2020学年山西省晋城市新高考高二数学下学期期末质量跟踪监视试题
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同步练习 一、选择题:本题共12小题,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.若展开式中各项系数之和为32,则展开式中含项的系数为( )
A .-5
B .5
C .-405
D .405
2.已知随机变量X ~N(2,1),则P(01)X <<=
参考数据:若X ~N(,),P()0.6826X μσμσμσ-<<+=,
P(22)0.9544,X μσμσ-<<+=P(33)0.9974X μαμα-<<+=
A .0.0148
B .0.1359
C .0.1574
D .0.3148.
3.下列5个命题中:①平行于同一直线的两条不同的直线平行;②平行于同一平面的两条不同的直线平行;③若直线l 与平面α没有公共点,则//l α;④用一个平面截一组平行平面,所得的交线相互平行;⑤若//l α,则过l 的任意平面与α的交线都平行于l .其中真命题的个数是( )
A .2
B .3
C .4
D .5
4.设随机变量ξ~N (μ,σ2),函数f (x )=x 2+4x+ξ没有零点的概率是0.5,则μ等于( )
A .1
B .4
C .2
D .不能确定
5.幂函数y=kx a 过点(4,2),则k –a 的值为
A .–1
B .
12 C .1 D .32 6.复数z 满足()11z i i -=+,则复数z 在复平面内的对应点位于( )
A .第一象限
B .第二象限
C .第三象限
D .第四象限
7.某城市为了解游客人数的变化规律,提高旅游服务质量,收集并整理了2014年1月至2016年12月期间月接待游客量(单位:万人)的数据,绘制了如图所示的折线图.根据该折线图,下列结论错误的是( )
A .月接待游客量逐月增加
B .年接待游客量逐年增加
C .各年的月接待游客量高峰期大致在7,8月
D .各年1月至6月的月接待游客量相对于7月至12月,波动性更小,变化比较平稳
8.2019年4月,北京世界园艺博览会开幕,为了保障园艺博览会安全顺利地进行,某部门将5个安保小
组全部安排到指定的三个不同区域内值勤,则每个区域至少有一个安保小组的排法有( ) A .150种 B .240种 C .300种 D .360种
9.一个三位数的百位,十位,个位上的数字依次是,,a b c ,当且仅当a b c b >>且时称为“凹数”,若{},,1234a b c ∈,,,,从这些三位数中任取一个,则它为“凹数”的概率是
A .13
B .532
C .732
D .712
10.下列四个推理中,属于类比推理的是( )
A .因为铜、铁、铝、金、银等金属能导电,所以一切金属都能导电
B .一切奇数都不能被2整除,()5021+是奇数,所以()5021+不能被2 整除
C .在数列{}n a 中,111,1n n n a a a a +==+,可以计算出234111,,234a a a ===,所以推出1n a n
= D .若双曲线的焦距是实轴长的2倍,则此双曲线的离心率为2,类似的,若椭圆的焦距是长轴长的一半,则此椭圆的离心率为12
11.在棱长为1的正方体1111ABCD A B C D -中,如果M 、N 分别为1A B 和1BB 的中点,那么直线AM 与CN 所成角的大小为( )
A .3arccos 2
B .10arccos
10 C .3arccos 5 D .2arccos 5 12.若复数z 满足()211z i i -=+,其中i 为虚数单位,则z 在复平面内所对应的点位于( )
A .第一象限
B .第二象限
C .第三象限
D .第四象限
二、填空题:本题共4小题
13.已知函数若函数有三个零点,则实数的取值范围是_______.
14.某校高二成立3个社团,有4名同学,每人只选一个社团,恰有1个社团没有同学选,共有种不同参加方案(用数字作答).
15.在如图的数表中,仅列出了前6行,照此排列规律还可以继续排列下去,则数表中第n (3n ≥)行左起第3个数为_______。
16.如图,已知正方体1111ABCD A B C D -,12AA =,E 为棱1CC 的中点,则AE 与平面11B BCC 所成角为_____________.(结果用反三角表示)
三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
17.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>经过点612⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭
离心率为33. (1)求椭圆C 的方程;
(2)过点(2,0)M 的直线l 交椭圆于,A B 两点,F 为椭圆C 的左焦点,若·1FA FB =-,求直线l 的方程. 18.已知圆心为C 的圆,满足下列条件:圆心C 位于x 轴正半轴上,与直线3470x y -+=相切,且被y 轴截得的弦长为23C 的面积小于13.
(1)求圆C 的标准方程:
(2)设过点(0,3)M 的直线l 与圆C 交于不同的两点A ,B ,以OA ,OB 为邻边作平行四边形OADB .是否存在这样的直线l ,使得直线OD 与MC 恰好平行?如果存在,求出l 的方程:如果不存在,请说明理由.
19.(6分)已知函数2()2ln 5f x x x x =+-.
(1)求(1)f ';
(2)求()f x 的极值点.
20.(6分)如图,在棱长为2的正方体1111ABCD A B C D -中,点E 是棱1D D 的中点,点F 在棱1B B 上,且满足12B F FB =.
(Ⅰ)求证:111A C D D ⊥;
(Ⅱ)求平面AEF 与平面11AA D D 所成锐二面角的余弦值.
21.(6分)已知函数
. (1)当a=2,求函数
的极值; (2)若函数有两个零点,求实数a 的取值范围.
22.(8分)在平面直角坐标系xOy 中,曲线1C 的参数方程为2cos 2sin x y αα
=+⎧⎨=+⎩(α为参数),直线2C 的方程为3y x =以坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系.
(1)求曲线1C 和曲线2C 的极坐标方程;
(2)若直线2C 与曲线1C 交于A ,B 两点,求11OA OB
+.
参考答案
一、选择题:本题共12小题,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.C
【解析】由题设可得,则通项公式,令
,故
,应选答案C 。
2.B
【解析】
【分析】
根据正态分布函数的对称性去分析计算相应概率.
【详解】
因为()~2,1X N 即2,1μσ==,所以()()130.6826P X P X μσμσ-<<+=<<=,
()(22)040.9544P X P X μσμσ-<<+=<<=,
又()()112130.34132P X P X <<=<<=,()()102040.47722
P X P X <<=<<=, 且()()()0102120.1359P X P X P X <<=<<-<<=,
故选:B.
【点睛】
本题考查正态分布的概率计算,难度较易.正态分布的概率计算一般都要用到正态分布函数的对称性,根据对称性,可将不易求解的概率转化为易求解的概率.
3.C
【解析】
【分析】
根据平行公理判定①的真假;根据线线位置关系,判定②的真假;根据线面平行的概念,判定③的真假;根据面面平行的性质,判断④的真假;根据线面平行的性质,判断⑤的真假.
【详解】
对于①,根据平行公理,平行于同一直线的两条不同的直线平行,①正确;
对于②,平行于同一平面的两条不同的直线,可能平行、异面或相交;②错误;
对于③,根据线面平行的概念,若直线l 与平面α没有公共点,所以//l α,③正确;
对于④,根据面面平行的性质,用一个平面截一组平行平面,所得的交线相互平行,④正确;
对于⑤,根据线面平行的性质,若//l α,则过l 的任意平面与α的交线都平行于l ,⑤正确.
故选:C
【点睛】
本题主要考查线面关系、面面关系相关命题的判定,熟记平面的性质,平行公理,线面位置关系,面面位置关系即可,属于常考题型.
4.B
【解析】
试题分析:由题中条件:“函数f (x )=x 2+4x+ξ没有零点”可得ξ>4,结合正态分布的图象的对称性可得μ值.
解:函数f (x )=x 2+4x+ξ没有零点,
即二次方程x 2+4x+ξ=0无实根得ξ>4,
∵函数f (x )=x 2+4x+ξ没有零点的概率是0.5,
∴P (ξ>4)=0.5,
由正态曲线的对称性知μ=4,
故选B .
考点:正态分布曲线的特点及曲线所表示的意义.
5.B
【解析】
【分析】
先根据幂函数的定义得到k=1,再根据幂函数y=kx a 过点(4,2)求出a 的值,即得k –a 的值.
【详解】
∵幂函数y=kx a 过点(4,2),∴2=k×4a ,且k=1,解得k=1,a=
12,∴k –a=1–1122=.故选B . 【点睛】
本题主要考查幂函数的概念和解析式的求法,考查幂函数的图像和性质,意在考查学生对这些知识的掌握水平和分析推理能力.
6.A
【解析】
【分析】
把已知等式变形,利用复数代数形式的乘除运算化简得答案.
【详解】
解:由()11z i i -=+,得)()()111i z i i +===-+.
∴复数z 在复平面内的对应点的坐标为22⎛ ⎝⎭
,位于第一象限.
故选A .
【点睛】
本题考查复数代数形式的乘除运算,考查复数的代数表示法及其几何意义,是基础题.
7.A
【解析】
【分析】
观察折线图可知月接待游客量每年7,8月份明显高于12月份,且折线图呈现增长趋势,高峰都出现在7、8月份,1月至6月的月接待游客量相对于7月至12月波动性更小.
【详解】
对于选项A ,由图易知月接待游客量每年7,8月份明显高于12月份,故A 错;
对于选项B ,观察折线图的变化趋势可知年接待游客量逐年增加,故B 正确;
对于选项C ,D ,由图可知显然正确.故选A.
【点睛】
本题考查折线图,考查考生的识图能力,属于基础题.
8.A
【解析】
【分析】
根据题意,需要将5个安保小组分成三组,分析可得有2种分组方法:按照1、1、3分组或按照1、2、2分组,求出每一种情况的分组方法数目,由加法计数原理计算可得答案.
【详解】
根据题意,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,有两种分法:
按照1、1、3分组或按照1、2、2分组;
若按照1、1、3分组,共有
113
3
543
3
2
2
60
C C C
A
A
⨯=种分组方法;
若按照1、2、2分组,共有
122
3
542
3
2
2
90
C C C
A
A
⨯=种分组方法,
根据分类计数原理知共有60+90=150种分组方法.
故选:A.
【点睛】
本题考查排列、组合及简单计数问题,本题属于分组再分配问题,根据题意分析可分组方法进行分组再分配,按照分类计数原理相加即可,属于简单题.
9.C
【解析】
【分析】
先分类讨论求出所有的三位数,再求其中的凹数的个数,最后利用古典概型的概率公式求解.
【详解】
先求所有的三位数,个位有4种排法,十位有4种排法,百位有4种排法,所以共有44464
⨯⨯=个三位数.
再求其中的凹数,第一类:凹数中有三个不同的数,把最小的放在中间,共有3
428
C⨯=种,第二类,凹
数中有两个不同的数,将小的放在中间即可,共有2
416
C⨯=种方法,所以共有凹数8+6=14个,
由古典概型的概率公式得P=147 6432
=.
故答案为:C 【点睛】
本题主要考查排列组合的运用,考查古典概型的概率,意在考查学生对这些知识的掌握水平和分析推理能力.
10.D
【解析】
由推理的定义可得A,C 为归纳推理,B 为演绎推理,D 为类比推理.
本题选择D 选项.
点睛:一是合情推理包括归纳推理和类比推理,所得到的结论都不一定正确,其结论的正确性是需要证明的.
二是在进行类比推理时,要尽量从本质上去类比,不要被表面现象所迷惑;否则只抓住一点表面现象甚至假象就去类比,就会犯机械类比的错误.
11.B 【解析】
【分析】
作出图形,取CD 的中点E ,连接ME 、AE ,证明四边形CNME 为平行四边形,计算出AME ∆的三边边长,然后利用余弦定理计算出cos AME ∠,即可得出异面直线AM 与CN 所成角的大小.
【详解】
如下图所示:
取CD 的中点E ,连接ME 、AE ,
M 、N 分别为1BB 、1A B 的中点,则11//MN A B ,且111122MN A B =
=, 在正方体1111ABCD A B C D -中,11//A B CD ,E 为CD 的中点,
11//CE A B ∴且111122CE A B ==,则//MN CE , 所以,四边形CNME 为平行四边形,//CN ME ∴,
则异面直线AM 与CN 所成的角为AEM ∠或其补角.
在AME ∆中,11222
AM A B ==225ME CN BC BN ==+=,
2252
AE AD DE =+=. 由余弦定理得22210cos 2AM ME AE AME AM ME +-∠==⋅. 因此,异面直线AM 与CN 所成角的大小为10arccos
. 故选B.
【点睛】
本题考查异面直线所成角的计算,一般利用定义法或空间向量法计算,考查计算能力,属于中等题. 12.B
【解析】
分析:把已知等式变形,利用复数代数形式的乘除运算化简,求出z 的坐标即可得到结论.
详解:()211z i i -=+, ()()()221i i 1i
1i 2i 2i 1i z +++∴===---1i 11i 222
-+==-+, z ∴在复平面内所对应的点坐标为11,22⎛⎫- ⎪⎝⎭
,位于第二象限,故选B. 点睛:复数是高考中的必考知识,主要考查复数的概念及复数的运算.要注意对实部、虚部的理解,掌握纯虚数、共轭复数这些重要概念,复数的运算主要考查除法运算,通过分母实数化转化为复数的乘法,运算时特别要注意多项式相乘后的化简,防止简单问题出错,造成不必要的失分.
二、填空题:本题共4小题
13.
【解析】
【分析】
函数有三个零点方程有3个根方程有3个根函数与函数
图象有3个交点,利用导数作出函数 的图象,求出实数的取值范围.
【详解】
函数有三个零点函数与函数图象有3个交点,
(1)当时,,
函数在单调递增,单调递减,
(2)当时,,
函数的图象如下图所示:
.
【点睛】
本题考查利用函数的零点,求参数的取值范围,考查利用数形结合思想、函数与方程思想解决问题的能力.
14.42
【解析】
试题分析:若恰有1个社团没人选,则问题转化为4人选2个社团,且每人只选择一个社团,可转化为分
组与分配问题,即
22
2212
42
3242
2
2
42
C C
C A C A
A
⎛⎫
⋅⋅+⋅=
⎪
⎝⎭。
考点:排列组合的综合应用。
15.
26
2
n n
-+
【解析】【分析】
根据题意先确定每行最后一个数,再求结果 【详解】
依排列规律得,数表中第1n -行最后一个数为(1)
123(1)2
n n n -+++
+-=
第()3n n ≥行左起第3个数为2(1)6
322
n n n n --++=
. 【点睛】
本题考查归纳推理,考查基本分析求解能力,属基础题. 16.25
arctan 【解析】 【分析】
作出辅助线,由题意首先找到AE 与平面11B BCC 所成角,然后结合几何关系求解线面角的大小即可. 【详解】
如图所示,连结BE,
由题意可知:415BE =+=
∵AB ⊥平面B 1BCC 1,∴∠AEB 是AE 与平面B 1BCC 1所成的角,
25
tan 55
AB AEB BE ∠=
==
, 25
AEB ∴∠=. 故答案为:25
. 【点睛】
本题主要考查线面角的计算,空间几何体中的线面关系等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力. 三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
17.(Ⅰ)22132
x y +=;
(Ⅱ)420x y --=或420x y +-=. 【解析】 【分析】
(Ⅰ)由题中已知条件可得a =
,b =
,代入椭圆C 的方程,将点的坐标代入椭圆方程可求出c
的值,进而得出a 、b 的值,于是可得到椭圆C 的方程;
(Ⅱ)设直线l 的方程为2x my =+,设点()()1122,,A x y B x y 、,将直线l 的方程代入椭圆C 的方程,列出韦达定理,由等式1FA FB ⋅=-结合韦达定理可求出m 的值,即可求出直线l 的方程. 【详解】
(Ⅰ)设椭圆C 的焦距为()20c c >
,则
c a =
,a b ∴===,
所以,椭圆C 的方程为22
22132x y c c +=,
将点⎫⎪⎪⎝
⎭的坐标代入椭圆C
的方程得2
2
21132c c
⎝⎭+=, 解得1c =
,则b a =
===,
因此,椭圆C 的方程为22
132
x y +=;
(Ⅱ)设直线l 的方程为2x my =+,设点()()1122,,A x y B x y 、, 将直线l 的方程代入椭圆的方程,并化简得(
)
2
2
23820m y my +++=,
()()
22264422324210m m m ∆=-⨯⨯+=->
,解得2m <-
或2
m >.
由韦达定理可得122282
,122323
m y y y y m m +=-
=++,
()()11111,3,FA x y my y =+=+,同理可得()223,FB my y =+,
所以,()()()
()2
1212121233139FA FB my my y y m y y m y y ⋅=+++=++++
(
)22
22
21249123
23
m m m m +=
-
+=-++, 解得4m =±,合乎题意!
因此,直线l 的方程为420x y --=或420x y +-=.
【点睛】
本题考查直线与椭圆的综合,考查韦达定理的应用,考查计算能力与推理能力,属于中等题. 18. (1) 22(1)4x y -+=. (2) 不存在这样的直线l . 【解析】 【分析】 【详解】
试题分析:(I )用待定系数法即可求得圆C 的标准方程;(Ⅱ)首先考虑斜率不存在的情况.当斜率存在时,设直线l :y=kx+3,A(x 1,y 1),B(x 2,y 2).l 与圆C 相交于不同的两点,那么Δ>0.由题设及韦达定理可得k 与x 1、x 2之间关系式,进而求出k 的值.若k 的值满足Δ>0,则存在;若k 的值不满足Δ>0,则不存在. 试题解析:(I )设圆C :(x-a)2+y 2=R 2(a>0),由题意知
R R ==,
,
解得a=1或a=
13
8
, 又∵S=πR 2<13, ∴a=1,
∴圆C 的标准方程为:(x-1)2+y 2=1.
(Ⅱ)当斜率不存在时,直线l 为:x=0不满足题意. 当斜率存在时,设直线l :y=kx+3,A(x 1,y 1),B(x 2,y 2), 又∵l 与圆C 相交于不同的两点,
联立22
3{(1)4y kx x y =+-+=,,
消去y 得:(1+k 2)x 2+(6k-2)x+6=0, ∴Δ=(6k -2)2-21(1+k 2)=3k 2-6k-5>0,
解得1k <
1k >+. x 1+x 2=2621k k --
+,y 1+ y 2=k(x 1+x 2
)+6=2261k k ++, 121211
()()22
OD OA OB x x y y =+=++,,(13)MC =-,,
假设OD ∥MC ,则12123()x x y y -+=+, ∴22
6226
311k k k k -+⨯
=++,
解得3(1(1)433
k =
∉-∞-⋃++∞,,假设不成立. ∴不存在这样的直线l .
考点:1、圆的方程;2、直线与圆的位置关系. 19.(1)(1)1f '=-;(2)极大值点为1
2
x =,极小值点为2x =. 【解析】 【分析】
(1)求出()'f x ,将1x =代入即可.
(2)先在定义域内求出()'0f x =的x 值,再讨论满足()0f x '=的点附近的导数的符号的变化情况,来确定极值; 【详解】
解:(1)因为()22252
25(0)x x f x x x x x
-+=+=>'-,所以()11f '=-.
(2)()f x '的零点为2x =或
12
, 当1,22x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0f x '<,所以()f x 在1,22⎛⎫
⎪⎝⎭
上单调递减; 当()10,
2,2x ∞⎛
⎫∈⋃+ ⎪⎝⎭时,()0f x '>,()f x 在10,2⎛⎫
⎪⎝⎭
,()2,∞+上单调递增,
所以()f x 的极大值点为1
2
x =,极小值点为2x =. 【点睛】
本题主要考查了导数计算,利用导数研究函数的极值,以及函数的零点等有关基础知识,考查运算求解能力、推理论证能力,考查数形结合思想、化归与转化思想,属于中档题. 20.(Ⅰ)详见解析;(Ⅱ)2
7
.
【解析】 【分析】
(Ⅰ)由正方体的性质得出1DD ⊥平面1111D C B A ,再由直线与平面垂直的性质可证明出
111AC DD ⊥;
(Ⅱ)以D 为原点,DA ,DC ,1DD 分别为x ,y ,z 轴建立空间直角坐标系,计算出平面AEF 和平面11AA D D 的法向量,利用向量法求出这两个平面所成锐二面角的余弦值. 【详解】
(Ⅰ)在正方体1111ABCD A B C D -中,1D D ⊥平面1111D C B A ,11A C ⊂平面1111D C B A , ∴111A C D D ⊥;
(Ⅱ)如图,以D 为原点,DA ,
DC ,1DD 分别为x ,y ,z 轴建立空间直角坐标系, 则()2,0,0A ,()0,0,1E ,22,2,
3F ⎛⎫
⎪⎝⎭
,()2,2,0B , ∴()2,0,1AE =-,20,2,3AF ⎛
⎫= ⎪⎝
⎭,()0,2,0AB =,
设(),,n x y z =为平面AEF 的一个法向量,
则00n AE n AF ⎧⋅=⎨⋅=⎩,即20
2
203x z y z -+=⎧⎪⎨+=⎪⎩
,令6z =,可得()3,2,6n =-, ∵AB ⊥平面11AA D D ,∴()0,2,0AB =为平面11AA D D 的一个法向量, ∴2
cos ,729436
AB n AB n AB n
⋅=
=
=-++,
∴平面AEF 与平面11AA D D 所成锐二面角的余弦值为2
7
.
【点睛】
本题考查直线与直线垂直的证明,考查利用空间向量法计算二面角,解题的关键就是计算出两个平面的法向量,利用空间向量法来进行计算,考查计算能力与逻辑推理能力,属于中等题. 21.(1)见解析;(2)
【解析】 【分析】
(1)代入a 的值,求出函数的单调区间,从而求出函数的极值即可;
(2)求出函数的导数,通过讨论a 的范围,求出函数的单调区间,结合函数的零点个数确定a 的范围即可. 【详解】 (1)当a=2时,
,令
,解得x=1.
列表:
x 1
—0 +
极小值
所以,当x=1时,有极小值,没有极大值
(2)①因为. 所以,. 当时,,
所以在上单调递增,只有一个零点,不合题意,
当时,由得,由得,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以在处取得极小值,即为最小值.
1°当时,在上单调递减,在上单调递增,只有一个零点,不合题意;
2°当时,,故,最多有两个零点. 注意到,令,
取,使得,下面先证明;
设,令,解得.
列表
x
—0 +
极小值
所以,当,有极小值.
所以,故,即.
因此,根据零点存在性定理知,在上必存在一个零点,
又x=1也是的一个零点,则
有两个相异的零点,符合题意
3°当
时,
,故
,
最多有两个零点.
注意到,取,
则
,
因此,根据零点存在性定理知,在
上
必存在一个零点,
又x=1也是的一个零点,则有两个相异的零点,符合题意.
综上所述,实数a 的取值范围是.
【点睛】
本题考查了函数的单调性,最值及零点问题,考查导数的应用以及分类讨论思想,转化思想,是一道综合题.
22.(1)1C 的极坐标方程为2
4470cos sin ρρθρθ+--=,直线2C 极坐标方程为()3
θρπ
=
∈R ;(2)232
7
. 【解析】 【分析】
(1)利用三种方程的转化方法,即可得解; (2)将3
π
θ=代入2
4470cos sin ρρθρθ+--=中得2(232)70ρρ-+=,结合韦达定理即可得解.
【详解】
(1)由曲线1C 的参数方程为2cos 2sin x y α
α
=+⎧⎨
=+⎩(α为参数),得曲线1C 的普通方程为
22(2)(2)1x y -+-=,
则1C 的极坐标方程为2
4470cos sin ρρθρθ+--=, 由于直线2C 过原点,且倾斜角为
3π
,故其极坐标方程为()3
θρπ=∈R . (2)由24470
3cos sin ρρθρθπ
θ⎧--+=⎪
⎨=
⎪⎩
得22)70ρρ-+=, 设A ,B 对应的极径分别为12ρρ,
,则122ρρ+=,127ρρ=,
∴
121211OA OB OA OB OA OB ρρρρ+++===⋅. 【点睛】
本题考查三种方程的互化,考查极坐标方程的应用,属于常考题.
同步测试
一、选择题:本题共12小题,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.已知点()0,4M ,点P 在抛物线2
8x y =上运动,点Q 在圆()
2
2
21x y +-=上运动,则
2
PM PQ
的最小值为( ) A .2
B .83
C .4
D .
163
2.欧拉公式cos sin ix e x i x =+(i 为虚数单位)是由瑞士著名数学家欧拉发现的,它将指数函数的定义域扩大到复数,建立了三角函数和指数函数的关系,它在复变函数论里非常重要,被誉为“数学中的天桥”.根据欧拉公式可知,23i
e π
表示的复数位于复平面中的( )
A .第一象限
B .第二象限
C .第三象限
D .第四象限
3.
(
)
3
23012331x a a x a x a x -=+++,则()()2
2
0213a a a a +-+的值为( )
A .2
B .-2
C .8
D .-8
4.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a=1,B=45°,S △ABC =2,则△ABC 的外接圆的直径为 ( ) A .5
B .43
C .52
D .62
5.某中学为了解本校学生阅读四大名著的情况,随机调查了100位学生,其中阅读过《西游记》或《红楼梦》的学生共有90位,阅读过《红楼梦》的学生共有80位,阅读过《西游记》且阅读过《红楼梦》的学生共有60位,则阅读过《西游记》的学生人数为( ) A .60
B .70
C .80
D .90
6.已知向量(),3a x z =+,()2,b y z =-,且a b ⊥,若实数,x y 满足不等式1x y +≤,则实数z 的取值范围为( ) A .[]3,3-
B .2,2⎡⎤-⎣⎦
C .[]1,1-
D .[]22-,
7.如图所示,圆O 为正三角形ABC 的内切圆,,D E 为切点,将一颗豆子随机地扔到该正三角形内,在已知豆子落在圆O 内的条件下,豆子落在OEC ∆(阴影部分)内的概率为()
A .
1
6
B .
13
C .
32π
D 33
8.已知曲线()cos 3f x x x x =+在点()()
0,0f 处的切线与直线410ax y ++=垂直,则实数a 的值为( )
A .-4
B .-1
C .1
D .4 9.已知向量a 、b 、c 满足a b c +=,且::1:1:2a b c =a 、b 夹角为( ) A .4π B .34π C .2π D .23
π 10.已知a ,b ∈R ,21i =-则“1a b ==”是“2(i)2i a b +=”的( )
A .充分不必要条件
B .必要不充分条件
C .充要条件
D .既不充分也不必要条件
11.已知椭圆2
2:14
x E y +=,点P 在椭圆E 上且在第四象限,A 为左顶点,B 为上顶点,PA 交y 轴于点C ,PB 交x 轴于点D ,则PCD 面积的最大值为( )
A .2-
B
C 1
D 1
12.已知0,0a b >>,且1a ≠,则“log 0a b >”是“()()110a b -->”的( )
A .充分不必要条件
B .必要不充分条件
C .充要条件
D .既不充分也不必要条件
二、填空题:本题共4小题
13.在直角坐标系中,已知1,0A ,()4,0B ,若直线10x my +-=上存在点P ,使得2PA PB =,则实数m 的取值范围是______.
14.设复数z 满足32=-+zi i ,则z =__________.
15.给出下列演绎推理:“自然数是整数, ,所以2是整数”,如果这是推理是正确的,则其中横线部分应填写___________.
16.湖结冰时,一个球漂在其上,取出后(未弄破冰),冰面上留下了一个直径为24cm,深为8cm 的空穴,则该球的半径为 .
三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
17.在平面直角坐标系xoy 中,以O 为极点,Ox 为极轴建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程是2sin ρθ=,直线l 的参数方程是12,1x t y t
=+⎧⎨=-⎩(t 为参数).求直线l 被曲线C 截得的弦长. 18.如图,在棱长为2的正方体1111ABCD A B C D -中,点E 是棱1D D 的中点,点F 在棱1B B 上,且满足12B F FB =.
(Ⅰ)求证:111A C D D ⊥;
(Ⅱ)求平面AEF 与平面11AA D D 所成锐二面角的余弦值.
19.(6分)已知函数()()ln 1f x mx x m R =-+∈.
(1)若函数()f x 存在不小于3的极小值,求实数m 的取值范围;
(2)当1m =-时,若对[)1,x ∀∈+∞,不等式()()110x x e af x --+≥恒成立,求实数a 的取值范围.
20.(6分)已知函数2()(2)ln )f x x a x a x a R =+--∈(
. (1)讨论()f x 的单调性;
(2)当1x ≥时,()0f x >,求的最大整数值.
21.(6分)设抛物线Γ的方程为y 2=4x ,点P 的坐标为(1,1).
(1)过点P ,斜率为﹣1的直线l 交抛物线Γ于U ,V 两点,求线段UV 的长;
(2)设Q 是抛物线Γ上的动点,R 是线段PQ 上的一点,满足PR =2RQ ,求动点R 的轨迹方程;
(3)设AB ,CD 是抛物线Γ的两条经过点P 的动弦,满足AB ⊥CD .点M ,N 分别是弦AB 与CD 的中点,是否存在一个定点T ,使得M ,N ,T 三点总是共线?若存在,求出点T 的坐标;若不存在,说明理由.
22.(8分)已知函数22()ln f x a x ax x a =+-+.
(1)讨论()f x 在(1,)+∞上的单调性;
(2)若0(0,)x ∃∈+∞,()012e
f x a >-,求正数a 的取值范围.
参考答案
一、选择题:本题共12小题,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.C
【解析】
【分析】
根据已知条件先求得抛物线的焦点和准线方程,过P 点作PB l ⊥,垂足为B 点,求得圆的圆心和半径,运用圆外一点到圆上的点的距离的最值和抛物线的定义,结合基本不等式,即可得到所求最小值.
【详解】
如图:
抛物线2
8x y =的准线方程为:2l y =-,焦点()0,2F , 过P 点作PB l ⊥,垂足为B 点,
由抛物线的定义可得PF PB =,
圆()2
221x y +-=的圆心为()0,2F ,半径1r =, 可得PQ 的最大值为1PF r PF +=+,
由22
1
PM PM PQ PF ≥+, 可令()11PF t t +=>,则
12p PF t PB y =-==+,
即()23,83p p y t x t =-=-, 可得:()
22224625252562641p p x y PM t t t t PF t t t t
+--+===+-≥⨯=+,
当且仅当5t =时等号成立,
即22
41
PM PM PQ PF ≥≥+, 所以2
PM PQ
的最小值为4 故选:C
【点睛】
本题考查了抛物线定义以及基本不等式求最小值,考查了计算能力,属于较难题.
2.B
【解析】
2πi 32π2π1cos isin 332e =+=-+ ,
对应点1(2- ,位于第二象限,选B. 3.D
【解析】
试题分析:)32301231a a x a x a x -=+++,所以当1x =
时,)3
01231a a a a =+++;当1x =-
时,()301231
a a a a =-+-,故()()()(
)
)()()33223
0213012301231128a a a a a a a a a a a a +-+=+++-+-=
=-=- 考点:二项式定理
4.C
【解析】 分析:由三角形面积公式可得c ,再由余弦定理可得b ,最后结合正弦定理即可得结果.
详解:根据三角形面积公式得,1
1sin4522
c ⋅⋅⋅︒=,
得c =则2222cos 25b a c ac B =+-=,即5b =
,22
R == C. 点睛:此题主要考三角形面积公式的应用,以及余弦定理、正弦定理在计算三角形外接圆半径的应用等有关方面的知识与技能,属于中低档题型,也是常考考点.此类题的题型一般有:1.已知两边和任一边,求其他两边和一角,此时三角形形状唯一;2.已知两边和其中一边的对角,求另一边的对角,此时三角形形状不一定唯一.
5.B
【解析】
【分析】
根据题意画出韦恩图即可得到答案.
【详解】
根据题意阅读过《西游记》或《红楼梦》的学生共有90位,阅读过《红楼梦》的学生共有80位,阅读过《西游记》且阅读过《红楼梦》的学生共有60位,得到的韦恩图如图,所以阅读过《西游记》的学生人数为106070+=人
故选B. 【点睛】 本题考查利用韦恩图解决实际问题,属于简单题. 6.A 【解析】
分析:根据a b ⊥,得到233z y x =-
+,直线的截距为3
z ,作出不等式1x y +≤表示的平面区域,通过平推法确定z 的取值范围.
详解:向量(),3a x z =+,()2,b y z =-,且a b ⊥, ∴2()3()0a b x z y z ⋅=++-=,整理得23z x y =+,转换为直线233
z y x =-+ 满足不等式1x y +≤的平面区域如图所示.
画直线23
y x =-,平推直线,确定点A 、B 分别取得截距的最小值和最大值. 易得(0,1)A -,(0,1)B
分别将点A 、B 坐标代入23z x y =+,得min 3z =-,max 3z =
∴[]3,3z -实数的取值范围为
故选A.
点睛:本题主要考查两向量垂直关系的应用,以及简单的线性规划问题,着重考查了分析问题和解答问题的能力和数形结合思想的应用.
目标函数z ax by =+型线性规划问题解题步骤:
(1)确定可行区域
(2)将z ax by =+转化为-
a z y x
b b =+,求z 的值,可看做求直线a z y x b b =-+,在y 轴上截距z b 的最值.
(3)将a y x b
=-平移,观察截距z b 最大(小)值对应的位置,联立方程组求点坐标. (4)将该点坐标代入目标函数,计算Z .
7.A
【解析】
【分析】
设正三角形ABC 的边长为a ,内切圆半径为r ,求得内切圆半径,即可得阴影部分的面积;再求得三角形ABC 的面积,结合几何概型的求法即可得解.
【详解】
设正三角形ABC 的边长为a ,内切圆半径为r ,
则由三角形面积公式可得2132a r ⨯⨯⨯=,
解得6
r a =,
则21224
OEC S EC OE a =⨯⨯=,
所以由几何概型概率可得落在阴影部分的概率为216OEC ABC S S ==, 故选:A.
【点睛】
本题考查了等边三角形内切圆的性质应用,几何概型概率求法,属于基础题.
8.C
【解析】
【分析】
先求出()f x 在点()()0,0f 处的切线斜率,然后利用两直线垂直的条件可求出a 的值.
【详解】
由题意,()cos sin 3f x x x x '=-+,()0cos034f '=+=,则曲线()f x 在点()()0,0f 处的切线斜率为4,由于切线与直线410ax y ++=垂直,则414
a -
⨯=-,解得1a =. 故选C.
【点睛】
本题考查了导数的几何意义,考查了两直线垂直的性质,考查了计算能力,属于基础题.
9.C
【解析】
【分析】
对等式a b c +=两边平方,利用平面向量数量积的运算律和定义得出0a b ⋅=,由此可求出a 、b 的夹角.
【详解】
等式a b c +=两边平方得2222a a b b c +⋅+=,即2222cos a b b c a θ+⋅+=,
又::1:1:a b c =0a b ⋅=,a b ∴⊥,因此,a 、b 夹角为
2
π,故选:C. 【点睛】
本题考查平面向量夹角的计算,同时也考查平面向量数量积的运算律以及平面向量数量积的定义,考查计算能力,属于中等题.
10.A
【解析】
【分析】
根据复数的基本运算,结合充分条件和必要条件的定义进行判断即可.
【详解】
解:因为2222()a abi b a bi =+-+,
若1a b ==,则等式成立,即充分性成立,
若2(i)2i a b +=成立,即2222a abi b i -=+,所以22022a b ab ⎧-=⎨=⎩解得11a b =⎧⎨=⎩或11a b =-⎧⎨=-⎩ 即必要性不成立,
则“1a b ==”是“2
(i)2i a b +=”的充分不必要条件,
故选:A .
【点睛】
本题主要考查充分条件和必要条件的判断,结合复数的基本运算是解决本题的关键,属于基础题. 11.C
【解析】
【分析】 若设(,)P m n ,其中0,0m n ><,则2
214
m n +=,求出直线PA ,PB 的方程,从而可得 C ,D 两点的。