数学(理)试题
第一卷(选择题,共60分)
一、选择题:(本大题共12个小题,每小题5分,共60分)
1.设全集A. 【答案】A 【解析】 【分析】 分别对集合【详解】因此
化简,然后求出
,故本题选A。
。
,
,
,
B.
,
C.
,则
( ) D.
【点睛】本题考查了集合的交集运算。斛决本题的关键是对集合元素的认识,它是求函数在给定区间上的值域。 2.直线A. 【答案】A 【解析】 【分析】
把切点的坐标代入直线解析式中,直接求出的值。 【详解】因为直线所以直线
经过点
与曲线
,
相切于点
,
与曲线
B.
相切于点
,则的值等于( ) C.
D.
,故本题选A。
【点睛】本题考查了已知点的坐标求直线斜率。
3.已知 ,,
,则 ( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C 【解析】 【分析】 利用公式
,进行计算。
【详解】因为
,所以本题选C。
【点睛】本题考查了求向量的模。一股的方法是遇模则平方,然后开算术平方根。
4.对任意非零实数已知
,若
的运算原理如右图所示,那么
( )
A. B. C. D.
【答案】C 【解析】 【分析】 先计算
的值,然后与
进行比较,按程序框图进行运行,输出结果。
【详解】 , ,
本题选C。
【点睛】本题考查了程序框图。
5.已知命题A. 【答案】D 【解析】 命题是假命题
是真命题对任意
恒成立
,故选D.
B.
.若命题是假命题,则实数的取值范围是( )
C.
D.
点睛:判断一个语句是否为命题,要看它是否具备是陈述句和可以判断真假这两个条件,只有这两个条件都具备的语句才是命题;判断一个命题的真假,首先要分清命题的条件和结论,对涉及数学概念的命题真假的判断,要以数学定义,定理为依据,从概念的本身入手进行判断.本题的解题关键为正确理解逻辑联结词的含义,不但要看命题中是否含有逻辑联结词,而且要看命题的内容结构是否具有逻辑联结词的含义. 6.设
,
则“
”是“B. 必要不充分
”的( )条件 C. 充要
D. 既不充分也不必要
A. 充分不必要 【答案】B 【解析】 【分析】
由于原命题与逆否命题是等价命题,所以问题可以转化为: 设
,
则“
”是“
” ( )条件,这样可以先判断这个命题题设与结
论成立的条件,然后进行判断。
【详解】由于原命题与逆否命题是等价命题,所以问题可以转化为: 设题设:
,
则“
”是“
” 的( )条件,
(
,
,
结论: (,,
显然由题设不一定能推出结论,但是从结论一定能推出题设,故本题选B。
【点睛】本题考查了充分条件和必要条件的判断。通过原命题与逆否命题是等价问题,使不等式的问题变得简单。 7.若平面A.
平面,直线
B.
,直线
且
,且
,则( ) C.
D.
和
中至少有
一个成立 【答案】D 【解析】 【分析】
通过四个选项可以知道,本题就是在若平面和 论。
【详解】(1)若垂直两个平面的交线,那么(2)若垂直两个平面的交线,那么(3)若
的关系不确定; 平面,直线
,直线
,且
,这个条件下,
这二个结论是同时成立,还是至少有一个成立,还是只有一个成立的问题,统一分类讨论,得出结
的关系不确定;
都不垂直于两个平面的交线,
都不垂直于两个平面的交线相矛盾,故假设
过上不在交线上一点,做交线的垂线,则
垂直两平面的交线,这与
不成立,因此所以,
和
至少有一个垂直两平面的交线,
至少有一个成立,故本题选D。
【点睛】本题考查了反证法的应用。本题综合考查了线线、线面、面面之间的垂直关系。解决此类问题的关键是要有维与降维思想。
8.已知正数
满足
,则
的最大值为( )
A. 【答案】C 【解析】 【分析】 根据正数就是求出
满足
B. C. D.
,画出可行解域,把目标函数进行化简,得到,求的最大值,
的最大值,结合可行解域,求出。
满足
,如下图所示:
详解】正数
【由
,可得
,解得
,因此
【点睛】本题考查了线性规划问题。
9.已知双曲线A. 【答案】D 【解析】
上一点到B.
,
,由于2>1所以问题转化求的最大值,结合可行解域,可以
得到点的横坐标,纵坐标都是最大的,故点是所求的点,解方程组
,的最大值是
,故本题选C。
的距离为,为坐标原点,且
C. 或
,则D. 或
( )
【分析】
,说明是
定义和中位线定理可以求出
的中点,设双曲线另个焦点为,当点分别在左支和右支时,利用双曲线的。
所以是
的中点,
故本题选D.
【详解】设双曲线另个焦点为,因为当在右支时,由双曲线定义可知:当在右支时,由双曲线定义可知:
【点睛】本题考查了双曲线的定义、向量的加法几何意义。要注意到点在不同位置时,等式的不同。
10.已知函数A. 【答案】B 【解析】 【分析】 函数可以得出
可以求出的最小值。 【详解】因为函数所以
(1)—(2)得,又因为
所以的最小值是2,本题选B。
(1),由
的图像关于直线,可知
, 对称,
(2),
的图像关于直线,且
对称,
,两式相减,利用已知
,
B.
的图像关于直线
C.
对称,且
,则的最小值是( ) D.
,可以求出
【点睛】本题考查了正弦型函数的对称性、零点。
11.动点在正方体
两点,设
,
的对角线
上,过点作垂直于平面
的图像大致为( )
的直线,与正方体表面交于
的面积是,则函数
A. B. C. D.
【答案】D 【解析】 【分析】
根据题意和正方体特征,分析点在对角线出正确的图象。 【详解】由题可知,
平面
,其轨迹经过
和侧棱
的中点
,如下图所示:
上运动过程中,随的变化情况及变化的速度,对照选项选
设对角线的中点为。
上时,如下图所示:
(1)当点在线段
当增大时,;
随着线性增加,则函数的图像应为开口向上的二次函数递增的一部分,可排除
(2)当点在线段上时,如下图所示:
当增大时,随着线性增加,则函数的图像应为开口向下数递减的一部分,可排除,
故本题选。
【点睛】本题考查了函数图象的变化,根据几何体的特征和条件进行分析两个变量的变化情况,再用图象表示出来,考查了作图和读图能力。 12.已知①A. ①④ 【答案】B 【解析】 试题分析:
,
。因为
在
处取得最大值,则
②
,③B. ②④
在
④
处取得最大值,以下各式中正确的序号为( )
⑤
C. ②⑤
D. ③⑤
,
令
,则
,
知,函数
,化为,所以,②正确。另外,
,即有
的零点为,故
,所以函数的零点落在,由
,④正确。故选B。
考点:函数的零点;函数的最大值
点评:函数在某处取得最值,则函数在此处的导数为0.
第二卷(非选择题,共90分)
二、填空题:(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把答案填在答题卡上.)
13.
__________.
【答案】【解析】 分析】
。
利用定积分的性质可以把原式化为:
=
+
,
【可以分别求出
和
【详解】
=
先求
的值:
是
上的奇函数,所以
的值,最后把它们相加求出结果。
+,
,
=0;
表示的是如下图所示的阴影部分的面积:
,,
,
。
【点睛】本题考查了定积分的计算。解决此类问题的关键是掌握定积分的性质及它的几何意义。 14.已知【答案】【解析】 【分析】
的三个内角
成等差数列,能求出角的大小,运用正弦定理可以求出
,所以
为锐角,利用同角的三角函数关系可以求出
的值。
的三个内角
成等差数列,且
,
,则
的值是__________.
,由大边对大角可知,【详解】已知
,
的三个内角
成等差数列,,而由三角形内角和定理可知:
,由正弦定理可知:
,
由大边对大角可知,,所以为锐角,
【点睛】本题考查了正弦定理,同角三角函数的关系、等差中项。
15.在矩形
中,
,
,沿对角线
把矩形折成二面角
的平面角为
时,则
__________. 【答案】【解析】 【分析】 画出图形,分别过
两点作
,
,垂足为
,利用勾股定理求出相应线段的长,再利用空间
向量的线性关系表示求出【详解】分别过
两点作
,求出它的模。
,
,垂足为
,如下图所示:
根据勾股定理可求出:沿对角线则
把矩形折成二面角
,
,的平面角为
时,
【点睛】本题考查了利用空间向量求两点之间的距离。
16.已知数列
的通项公式为
,数列
的通项公式为
,若数列
递增,则的
取值范围是__________. 【答案】【解析】 【分析】 要想数列
递增,只需对于
递增,所以
,
在
恒成立即可,分类讨论求出的取值范围。
条件下恒成立,
,
当为奇数时,
当为偶数时,
综上所述的取值范围是
。
, ,
【详解】因为数列
【点睛】本题考查了已知数列的单调性求参数的取值范围问题。
三、解答题:(共计70分,解答题应写出文字说明、证明过程和演算步骤)
17.已知:函数(1)当(2)当
时,求函数时, 函数
.
的单调递增区间; 的值域是
,求; (2)
的值.
.
【答案】(1)【解析】 【分析】
(1)利用二倍角降幂公式、两角和的正弦公式,化简函数,再求出函数的单调递增区间;
(2)分类讨论,根据函数的值域,求出【详解】(1)当当函数
的单调递增区间为时,函数
时,
的值,再计算的值。
是增函数,
(2)当时, 由题意得:
当时, 由题意得:
综上知: .
【点睛】本题考查了正弦型函数的增区间,也考查了已知正弦型函数的值域,求参数问题。
18.已知:(1)求(2)若
的值; 在区间
,
上不单调,求的取值范围 。
.
在
与
时都取得极值.
【答案】(1)【解析】 【分析】
; (2)
(1)对函数求导,由题意可知,在与时都取得极值,也就是的值。
与时,它们的导函数
值为零,得到方程组,求解这个方程组,可求出(2)若
在区间
,
上不单调,也就是说明至少有一个极值点在内,列出不等式,
求解不等式,求的取值范围。 【详解】(1)
在
与
时都取得极值
(2)由(1)得 故
在在区间
或,
处分别取得极大值与极小值
上不单调,两个极值点至少有一个在区间
,
解得:
.
内,
【点睛】本题考查了已知函数极值,求函数解析式,也考查了已知函数单调性的特征,求参数的取值范围。
19.某名校从编号为,年份 人数
(1)将这
年的数据分为人数不少于
人和少于
人两组,按分层抽样抽取年,问考入清华、北大的人
年到
年考入清华,北大的人数可以通过以下表格反映出来。(为了方便计算,将
年
年编为,以此类推……)
数不少于5的应抽多少年?在抽取的这年里,若随机的抽取两年恰有一年考入清华、北大的人数不少于的概率是多少?;
(2)根据最近年的数据,利用最小二乘法求出与之间的线性回归方程,并用以预测北大的人数。(结果要求四舍五入至个位)
年该校考入清华、
参考公式:
【答案】(1)年,
,预测
年该校考入清华,北大的人数为
人。
(2)与之间的线性回归方程【解析】 【分析】
(1)先统计出人数少于20人有几年,人数不少于20人的有几年,这样按分层抽样抽取5年,这样就可以求出考入清华、北大的人数不少于5的应抽多少年,然后求出随机的抽取两年恰有一年考入清华、北大的人数不少于
的概率。
,最后求出与之间的线性回归方程,当
,代入线性回归方程中,就可预测
(2)按照公式求出
年该校考入清华、北大的人数。(格外要注意结果要求四舍五入至个位) 【详解】(1)在这10年里,人数不少于人数不少于事件,则
人有4年,少于20人的有6年,分层抽样抽取5年,所以抽取
为
人有2年,少于20人的有3年;随机的抽取两年恰有一年考入清华、北大的人数不少于
。
(2)计算出得
,与之间线性回归方程
,预测
,代入所给的公式中, ,当
时,
,
人。
所以与之间的线性回归方程年该校考入清华,北大的人数为
【点睛】本题考查了分层抽样、概率、线性回归方程。
20.如图:正三棱柱小为
;
(1)求点到平面(2)若是线段
的距离;
的的底面边长为,是
延长线上一点,且
,在线段
上是否存在一点,使直线
,二面角的大
上的一点 ,且平面? 若存
在,请指出这一点的位置;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)【解析】 【分析】 (1)取
; (2)存在,当时,知平面.
的中点,找到二面角的平面角,求出侧棱长。
,可以求出点到平面
的距离;
的距离
方法一:利用等积法,
方法二:利用向量法,建立空间直角坐标系,可求出面
,求出点到平面
的距离。
的一个法向量,点到平面
(2)根据(1)可以计算出【详解】(1)设为
的中点,则
,所以当
,
时,有线线平行,就可以证明出线面平行。
为二面角的平面角,如下图所示:
法1:(等体积法)
,侧棱
,
;
又
,
的距离
知
点 到平面法2:(向量法) 设
,
的中点分别为,,分别以的一个法向量,如:
,, ,而
为轴,轴,轴,建坐标系
,
,
可求出面
点到平面的距离
(2)由(1)可知平面
,所以
,平面
,,故存在,当
,,当时,有 成立,而
时,符合题意。
【点睛】本题考查了利用等积法或者向量法求点到面的距离问题、线面平行是否存在问题。
21.已知:函数(1)此函数在点
(2)在(1)的条件下,若【答案】(1)【解析】 【分析】
(1)对函数进行求导,求出在点
处切线的斜率,求出直线
的斜
; (2)3.
.
处的切线与直线
,
恒成立,求的最大值.
平行,求实数的值;
率,根据两直线平行,得到等式,求出实数的值。 (2)方法一:在方法二:当
时,
条件下,先取特殊值满足不等式,求出的最大值,再证明当
恒成立,转化为
对
时,不等式恒成立; 恒成立,求
的最小值大于.通过二次求导法,求出【详解】(1)
的最小值的取值范围,最后求出的最大值。
点
处的切线与直线
(2)法一:当令
,有
时,
,
的最大值不大于.
平行
恒成立,
又为正整数,
下面证明当即证当令则当
时,
时,恒成立,
恒成立.
,
,当时,
取得极小值
时,,当
.
; 时,
当法二:当即即
时,
时,
恒成立, 对
的最小值大于.
记
恒成立.
恒成立.
,
在
上连续递增,
,
则又
,,
存在唯一实根,且满足:
由
时,时,
,,
; 知;
的最小值为
的最大值为3,
的最大值为3.
【点睛】本题考查了导数的几何意义、两直线平行满足的条件。重点考查了用二次求导法求不等式恒成立时,参数的取值问题。
22.已知曲线是中心在原点,焦点在轴上的双曲线的右支,它的离心率刚好是其对应双曲线的实轴长,且一条渐近线方程是(1)求曲线的方程;
(2)求点到轴距离的最小值;
,线段
是过曲线右焦点的一条弦,是弦
的中点。
(3)若作出直线值范围. 【参考公式:若心率)】 【答案】(1)【解析】 【分析】
,使点在直线上的射影满足.当点在曲线上运动时,求的取
为双曲线右支上的点,为右焦点,则.(为离
; (2)点到轴距离的最小值为;(3).
(1)根据已知设双曲线的右支方程,离心率刚好是其对应双曲线的实轴长,可以得到线方程是
,可以得到
的关系,而
,三个等式联立,可以求出
的关系,一条渐近
的值,最后求出双曲线
的右支方程,别忘记写上的取值范围。
(2)根据斜率是否存在进行分类讨论:当存在斜率时,设出直线方程与双曲线右支方程联立,求出满足条件的斜率取值范围,根据一元二次方程根与系数的关系求出点的横坐标的大小,求出点到轴距离的取值范围。当不存在斜率时,求出点到轴距离,综合两种情形得出结论。 (3)由
可以得到
,这样可以求出
与
的关系,由焦半径公式可以求出
,两个式
子联立,可以求出点的横坐标,利用(2)的结论,可以求出的取值范围。 【详解】(1)设一条渐近线方程是的方程是:
所以有
,若弦
的斜率存在,
,离心率刚好是其对应双曲线的实轴长,所以有②,而
③,三个方程联立,可求出
①,,所以曲线
(2)由(1)知,曲线的右焦点的坐标为则弦
的方程为:
设点
,
,
,代入双曲线方程得:
由,解得:,点到轴距离:
而当弦的斜率不存在时,点到轴距离。
所以点到轴距离的最小值为. (3)点在直线上的射影满足
,
由焦半径公式
将②代入①,得:
,
,
到直线
距离
,
……①
.
【点睛】本题考查了双曲线右支方程、直线与双曲线右支的位置关系、利用给出的焦半径公式进行求解。
的
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