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理 科 数 学(二)
本试题卷共6页,23题(含选考题)。全卷满分150分。考试用时120分钟。
第Ⅰ卷
一、选择题:本题共12小题,每小题5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.已知集合,集合,则集合=( )
A. B. C. D.
2.已知复数z满足,则复数z在复平面内对应点在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
3.《九章算术》中“开立圆术”曰:“置积尺数,以十六乘之,九而一,所得开立方除之,即立圆径”.“开立圆术”相当于给出了已知球的体积V,求其直径d,公式为.如果球的半径为,根据“开立圆术”的方法求球的体积为( )
A. B. C. D.
4.已知函数,满足,则满足题意的的最小值为( )
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A. B. C.1 D.
5.某几何体的三视图如图所示,设正方形的边长为a,则该三棱锥的表面积为( )
A. B. C. D.
6.某工厂生产了一批颜色和外观都一样的跳舞机器人,从这批跳舞机器人中随机抽取了8个,其中有2个是次品,现从8个跳舞机器人中随机抽取2个分配给测验员,则测验员拿到次品的概率是( )
A. B. C. D.
7.如图所示,在梯形ABCD中,∠B=,,BC=2,点E为AB的中点,若向量在向量上的投影为,则( )
A.-2 B. C.0 D.
8.已知等差数列的前n项和为Sn,且S2=4,S4=16,数列满足,则数列的前9和为( )
A.80 B.20 C.180 D.166
9.2015年12月16日“第三届世界互联网大会”在中国乌镇举办.为了保护与会者的安全,将5个安保小组全部安排到指定三个区域内工作,且这三个区域每个区域至少有一个安保小组,则这样的安排的方法共有( )
A.96种 B.100种 C.124种 D.150种
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10.已知函数,有以下命题:
①的定义域是;
②的值域是R;
③是奇函数;
④的图象与直线的交点中有一个点的横坐标为,
其中推断正确的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
11.已知椭圆的标准方程为,为椭圆的左右焦点,O为原点,P是椭圆在第一象限的点,则的取值范围( )
A. B. C. D.
12.已知正方体的棱长为1,E为棱的中点,F为棱上的点,且满足,点F、B、E、G、H为面MBN过三点B、E、F的截面与正方体在棱上的交点,则下列说法错误的是( )
A.HF//BE
B.
C.∠MBN的余弦值为
D.五边形FBEGH的面积为
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第Ⅱ卷
本卷包括必考题和选考题两部分。第13~21题为必考题,每个试题考生都必须作答。第22~23题为选考题,考生根据要求作答。
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分。
13.为了确定学生的答卷时间,需要确定回答每道题所用的时间,为此进行了5次实验,根据收集到的数据,如表所示:
题数x(道)
2
3
4
5
6
所需要时间y(分钟)
3
6
7
8
11
由最小二乘法求得回归方程,则a的值为_________.
(参考公式:,)
14.若的展开式中常数项为43,则 .
15.执行如图所示的程序框图,若输出S的值为,则判断框中应填入的条件是__________.
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16.已知数列的前n项和为,满足,,则数列的通项公式________.
三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
17.(本小题满分12分)已知锐角三角形ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足,.
(1)求角A、B、C;
(2)若,求三角形ABC的边长b的值及三角形ABC的面积.
18.(本小题满分12分)2017年3月29日,中国自主研制系全球最大水陆两栖飞机AG600将于2017年5月计划首飞.AG600飞机的用途很多,最主要的是森林灭火、水上救援、物资运输、海洋探测.根据灾情监测情报部门监测得知某个时间段全国有10起灾情,其中森林灭火2起,水上救援3起,物资运输5起.现从10起灾情中任意选取3起,
(1)求三种类型灾情中各取到1个的概率;
(2)设X表示取到的森林灭火的数目,求X的分布列与数学期望.
19.(本小题满分12分)如图所示,直棱柱,底面是平行四边形, ,,是边的中点,是边上的动点.
(1)求证:;
(2)当时,
(Ⅰ)求证:平面.
(Ⅱ)求面与底面所成的二面角的余弦值.
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20.(本小题满分12分)设椭圆C:的左顶点为,且椭圆C与直线相切.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过点的动直线与椭圆C交于A,B两点,设O为坐标原点,是否存在常数,使得?请说明理由.
21.(本小题满分12分)设函数,
(1)求证:;
(2)当时,恒成立,求的取值范围.
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.(本小题满分10分)已知极坐标系的极点在直角坐标系的原点处,极轴与x轴非负半轴重合,直线l的极坐标方程为,圆C的参数方程为,
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(1)求直线被圆所截得的弦长;
(2)已知点,过的直线与圆所相交于不同的两点,求.
23.(本小题满分10分)已知点在圆C:上,
(1)求的最小值;
(2)是否存在,,满足?如果存在,请说明理由.
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理科数学(二)答案
第I卷
一、选择题:本题共12小题,每小题5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.【答案】C
【解析】根据题意可得,,解得,满足题意,所以集合=.故选C.
2.【答案】D
【解析】设复数,,则,因为,所以,所以,所以可得,解得,所以,所以复数z在复平面内对应点在第四象限上.故选D.
3.【答案】D
【解析】根据公式得,,解得.故选D.
4.【答案】C
【解析】根据题意可得,
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,因为,所以,或,解得或,又,显然.故选C.
5.【答案】D
【解析】如图所示,
该几何体是正方体的内接正三棱锥,所以三棱锥的棱长为,因此此几何体的表面积.故选D.
6.【答案】D
【解析】根据题意可得.故选D.
7.【答案】A
【解析】以B为原点,BC为x轴,AB为y轴建系如图,
∵,BC=2,∴,,,D的纵坐标为,
∵点E为AB的中点,∴,若向量在向量上的投影为,设向量与向量
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的夹角为,所以,过D作DF⊥BC,垂足为F,在Rt△DFC中,,所以,所以,所以,,所以.
8.【答案】C.
【解析】设等差数列的公差为d,因为,所以,两式相减为常数,所以数列也为等差数列.因为为等差数列,且S2=4,S4=16,所以,,所以等差数列的公差,所以前n项和公式为 ,所以.故选C.
9.【答案】D
【解析】∵三个区域至少有一个安保小组,所以可以把5个安保小组分成三组,一种是按照1、1、3,另一种是1、2、2;当按照1、1、3来分时共有,当按照1、2、2来分时共有,根据分类计数原理知共有,故,选D.
10.【答案】C
【解析】根据题意可以得到函数的定义域为R,值域为R,所以①不正确,②正确;由于,所以,所以,且,故此函数是非奇非偶函数,所以③不正确;当时,,即的图象与直线的交点中有一个点的横坐标为;所以④正确.故选C.
11.【答案】B
【解析】设P,则,,,,
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,则,因为,所以,所以,所以,所以.故选B.
12.【答案】C
【解析】因为面,且面与面MBN的交线为FH,与面MBN的交线为BE,所以HF//BE,A正确;因为,且,所以,所以,所以,在Rt△中,,所以B正确;在Rt△中,E为棱的中点,所以为棱上的中点,所以,在Rt△中, ,所以;因为,在△中,,所以C错误;因为,所以,所以,根据题意可得,,,所以.故选C.
第Ⅱ卷
本卷包括必考题和选考题两部分。第13~21题为必考题,每个试题考生都必须作答。第22~23题为选考题,考生根据要求作答。
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分。
13.【答案】
【解析】由题意可知,,,
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,所以.
14.【答案】21
【解析】根据题意可得的展开式的通项为,当r=0时,的常数项为1,的常数项为3,而,令,解得r=2,所以当r=2时,的常数项为,综上,的展开式中常数项为=43,整理得,解得n=5,或n=-4(舍去),则.
15.【答案】(注:此题类似于等符合题意的答案均可,答案不唯一)
【解析】当时,,当时,,当时,,当时,,当时, ,所以判断框中应填入的条件是.
16.【答案】
【解析】由,解得,
当时,,
解得,
两边同时乘以得,
由,所以,则,
所以数列是一个等比数列,
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所以,,,……,,
将上述式子相加,可得,
而,所以.
三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
17.(本小题满分12分)
【答案】(1),,;(2),.
【解析】(1)因为A,B均为锐角,,
∴,
∴,
∴
∵B为锐角,∴,
∴,则A的大小为,·································3分
在△ABC中,,
∴,
∴,
∴,
∴,∴,·········································6分
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∴.··········································7分
(2)根据正弦定理,
得,····················9分
∴.··············12分
18.(本小题满分12分)
【答案】(1);(2).
【解析】(1)令A表示事件“三种类型灾情中各取到1个”,
则由古典概型的概率公式有;·······················6分
(2)随机变量X的取值为:0,1,2,则··································7分
,·································8分
,································9分
,
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·······························10分
X
0
1
2
P
.·······························12分
19.(本小题满分12分)
【答案】(1)见解析;(2)(Ⅰ)见解析,(Ⅱ).
【解析】(1)因为底面是平行四边形,所以,E是的中点,所以⊥.在直棱柱,因为⊥底面,⊂底面,所以⊥,因为∩=,所以⊥平面B1BCC1,又BF⊂平面B1BCC1,所以⊥BF.···························4分
(2)(Ⅰ)由(1)知⊥BF,
在矩形中,因为=1,,
∴.
∴,,
∴,∴,
又∵,
∴平面.··························8分
(Ⅱ)以为原点,分别以,和所在直线为x轴,y轴,z轴,如图建系:
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则,,,所以,,,
设面的法向量为,
则,解得,令,所以,
所以,
由已知可知底面,所以是底面的一个法向量,
设面与底面所成的二面角为,则
.
所以面与底面所成的二面角的余弦值为. ···········12分
20.(本小题满分12分)
【答案】(1),(2)存在,.
【解析】(1)根据题意可知,所以,······················1分
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由椭圆C与直线相切,联立得,
消去可得:,·························3分
,即,
解得:或3,
所以椭圆的标准方程为.···································5分
(2)当过点的直线的斜率存在时,设直线的方程为,设两点的坐标分别为,,
联立得,化简,
所以,··········································7分
所以
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,
所以当时,;·························10分
当过点的直线的斜率不存在时,直线即与轴重合,此时,所以,
所以当时,;
综上所述,当时,.···················12分
21.(本小题满分12分)
【答案】(1)见解析,(2).
【解析】(1)要证明,即,又因为,
也就是要证明,即,
下面证明恒成立,····································1分
令,
,令,得,·························3分
可知:在上递增,在上递减,
所以,
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即证.···························································5分
(2)当时,恒成立,
,即,
令,,
,
令,所以,··············6分
①当时,
恒成立,所以在上递增,
,
所以在上递增,
所以,
所以不符合题意. ·········································8分
②当时,,
当时,,递增,
,
从而在上递增,
所以,
所以不
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符合题意.·····································10分
③当时,,
恒成立,所以在上递减,
,
所以在上递减,
所以,
所以符合题意.
综上所述:的取值范围是.······························12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.(本小题满分10分)
【答案】(1);(2).
【解析】(1)将圆C的参数方程化为直角坐标系方程:,化为标准方程是,直线:.
由,所以圆心,半径;
所以圆心C到直线:的距离是;
直线被圆C所截得的弦长为.5分
(2)设直线的参数方程为,将其带入圆的方程,
可得:,
化简得:,
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所以,,
所以.····································10分
23.(本小题满分10分)
【答案】(1)2;(2)存在.
【解析】(1),
当且仅当时,等号成立.
所以的最小值为2.································5分
(2)存在.
因为,所以,
所以,
又,所以.
从而有,
因此存在,,满足.····················10分
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