
數(shù)學(xué)
本試卷共4頁,19小題,滿分150分.考試時間120分鐘.
注意事項(xiàng):
1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上.
2.回答選擇題時,選出每小題答案后,用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑.如需改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標(biāo)號.回答非選擇題時,將答案寫在答題卡上,寫在本試卷上無效.
3.考試結(jié)束后,將答題卡交回.
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.已知集合M,N滿足,則( )
A.B.
C.D.
2.已知為虛數(shù)單位,復(fù)數(shù),則( )
A.1B.
C.D.2
3.已知向量,,則在方向上的投影向量為( )
A.B.
C.D.
4.已知函數(shù)為奇函數(shù),則( )
A.2B.1
C.0D.
5.已知函數(shù)則的值域?yàn)椋? )
A.B.
C.D.
6.若銳角滿足,則( )
A.B.
C.或D.或
7.若有且僅有一個使得數(shù)取得最小值,則的取值范圍為( )
A.B.
C.D.
8.已知半徑為1的球可以整體放入圓錐容器(容器壁厚度忽略不計)內(nèi),則該圓錐容器容積的最小值為( )
A.B.
C.D.
二、選擇題:本題共3小題,每小題6分,共18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6分,部分選對的得部分分,有選錯的得0分.
9.下列說法正確的是( )
A.若,則
B.若,則
C.樣本數(shù)據(jù):3,3,4,4,5,6.6,7,7的方差為2
D.已知,,且A與B獨(dú)立,則
10.已知,函數(shù),則( )
A.對任意a,總存在零點(diǎn)
B.當(dāng)時,是的極值點(diǎn)
C.當(dāng)時,曲線與軸相切
D.對任意a,在區(qū)間上單調(diào)遞增
11.已知雙曲線與直線有唯一公共點(diǎn)M,過點(diǎn)M且與l垂直的直線分別交x軸,y軸于,兩點(diǎn),當(dāng)M運(yùn)動時,下面說法正確的有( )
A.或
B.記點(diǎn),則點(diǎn)P在曲線C上
C.直線l與兩漸近線所圍成的面積為定值
D.記點(diǎn),則點(diǎn)Q的軌跡為橢圓
三、填空題:本題共3小題,每小題5分,共15分.
12.函數(shù)在點(diǎn)處的切線方程為 .
13.已知橢圓C的左焦點(diǎn)為F,右頂點(diǎn)為A,上頂點(diǎn)為B,若為等腰三角形,則C的離心率為 .
14.在正八面體中,任取四個頂點(diǎn),則這四點(diǎn)共面的概率為 ;任取兩個面,則所成二面角為鈍角的概率為 .
四、解答題:本題共5小題,共77分.解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟.
15.已知的內(nèi)角的對邊分別為,,.
(1)求B;
(2)若B為銳角,邊上的高為,求的周長.
16.在直三棱柱中,,,,G是的重心,點(diǎn)Q在線段AB(不包括兩個端點(diǎn))上.
(1)若Q為的中點(diǎn),證明:平面;
(2)若直線與平面所成的角正弦值為,求.
17.已知為拋物線上一點(diǎn),經(jīng)過點(diǎn)且斜率為的直線與的另一個交點(diǎn)為,與垂直的直線與的另一交點(diǎn)為.
(1)若直線經(jīng)過的焦點(diǎn),求直線的方程;
(2)若直線與直線關(guān)于對稱,求的面積.
18.已知數(shù)列,,.
(1)證明:數(shù)列,為等比數(shù)列;
(2)求數(shù)列的通項(xiàng)公式;
(3)求數(shù)列的前n項(xiàng)和.
19.已知.
(1)討論的單調(diào)性;
(2)若存在唯一的整數(shù),使得,求實(shí)數(shù)a的取值范圍;
(3)是否存在實(shí)數(shù)m,使得恒成立?若存在,請求出m的取值范圍;若不存在,請說明理由.
1.D
【分析】由集合的包含關(guān)系判定即可.
【詳解】因?yàn)榧螹,N滿足,
所以.
故選:D.
2.C
【分析】根據(jù)共軛復(fù)數(shù)及復(fù)數(shù)的除法運(yùn)算即可求解.
【詳解】,
故選:C.
3.C
【分析】由投影向量的計算公式,即可求解.
【詳解】在方向上的投影向量為.
故選:C.
4.B
【分析】根據(jù)給定條件,利用奇函數(shù)的定義列式計算即得.
【詳解】函數(shù)的定義域?yàn)镽,由函數(shù)為奇函數(shù),得,
即,
所以.
故選:B
5.A
【分析】分別求每段函數(shù)的值域,再求并集.
【詳解】在上單調(diào)遞增,所以,
在上單調(diào)遞增,所以,
因?yàn)?,?br>所以函數(shù)的值域是.
故選:A
6.B
【分析】首先根據(jù)利用輔助角公式得到,再利用角的變換,結(jié)合誘導(dǎo)公式,以及二倍角公式,即可求解.
【詳解】,則,
因?yàn)椋?,則
,
.
故選:B
7.D
【分析】依題意,由,則有,求解可得的取值范圍.
【詳解】時,,
依題意有,解得,
則的取值范圍為.
故選:D.
8.D
【分析】作圓錐軸截面,利用圓錐的體積公式可將其用表示,結(jié)合已知條件,即可求出圓錐容器容積的最小值.
【詳解】
由題意,當(dāng)球與圓錐底面和側(cè)面都相切時圓錐容器的容積最小,
作圓錐軸截面如圖,為圓錐的高,為球心,為切點(diǎn),
則,又,
則,
所以圓錐的體積,
因?yàn)?,所以?br>又為定值,
所以當(dāng),即時,
圓錐的體積最小為,
即圓錐容器容積的最小值為.
故選:D.
9.AD
【分析】由二項(xiàng)分布的期望判斷選項(xiàng)A;由正態(tài)曲線的對稱性判斷選項(xiàng)B;計算樣本數(shù)據(jù)的方差判斷選項(xiàng)C;利用獨(dú)立事件的概率公式與和事件的概率公式判斷選項(xiàng)D.
【詳解】若,則,A選項(xiàng)正確;
若,則,有,B選項(xiàng)錯誤;
樣本數(shù)據(jù):3,3,4,4,5,6.6,7,7的平均值為,
方差為,C選項(xiàng)錯誤;
已知,,且A與B獨(dú)立,則,
所以,D選項(xiàng)正確.
故選:AD.
10.ACD
【分析】利用零點(diǎn)存在性定理判斷A;利用導(dǎo)數(shù)探討單調(diào)性判斷B;求出切線斜率為0的切線方程判斷C;當(dāng)時探討值的情況判斷D.
【詳解】函數(shù)定義域?yàn)?,求?dǎo)得,
對于A,函數(shù)在上的圖象連續(xù)不斷,當(dāng)時,由,得;
而,當(dāng)時,,函數(shù)在上存在零點(diǎn);
當(dāng)時,,
函數(shù)在上存在零點(diǎn),因此對任意a,總存在零點(diǎn),A正確;
對于B,當(dāng)時,,函數(shù)在上單調(diào)遞增,無極值點(diǎn),B錯誤;
對于C,當(dāng)時,,由,得,而,
則曲線在處切線為,即曲線與軸相切,C正確;
對于D,當(dāng)時,恒成立,函數(shù)在上單調(diào)遞增;
當(dāng)時,函數(shù)在上單調(diào)遞減,又,
則當(dāng)時,,
函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,
因此對任意a,在區(qū)間上單調(diào)遞增,D正確.
故選:ACD
11.ABC
【分析】對A,由雙曲線和直線有唯一交點(diǎn),可知直線與雙曲線的漸近線平行或者與雙曲線相切,再根據(jù)的范圍即可知直線與雙曲線相切,聯(lián)立方程利用即可求解;對B,根據(jù),整理出,即可判斷;對C,求出直線l與兩漸近線的交點(diǎn),再利用面積公式即可求解;對D,先求出點(diǎn)的坐標(biāo),再寫出直線的方程,再分別求出的坐標(biāo),即求出,再根據(jù)的關(guān)系即可求出點(diǎn)Q的軌跡方程,即可判斷.
【詳解】解:對A,雙曲線與直線有唯一公共點(diǎn)M,
直線與雙曲線的漸近線平行或者與雙曲線相切,
雙曲線的漸近線方程為:,
又,
直線與雙曲線相切,
,
即,
則,
即,
,
故或,故A對;
對B,由A知:,
即,即點(diǎn)P在曲線C上,故B對,
對C,雙曲線的漸近線方程為:,
設(shè)直線與雙曲線的漸近線的交點(diǎn)分別為,
則由解得: ,
由解得:
直線與軸的交點(diǎn)為,
故直線l與兩漸近線所圍成的面積 ,
由A知:,
即,故C對;
對D,由A知:聯(lián)立方程得到:,
解得: ,
又,
,其中,
又由題意知,
故:,
令,得,
令,得,
即, ,
故,
令 ,其中,
則,
即點(diǎn)Q的軌跡方程為:,
即點(diǎn)Q的軌跡為焦點(diǎn)在軸上,實(shí)軸長為,虛軸長為的雙曲線(去掉兩個頂點(diǎn)),故D錯.
故選:ABC.
【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:求軌跡方程常用的方法:直接法,相關(guān)點(diǎn)法,交軌法,定義法,求解過程中要注意一些軌跡問題中包含隱含條件,也就是曲線上的點(diǎn)的坐標(biāo)的取值范圍,有時還要補(bǔ)充特殊點(diǎn)的坐標(biāo).
12.
【分析】求出導(dǎo)函數(shù),再求得f'1,從而可求其切線方程.
【詳解】由,得,
所以,即函數(shù)在點(diǎn)1,0處的切線的斜率為,
所以函數(shù)在點(diǎn)1,0處的切線方程為,即.
故答案為:.
13.
【分析】利用橢圓的性質(zhì)計算即可.
【詳解】不妨設(shè)橢圓的長軸、短軸、焦距分別為,
則,且根據(jù)橢圓的性質(zhì)易知,
所以,
顯然若為等腰三角形,則只能有,
即,
則.
故答案為:
14. 15##0.2
【分析】根據(jù)正八面體的結(jié)構(gòu)特征,四邊形,,是正方形,可求出任取四個頂點(diǎn),則這四點(diǎn)共面的概率;先證明任意相鄰兩個面所成角為鈍角,再根據(jù)根據(jù)正八面體結(jié)構(gòu)特征求解.
【詳解】如圖,在正八面體中,八個面是全等的等邊三角形,,,相交于同一點(diǎn)且兩兩互相垂直,則四邊形,,是正方形,
任取四個頂點(diǎn),則這四點(diǎn)共面的概率為;
設(shè),則,取的中點(diǎn),連接,則,,
所以是平面與平面所成角,
所以,
所以是鈍角,根據(jù)正八面體結(jié)構(gòu),每個面與其余6個面所成角均為鈍角,與另一個面平行,
所以任取兩個面,則所成二面角為鈍角的概率為.
故答案為:;.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題解題的關(guān)鍵是認(rèn)識清楚正八面體的結(jié)構(gòu)特征求解.
15.(1)或
(2)
【分析】(1)利用輔助角公式化條件等式先計算A,再利用正弦定理計算即可;
(2)根據(jù)(1)的結(jié)論作出圖形,利用直角三角形及三角恒等變換計算,再根據(jù)三角形周長公式計算即可.
【詳解】(1)易知,
所以,
因?yàn)橹?,所以?br>而,
則或;
(2)由上可知,,則,
如圖,則,
所以,
,則,
所以的周長為.
16.(1)證明見解析
(2)
【分析】(1)連接并延長,交于點(diǎn),則為的中點(diǎn),連接,由面面平行的判定得出平面平面,再由面面平行的性質(zhì)即可證明;
(2)以為原點(diǎn),分別以所在直線為軸,建立空間直角坐標(biāo)系,設(shè),根據(jù)線面夾角的向量公式列出方程求解即可.
【詳解】(1)連接并延長,交于點(diǎn),則為的中點(diǎn),連接,
因?yàn)闉橹比庵?,所以平面平面,,?br>又分別為的中點(diǎn),所以,,
所以四邊形為平行四邊形,所以,
又因?yàn)槠矫嫫矫?,平面平面?br>所以,
因?yàn)槠矫?,平面,所以平面?br>同理可得平面,
因?yàn)槠矫?,且?br>所以平面平面,又平面,
所以平面.
(2)以為原點(diǎn),分別以所在直線為軸,建立如圖空間直角坐標(biāo)系,
設(shè),
則,,,
所以,
由直三棱柱可得,為的中點(diǎn),
所以,則,
設(shè)平面的一個法向量為,
由得,,取,則,
因?yàn)橹本€與平面所成的角正弦值為,
所以,
整理得,,解得或(不合題意舍) ,
所以.
17.(1)
(2)
【分析】(1)由題意求出,根據(jù)拋物線定義求出焦點(diǎn)F1,0,最后利用兩點(diǎn)式求出直線的方程;
(2)設(shè)Ax1,y1,Bx2,y2,由點(diǎn)斜式得直線的方程,聯(lián)立直線的方程與拋物線的方程,利用根與系數(shù)的關(guān)系得,同理得,然后根據(jù)直線上兩點(diǎn)求斜率的公式化簡求出直線的斜率,再根據(jù),求出的值,進(jìn)而求出兩點(diǎn)的坐標(biāo),最后根據(jù),求出的面積即可.
【詳解】(1)由在拋物線上,
則可得,解得,
故拋物線,所以焦點(diǎn)F1,0,
又直線經(jīng)過兩點(diǎn),則直線的方程為,
即;
(2)
由題意知,直線的斜率存在且不為,
設(shè)Ax1,y1,直線的方程為,
由,聯(lián)立可得,
又,解得,
由根與系數(shù)的關(guān)系可得,解得,
因?yàn)橹本€與直線關(guān)于對稱,則可得直線的斜率為,
設(shè)Bx2,y2,直線的方程為,
由,聯(lián)立可得,
又,解得,
由根與系數(shù)的關(guān)系可得,解得,
則可得,
又直線的斜率,
又,則,
因此可得,則,故,
,則,故,
則,,
所以.
18.(1)證明見解析
(2)
(3)
【分析】(1)根據(jù)已知條件得到,,即可證明答案.
(2)根據(jù)題意得到,再解方程組即可.
(3)利用分組求和的方法求解即可.
【詳解】(1)因?yàn)?,?br>所以,.
而,,所以,
,.
所以數(shù)列是以首項(xiàng),公比為的等比數(shù)列.
數(shù)列是以首項(xiàng),公比為的等比數(shù)列.
(2)由(1)知:,.
(3)因?yàn)椋?br>所以
.
19.(1)答案見詳解
(2)
(3)存在,的取值范圍為
【分析】(1)分析可知的定義域?yàn)?,求?dǎo),利用導(dǎo)數(shù)求的單調(diào)性;
(2)分和兩種情況,根據(jù)(1)中單調(diào)性求最值,分析求解;
(3)構(gòu)建,利用導(dǎo)數(shù)判斷的單調(diào)性,分和兩種情況,參變分離結(jié)合恒成立問題分析求解.
【詳解】(1)由題意可知:的定義域?yàn)椋遥?br>令f'x>0,解得或;令f'x
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