高三理科數(shù)學(xué)上學(xué)期期末試卷
數(shù)學(xué)有很多的同學(xué)會(huì)說很難,其實(shí)難在哪里我們要找到原因,小編今天下面就給大家整理高三數(shù)學(xué),希望大家多多參考一下
上學(xué)期高三數(shù)學(xué)理科期末試題
一、選擇題(本大題共8小題,共40.0分)
1.若集合A={x|-2
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
直接利用交集運(yùn)算得答案.
【詳解】∵集合 表示 到0的所有實(shí)數(shù),
集合 表示5個(gè)整數(shù)的集合,∴ ,
故選C.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了交集的概念及其運(yùn)算,是基礎(chǔ)題.
2.下列復(fù)數(shù)為純虛數(shù)的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
直接利用復(fù)數(shù)的運(yùn)算對(duì)每個(gè)選項(xiàng)逐一求解即可得答案.
【詳解】∵ , , , ,
∴為純虛數(shù)的是 ,故選D.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了復(fù)數(shù)的基本運(yùn)算及基本概念,是基礎(chǔ)題
3.下列函數(shù)中,是奇函數(shù)且存在零點(diǎn)的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
由函數(shù)的奇偶性及函數(shù)的零點(diǎn)可判斷 為奇函數(shù),且存在零點(diǎn)為 , 為非奇非偶函數(shù), 為偶函數(shù), 不存在零點(diǎn),故得解.
【詳解】對(duì)于選項(xiàng)A: 為奇函數(shù),且存在零點(diǎn)為x=0,與題意相符;
對(duì)于選項(xiàng)B: 為非奇非偶函數(shù),與題意不符;
對(duì)于選項(xiàng)C: 為偶函數(shù),與題意不符;
對(duì)于選項(xiàng)D: 不存在零點(diǎn),與題意不符,故選:A.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了函數(shù)的奇偶性及函數(shù)的零點(diǎn),熟練掌握常見初等函數(shù)的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵,屬于簡單題.
4.執(zhí)行如圖所示的程序框圖,如果輸入 ,則輸出 的等于( )
A. 3 B. 12 C. 60 D. 360
【答案】C
【解析】
【分析】
通過程序框圖,按照框圖中的要求將幾次的循環(huán)結(jié)果寫出,得到輸出的結(jié)果.
【詳解】模擬執(zhí)行程序,可得 , , , , ,
滿足條件 ,執(zhí)行循環(huán)體, , ,
滿足條件 ,執(zhí)行循環(huán)體, , ,
不滿足條件 ,退出循環(huán),輸出 的值為60.
故選C.
【點(diǎn)睛】本題考查程序框圖的應(yīng)用,解決程序框圖中的循環(huán)結(jié)構(gòu)的輸出結(jié)果問題時(shí),常采用寫出幾次的結(jié)果找規(guī)律,屬于基礎(chǔ)題.
5.“ ”是“函數(shù) 的圖像關(guān)于直線 對(duì)稱”的( )
A. 充分而不必要條件 B. 必要而不充分條件
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】
根據(jù)三角函數(shù)的對(duì)稱性求出函數(shù)的對(duì)稱軸為 ,結(jié)合充分條件和必要條件的定義進(jìn)行判斷即可.
【詳解】若函數(shù) 的圖象關(guān)于直線 ,則 ,得 ,
當(dāng) 時(shí), ,即“ ”是“函數(shù) 的圖象關(guān)于直線 對(duì)稱”的充分不必要條件,故選A.
【點(diǎn)睛】本題主要考查充分條件和必要條件的判斷,結(jié)合三角函數(shù)的對(duì)稱性求出 的取值范圍是解決本題的關(guān)鍵.
6.某三棱錐的三視圖如圖所示,在此三棱錐的六條棱中,最長棱的長度為( )
A. 2 B. C. D. 3
【答案】D
【解析】
【分析】
由三棱錐的三視圖知該三棱錐是三棱錐 ,其中 底面 , , , ,由此能求出在該三棱錐中,最長的棱長.
【詳解】由三棱錐的三視圖知該三棱錐是如圖所示的三棱錐 ,
其中 底面 , , , ,
∴ ,
∴在該三棱錐中,最長的棱長為 ,故選D.
【點(diǎn)睛】本題考查三棱錐中最長棱長的求法,考查三棱錐性質(zhì)及其三視圖等基礎(chǔ)知識(shí),考查推理論證能力、運(yùn)算求解能力,是基礎(chǔ)題.
7.在極坐標(biāo)系中,下列方程為圓 的切線方程的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
首先求出圓的直角坐標(biāo)方程為 ,圓心為 ,半徑 ,將每個(gè)選項(xiàng)分別利用直角坐標(biāo)表示,根據(jù)直線與圓的位置關(guān)系能求出結(jié)果.
【詳解】圓 ,即 ,
∴圓的直角坐標(biāo)方程為 ,即 ,圓心為 ,半徑 ,
在A中, 即 ,
圓心 到 的距離 ,故 不是圓的切線,故A錯(cuò)誤;
在B中, 是圓,不是直線,故B錯(cuò)誤;
在C中, 即 ,
圓心 到 的距離 ,故 是圓的切線,故C正確;
在D中, 即 ,
圓心 到 的距離 ,故 不是圓的切線,故D錯(cuò)誤.
故選C.
【點(diǎn)睛】本題考查圓的切線方程的判斷,考查直角坐標(biāo)方程、參數(shù)方程、極坐標(biāo)方程的互化等基礎(chǔ)知識(shí),考查運(yùn)算求解能力,是基礎(chǔ)題.
8.地震里氏震級(jí)是地震強(qiáng)度大小的一種度量.地震釋放的能量E(單位:焦耳)與地震里氏震級(jí)M之間的關(guān)系為lgE=4.8+1.5M.已知兩次地震的里氏震級(jí)分別為8.0級(jí)和7.5級(jí),若它們釋放的能量分別為E1和E2,則 的值所在的區(qū)間為( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
先把數(shù)據(jù)代入已知解析式,再利用對(duì)數(shù)的運(yùn)算性質(zhì)即可得出.
【詳解】 ,
∴ , ,
∴ , ,∴ ,
∵ , , ,
∴ ,
∴ 的值所在的區(qū)間為 ,故選B.
【點(diǎn)睛】本題考查了對(duì)數(shù)的運(yùn)用以及運(yùn)算,熟練掌握對(duì)數(shù)的運(yùn)算性質(zhì)是解題的關(guān)鍵,屬于基礎(chǔ)題.
二、填空題(本大題共6小題,共30.0分)
9.若 滿足 ,則 的最小值為______.
【答案】4
【解析】
【分析】
作出不等式組 對(duì)應(yīng)的平面區(qū)域,利用 的幾何意義即可得到結(jié)論.
【詳解】作出 , 滿足 對(duì)應(yīng)的平面區(qū)域,
由 ,得 ,平移直線 ,
由 ,解得
由圖象可知當(dāng)直線經(jīng)過點(diǎn) 時(shí),直線 的截距最小,此時(shí)最小,
此時(shí) ,故答案為4.
【點(diǎn)睛】本題主要考查線性規(guī)劃中利用可行域求目標(biāo)函數(shù)的最值,屬簡單題.求目標(biāo)函數(shù)最值的一般步驟是“一畫、二移、三求”:(1)作出可行域(一定要注意是實(shí)線還是虛線);(2)找到目標(biāo)函數(shù)對(duì)應(yīng)的最優(yōu)解對(duì)應(yīng)點(diǎn)(在可行域內(nèi)平移變形后的目標(biāo)函數(shù),最先通過或最后通過的頂點(diǎn)就是最優(yōu)解);(3)將最優(yōu)解坐標(biāo)代入目標(biāo)函數(shù)求出最值.
10.已知雙曲線 - =1的一個(gè)焦點(diǎn)為 ,則m=______.
【答案】3
【解析】
【分析】
由雙曲線的焦點(diǎn)坐標(biāo)可得的值,列出關(guān)于 的方程,解出即可.
【詳解】雙曲線 的一個(gè)焦點(diǎn)為 ,即 ,
解得 ,故答案為3.
【點(diǎn)睛】本題主要考查雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程,注意分析、 的關(guān)系,屬于基礎(chǔ)題.
11.若等差數(shù)列{an}和等比數(shù)列{bn}滿足a1=-1,b1=2,a3+b2=-1,試寫出一組滿足條件的數(shù)列{an}和{bn}的通項(xiàng)公式:an=______,bn=______.
【答案】 (1). -n (2). 2
【解析】
【分析】
設(shè)等差數(shù)列的公差為 ,等比數(shù)列的公比為 ,由等差數(shù)列和等比數(shù)列的通項(xiàng)公式,解方程可得 , ,即可得到所求通項(xiàng)公式,注意答案不唯一.
【詳解】等差數(shù)列 的公差設(shè)為 ,等比數(shù)列 的公比設(shè)為 ,
, , ,可得 ,
即為 , 可取 ,可得 ,則 , ,
故答案為 ,2.
【點(diǎn)睛】本題主要考查等差數(shù)列和等比數(shù)列的通項(xiàng)公式的運(yùn)用,考查方程思想和運(yùn)算能力,屬于基礎(chǔ)題.
12.在菱形ABCD中,若 ,則 的值為______.
【答案】
【解析】
【分析】
根據(jù)菱形的對(duì)角線互相垂直且平分,則 ,結(jié)合平面向量的數(shù)量積公式計(jì)算即可.
【詳解】菱形 中, ,由 可得
則 ,
故答案為 .
【點(diǎn)睛】本題考查了平面向量的數(shù)量積計(jì)算問題,由菱形的性質(zhì)得到 是解題的關(guān)鍵,屬于基礎(chǔ)題.
13.函數(shù) 在區(qū)間 上的最大值為______.
【答案】
【解析】
【分析】
利用兩角差的正弦與余弦公式化簡,根據(jù) 在 上,結(jié)合三角函數(shù)的性質(zhì)可得最大值.
【詳解】函數(shù)
;
∵ ,∴當(dāng) 時(shí), 取得最大值為 ,
故答案為 .
【點(diǎn)睛】本題主要考查了兩角和與差公式的應(yīng)用和計(jì)算能力,得到 是解題的關(guān)鍵,屬于基礎(chǔ)題.
14.已知函數(shù)f(x)為定義域?yàn)镽,設(shè)Ff(x)= .
?、偃鬴(x)= ,則Ff(1)=______;
?、谌鬴(x)=ea-|x|-1,且對(duì)任意x∈R,F(xiàn)f(x)=f(x),則實(shí)數(shù)a的取值范圍為______.
【答案】 (1). (2).
【解析】
【分析】
?、偻ㄟ^ 的范圍,可得 ,代入可得所求值;②由題意可得 恒成立,運(yùn)用絕對(duì)值不等式的性質(zhì)和參數(shù)分離,以及函數(shù)的最值求法,可得的范圍.
【詳解】①若 ,由 ,可得 ,成立,即有 ,則 ;
?、谌?,且對(duì)任意 , ,可得 恒成立,即為 ,即有 ,可得 ,即 ,
由 的最小值為 ,則 ,故答案為 , .
【點(diǎn)睛】本題主要考查分段函數(shù)的運(yùn)用:求函數(shù)值和解析式,考查變形能力和轉(zhuǎn)化思想,注意運(yùn)用參數(shù)分離和絕對(duì)值不等式的性質(zhì),將問題轉(zhuǎn)化為 恒成立是解決②的關(guān)鍵,屬于中檔題
三、解答題(本大題共6小題,共80.0分)
15.在△ABC中, .
(1)求∠B的大小;
(2)若△ABC的面積為a2,求cosA的值.
【答案】(1) ;(2)
【解析】
【分析】
(1)由正弦定理可得 ,結(jié)合范圍 ,可求 的值;(2)利用三角形的面積公式可求的值,根據(jù)余弦定理可求 的值,進(jìn)而可求 的值.
【詳解】(1)在△ABC中,由正弦定理可得: ,
所以: ,
又 , .
(2)因?yàn)椤鰽BC的面積為 ,
∴ 2 ,
由余弦定理, ,所以 .
.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了正弦定理,三角形面積公式,余弦定理在解三角形中的綜合應(yīng)用,考查了計(jì)算能力和轉(zhuǎn)化思想,屬于基礎(chǔ)題
16.某中學(xué)有學(xué)生500人,學(xué)校為了解學(xué)生的課外閱讀時(shí)間,從中隨機(jī)抽取了50名學(xué)生,獲得了他們某一個(gè)月課外閱讀時(shí)間的數(shù)據(jù)(單位:小時(shí)),將數(shù)據(jù)分為5組:[10,12),[12,14),[14,16),[16,18),[18,20],整理得到如圖所示的頻率分布直方圖.
(1)求頻率分布直方圖中的x的值;
(2)試估計(jì)該校所有學(xué)生中,課外閱讀時(shí)間不小于16小時(shí)的學(xué)生人數(shù);
(3)已知課外閱讀時(shí)間在[10,12)的樣本學(xué)生中有3名女生,現(xiàn)從閱讀時(shí)間在[10,12)的樣本學(xué)生中隨機(jī)抽取3人,記X為抽到女生的人數(shù),求X的分布列與數(shù)學(xué)期望E(X).
【答案】(1)0.15;(2)150;(3)見解析
【解析】
【分析】
(1)利用頻率分布直方圖,通過概率和為1,即可求解 ;(2)利用分布直方圖求解即可;(3)隨機(jī)變量 的所有可能取值為0,1,2,3,求出概率得到分布列,然后求解期望.
【詳解】(1)由 ,
可得 0.15
(2) ,
即課外閱讀時(shí)間不小于16個(gè)小時(shí)的學(xué)生樣本的頻率為0.30.500×0.30=150,
所以可估計(jì)該校所有學(xué)生中,課外閱讀時(shí)間不小于16個(gè)小時(shí)的學(xué)生人數(shù)為150.
(3)課外閱讀時(shí)間在[10,12)的學(xué)生樣本的頻率為0.08×2=0.16,50×0.16=8,即閱讀時(shí)間在[10,12)的學(xué)生樣本人數(shù)為8,8名學(xué)生為3名女生,5名男生,
隨機(jī)變量X的所有可能取值為0,1,2,3, ; ; ; .
所以X的分布列為:
X 0 1 2 3
P
故 的期望
【點(diǎn)睛】本題主要考查離散型隨機(jī)變量的分布列以及期望的求法,頻率分布直方圖的應(yīng)用,考查計(jì)算能力,屬于中檔題.
17.如圖1,在四邊形ABCD中,AD∥BC,BC=2AD,E,F(xiàn)分別為AD,BC的中點(diǎn),AE=EF, .將四邊形ABFE沿EF折起,使平面ABFE⊥平面EFCD(如圖2),G是BF的中點(diǎn).
(1)證明:AC⊥EG;
(2)在線段BC上是否存在一點(diǎn)H,使得DH∥平面ABFE?若存在,求 的值;若不存在,說明理由;
(3)求二面角D-AC-F的大小.
【答案】(1)見解析;(2)見解析;(3)
【解析】
【分析】
(1)推導(dǎo)出 , , ,從而 平面 ,進(jìn)而 ,四邊形 為正方形, ,由此能證明 平面 ,從而 ;(2)由 , , 兩兩垂直,建立空間直角坐標(biāo)系 ,由此利用向量法能求出在線段 上存在一點(diǎn) ,使得 平面 ,并能求出 的值;(3)求出平面 的法向理和平面 的法向量,利用向量法能求出二面角 的大小.
【詳解】證明:(1)在圖1中, ,
可得△AEF為等腰直角三角形,AE⊥EF.
因?yàn)锳D∥BC,所以EF⊥BF,EF⊥FC.
因?yàn)槠矫鍭BFE⊥平面EFCD,且兩平面交于EF,CF⊂平面CDEF,
所以CF⊥平面ABFE.
又EG⊂平面ABFE,故CF⊥EG;
由G為中點(diǎn),可知四邊形AEFG為正方形,所以AF⊥EG;
又AF∩FC=F,所以EG⊥平面AFC.又AC⊂平面AFC,所以AC⊥EG
(2)由(1)知:FE,F(xiàn)C,F(xiàn)B兩兩垂直,如圖建立空間直角坐標(biāo)系F-xyz,
設(shè)FE=1,則F(0,0,0),C(0,2,0),B(0,0,2),D(1,1,0).
設(shè)H是線段BC上一點(diǎn), .
因此點(diǎn) .
由(1)知 為平面ABFE的法向量, =(0,2,0),
因?yàn)?平面ABFE,所以 平面 ,當(dāng)且僅當(dāng) ,
即 ,解得 .
.
(3)設(shè)A(1,0,1),E(1,0,0),G(0,0,1).
由(1)可得, 是平面 的法向量, . ,
設(shè)平面ACD的法向量為n=(x,y,z),
由 即
令x=1,則y=1,z=1.于是n=(1,1,1).
所以 .
所以二面角D-AC-F的大小為90°
【點(diǎn)睛】本題主要考查線線垂直的證明,考查滿足線面平行的點(diǎn)是否存在的判斷與求法,考查二面角的求法,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)算求解能力,是中檔題.
18.已知函數(shù)f(x)=axex-x2-2x.
(1)當(dāng)a=1時(shí),求曲線y=f(x)在點(diǎn)(0,f(0))處的切線方程;
(2)當(dāng)x>0時(shí),若曲線y=f(x)在直線y=-x的上方,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
【答案】(1) ;(2)
【解析】
【分析】
(1)根據(jù)題意,求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),由導(dǎo)數(shù)的幾何意義可得切線的斜率,求出切點(diǎn)的坐標(biāo),由直線的點(diǎn)斜式方程分析可得答案;(2)根據(jù)題意,原問題可以轉(zhuǎn)化為 恒成立,設(shè) ,求出 的導(dǎo)數(shù),由函數(shù)的導(dǎo)數(shù)與函數(shù)單調(diào)性的關(guān)系分析可得其最大值,分析可得答案.
【詳解】(1)當(dāng) 時(shí), ,其導(dǎo)數(shù) , .
又因?yàn)?,
所以曲線y=f(x)在點(diǎn)(0,f(0))處的切線方程為 ;
(2)根據(jù)題意,當(dāng) 時(shí),
“曲線y=f(x)在直線 的上方”等價(jià)于“ 恒成立”,
又由x>0,則 ,
則原問題等價(jià)于 恒成立;
設(shè) ,則 ,
又由 ,則 ,則函數(shù) 在區(qū)間 上遞減,
又由 ,則有 ,
若 恒成立,必有 ,
即的取值范圍為 .
【點(diǎn)睛】本題考查利用導(dǎo)數(shù)分析函數(shù)的切線方程以及最值,考查恒成立問題,正確分離參數(shù)是關(guān)鍵,也是常用的一種手段.通過分離參數(shù)可轉(zhuǎn)化為 或 恒成立,即 或 即可,利用導(dǎo)數(shù)知識(shí)結(jié)合單調(diào)性求出 或 即得解,屬于中檔題.
19.已知橢圓 過點(diǎn)P(2,1).
(1)求橢圓C的方程,并求其離心率;
(2)過點(diǎn)P作x軸的垂線l,設(shè)點(diǎn)A為第四象限內(nèi)一點(diǎn)且在橢圓C上(點(diǎn)A不在直線l上),點(diǎn)A關(guān)于l的對(duì)稱點(diǎn)為A',直線A'P與C交于另一點(diǎn)B.設(shè)O為原點(diǎn),判斷直線AB與直線OP的位置關(guān)系,并說明理由.
【答案】(1)見解析;(2)見解析
【解析】
【分析】
(1)將點(diǎn) 代入橢圓方程,求出,結(jié)合離心率公式即可求得橢圓的離心率;(2)設(shè)直線 , ,設(shè)點(diǎn) 的坐標(biāo)為 , ,分別求出 , ,根據(jù)斜率公式,以及兩直線的位置關(guān)系與斜率的關(guān)系即可得結(jié)果.
【詳解】(1)由橢圓方程橢圓 過點(diǎn)P(2,1),可得 .
所以 ,
所以橢圓C的方程為 + =1,離心率e= = ,
(2)直線AB與直線OP平行.證明如下:
設(shè)直線 , ,
設(shè)點(diǎn)A的坐標(biāo)為(x1,y1),B(x2,y2),
由 得 ,
∴ ,∴
同理 ,所以 ,
由 ,
有 ,
因?yàn)锳在第四象限,所以 ,且A不在直線OP上.
∴ ,
又 ,故 ,
所以直線 與直線 平行.
【點(diǎn)睛】本題考查橢圓的簡單性質(zhì),考查了直線與橢圓位置關(guān)系的應(yīng)用,訓(xùn)練了斜率和直線平行的關(guān)系,是中檔題.
20.對(duì)給定的d∈N*,記由數(shù)列構(gòu)成的集合 .
(1)若數(shù)列{an}∈Ω(2),寫出a3的所有可能取值;
(2)對(duì)于集合Ω(d),若d≥2.求證:存在整數(shù)k,使得對(duì)Ω(d)中的任意數(shù)列{an},整數(shù)k不是數(shù)列{an}中的項(xiàng);
(3)已知數(shù)列{an},{bn}∈Ω(d),記{an},{bn}的前n項(xiàng)和分別為An,Bn.若|an+1|≤|bn+1|,求證:An≤Bn.
【答案】(1)見解析;(2)見解析;(3)見解析
【解析】
【分析】
(1)推導(dǎo)出 , , , ,由此能求出 的所有可能取值;(2)先應(yīng)用數(shù)學(xué)歸納法證明數(shù)列 ,則 具有 ,( )的形式,由此能證明取整數(shù) ,則整數(shù) 均不是數(shù)列 中的項(xiàng);(3)由 ,得: ,從而 ,由此利用累加法得 ,從而 ,同理 ,由此能證明 .
【詳解】(1)由于數(shù)列{an}∈Ω(2),即d=2,a1=1.
由已知有|a2|=|a1+d|=|1+2|=3,所以a2=±3,
|a3|=|a2+d|=|a2+2|,
將a2=±3代入得a3的所有可能取值為-5,-1,1,5.
證明:(2)先應(yīng)用數(shù)學(xué)歸納法證明數(shù)列:
若{an}∈Ω(d),則an具有md±1,(m∈Z)的形式.
?、佼?dāng)n=1時(shí),a1=0•d+1,因此n=1時(shí)結(jié)論成立.
?、诩僭O(shè)當(dāng)n=k(k∈N*)時(shí)結(jié)論成立,即存在整數(shù)m0,使得ak=m0d0±1成立.
當(dāng)n=k+1時(shí),|an+1|=|m0d0±1+d0|=|(m0+1)d0±1|,
ak+1=(m0+1)d±1,或ak+1=-(m0+1)±1,
所以當(dāng)n=k+1時(shí)結(jié)論也成立.
由①②可知,若數(shù)列{an}∈Ω(d)對(duì)任意n∈N*,an具有md±1(m∈Z)的形式.
由于an具有md±1(m∈Z)的形式,以及d≥2,可得an不是d的整數(shù)倍.
故取整數(shù)k=d,則整數(shù)k均不是數(shù)列{an}中的項(xiàng)
(3)由|an+1|=|an+d|,可得: = ,
所以有 = +2and+d2,
= +2an-1d+d2,
,
…
= ,
以上各式相加可得 ,
即An= - ,同理Bn= - ,
當(dāng) 時(shí),有 ,
∵d∈N*,∴ ≤ ,
∴ ≤ - ,
∴
【點(diǎn)睛】本題考查數(shù)列的第 項(xiàng)的所有可能取值的求法,考查數(shù)列不等式的證明,考查數(shù)學(xué)歸納法、不等式性質(zhì)等基礎(chǔ)知識(shí),考查運(yùn)算求解能力,是難題.
高三數(shù)學(xué)上學(xué)期期末試卷理科
一、選擇題:本大題共12個(gè)小題,每小題5分,共60分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的.
1.若復(fù)數(shù)滿足 ,則 ( )
A. 或 B. 或 C. 或 D.
【答案】A
【解析】
【分析】
設(shè)z=a+bi(a,b∈R),利用復(fù)數(shù)代數(shù)形式的乘除運(yùn)算化簡,再由復(fù)數(shù)相等的條件列式求得a,b,則答案可求.
【詳解】設(shè)z=a+bi(a,b∈R),
由z2=5+12i,得a2﹣b2+2abi=5+12i,
∴ ,解得 或 .
∴z=3+2i或z=﹣3﹣2i.
故選:A.
【點(diǎn)睛】本題考查復(fù)數(shù)代數(shù)形式的乘除運(yùn)算,考查復(fù)數(shù)相等的條件,是基礎(chǔ)題.
2.函數(shù) 的零點(diǎn)所在的區(qū)間是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
由于連續(xù)函數(shù)f(x)滿足 f(1)<0,f(2)>0,從而得到函數(shù)y=x﹣4•( )x的零點(diǎn)所在區(qū)間.
【詳解】∵y=x﹣4•( )x為R上的連續(xù)函數(shù),
且f(1)=1﹣2<0,f(2)=2﹣1>0,
∴f(1)•f(2)<0,
故函數(shù)y=x﹣4•( )x的零點(diǎn)所在區(qū)間為:(1,2),
故選:B.
【點(diǎn)睛】本題主要考查函數(shù)的零點(diǎn)的定義,判斷函數(shù)的零點(diǎn)所在的區(qū)間的方法,屬于基礎(chǔ)題.
3.已知 是兩條不同的直線, 是兩個(gè)不同的平面,則 的一個(gè)充分條件是( )
A. , B. , ,
C. , , D. , ,
【答案】C
【解析】
【分析】
在A中,a與b相交、平行或異面;在C中,由線面垂直的性質(zhì)可得a∥b;在B、D中,均可得a與b相交、平行或異面;
【詳解】由a,b是兩條不同的直線,α,β是兩個(gè)不同的平面,
在A中, , ,則a與b相交、平行或異面,故A錯(cuò)誤;
在B中, , , ,則a與b相交、平行或異面,故B錯(cuò)誤;
在C中,由a , ,則 ,又 ,由線面垂直的性質(zhì)可知 ,故C正確;
在D中, , , ,則a與b相交、平行或異面,故D錯(cuò)誤.
故選:C.
【點(diǎn)睛】本題考查線線平行的充分條件的判斷,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)算求解能力,考查數(shù)形結(jié)合思想,是中檔題.
4.定義運(yùn)算 ,則函數(shù) 的圖像是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
根據(jù)新定義可得函數(shù)1⊕log2x就是取1與log2x中較大的一個(gè)即可判斷.
【詳解】從定義運(yùn)算a⊕b 上看,對(duì)于任意的a、b,a⊕b實(shí)質(zhì)上是求a與b中最大的,
∴1⊕log2x就是取1與log2x中較大的一個(gè),
∴對(duì)于對(duì)數(shù)函數(shù)y=log2x,當(dāng)x≥2,log2x≥1,∴當(dāng)0
故選:C.
【點(diǎn)睛】本題主要考查新定義,求函數(shù)的最大值,屬于基礎(chǔ)題.
5. 的展開式中, 的系數(shù)是( )
A. -160 B. -120 C. 40 D. 200
【答案】B
【解析】
【分析】
將問題轉(zhuǎn)化為二項(xiàng)式(1﹣2x)5的展開式的系數(shù)問題,求出(1﹣2x)5展開式的通項(xiàng),分別令r=2,3求出(1﹣2x)5(2+x)的展開式中x3項(xiàng)的系數(shù).
【詳解】(1﹣2x)5(2+x)的展開式中x3項(xiàng)的系數(shù)是(1﹣2x)5展開式中x3項(xiàng)的系數(shù)的2倍與(1﹣2x)5展開式中x2項(xiàng)的系數(shù)的和
∵(1﹣2x)5展開式的通項(xiàng)為Tr+1=(﹣2)rC5rxr
令r=3得到x3項(xiàng)的系數(shù)為﹣8C53=﹣80
令r=2得到x2項(xiàng)的系數(shù)為4C52=40
所以(1﹣2x)5(2+x)的展開式中x3項(xiàng)的系數(shù)是﹣80×2+40=﹣120
故答案為:B
【點(diǎn)睛】解決二項(xiàng)展開式的特定項(xiàng)問題常利用的工具是二項(xiàng)展開式的通項(xiàng)公式.求二項(xiàng)展開式有關(guān)問題的常見類型及解題策略:(1)求展開式中的特定項(xiàng).可依據(jù)條件寫出第 項(xiàng),再由特定項(xiàng)的特點(diǎn)求出值即可;(2)已知展開式的某項(xiàng),求特定項(xiàng)的系數(shù).可由某項(xiàng)得出參數(shù)項(xiàng),再由通項(xiàng)寫出第 項(xiàng),由特定項(xiàng)得出值,最后求出其參數(shù).
6.某幾何體的三視圖如圖所示,則該幾何體的體積是( )
A. 36 B. 32 C. 30 D. 27
【答案】A
【解析】
【分析】
由已知中的三視圖,判斷該幾何體是一個(gè)四棱錐,四棱錐的底面是一個(gè)以3為邊長的長方形,高為4,分別求出棱錐各個(gè)面的面積,進(jìn)而可得答案.
【詳解】由已知中的該幾何體是一個(gè)四棱錐的幾何體,
四棱錐的底面為邊長為3和3的正方形,高為4,
故S四棱錐 4×3+ 5×3 5×3 4×3+3×3=36.
故選:A.
【點(diǎn)睛】本題考查的知識(shí)點(diǎn)是由三視圖求表面積,其中根據(jù)三視圖判斷出幾何體的形狀,并找出各個(gè)面的棱長、高等關(guān)鍵的數(shù)據(jù)是解答本題的關(guān)鍵.
7.若雙曲線 的一個(gè)焦點(diǎn)與拋物線 的焦點(diǎn)重合,則雙曲線 的離心率為( )
A. 4 B. 3 C. 2 D.
【答案】C
【解析】
【分析】
先求出拋物線y2=8x的焦點(diǎn)坐標(biāo),由此得到雙曲線C: 1的一個(gè)焦點(diǎn),從而求出a的值,進(jìn)而得到該雙曲線的離心率.
【詳解】∵拋物線y2=8x的焦點(diǎn)是(2,0),
雙曲線C: 1的一個(gè)焦點(diǎn)與拋物線y2=8x的焦點(diǎn)重合,
∴c=2,b2=3,m=1,
∴e 2.
故選:C.
【點(diǎn)睛】本題考查雙曲線的性質(zhì)和應(yīng)用,解題時(shí)要拋物線的性質(zhì)進(jìn)行求解.
8.在 中,若 , ( ),則當(dāng) 最小時(shí), ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
由已知 可求 的坐標(biāo),然后結(jié)合向量數(shù)量積的坐標(biāo)表示及二次函數(shù)的性質(zhì)可求BC最小時(shí)的x,結(jié)合向量數(shù)量積的性質(zhì)即可求解.
【詳解】∵ (1,2), (﹣x,2x)(x>0),
∴ (﹣x﹣1,2x﹣2),
∴| |
令y=5x2﹣6x+5,x>0
根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)可知,當(dāng)x ,ymin ,此時(shí)BC最小,
∴ , ( , ),
0,
∴ ,即C=90°,
故選:A.
【點(diǎn)睛】本題考查向量數(shù)量積的坐標(biāo)表示,考查了二次函數(shù)的性質(zhì)的簡單應(yīng)用,考查運(yùn)算求解能力,是基礎(chǔ)題.
9.已知函數(shù) ,且圖像在點(diǎn) 處的切線的傾斜角為 ,則 的值為( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
先對(duì)函數(shù)進(jìn)行求導(dǎo),求出f′(1),然后根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義求出切線斜率
k=f′(2)=tanα,然后根據(jù)誘導(dǎo)公式及同角基本關(guān)系可得sin( α)cos( α)=﹣cosαsinα ,代入可求.
【詳解】∵f(x)=x3+2x2f′(1)+2,
∴f′(x)=3x2+4xf′(1),
∴f′(1)=3+4f′(1),
即f′(1)=﹣1,f′(x)=3x2﹣4x,
∴圖象在點(diǎn)x=2處的切線的斜率k=f′(2)=4=tanα,
則sin( α)cos( α)
=﹣cosαsinα
,
故選:D.
【點(diǎn)睛】本題綜合考查了導(dǎo)數(shù)的幾何意義的應(yīng)用,誘導(dǎo)公式及同角基本關(guān)系的綜合應(yīng)用,屬于基礎(chǔ)知識(shí)的綜合應(yīng)用.
10.已知 是 所在平面內(nèi)一點(diǎn), ,現(xiàn)將一粒紅豆隨機(jī)撒在 內(nèi),記紅豆落在 內(nèi)的概率為 ,落在 內(nèi)的概率為 , ,則 ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
根據(jù)2 3 ,計(jì)算出△PAB,△PAC,△PBC面積的關(guān)系,求出概率,作積得答案.
【詳解】如圖,令 , , .
則P為△A1B1C1 的重心,
∴ ,
而 , , .
∴2S△PAB=3S△PAC=6S△PBC,
∴ , , .
則P△PBCP△PBAP△PAC .
故選:D.
【點(diǎn)睛】本題考查的知識(shí)點(diǎn)是幾何概型概率計(jì)算公式,計(jì)算出滿足條件和所有基本事件對(duì)應(yīng)的幾何量,是解答的關(guān)鍵,難度中檔.
11.數(shù)列1,2,1,2,2,1,2,2,2,1,2,2,2,2,1,2, ,其相鄰的兩個(gè)1被2隔開,第 對(duì)1之間有 個(gè)2,則數(shù)列的前209項(xiàng)的和為( )
A. 279 B. 289 C. 399 D. 409
【答案】C
【解析】
【分析】
根據(jù)題意,根據(jù)數(shù)列的性質(zhì),先把數(shù)列分組,每組中,第一個(gè)數(shù)為1,其他均為2,且第n組中,有n+1個(gè)數(shù);得到209是前19行的和,進(jìn)而得到所有項(xiàng)的和.
【詳解】根據(jù)題意,先把數(shù)列分組,
第一組為1,2,有2個(gè)數(shù),
第二組為1,2,2,有3個(gè)數(shù),
第三組為1,2,2,2,有4個(gè)數(shù),
…
第n組中,第一個(gè)數(shù)為1,其他均為2,有n+1個(gè)數(shù),即每組中,第一個(gè)數(shù)為1,其他均為2,則前n組共有 個(gè)數(shù),
當(dāng)n=19時(shí),恰好前19行有209個(gè)數(shù),
前19行有19個(gè)1,有209-19=190個(gè)2,則這些數(shù)的和為:19+
故答案為C.
【點(diǎn)睛】本題考查數(shù)列的求和,注意要先根據(jù)數(shù)列的規(guī)律進(jìn)行分組,綜合運(yùn)用等差數(shù)列前n項(xiàng)和公式與分組求和的方法,進(jìn)行求和.
12.已知 且 ,則下列結(jié)論正確的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
將式子變形得到 ,因?yàn)橛嘞液瘮?shù)是偶函數(shù),故 ,構(gòu)造函數(shù) ,通過求導(dǎo)得到函數(shù)的單調(diào)性,進(jìn)而得到結(jié)果.
【詳解】 等價(jià)于 ,即 ,因?yàn)橛嘞液瘮?shù)是偶函數(shù),故 ,構(gòu)造函數(shù) ,根據(jù)偶函數(shù)的定義f(x)=f(-x)得到函數(shù)是偶函數(shù),而f(x)在 上, ,故函數(shù)單調(diào)增,又因?yàn)?,故得到 .
故答案為:A.
【點(diǎn)睛】這個(gè)題目考查了函數(shù)奇偶性的應(yīng)用,以及函數(shù)的單調(diào)性的應(yīng)用,通過研究函數(shù)的這些性質(zhì)來比較函數(shù)的大小;比較大小常用的方法,除構(gòu)造函數(shù),研究函數(shù)性質(zhì)得到結(jié)果,常用的有:做差和0比,做商和1比,不等式性質(zhì)的應(yīng)用等.
二、填空題(每題5分,滿分20分,將答案填在答題紙上)
13.已知集合 , ,則 __________.(用區(qū)間表示)
【答案】(-1,0)
【解析】
【分析】
化簡集合N,根據(jù)補(bǔ)集與交集的定義寫出.
【詳解】M={x|﹣1
則?MN=(﹣1,0),
故答案為:(﹣1,0).
【點(diǎn)睛】本題考查了集合的化簡與運(yùn)算問題,是基礎(chǔ)題.
14.元朝著名數(shù)學(xué)家朱世杰在《四元玉鑒》中有一首詩:“我有一壺酒,攜著游春走,遇店添一倍,逢友飲一斗,店友經(jīng)三處,沒了壺中酒,借問此壺中,當(dāng)原多少酒?”用程序框圖表達(dá)如圖所示,若最終輸出的x=0,則開始時(shí)輸入的x的值為____________
【答案】
【解析】
【分析】
求出對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系,由題輸出的結(jié)果的值為0,由此關(guān)系建立方程求出自變量的值即可.
【詳解】第一次輸入x=x,i=1
執(zhí)行循環(huán)體,x=2x﹣1,i=2,
執(zhí)行循環(huán)體,x=2(2x﹣1)﹣1=4x﹣3,i=3,
執(zhí)行循環(huán)體,x=2(4x﹣3)﹣1=8x﹣7,i=4>3,
輸出8x﹣7的值為0,解得:x ,
故答案為: .
【點(diǎn)睛】解答本題,關(guān)鍵是根據(jù)所給的框圖,得出函數(shù)關(guān)系,然后通過解方程求得輸入的值.本題是算法框圖考試常見的題型,其作題步驟是識(shí)圖得出函數(shù)關(guān)系,由此函數(shù)關(guān)系解題,得出答案.
15.設(shè)實(shí)數(shù) 滿足 ,若 的最大值為16,則實(shí)數(shù) __________.
【答案】3
【解析】
【分析】
先畫出可行域,得到角點(diǎn)坐標(biāo).再對(duì)k進(jìn)行分類討論,通過平移直線z=kx+y得到最大值點(diǎn)A,即可得到答案.
【詳解】實(shí)數(shù)x,y滿足 的可行域如圖:
得:A(4,4),
同樣地,得B(0,2),
z=kx+y,即y=﹣kx+z,分k>0,k<0兩種情況.
當(dāng)k>0時(shí),
目標(biāo)函數(shù)z=kx+y在A點(diǎn)取最大值,即直線z=kx+y在y軸上的截距z最大,即16=4k+4,得k=3;
當(dāng)k<0時(shí),
?、佼?dāng)k 時(shí),目標(biāo)函數(shù)z=kx+y在A點(diǎn)(4,4)時(shí)取最大值,
即直線z=kx+y在y軸上的截距z最大,
此時(shí),16=4k+4,
故k=3.
?、诋?dāng)k 時(shí),目標(biāo)函數(shù)z=kx+y在B點(diǎn)(0,2)時(shí)取最大值,
即直線z=kx+y在y軸上的截距z最大,
此時(shí),16=0×k+2,
故k不存在.
綜上,k=3.
故答案為:3.
【點(diǎn)睛】本題主要考查簡單線性規(guī)劃.解決此類問題的關(guān)鍵是正確畫出不等式組表示的可行域,將目標(biāo)函數(shù)賦予幾何意義.
16.已知過橢圓 上一點(diǎn) 的切線方程為 ,若分別交 軸于 兩點(diǎn),則當(dāng) 最小時(shí), __________.( 為坐標(biāo)原點(diǎn))
【答案】
【解析】
【分析】
利用切線求得A、B兩點(diǎn)坐標(biāo),表示出 ,再利用 ,結(jié)合基本不等式求得 ,再利用 最小時(shí)的條件求得 , ,即可求解.
【詳解】因?yàn)辄c(diǎn) 的切線方程為 ,若分別交 軸于 兩點(diǎn),所以A( ,0),B(0, ), = = ,
又 點(diǎn)P 在橢圓 上, 有 ,
= + ) ,當(dāng)且僅當(dāng) = 時(shí)等號(hào)成立, ,
解得 , , = = ,
= .
故答案為 .
【點(diǎn)睛】本題以過橢圓上點(diǎn)的切線為載體,考查了利用基本不等式求最值及等號(hào)成立的條件,考查了邏輯推理及運(yùn)算能力,屬于難題.
三、解答題 (本大題共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.在 中, 分別是內(nèi)角 的對(duì)邊,且 .
(1)求 ;
(2)若 , ,求 的面積.
【答案】(1) (2)
【解析】
【分析】
(1)由已知利用正弦定理可得:a2=b2+c2+bc.由余弦定理可得:cosA ,結(jié)合范圍A∈(0,π),可求A .
(2)由已知利用余弦定理c2+2c﹣5=0,解得c的值,利用三角形面積公式即可計(jì)算得解.
【詳解】(1)因?yàn)?,
由正弦定理得 .
再由余弦定理得 ,
又因?yàn)?,所以 .
(2)因?yàn)閍=3, ,
代入 得 ,
解得 .
故△ABC的面積 .
【點(diǎn)睛】本題主要考查了正弦定理,余弦定理,三角形面積公式在解三角形中的綜合應(yīng)用,考查了計(jì)算能力和轉(zhuǎn)化思想,屬于基礎(chǔ)題.
18.設(shè) , , ,數(shù)列 的前 項(xiàng)和 ,點(diǎn) ( )均在函數(shù) 的圖像上.
(1)求數(shù)列 的通項(xiàng)公式;
(2)設(shè) , 是數(shù)列 的前 項(xiàng)和,求滿足 ( )的最大正整數(shù) .
【答案】(1)an=6n-5 ( ) (2)8
【解析】
【分析】
(1)根據(jù)f(x)=3x2﹣2x,由(n,Sn)在y=3x2﹣2x上,知Sn=3n2﹣2n.由此能求出數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式.
(2)由 ,知Tn (1- ),根據(jù) ( )對(duì) 恒成立,當(dāng)且僅當(dāng) ,由此能求出所有n∈N*都成立的m的范圍.
【詳解】(1)因?yàn)?=3x2-2x.
又因?yàn)辄c(diǎn) 均在函數(shù) 的圖像上,所以 =3n2-2n.
當(dāng)n≥2時(shí),an=Sn-Sn-1=(3n2-2n)- =6n-5.
當(dāng)n=1時(shí),a1=S1=3×12-2=1,所以,an=6n-5 ( ).
(2)由(1)得知 = ,
故Tn= =
= (1- ),且Tn隨著n的增大而增大
因此,要使 (1- ) ( )對(duì) 恒成立,當(dāng)且僅當(dāng)n=1時(shí)T1= ,
即m<9,所以滿足要求的最大正整數(shù)m為8.
【點(diǎn)睛】本題考查數(shù)列與不等式的綜合,綜合性強(qiáng),難度較大.易錯(cuò)點(diǎn)是基礎(chǔ)知識(shí)不牢固,不會(huì)運(yùn)用數(shù)列知識(shí)進(jìn)行等價(jià)轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化.解題時(shí)要認(rèn)真審題,注意挖掘題設(shè)中的隱含條件.
19.如圖,正三棱柱 中,(底面為正三角形,側(cè)棱垂直于底面),側(cè)棱長 ,底面邊長 , 是 的中點(diǎn).
(1)求證:平面 平面 ;
(2)設(shè) 是線段 的中點(diǎn),求直線 與平面 所成的角的正弦值.
【答案】(1) 見解析(2)
【解析】
【分析】
(1)通過做平行線構(gòu)造平行四邊形,進(jìn)而得到線面垂直,再由平形四邊行的對(duì)邊平行的性質(zhì)得到平面 內(nèi)的線垂直于平面 內(nèi)的線,進(jìn)而得到面面垂直;(2)建立空間坐標(biāo)系,求直線 的方向向量和面 的法向量,進(jìn)而得到線面角.
【詳解】(1)證明:取 中點(diǎn) , 的中點(diǎn)為M,連結(jié) ,MN,則有 ∥ 且 = ∴四邊形 為平行四邊形, ∥
∵ 面 ,
∴ ,又
∴ 平面 故 ⊥平面 .
所以平面 平面
(2)如圖建立空間直角坐標(biāo)系,則B(- ,0,0),A( ,0,0),
因?yàn)?是線段 的中點(diǎn),所以M
所以
設(shè) 是平面 的一個(gè)法向量,因?yàn)?/p>
所以,由
所以可取
【點(diǎn)睛】這個(gè)題目考查了面面垂直的證明,以及線面角的求法,求線面角,一是可以利用等體積計(jì)算出直線的端點(diǎn)到面的距離,除以線段長度就是線面角的正弦值;還可以建系,用空間向量的方法求直線的方向向量和面的法向量,再求線面角即可。
20.為了積極支持雄安新區(qū)建設(shè),某投資公司計(jì)劃明年投資1000萬元給雄安新區(qū)甲、乙兩家科技企業(yè),以支持其創(chuàng)新研發(fā)計(jì)劃,經(jīng)有關(guān)部門測算,若不受中美貿(mào)易戰(zhàn)影響的話,每投入100萬元資金,在甲企業(yè)可獲利150萬元,若遭受貿(mào)易戰(zhàn)影響的話,則將損失50萬元;同樣的情況,在乙企業(yè)可獲利100萬元,否則將損失20萬元,假設(shè)甲、乙兩企業(yè)遭受貿(mào)易戰(zhàn)影響的概率分別為0.6和0.5.
(1)若在甲、乙兩企業(yè)分別投資500萬元,求獲利1250萬元的概率;
(2)若在兩企業(yè)的投資額相差不超過300萬元,求該投資公司明年獲利約在什么范圍內(nèi)?
【答案】(1)0.2 (2)其獲利區(qū)間范圍為335與365萬元之間
【解析】
【分析】
(1)由已知條件可知,在甲、乙兩公司分別投資500萬元的情況下欲獲利1250萬元,須且必須兩公司均不遭受貿(mào)易戰(zhàn)的影響,故可列出式子即可;(2)先求得投資100萬元在甲公司獲利的期望30萬,乙為40萬,設(shè)在甲、乙兩公司的投資分別為x,(1000-x)萬元,則平均獲利z=0.3x+0.4(1000-x)=400-0.1x萬元,根據(jù)x的范圍可得到z的范圍.
【詳解】(1)由已知條件可知,在甲、乙兩公司分別投資500萬元的情況下欲獲利1250萬元,須且必須兩公司均不遭受貿(mào)易戰(zhàn)的影響.
故所求的概率為P=(1-0.6)×(1-0.5)=0.2.
(2)設(shè)投資100萬元在甲公司獲利萬元,則的可能取值為150和-50萬元.
又甲公司遭受貿(mào)易戰(zhàn)影響的概率為0.6
故投資100萬元在甲公司獲利的期望為150×0.4+(-50)×0.6=30萬元.
同理在乙公司獲利的期望為100×0.5+(-20)×0.5=40萬元.
設(shè)在甲、乙兩公司的投資分別為x,(1000-x)萬元,則平均獲利
z=0.3x+0.4(1000-x)=400-0.1x萬元(其中 ).
由于上述函數(shù)為減函數(shù),所以其獲利區(qū)間范圍為335與365萬元之間.
【點(diǎn)睛】這個(gè)題目考查了互相獨(dú)立事件的概率的求法,以及離散型隨機(jī)變量的均值的求法,即期望的求法;其中互相獨(dú)立事件A和B,P(AB)=P(A)P(B).
21.設(shè)點(diǎn) 在以 , 為焦點(diǎn)的橢圓 上.
(1)求橢圓 的方程;
(2)經(jīng)過 作直線 交 于兩點(diǎn) ,交 軸于 點(diǎn),若 , ,且 ,求 與 .
【答案】(1) (2)
【解析】
【分析】
(1)根據(jù)橢圓的定義得到2a值,由題干得到c=2,進(jìn)而得到方程;(2)設(shè)出A、B、M點(diǎn)的坐標(biāo),根據(jù)向量關(guān)系得到A點(diǎn)坐標(biāo) , ,代入橢圓方程得到關(guān)于 的方程,同理得到關(guān)于 的方程,進(jìn)而抽出 、 是方程 的兩個(gè)根,解出即可得到 與 .
【詳解】(1)因?yàn)辄c(diǎn)P 在以 為焦點(diǎn)的橢圓C 上,所以
所以 .
又因?yàn)閏=2,所以
所以橢圓C的方程為
(2)設(shè)A、B、M點(diǎn)的坐標(biāo)分別為A( , ),B( , ),M(0, ).
∵ 2, ∴ ( , )
∴ ,
將A點(diǎn)坐標(biāo)代入到橢圓方程中,得 .
去分母整理得 :
同理,由 2可得:
∴ 、 是方程 的兩個(gè)根,
∴ ,又
二者聯(lián)立解得
或所以 又 ,所以
所以上述方程即為
所以
【點(diǎn)睛】這個(gè)題目考查了橢圓的方程的求法,還考查了向量在圓錐曲線中的應(yīng)用,一般采用的是向量坐標(biāo)化,得到點(diǎn)坐標(biāo)間的關(guān)系,再通過題干列出相應(yīng)的方程進(jìn)行分析即可.
22.已知函數(shù) .
(1)若 ,求函數(shù) 的單調(diào)區(qū)間;
(2)若函數(shù) 在區(qū)間 上不單調(diào),求實(shí)數(shù) 的取值范圍;
(3)求證: 或 是函數(shù) 在 上有三個(gè)不同零點(diǎn)的必要不充分條件.
【答案】(1)函數(shù) 的單調(diào)遞增區(qū)間為 ,沒有單調(diào)遞減區(qū)間. (2) (3)見解析
【解析】
【分析】
(1)將參數(shù)值k代入解析式,對(duì)函數(shù)求導(dǎo),得到導(dǎo)函數(shù)大于0,進(jìn)而得到函數(shù)只有增區(qū)間沒有減區(qū)間;(2)對(duì)函數(shù)求導(dǎo), 在區(qū)間 上不單調(diào)所以 在 上有實(shí)數(shù)解,且無重根,變量分離即方程 有解,通過換元得到新函數(shù)的單調(diào)性,對(duì)方程的根進(jìn)行討論即可;(3)證明: 或 則函數(shù) 在 上不能有三個(gè)不同零點(diǎn),證明,函數(shù)有3個(gè)不同零點(diǎn)則 或 即可.
【詳解】(1)若k=-1,則 ,所以
由于△=16-48<0,
所以函數(shù) 的單調(diào)遞增區(qū)間為 ,沒有單調(diào)遞減區(qū)間.
(2)因
,因 在區(qū)間 上不單調(diào),
所以 在 上有實(shí)數(shù)解,且無重根,
由 得
令 有 ,記 則 ,
所以在 上,h(t)單調(diào)遞減,在 上, h(t)單調(diào)遞增,
所以有 ,于是得
而當(dāng) 時(shí)有 在 上有兩個(gè)相等的實(shí)根 ,故舍去
所以 .
(3)因?yàn)?/p>
所以,當(dāng)△= ,即 時(shí)
函數(shù) 在R上單調(diào)遞增
故 在R上不可能有三個(gè)不同零點(diǎn)
所以,若 在R上有三個(gè)不同零點(diǎn),則必有△ ,
即 是 在R上有三個(gè)不同零點(diǎn)的必要條件.
而當(dāng) , 時(shí),滿足
但
即此時(shí) 只有兩個(gè)不同零點(diǎn)
同樣,當(dāng) 時(shí),滿足 ,
但
即此時(shí) 也只有兩個(gè)不同零點(diǎn)
故k<-2或k>7是 在R上有三個(gè)不同零點(diǎn)的必要不充分條件.
【點(diǎn)睛】本題中涉及根據(jù)函數(shù)零點(diǎn)求參數(shù)取值,是高考經(jīng)常涉及的重點(diǎn)問題,(1)利用零點(diǎn)存在的判定定理構(gòu)建不等式求解;(2)分離參數(shù)后轉(zhuǎn)化為函數(shù)的值域(最值)問題求解,如果涉及由幾個(gè)零點(diǎn)時(shí),還需考慮函數(shù)的圖象與參數(shù)的交點(diǎn)個(gè)數(shù);(3)轉(zhuǎn)化為兩熟悉的函數(shù)圖象的上、下關(guān)系問題,從而構(gòu)建不等式求解.
高三理科數(shù)學(xué)上學(xué)期期末試卷
第Ⅰ卷(共60分)
一、選擇題:本大題共12個(gè)小題,每小題5分,共60分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的.
1.設(shè)全集為 ,集合 , ,則 ( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
先化簡B,再根據(jù)補(bǔ)集、交集的定義即可求出.
【詳解】∵A={x|0
∴?RB={x|x<1},
∴A∩(?RB)={x|0
故選:B.
【點(diǎn)睛】本題考查了集合的化簡與運(yùn)算問題,是基礎(chǔ)題目.
2.下面是關(guān)于復(fù)數(shù) 的四個(gè)命題:
; ; 的虛部為2; 的共軛復(fù)數(shù)為 .
其中真命題為( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
先將復(fù)數(shù)化簡運(yùn)算,可得|z|及 和共軛復(fù)數(shù),再依次判斷命題的真假.
【詳解】復(fù)數(shù)z 2+2i.可得|z|=2 ,所以p1:|z|=2;不正確;
z2=(2+2i)2=8i,所以p2:z2=8i;正確;
z=2+2i.z的虛部為2;可得p3:z的虛部為2;正確;
z=2+2i的共軛復(fù)數(shù)為:2﹣2i;所以p4:z的共軛復(fù)數(shù)為﹣2﹣2i不正確;
故選:A.
【點(diǎn)睛】本題考查復(fù)數(shù)的運(yùn)算法則以及命題的真假的判斷與應(yīng)用,是對(duì)基本知識(shí)的考查.
3.已知某產(chǎn)品連續(xù)4個(gè)月的廣告費(fèi) (千元)與銷售額 (萬元)( )滿足 , ,若廣告費(fèi)用 和銷售額 之間具有線性相關(guān)關(guān)系,且回歸直線方程為 , ,那么廣告費(fèi)用為5千元時(shí),可預(yù)測的銷售額為( )萬元
A. 3 B. 3.15 C. 3.5 D. 3.75
【答案】D
【解析】
【分析】
求出樣本中心點(diǎn)代入回歸直線方程,可得a,再將x=6代入,即可得出結(jié)論.
【詳解】由題意, , ,
代入 0.6x+a,可得3=0.6×3.75+a,
所以a=0.75,
所以 0.6x+0.75,
所以x=5時(shí), 0.6×5+0.75=3.75,
故選:D.
【點(diǎn)睛】本題考查線性回歸方程,考查學(xué)生的計(jì)算能力,利用回歸方程恒過樣本中心點(diǎn)是關(guān)鍵.
4.已知數(shù)列 為等差數(shù)列,且 成等比數(shù)列,則 的前6項(xiàng)的和為( )
A. 15 B. C. 6 D. 3
【答案】C
【解析】
【分析】
利用 成等比數(shù)列,得到方程2a1+5d=2,將其整體代入 {an}前6項(xiàng)的和公式中即可求出結(jié)果.
【詳解】∵數(shù)列 為等差數(shù)列,且 成等比數(shù)列,∴ ,1, 成等差數(shù)列,
∴2 ,
∴2=a1+a1+5d,
解得2a1+5d=2,
∴{an}前6項(xiàng)的和為 2a1+5d)= .
故選:C.
【點(diǎn)睛】本題考查等差數(shù)列前n項(xiàng)和的求法,是基礎(chǔ)題,解題時(shí)要認(rèn)真審題,注意等差數(shù)列、等比數(shù)列的性質(zhì)的合理運(yùn)用.
5.已知定義在 的奇函數(shù) 滿足 ,當(dāng) 時(shí), ,則 ( )
A. B. 1 C. 0 D. -1
【答案】D
【解析】
【分析】
根據(jù)題意,分析可得f(x+4)=﹣f(x+2)=f(x),即函數(shù)是周期為4的周期函數(shù),可得f(2019)=f(﹣1+2020)=f(﹣1),結(jié)合函數(shù)的奇偶性與解析式分析可得答案.
【詳解】根據(jù)題意,函數(shù)f(x)滿足f(x+2)=﹣f(x),則有f(x+4)=﹣f(x+2)=f(x),即函數(shù)是周期為4的周期函數(shù),
則f(2019)=f(﹣1+2020)=f(﹣1),
又由函數(shù)為奇函數(shù),則f(﹣1)=﹣f(1)=﹣(1)2=﹣1;
則f(2019)=﹣1;
故選:D.
【點(diǎn)睛】本題考查函數(shù)的奇偶性與周期性的應(yīng)用,注意分析函數(shù)的周期.
6.設(shè) 且 ,則 是 的( )
A. 充分不必要條件 B. 必要不充分條件
C. 充要條件 D. 既不充分也不必要
【答案】D
【解析】
【分析】
由題意看命題“ab>1”與“ ”能否互推,然后根據(jù)必要條件、充分條件和充要條件的定義進(jìn)行判斷.
【詳解】若“ab>1”當(dāng)a=﹣2,b=﹣1時(shí),不能得到“ ”,
若“ ”,例如當(dāng)a=1,b=﹣1時(shí),不能得到“ab>1“,
故“ab>1”是“ ”的既不充分也不必要條件,
故選:D.
【點(diǎn)睛】本小題主要考查了充分必要條件,考查了對(duì)不等關(guān)系的分析,屬于基礎(chǔ)題.
7.設(shè) , , ,若 ,則與的夾角為( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
由向量的坐標(biāo)運(yùn)算得: (0, ),由數(shù)量積表示兩個(gè)向量的夾角得:cosθ , 可得結(jié)果.
【詳解】由 (1, ), (1,0), .
則 (1+k, ),
由 ,
則 0,
即k+1=0,即k=﹣1,即 (0, ),
設(shè) 與 的夾角為θ,
則cosθ ,
又θ∈[0,π],
所以 ,
故選:A.
【點(diǎn)睛】本題考查了數(shù)量積表示兩個(gè)向量的夾角、及向量的坐標(biāo)運(yùn)算,屬于簡單題
8.第24屆國際數(shù)學(xué)家大會(huì)會(huì)標(biāo)是以我國古代數(shù)學(xué)家趙爽的弦圖為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的,會(huì)標(biāo)是四個(gè)全等的直角三角形與一個(gè)小正方形拼成的一個(gè)大正方形,如果小正方形的面積為 ,大正方形的面積為 ,直角三角形中較小的銳角為,則 ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
由圖形可知三角形的直角邊長度差為a,面積為6 ,列方程組求出直角邊得出sinθ,代入所求即可得出答案.
【詳解】由題意可知小正方形的邊長為a,大正方形邊長為5a,直角三角形的面積為 6 ,
設(shè)直角三角形的直角邊分別為x,y且x
∴直角三角形的面積為S xy=6 ,
聯(lián)立方程組可得x=3a,y=4a,
∴sinθ ,tanθ= .
∴ = = = ,
故選:D.
【點(diǎn)睛】本題考查了解直角三角形,三角恒等變換,屬于基礎(chǔ)題.
9.如圖所示,正方形的四個(gè)頂點(diǎn) , , , ,及拋物線 和 ,若將一個(gè)質(zhì)點(diǎn)隨機(jī)投入正方形 中,則質(zhì)點(diǎn)落在圖中陰影區(qū)域的概率是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
利用幾何槪型的概率公式,求出對(duì)應(yīng)的圖形的面積,利用面積比即可得到結(jié)論.
【詳解】∵A(﹣1,﹣1),B(1,﹣1),C(1,1),D(﹣1,1),
∴正方體的ABCD的面積S=2×2=4,
根據(jù)積分的幾何意義以及拋物線的對(duì)稱性可知陰影部分的面積:
S=2 [1﹣ ]dx=2( x3) 2[(1 )﹣0]=2 ,
則由幾何槪型的概率公式可得質(zhì)點(diǎn)落在圖中陰影區(qū)域的概率是 .
故選:B.
【點(diǎn)睛】本題主要考查幾何槪型的概率的計(jì)算,利用積分求出陰影部分的面積是解決本題的關(guān)鍵.
10.如果 是拋物線 上的點(diǎn),它們的橫坐標(biāo) , 是拋物線 的焦點(diǎn),若 ,則 ( )
A. 2028 B. 2038 C. 4046 D. 4056
【答案】B
【解析】
【分析】
由拋物線性質(zhì)得|PnF| xn+1,由此能求出結(jié)果.
【詳解】∵P1,P2,…,Pn是拋物線C:y2=4x上的點(diǎn),
它們的橫坐標(biāo)依次為x1,x2,…,xn,F(xiàn)是拋物線C的焦點(diǎn),
,
∴
=(x1+1)+(x2+1)+…+(x2018+1)
=x1+x2+…+x2018+2018
=2018+20=2038.
故選:B.
【點(diǎn)睛】本題考查拋物線中一組焦半徑和的求法,是中檔題,解題時(shí)要認(rèn)真審題,注意拋物線的性質(zhì)的合理運(yùn)用.
11.已知函數(shù) ,記 ,若 存在3個(gè)零點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
由g(x)=0得f(x)=ex+a,分別作出兩個(gè)函數(shù)的圖象,根據(jù)圖象交點(diǎn)個(gè)數(shù)與函數(shù)零點(diǎn)之間的關(guān)系進(jìn)行轉(zhuǎn)化求解即可.
【詳解】由g(x)=0得f(x)=ex+a,
作出函數(shù)f(x)和y=ex+a的圖象如圖:
當(dāng)直線y=ex+a過A 點(diǎn)時(shí),截距a= ,此時(shí)兩個(gè)函數(shù)的圖象有2個(gè)交點(diǎn),
將直線y=ex+a向上平移到過B(1,0)時(shí),截距a=-e,兩個(gè)函數(shù)的圖象有2個(gè)交點(diǎn),
在平移過程中直線y=ex+a與函數(shù)f(x)圖像有三個(gè)交點(diǎn),
即函數(shù)g(x)存在3個(gè)零點(diǎn),
故實(shí)數(shù)a的取值范圍是 ,
故選:C.
【點(diǎn)睛】本題主要考查分段函數(shù)的應(yīng)用,考查了函數(shù)零點(diǎn)問題,利用函數(shù)與零點(diǎn)之間的關(guān)系轉(zhuǎn)化為兩個(gè)函數(shù)的圖象的交點(diǎn)問題是解決本題的關(guān)鍵,屬于中檔題.
12.設(shè) 是雙曲線 的左右焦點(diǎn), 是坐標(biāo)原點(diǎn),過 的一條直線與雙曲線 和 軸分別交于 兩點(diǎn),若 , ,則雙曲線 的離心率為( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
由條件得到 = ,連接A ,在三角形 中,由余弦定理可得A ,
再由雙曲線定義A =2a,可得.
【詳解】∵ ,得到| ,∴ = ,又 ,連接A , ,在三角形 中,由余弦定理可得A ,
又由雙曲線定義A =2a,可得 ,∴ = ,
故選D.
【點(diǎn)睛】本題考查了雙曲線的定義的應(yīng)用及離心率的求法,綜合考查了三角形中余弦定理的應(yīng)用,屬于中檔題.
第Ⅱ卷(共90分)
二、填空題(每題5分,滿分20分,將答案填在答題紙上)
13.若 滿足約束條件 ,則 的最大值為____.
【答案】5
【解析】
【分析】
畫出約束條件的可行域,利用目標(biāo)函數(shù)的幾何意義,轉(zhuǎn)化求解目標(biāo)函數(shù)的最值即可.
【詳解】x,y滿足約束條件 的可行域如圖:
由 解得A(1,2).
由可行域可知:目標(biāo)函數(shù)經(jīng)過可行域A時(shí),
z=x+2y取得最大值:5.
故答案為:5.
【點(diǎn)睛】本題考查線性規(guī)劃的簡單應(yīng)用,目標(biāo)函數(shù)的幾何意義是解題的關(guān)鍵,考查計(jì)算能力.
14.設(shè) ,則 的值為__________.
【答案】1
【解析】
【分析】
分別令x=0和x=-1,即可得到所求.
【詳解】由條件 ,令x=0,則有 =0,再令x=-1,則有-1= ,∴ ,
故答案為1.
【點(diǎn)睛】本題考查二項(xiàng)式定理的系數(shù)問題,利用賦值法是解決問題的關(guān)鍵,屬于中檔題.
15.在平面直角坐標(biāo)系 中,已知過點(diǎn) 的直線與圓 相切,且與直線 垂直,則實(shí)數(shù) __________.
【答案】
【解析】
因?yàn)?在圓 上,所以圓心與切點(diǎn) 的連線與切線垂直,又知與直線與直線 垂直,所以圓心與切點(diǎn) 的連線與直線 斜率相等, ,所以 ,故填: .
16.已知函數(shù) ,過點(diǎn) 作與 軸平行的直線交函數(shù) 的圖像于點(diǎn) ,過點(diǎn) 作 圖像的切線交 軸于點(diǎn) ,則 面積的最小值為____.
【答案】
【解析】
【分析】
求出f(x)的導(dǎo)數(shù),令x=a,求得P的坐標(biāo),可得切線的斜率,運(yùn)用點(diǎn)斜式方程可得切線的方程,令y=0,可得B的坐標(biāo),再由三角形的面積公式可得△ABP面積S,求出導(dǎo)數(shù),利用導(dǎo)數(shù)求最值,即可得到所求值.
【詳解】函數(shù)f(x)= 的導(dǎo)數(shù)為f′(x) ,
由題意可令x=a,解得y ,
可得P(a, ),
即有切線的斜率為k ,
切線的方程為y﹣ (x ),
令y=0,可得x=a﹣1,
即B( a﹣1,0),
在直角三角形PAB中,|AB|=1,|AP| ,
則△ABP面積為S(a) |AB|•|AP| • ,a>0,
導(dǎo)數(shù)S′(a) • ,
當(dāng)a>1時(shí),S′>0,S(a)遞增;當(dāng)0
即有a=1處S取得極小值,且為最小值 e.
故答案為: e.
【點(diǎn)睛】本題考查導(dǎo)數(shù)的運(yùn)用:求切線的方程和單調(diào)區(qū)間、極值和最值,注意運(yùn)用直線方程和構(gòu)造函數(shù)法,考查運(yùn)算能力,屬于中檔題.
三、解答題 (本大題共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.已知函數(shù) 的最小正周期為 ,將函數(shù) 的圖像向右平移 個(gè)單位長度,再向下平移 個(gè)單位長度,得到函數(shù) 的圖像.
(1)求函數(shù) 的單調(diào)遞增區(qū)間;
(2)在銳角 中,角 的對(duì)邊分別為 ,若 , ,求 面積的最大值.
【答案】(1) (2)
【解析】
【分析】
(1)利用三角恒等變換化簡函數(shù)f(x)的解析式,再根據(jù)正弦函數(shù)的單調(diào)求得函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間.
(2)先利用函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的圖象變換規(guī)律,求得g(x)的解析式,在銳角△ABC中,由g( )=0,求得A的值,再利用余弦定理、基本不等式,求得bc的最大值,可得△ABC面積的最大值.
【詳解】(1)由題得:函數(shù)
=
=
,
由它的最小正周期為 ,得 ,
∴
由 ,得
故函數(shù) 的單調(diào)遞增區(qū)間是
(2)將函數(shù) 的圖像向右平移 個(gè)單位長度,再向下平移 個(gè)單位長度,得到函數(shù) 的圖像,
在銳角 中,角 的對(duì)邊分別為 ,
若 ,可得 ,∴ .
因?yàn)?,由余弦定理,得 ,
∴ ,
∴ ,當(dāng)且僅當(dāng) 時(shí)取得等號(hào).
∴ 面積 ,
故 面積的最大值為
【點(diǎn)睛】本題主要考查三角恒等變換,函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的圖象變換規(guī)律,正弦函數(shù)的單調(diào)性,余弦定理、基本不等式的應(yīng)用,屬于中檔題.
18.設(shè) 是等差數(shù)列,前 項(xiàng)和為 , 是等比數(shù)列,已知 , , , .
(1)求數(shù)列 和數(shù)列 的通項(xiàng)公式;
(2)設(shè) ,記 ,求 .
【答案】(1) , ;(2)
【解析】
【分析】
(1)設(shè)數(shù)列 的公差為 等比數(shù)列{bn}的公比為q,由已知列式求得d,q及首項(xiàng),則可求數(shù)列 和{bn}的通項(xiàng)公式;
(2)由(1)知, ,利用錯(cuò)位相減直接求和.
【詳解】(1)設(shè)數(shù)列 的公差為 ,等比數(shù)列 的公比為
由已知得: ,即 ,
又 ,所以 ,
所以
由于 ,
,
所以 ,即 ( 不符合題意,舍去)
所以 ,
所以 和 的通項(xiàng)公式分別為 , .
(2)由(1)知, ,
所以
所以
上述兩式相減,得:
=
= ,
得 .
【點(diǎn)睛】本題主要考查等差數(shù)列、等比數(shù)列的通項(xiàng)公式及前n項(xiàng)和等基礎(chǔ)知識(shí),考查數(shù)列求和的基本方法及運(yùn)算能力,是中檔題.
19.已知橢圓 ,點(diǎn) 在橢圓 上,橢圓 的離心率是 .
(1)求橢圓 的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)設(shè)點(diǎn) 為橢圓長軸的左端點(diǎn), 為橢圓上異于橢圓 長軸端點(diǎn)的兩點(diǎn),記直線 斜率分別為 ,若 ,請(qǐng)判斷直線 是否過定點(diǎn)?若過定點(diǎn),求該定點(diǎn)坐標(biāo),若不過定點(diǎn),請(qǐng)說明理由.
【答案】(1) (2)過定點(diǎn)
【解析】
【分析】
(1)由點(diǎn)M(﹣1, )在橢圓C上,且橢圓C的離心率是 ,列方程組求出a=2,b ,由此能求出橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程.
(2)設(shè)點(diǎn)P,Q的坐標(biāo)分別為(x1,y1),(x2,y2),當(dāng)直線PQ的斜率存在時(shí),設(shè)直線PQ的方程為y=kx+m,聯(lián)立 ,得:(4k2+3)x2+8kmx+(4m2﹣12)=0,利用根的判別式、韋達(dá)定理,結(jié)合已知條件得直線PQ的方程過定點(diǎn)(1,0);再驗(yàn)證直線PQ的斜率不存在時(shí),同樣推導(dǎo)出x0=1,從而直線PQ過(1,0).由此能求出直線PQ過定點(diǎn)(1,0).
【詳解】(1)由點(diǎn) 在橢圓 上,且橢圓 的離心率是 ,
可得 ,
可解得:
故橢圓 的標(biāo)準(zhǔn)方程為 .
(2)設(shè)點(diǎn) 的坐標(biāo)分別為 ,
(ⅰ)當(dāng)直線 斜率不存在時(shí),由題意知,直線方程和曲線方程聯(lián)立得: , ,
(ⅱ)當(dāng)直線 的斜率存在時(shí),設(shè)直線 的方程為 ,
聯(lián)立 ,消去 得: ,
由 ,有 ,
由韋達(dá)定理得: , ,
故 ,可得: ,
可得: ,
整理為: ,
故有 ,
化簡整理得: ,解得: 或 ,
當(dāng) 時(shí)直線 的方程為 ,即 ,過定點(diǎn) 不合題意,
當(dāng) 時(shí)直線 的方程為 ,即 ,過定點(diǎn) ,
綜上,由(ⅰ)(ⅱ)知,直線 過定點(diǎn) .
【點(diǎn)睛】本題考查橢圓方程的求法,考查直線方程是否過定點(diǎn)的判斷與求法,考查橢圓、直線方程、根的判別式、韋達(dá)定理等基礎(chǔ)知識(shí),考查運(yùn)算求解能力、推理論證能力,是中檔題.
20.在創(chuàng)新“全國文明衛(wèi)生城”過程中,某市“創(chuàng)城辦”為了調(diào)查市民對(duì)創(chuàng)城工作的了解情況,進(jìn)行了一次創(chuàng)城知識(shí)問卷調(diào)查(一位市民只能參加一次),通過隨機(jī)抽樣,得到參加問卷調(diào)查的100人的得分統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表所示:
(1)由頻數(shù)分布表可以大致認(rèn)為,此次問卷調(diào)查的得分 , 近似為這100人得分的平均值(同一組中的數(shù)據(jù)用該組區(qū)間的中點(diǎn)值作代表),利用該正態(tài)分布,求 ;
(2)在(1)的條件下,“創(chuàng)城辦”為此次參加問卷調(diào)查的市民制定如下獎(jiǎng)勵(lì)方案:
?、俚梅植坏陀?的可以獲贈(zèng)2次隨機(jī)話費(fèi),得分低于 的可以獲贈(zèng)1次隨機(jī)話費(fèi);
?、诿看潍@贈(zèng)的隨機(jī)話費(fèi)和對(duì)應(yīng)的概率為:
現(xiàn)有市民甲參加此次問卷調(diào)查,記 (單位:元)為該市民參加問卷調(diào)查獲贈(zèng)的話費(fèi),求 的分布列與數(shù)學(xué)期望.
附:參考數(shù)據(jù)與公式: ,若 ,則 , , .
【答案】(1)0.8185(2)詳見解析
【解析】
【分析】
(1)由題意計(jì)算平均值,根據(jù)Z~N( , )計(jì)算 的值;
(2)由題意知X的可能取值,計(jì)算對(duì)應(yīng)的概率值,寫出分布列,計(jì)算數(shù)學(xué)期望值.
【詳解】(1)由題意得:
∴ ,∵ ,
∴ ,
,
∴
綜上,
(2)由題意知, ,
獲贈(zèng)話費(fèi) 的可能取值為20,40,50,70,100
;
;
;
,
;
的分布列為:
∴
【點(diǎn)睛】本題考查了離散型隨機(jī)變量的分布列、數(shù)學(xué)期望以及正態(tài)分布等基礎(chǔ)知識(shí),也考查了運(yùn)算求解能力,是中檔題.
21.已知函數(shù) , , .
(1)已知 為函數(shù) 的公共點(diǎn),且函數(shù) 在點(diǎn) 處的切線相同,求的值;
(2)若 在 上恒成立,求的取值范圍.
【答案】(1) (2)
【解析】
【分析】
(1)求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),由函數(shù)f(x),g(x)在點(diǎn)T處的切線相同,得到 ,且 ,從而求出a的值即可;
(2)令 ,將a與0、e分別比較進(jìn)行分類,討論 的單調(diào)性及最值情況,從而找到符合條件的a的值.
【詳解】(1)由題意 , ,
∵點(diǎn) 為函數(shù) 的公共點(diǎn),且函數(shù) 在點(diǎn) 處的切線相同,
故 且 ,
由(2)得: ,
∵ ,∴ ,從而 ,∴
代入(1)得: ,∴ , .
(2)令
,
①當(dāng) 時(shí), , 在 單調(diào)遞增,
∴ ,滿足題意;
?、诋?dāng) 時(shí),
∵ ,∴ ,∴ ,∴ ,∴ 在 單調(diào)遞增,
需 解得: ,∴
?、郛?dāng) 時(shí), ,使
當(dāng) 時(shí), , 單調(diào)遞減;
當(dāng) 時(shí), , 單調(diào)遞增;
,
∵ ,
∴
,不恒成立,
綜上,實(shí)數(shù)的取值范圍是 .
【點(diǎn)睛】本題考查了導(dǎo)數(shù)的幾何意義及函數(shù)的單調(diào)性,最值問題,考查導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用以及分類討論思想,轉(zhuǎn)化思想,是一道綜合題.
請(qǐng)考生在22、23兩題中任選一題作答,如果多做,則按所做的第一題記分.
22.選修4-4:坐標(biāo)系與參數(shù)方程
在平面直角坐標(biāo)系 中,直線的參數(shù)方程為 (為參數(shù), ),以坐標(biāo)原點(diǎn) 為極點(diǎn),以 軸正半軸為極軸建立極坐標(biāo)系,曲線 的極坐標(biāo)方程是 .
(1)求直線的普通方程和曲線 的直角坐標(biāo)方程;
(2)已知直線與曲線 交于 兩點(diǎn),且 ,求實(shí)數(shù)的值.
【答案】(1)的普通方程 ; 的直角坐標(biāo)方程是 ;(2)
【解析】
【分析】
(1)把直線l的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)方程中的t消掉即可得到直線的普通方程,由曲線C的極坐標(biāo)方程為ρ=2 sin(θ ),展開得 (ρsinθ+ρcosθ),利用 即可得出曲線 的直角坐標(biāo)方程;
(2)先求得圓心 到直線 的距離為 ,再用垂徑定理即可求解.
【詳解】(1)由直線的參數(shù)方程為 ,所以普通方程為
由曲線 的極坐標(biāo)方程是 ,
所以 ,
所以曲線 的直角坐標(biāo)方程是
(2)設(shè) 的中點(diǎn)為 ,圓心 到直線 的距離為 ,則 ,
圓 ,則 , ,
,
由點(diǎn)到直線距離公式,
解得 ,所以實(shí)數(shù)的值為 .
【點(diǎn)睛】本題考查了極坐標(biāo)方程化為直角坐標(biāo)方程、直線參數(shù)方程化為普通方程,考查了點(diǎn)到直線的距離公式,圓中垂徑定理,考查了推理能力與計(jì)算能力,屬于中檔題.
23.選修4-5:不等式選講
已知函數(shù) .
(1)若不等式 的解集為 ,求的值;
(2)當(dāng) 時(shí),求 的解集.
【答案】(1) ;(2)
【解析】
【分析】
(1)通過討論a的范圍,求出不等式的解集,結(jié)合對(duì)應(yīng)關(guān)系求出a的值即可;
(2)代入a的值,通過討論x的范圍,求出各個(gè)區(qū)間上的不等式的解集,取并集即可.
【詳解】(1)由 得 ,
當(dāng) 時(shí),
由 ,得 ,
當(dāng) 時(shí),
由 ,無解
所以 .
(2)
當(dāng) 時(shí),原不等式化為 ,所以 ;
當(dāng) 時(shí),原不等式化為 ,所以 (舍);
當(dāng) 時(shí),原不等式化為
所以,不等式的解集為 .
【點(diǎn)睛】本題考查了解絕對(duì)值不等式問題,考查分類討論思想,轉(zhuǎn)化思想,是一道中檔題.
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