
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中,只有一項是符合題目要求的.
1. 已知,則的虛部為()
A. B. C. D. i
【答案】B
【解析】
【分析】直接計算可得,再用虛部的定義即可.
【詳解】由于,所以的虛部為.
故選:B.
2. 拋物線過點,則的準線方程為()
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】把點代入拋物線方程,再求得準線方程.
【詳解】把點代入拋物線方程,得,
解得,
所以拋物線方程為,準線方程為.
故選:B.
3. 已知向量,則“”是“”的()
A. 充分不必要條件B. 必要不充分條件C. 充分必要條件D. 既不充分也不必要條件
【答案】A
【解析】
【分析】計算時的取值,再根據(jù)必要與充分條件的定義判斷即可.
【詳解】當時,,即,
故,解得.
故“”是“”的充分不必要條件.
故選:A
4. 已知,且,則()
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根據(jù)結(jié)合可得與,進而可得.
【詳解】則,
即,
又因為,故,,,
故,因為,則,
結(jié)合可得,,則.
故.
故選:C
5. 為了迎接2025年第九屆亞冬會的召開,某班組織全班學(xué)生開展有關(guān)亞冬會知識的競賽活動.已知該班男生35人,女生25人.根據(jù)統(tǒng)計分析,男生組成績和女生組成績的方差分別為,該班成績的方差為,則下列結(jié)論中一定正確的是()
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】借助分層抽樣的方差公式計算即可得.
【詳解】設(shè)該班男生組成績和女生組成績的平均分分別為,,兩個班的總的平均分為,
則
,
故選:D.
6. 我國古代典籍《周易》用“卦”描述萬物的變化,每一“重卦”由從下到上排列的6個爻組成,爻分為陽爻“”和陰爻“”,如圖就是一重卦.在所有重卦中隨機取一重卦,記事件“取出的重卦中至少有1個陰爻”,事件“取出的重卦中至少有3個陽爻”.則()
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根據(jù)條件概率的公式,分析求解即可.
【詳解】,事件“取出的重卦中有3陽3陰或4陽2陰或5陽1陰”,
則,則
故選:C
7. 在邊長為4的正三角形中,E,F(xiàn)分別是,的中點,將沿著翻折至,使得,則四棱錐的外接球的表面積是()
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】畫出圖形,通過分析得出,外接球球心在過底面外接圓圓心且垂直于底面(即平行于)的直線上面,且底面外接圓半徑為,設(shè)到平面的距離為,過作于點,從而,由此列出方程組求出結(jié)合球的表面積公式即可得解.
【詳解】
依題意取的中點為,且交于點,
注意到是的中點,三角形是等邊三角形,從而是三角形的中心,
同時有,,,面,面,
所以面,而面,所以平面面,
故而點在平面的投影在上面,
注意到三角形與三角形都是邊長為2的等邊三角形,即三角形與三角形全等,
從而,,面,面,
所以面,因為面,所以,
因為面,面,所以,
又因為,面,面,故有面,
所以,
注意到點是直角三角形斜邊上的中點,
所以是四邊形(或三角形)外接圓的圓心(這是因為,從而四點共圓),
所以四棱錐的外接球的球心在與平面垂直的上,
且底面四邊形外接圓的半徑為,
設(shè)到平面的距離為,過作于點,
所以,即,
解得,這意味著此時點與點重合,
四棱錐的外接球的表面積是.
故選:C.
8. 在同一平面直角坐標系內(nèi),函數(shù)及其導(dǎo)函數(shù)的圖象如圖所示,已知兩圖象有且僅有一個公共點,其坐標為,則()
A. 函數(shù)的最大值為1
B. 函數(shù)的最小值為1
C. 函數(shù)的最大值為1
D. 函數(shù)的最小值為1
【答案】C
【解析】
【分析】AB選項,先判斷出虛線部分為,實線部分為,求導(dǎo)得到在R上單調(diào)遞增,AB錯誤;再求導(dǎo)得到時,單調(diào)遞增,當時,單調(diào)遞減,故C正確,D錯誤.
【詳解】AB選項,由題意可知,兩個函數(shù)圖像都在x軸上方,任何一個導(dǎo)函數(shù),
則另外一個函數(shù)應(yīng)該單調(diào)遞增,判斷可知,虛線部分為,
實線部分為,
故恒成立,
故在R上單調(diào)遞增,則A,B顯然錯誤,
對于C,D,,
由圖像可知,恒成立,故單調(diào)遞增,
當,,單調(diào)遞減,
所以函數(shù)在處取得極大值,也為最大值,,C正確,D錯誤.
故選:C
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中,有多項符合題目要求.全部選對的得6分,部分選對的得2分,有選錯的得0分.
9. 已知的部分圖象如圖所示,則()
A.
B. 在區(qū)間單調(diào)遞減
C. 在區(qū)間的值域為
D. 在區(qū)間有3個極值點
【答案】AD
【解析】
【分析】求出函數(shù)解析式,進而求得函數(shù)值判斷A,舉反例判斷BC,利用整體代換法判斷D即可.
【詳解】由圖像得,,解得,
故,故此時有,
將代入函數(shù)解析式,得,
故,解得,
而,故,此時,
顯然成立,故A正確,
易知,,而,,
又,故在區(qū)間上并非單調(diào)遞減,故B錯誤,
易知,,
故在區(qū)間的值域不可能為,故C錯誤,
當時,,,
當時,取得極值,
可得在區(qū)間有3個極值點,故D正確.
故選:AD
10. 已知正四棱錐的所有棱長均相等,為頂點在底面內(nèi)的射影,則下列說法正確的有()
A. 平面平面
B. 側(cè)面內(nèi)存在無窮多個點,使得平面
C. 在正方形的邊上存在點,使得直線與底面所成角大小為
D. 動點分別在棱和上(不含端點),則二面角的范圍是
【答案】BD
【解析】
【分析】過作直線,則為平面與平面的交線,取中點中點F,連接,求得可判斷A;取中點中點H,連接,可得,,可判斷B;由已知可知當Q在正方形各邊中點時,與底面所成的角最大,可得,判斷C;作垂直于,連接,則為二面角的平面角,求得二面角范圍是,判斷D.
【詳解】已知所有棱長都相等,不妨設(shè)為1.
對于A:過S作直線,因為,所以,
所以為平面與平面的交線,
取中點中點F,連接,由正四棱錐,
可得,所以,
所以為二面角的平面角,連接,
在中,
所以平面與平面不垂直,故A錯誤;
對于B:取中點中點H,連接,
因為,又平面,平面,
所以平面,平面,又,
所以平面平面,所以當時,平面,這樣的點P有無窮多,故B正確;
對于C:由已知可知當Q在正方形各邊中點時,與底面所成的角最大,,所以,所以不布存Q使得與底面成的角為,故C錯誤;
對于D:作垂直于,連接,
因為平面,又平面,所以,
又,所以平面,因為平面,所以,
因為則為二面角的平面角,
當都無限向點B靠攏時,;當時,,
所以二面角范圍是,故D正確.
故選:BD.
11. 已知定義在上的函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,且滿足,,則()
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【解析】
【分析】根據(jù)抽象函數(shù)性質(zhì)可確定關(guān)于直線對稱,關(guān)于點對稱,從而可確定其周期性,再結(jié)合單調(diào)性可得函數(shù)的大致圖象,結(jié)合周期性、對稱性、對數(shù)函數(shù)性質(zhì)、三角函數(shù)性質(zhì)逐項判斷即可得結(jié)論.
【詳解】對于函數(shù)有,,則函數(shù)關(guān)于直線對稱,
由,則函數(shù)關(guān)于點對稱,
所以,所以得,
則,故函數(shù)的周期為,且,故函數(shù)為偶函數(shù),
因為函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,則函數(shù)的大致圖象如下圖:
由對稱性可得,
所以,故A不正確;
由于,,所以,故B正確;
又,,所以,故C正確;
,且,
因為,所以,故,
所以,故D正確.
故選:BCD.
【點睛】關(guān)鍵點點睛:抽象函數(shù)的性質(zhì)主要是函數(shù)的奇偶性、單調(diào)性、周期性、對稱性,解決本題的關(guān)鍵是結(jié)合函數(shù)的性質(zhì)確定函數(shù)的圖象,從而可確定函數(shù)值的大小關(guān)系、對稱關(guān)系.考查學(xué)生的基本分析能力與計算能力,屬于中等難度的題型.
第Ⅱ卷(非選擇題共92分)
三、填空題:本題共3小題,每小題5分,其中14小題第一空2分,第二空3分,共15分.
12. 已知函數(shù),則________.
【答案】
【解析】
【分析】根據(jù)分段函數(shù)解析式結(jié)合自變量范圍求解即可.
【詳解】,,
,
故答案為:
13. 已知,若平面內(nèi)滿足到直線的距離為1的點有且只有3個,則實數(shù)________.
【答案】或
【解析】
【分析】設(shè)出動點的坐標,由求得其軌跡方程,由題意知,只需使圓心到直線的距離等于1即可.
【詳解】設(shè)點,由可得:,
兩邊平方整理得:,即點的軌跡是圓,圓心在原點,半徑為2.
若該圓上有且只有3個點到直線的距離為1,
則圓心到直線的距離,解得.
故答案為:或.
14. 有序?qū)崝?shù)組稱為維向量,為該向量的范數(shù),范數(shù)在度量向量的長度和大小方面有著重要的作用.已知維向量,其中.記范數(shù)為奇數(shù)的的個數(shù)為,則______;______.(用含的式子表示)
【答案】 ①. 40 ②.
【解析】
【分析】根據(jù)乘法原理和加法原理即可求解;根據(jù)和的展開式相減得到的通項公式.
【詳解】根據(jù)乘法原理和加法原理得到.
奇數(shù)維向量,范數(shù)為奇數(shù),則的個數(shù)為奇數(shù),即1的個數(shù)為1,3,5,…,,
根據(jù)乘法原理和加法原理得到,
兩式相減得到.
故答案為:2;.
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. 已知函數(shù)的圖像在處的切線與直線平行.
(1)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;
(2)若,且時,,求實數(shù)m的取值范圍.
【答案】(1)在遞增,在遞減
(2)
【解析】
【分析】(1)利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求出,直接利用導(dǎo)數(shù)求單調(diào)區(qū)間;
(2)根據(jù)式子結(jié)構(gòu)構(gòu)造,由在為增函數(shù),得到在恒成立,令,利用導(dǎo)數(shù)求出的最小值,即可求解.
小問1詳解】
的導(dǎo)數(shù)為,
可得的圖象在處的切線斜率為,
由切線與直線平行,可得,即,
,,
由,可得,由,可得,則在遞增,在遞減.
【小問2詳解】
因,若,由,
即有恒成立,設(shè),
所以在為增函數(shù),即有對恒成立,
可得在恒成立,由的導(dǎo)數(shù)為,
當,可得,在遞減,在遞增,
即有在處取得極小值,且為最小值可得,解得
則實數(shù)m的取值范圍是.
【點睛】導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用主要有:
(1)利用導(dǎo)函數(shù)幾何意義求切線方程;
(2)利用導(dǎo)數(shù)研究原函數(shù)的單調(diào)性,求極值(最值);
(3)利用導(dǎo)數(shù)求參數(shù)的取值范圍.
16. 面試是求職者進入職場的一個重要關(guān)口,也是機構(gòu)招聘員工的重要環(huán)節(jié).某科技企業(yè)招聘員工,首先要進行筆試,筆試達標者才能進入面試.面試環(huán)節(jié)要求應(yīng)聘者回答3個問題,第一題考查對公司的了解,答對得1分,答錯不得分;第二題和第三題均考查專業(yè)知識,每道題答對得2分,答錯不得分.
(1)根據(jù)近幾年的數(shù)據(jù)統(tǒng)計,應(yīng)聘者的筆試得分服從正態(tài)分布,要求滿足為達標.現(xiàn)有1000人參加應(yīng)聘,求進入面試環(huán)節(jié)的人數(shù).(結(jié)果四舍五入保留整數(shù))
(2)某進入面試的應(yīng)聘者第一題答對的概率為,后兩題答對的概率均為,每道題是否答對互不影響,求該應(yīng)聘者的面試成績的分布列與數(shù)學(xué)期望.
附:若,則,
【答案】(1)159 (2)分布列見解析,
【解析】
【分析】(1)由正態(tài)分布曲線的性質(zhì)求得對應(yīng)概率,即得對應(yīng)人數(shù);
(2)由題可知可能取值為,求得對應(yīng)的概率,記得分布列,進一步由期望公式求解即可.
【小問1詳解】
因為服從正態(tài)分布,所以.
因為,所以,
所以.
因此,進入面試的人數(shù)約為159.
【小問2詳解】
由題意可知,的可能取值為,
則;
;
.
所以的分布列為:
所以.
17. 如圖,在三棱柱中,,為的中點,平面.
(1)求證:;
(2)若,求二面角的余弦值.
【答案】(1)證明見解析;
(2).
【解析】
【分析】(1)根據(jù)給定條件,借助余弦定理及勾股定理的逆定理證得,再利用線面垂直的判定、性質(zhì)推理即得.
(2)由(1)信息以為原點建立空間直角坐標系,利用面面角的向量求法求解即可.
【小問1詳解】
在三棱柱中,,則,
由,得,在中,,
由余弦定理,得,,
于是,由平面平面,得,
而平面,因此平面,又平面,
所以,
【小問2詳解】
由(1)知,兩兩垂直,以為原點,直線分別為軸建立空間直角坐標系,
由,得,則,
于是,設(shè)為平面的一個法向量,
則,取,得,顯然為平面的一個法向量,
因此,顯然二面角的大小為銳角,
所以二面角的余弦值為.
18. 已知橢圓的上頂點為B,右焦點為F,點B、F都在直線上.
(1)求橢圓的標準方程;
(2)若圓的兩條相互垂直的切線均不與坐標軸垂直,且直線分別與相交于點A,C和B,D,求四邊形面積的最小值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由點B、F都在直線上,結(jié)合平方關(guān)系即可列出關(guān)于的方程組并求解即可;
(2)設(shè)出直線方程,由直線與圓相切可得,聯(lián)立直線與橢圓方程結(jié)合橢圓方程表示出弦長,進一步表示出面積,從而即可得解.
【小問1詳解】
設(shè)橢圓的半焦距為,由已知點的坐標為,點的坐標為,
因為點B、F都在直線上,所以,,又,
所以,,,
所以橢圓的方程為:,
【小問2詳解】
由題知的斜率存在且不為0.
設(shè).
因為與圓相切,所以,得.
聯(lián)立與的方程,
可得,
設(shè),,
,
則,.
所以,
將代入,可得.
用替換,可得.
四邊形的面積.
令,則,可得,
再令,,則,
可得,等號成立當且僅當,即,即,
即四邊形面積的最小值為.
19. 已知數(shù)列的各項均為正整數(shù),設(shè)集合,記T的元素個數(shù)為.
(1)若數(shù)列,且,,求數(shù)列和集合T;
(2)若是遞增的等差數(shù)列,求證:;
(3)請你判斷是否存在最大值,并說明理由
【答案】(1);
(2)證明見解析; (3)存在,理由見解析.
【解析】
【分析】(1)根據(jù)新定義列舉出集合的元素即可求;根據(jù)題意可知,求出,即可求解;
(2)設(shè)公差為d(),則,即可分析得.
(3)利用的定義結(jié)合特例可判斷存在最大值.
【小問1詳解】
由,且,得,均不相等,
則都是集合T中的元素,而,
于是,解得,
所以數(shù)列.
【小問2詳解】
因為為遞增的等差數(shù)列,設(shè)的公差為,
當時,,則,
所以.
【小問3詳解】
存在最大值,理由如下:
依題意,集合中的元素個數(shù)最多為個,即,
取,此時,
若存在,則,其中,
故,若,不妨設(shè),
則,而,
故為偶數(shù),為奇數(shù),矛盾,
即有,,因此由得到的彼此相異,
于是,即的最大值為,所以必有最大值.
【點睛】關(guān)鍵點點睛:數(shù)列新定義問題,解答的關(guān)鍵在于理解題意并根據(jù)數(shù)列中項的大小及數(shù)字特征分析清楚任意兩項的所有可能取值,從而分析得出的值.0
1
2
3
4
5
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