一、单选题
uuuvuuuvuuuv1.若向量AB1,2,AC1,3,则BC( )
A.2,1 【答案】C
【解析】根据向量减法的坐标运算直接求得结果. 【详解】
B.1,2
C.2,1
D.1,2
uuuvuuuvuuuvBCACAB1,31,22,1
本题正确选项:C 【点睛】
本题考查向量减法的坐标运算,属于基础题. 2.设i为虚数单位,则复数z34i 5534C.i
55A.【答案】A
2i的共轭复数z( ) 2i34B.i
5534D.i
5534i,再利用共55【解析】利用复数的运算法则,分子分母同时乘以(2i),得出z轭复数的定义即可得出。 【详解】
2i(2i)23434i,zi 解:Qz2i(2i)(2i)5555故选:A. 【点睛】
本题考查了复数的运算法则、共轭复数的定义。若z1abi,z2cdi,
z1z2(abi)(+cdi)=(ac)+(b+d)i,(ac-bd)(+adbc)i, z1gz2在
进行复数的除法运算时,分子分母同时应乘以分母的共轭复数。 3.若集合M=xxx12,Nxx2,则MN=( )
22 A.3,B.4,2 C.,4
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3 D.,【答案】D
【解析】求出集合M,根据并集的定义可求得结果. 【详解】
QMxx4x304,3,Nxx2,2
MUN,3
本题正确选项:D 【点睛】
本题考查集合运算中的并集运算,属于基础题.
4.《九章算术》是人类科学史上应用数学的最早巅峰,书中有这样一道题:“今有大夫、不更、簪褭、上造、公士,凡五人,共猎得五鹿.欲以爵次分之,问各得几何?”其译文是“现有从高到低依次为大夫、不更、簪褭、上造、公士的五个不同爵次的,共猎得五只鹿,要按爵次高低分配(即根据爵次高低分配得到的猎物数依次成等差数列),问各得多少鹿?”已知上造分得A.1只 【答案】B
【解析】将爵次从高到低分配的猎物数设为等差数列an,可知a42 只鹿,则大夫所得鹿数为( ) 345B.只 C.只 D.2只
332,S55,从3而求得等差数列的公差,根据等差数列通项公式可求得首项,即为所求结果. 【详解】
设爵次高低分配得到的猎物数依次成等差数列an,则a42 3又S5a1a2a3a4a55a35 a31 da4a31 3a1a32d55,即大夫所得鹿数为只 33本题正确选项:B 【点睛】
本题考查等差数列基本量的计算,涉及到等差数列性质和通项公式的应用,属于基础题. 5.执行如图所示的程序框图,若输入的n4,则输出的j=( )
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A.1 【答案】C
B.3 C.5 D.7
【解析】根据框图流程,依次计算运行的结果,直到不满足条件,输出j值. 【详解】
由程序框图知:n=4,第一次运行, i=1,j=1,j=2i-j=1,满足i<4, 第二次运行i=2,j=2i-j=3;满足i<4, 第三次运行i=3,j=2i-j=3;满足i<4, 第四次运行i=4,j=2i-j=5;不满足i<4, 程序运行终止,输出j=5. 故选:C. 【点睛】
本题考查了循环结构的程序框图,根据框图流程依次计算运行结果是解答此类问题的常用方法.
6.设alog23,blog46,c10lg2,则( ) A.c>a>b 【答案】A
【解析】先利用对数的运算性质将a,b,c化成以2为底的对数,再利用对数的单调性即可得出a,b,c的大小。 【详解】
B.a=b>c
C.c>b>a
D.a>b>c
Qc2log24,alog23log242,blog46log262,
且36,log23log26cab,故选A。
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【点睛】
本题主要考查对数的运算性质以及对数函数的单调性的应用。
7.某校学生会为研究该校学生的性别与语文、数学、英语成绩这3个变量之间的关系,随机抽查了100名学生,得到某次期末考试的成绩数据如表1至表3,根据表中数据可知该校学生语文、数学、英语这三门学科中( ) 表1 不语文 及性别 格 男 女 总计
A.语文成绩与性别有关联性的可能性最大,数学成绩与性别有关联性的可能性最小 B.数学成绩与性别有关联性的可能性最大,语文成绩与性别有关联性的可能性最小 C.英语成绩与性别有关联性的可能性最大,语文成绩与性别有关联性的可能性最小 D.英语成绩与性别有关联性的可能性最大,数学成绩与性别有关联性的可能性最小 【答案】C
2列联表即可;计算K的观测值K2,对照题目中【解析】根据题目所给的数据填写2×的表格,得出统计结论. 【详解】 因为
14 16 30 36 34 70 50 50 100 格 计 男 女 总计 10 20 30 40 30 70 50 50 100 男 女 总计 25 5 30 25 45 70 50 50 100 性别 格 格 计 性别 格 格 计 及总数学 不及及总表2 表3 英语 不及及总10014341636100103020401002545525,所307050503070505030705050以英语成绩与性别有关联性的可能性最大,语文成绩与性别有关联性的可能性最小. 故选:C 【点睛】
本题考查了性检验的应用问题,也考查了计算能力的应用问题,是基础题目.
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150,Qfxcosx+8.已知P(,1),(,-1)分别是函数244的图象上相邻的最高点和最低点,则( ) A.5 4B.
5 4C.-
3 4D.
3 4【答案】B
【解析】由点P,Q两点可以求出函数的周期,进而求出,再将点P或点Q的坐标代入,求得,即求出。 【详解】
15122P因为,所以,把,1的坐标代入方程ycosx,得 44442kkZ,因为2,所以4,5,故选B。 4【点睛】
本题主要考查利用三角函数的性质求其解析式。 9.已知24,,sin2,则tan( )
2544B.A.3 434或 43C.
3 4D.
34或
34【答案】A
【解析】利用二倍角公式和同角三角函数关系可将sin2化为关于正余弦的齐次式,分子分母同时除以cos2可构造出关于tan的方程,解方程求得tan;根据的范围可得tan的范围,从而得到结果. 【详解】
sin22sincos解得:tan2sincos2tan24 222sincostan12534或
343Q, tan1,1 tan
444本题正确选项:A 【点睛】
本题考查正余弦齐次式的求解问题,涉及到二倍角公式、同角三角函数关系的应用;易
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错点是忽略角所处的范围,从而出现增根.
10.观察下列各式110248=248,11248=2728,112248=30008,
113248=330088,114248=3630968,…,则1199248的十位数是( )
A.2 【答案】C
【解析】通过观察十位数的数字特征可知周期为5,根据周期计算可得结果. 【详解】
记11n248的十位数为an
经观察易知a04,a12,a20,a38,a46,a54,a62…… 可知an的周期为5
则1199248的十位数为:a99a46 本题正确选项:C 【点睛】
本题考查利用数列的周期性求解数列中的项,关键是能够通过数字变化规律发现数列的周期性.
2x2211.设m0,双曲线M:y1与圆N:x2ym5相切,A(5,4B.4 C.6 D.8
0),B(5, 0),若圆N上存在一点P满足PAPB4,则点P到x轴的距
离为( ) A.
10 10B.5 5C.
10 5D.
5 10【答案】D
【解析】根据圆与双曲线的位置关系,联立双曲线方程和圆的方程,消去x,可得y的一元二次方程,由判别式为0,求出m的值,再根据双曲线的定义以及韦达定理,即可求出。 【详解】
x22联立y21与x2ym1,消去x得5y22mym210
4Q4m220m210,又m0,m5
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易知点A,B分别为双曲线M的左、右焦点,又PAPB4,故由双曲线的定义可
知P在双曲线M上,且P为右切点,由韦达定理得2yp2m55 ,yp5510点P到x轴的距离为【点睛】
5,故选D。 10本题主要考查双曲线的定义的应用,以及双曲线与圆的位置关系应用,意在考查学生的数算能力。
x3x2a,x012.若函数fx2恰有2个零点,则a的取值范围为( )
x2xa,x0A.4,0 27B.1,4]0,+ 274+ 0,27C.1,4 27D.1,【答案】D
x3x2,x0【解析】将问题转化为gx2与ya恰有2个交点;利用导数和二次
x2x,x0函数性质可得到gx的图象,通过数形结合可确定a0或g1ag题意,进而求得结果. 【详解】
2时满足3x3x2,x0令gx2,则fx恰有2个零点等价于ygx与ya恰有2个
x2x,x0交点
当x0时,gxxx,则gx3x2x
32222当x0,时,gx0;当x,时,gx0
3322gx在0,上单调递减,在,上单调递增
33当x0时,gxx22xx11
2gx在,1上单调递减,在1,0上单调递增
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可得gx图象如下图所示:
若ygx与ya有两个交点,则a0或g1ag2 3又g11,g4284 3279274a1,U0,
27即当a1,4U0,时,fx恰有2个零点 27本题正确选项:D 【点睛】
本题考查根据函数零点个数求解参数范围的问题,关键是能够将问题转化为平行于x轴的直线与曲线的交点个数的问题,利用数形结合的方式找到临界状态,从而得到满足题意的范围.
二、填空题
13.已知fx为奇函数,当x0时,fxx,则当x0时,fx=_________.
2【答案】x2
【解析】当x0时,x0,求得fx;根据奇函数fxfx可求得结果. 【详解】
当x0时,x0,fxxx2
2Qfx为奇函数 fxfxx2
本题正确结果:x2
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【点睛】
本题考查根据函数奇偶性求解函数解析式的问题,属于基础题.
2 14.已知抛物线y28x上一点x0,y0到其焦点的距离为x0,则x0___________.
【答案】2
【解析】根据抛物线定义可构造方程求得结果. 【详解】
2由抛物线定义可知:x0x02,又x00,解得:x02
本题正确结果:2 【点睛】
本题考查抛物线定义的应用,属于基础题.
15.如图,为测量某山峰的高度(即OP的长),选择与O在同一水平面上的A,B为观测点.在A处测得山顶P的仰角为45,在B处测得山顶P的仰角为60.若
AB30米,AOB30,则山峰的高为_________米.
【答案】303 【解析】设出OP,分别在直角三角形AOP和直角三角形BDP中,求得OA,OB,进而在△AOB中,由余弦定理求得山峰的高度. 【详解】
设OP=h,在等腰直角△AOP中,得OA=OP=h. 在直角△BOP中,得OP=OBtan60°得OB=在△AOB中,由余弦定理得
3h 3302332 hh233hhcos30,
2得h=303(米).则山峰的高为303m.
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故答案为:303. 【点睛】
本题主要考查了解三角形的实际应用.考查了学生运用数学知识解决实际问题的能力.
1H216.设正三棱锥PABC的高为H,且此棱锥的内切球的半径RH,则=27PA_______. 【答案】
35 39【解析】取线段AB的中点D,设P在底面ABC的射影为O,连接CD,PD。设出底面边长AB=a和斜高PDma,计算出正三棱锥的表面积和体积,利用等积法计算出
2H此棱锥的内切球的半径,由此得到m的值,故可求出H和PA,以及的值。 2PA【详解】
取线段AB的中点D,设P在底面ABC的射影为O,连接CD,PD(图略),设ABa,则OD313aa,设PDma,则正三棱锥PABC的表面积为2361326m32S3amaaa,又正三棱锥PABC的体积
24432aH3V11324RH ,则VaHS76m3234a43513H235 m3,HPDODa,又PAa,2122PA3922【点睛】
本题主要通过正三棱锥的结构特征考查学生的直观想象能力,以及运算能力。
三、解答题
17.在等比数列{an}中,a39,a49a2. (1)求{an}的通项公式;
(2)若bn(2n1)an,求数列{bn}的前n项和Sn.
n【答案】(1)an3n1;(2)Snn3.
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【解析】(1)设出通项公式,利用待定系数法即得结果; (2)先求出{bn}通项,利用错位相减法可以得到前n项和Sn. 【详解】
a1q29(1)因为a39,a49a2,所以3,
aq9aq11解得a11
q3n1n1故{an}的通项公式为ana1q3. n1(2)由(1)可得bn(2n1)3,
2n2n1则Sn35373L(2n1)3(2n1)3,①
3Sn33532733L(2n1)3n1(2n1)3n,②
23n1nn①-②得2Sn3232323L23(2n1)32n3
n故Snn3.
【点睛】
本题主要考查等比数列的通项公式,错位相减法求和,意在考查学生的分析能力 及计算能力,难度中等. 18.已知函数fxkx2e(1)讨论fx的单调性;
(2)当k1时,求fx在1,4上的值域.
【答案】(1)k0时,fx在,1上单调递减,在1,上单调递增;k0时,
4e,2efx在,1上单调递增,在1,上单调递减. (2)
xk0.
【解析】(1)求导得到导函数后,分别在k0和k0两种情况下讨论导函数的符号,从而得到fx的单调性;(2)由(1)知fx在,1上单调递减,在1,上单调递增,可知fxminf1,fxmaxmaxf1,f4,求得最小值和最大值后即可得到函数值域. 【详解】
xxx(1)由题意得:fxkekx2ekx1e
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①当k0时,x,1时,fx0;x1,时,fx0
fx在,1上单调递减,在1,上单调递增
②当k0时,x,1时,fx0;x1,时,fx0
fx在,1上单调递增,在1,上单调递减
综上所述:k0时,fx在,1上单调递减,在1,上单调递增;k0时,
fx在,1上单调递增,在1,上单调递减
(2)当k1时,fxx2e
x由(1)知,fx在,1上单调递减,在1,上单调递增
当x1,4时,fxminf1e,fxmaxmaxf1,f4
又f130,f42e40 fxmaxf42e4 e4e,2efx在1,4上的值域为:
【点睛】
本题考查导数在研究函数中的应用,涉及到利用导数讨论含参数函数的单调性、求解函数在一段区间内的值域的问题;关键是能够通过对参数的讨论,得到导函数在不同情况下的符号,从而得到函数的单调性.
19.如图,在四棱锥B-ACDE中,正方形ACDE所在平面与正△ABC所在平面垂直,M,N分别为BC,AE的中点,F在棱CD上.
(1)证明:MN//平面BDE. (2)已知AB2,点M到AF的距离为30,求三棱锥C-AFM的体积. 5【答案】(1)证明见解析;(2)
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【解析】(1)取CD中点G,连接NG,MG;根据线面平行的判定定理可分别证得
MG//平面BDE和NG//平面BDE;根据面面平行判定定理得平面MNG//平面
(2)根据面面垂直性质可知CD平面ABC,BDE,利用面面平行性质可证得结论;
由线面垂直性质可得CDAM;根据等边三角形三线合一可知AMBC;根据线面垂直判定定理知AM平面BCD,从而得到AMMF;设CFa,表示出利用面积桥构造方程可求得a1;利用体积桥,可知VCAFMVAFCM,RtAFM三边,
利用三棱锥体积公式求得结果. 【详解】
(1)取CD中点G,连接NG,MG
QG,M为CD,BC中点 GM//BD
又BD平面BDE,GM平面BDE GM//平面BDE
Q四边形ACDE为正方形,N,G为AE,CD中点 NG//DE
又NG平面BDE,NG平面BDE NG//平面BDE
QGMINGG,GM,NG平面MNG 平面MNG//平面BDE
又MN平面MNG MN//平面BDE
(2)QABC为正三角形,M为BC中点 AMBC
Q平面ACDE平面ABC,CDAC,平面ACDEI平面ABCAC,CD平
面ACDE
\\CD^平面ABC,又AM平面ABC AMCD
又BCCDC,BC,CD平面BCD AM平面BCD
QFM平面BCD AMMF
设CFa,则AF4a2,MF1a2,AM3 30304a2AFAMMF,即:31a2,解得:a1
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1113 VCAFMVAFCMSFCMAM1133326【点睛】
本题考查立体几何中线面平行关系的证明、三棱锥体积的求解,涉及到线面平行的判定、面面平行的判定与性质、线面垂直的判定与性质、面面垂直的性质的应用等知识;解决三棱锥体积问题的常用方法是利用体积桥的方式,将问题转化为底面积和高易求的三棱锥的体积的求解问题.
20.某企业为确定下一年投入某种产品的研发费用,需了解年研发费用x(单位:千万元)对年销售量y(单位:千万件)的影响,统计了近10年投入的年研发费用xi与年
,2,10的数据,得到散点图如图所示. 销售量yii1
(1)利用散点图判断yabx和yc·xd(其中c,d均为大于0的常数)哪一个更适合 作为年销售量y和年研发费用x的回归方程类型(只要给出判断即可,不必说明理由)(2)对数据作出如下处理,令uilnxi,vilnyi,得到相关统计量的值如下表:根据第(1)问的判断结果及表中数据,求y关于x的回归方程;
vi i110ui i110uiuviv i110uiui1102 15
15 28.25 56.5 (3)已知企业年利润z(单位:千万元)与x,y的关系为z18e-34y9x(其中2,根据第(2)问的结果判断,要使得该企业下一年的年利润最大,预计下e2.71828)一年应投入多少研发费用?
ˆu的斜率和ˆˆ附:对于一组数据u1,v1,u2,v2,,un,vn,其回归直线v第 14 页 共 19 页
截距的最小二乘估计分别为vuuvviii1nuiui1nˆvu ,a2【答案】(1) 选择ycx更合适;(2) ye一年应投入4千万元的研发费用
d34x. (3) 要使年利润取最大值,预计下
【解析】(1)根据散点图分布,可知更符合指数型模型,可得结果;(2)对ycxd两边取倒数,得到vlncdu,采用最小二乘法可求得d和lnc,从而得到结果;(3)由(2)可得zx18x取最大值,从而得到结果. 【详解】
d(1)由散点图知,选择ycx更合适
9zxx,利用导数可判断出zx单调性,可知当x4时,
2d(2)对ycx两边取对数,得lnylncdlnx,即:vlncdu
328.251 d
56.52233133令lncm,则mvdu,即ce4
2224由表中数据得uv年销售y和年研发费用x的回归方程为:ye4x
(3)由(2)知,zx18x令zx0,得x4
当x0,4时,zx0;当x4,时,zx0
3999 x,则zxx22zx在0,4上单调递增;在4,上单调递减
当x4千万元时,年利润z取得最大值,且最大值为:z418千万元1.8亿元
要使年利润取最大值,预计下一年应投入4千万元的研发费用
【点睛】
本题考查统计中的数据的相关性的问题,涉及到非线性回归模型方程的求解、利用导数求解函数的最值的问题;解题关键是能够将非线性回归模型转化为线性回归模型,从而利用最小二乘法求得回归模型.
x2y221.已知椭圆C1:221(ab0)的左、右焦点分别为F1,F2,右顶点为A,
ab第 15 页 共 19 页
且C1过点B(3,线与圆O相切.
3),圆O是以线段F1F2为直径的圆,经过点A且倾斜角为300的直2(1)求椭圆C1及圆O的方程;
(2)是否存在直线l,使得直线l与圆O相切,与椭圆C1交于C,D两点,且满足
uuuvuuuvuuuvOCODCD?若存在,请求出直线l的方程,若不存在,请说明理由.
x2y2【答案】(1)椭圆C1的方程为(2)不存在 1,圆O的方程为x2y21;
43【解析】【详解】 分析:(1)由题意得
c1sin300,再根据椭圆过点B得到关于a,b,c的方程组,求a2解后可得椭圆和圆的方程.(2)先假设存在直线满足条件.(ⅰ)当直线斜率不存在时,
uuuvuuuvuuuv可得直线方程为x1,求得点C,D的坐标后验证可得OCODCD;(ⅱ)当直
线斜率存在时,设出直线方程,与椭圆方程联立消元后得到一元二次方程,结合根据系数的关系可得
uuuvuuuvOCOD0不成立.从而可得不存在直线l满足题意.
222详解:(1)由题意知F1c,0,F2c,0,Aa,0,圆O的方程为xyc
c0sin30aa233由题可知221,解得b3 ,
a24bc122abcx2y2所以椭圆C1的方程为1,圆O的方程为x2y21.
43(2)假设存在直线l满足题意.
uuuvuuuvuuuvuuuvuuuvuuuvuuuvuuuvuuuvOCODCDOCODODOC由,可得,故OCOD0.
(ⅰ)当直线l的斜率不存在时,此时l的方程为x1. 当直线l方程为x1时,可得C1,33,D1,, 22uuuvuuuv9所以OCOD10.
4第 16 页 共 19 页
同理可得,当l方程为x1时,OCOD0. 故直线l不存在.
(ⅱ)当直线l的斜率存在时,设l方程为ykxm, 因为直线l与圆O相切, 所以uuuvuuuvmk211,整理得m2k21①
ykxm222由x2y2消去y整理得34kx8kmx4m120,
134设Cx1,y1,Dx2,y2,
8km4m212则x1x2,x1x2, 2234k34kuuuvuuuvuuuv因为OCODCD, uuuvuuuvuuuvuuuvOCODODOC所以,
则OCOD0,即x1x2y1y20, 所以x1x2kx1mkx2m1k所以1kuuuvuuuv2xx12kmx1x2m20,
24m2128kmkmm20, 2234k34k整理得7m212k2120② 由①②得k21,此时方程无解. 故直线l不存在.
由(i)(ii)可知不存在直线l满足题意. 点睛:圆锥曲线中存在性问题的求解步骤
假设满足条件的元素(点、直线、曲线或参数)存在,用待定系数法设出,列出关于待定系数的方程组,若方程组有实数解,则元素(点、直线、曲线或参数)存在;否则,元素(点、直线、曲线或参数)不存在.
22.在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为x2cos (为参数),直线l的
y3sin第 17 页 共 19 页
5x2+t5参数方程为(t为参数).
y2-25t5(1)求C与l的直角坐标方程;
(2)过曲线C上任意一点作P与l垂直的直线,交l于点A,求PA的最大值.
x2y2【答案】(1) 曲线C的直角坐标方程为1,直线l的直角坐标方程为
492xy60.(2) 115.
5【解析】(1)根据参数方程与普通方程互化原则可消去参数得到所求方程;(2)设曲线
3sin,可知PA等于点P到直线l距离d;利用点到直线C上任意一点P2cos,距离公式可求得PAd5sin65;根据正弦函数的值域可知当sin1时,PA取得最大值,代入求得结果.
【详解】
x2y2(1)曲线C的参数方程,消去得其直角坐标方程为:1
49直线l的参数方程,消去t得其直角坐标方程为:2xy60
3sin (2)设曲线C上任意一点P2cos,点P到直线l的距离d4cos3sin655sin65,其中
0,4,且tan 23由题意知:PAd5sin65 当sin1时,PAmax【点睛】
11115 55本题考查参数方程化普通方程、参数方程问题中的最值问题的求解;解决本题中的最值问题的关键是能够利用参数方程,将问题转化为三角函数的问题来进行求解,属于常考题型.
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23.已知fxx1x2.
(1)已知关于x的不等式fxa有实数解,求a的取值范围; (2)求不等式fxx2x的解集.
2【答案】(1)a3;(2)1,23.
【解析】(1)依据能成立问题知,fxmina,然后利用绝对值三角不等式求出f(x) 的最小值,即求得a的取值范围;(2)按照零点分段法解含有两个绝对值的不等式即可。【详解】
1因为不等式fxa有实数解,所以fxmina
因为fxx1x2x1x23,所以fxmin3 故a3。
2x1,x22fx3,1x2
2x1,x1①当x2时,2x1x22x,所以23x23,故2x23 ②当1x2时,3x22x,所以1x3,故1x2 ③当x1时,2x1x22x,所以1x1,故x1
综上,原不等式的解集为1,23。
【点睛】
本题主要考查不等式有解问题的解法以及含有两个绝对值的不等式问题的解法,意在考查零点分段法、绝对值三角不等式和转化思想、分类讨论思想的应用。
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