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.( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
复数.
故选:D
2.已知集合,,若,则实数的取值集合是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
由,,所以,因为,,
所以,
故选D.
3.函数的部分图象大致为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
,定义域为,
,故函数为奇函数,图像关于原点对称,排除两个选项.,排除D选项,故选A.
4.已知向量与向量的模均为2,若,则它们的夹角是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
∵,
∴,∴,
故选A.
5.已知点为双曲线上一点,则它的离心率为()
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
将的坐标代入双曲线方程得,解得,故,所以离心率为,故选B.
6.在中,角的对边分别为,已知,且,则的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
由正弦定理得,由于,故上式化简得,由于是三角形内角,故.由余弦定理得,故,所以三角形的面积为.故选B.
7.《九章算术》是中国古代第一部数学专著,全书总结了战国、秦、汉时期的数学成就.“更相减损术”便出自其中,原文记载如下:“可半者半之,不可半者,副置分母、子之数,以少减多,更相减损,求其等也.”其核心思想编译成如示框图,若输入的,分别为45,63,则输出的为( )
A.2 B.3 C.5 D.9
【答案】D
【解析】
通过阅读可以知道,这是利用更相减损术求45,63的最大公约数,63,45的最大公约数是9.也可以按照循环结构来求解,如下表:
循环次数
a
b
初始
45
63
第一次
45
18
第二次
27
18
第三次
9
18
第四次
9
9
第五次
输出a=9
因此本题选D.
8.中国古代的五经是指:《诗经》、《尚书》、《礼记》、《周易》、《春秋》,甲、乙、丙、丁、戊名同学分别选取了其中一本不同的书作为课外兴趣研读,若甲乙都没有选《诗经》,乙也没选《春秋》,则名同学所有可能的选择有( )
A.种 B.种 C.种 D.种
【答案】D
【解析】
(1)若甲选《春秋》,则有种情况;
(2)若甲不选《春秋》,则有种情况;
所以名同学所有可能的选择有种情况.
故选D
9.已知函数的图象向左平移个单位长度,横坐标伸长为原来的2倍得函数的图象,则下列区间为的单调递增区间的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
函数,向左平移个单位长度,
可得
再把所得图象上每个点横坐标伸长为原来的2倍得函数的图象,
,
令2kπ≤2kπ,k∈Z,
当k=0时,函数y=g(x)的一个单调递增区间为:[,].
故选:A.
10.已知高为3的正三棱柱的每个顶点都在球的表面上,若球的表面积为,则异面直线与所成角的余弦值为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
设三棱柱的底面边长为a,则此三棱柱的外接球的半径,
又由已知有,
所以,
联立得:,
分别取BC、、的中点E、F、G,
连接GF、EF、EG,
因为,,
则或其补角为异面直线与所成角,
又易得:,,
在中,由余弦定理得:
,又为锐角
即异面直线与所成角的余弦值为,
故选:B.
11.若函数,函数有两个零点,则k的值是( )
A.0或 B.0或 C.0或1 D.
【答案】C
【解析】
由得,当时,,
则当时,,
,
,,则,此时为减函数,且,
当时,,
作出函数的图象如图,要使与有两个不同的交点,则或1,
故选:C.
12.已知直线l:x-y+3=0和点A(0,1),抛物线y=x2上一动点P到直线l和点A的距离之和的最小值是( )
A.2 B. C. D.
【答案】A
【解析】
如图所示,过点P作PB⊥l,垂足为点B,
过点P作PC垂直于抛物线的准线m:x=-1,垂足为点C,
易知抛物线的焦点为点A(0,1),
则点P到A的距离等于点P到抛物线的准线m:x=-1的距离,及|PA|=|PC|,
则|PA|+|PB|=|PC|+|PB|,
将直线l的方程与抛物线的方程联立,消去y得,x2-4x-12=0,解得 或,
则直线l交抛物线于点M(-2,1)和点N(6,9).
问题为求|PB|+|PC|的最小值,当点P位于点M时,
|PB|+|PC|取得最小值,且最小值为点M到直线m的距离为2.
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.若曲线在处切线的斜率为2,则实数的值为____.
【答案】
【解析】
由题意,函数的导数为,
当时,,令,解得.
故答案为.
14.若满足约束条件,则的最大值是_____.
【答案】5
【解析】
作出约束条件表示的可行域如图,
化目标函数z=x+2y为,
联立 ,解得A(1,2),
由图可知,当直线z=x+2y过点(1,2)时,z取得最大值5.
故答案为:5.
15.在平面直角坐标系中,角的顶点为坐标原点,始边与轴的非负半轴重合,终边交单位圆于点,且,则的值是______.
【答案】
【解析】
∵在平面直角坐标系xOy中,角α的顶点为坐标原点,始边与x轴的非负半轴重合,终边交单位圆O于点P(a,b),
∴由任意角的三角函数的定义得,sinα=b,cosα=a.
∵,可得:sinα+cosα,
∴两边平方可得:sin2α+cos2α+2sinαcosα,可得:1+2sinαcosα,解得:2sinαcosα,
∴sin2α=﹣2sinαcosα.
故答案为:.
16.已知圆锥的顶点为,底面圆周上的两点、满足为等边三角形,且面积为,又知圆锥轴截面的面积为8,则圆锥的表面积为_____________.
【答案】
【解析】
因为等边面积为,所以,
因为轴截面的面积为8,所以,
从而圆锥的表面积为
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.已知等比数列的各项均为正数,且,,数列的前项和为.
(Ⅰ)求;
(Ⅱ)求数列的前项和.
【答案】(Ⅰ);(Ⅱ).
【解析】
(Ⅰ)设等比数列的公比
即,
解得:或 ,
又的各项为正,,故
(Ⅱ)设,数列前n项和为.
由解得.
.,
.
18.一个经销鲜花产品的微店,为保障售出的百合花品质,每天从云南鲜花基地空运固定数量的百合花,如有剩余则免费分赠给第二天购花顾客,如果不足,则从本地鲜花供应商处进货.今年四月前10天,微店百合花的售价为每支2元,云南空运来的百合花每支进价1.6元,本地供应商处百合花每支进价1.8元,微店这10天的订单中百合花的需求量(单位:支)依次为:251,255,231,243,263,241,265,255,244,252.
(Ⅰ)求今年四月前10天订单中百合花需求量的平均数和众数,并完成频率分布直方图;
(Ⅱ)预计四月的后20天,订单中百合花需求量的频率分布与四月前10天相同,百合花进货价格与售价均不变,请根据(Ⅰ)中频率分布直方图判断(同一组中的需求量数据用该组区间的中点值作代表,位于各区间的频率代替位于该区间的概率),微店每天从云南固定空运250支,还是255支百合花,四月后20天百合花销售总利润会更大?
【答案】(Ⅰ)见解析(Ⅱ)四月后20天总利润更大
【解析】
(Ⅰ)四月前10天订单中百合需求量众数为255,
平均数
频率分布直方图补充如下:
(Ⅱ)设订单中百合花需求量为(支),由(Ⅰ)中频率分布直方图,
可能取值为235,245,255,265,相应频率分别为0.1,0.3,0.4,0.2,
∴20天中相应的天数为2天,6天,8天,4天.
①若空运250支
,当日利润为,
,当日利润为,
,当日利润为,
,当日利润为,
20天总利润为元.
②若空运255支
,当日利润为,
,当日利润为,
,当日利润为,
,当日利润为,
20天总利润为元.
∵,∴每天空运250支百合花四月后20天总利润更大.
19.已知点在椭圆上,,是长轴的两个端点,且.
(Ⅰ)求椭圆的标准方程;
(Ⅱ)已知点,过点的直线与椭圆的另一个交点为,若点总在以为直径的圆内,求直线的斜率的取值范围.
【答案】(Ⅰ);(Ⅱ).
【解析】
(Ⅰ)由已知可得,解得,
又点在椭圆上,即,解得,
所以椭圆的标准方程为;
(Ⅱ)设,当直线垂直于轴时,点在以为直径的圆上,不合题意,
因此设直线的方程为,
代入椭圆方程消去得,
则有,即,,
且判别式,即,又点总在以为直径的圆内,
所以必有,即有,
将,代入得,解得,
所以满足条件的直线的斜率的取值范围是.
20.如图,三棱柱中,,,,且平面⊥平面.
(1)求三棱柱的体积.
(2)点在棱上,且与平面所成角的余弦值为(),求的长.
【答案】(1)1;(2)
【解析】
(1)如图,在平面内过作与交于点,
因为平面平面,且平面平面,平面,
所以平面,所以为与平面所成角,
由公式,解得,
所以,,
又的面积为,所以三棱柱的体积为.
(2)由(1)得在中,为中点,连接,
由余弦定理得,解得,
所以,(或者利用余弦定理求)
以为坐标原点,以分别为轴, 轴, 轴,建立空间直角坐标系,
则,
所以
设,设平面的法向量为,
则,即,不妨令,则,即.
,
又因为与平面所成角的余弦值为,
所以,
解得或,
又因为,所以.
21.已知函数.
(Ⅰ)讨论函数的单调性;
(Ⅱ)设,若对任意的,恒成立,求的取值范围.
【答案】(Ⅰ) (1)若,在上单调递增;(2)若,在上单调递增;在上单调递减; (Ⅱ).
【解析】
(Ⅰ) ,
(1)若,则,函数在上单调递增;
(2)若,由得;由得
函数在上单调递增;在上单调递减.
(Ⅱ)由题设,对任意的恒成立
即对任意的恒成立
即对任意的恒成立 ,
由(Ⅰ)可知,
若,则,不满足恒成立,
若,由(Ⅰ)可知,函数在上单调递增;在上单调递减.
,又恒成立
,即,
设,则
函数在上单调递增,且,
,解得
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,直线的参数方程为(为参数,),以原点为极点,
轴的正半轴为极轴,建立极坐标系.曲线的极坐标方程为:.
(1)求曲线的直角坐标方程;
(2)设直线与曲线相交于,两点,当到直线的距离最大时,求.
【答案】(1);(2)16.
【解析】
(1)曲线:,
即:.
∴曲线的标准方程为:.
(2)设,当到直线的距离最大时,,故.
∴的参数方程为(为参数),
将直线的参数方程代入得:.
∴,
∴.
23.已知函数的最小值为.
(1)求;
(2)若正实数,,满足,求证:.
【答案】(1);(2)详见解析.
【解析】
(1),
由于函数y=,是减函数,y=,是减函数,y=,是增函数,
故当时,取得最小值.
(2)
.