǎn)睛】本題主要考查了利用函數(shù)的單調(diào)性求函數(shù)的最大值與最小值,關(guān)鍵是把函數(shù)化簡(jiǎn)成可以判斷單調(diào)性的形式.
四、解答題(共77分)
15. 某中學(xué)為增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí),舉辦了“愛貴陽,護(hù)環(huán)境”的知識(shí)競(jìng)賽活動(dòng),為了解本次知識(shí)競(jìng)賽活動(dòng)參賽學(xué)生的成績(jī),從中抽取了名學(xué)生的分?jǐn)?shù)(得分取正整數(shù),滿分為100分,所有學(xué)生的得分都在區(qū)間中)作為樣本進(jìn)行統(tǒng)計(jì),按照,,,,的分組作出如圖甲所示的頻率分布直方圖,并作出如圖乙的樣本分?jǐn)?shù)莖葉圖(圖中僅列出了得分在,的數(shù)據(jù)).
(1)求樣本容量和頻率分布直方圖中,的值;
(2)在選取的樣本中,從競(jìng)賽成績(jī)不低于80分的2組學(xué)生中按分層抽樣抽取了5名學(xué)生,再?gòu)某槿〉倪@5名學(xué)生中隨機(jī)抽取2名學(xué)生到觀山湖公園參加環(huán)保知識(shí)宣傳活動(dòng),求抽到的2名學(xué)生成績(jī)均在的概率(將樣本頻率視為概率).
【答案】(1),,
(2)
【解析】
【分析】(1)根據(jù)頻率分布直方圖和莖葉圖中的數(shù)據(jù)即可求出;
(2)由古典概型列出事件的所有情況即可求得概率.
【小問1詳解】
由直方圖可知,分?jǐn)?shù)在中的頻率為,
根據(jù)莖葉圖可知,分?jǐn)?shù)在中的頻數(shù)為3,所以樣本容量,
根據(jù)莖葉圖可知,分?jǐn)?shù)在中的頻數(shù)為1,
所以分?jǐn)?shù)在中的頻率為,
所以,所以,
由,得,
綜上所述:,,.
【小問2詳解】
由題意,本次競(jìng)賽成績(jī)樣本中分?jǐn)?shù)在中的學(xué)生有名,
分?jǐn)?shù)在中的學(xué)生有名.
抽取分?jǐn)?shù)在中的學(xué)生有名,
抽取分?jǐn)?shù)在中的學(xué)生有名.
設(shè)成績(jī)?cè)诜值膶W(xué)生為,,成績(jī)?cè)诘膶W(xué)生為,,.
從成績(jī)?cè)?0分以上的學(xué)生中隨機(jī)抽取兩名學(xué)生,
共有,,,,,,,,,共10種情況,
其中2名同學(xué)均在共有,,共3種情況,
設(shè)抽到的2名學(xué)生成績(jī)均在為事件,
所以.
16. 如圖,在四棱錐中,底面,,,,,,是的中點(diǎn).
(1)求證:平面;
(2)求三棱錐的體積;
(3)求二面角的余弦值.
【答案】(1)答案見解析;(2);(3).
【解析】
【分析】(1)取AD中點(diǎn)N,連接MN,CN,推證平面CMN與平面BPA平行而得;
(2)由于M是PD中點(diǎn),點(diǎn)P,D到平面ACM等距離,利用等體積法轉(zhuǎn)化求得;
(3)作出二面角M-AC-D的平面角,由直角三角形求解而得.
【詳解】(1)在四棱錐P-ABCD中,取AD中點(diǎn)N,連接MN,CN,如圖,
因M是PD中點(diǎn),則MN//PA,MN平面PAB,所以MN//平面PAB,
由已知得BC//AN且BC=AN,則ABCN為平行四邊形,
則CN//AB,CN平面PAB,所以CN//平面PAB,
而平面CMN,MN平面CMN,
平面CMN//平面PAB,又CM平面CMN,
CM//平面PAB;
(2)由(1)知MN//PA,,而PA⊥平面ABCD,所以MN⊥平面ABCD,
而AB⊥BC,則是矩形,CN⊥AD,
平面ACM經(jīng)過線段PD的中點(diǎn),則點(diǎn)P,D到平面ACM距離相等,CN=AB=1,
;
(3)取AC中點(diǎn)O,連ON,OM,因CN=AN=1,CN⊥AN,則ON⊥AC,
由(2)知MN⊥AC,所以AC⊥平面OMN,AC⊥OM,
∠MON是二面角M-AC-D的平面角,
中,MN⊥ON,MN=1,ON=,則,
.
【點(diǎn)睛】(1)三棱錐體積,可以利用等體積法轉(zhuǎn)化求解;
(2) 求二面角大小的方法,一是作出二面角的平面角解決,二是用空間向量方法解決.
17. 某公司為提高員工的綜合素質(zhì),聘請(qǐng)專業(yè)機(jī)構(gòu)對(duì)員工進(jìn)行專業(yè)技術(shù)培訓(xùn),其中培訓(xùn)機(jī)構(gòu)費(fèi)用成本為12000元.公司每位員工的培訓(xùn)費(fèi)用按以下方式與該機(jī)構(gòu)結(jié)算:若公司參加培訓(xùn)的員工人數(shù)不超過30人時(shí),每人的培訓(xùn)費(fèi)用為850元;若公司參加培訓(xùn)的員工人數(shù)多于30人,則給予優(yōu)惠:每多一人,培訓(xùn)費(fèi)減少10元.已知該公司最多有60位員工可參加培訓(xùn),設(shè)參加培訓(xùn)的員工人數(shù)為人,每位員工的培訓(xùn)費(fèi)為元,培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的利潤(rùn)為元.
(1)寫出與之間的函數(shù)關(guān)系式;
(2)當(dāng)公司參加培訓(xùn)的員工為多少人時(shí),培訓(xùn)機(jī)構(gòu)可獲得最大利潤(rùn)?并求最大利潤(rùn).
【答案】(1);(2)
【解析】
【詳解】分析:(1)根據(jù)題意,只要注意超過30人時(shí),每多1人才能減少10元,因此可分類,和(),在時(shí),培訓(xùn)費(fèi)用為;
(2)利潤(rùn)是用每人的培訓(xùn)費(fèi)用乘以培訓(xùn)人數(shù)減去成本12000,根據(jù)一次函數(shù)與二次函數(shù)的性質(zhì)分類求得最大值,然后比較即得.
詳解:(1)依題意得,當(dāng)時(shí),;
當(dāng)時(shí),.
.
(2)當(dāng)時(shí),,
x=30時(shí), 取得最大值.
當(dāng)時(shí),
,
,
當(dāng)或時(shí), 取得最大值.
因?yàn)椋?br>當(dāng)公司參加培訓(xùn)的員工人數(shù)為或時(shí),
培訓(xùn)機(jī)構(gòu)可獲得最大利潤(rùn)元.
點(diǎn)睛:本題考查分段函數(shù)模型的實(shí)際應(yīng)用,解題關(guān)鍵是根據(jù)題意列出函數(shù)關(guān)系式,這只要認(rèn)真審題,仔細(xì)閱讀題目就可得出.函數(shù)應(yīng)用題中關(guān)系式一般在題中都有給出,關(guān)鍵是要讀懂題意.
18. 在中,分別是所對(duì)的邊,,,三角形的面積為,
(1)求的大??;
(2)求的值.
【答案】(1);
(2)
【解析】
【分析】(1)根據(jù)已知可求得,化簡(jiǎn)可求C;(2),求得,再根據(jù)余弦定理,利用,解得的值.
【小問1詳解】
,
【小問2詳解】
由,得
又
解得
19. 如圖,一個(gè)角形海灣,(常數(shù)為銳角).擬用長(zhǎng)度為(為常數(shù))的圍網(wǎng)圍成一個(gè)養(yǎng)殖區(qū),有以下兩種方案可供選擇:
圖1 圖2
方案一:如圖1,圍成扇形養(yǎng)殖區(qū),其中;
方案二:如圖2,圍成三角形養(yǎng)殖區(qū),其中.
現(xiàn)給定數(shù)據(jù)如下:,
(1)求方案一中養(yǎng)殖區(qū)的面積;
(2)求方案二中養(yǎng)殖區(qū)的最大面積;
(3)為使養(yǎng)殖區(qū)的面積最大,應(yīng)選擇何種方案?并說明理由.
【答案】(1);(2),;(3)應(yīng)選擇方案一,理由見解析.
【解析】
【分析】(1)由扇形面積公式計(jì)算出扇形面積;
(2)設(shè),,由余弦定理求得的關(guān)系,利用基本不等式得的最大值,從而得面積的最大值;
(3)比較(1)(2)兩個(gè)面積可得.
【詳解】解:(1)方案一:設(shè)此扇形所在的圓的半徑為,
則,.
(2)設(shè),,
則,
由均值不等式可得
可得,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào).
故,
(3)顯然有:則.
故為使養(yǎng)殖區(qū)面積最大,應(yīng)選擇方案一.
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