一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.已知全集,集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
,又,
.
故选:B.
2.已知复数满足 (是虚数单位),则复数的模 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
∵,
∴,
故,故本题选B.
3.中国古代数学名著《九章算术》中记载了公元前344年商鞅督造的一种标准量器——商鞅铜方升,其三视图如图所示(单位:寸),若取,立方寸=升,则商鞅铜方升的容积约为( )
A.升 B.升 C.升 D.升
【答案】B
【解析】
由三视图得,商鞅铜方升由一圆柱和一长方体组合而成,(如图所示)
故其体积(立方寸),(升),
故选:B
4.已知α为锐角,且tan,则cos(2)=( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
5.二项式的展开式中的系数是,则( )
A.1 B. C. D.
【答案】B
【解析】
由题意,二项式的展开式中的通项公式,
令,解得,
所以含项的系数为,解得
故选:B.
6.函数的图象大致是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
单调递增
均存在单调递减区间,由此可得正确
本题正确选项:
7.过双曲线的左焦点,作圆的切线,切点为,直线交双曲线右支于点,若,则双曲线的离心率为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
设右焦点为F′,
∵,
∴E是PF的中点,
∴PF′=2OE=a,
∴PF=3a,
∵OE⊥PF,
∴PF′⊥PF,
∴(3a)2+a2=4c2,
∴e==,
故选:A.
8.执行如图的程序框图,则输出的S的值是( )
A.126 B. C.30 D.62
【答案】D
【解析】
模拟程序的运行,可得:
,
满足条件,执行循环体,,
满足条件,执行循环体,,
满足条件,执行循环体,,
满足条件,执行循环体,,
满足条件,执行循环体,,
此时,不满足条件,退出循环,输出的值为62. 故本题选D.
9.已知等差数列{an}的公差d≠0,Sn为其前n项和,若a2,a3,a6成等比数列,且a4=﹣5,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
∵等差数列的公差,,,成等比数列,且,
∴,,
解得,,
当时,,
则,
令且,解得,
即时,取得最小值,且,故选A.
10.如图,在长方体,且异面直线所成角的余弦值为,则该长方体外接球体积为
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
∵异面直线所成角的余弦值为,且,
∴,
在中,设.
∵,
∴,
∴,∴
则长方体外接球直径为,半径为
故选:B
11.已知椭圆C:的离心率为,直线l与椭圆C交于两点,且线段的中点为,则直线l的斜率为( )
A. B. C. D.1
【答案】C
【解析】
由,得,
∴,则椭圆方程为,
设,
则,
把A,B的坐标代入椭圆方程得:,
①-②得:,
∴.
∴直线l的斜率为.
故选:C.
12.已知且,函数,满足对任意实数,都有成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
对任意实数,都有成立,
∴函数在上为增函数,
∴当时, ,则,且,
当时, ,
当时,即时,函数的对称轴,此时函数在上单调递增,在单调递减,不满足题意,
当时,即时,函数的对称轴,此时函数在上单调递增,
即,解得,
综上所述的值范围为,
故选:A.
非选择题部分(共90分)
二、填空题:本大题共4小题,每题5分,共20分.
13.已知向量,,若,则_____________.
【答案】
【解析】
依题意,由于,所以,.
14.设函数在点处的切线方程为,则______.
【答案】3
【解析】
函数的导数为,得在点处的切线斜率为,因为函数在点处的切线方程为,所以,解得.
故答案为:
15.若存在等比数列,使得,则公比的取值范围为___.
【答案】
【解析】
,.当时,易知满足题意,但;当时,,解得,综上,.
故答案为
16.已知函数在上是单调递增函数,则的取值范围为__________.
【答案】
【解析】
函数=
由
故在区间是单调递增的,
当k=0,在区间是单调递增函数,则
,而
所以
所以
故答案为
三、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17—21题为必考题,每个考生都必须作答.22、23题为选考题,考生根据要求作答.
(一)必考题:共60分
17.已知在中,,且.
(Ⅰ)求的值;
(Ⅱ)求的周长.
【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)15.
【解析】
(Ⅰ)∵,∴,
∴,
∴;
(Ⅱ)∵,∴,
∵,,
∴,∴,
∴,
∴的周长为15.
18.在某公司举行的一次真假游戏的有奖竞猜中,设置了“科技”和“生活”这两类试题,规定每位职工最多竞猜3次,每次竞猜的结果相互独立.猜中一道“科技”类试题得4分,猜中一道“生活”类试题得2分,两类试题猜不中的都得0分.将职工得分逐次累加并用X表示,如果X的值不低于4分就认为通过游戏的竞猜,立即停止竞猜,否则继续竞猜,直到竞猜完3次为止.竞猜的方案有以下两种:方案1:先猜一道“科技”类试题,然后再连猜两道“生活”类试题;
方案2:连猜三道“生活”类试题.
设职工甲猜中一道“科技”类试题的概率为0.5,猜中一道“生活”类试题的概率为0.6.
(1)你认为职工甲选择哪种方案通过竞猜的可能性大?并说明理由.
(2)职工甲选择哪一种方案所得平均分高?并说明理由.
【答案】(1)职工甲选择方案1通过竞猜的可能性大;(2)职工甲选择方案1通过竞猜的平均分高
【解析】
猜中一道“科技”类试题记作事件A,猜错一道“科技”试题记作事件;
猜中一道“生活”类试题记作事件B,猜错一道“生活”试题记作事件;
则,,
(1)若职工甲选择方案1,通过竞猜的概率为:
.
若职工甲选择方案2,通过竞猜的概率为:
∵
∴职工甲选择方案1通过竞猜的可能性大.
(2) 职工甲选择方案1所得平均分高,理由如下:
若职工甲选择方案1,X的可能取值为:0,2,4,
则,
,
,
数学期望
若职工甲选择方案2,X的可能取值为:0,2,4,
,
数学期望
因为,
所以职工甲选择方案1所得平均分高.
19.如图所示,等腰梯形ABCD中,AB∥CD,AD=AB=BC=1,CD=2,E为CD中点,AE与BD交于点O,将△ADE沿AE折起,使点D到达点P的位置(P∉平面ABCE).
(Ⅰ)证明:平面POB⊥平面ABCE;
(Ⅱ)若直线PB与平面ABCE所成的角为,求二面角A-PE-C的余弦值.
【答案】(Ⅰ)见解析;(Ⅱ)
【解析】
(Ⅰ)证明:在等腰梯形ABCD中,易知△DAE为等边三角形,所以OD⊥AE,OB⊥AE,
即在△PAE中,OP⊥AE,
∴AE⊥平面POB,AE⊂平面ABCE,所以平面POB⊥平面ABCE;
(Ⅱ)在平面POB内作PQ⊥OB=Q,∴PQ⊥平面ABCE.
∴直线PB与平面ABCE夹角为,又∵OP=OB,∴OP⊥OB,O、Q两点重合,
即OP⊥平面ABCE,以O为原点,OE为x轴,OB为y轴,OP为z轴,
建立空间直角坐标系,由题意得,各点坐标为,,,
∴,,
设平面PCE的一个法向量为,
则,即,设,
则y=-1,z=1,∴,
由题意得平面PAE的一个法向量,
设二面角A-P-EC为α,.
即二面角A-P-EC为α的余弦值为.
20.已知抛物线E:,圆C:.
若过抛物线E的焦点F的直线l与圆C相切,求直线l方程;
在的条件下,若直线l交抛物线E于A,B两点,x轴上是否存在点使
为坐标原点?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2)存在定点
【解析】
由题意可得抛物线的焦点,
当直线的斜率不存在时,过F的直线不可能与圆C相切,设直线的斜率为k,方程设为,
即,由圆心到直线的距离为,
当直线与圆相切时,,解得,
即直线方程为;
可设直线方程为,,,
联立抛物线方程可得,则,,
x轴上假设存在点使,
即有,可得,
即为,
由,,
可得,
即,即,符合题意;
当直线为,由对称性可得也符合条件.
所以存在定点使得.
21.已知函数.
(1)证明:当时,;
(2)若有极大值,求的取值范围;
【答案】(1)见解析(2)
【解析】
(1)证明:当时,,,
令,则.
∴当时,,单调递减;当时,,单调递增.
∴当时,.
∴当时,,在上单调递增.
∴当时,,即.
(2)解:由题设得.由有极大值得有解,且.
令,则.由得.
∴当时,,单调递减;当时,,单调递增.
∴.
当,即时,,即,此时,在上单调递增,无极值;
当,即时,
∴,.
由(1)知:,即.
∴存在,,使.
∴当时,,即单调递增;当时,,
即单调递减;当时,,即单调递增.
∴是唯一的极大值点.
综上所述,所求的取值范围为.
(二)选考题:共10分.请考生在22、23题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题计分.
22.在直角坐标系中,曲线的参数方程为,(为参数).以坐标原点为极点,轴正半轴为极轴建立极坐标系,已知点的极坐标为.
(1)求曲线的极坐标方程;
(2)过作曲线的切线,切点为,过作曲线的切线,切点为,求.
【答案】(1)(2)2
【解析】
(1)由,得,
即,
故曲线的极坐标方程为.
(2)由(1)知,曲线表示圆心为,半径为的圆.
因为A(0,3),所以,
所以.
因为,
所以.
故.
23.已知函数的最小值为.
(1)求实数的值;
(2)若,设,且满足,求证:.
【答案】(1)(2)见证明
【解析】
(1)
显然,在上单调递减,在上单调递增
(2)证明:
由于,且
当且仅当,即当,时取等号
故