【好题】高考数学试题(及答案)
高考理科数学试题及答案2024
高考理科数学试题及答案(考试时间:120分钟试卷满分:150分)一、选择题:本题共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。
1.31ii+=+() A .12i + B .12i - C .2i + D .2i -2. 设集合{}1,2,4A =,{}240x x x m B =-+=.若{}1AB =,则B =()A .{}1,3-B .{}1,0C .{}1,3D .{}1,53. 我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题:“远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几盏灯?”意思是:一座7层塔共挂了381盏灯,且相邻两层中的下一层灯数是上一层灯数的2倍,则塔的顶层共有灯()A .1盏B .3盏C .5盏D .9盏4. 如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是某几何体的三视图,该几何体由一平面将一圆柱截去一部 分所得,则该几何体的体积为() A .90π B .63π C .42π D .36π5. 设x ,y 满足约束条件2330233030x y x y y +-≤⎧⎪-+≥⎨⎪+≥⎩,则2z x y =+的最小值是()A .15-B .9-C .1D .96. 安排3名志愿者完成4项工作,每人至少完成1项,每项工作由1人完成,则不同的安排方式共有()A .12种B .18种C .24种D .36种7. 甲、乙、丙、丁四位同学一起去向老师询问成语竞赛的成绩.老师说:你们四人中有2位优秀,2位良好,我现在给甲看乙、丙的成绩,给乙看丙的成绩,给丁看甲的成绩.看后甲对大家说:我还是不知道我的成绩.根据以上信息,则()A .乙可以知道四人的成绩B .丁可以知道四人的成绩C .乙、丁可以知道对方的成绩D .乙、丁可以知道自己的成绩8. 执行右面的程序框图,如果输入的1a =-,则输出的S =()A .2 B .3 C .4 D .59. 若双曲线C:22221x y a b-=(0a >,0b >)的一条渐近线被圆()2224x y -+=所截得的弦长为2,则C 的 离心率为()A .2B .3C .2D .2310. 若2x =-是函数21`()(1)x f x x ax e -=+-的极值点,则()f x 的极小值为()A.1-B.32e --C.35e -D.111. 已知直三棱柱111C C AB -A B 中,C 120∠AB =,2AB =,1C CC 1B ==,则异面直线1AB与1C B 所成角的余弦值为()A .32 B .155 C .105D .33 12. 已知ABC ∆是边长为2的等边三角形,P 为平面ABC 内一点,则()PA PB PC ⋅+的最小值是()A.2-B.32-C. 43- D.1- 二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
2024年北京高考数学试题+答案详解
2024年北京高考数学试题+答案详解(试题部分)一、单选题1.已知集合{|31}M x x =−<<,{|14}N x x =−≤<,则M N ⋃=( ) A .{}11x x −≤< B .{}3x x >− C .{}|34x x −<< D .{}4x x <2.已知1i iz=−−,则z =( ). A .1i −−B .1i −+C .1i −D .1i +3.圆22260x y x y +−+=的圆心到直线20x y −+=的距离为( )AB .2C .3D .4.在(4x 的展开式中,3x 的系数为( ) A .6B .6−C .12D .12−5.设 a ,b 是向量,则“()()·0a b a b +−=”是“a b =−或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6.设函数()()sin 0f x x ωω=>.已知()11f x =−,()21f x =,且12x x −的最小值为π2,则ω=( ) A .1B .2C .3D .47.生物丰富度指数 1ln S d N−=是河流水质的一个评价指标,其中,S N 分别表示河流中的生物种类数与生物个体总数.生物丰富度指数d 越大,水质越好.如果某河流治理前后的生物种类数S 没有变化,生物个体总数由1N 变为2N ,生物丰富度指数由2.1提高到3.15,则( ) A .2132N N =B .2123N N =C .2321N N = D .3221N N =8.如图,在四棱锥P ABCD −中,底面ABCD 是边长为4的正方形,4PA PB ==,PC PD ==为( ).A .1B .2 CD9.已知()11,x y ,()22,x y 是函数2x y =的图象上两个不同的点,则( ) A .12122log 22y y x x ++< B .12122log 22y y x x ++> C .12212log 2y y x x +<+ D .12212log 2y y x x +>+ 10.已知()(){}2,|,12,01M x y y x t xx x t ==+−≤≤≤≤是平面直角坐标系中的点集.设d 是M 中两点间距离的最大值,S 是M 表示的图形的面积,则( )A .3d =,1S <B .3d =,1S >C .d 1S <D .d =1S >二、填空题11.抛物线216y x =的焦点坐标为 .12.在平面直角坐标系xOy 中,角α与角β均以Ox 为始边,它们的终边关于原点对称.若ππ,63α⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,则cos β的最大值为 .13.若直线()3y k x =−与双曲线2214xy −=只有一个公共点,则k 的一个取值为 .14.汉代刘歆设计的“铜嘉量”是龠、合、升、斗、斛五量合一的标准量器,其中升量器、斗量器、斛量器的形状均可视为圆柱.若升、斗、斛量器的容积成公比为10的等比数列,底面直径依次为 65mm,325mm,325mm ,且斛量器的高为230mm ,则斗量器的高为 mm ,升量器的高为 mm .15.设{}n a 与{}n b 是两个不同的无穷数列,且都不是常数列.记集合{}*|,N k k M k a b k ==∈,给出下列4个结论:①若{}n a 与{}n b 均为等差数列,则M 中最多有1个元素; ②若{}n a 与{}n b 均为等比数列,则M 中最多有2个元素; ③若{}n a 为等差数列,{}n b 为等比数列,则M 中最多有3个元素; ④若{}n a 为递增数列,{}n b 为递减数列,则M 中最多有1个元素. 其中正确结论的序号是 . 三、解答题16.在ABC 中,内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,A ∠为钝角,7a =,sin 2cos B B =. (1)求A ∠;(2)从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使得ABC 存在,求ABC 的面积.条件①:7b =;条件②:13cos 14B =;条件③:sin c A =注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分. 17.如图,在四棱锥P ABCD −中,//BC AD ,1AB BC ==,3AD =,点E 在AD 上,且PE AD ⊥,2PE DE ==.(1)若F 为线段PE 中点,求证://BF 平面PCD .(2)若AB ⊥平面PAD ,求平面PAB 与平面PCD 夹角的余弦值.18.某保险公司为了了解该公司某种保险产品的索赔情况,从合同险期限届满的保单中随机抽取1000份,记录并整理这些保单的索赔情况,获得数据如下表:假设:一份保单的保费为0.4万元;前3次索赔时,保险公司每次赔偿0.8万元;第四次索赔时,保险公司赔偿0.6万元.假设不同保单的索赔次数相互独立.用频率估计概率. (1)估计一份保单索赔次数不少于2的概率;(2)一份保单的毛利润定义为这份保单的保费与赔偿总金额之差. (i )记X 为一份保单的毛利润,估计X 的数学期望()E X ;(ⅱ)如果无索赔的保单的保费减少4%,有索赔的保单的保费增加20%,试比较这种情况下一份保单毛利润的数学期望估计值与(i )中()E X 估计值的大小.(结论不要求证明)19.已知椭圆E :()222210x y a b a b+=>>,以椭圆E 的焦点和短轴端点为顶点的四边形是边长为2的正方形.过点()(0,t t >且斜率存在的直线与椭圆E 交于不同的两点,A B ,过点A 和()0,1C 的直线AC 与椭圆E 的另一个交点为D .(1)求椭圆E 的方程及离心率; (2)若直线BD 的斜率为0,求t 的值.20.设函数()()()ln 10f x x k x k =++≠,直线l 是曲线()y f x =在点()()(),0t f t t >处的切线. (1)当1k =−时,求()f x 的单调区间. (2)求证:l 不经过点()0,0.(3)当1k =时,设点()()(),0A t f t t >,()()0,C f t ,()0,0O ,B 为l 与y 轴的交点,ACOS与ABOS分别表示ACO △与ABO 的面积.是否存在点A 使得215ACO ABO S S =△△成立?若存在,这样的点A 有几个?(参考数据:1.09ln31.10<<,1.60ln51.61<<,1.94ln71.95<<)21.已知集合(){}{}{}{}{},,,1,2,3,4,5,6,7,8,M i j k w i j k w i j k w =∈∈∈∈+++且为偶数.给定数列128:,,,A a a a ,和序列12:,,s T T T Ω,其中()(),,,1,2,,t t t t t T i j k w M t s =∈=,对数列A 进行如下变换:将A 的第1111,,,i j k w 项均加1,其余项不变,得到的数列记作()1T A ;将()1T A 的第2222,,,i j k w 项均加1,其余项不变,得到数列记作()21T T A ;……;以此类推,得到()21sT T T A ,简记为()A Ω.(1)给定数列:1,3,2,4,6,3,1,9A 和序列()()():1,3,5,7,2,4,6,8,1,3,5,7Ω,写出()A Ω;(2)是否存在序列Ω,使得()A Ω为123456782,6,4,2,8,2,4,4a a a a a a a a ++++++++,若存在,写出一个符合条件的Ω;若不存在,请说明理由;(3)若数列A 的各项均为正整数,且1357a a a a +++为偶数,求证:“存在序列Ω,使得()A Ω的各项都相等”的充要条件为“12345678a a a a a a a a +=+=+=+”.2024年北京高考数学试题+答案详解(答案详解)一、单选题1.已知集合{|31}M x x =−<<,{|14}N x x =−≤<,则M N ⋃=( ) A .{}11x x −≤< B .{}3x x >− C .{}|34x x −<< D .{}4x x <【答案】C【详解】根据题意得{}|34M x x N ⋃=−<<. 故选C. 2.已知1i iz=−−,则z =( ). A .1i −− B .1i −+C .1i −D .1i +【答案】C【详解】根据题意得()i 1i i 1z =−−=−. 故选C.3.圆22260x y x y +−+=的圆心到直线20x y −+=的距离为( ) AB .2C .3D.【答案】D【详解】根据题意得22260x y x y +−+=,即()()221310x y −++=, 则其圆心坐标为()1,3−,则圆心到直线20x y −+==故选D.4.在(4x 的展开式中,3x 的系数为( ) A .6 B .6− C .12 D .12−【答案】A【分析】写出二项展开式,令432r−=,解出r 然后回代入二项展开式系数即可得解.【详解】(4x 的二项展开式为(()()442144C C 1,0,1,2,3,4r rrr r rr T x xr −−+==−=,令432r −=,解得2r =,即()224C 16−=. 故选A.5.设 a ,b 是向量,则“()()·0a b a b +−=”是“a b =−或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【答案】B【详解】因为()()220a b a b a b +⋅−=−=,可得22a b =,即a b =,可知()()0a b a b +⋅−=等价于a b =,若a b =或a b =−,可得a b =,即()()0a b a b +⋅−=,可知必要性成立; 若()()0a b a b +⋅−=,即a b =,无法得出a b =或a b =−,例如()()1,0,0,1a b ==,满足a b =,但a b ≠且a b ≠−,可知充分性不成立; “()()0a b a b +⋅−=”是“a b ≠且a b ≠−”的必要不充分条件. 故选B.6.设函数()()sin 0f x x ωω=>.已知()11f x =−,()21f x =,且12x x −的最小值为π2,则ω=( ) A .1 B .2 C .3 D .4【答案】B【详解】根据题意可知:1x 为()f x 的最小值点,2x 为()f x 的最大值点, 则12min π22T x x −==,即πT =,且0ω>,所以2π2Tω==. 故选B.7.生物丰富度指数 1ln S d N−=是河流水质的一个评价指标,其中,S N 分别表示河流中的生物种类数与生物个体总数.生物丰富度指数d 越大,水质越好.如果某河流治理前后的生物种类数S 没有变化,生物个体总数由1N 变为2N ,生物丰富度指数由2.1提高到3.15,则( ) A .2132N N =B .2123N N =C .2321N N = D .3221N N = 【答案】D【分析】根据题意分析可得12112.1,3.15ln ln S S N N −−==,消去S 即可求解. 【详解】根据题意得12112.1, 3.15ln ln S S N N −−==,则122.1ln 3.15ln N N =,即122ln 3ln N N =,所以3221N N =. 故选D.8.如图,在四棱锥P ABCD −中,底面ABCD 是边长为4的正方形,4PA PB==,PC PD ==为( ).A .1B .2 CD 【答案】D【详解】底面ABCD 为正方形,当相邻的棱长相等时,不妨设4,PA PB AB PC PD =====分别取,AB CD 的中点,E F ,连接,,PE PF EF ,则,PE AB EF AB ⊥⊥,且PE EF E ⋂=,,PE EF ⊂平面PEF , 可知AB ⊥平面PEF ,且AB ⊂平面ABCD , 所以平面PEF ⊥平面ABCD ,过P 作EF 的垂线,垂足为O ,即PO EF ⊥, 由平面PEF 平面ABCD EF =,PO ⊂平面PEF , 所以PO ⊥平面ABCD ,根据题意可得:2,4PE PF EF ===,则222PE PF EF +=,即PE PF ⊥,则1122PE PF PO EF ⋅=⋅,可得PE PFPO EF⋅==当相对的棱长相等时,不妨设4PA PC ==,PB PD ==因为BD PB PD ==+,此时不能形成三角形PBD ,这样情况不存在. 故选D.9.已知()11,x y ,()22,x y 是函数2x y =的图象上两个不同的点,则( ) A .12122log 22y y x x ++< B .12122log 22y y x x ++> C .12212log 2y y x x +<+ D .12212log 2y y x x +>+ 【答案】B【详解】根据题意不妨设12x x <,因为函数2x y =是增函数,所以12022x x <<,即120y y <<,AB.可得121222222x xx x ++>=,即12122202x x y y ++>>, 根据函数2log y x =是增函数,所以121212222log log 222x x y y x x+++>=,A 正确,B 错误;C.例如120,1x x ==,则121,2y y ==,可得()12223log log 0,122y y +=∈,即12212log 12y y x x +<=+,C 错误;D.例如121,2x x =−=−,则1211,24y y ==,可得()122223log log log 332,128y y +==−∈−−,即12212log 32y y x x +>−=+,D 错误, 故选B. 10.已知()(){}2,|,12,01M x y y x t xx x t ==+−≤≤≤≤是平面直角坐标系中的点集.设d 是M 中两点间距离的最大值,S 是M 表示的图形的面积,则( )A .3d =,1S <B .3d =,1S > C.d 1S < D.d =1S >【答案】C【分析】先以t 为变量,分析可知所求集合表示的图形即为平面区域212y x y x x ⎧≤⎪≥⎨⎪≤≤⎩。
2021年全国统一高考数学试卷(新高考Ⅰ)(含答案解析)
2021年全国统一高考数学试卷(新高考Ⅰ)一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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.(5分)设集合A={x|﹣2<x<4},B={2,3,4,5},则A∩B=()A.{2}??B.{2,3}??C.{3,4}??D.{2,3,4}2.(5分)已知z=2﹣i,则z(+i)=()A.6﹣2i??B.4﹣2i??C.6+2i??D.4+2i3.(5分)已知圆锥的底面半径为,其侧面展开图为一个半圆,则该圆锥的母线长为()A.2??B.2??C.4??D.44.(5分)下列区间中,函数f(x)=7sin(x﹣)单调递增的区间是()A.(0,)??B.(,π)??C.(π,)??D.(,2π)5.(5分)已知F1,F2是椭圆C:+=1的两个焦点,点M在C上,则|MF1|•|MF2|的最大值为()A.13??B.12??C.9??D.66.(5分)若tanθ=﹣2,则=()A.﹣??B.﹣??C.??D.7.(5分)若过点(a,b)可以作曲线y=ex的两条切线,则()A.eb<a??B.ea<b??C.0<a<eb??D.0<b<ea8.(5分)有6个相同的球,分别标有数字1,2,3,4,5,6,从中有放回的随机取两次,每次取1个球.甲表示事件“第一次取出的球的数字是1”,乙表示事件“第二次取出的球的数字是2”,丙表示事件“两次取出的球的数字之和是8”,丁表示事件“两次取出的球的数字之和是7”,则()A.甲与丙相互独立??B.甲与丁相互独立??C.乙与丙相互独立??D.丙与丁相互独立二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。
全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分。
9.(5分)有一组样本数据x1,x2,…,xn,由这组数据得到新样本数据y1,y2,…,yn,其中yi=xi+c(i=1,2,…,n),c为非零常数,则()A.两组样本数据的样本平均数相同??B.两组样本数据的样本中位数相同??C.两组样本数据的样本标准差相同??D.两组样本数据的样本极差相同10.(5分)已知O为坐标原点,点P1(cosα,sinα),P2(cosβ,﹣sinβ),P3(cos(α+β),sin(α+β)),A(1,0),则()A.||=||??B.||=||??C.•=•??D.•=•11.(5分)已知点P在圆(x﹣5)2+(y﹣5)2=16上,点A(4,0),B(0,2),则()A.点P到直线AB的距离小于10??B.点P到直线AB的距离大于2??C.当∠PBA最小时,|PB|=3??D.当∠PBA最大时,|PB|=312.(5分)在正三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AB=AA1=1,点P满足=λ+μ,其中λ∈[0,1],μ∈[0,1],则()A.当λ=1时,△AB1P的周长为定值??B.当μ=1时,三棱锥P﹣A1BC的体积为定值??C.当λ=时,有且仅有一个点P,使得A1P⊥BP??D.当μ=时,有且仅有一个点P,使得A1B⊥平面AB1P三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
全国统一高考数学试卷(新课标)(含解析版)(1)
全国统一高考数学试卷(新课标)一、选择题:本大题共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.(5分)已知集合A={x||x|≤2,x∈R},B={x|≤4,x∈Z},则A∩B=()A.(0,2)B.[0,2]C.{0,2}D.{0,1,2}2.(5分)平面向量,已知=(4,3),=(3,18),则夹角的余弦值等于()A.B.C.D.3.(5分)已知复数Z=,则|z|=()A.B.C.1D.24.(5分)曲线y=x3﹣2x+1在点(1,0)处的切线方程为()A.y=x﹣1B.y=﹣x+1C.y=2x﹣2D.y=﹣2x+25.(5分)中心在原点,焦点在x轴上的双曲线的一条渐近线经过点(4,2),则它的离心率为()A.B.C.D.6.(5分)如图,质点P在半径为2的圆周上逆时针运动,其初始位置为P0(,﹣),角速度为1,那么点P到x轴距离d关于时间t的函数图象大致为()A.B.C.D.7.(5分)设长方体的长、宽、高分别为2a、a、a,其顶点都在一个球面上,则该球的表面积为()A.3πa2B.6πa2C.12πa2D.24πa28.(5分)如果执行如图的框图,输入N=5,则输出的数等于()A.B.C.D.9.(5分)设偶函数f(x)满足f(x)=2x﹣4(x≥0),则{x|f(x﹣2)>0}=()A.{x|x<﹣2或x>4}B.{x|x<0或x>4}C.{x|x<0或x>6}D.{x|x<﹣2或x>2}10.(5分)若cos α=﹣,α是第三象限的角,则sin(α+)=()A.B.C.D.11.(5分)已知▱ABCD的三个顶点为A(﹣1,2),B(3,4),C(4,﹣2),点(x,y)在▱ABCD 的内部,则z=2x﹣5y的取值范围是()A.(﹣14,16)B.(﹣14,20)C.(﹣12,18)D.(﹣12,20)12.(5分)已知函数,若a,b,c互不相等,且f(a)=f(b)=f(c),则abc的取值范围是()A.(1,10)B.(5,6)C.(10,12)D.(20,24)二、填空题:本大题共4小题,每小题5分.13.(5分)圆心在原点上与直线x+y﹣2=0相切的圆的方程为.14.(5分)设函数y=f(x)为区间(0,1]上的图象是连续不断的一条曲线,且恒有0≤f(x)≤1,可以用随机模拟方法计算由曲线y=f(x)及直线x=0,x=1,y=0所围成部分的面积S,先产生两组(每组N个),区间(0,1]上的均匀随机数x1,x2,…,x n和y1,y2,…,y n,由此得到N个点(x,y)(i﹣1,2…,N).再数出其中满足y1≤f(x)(i=1,2…,N)的点数N1,那么由随机模拟方法可得S的近似值为.15.(5分)一个几何体的正视图为一个三角形,则这个几何体可能是下列几何体中的(填入所有可能的几何体前的编号)①三棱锥②四棱锥③三棱柱④四棱柱⑤圆锥⑥圆柱.16.(5分)在△ABC中,D为BC边上一点,BC=3BD,AD=,∠ADB=135°.若AC=AB,则BD=.三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.(10分)设等差数列{a n}满足a3=5,a10=﹣9.(Ⅰ)求{a n}的通项公式;(Ⅱ)求{a n}的前n项和S n及使得S n最大的序号n的值.18.(10分)如图,已知四棱锥P﹣ABCD的底面为等腰梯形,AB∥CD,AC⊥BD,垂足为H,PH是四棱锥的高.(Ⅰ)证明:平面PAC⊥平面PBD;(Ⅱ)若AB=,∠APB=∠ADB=60°,求四棱锥P﹣ABCD的体积.19.(10分)为调查某地区老年人是否需要志愿者提供帮助,用简单随机抽样方法从该地区调查了500位老年人,结果如表:男女性别是否需要志愿者需要4030不需要160270(1)估计该地区老年人中,需要志愿者提供帮助的比例;(2)能否有99%的把握认为该地区的老年人是否需要志愿者提供帮助与性别有关?(3)根据(2)的结论,能否提出更好的调查方法来估计该地区的老年人中需要志愿者提供帮助的老年人比例?说明理由.P(K2≥k)0.0500.0100.0013.841 6.63510.828附:K2=.20.(10分)设F1,F2分别是椭圆E:x2+=1(0<b<1)的左、右焦点,过F1的直线l与E 相交于A、B两点,且|AF2|,|AB|,|BF2|成等差数列.(Ⅰ)求|AB|;(Ⅱ)若直线l的斜率为1,求b的值.21.设函数f(x)=x(e x﹣1)﹣ax2(Ⅰ)若a=,求f(x)的单调区间;(Ⅱ)若当x≥0时f(x)≥0,求a的取值范围.22.(10分)如图:已知圆上的弧,过C点的圆的切线与BA的延长线交于E点,证明:(Ⅰ)∠ACE=∠BCD.(Ⅱ)BC2=BE•CD.23.(10分)已知直线C1(t为参数),C2(θ为参数),(Ⅰ)当α=时,求C1与C2的交点坐标;(Ⅱ)过坐标原点O做C1的垂线,垂足为A,P为OA中点,当α变化时,求P点的轨迹的参数方程,并指出它是什么曲线.24.(10分)设函数f(x)=|2x﹣4|+1.(Ⅰ)画出函数y=f(x)的图象:(Ⅱ)若不等式f(x)≤ax的解集非空,求a的取值范围.全国统一高考数学试卷(新课标)参考答案与试题解析一、选择题:本大题共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.(5分)已知集合A={x||x|≤2,x∈R},B={x|≤4,x∈Z},则A∩B=()A.(0,2)B.[0,2]C.{0,2}D.{0,1,2}【考点】1E:交集及其运算.【专题】11:计算题.【分析】由题意可得A={x|﹣2≤x≤2},B={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16},从而可求【解答】解:∵A={x||x|≤2}={x|﹣2≤x≤2}B={x|≤4,x∈Z}={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16}则A∩B={0,1,2}故选:D.【点评】本题主要考查了集合的交集的求解,解题的关键是准确求解A,B,属于基础试题2.(5分)平面向量,已知=(4,3),=(3,18),则夹角的余弦值等于()A.B.C.D.【考点】9S:数量积表示两个向量的夹角.【分析】先设出的坐标,根据a=(4,3),2a+b=(3,18),求出坐标,根据数量积的坐标公式的变形公式,求出两个向量的夹角的余弦【解答】解:设=(x,y),∵a=(4,3),2a+b=(3,18),∴∴cosθ==,故选:C.【点评】本题是用数量积的变形公式求向量夹角的余弦值,数量积的主要应用:①求模长;②求夹角;③判垂直,实际上在数量积公式中可以做到知三求一.3.(5分)已知复数Z=,则|z|=()A.B.C.1D.2【考点】A5:复数的运算.【专题】11:计算题.【分析】由复数的代数形式的乘除运算化简可得Z=,由复数的模长公式可得答案.【解答】解:化简得Z===•=•=•=,故|z|==,故选:B.【点评】本题考查复数的代数形式的乘除运算,涉及复数的模长,属基础题.4.(5分)曲线y=x3﹣2x+1在点(1,0)处的切线方程为()A.y=x﹣1B.y=﹣x+1C.y=2x﹣2D.y=﹣2x+2【考点】6H:利用导数研究曲线上某点切线方程.【专题】1:常规题型;11:计算题.【分析】欲求在点(1,0)处的切线方程,只须求出其斜率的值即可,故先利用导数求出在x=1处的导函数值,再结合导数的几何意义即可求出切线的斜率.从而问题解决.【解答】解:验证知,点(1,0)在曲线上∵y=x3﹣2x+1,y′=3x2﹣2,所以k=y′|x﹣1=1,得切线的斜率为1,所以k=1;所以曲线y=f(x)在点(1,0)处的切线方程为:y﹣0=1×(x﹣1),即y=x﹣1.故选:A.【点评】本小题主要考查直线的斜率、导数的几何意义、利用导数研究曲线上某点切线方程等基础知识,考查运算求解能力.属于基础题.5.(5分)中心在原点,焦点在x轴上的双曲线的一条渐近线经过点(4,2),则它的离心率为()A.B.C.D.【考点】KC:双曲线的性质.【专题】11:计算题.【分析】先求渐近线斜率,再用c2=a2+b2求离心率.【解答】解:∵渐近线的方程是y=±x,∴2=•4,=,a=2b,c==a,e==,即它的离心率为.故选:D.【点评】本题考查双曲线的几何性质.6.(5分)如图,质点P在半径为2的圆周上逆时针运动,其初始位置为P0(,﹣),角速度为1,那么点P到x轴距离d关于时间t的函数图象大致为()A.B.C.D.【考点】3A:函数的图象与图象的变换.【分析】本题的求解可以利用排除法,根据某具体时刻点P的位置到到x轴距离来确定答案.【解答】解:通过分析可知当t=0时,点P到x轴距离d为,于是可以排除答案A,D,再根据当时,可知点P在x轴上此时点P到x轴距离d为0,排除答案B,故选:C.【点评】本题主要考查了函数的图象,以及排除法的应用和数形结合的思想,属于基础题.7.(5分)设长方体的长、宽、高分别为2a、a、a,其顶点都在一个球面上,则该球的表面积为()A.3πa2B.6πa2C.12πa2D.24πa2【考点】LG:球的体积和表面积.【专题】11:计算题.【分析】本题考查的知识点是球的体积和表面积公式,由长方体的长、宽、高分别为2a、a、a,其顶点都在一个球面上,则长方体的对角线即为球的直径,即球的半径R满足(2R)2=6a2,代入球的表面积公式,S球=4πR2,即可得到答案.【解答】解:根据题意球的半径R满足(2R)2=6a2,所以S=4πR2=6πa2.球故选:B.【点评】长方体的外接球直径等于长方体的对角线长.8.(5分)如果执行如图的框图,输入N=5,则输出的数等于()A.B.C.D.【考点】EF:程序框图.【专题】28:操作型.【分析】分析程序中各变量、各语句的作用,再根据流程图所示的顺序,可知:该程序的作用是累加并输出S=的值.【解答】解:分析程序中各变量、各语句的作用,再根据流程图所示的顺序,可知:该程序的作用是累加并输出S=的值.∵S==1﹣=故选:D.【点评】根据流程图(或伪代码)写程序的运行结果,是算法这一模块最重要的题型,其处理方法是::①分析流程图(或伪代码),从流程图(或伪代码)中即要分析出计算的类型,又要分析出参与计算的数据(如果参与运算的数据比较多,也可使用表格对数据进行分析管理)⇒②建立数学模型,根据第一步分析的结果,选择恰当的数学模型③解模.9.(5分)设偶函数f(x)满足f(x)=2x﹣4(x≥0),则{x|f(x﹣2)>0}=()A.{x|x<﹣2或x>4}B.{x|x<0或x>4}C.{x|x<0或x>6}D.{x|x<﹣2或x>2}【考点】3K:函数奇偶性的性质与判断.【专题】11:计算题.【分析】由偶函数f(x)满足f(x)=2x﹣4(x≥0),可得f(x)=f(|x|)=2|x|﹣4,根据偶函数的性质将函数转化为绝对值函数,再求解不等式,可得答案.【解答】解:由偶函数f(x)满足f(x)=2x﹣4(x≥0),可得f(x)=f(|x|)=2|x|﹣4,则f(x﹣2)=f(|x﹣2|)=2|x﹣2|﹣4,要使f(|x﹣2|)>0,只需2|x﹣2|﹣4>0,|x﹣2|>2解得x>4,或x<0.应选:B.【点评】本题主要考查偶函数性质、不等式的解法以及相应的运算能力,解答本题的关键是利用偶函数的性质将函数转化为绝对值函数,从而简化计算.10.(5分)若cos α=﹣,α是第三象限的角,则sin(α+)=()A.B.C.D.【考点】GG:同角三角函数间的基本关系;GP:两角和与差的三角函数.【专题】11:计算题.【分析】根据α的所在的象限以及同角三角函数的基本关系求得sinα的值,进而利用两角和与差的正弦函数求得答案.【解答】解:∵α是第三象限的角∴sinα=﹣=﹣,所以sin(α+)=sinαcos+cosαsin=﹣=﹣.故选:A.【点评】本题主要考查了两角和与差的正弦函数,以及同角三角函数的基本关系的应用.根据角所在的象限判断三角函数值的正负是做题过程中需要注意的.11.(5分)已知▱ABCD的三个顶点为A(﹣1,2),B(3,4),C(4,﹣2),点(x,y)在▱ABCD的内部,则z=2x﹣5y的取值范围是()A.(﹣14,16)B.(﹣14,20)C.(﹣12,18)D.(﹣12,20)【考点】7C:简单线性规划.【专题】11:计算题;16:压轴题.【分析】根据点坐标与向量坐标之间的关系,利用向量相等求出顶点D的坐标是解决问题的关键.结合线性规划的知识平移直线求出目标函数的取值范围.【解答】解:由已知条件得⇒D(0,﹣4),由z=2x﹣5y得y=,平移直线当直线经过点B(3,4)时,﹣最大,即z取最小为﹣14;当直线经过点D(0,﹣4)时,﹣最小,即z取最大为20,又由于点(x,y)在四边形的内部,故z∈(﹣14,20).如图:故选B.【点评】本题考查平行四边形的顶点之间的关系,用到向量坐标与点坐标之间的关系,体现了向量的工具作用,考查学生线性规划的理解和认识,考查学生的数形结合思想.属于基本题型.12.(5分)已知函数,若a,b,c互不相等,且f(a)=f(b)=f(c),则abc的取值范围是()A.(1,10)B.(5,6)C.(10,12)D.(20,24)【考点】3A:函数的图象与图象的变换;3B:分段函数的解析式求法及其图象的作法;4H:对数的运算性质;4N:对数函数的图象与性质.【专题】13:作图题;16:压轴题;31:数形结合.【分析】画出函数的图象,根据f(a)=f(b)=f(c),不妨a<b<c,求出abc的范围即可.【解答】解:作出函数f(x)的图象如图,不妨设a<b<c,则ab=1,则abc=c∈(10,12).故选:C.【点评】本题主要考查分段函数、对数的运算性质以及利用数形结合解决问题的能力.二、填空题:本大题共4小题,每小题5分.13.(5分)圆心在原点上与直线x+y﹣2=0相切的圆的方程为x2+y2=2.【考点】J1:圆的标准方程;J9:直线与圆的位置关系.【分析】可求圆的圆心到直线的距离,就是半径,写出圆的方程.【解答】解:圆心到直线的距离:r=,所求圆的方程为x2+y2=2.故答案为:x2+y2=2【点评】本题考查圆的标准方程,直线与圆的位置关系,是基础题.14.(5分)设函数y=f(x)为区间(0,1]上的图象是连续不断的一条曲线,且恒有0≤f(x)≤1,可以用随机模拟方法计算由曲线y=f(x)及直线x=0,x=1,y=0所围成部分的面积S,先产生两组(每组N个),区间(0,1]上的均匀随机数x1,x2,…,x n和y1,y2,…,y n,由此得到N个点(x,y)(i﹣1,2…,N).再数出其中满足y1≤f(x)(i=1,2…,N)的点数N1,那么由随机模拟方法可得S的近似值为.【考点】CE:模拟方法估计概率;CF:几何概型.【分析】由题意知本题是求∫01f(x)dx,而它的几何意义是函数f(x)(其中0≤f(x)≤1)的图象与x轴、直线x=0和直线x=1所围成图形的面积,积分得到结果.【解答】解:∵∫01f(x)dx的几何意义是函数f(x)(其中0≤f(x)≤1)的图象与x轴、直线x=0和直线x=1所围成图形的面积,∴根据几何概型易知∫01f(x)dx≈.故答案为:.【点评】古典概型和几何概型是我们学习的两大概型,古典概型要求能够列举出所有事件和发生事件的个数,而不能列举的就是几何概型,几何概型的概率的值是通过长度、面积和体积的比值得到.15.(5分)一个几何体的正视图为一个三角形,则这个几何体可能是下列几何体中的①②③⑤(填入所有可能的几何体前的编号)①三棱锥②四棱锥③三棱柱④四棱柱⑤圆锥⑥圆柱.【考点】L7:简单空间图形的三视图.【专题】15:综合题;16:压轴题.【分析】一个几何体的正视图为一个三角形,由三视图的正视图的作法判断选项.【解答】解:一个几何体的正视图为一个三角形,显然①②⑤正确;③是三棱柱放倒时也正确;④⑥不论怎样放置正视图都不会是三角形;故答案为:①②③⑤【点评】本题考查简单几何体的三视图,考查空间想象能力,是基础题.16.(5分)在△ABC中,D为BC边上一点,BC=3BD,AD=,∠ADB=135°.若AC=AB,则BD=2+.【考点】HR:余弦定理.【专题】11:计算题;16:压轴题.【分析】先利用余弦定理可分别表示出AB,AC,把已知条件代入整理,根据BC=3BD推断出CD=2BD,进而整理AC2=CD2+2﹣2CD 得AC2=4BD2+2﹣4BD把AC=AB,代入整理,最后联立方程消去AB求得BD的方程求得BD.【解答】用余弦定理求得AB2=BD2+AD2﹣2AD•BDcos135°AC2=CD2+AD2﹣2AD•CDcos45°即AB2=BD2+2+2BD ①AC2=CD2+2﹣2CD ②又BC=3BD所以CD=2BD所以由(2)得AC2=4BD2+2﹣4BD(3)因为AC=AB所以由(3)得2AB2=4BD2+2﹣4BD (4)(4)﹣2(1)BD2﹣4BD﹣1=0求得BD=2+故答案为:2+【点评】本题主要考查了余弦定理的应用.考查了学生创造性思维能力和基本的推理能力.三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.(10分)设等差数列{a n}满足a3=5,a10=﹣9.(Ⅰ)求{a n}的通项公式;(Ⅱ)求{a n}的前n项和S n及使得S n最大的序号n的值.【考点】84:等差数列的通项公式;85:等差数列的前n项和.【分析】(1)设出首项和公差,根据a3=5,a10=﹣9,列出关于首项和公差的二元一次方程组,解方程组得到首项和公差,写出通项.(2)由上面得到的首项和公差,写出数列{a n}的前n项和,整理成关于n的一元二次函数,二次项为负数求出最值.【解答】解:(1)由a n=a1+(n﹣1)d及a3=5,a10=﹣9得a1+9d=﹣9,a1+2d=5解得d=﹣2,a1=9,数列{a n}的通项公式为a n=11﹣2n(2)由(1)知S n=na1+d=10n﹣n2.因为S n=﹣(n﹣5)2+25.所以n=5时,S n取得最大值.【点评】数列可看作一个定义域是正整数集或它的有限子集的函数,当自变量从小到大依次取值对应的一列函数值,因此它具备函数的特性.18.(10分)如图,已知四棱锥P﹣ABCD的底面为等腰梯形,AB∥CD,AC⊥BD,垂足为H,PH是四棱锥的高.(Ⅰ)证明:平面PAC⊥平面PBD;(Ⅱ)若AB=,∠APB=∠ADB=60°,求四棱锥P﹣ABCD的体积.【考点】LF:棱柱、棱锥、棱台的体积;LY:平面与平面垂直.【专题】11:计算题;14:证明题;35:转化思想.【分析】(Ⅰ)要证平面PAC⊥平面PBD,只需证明平面PAC内的直线AC,垂直平面PBD内的两条相交直线PH,BD即可.(Ⅱ),∠APB=∠ADB=60°,计算等腰梯形ABCD的面积,PH是棱锥的高,然后求四棱锥P﹣ABCD的体积.【解答】解:(1)因为PH是四棱锥P﹣ABCD的高.所以AC⊥PH,又AC⊥BD,PH,BD都在平PHD内,且PH∩BD=H.所以AC⊥平面PBD.故平面PAC⊥平面PBD(6分)(2)因为ABCD为等腰梯形,AB∥CD,AC⊥BD,AB=.所以HA=HB=.因为∠APB=∠ADB=60°所以PA=PB=,HD=HC=1.可得PH=.等腰梯形ABCD的面积为S=ACxBD=2+(9分)所以四棱锥的体积为V=×(2+)×=.(12分)【点评】本题考查平面与平面垂直的判定,棱柱、棱锥、棱台的体积,考查空间想象能力,计算能力,推理能力,是中档题.19.(10分)为调查某地区老年人是否需要志愿者提供帮助,用简单随机抽样方法从该地区调查了500位老年人,结果如表:男女性别是否需要志愿者需要4030不需要160270(1)估计该地区老年人中,需要志愿者提供帮助的比例;(2)能否有99%的把握认为该地区的老年人是否需要志愿者提供帮助与性别有关?(3)根据(2)的结论,能否提出更好的调查方法来估计该地区的老年人中需要志愿者提供帮助的老年人比例?说明理由.P(K2≥k)0.0500.0100.0013.841 6.63510.828附:K2=.【考点】BL:独立性检验.【专题】11:计算题;5I:概率与统计.【分析】(1)由样本的频率率估计总体的概率,(2)求K2的观测值查表,下结论;(3)由99%的把握认为该地区的老年人是否需要志愿者提供帮助与性别有关,则可按性别分层抽样.【解答】解:(1)调查的500位老年人中有70位需要志愿者提供帮助,因此在该地区老年人中,需要帮助的老年人的比例的估计值为(2)K2的观测值因为9.967>6.635,且P(K2≥6.635)=0.01,所以有99%的把握认为该地区的老年人是否需要志愿者提供帮助与性别有关.(3)根据(2)的结论可知,该地区的老年人是否需要志愿者提供帮助与性别有关,并且从样本数据能够看出该地区男性老年人与女性老年人中需要帮助的比例有明显差异,因此在调查时,先确定该地区老年人中男、女的比例,再把老年人分成男女两层,并采取分层抽样方法比简单随机抽样方法更好.【点评】本题考查了抽样的目的,独立性检验的方法及抽样的方法选取,属于基础题.20.(10分)设F1,F2分别是椭圆E:x2+=1(0<b<1)的左、右焦点,过F1的直线l与E相交于A、B两点,且|AF2|,|AB|,|BF2|成等差数列.(Ⅰ)求|AB|;(Ⅱ)若直线l的斜率为1,求b的值.【考点】K4:椭圆的性质.【专题】15:综合题.【分析】(1)由椭圆定义知|AF2|+|AB|+|BF2|=4,再由|AF2|,|AB|,|BF2|成等差数列,能够求出|AB|的值.(2)L的方程式为y=x+c,其中,设A(x1,y1),B(x1,y1),则A,B两点坐标满足方程组,化简得(1+b2)x2+2cx+1﹣2b2=0.然后结合题设条件和根与系数的关系能够求出b的大小.【解答】解:(1)由椭圆定义知|AF2|+|AB|+|BF2|=4又2|AB|=|AF2|+|BF2|,得(2)L的方程式为y=x+c,其中设A(x1,y1),B(x2,y2),则A,B两点坐标满足方程组.,化简得(1+b2)x2+2cx+1﹣2b2=0.则.因为直线AB的斜率为1,所以即.则.解得.【点评】本题综合考查椭圆的性质及其运用和直线与椭圆的位置关系,解题时要注意公式的灵活运用.21.设函数f(x)=x(e x﹣1)﹣ax2(Ⅰ)若a=,求f(x)的单调区间;(Ⅱ)若当x≥0时f(x)≥0,求a的取值范围.【考点】6B:利用导数研究函数的单调性.【专题】15:综合题;53:导数的综合应用.【分析】(I)求导函数,由导数的正负可得函数的单调区间;(II)f(x)=x(e x﹣1﹣ax),令g(x)=e x﹣1﹣ax,分类讨论,确定g(x)的正负,即可求得a的取值范围.【解答】解:(I)a=时,f(x)=x(e x﹣1)﹣x2,=(e x﹣1)(x+1)令f′(x)>0,可得x<﹣1或x>0;令f′(x)<0,可得﹣1<x<0;∴函数的单调增区间是(﹣∞,﹣1),(0,+∞);单调减区间为(﹣1,0);(II)f(x)=x(e x﹣1﹣ax).令g(x)=e x﹣1﹣ax,则g'(x)=e x﹣a.若a≤1,则当x∈(0,+∞)时,g'(x)>0,g(x)为增函数,而g(0)=0,从而当x≥0时g(x)≥0,即f(x)≥0.若a>1,则当x∈(0,lna)时,g'(x)<0,g(x)为减函数,而g(0)=0,从而当x∈(0,lna)时,g(x)<0,即f(x)<0.综合得a的取值范围为(﹣∞,1].另解:当x=0时,f(x)=0成立;当x>0,可得e x﹣1﹣ax≥0,即有a≤的最小值,由y=e x﹣x﹣1的导数为y′=e x﹣1,当x>0时,函数y递增;x<0时,函数递减,可得函数y取得最小值0,即e x﹣x﹣1≥0,x>0时,可得≥1,则a≤1.【点评】本题考查导数知识的运用,考查函数的单调性,考查分类讨论的数学思想,属于中档题.22.(10分)如图:已知圆上的弧,过C点的圆的切线与BA的延长线交于E点,证明:(Ⅰ)∠ACE=∠BCD.(Ⅱ)BC2=BE•CD.【考点】N9:圆的切线的判定定理的证明;NB:弦切角.【专题】14:证明题.【分析】(I)先根据题中条件:“”,得∠BCD=∠ABC.再根据EC是圆的切线,得到∠ACE=∠ABC,从而即可得出结论.(II)欲证BC2=BE x CD.即证.故只须证明△BDC~△ECB即可.【解答】解:(Ⅰ)因为,所以∠BCD=∠ABC.又因为EC与圆相切于点C,故∠ACE=∠ABC所以∠ACE=∠BCD.(5分)(Ⅱ)因为∠ECB=∠CDB,∠EBC=∠BCD,所以△BDC~△ECB,故.即BC2=BE×CD.(10分)【点评】本题主要考查圆的切线的判定定理的证明、弦切角的应用、三角形相似等基础知识,考查运化归与转化思想.属于基础题.23.(10分)已知直线C1(t为参数),C2(θ为参数),(Ⅰ)当α=时,求C1与C2的交点坐标;(Ⅱ)过坐标原点O做C1的垂线,垂足为A,P为OA中点,当α变化时,求P点的轨迹的参数方程,并指出它是什么曲线.【考点】J3:轨迹方程;JE:直线和圆的方程的应用;Q4:简单曲线的极坐标方程;QJ:直线的参数方程;QK:圆的参数方程.【专题】15:综合题;16:压轴题.【分析】(I)先消去参数将曲线C1与C2的参数方程化成普通方程,再联立方程组求出交点坐标即可,(II)设P(x,y),利用中点坐标公式得P点轨迹的参数方程,消去参数即得普通方程,由普通方程即可看出其是什么类型的曲线.【解答】解:(Ⅰ)当α=时,C1的普通方程为,C2的普通方程为x2+y2=1.联立方程组,解得C1与C2的交点为(1,0).(Ⅱ)C1的普通方程为xsinα﹣ycosα﹣sinα=0①.则OA的方程为xcosα+ysinα=0②,联立①②可得x=sin2α,y=﹣cosαsinα;A点坐标为(sin2α,﹣cosαsinα),故当α变化时,P点轨迹的参数方程为:,P点轨迹的普通方程.故P点轨迹是圆心为,半径为的圆.【点评】本题主要考查直线与圆的参数方程,参数方程与普通方程的互化,利用参数方程研究轨迹问题的能力.24.(10分)设函数f(x)=|2x﹣4|+1.(Ⅰ)画出函数y=f(x)的图象:(Ⅱ)若不等式f(x)≤ax的解集非空,求a的取值范围.【考点】3A:函数的图象与图象的变换;7E:其他不等式的解法;R5:绝对值不等式的解法.【专题】11:计算题;13:作图题;16:压轴题.【分析】(I)先讨论x的范围,将函数f(x)写成分段函数,然后根据分段函数分段画出函数的图象即可;(II)根据函数y=f(x)与函数y=ax的图象可知先寻找满足f(x)≤ax的零界情况,从而求出a的范围.【解答】解:(Ⅰ)由于f(x)=,函数y=f(x)的图象如图所示.(Ⅱ)由函数y=f(x)与函数y=ax的图象可知,极小值在点(2,1)当且仅当a<﹣2或a≥时,函数y=f(x)与函数y=ax的图象有交点.故不等式f(x)≤ax的解集非空时,a的取值范围为(﹣∞,﹣2)∪[,+∞).【点评】本题主要考查了函数的图象,以及利用函数图象解不等式,同时考查了数形结合的数学思想,属于基础题.。
【好题】数学高考试题(带答案)
【好题】数学高考试题(带答案)一、选择题1.设集合(){}2log 10M x x =-<,集合{}2N x x =≥-,则M N ⋃=( ) A .{}22x x -≤<B .{}2x x ≥-C .{}2x x <D .{}12x x ≤< 2.()62111x x ⎛⎫++ ⎪⎝⎭展开式中2x 的系数为( ) A .15 B .20 C .30 D .353.在某种信息传输过程中,用4个数字的一个排列(数字允许重复)表示一个信息,不同排列表示不同信息,若所用数字只有0和1,则与信息0110至多有两个对应位置上的数字相同的信息个数为A .10B .11C .12D .154.一个频率分布表(样本容量为30)不小心被损坏了一部分,只记得样本中数据在[)2060,上的频率为0.8,则估计样本在[)40,50、[)50,60内的数据个数共有( )A .14B .15C .16D .175.函数()()2ln 1f x x x =+-的一个零点所在的区间是( ) A .()0,1 B .()1,2C .()2,3D .()3,4 6.在正方体1111ABCD A B C D -中,E 为棱1CC 的中点,则异面直线AE 与CD 所成角的正切值为A .22B .32C .52D .727.甲、乙、丙、丁四名同学组成一个4100米接力队,老师要安排他们四人的出场顺序,以下是他们四人的要求:甲:我不跑第一棒和第二棒;乙:我不跑第一棒和第四棒;丙:我也不跑第一棒和第四棒;丁:如果乙不跑第二棒,我就不跑第一棒.老师听了他们四人的对话,安排了一种合理的出场顺序,满足了他们的所有要求,据此我们可以断定在老师安排的出场顺序中跑第三棒的人是( )A .甲B .乙C .丙D .丁8.南北朝时代的伟大数学家祖暅在数学上有突出贡献,他在实践的基础上提出祖暅原理:“幂势既同,则积不容异”.其含义是:夹在两个平行平面之间的两个几何体,被平行于这两个平面的任意平面所截,如果截得的两个截面的面积总相等,那么这两个几何体的体积相等,如图,夹在两个平行平面之间的两个几何体的体积分别为12,V V ,被平行于这两个平面的任意平面截得的两个截面的面积分别为12,S S ,则“12,S S 总相等”是“12,V V 相等”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件9.对于不等式2n n +<n+1(n∈N *),某同学应用数学归纳法的证明过程如下:(1)当n=1时,211+<1+1,不等式成立.(2)假设当n=k(k∈N *)时,不等式成立,即2k k +<k+1.那么当n=k+1时,()()()2222(k 1)k 1k 3k 2k 3k 2k 2(k 2)+++=++<++++=+=(k+1)+1, 所以当n=k+1时,不等式也成立.根据(1)和(2),可知对于任何n∈N *,不等式均成立.则上述证法( )A .过程全部正确B .n=1验得不正确C .归纳假设不正确D .从n=k 到n=k+1的证明过程不正确 10.已知某几何体的三视图(单位:cm )如图所示,则该几何体的体积是( )A .108cm 3B .100cm 3C .92cm 3D .84cm 311.如图,中心均为原点O 的双曲线与椭圆有公共焦点,M ,N 是双曲线的两顶点.若M ,O ,N 将椭圆长轴四等分,则双曲线与椭圆的离心率的比值是A .3B .2C .3D .212.已知,a b 是非零向量且满足(2)a b a -⊥,(2)b a b -⊥,则a 与b 的夹角是( )A .6πB .3πC .23πD .56π 二、填空题13.若函数3211()232f x x x ax =-++ 在2,3⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭上存在单调增区间,则实数a 的取值范围是_______.14.已知圆台的上、下底面都是球O 的截面,若圆台的高为6,上、下底面的半径分别为2,4,则球O 的表面积为__________.15.()sin 5013tan10+=________________.16.如图,长方体1111ABCD A B C D -的体积是120,E 为1CC 的中点,则三棱锥E -BCD 的体积是_____.17.设复数1(z i i =--虚数单位),z 的共轭复数为z ,则()1z z -⋅=________.18.已知四棱锥S ABCD -的三视图如图所示,若该四棱锥的各个顶点都在球O 的球面上,则球O 的表面积等于_________.19.已知向量a 与b 的夹角为60°,|a |=2,|b |=1,则|a +2 b |= ______ . 20.设等比数列{}n a 满足a 1+a 3=10,a 2+a 4=5,则a 1a 2…a n 的最大值为 .三、解答题21.已知等差数列{}n a 满足:12a =,且1a ,2a ,5a 成等比数列.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)记n S 为数列{}n a 的前n 项和,是否存在正整数n ,使得60800n S n >+ ?若存在,求n 的最小值;若不存在,说明理由.22.如图,在三棱柱111ABC A B C -中,H 是正方形11AA B B 的中心,122AA =1C H ⊥平面11AA B B ,且1 5.C H =(Ⅰ)求异面直线AC 与11A B 所成角的余弦值;(Ⅱ)求二面角111A AC B --的正弦值;(Ⅲ)设N 为棱11B C 的中点,点M 在平面11AA B B 内,且MN ⊥平面111A B C ,求线段BM 的长.23.若不等式2520ax x +->的解集是122xx ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭,求不等式22510ax x a -+->的解集. 24.在平面直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为21x t y at=+⎧⎨=-⎩(t 为参数,a R ∈),以坐标原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,线C 的极坐标方程是224πρθ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭. (1)求直线l 的普通方程和曲线C 的直角坐标方程;(2)己知直线l 与曲线C 交于A 、B 两点,且7AB =a 的值.25.已知函数()1f x ax lnx =--,a R ∈. (Ⅰ)讨论函数()f x 的单调区间;(Ⅱ)若函数()f x 在1x =处取得极值,对()0,x ∀∈+∞,()2f x bx ≥-恒成立,求实数b 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.B解析:B【解析】【分析】求解出集合M ,根据并集的定义求得结果.【详解】(){}{}{}2log 1001112M x x x x x x =-<=<-<=<<{}2M N x x ∴⋃=≥-本题正确选项:B【点睛】本题考查集合运算中的并集运算,属于基础题.2.C解析:C【解析】【分析】利用多项式乘法将式子展开,根据二项式定理展开式的通项即可求得2x 的系数.【详解】根据二项式定理展开式通项为1C r n r r r n T a b -+=()()()66622111111x x x x x ⎛⎫++=++⋅+ ⎪⎝⎭则()61x +展开式的通项为16r r r T C x += 则()62111x x ⎛⎫++ ⎪⎝⎭ 展开式中2x 的项为22446621C x C x x ⎛⎫+⋅ ⎪⎝⎭则()62111x x ⎛⎫++ ⎪⎝⎭展开式中2x 的系数为2466151530C C +=+= 故选:C【点睛】本题考查了二项定理展开式的应用,指定项系数的求法,属于基础题. 3.B解析:B【解析】【分析】【详解】由题意知与信息0110至多有两个对应位置上的数字相同的信息包括三类:第一类:与信息0110有两个对应位置上的数字相同有246C =个;第二类:与信息0110有一个对应位置上的数字相同有14C 4=个;第三类:与信息0110没有位置上的数字相同有04C 1=个,由分类计数原理与信息0110至多有两个数字对应位置相同的共有64111++=个, 故选B .4.B解析:B【解析】【分析】计算出样本在[)2060,的数据个数,再减去样本在[)20,40的数据个数即可得出结果.【详解】由题意可知,样本在[)2060,的数据个数为300.824⨯=,样本在[)20,40的数据个数为459+=,因此,样本在[)40,50、[)50,60内的数据个数为24915.故选:B.【点睛】本题考查利用频数分布表计算频数,要理解频数、样本容量与频率三者之间的关系,考查计算能力,属于基础题.5.B解析:B【解析】【分析】先求出(1)(2)0,f f <根据零点存在性定理得解.【详解】由题得()21ln 2=ln 2201f =--<, ()22ln3=ln3102f =-->, 所以(1)(2)0,f f <所以函数()()2ln 1f x x x=+-的一个零点所在的区间是()1,2. 故选B【点睛】本题主要考查零点存在性定理,意在考查学生对该知识的理解掌握水平,属于基础题. 6.C解析:C【解析】【分析】利用正方体1111ABCD A B C D -中,//CD AB ,将问题转化为求共面直线AB 与AE 所成角的正切值,在ABE ∆中进行计算即可.【详解】在正方体1111ABCD A B C D -中,//CD AB ,所以异面直线AE 与CD 所成角为EAB ∠,设正方体边长为2a ,则由E 为棱1CC 的中点,可得CE a =,所以5BE a =, 则55tan 22BE a EAB AB a ∠===.故选C.【点睛】求异面直线所成角主要有以下两种方法:(1)几何法:①平移两直线中的一条或两条,到一个平面中;②利用边角关系,找到(或构造)所求角所在的三角形;③求出三边或三边比例关系,用余弦定理求角;(2)向量法:①求两直线的方向向量;②求两向量夹角的余弦;③因为直线夹角为锐角,所以②对应的余弦取绝对值即为直线所成角的余弦值.7.C解析:C【解析】【分析】跑第三棒的只能是乙、丙中的一个,当丙跑第三棒时,乙只能跑第二棒,这时丁跑第一棒,甲跑第四棒,符合题意;当乙跑第三棒时,丙只能跑第二棒,这里四和丁都不跑第一棒,不合题意.【详解】由题意得乙、丙均不跑第一棒和第四棒,∴跑第三棒的只能是乙、丙中的一个,当丙跑第三棒时,乙只能跑第二棒,这时丁跑第一棒,甲跑第四棒,符合题意; 当乙跑第三棒时,丙只能跑第二棒,这里四和丁都不跑第一棒,不合题意.故跑第三棒的是丙.故选:C .【点睛】本题考查推理论证,考查简单的合情推理等基础知识,考查运算求解能力、分析判断能力,是基础题.8.A解析:A【解析】【分析】根据充分条件和必要条件的定义,结合祖暅原理进行判断即可.【详解】根据祖暅原理,当12,S S 总相等时,12,V V 相等,所以充分性成立;当两个完全相同的四棱台,一正一反的放在两个平面之间时,此时体积固然相等但截得的面积未必相等,所以必要性不成立.所以“12,S S 总相等”是“12,V V 相等”的充分不必要条件.故选:A【点睛】本题考查充分条件与必要条件的判断,属于基础题.9.D解析:D【解析】【分析】【详解】题目中当n=k+1时不等式的证明没有用到n=k 时的不等式,正确的证明过程如下: 在(2)中假设n k = 时有21k k k +<+ 成立,即2(1)(1)(1)1k k k +++<++成立,即1n k =+时成立,故选D .点睛:数学归纳法证明中需注意的事项(1)初始值的验证是归纳的基础,归纳递推是证题的关键,两个步骤缺一不可.(2)在用数学归纳法证明问题的过程中,要注意从k 到k +1时命题中的项与项数的变化,防止对项数估算错误.(3)解题中要注意步骤的完整性和规范性,过程中要体现数学归纳法证题的形式.10.B解析:B【解析】试题分析:由三视图可知:该几何体是一个棱长分别为6,6,3,砍去一个三条侧棱长分别为4,4,3的一个三棱锥(长方体的一个角).据此即可得出体积.解:由三视图可知:该几何体是一个棱长分别为6,6,3,砍去一个三条侧棱长分别为4,4,3的一个三棱锥(长方体的一个角).∴该几何体的体积V=6×6×3﹣=100.故选B .考点:由三视图求面积、体积.11.B解析:B【解析】【分析】【详解】M N ,是双曲线的两顶点,M O N ,,将椭圆长轴四等分∴椭圆的长轴长是双曲线实轴长的2倍双曲线与椭圆有公共焦点,∴双曲线与椭圆的离心率的比值是2故答案选B12.B解析:B【解析】【分析】 利用向量垂直求得222a ba b ==⋅,代入夹角公式即可. 【详解】设,a b 的夹角为θ; 因为(2)a b a -⊥,(2)b a b -⊥, 所以222a b a b ==⋅, 则22|2,|2a a b b a b =⋅⋅=, 则2212cos ,.23aa b a b aπθθ⋅===∴=故选:B【点睛】向量数量积的运算主要掌握两点:一是数量积的基本公式cos a b a b θ⋅=;二是向量的平方等于向量模的平方22a a =. 二、填空题13.【解析】【分析】【详解】试题分析:当时的最大值为令解得所以a 的取值范围是考点:利用导数判断函数的单调性解析:1(,)9-+∞ 【解析】 【分析】【详解】试题分析:2211()2224f x x x a x a ⎛⎫=-++=--++ ⎪⎝⎭'.当23x ⎡⎫∈+∞⎪⎢⎣⎭,时,()f x '的最大值为22239f a ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭',令2209a +>,解得19a >-,所以a 的取值范围是1,9⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭. 考点:利用导数判断函数的单调性.14.【解析】【分析】本道题结合半径这一条件利用勾股定理建立等式计算半径即可【详解】设球半径为R 球心O 到上表面距离为x 则球心到下表面距离为6-x 结合勾股定理建立等式解得所以半径因而表面积【点睛】本道题考查 解析:80π【解析】【分析】本道题结合半径这一条件,利用勾股定理,建立等式,计算半径,即可。
【必考题】高考数学试题(及答案)
【必考题】高考数学试题(及答案)一、选择题1.已知长方体的长、宽、高分别是3,4,5,且它的8个顶点都在同一球面上,则这个球的表面积是( ) A .25πB .50πC .125πD .都不对2.()22x xe ef x x x --=+-的部分图象大致是( )A .B .C .D .3.生物实验室有5只兔子,其中只有3只测量过某项指标,若从这5只兔子中随机取出3只,则恰有2只测量过该指标的概率为 A .23B .35C .25D .154.若满足sin cos cos A B Ca b c==,则ABC ∆为( ) A .等边三角形 B .有一个内角为30的直角三角形 C .等腰直角三角形D .有一个内角为30的等腰三角形5.如图所示,程序据图(算法流程图)的输出结果为( )A .34B .16 C .1112D .25246.已知平面向量a ,b 是非零向量,|a |=2,a ⊥(a +2b ),则向量b 在向量a 方向上的投影为( ) A .1B .-1C .2D .-27.函数()23x f x x+=的图象关于( )A .x 轴对称B .原点对称C .y 轴对称D .直线y x =对称8.南北朝时代的伟大数学家祖暅在数学上有突出贡献,他在实践的基础上提出祖暅原理:“幂势既同,则积不容异”.其含义是:夹在两个平行平面之间的两个几何体,被平行于这两个平面的任意平面所截,如果截得的两个截面的面积总相等,那么这两个几何体的体积相等,如图,夹在两个平行平面之间的两个几何体的体积分别为12,V V ,被平行于这两个平面的任意平面截得的两个截面的面积分别为12,S S ,则“12,S S 总相等”是“12,V V 相等”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件9.下表提供了某厂节能降耗技术改造后在生产A 产品过程中记录的产量x (吨)与相应的生产能耗y (吨)的几组对应数据,根据表中提供的数据,求出y 关于x 的线性回归方程为0.70.35y x =+,则下列结论错误的是( )x3 4 5 6 y 2.5t44.5A .产品的生产能耗与产量呈正相关B .回归直线一定过4.5,3.5() C .A 产品每多生产1吨,则相应的生产能耗约增加0.7吨 D .t 的值是3.1510.如图所示,网格纸上小正方形的边长为1,粗线画出的是由一个棱柱挖去一个棱锥后的几何体的三视图,则该几何体的体积为A .72B .64C .48D .3211.在同一直角坐标系中,函数11,log (02a x y y x a a ⎛⎫==+> ⎪⎝⎭且1)a ≠的图象可能是( )A .B .C .D .12.样本12310,?,?,? a a a a ⋅⋅⋅的平均数为a ,样本12310,?,?,? b b b b ⋅⋅⋅的平均数为b ,那么样本1122331010,? ,,? ,?,,?,? a b a b a b a b ⋅⋅⋅的平均数为( )A .()a b +B .2()a b +C .1()2a b + D .1()10a b + 二、填空题13.若三点1(2,3),(3,2),(,)2A B C m --共线,则m 的值为 . 14.已知0x >,0y >,0z >,且36x y z ++=,则323x y z ++的最小值为_________.15.若9()a x x-的展开式中3x 的系数是84-,则a = .16.已知样本数据,,,的均值,则样本数据,,,的均值为 .17.等边三角形ABC 与正方形ABDE 有一公共边AB ,二面角C AB D --的余弦值为3,M N ,分别是AC BC ,的中点,则EM AN ,所成角的余弦值等于 . 18.在极坐标系中,直线cos sin (0)a a ρθρθ+=>与圆2cos ρθ=相切,则a =__________.19.计算:1726cos()sin 43ππ-+=_____. 20.已知双曲线1C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,第一象限内的点00(,)M x y 在双曲线1C 的渐近线上,且12MF MF ⊥,若以2F 为焦点的抛物线2C :22(0)y px p =>经过点M ,则双曲线1C 的离心率为_______.三、解答题21.已知数列{}n a 满足1112,22n n n a a a ++==+. (1)设2nn na b =,求数列{}n b 的通项公式; (2)求数列{}n a 的前n 项和n S ; (3)记()()211422nnn n n nn c a a +-++=,求数列{}n c 的前n 项和n T . 22.已知曲线C :(t 为参数), C :(为参数).(1)化C ,C 的方程为普通方程,并说明它们分别表示什么曲线; (2)若C 上的点P 对应的参数为,Q 为C 上的动点,求中点到直线(t 为参数)距离的最小值.23.设()34f x x x =-+-.(Ⅰ)求函数()2()g x f x =-(Ⅱ)若存在实数x 满足()1f x ax ≤-,试求实数a 的取值范围.24.已知函数1(1)f x m x x =---+. (1)当5m =时,求不等式()2f x >的解集;(2)若二次函数223y x x =++与函数()y f x =的图象恒有公共点,求实数m 的取值范围.25.2016年某市政府出台了“2020年创建全国文明城市简称创文”的具体规划,今日,作为“创文”项目之一的“市区公交站点的重新布局及建设”基本完成,市有关部门准备对项目进行调查,并根据调查结果决定是否验收,调查人员分别在市区的各公交站点随机抽取若干市民对该项目进行评分,并将结果绘制成如图所示的频率分布直方图,相关规则为:调查对象为本市市民,被调查者各自独立评分;采用百分制评分,内认定为满意,80分及以上认定为非常满意;市民对公交站点布局的满意率不低于即可进行验收;用样本的频率代替概率.求被调查者满意或非常满意该项目的频率;若从该市的全体市民中随机抽取3人,试估计恰有2人非常满意该项目的概率; 已知在评分低于60分的被调查者中,老年人占,现从评分低于60分的被调查者中按年龄分层抽取9人以便了解不满意的原因,并从中选取2人担任群众督察员,记为群众督查员中老年人的人数,求随机变量的分布列及其数学期望.26.如图所示,已知正方体1111ABCD A B C D -中,E F ,分别为11D C ,11C B 的中点,ACBD P =,11A C EF Q =.求证:(1)D B F E ,,,四点共面;(2)若1A C 交平面DBEF 于R 点,则P Q R ,,三点共线.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【解析】 【分析】根据长方体的对角线长等于其外接球的直径,求得2252R =,再由球的表面积公式,即可求解. 【详解】设球的半径为R ,根据长方体的对角线长等于其外接球的直径,可得2R =2252R =,所以球的表面积为22544502S R πππ==⨯=球. 故选:B 【点睛】本题主要考查了长方体的外接球的性质,以及球的表面积的计算,其中解答中熟练应用长方体的对角线长等于其外接球的直径,求得球的半径是解答的关键,着重考查了运算与求解能力,属于基础题.2.A解析:A 【解析】 【分析】根据函数的奇偶性,排除D ;根据函数解析式可知定义域为{}1x x ≠±,所以y 轴右侧虚线部分为x=1,利用特殊值x=0.01和x=1.001代入即可排除错误选项. 【详解】由函数解析式()22x x e e f x x x --=+-,易知()22x xe ef x x x ---=+-=() f x - 所以函数()22x xe ef x x x --=+-为奇函数,排除D 选项根据解析式分母不为0可知,定义域为{}1x x ≠±,所以y 轴右侧虚线部分为x=1, 当x=0.01时,代入()f x 可得()0f x <,排除C 选项 当x=1.001时,代入()f x 可得()0f x >,排除B 选项 所以选A【点睛】本题考查了根据函数解析式判断函数的图象,依据主要是奇偶性、单调性、特殊值等,注意图中坐标的位置及特殊直线,属于中档题.3.B解析:B 【解析】 【分析】本题首先用列举法写出所有基本事件,从中确定符合条件的基本事件数,应用古典概率的计算公式求解. 【详解】设其中做过测试的3只兔子为,,a b c ,剩余的2只为,A B ,则从这5只中任取3只的所有取法有{,,},{,,},{,,},{,,},{,,},{,,}a b c a b A a b B a c A a c B a A B ,{,c,},{,c,},{b,,},{c,,}b A b B A B A B 共10种.其中恰有2只做过测试的取法有{,,},{,,},{,,},{,,},a b A a b B a c A a c B {,c,},{,c,}b A b B 共6种,所以恰有2只做过测试的概率为63105=,选B . 【点睛】本题主要考查古典概率的求解,题目较易,注重了基础知识、基本计算能力的考查.应用列举法写出所有基本事件过程中易于出现遗漏或重复,将兔子标注字母,利用“树图法”,可最大限度的避免出错.4.C解析:C 【解析】 【分析】由正弦定理结合条件可得tan tan 1B C ==,从而得三角形的三个内角,进而得三角形的形状. 【详解】由正弦定理可知sin sin sin A B Ca b c ==,又sin cos cos A B C a b c==, 所以cos sin ,cos sin B B C C ==,有tan tan 1B C ==.所以45B C ==.所以180454590A =--=. 所以ABC ∆为等腰直角三角形. 故选C. 【点睛】本题主要考查了正弦定理解三角形,属于基础题.5.C解析:C 【解析】由算法流程图知s =0+12+14+16=1112.选C. 6.B解析:B 【解析】 【分析】先根据向量垂直得到a (a +2b ),=0,化简得到a b =﹣2,再根据投影的定义即可求出. 【详解】∵平面向量a ,b 是非零向量,|a |=2,a ⊥(a +2b ), ∴a (a +2b ),=0, 即()2·20a a b += 即a b =﹣2∴向量b 在向量a 方向上的投影为·22a b a -==﹣1, 故选B . 【点睛】本题主要考查向量投影的定义及求解的方法,公式与定义两者要灵活运用.解答关键在于要求熟练应用公式.7.C解析:C 【解析】 【分析】求函数的定义域,判断函数的奇偶性即可. 【详解】解:()f x =0x ∴≠解得0x ≠()f x ∴的定义域为()(),00,D =-∞+∞,D 关于原点对称.任取x D ∈,都有()()f x f x x-===,()f x ∴是偶函数,其图象关于y 轴对称,故选:C . 【点睛】本题主要考查函数图象的判断,根据函数的奇偶性的定义判断函数的奇偶性是解决本题的关键.解析:A 【解析】 【分析】根据充分条件和必要条件的定义,结合祖暅原理进行判断即可. 【详解】根据祖暅原理,当12,S S 总相等时,12,V V 相等,所以充分性成立;当两个完全相同的四棱台,一正一反的放在两个平面之间时,此时体积固然相等但截得的面积未必相等,所以必要性不成立.所以“12,S S 总相等”是“12,V V 相等”的充分不必要条件. 故选:A 【点睛】本题考查充分条件与必要条件的判断,属于基础题.9.D解析:D 【解析】 由题意,x =34564+++=4.5, ∵ˆy=0.7x+0.35, ∴y =0.7×4.5+0.35=3.5, ∴t=4×3.5﹣2.5﹣4﹣4.5=3, 故选D .10.B解析:B 【解析】 【分析】由三视图可知该几何体是一个底面边长为4的正方形,高为5的正四棱柱,挖去一个底面边长为4,高为3的正四棱锥,利用体积公式,即可求解。
2023年四川高考数学(文)真题及答案
2023年四川高考数学(文)真题及答案注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑. 如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.一、选择题:本题共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. 设全集,集合,则( ){}1,2,3,4,5U ={}{}1,4,2,5M N ==U N M = ðA. B. C.D.{}2,3,5{}1,3,4{}1,2,4,5{}2,3,4,52.( )()()()351i 2i 2i +=+-A.B. 1C.D.1-1i -1i +3. 已知向量,则( ) ()()3,1,2,2a b ==cos ,a b a b +-=A.1174. 某校文艺部有4名学生,其中高一、高二年级各2名.从这4名学生中随机选2名组织校文艺汇演,则这2名学生来自不同年级的概率为( ) A.B.C.D.161312235. 记为等差数列的前项和.若,则( ) n S {}n a n 264810,45a a a a +==5S =A. 25B. 22C. 20D. 156. 执行下边的程序框图,则输出的( )B =A. 21B. 34C. 55D. 897. 设为椭圆的两个焦点,点在上,若,则12,F F 22:15x C y +=P C 120PF PF ⋅= ( )12PF PF ⋅=A. 1B. 2C. 4D. 58. 曲线在点处的切线方程为( )e 1=+xy x e 1,2⎛⎫ ⎪⎝⎭A. B. C. D.e 4y x =e 2y x =e e 44y x =+ e 3e24y x =+9. 已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>交于A ,B 两点,则( )22(2)(3)1x y -+-=||AB =10. 在三棱锥中,是边长为2的等边三角形,,-P ABC ABC A 2,PA PB PC ===则该棱锥的体积为( )A. 1C. 2D. 311. 已知函数.记,则( ) ()2(1)e x f x --=,,a f b f c f ===A.B.C.D.b c a >>b a c >>c b a >>c a b >>12. 函数的图象由的图象向左平移个单位长度得到,则()y f x =cos 26y x π⎛⎫=+⎪⎝⎭6π的图象与直线的交点个数为( ) ()y f x =1122y x =-A. 1B. 2C. 3D. 4二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13. 记为等比数列的前项和.若,则的公比为________. n S {}n a n 6387S S ={}n a 14. 若为偶函数,则________. ()2π(1)sin 2f x x ax x ⎛⎫=-+++⎪⎝⎭=a 15. 若x ,y 满足约束条件,则的最大值为________.323,2331,x y x y x y -≤⎧⎪-+≤⎨⎪+≥⎩32z x y =+16. 在正方体中,为的中点,若该正方体的棱与球的1111ABCD A B C D -4,AB O =1AC O 球面有公共点,则球的半径的取值范围是________.O 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.第17~21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. (一)必考题:共60分.17. 记的内角的对边分别为,已知.ABC A ,,A B C ,,a b c 2222cos b c aA+-=(1)求; bc (2)若,求面积.cos cos 1cos cos a B b A ba Bb A c--=+ABC A 18. 如图,在三棱柱中,平面.111ABC A B C -1A C ⊥,90ABC ACB ∠=︒(1)证明:平面平面;11ACC A ⊥11BB C C (2)设,求四棱锥的高.11,2AB A B AA ==111A BB C C -19. 一项试验旨在研究臭氧效应,试验方案如下:选40只小白鼠,随机地将其中20只分配到试验组,另外20只分配到对照组,试验组的小白鼠饲养在高浓度臭氧环境,对照组的小白鼠饲养在正常环境,一段时间后统计每只小白鼠体重的增加量(单位:g ).试验结果如下:对照组的小白鼠体重的增加量从小到大排序为15.2 18.8 20.2 21.3 22.5 23.2 25.8 26.5 27.5 30.1 32.6 34.3 34.8 35.6 35.6 35.8 36.2 37.3 40.5 43.2 试验组的小白鼠体重的增加量从小到大排序为7.8 9.2 11.4 12.4 13.2 15.5 16.5 18.0 18.8 19.2 19.8 20.2 21.6 22.8 23.6 23.9 25.1 28.2 32.3 36.5(1)计算试验组的样本平均数;(2)(ⅰ)求40只小白鼠体重的增加量的中位数m ,再分别统计两样本中小于m 与不小于m 的数据的个数,完成如下列联表m <m ≥对照组 试验组(ⅱ)根据(i )中的列联表,能否有95%的把握认为小白鼠在高浓度臭氧环境中与在正常环境中体重的增加量有差异?附:,()()()()22()n ad bc K a b c d a c b d -=++++()2P K k ≥0.100 0.050 0.010k 2.7063.8416.63520.已知函数. ()2sin π,0,cos 2x f x ax x x ⎛⎫=-∈ ⎪⎝⎭(1)当时,讨论的单调性; 1a =()f x (2)若,求的取值范围.()sin 0f x x +<a21. 已知直线与抛物线交于两点,. 210x y -+=2:2(0)C y px p =>,A B AB =(1)求;p (2)设为的焦点,为上两点,且,求面积的最小F C ,M N C 0FM FN ⋅= MFN △值.(二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题计分.[选修4-4:坐标系与参数方程](10分)22. 已知点,直线(为参数),为的倾斜角,与轴正半()2,1P 2cos ,:1sin x t l y t αα=+⎧⎨=+⎩t αl l x 轴、轴正半轴分别交于,且. y ,A B 4PA PB ⋅=(1)求;α(2)以坐标原点为极点,轴正半轴为极轴建立极坐标系,求的极坐标方程. x l [选修4-5:不等式选讲](10分) 23. 已知. ()2||, 0 f x x a a a =-->(1)求不等式的解集;()f x x <(2)若曲线与轴所围成的图形的面积为2,求. ()y f x =x a 解析及参考答案 注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑. 如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.一、选择题:本题共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. 设全集,集合,则( ){}1,2,3,4,5U ={}{}1,4,2,5M N ==U N M = ðA .B. C.D.{}2,3,5{}1,3,4{}1,2,4,5{}2,3,4,5【答案】A 【解析】【分析】利用集合的交并补运算即可得解.【详解】因为全集,集合,所以, {1,2,3,4,5}U ={1,4}M ={}2,3,5U M =ð又,所以, {2,5}N ={2,3,5}U N M = ð故选:A.2.( )()()()351i 2i 2i +=+-A. B. 1C.D.1-1i -1i +【答案】C 【解析】【分析】利用复数的四则运算求解即可. 【详解】()()351i 51i 1i (2i)(2i)5+-==-+-故选:C.3. 已知向量,则( )()()3,1,2,2a b ==cos ,a b a b +-= A.117【答案】B 【解析】【分析】利用平面向量模与数量积的坐标表示分别求得,从()(),,a b a b a b a b +-+⋅-而利用平面向量余弦的运算公式即可得解.【详解】因为,所以,(3,1),(2,2)a b ==()()5,3,1,1a ba b +=-=-则,a b b +==== ()()()51312a b a b +⋅-=⨯+⨯-=所以. ()()cos ,a b a b a b a b a b a b+⋅-+-===+- 故选:B.4. 某校文艺部有4名学生,其中高一、高二年级各2名.从这4名学生中随机选2名组织校文艺汇演,则这2名学生来自不同年级的概率为( ) A.B.C.D.16131223【答案】D 【解析】【分析】利用古典概率的概率公式,结合组合的知识即可得解.【详解】依题意,从这4名学生中随机选2名组织校文艺汇演,总的基本事件有24C 6=件,其中这2名学生来自不同年级的基本事件有,1122C C 4=所以这2名学生来自不同年级的概率为. 4263=故选:D.5. 记为等差数列的前项和.若,则( ) n S {}n a n 264810,45a a a a +==5S =A. 25 B. 22C. 20D. 15【答案】C 【解析】【分析】方法一:根据题意直接求出等差数列的公差和首项,再根据前项和公式即{}n a n 可解出;方法二:根据等差数列的性质求出等差数列的公差,再根据前项和公式的性质即可{}n a n 解出.【详解】方法一:设等差数列的公差为,首项为,依题意可得,{}n a d 1a ,即,2611510a a a d a d +=+++=135a d +=又,解得:, ()()48113745a a a d a d =++=11,2d a ==所以. 515455210202S a d ⨯=+⨯=⨯+=故选:C.方法二:,,所以,, 264210a a a +==4845a a =45a =89a =从而,于是, 84184a a d -==-34514a a d =-=-=所以. 53520S a ==故选:C.6. 执行下边的程序框图,则输出的( )B =A .21B. 34C. 55D. 89【答案】B 【解析】【分析】根据程序框图模拟运行即可解出.【详解】当时,判断框条件满足,第一次执行循环体,,1k =123A =+=325B =+=,;112k =+=当时,判断框条件满足,第二次执行循环体,,,2k =358A =+=8513B =+=;213k =+=当时,判断框条件满足,第三次执行循环体,,,3k =81321A =+=211334B =+=;314k =+=当时,判断框条件不满足,跳出循环体,输出. 4k =34B =故选:B.7. 设为椭圆的两个焦点,点在上,若,则12,F F 22:15x C y +=P C 120PF PF ⋅= ( )12PF PF ⋅=A. 1 B. 2C. 4D. 5【答案】B 【解析】【分析】方法一:根据焦点三角形面积公式求出的面积,即可解出; 12PF F △方法二:根据椭圆的定义以及勾股定理即可解出.【详解】方法一:因为,所以,120PF PF ⋅= 1290FPF ∠=从而,所以. 122121tan 4512FP F S b PF PF ===⨯⋅A 122PF PF ⋅=故选:B. 方法二:因为,所以,由椭圆方程可知,,120PF PF ⋅= 1290FPF ∠= 25142c c =-=⇒=所以,又,平方得:22221212416PF PF F F +===122PF PF a +==,所以.22121212216220PF PF PF PF PF PF ++=+=122PF PF ⋅=故选:B.8. 曲线在点处的切线方程为( )e 1=+x y x e 1,2⎛⎫ ⎪⎝⎭A. B. C. D.e 4y x =e 2y x =e e 44y x =+ e 3e24y x =+【答案】C 【解析】【分析】先由切点设切线方程,再求函数的导数,把切点的横坐标代入导数得到切线的斜率,代入所设方程即可求解.【详解】设曲线在点处的切线方程为,e 1xy x =+e 1,2⎛⎫ ⎪⎝⎭()e 12y k x -=-因为,e 1xy x =+所以,()()()22e 1e e 11x xxx x y x x +-'==++所以1e|4x k y ='==所以 ()e e124y x -=-所以曲线在点处的切线方程为.e 1xy x =+e 1,2⎛⎫⎪⎝⎭e e 44y x =+故选:C9. 已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>交于A ,B 两点,则( )22(2)(3)1x y -+-=||AB =【答案】D 【解析】【分析】根据离心率得出双曲线渐近线方程,再由圆心到直线的距离及圆半径可求弦长.【详解】由,则,e =222222215c a b b a a a+==+=解得, 2ba=所以双曲线的一条渐近线不妨取, 2y x =则圆心到渐近线的距离, (2,3)d ==所以弦长. ||AB ===故选:D10. 在三棱锥中,是边长为2的等边三角形,,-P ABC ABC A 2,PA PB PC ===则该棱锥的体积为( )A. 1 C. 2D. 3【答案】A 【解析】【分析】证明平面,分割三棱锥为共底面两个小三棱锥,其高之和为AB 得解. AB ⊥PEC 【详解】取中点,连接,如图,AB E ,PE CE是边长为2的等边三角形,,ABC A 2PA PB ==,又平面,,,PE AB CE AB ∴⊥⊥,PE CE ⊂PEC PE CE E = 平面,AB ∴⊥PEC又, 2PE CE ===PC =故,即, 222PC PE CE =+PE CE ⊥所以, 11121332B PEC A PEC PEC V V V S AB --=+=⋅=⨯=△故选:A11. 已知函数.记,则( )()2(1)e x f x --=,,a f b f c f ===A.B.C.D.b c a >>b a c >>c b a >>c a b >>【答案】A 【解析】【分析】利用作差法比较自变量的大小,再根据指数函数的单调性及二次函数的性质判断即可.【详解】令,则开口向下,对称轴为, 2()(1)g x x =--()g x 1x =因为,而4112⎛---=- ⎝,22491670-=+-=>41102⎛--=-> ⎝11->由二次函数性质知, g g <,而4112⎛--=- ⎝,22481682)0+-=+-==-<,所以,11-<-g g >综上,, g g g <<又为增函数,故,即. e x y =a c b <<b c a >>故选:A.12. 函数的图象由的图象向左平移个单位长度得到,则()y f x =cos 26y x π⎛⎫=+⎪⎝⎭6π的图象与直线的交点个数为( ) ()y f x =1122y x =-A. 1 B. 2C. 3D. 4【答案】C 【解析】【分析】先利用三角函数平移的性质求得,再作出与的()sin 2f x x =-()f x 1122y x =-部分大致图像,考虑特殊点处与的大小关系,从而精确图像,由此得()f x 1122y x =-解.【详解】因为向左平移个单位所得函数为πcos 26y x ⎛⎫=+⎪⎝⎭π6,所以,πππcos 2cos 2sin 2662y x x x ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=++=+=- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦()sin 2f x x =-而显然过与两点,1122y x =-10,2⎛⎫- ⎪⎝⎭()1,0作出与的部分大致图像如下, ()f x 1122y x =-考虑,即处与3π3π7π2,2,2222x x x =-==3π3π7π,,444x x x =-==()f x 1122y x =-的大小关系, 当时,,; 3π4x =-3π3πsin 142f ⎛⎫⎛⎫-=--=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭13π1π4284312y +⎛⎫=⨯--=-<- ⎪⎝⎭当时,,;3π4x =3π3πsin 142f ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭13π13π412428y -=⨯-=<当时,,;7π4x =7π7πsin 142f ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭17π17π412428y -=⨯-=>所以由图可知,与的交点个数为. ()f x 1122y x =-3故选:C.二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13. 记为等比数列的前项和.若,则的公比为________. n S {}n a n 6387S S ={}n a 【答案】 12-【解析】【分析】先分析,再由等比数列的前项和公式和平方差公式化简即可求出公比. 1q ≠n q 【详解】若,1q =则由得,则,不合题意.6387S S =118673a a ⋅=⋅10a =所以.1q ≠当时,因为, 1q ≠6387S S =所以,()()6311118711a q a q qq--⋅=⋅--即,即,即,()()638171q q ⋅-=⋅-()()()33381171q q q ⋅+-=⋅-()3817q ⋅+=解得. 12q =-故答案为: 12-14. 若为偶函数,则________. ()2π(1)sin 2f x x ax x ⎛⎫=-+++ ⎪⎝⎭=a 【答案】2 【解析】【分析】根据常见函数的奇偶性直接求解即可. 【详解】,()()()222π1sin 1cos (2)1cos 2f x x ax x x ax x x a x x ⎛⎫=-+++=-++=+-++ ⎪⎝⎭ 且函数为偶函数,,解得,20a ∴-=2a =故答案为:215. 若x ,y 满足约束条件,则的最大值为________.323,2331,x y x y x y -≤⎧⎪-+≤⎨⎪+≥⎩32z x y =+【答案】15 【解析】【分析】由约束条件作出可行域,根据线性规划求最值即可. 【详解】作出可行域,如图,由图可知,当目标函数过点时,有最大值,322zy x =-+A z 由可得,即,233323x y x y -+=⎧⎨-=⎩33x y =⎧⎨=⎩(3,3)A 所以. max 332315z =⨯+⨯=故答案为:1516. 在正方体中,为的中点,若该正方体的棱与球的1111ABCD A B C D -4,AB O =1AC O 球面有公共点,则球的半径的取值范围是________. O 【答案】【解析】【分析】当球是正方体的外接球时半径最大,当边长为的正方形是球的大圆的内接正方4形时半径达到最小. 【详解】设球的半径为.R 当球是正方体的外接球时,恰好经过正方体的每个顶点,所求的球的半径最大,若半径变得更大,球会包含正方体,导致球面和棱没有交点,正方体的外接球直径为体对角线长,即2R '1AC ==,故;2R R ''==max R =分别取侧棱的中点,显然四边形是边长为的正1111,,,AA BB CC DD ,,,M H G N MNGH 4方形,且为正方形的对角线交点,O MNGH连接,则的外接圆,球的半径达MG MG =MNGH到最小,即的最小值为. R综上,. R ∈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.第17~21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. (一)必考题:共60分.17. 记的内角的对边分别为,已知.ABC A ,,A B C ,,a b c 2222cos b c aA+-=(1)求; bc (2)若,求面积.cos cos 1cos cos a B b A ba Bb A c--=+ABC A 【答案】(1) 1(2【解析】【分析】(1)根据余弦定理即可解出;(2)由(1)可知,只需求出即可得到三角形面积,对等式恒等变换,即可解出. sin A 【小问1详解】因为,所以,解得:.2222cos a b c bc A =+-2222cos 22cos cos b c a bc A bc A A+-===1bc =【小问2详解】 由正弦定理可得cos cos sin cos sin cos sin cos cos sin cos sin cos sin a B b A b A B B A Ba Bb Ac A B B A C---=-++,()()()()()sin sin sin sin 1sin sin sin A B A B B BA B A B A B ---=-==+++变形可得:,即, ()()sin sin sin A B A B B --+=2cos sin sin A B B -=而,所以,又,所以, 0sin 1B <≤1cos 2A =-0πA <<sin A =故的面积为. ABC A 11sin 122ABC S bc A ==⨯=△18. 如图,在三棱柱中,平面.111ABC A B C -1A C ⊥,90ABC ACB ∠=︒(1)证明:平面平面;11ACC A ⊥11BB C C (2)设,求四棱锥的高. 11,2AB A B AA ==111A BB C C -【答案】(1)证明见解析. (2) 1【解析】【分析】(1)由平面得,又因为,可证平面1A C ⊥ABC 1AC BC ⊥AC BC ⊥BC ⊥,从而证得平面平面;11ACC A 11ACC A ⊥11BCC B (2) 过点作,可证四棱锥的高为,由三角形全等可证,从而1A 11A O CC ⊥1AO 1A C AC =证得为中点,设,由勾股定理可求出,再由勾股定理即可求. O 1CC 1A C AC x ==x 1AO 【小问1详解】证明:因为平面,平面,1A C ⊥ABC BC ⊂ABC 所以, 1AC BC ⊥又因为,即,90ACB ∠= ACBC ⊥平面,, 1,A C AC ⊂11ACC A 1AC AC C ⋂=所以平面,BC⊥11ACC A 又因为平面, BC ⊂11BCC B 所以平面平面. 11ACC A ⊥11BCC B 【小问2详解】 如图,过点作,垂足为.1A 11A O CC ⊥O 因为平面平面,平面平面,平面11ACC A ⊥11BCC B 11ACC A 111BCC B CC =1A O ⊂,11ACC A 所以平面,1A O ⊥11BCC B 所以四棱锥的高为.111A BB C C -1AO 因为平面,平面,1A C ⊥ABC ,AC BC ⊂ABC 所以,, 1AC BC ⊥1A C AC ⊥又因为,为公共边,1A B AB =BC 所以与全等,所以. ABC A 1A BC A 1A C AC =设,则, 1A C AC x ==11A C x =所以为中点,, O 1CC 11112OC AA ==又因为,所以,1A C AC ⊥22211A C AC AA +=即,解得 2222x x +=x =所以,11A O ===所以四棱锥的高为.111A BB C C -119. 一项试验旨在研究臭氧效应,试验方案如下:选40只小白鼠,随机地将其中20只分配到试验组,另外20只分配到对照组,试验组的小白鼠饲养在高浓度臭氧环境,对照组的小白鼠饲养在正常环境,一段时间后统计每只小白鼠体重的增加量(单位:g ).试验结果如下:对照组的小白鼠体重的增加量从小到大排序为15.2 18.8 20.2 21.3 22.5 23.2 25.8 26.5 27.5 30.1 32.6 34.3 34.8 35.6 35.6 35.8 36.2 37.3 40.5 43.2 试验组的小白鼠体重的增加量从小到大排序为7.8 9.2 11.4 12.4 13.2 15.5 16.5 18.0 18.8 19.2 19.8 20.2 21.6 22.8 23.6 23.9 25.1 28.2 32.3 36.5 (1)计算试验组的样本平均数;(2)(ⅰ)求40只小白鼠体重的增加量的中位数m ,再分别统计两样本中小于m 与不小于m 的数据的个数,完成如下列联表m <m ≥对照组 试验组(ⅱ)根据(i )中的列联表,能否有95%的把握认为小白鼠在高浓度臭氧环境中与在正常环境中体重的增加量有差异?附:,()()()()22()n ad bc K a b c d a c b d -=++++()2P K k ≥0.100 0.050 0.010k 2.7063.8416.635【答案】(1)19.8(2)(i );列联表见解析,(ii )能 23.4m =【解析】【分析】(1)直接根据均值定义求解;(2)(i )根据中位数的定义即可求得,从而求得列联表; 23.4m =(ii )利用独立性检验的卡方计算进行检验,即可得解. 【小问1详解】 试验组样本平均数为:1(7.89.211.412.413.215.516.518.018.819.219.820.220+++++++++++ 39621.622.823.623.925.128.232.336.5)19.820++++++++==【小问2详解】(i )依题意,可知这40只小鼠体重的中位数是将两组数据合在一起,从小到大排后第20位与第21位数据的平均数,由原数据可得第11位数据为,后续依次为18.8,19.2,19.8,20.2,20.2,21.3,21.6,22.5,22.8,23.2,23.6, 故第20位为,第21位数据为, 23.223.6所以,23.223.623.42m +==故列联表为:m <m ≥合计 对照组 6 14 20 试验组 14 6 20 合计202040(ii )由(i )可得,,2240(661414) 6.400 3.84120202020K ⨯⨯-⨯==>⨯⨯⨯所以能有的把握认为小白鼠在高浓度臭氧环境中与在正常环境中体重的增加量有差95%异.20. 已知函数. ()2sin π,0,cos 2x f x ax x x ⎛⎫=-∈ ⎪⎝⎭(1)当时,讨论的单调性; 1a =()f x (2)若,求的取值范围.()sin 0f x x +<a 【答案】(1)在上单调递减()f x π0,2⎛⎫⎪⎝⎭(2) 0a ≤【解析】【分析】(1)代入后,再对求导,同时利用三角函数的平方关系化简,1a =()f x ()f x '再利用换元法判断得其分子与分母的正负情况,从而得解;(2)法一:构造函数,从而得到,注意到,从而()()sin g x f x x =+()0g x <()00g =得到,进而得到,再分类讨论与两种情况即可得解; ()00g '≤0a ≤0a =a<0法二:先化简并判断得恒成立,再分类讨论,与三种情2sin sin 0cos xx x-<0a =a<00a >况,利用零点存在定理与隐零点的知识判断得时不满足题意,从而得解. 0a >【小问1详解】因为,所以, 1a =()2sin π,0,cos 2x f x x x x ⎛⎫=-∈ ⎪⎝⎭则 ()()22432cos cos 2cos sin sin cos 2sin 11cos cos x x x x xx xf x xx--+'=-=-, ()3333222cos cos 21cos coscos 2cos cos x x xx x xx---+-==令,由于,所以, cos t x =π0,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭()cos 0,1t x =∈所以()()()23233222cos cos 22221211x x t t t t t tt t t +-=+-=-+-=-++-,()()2221t t t =++-因为,,,()2222110t t t ++=++>10t -<33cos 0x t =>所以在上恒成立, ()233cos cos 20cos x x f x x +-'=<π0,2⎛⎫ ⎪⎝⎭所以在上单调递减.()f x π0,2⎛⎫⎪⎝⎭【小问2详解】 法一:构建,()()2sin πsin sin 0cos 2x g x f x x ax x x x ⎛⎫=+=-+<< ⎪⎝⎭则,()231sin πcos 0cos 2x g x a x x x +⎛⎫'=-+<< ⎪⎝⎭若,且, ()()sin 0g x f x x =+<()()00sin 00g f =+=则,解得, ()0110g a a '=-+=≤0a ≤当时,因为, 0a =22sin 1sin sin 1cos cos x x x x x ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭又,所以,,则, π0,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭0sin 1x <<0cos 1x <<211cos x>所以,满足题意;()2sin sin sin 0cos xf x x x x+=-<当时,由于,显然, a<0π02x <<0ax <所以,满足题意;()22sin sin sin sin sin 0cos cos x xf x x ax x x x x+=-+<-<综上所述:若,等价于, ()sin 0f x x +<0a ≤所以的取值范围为. a (],0-∞法二:因为, ()2232222sin cos 1sin sin cos sin sin sin cos cos cos cos x x x x x x x x x x x x---===-因为,所以,, π0,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭0sin 1x <<0cos 1x <<故在上恒成立, 2sin sin 0cos x x x-<π0,2⎛⎫⎪⎝⎭所以当时,,满足题意; 0a =()2sin sin sin 0cos xf x x x x+=-<当时,由于,显然, a<0π02x <<0ax <所以,满足题意;()22sin sin sin sin sin 0cos cos x xf x x ax x x x x+=-+<-<当时,因为, 0a >()322sin sin sin sin cos cos x xf x x ax x ax x x+=-+=-令,则, ()32sin π0cos 2x g x ax x x ⎛⎫=-<< ⎪⎝⎭()22433sin cos 2sin cos x x xg x a x +'=-注意到, ()22433sin 0cos 02sin 000cos 0g a a +'=-=>若,,则在上单调递增,π02x ∀<<()0g x '>()g x π0,2⎛⎫⎪⎝⎭注意到,所以,即,不满足题意; ()00g =()()00g x g >=()sin 0f x x +>若,,则, 0π02x ∃<<()00g x '<()()000g g x ''<所以在上最靠近处必存在零点,使得,π0,2⎛⎫⎪⎝⎭0x =1π20,x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭()10g x '=此时在上有,所以在上单调递增, ()g x '()10,x ()0g x '>()g x ()10,x 则在上有,即,不满足题意; ()10,x ()()00g x g >=()sin 0f x x +>综上:.0a ≤【点睛】关键点睛:本题方法二第2小问讨论这种情况的关键是,注意到0a >()00g '>,从而分类讨论在上的正负情况,得到总存在靠近处的一个区间,使得()g x 'π0,2⎛⎫⎪⎝⎭0x =,从而推得存在,由此得解.()0g x '>()()00g x g >=21. 已知直线与抛物线交于两点,. 210x y -+=2:2(0)C y px p =>,A B AB =(1)求;p (2)设为的焦点,为上两点,且,求面积的最小F C ,M N C 0FM FN ⋅=MFN △值.【答案】(1) 2p =(2)12-【解析】【分析】(1)利用直线与抛物线的位置关系,联立直线和抛物线方程求出弦长即可得出p ;(2)设直线:,利用,找到的MN x my n =+()()1122,,,,M x y N x y 0MF NF ⋅=,m n 关系,以及的面积表达式,再结合函数的性质即可求出其最小值. MNF A 【小问1详解】设, ()(),,,A A B B A x y B x y 由可得,,所以, 22102x y y px-+=⎧⎨=⎩2420y py p -+=4,2A B A B y y p y y p +==所以B AB y ==-==,即,因为,解得:. 2260p p --=0p >2p =【小问2详解】因为,显然直线的斜率不可能为零, ()1,0F MN 设直线:,,MN x my n =+()()1122,,,M x y N x y 由可得,,所以,, 24y x x my n⎧=⎨=+⎩2440y my n --=12124,4y y m y y n +==-,22161600m n m n ∆=+>⇒+>因为,所以,0MF NF ⋅=()()1212110x x y y --+=即,()()1212110my n my n y y +-+-+=亦即,()()()()2212121110m y y m n y y n ++-++-=将代入得,12124,4y y m y y n +==-,,22461m n n =-+()()22410m n n +=->所以,且,解得或. 1n ≠2610n n -+≥3n ≥+3n ≤-设点到直线的距离为,所以F MN d d2MN y ==-=,1==-所以的面积, MNF A ()2111122S MN d n=⨯⨯=-=-而或,所以,3n ≥+3n ≤-当时,的面积3n =-MNF A (2min 212S =-=-【点睛】本题解题关键是根据向量的数量积为零找到的关系,一是为了减元,二是通,m n 过相互的制约关系找到各自的范围,为得到的三角形面积公式提供定义域支持,从而求出面积的最小值.(二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题计分.[选修4-4:坐标系与参数方程](10分)22. 已知点,直线(为参数),为的倾斜角,与轴正半()2,1P 2cos ,:1sin x t l y t αα=+⎧⎨=+⎩t αl l x 轴、轴正半轴分别交于,且. y ,A B 4PA PB ⋅=(1)求;α(2)以坐标原点为极点,轴正半轴为极轴建立极坐标系,求的极坐标方程. x l 【答案】(1)3π4(2) cos sin 30ραρα+-=【解析】【分析】(1)根据的几何意义即可解出;t (2)求出直线的普通方程,再根据直角坐标和极坐标互化公式即可解出. l 【小问1详解】因为与轴,轴正半轴交于两点,所以, l x y ,A B ππ2α<<令,,令,, 0x =12cos t α=-0y =21sin t α=-所以,所以,21244sin cos sin 2PA PB t t ααα====sin 21α=±即,解得, π2π2k α=+π1π,42k k α=+∈Z 因为,所以. ππ2α<<3π4α=【小问2详解】由(1)可知,直线的斜率为,且过点, l tan 1α=-()2,1所以直线的普通方程为:,即,l ()12y x -=--30x y +-=由可得直线的极坐标方程为. cos ,sin x y ραρα==l cos sin 30ραρα+-=[选修4-5:不等式选讲](10分) 23. 已知. ()2||, 0 f x x a a a =-->(1)求不等式的解集;()f x x <(2)若曲线与轴所围成的图形的面积为2,求.()y f x =x a 【答案】(1),33a a ⎛⎫ ⎪⎝⎭(2 【解析】【分析】(1)分和讨论即可;x a ≤x a >(2)写出分段函数,画出草图,表达面积解方程即可. 【小问1详解】若,则, x a ≤()22f x a x a x =--<即,解得,即,3x a >3a x >3ax a <≤若,则, x a >()22f x x a a x =--<解得,即, 3x a <3a x a <<综上,不等式的解集为. ,33a a ⎛⎫⎪⎝⎭【小问2详解】.2,()23,x a x a f x x a x a -+≤⎧=⎨->⎩画出的草图,则与坐标轴围成与()f x ()f x ADO △ABC A 的高为,所以ABC A 3,(0,),,0,,022a a a D a A B ⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭||=AB a所以,解得 21132224OAD ABC S S OA a AB a a +=⋅+⋅==A A a =。
2022年全国高考文科数学(乙卷)试题及答案解析
2022年普通高等学校招生全国统一考试(乙卷)文科数学一、单选题(本大题共12小题,共60.0分)1. 集合M ={2,4,6,8,10},N ={x|−1<x <6},则M ∩N =( )A. {2,4}B. {2,4,6}C. {2,4,6,8}D. {2,4,6,8,10}2. 设(1+2i)a +b =2i ,其中a ,b 为实数,则( )A. a =1,b =−1B. a =1,b =1C. a =−1,b =1D. a =−1,b =−13. 已知向量a ⃗ =(2,1),b ⃗ =(−2,4),则|a ⃗ −b ⃗ |=( )A. 2B. 3C. 4D. 54. 分别统计了甲、乙两位同学16周的各周课外体育运动时长(单位:ℎ),得如图茎叶图:则下列结论中错误的是( )A. 甲同学周课外体育运动时长的样本中位数为7.4B. 乙同学周课外体育运动时长的样本平均数大于8C. 甲同学周课外体育运动时长大于8的概率的估计值大于0.4D. 乙同学周课外体育运动时长大于8的概率的估计值大于0.65. 若x ,y 满足约束条件{x +y ≥2,x +2y ≤4,y ≥0,则z =2x −y 的最大值是( )A. −2B. 4C. 8D. 126. 设F 为抛物线C :y 2=4x 的焦点,点A 在C 上,点B(3,0),若|AF|=|BF|,则|AB|=( )A. 2B. 2√2C. 3D. 3√27. 执行如图的程序框图,输出的n =( )A. 3B. 4C. 5D. 68.如图是下列四个函数中的某个函数在区间[−3,3]的大致图像,则该函数是()A. y=−x3+3xx2+1B. y=x3−xx2+1C. y=2xcosxx2+1D. y=2sinxx2+19.在正方体ABCD−A1B1C1D1中,E,F分别为AB,BC的中点,则()A. 平面B1EF⊥平面BDD1B. 平面B1EF⊥平面A1BDC. 平面B1EF//平面A1ACD. 平面B1EF//平面A1C1D10.已知等比数列{a n}的前3项和为168,a2−a5=42,则a6=()A. 14B. 12C. 6D. 311.函数f(x)=cosx+(x+1)sinx+1在区间[0,2π]的最小值、最大值分别为()A. −π2,π2B. −3π2,π2C. −π2,π2+2 D. −3π2,π2+212.已知球O的半径为1,四棱锥的顶点为O,底面的四个顶点均在球O的球面上,则当该四棱锥的体积最大时,其高为()A. 13B. 12C. √33D. √22二、填空题(本大题共4小题,共20.0分)13. 记S n 为等差数列{a n }的前n 项和.若2S 3=3S 2+6,则公差d =______.14. 从甲、乙等5名同学中随机选3名参加社区服务工作,则甲、乙都入选的概率为______. 15. 过四点(0,0),(4,0),(−1,1),(4,2)中的三点的一个圆的方程为______. 16. 若f(x)=ln|a +11−x |+b 是奇函数,则a =______,b =______.三、解答题(本大题共7小题,共82.0分)17. 记△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知sinCsin(A −B)=sinBsin(C −A).(1)若A =2B ,求C ; (2)证明:2a 2=b 2+c 2.18. 如图,四面体ABCD 中,AD ⊥CD ,AD =CD ,∠ADB =∠BDC ,E 为AC 的中点. (1)证明:平面BED ⊥平面ACD ;(2)设AB =BD =2,∠ACB =60°,点F 在BD 上,当△AFC 的面积最小时,求三棱锥F −ABC 的体积.19. 某地经过多年的环境治理,已将荒山改造成了绿水青山.为估计一林区某种树木的总材积量,随机选取了10棵这种树木,测量每棵树的根部横截面积(单位:m 2)和材积量(单位:m 3),得到如下数据: 样本号i12345678910 总和根部横截面积x i 0.04 0.06 0.04 0.08 0.08 0.05 0.05 0.07 0.07 0.06 0.6 材积量y i0.25 0.40 0.22 0.54 0.51 0.34 0.36 0.46 0.42 0.40 3.9并计算得∑x i 210i=1=0.038,∑y i 210i=1=1.6158,∑x i 10i=1y i =0.2474.(1)估计该林区这种树木平均一棵的根部横截面积与平均一棵的材积量; (2)求该林区这种树木的根部横截面积与材积量的样本相关系数(精确到0.01); (3)现测量了该林区所有这种树木的根部横截面积,并得到所有这种树木的根部横截面积总和为186m 2.已知树木的材积量与其根部横截面积近似成正比.利用以上数据给出该林区这种树木的总材积量的估计值. 附:相关系数r =∑(n i=1x i −x −)(y i −y −)√∑(ni=1x i −x −)2∑(n i=1y i −y −)2,√1.896≈1.377.20. 已知函数f(x)=ax −1x −(a +1)lnx .(1)当a =0时,求f(x)的最大值;(2)若f(x)恰有一个零点,求a 的取值范围.21. 已知椭圆E 的中心为坐标原点,对称轴为x 轴、y 轴,且过A(0,−2),B(32,−1)两点.(1)求E 的方程;(2)设过点P(1,−2)的直线交E 于M ,N 两点,过M 且平行于x 轴的直线与线段AB 交于点T ,点H 满足MT ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =TH⃗⃗⃗⃗⃗⃗ .证明:直线HN 过定点. 22. 在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为{x =√3cos2t,y =2sint(t 为参数).以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,已知直线l 的极坐标方程为ρsin(θ+π3)+m =0.(1)写出l 的直角坐标方程;(2)若l 与C 有公共点,求m 的取值范围.已知a ,b ,c 都是正数,且a 32+b 32+c 32=1,证明:(1)abc ≤19;(2)a b+c+b a+c+c a+b≤2√abc.答案解析1.【答案】A【解析】解:∵M ={2,4,6,8,10},N ={x|−1<x <6}, ∴M ∩N ={2,4}. 故选:A .直接利用交集运算求解即可.本题考查集合的交集运算,属于基础题.2.【答案】A【解析】解:∵(1+2i)a +b =2i , ∴a +b +2ai =2i ,即{a +b =02a =2,解得{a =1b =−1.故选:A .根据已知条件,结合复数相等的条件,即可求解. 本题主要考查复数相等的条件,属于基础题.3.【答案】D【解析】解:a ⃗ −b ⃗ =(4,−3),故∣a ⃗ −b ⃗ ∣=√42+(−3)2=5,故选:D .先计算处a ⃗ −b ⃗ 的坐标,再利用坐标模长公式即可. 本题主要考查向量坐标公式,属于基础题.4.【答案】C【解析】解:由茎叶图可知,甲同学周课外体育运动时长的样本中位数为7.3+7.52=7.4,选项A 说法正确;由茎叶图可知,乙同学周课外体育运动时长的样本平均数大于8,选项B 说法正确; 甲同学周课外体育运动时长大于8的概率的估计值为616=38<0.4,选项C 说法错误; 乙同学周课外体育运动时长大于8的概率的估计值为1316=0.8125>0.6,选项D 说法正确.故选:C.根据茎叶图逐项分析即可得出答案.本题考查茎叶图,考查对数据的分析处理能力,属于基础题.5.【答案】C【解析】解:作出可行域如下图阴影部分所示,由图可知,当(x,y)取点C(4,0)时,目标函数z=2x−y取得最大值,且最大为8.故选:C.作出可行域,根据图象即可得解.本题考查简单的线性规划问题,考查数形结合思想,属于基础题.6.【答案】B【解析】解:F为抛物线C:y2=4x的焦点(1,0),点A在C上,点B(3,0),|AF|=|BF|=2,由抛物线的定义可知A(1,2)(A不妨在第一象限),所以|AB|=2√2.故选:B.利用已知条件,结合抛物线的定义,求解A的坐标,然后求解即可.本题考查抛物线的简单性质的应用,距离公式的应用,是基础题.7.【答案】B【解析】解:模拟执行程序的运行过程,如下:输入a=1,b=1,n=1,计算b=1+2=3,a=3−1=2,n=2,判断|3222−2|=14=0.25≥0.01,计算b=3+4=7,a=7−2=5,n=3,判断|7252−2|=125=0.04≥0.01;计算b=7+10=17,a=17−5=12,n=4,判断|172122−2|=1144<0.01;输出n=4.故选:B.模拟执行程序的运行过程,即可得出程序运行后输出的n值.本题考查了程序的运行与应用问题,也考查了推理与运算能力,是基础题.8.【答案】A【解析】解:首先根据图像判断函数为奇函数,其次观察函数在(1,3)存在零点,而对于B选项:令y=0,即x3−xx2+1=0,解得x=0,或x=1或x=−1,故排除B选项,对于D选项,令y=0,即2sinxx2+1=0,解得x=kπ,k∈Z,故排除D选项,C选项分母为x2+1恒为正,但是分子中cosx是个周期函数,故函数图像在(0,+∞)必定是正负周期出现,故错误,故选:A.首先分析函数奇偶性,然后观察函数图像在(1,3)存在零点,可排除B,D选项,再利用cosx 在(0,+∞)的周期性可判断C选项错误.本题主要考查函数图像的识别,属于基础题.9.【答案】A【解析】解:对于A,由于E,F分别为AB,BC的中点,则EF//AC,又AC⊥BD,AC⊥DD1,BD∩DD1=D,且BD,DD1⊂平面BDD1,∴AC⊥平面BDD1,则EF⊥平面BDD1,又EF⊂平面B1EF,∴平面B1EF⊥平面BDD1,选项A正确;对于B,由选项A可知,平面B1EF⊥平面BDD1,而平面BDD1∩平面A1BD=BD,故平面B1EF不可能与平面A1BD垂直,选项B错误;对于C,在平面ABB1A1上,易知AA1与B1E必相交,故平面B1EF与平面A1AC不平行,选项C错误;对于D,易知平面AB1C//平面A1C1D,而平面AB1C与平面B1EF有公共点B1,故平面B1EF 与平面A1C1D不可能平行,选项D错误.故选:A.对于A,易知EF//AC,AC⊥平面BDD1,从而判断选项A正确;对于B,由选项A及平面BDD1∩平面A1BD=BD可判断选项B错误;对于C,由于AA1与B1E必相交,容易判断选项C错误;对于D,易知平面AB1C//平面A1C1D,而平面AB1C与平面B1EF有公共点B1,由此可判断选项D错误.本题考查空间中线线,线面,面面间的位置关系,考查逻辑推理能力,属于中档题.10.【答案】D【解析】解:设等比数列{a n}的公比为q,q≠0,由题意,q≠1.∵前3项和为a1+a2+a3=a1(1−q3)1−q=168,a2−a5=a1⋅q−a1⋅q4=a1⋅q(1−q3)= 42,∴q=12,a1=96,则a6=a1⋅q5=96×132=3,故选:D.由题意,利用等比数列的定义、性质、通项公式,求得a6的值.本题主要考查等比数列的定义、性质、通项公式,属于基础题.11.【答案】D【解析】解:f(x)=cosx+(x+1)sinx+1,x∈[0,2π],则f′(x)=−sinx+sinx+(x+1)cosx=(x+1)cosx,令cosx=0得,x=π2或3π2,∴当x∈[0,π2)时,f′(x)>0,f(x)单调递增;当x∈(π2,3π2)时,f′(x)<0,f(x)单调递减;当x∈(3π2,2π]时,f′(x)>0,f(x)单调递增,∴f(x)在区间[0,2π]上的极大值为f(π2)=π2+2,极小值为f(3π2)=−3π2,又∵f(0)=2,f(2π)=2,∴函数f(x)在区间[0,2π]的最小值为−3π2,最大值为π2+2,故选:D.先求出导函数f′(x)=(x+1)cosx,令cosx=0得,x=π2或3π2,根据导函数f′(x)的正负得到函数f(x)的单调性,进而求出函数f(x)的极值,再与端点值比较即可.本题主要考查了利用导数研究函数的最值,属于中档题.12.【答案】C【解析】解:由题意可知,当四棱锥为正四棱锥时,其体积最大,设底面边长为a,底面所在圆的半径为r,则r=√22a,∴该四棱锥的高ℎ=√1−a22,∴该四棱锥的体积V=13a2√1−a22=43√a24⋅a24⋅(1−a22)≤4 3√(a24+a24+1−a223)3=43√(13)3=4√327,当且仅当a24=1−a22,即a2=43时,等号成立,∴该四棱锥的体积最大时,其高ℎ=√1−a22=√1−23=√33,故选:C.由题意可知,当四棱锥为正四棱锥时,其体积最大,设底面边长为a,由勾股定理可知该四棱锥的高ℎ=√1−a22,所以该四棱锥的体积V=13a2√1−a22,再利用基本不等式即可求出V的最大值,以及此时a的值,进而求出ℎ的值.本题主要考查了四棱锥的结构特征,考查了基本不等式的应用,属于中档题.13.【答案】2【解析】解:∵2S3=3S2+6,∴2(a1+a2+a3)=3(a1+a2)+6,∵{a n}为等差数列,∴6a2=3a1+3a2+6,∴3(a2−a1)=3d=6,解得d=2.故答案为:2.根据已知条件,可得2(a 1+a 2+a 3)=3(a 1+a 2)+6,再结合等差中项的性质,即可求解.本题主要考查等差数列的前n 项和,考查转化能力,属于基础题.14.【答案】310【解析】解:由题意,从甲、乙等5名学生中随机选出3人,基本事件总数C 53=10, 甲、乙被选中,则从剩下的3人中选一人,包含的基本事件的个数C 31=3,根据古典概型及其概率的计算公式,甲、乙都入选的概率P =C 31C 53=310.故答案为:310.从甲、乙等5名学生中随机选出3人,先求出基本事件总数,再求出甲、乙被选中包含的基本事件的个数,由此求出甲、乙被选中的概率.本题主要考查古典概型及其概率计算公式,熟记概率的计算公式即可,属于基础题.15.【答案】x 2+y 2−4x −6y =0(或x 2+y 2−4x −2y =0或x 2+y 2−83x −143y =0或x 2+y 2−165x −2y −165=0)【解析】解:设过点(0,0),(4,0),(−1,1)的圆的方程为x 2+y 2+Dx +Ey +F =0, 即{F =016+4D +F =02−D +E +F =0,解得F =0,D =−4,E =−6, 所以过点(0,0),(4,0),(−1,1)圆的方程为x 2+y 2−4x −6y =0. 同理可得,过点(0,0),(4,0),(4,2)圆的方程为x 2+y 2−4x −2y =0. 过点(0,0),(−1,1),(4,2)圆的方程为x 2+y 2−83x −143y =0.过点(4,0),(−1,1),(4,2)中的三点的一个圆的方程为x 2+y 2−165x −2y −165=0.故答案为:x 2+y 2−4x −6y =0(或x 2+y 2−4x −2y =0或x 2+y 2−83x −143y =0或x 2+y 2−165x −2y −165=0).选其中的三点,利用待定系数法即可求出圆的方程.本题考查了过不在同一直线上的三点求圆的方程应用问题,是基础题.16.【答案】−12 ln2【解析】解:f(x)=ln|a+11−x|+b,若a=0,则函数f(x)的定义域为{x|x≠1},不关于原点对称,不具有奇偶性,∴a≠0,由函数解析式有意义可得,x≠1且a+11−x≠0,∴x≠1且x≠1+1a,∵函数f(x)为奇函数,∴定义域必须关于原点对称,∴1+1a =−1,解得a=−12,∴f(x)=ln|1+x2(1−x)|+b,定义域为{x|x≠1且x≠−1},由f(0)=0得,ln12+b=0,∴b=ln2,故答案为:−12;ln2.显然a≠0,根据函数解析式有意义可得,x≠1且x≠1+1a ,所以1+1a=−1,进而求出a的值,代入函数解析式,再利用奇函数的性质f(0)=0即可求出b的值.本题主要考查了奇函数的定义和性质,属于中档题.17.【答案】解:(1)由sinCsin(A−B)=sinBsin(C−A),又A=2B,∴sinCsinB=sinBsin(C−A),∵sinB≠0,∴sinC=sin(C−A),即C=C−A(舍去)或C+C−A=π,联立{A=2B2C−A=πA+B+C=π,解得C=58π;证明:(2)由sinCsin(A−B)=sinBsin(C−A),得sinCsinAcosB−sinCcosAsinB=sinBsinCcosA−sinBcosCsinA,由正弦定理可得accosB−bccosA=bccosA−abcosC,由余弦定理可得:ac⋅a2+c2−b22ac =2bc⋅b2+c2−a22bc−ab⋅a2+b2−c22ab,整理可得:2a2=b2+c2.【解析】(1)由sinCsin(A−B)=sinBsin(C−A),结合A=2B,可得sinC=sin(C−A),即C+C−A=π,再由三角形内角和定理列式求解C;(2)把已知等式展开两角差的正弦,由正弦定理及余弦定理化角为边即可证明结论.本题考查三角形的解法,考查正弦定理及余弦定理的应用,考查运算求解能力,是中档题.18.【答案】证明:(1)∵AD =CD ,∠ADB =∠BDC ,BD =BD , ∴△ADB≌△CDB ,∴AB =BC ,又∵E 为AC 的中点. ∴AC ⊥BE ,∵AD =CD ,E 为AC 的中点. ∴AC ⊥DE ,又∵BE ∩DE =E , ∴AC ⊥平面BED , 又∵AC ⊂平面ACD , ∴平面BED ⊥平面ACD ; 解:(2)由(1)可知AB =BC ,∴AB =BC =2,∠ACB =60°,∴△ABC 是等边三角形,边长为2, ∴BE =√3,AC =2,AD =CD =√2,DE =1, ∵DE 2+BE 2=BD 2,∴DE ⊥BE , 又∵DE ⊥AC ,AC ∩BE =E , ∴DE ⊥平面ABC ,由(1)知△ADB≌△CDB ,∴AF =CF ,连接EF ,则EF ⊥AC , ∴S △AFC =12×AC ×EF =EF ,∴当EF ⊥BD 时,EF 最短,此时△AFC 的面积最小, 过点F 作FG ⊥BE 于点G ,则FG//DE ,∴FG ⊥平面ABC , ∵EF =DE×BE BD=√32, ∴BF =√BE 2−EF 2=32,∴FG =EF×BF BE=34, ∴三棱锥F −ABC 的体积V =13×S △ABC ×FG =13×√34×22×34=√34.【解析】(1)易证△ADB≌△CDB ,所以AC ⊥BE ,又AC ⊥DE ,由线面垂直的判定定理可得AC ⊥平面BED ,再由面面垂直的判定定理即可证得平面BED ⊥平面ACD ; (2)由题意可知△ABC 是边长为2的等边三角形,进而求出BE =√3,AC =2,AD =CD =√2,DE =1,由勾股定理可得DE ⊥BE ,进而证得DE ⊥平面ABC ,连接EF ,因为AF =CF ,则EF ⊥AC ,所以当EF ⊥BD 时,EF 最短,此时△AFC 的面积最小,求出此时点F 到平面ABC 的距离,从而求得此时三棱锥F −ABC 的体积.本题主要考查了面面垂直的判定定理,考查了三棱锥的体积公式,同时考查了学生的空间想象能力与计算能力,是中档题.19.【答案】解:(1)设这棵树木平均一棵的根部横截面积为x −,平均一棵的材积量为y −, 则根据题中数据得:x −=0.610=0.06,y −=3.910=0.39;(2)由题可知,r =10i=1i −i −√∑(i=1x i −x −)2∑(i=1y i −y −)2=i 10i=1i −−√(∑x i i=1−nx −2)(∑y i i=1−ny −2)=√0.002×0.0948=0.01×√1.896=0.01340.01377=0.97;(3)设从根部面积总和X ,总材积量为Y ,则XY=x−y−,故Y =0.390.06×186=1209(m 3).【解析】根据题意结合线性回归方程求平均数、样本相关系数,并估计该林区这种树木的总材积量的值即可.本题考查线性回归方程,属于中档题.20.【答案】解:(1)当a =0时,f(x)=−1x −lnx(x >0),则f′(x)=1x 2−1x =1−x x 2,易知函数f(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减, ∴f(x)在x =1处取得极大值,同时也是最大值, ∴函数f(x)的最大值为f(1)=−1; (2)f′(x)=a +1x 2−a+1x=ax 2−(a+1)x+1x 2=(x−1)(ax−1)x 2,①当a =0时,由(1)可知,函数f(x)无零点;②当a <0时,易知函数f(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减, 又f(1)=a −1<0,故此时函数f(x)无零点;③当0<a <1时,易知函数f(x)在(0,1),(1a ,+∞)上单调递增,在(1,1a )单调递减, 且f(1)=a −1<0,f(1a )=1−a +(a +1)lna <0,且当x →+∞时,f(x)>0,此时f(x)在(0,+∞)上存在唯一零点; ④当a =1时,f′(x)=(x−1)2x 2≥0,函数f(x)在(0,+∞)上单调递增,又f(1)=0,故此时函数f(x)有唯一零点;⑤当a >1时,易知函数f(x)在(0,1a ),(1,+∞)上单调递增,在(1a ,1)上单调递减, 且f(1)=a −1>0,且当x →0时,f(x)<0,故函数f(x)在(0,+∞)上存在唯一零点; 综上,实数a 的取值范围为(0,+∞).【解析】(1)将a =0代入,对函数f(x)求导,判断其单调性,由此可得最大值; (2)对函数f(x)求导,分a =0,a <0,0<a <1,a =1及a >1讨论即可得出结论.本题考查里利用导数研究函数的单调性,极值及最值,考查函数的零点问题,考查分类讨论思想及运算求解能力,属于难题.21.【答案】解:(1)设E 的方程为x 2a 2+y2b2=1, 将A(0,−2),B(32,−1)两点代入得{4b 2=194a2+1b2=1,解得a 2=3,b 2=4, 故E 的方程为x 23+y 24=1;(2)由A(0,−2),B(32,−1)可得直线AB :y =23x −2 ①若过P(1,−2)的直线的斜率不存在,直线为x =1, 代入x 23+y 24=1,可得M(1,2√63),N(1,−2√63), 将y =2√63代入AB :y =23x −2,可得T(√6+3,2√63),由MT ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =TH ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,得H(2√6+5,2√63), 易求得此时直线HN :y =(2−2√63)x −2,过点(0,−2);②若过P(1,−2)的直线的斜率存在,设kx −y −(k +2)=0,M(x 1,y 1),N(x 2,y 2), 联立{kx −y −(k +2)=0x 23+y 24=1,得(3k 2+4)x 2−6k(2+k)x +3k(k +4)=0,故有{x 1+x 2=6k(2+k)3k 2+4x 1x 2=3k(4+k)3k 2+4,{y 1+y 2=−8(2+k)3k 2+4y 1y 2=4(4+4k−2k 23k 2+4,且x 1y 2+x 2y 1=−24k3k 2+4(∗), 联立{y =y 1y =23x −2,可得T(3y 12+3,y 1),H(3y 1+6−x 1,y 1),可求得此时HN :y −y 2=y 1−y 23y1+6−x 1−x 2(x −x 2),将(0,−2)代入整理得2(x 1+x 2)−6(y 1+y 2)+x 1y 2+x 2y 1−3y 1y 2−12=0, 将(∗)代入,得24k +12k 2+96+48k −24k −48−48k +24k 2−36k 2−48=0, 显然成立.综上,可得直线HN 过定点(0,−2). 【解析】(1)设E 的方程为x 2a 2+y 2b 2=1,将A ,B 两点坐标代入即可求解;(2)由A(0,−2),B(32,−1)可得直线AB :y =23x −2,①若过P(1,−2)的直线的斜率不存在,直线为x =1,代入椭圆方程,根据MT ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =TH⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 即可求解;②若过P(1,−2)的直线的斜率存在,设kx−y−(k+2)=0,M(x1,y1),N(x2,y2),联立{kx−y−(k+2)=0x23+y24=1,得(3k2+4)x2−6k(2+k)x+3k(k+4)=0,结合韦达定理和已知条件即可求解.本题考查了直线与椭圆的综合应用,属于中档题.22.【答案】解:(1)由ρsin(θ+π3)+m=0,得ρ(sinθcosπ3+cosθsinπ3)+m=0,∴12ρsinθ+√32ρcosθ+m=0,又x=ρcosθ,y=ρsinθ,∴12y+√32x+m=0,即l的直角坐标方程为√3x+y+2m=0;(2)由曲线C的参数方程为{x=√3cos2t,y=2sint(t为参数).消去参数t,可得y2=−2√33x+2,联立{√3x+y+2m=0y2=−2√33x+2,得3y2−2y−4m−6=0(−2≤y≤2).−3≤√3≤6,即−193≤4m≤10,−1912≤m≤52,∴m的取值范围是[−1912,5 2 ].【解析】(1)由ρsin(θ+π3)+m=0,展开两角和的正弦,结合极坐标与直角坐标的互化公式,可得l的直角坐标方程;(2)化曲线C的参数方程为普通方程,联立直线方程与曲线C的方程,化为关于y的一元二次方程,再求解m的取值范围.本题考查简单曲线的极坐标方程,考查参数方程化普通方程,考查直线与抛物线位置关系的应用,是中档题.23.【答案】解:(1)证明:∵a,b,c都是正数,∴a32+b32+c32≥33a32⋅b32⋅c32=3(abc)12,当且仅当a=b=c=3−23时,等号成立.因为a32+b32+c32=1,所以1≥3(abc)12,所以13≥(abc)12,所以abc≤19,得证.(2)证明:要使ab+c +ba+c+ca+b≤2√abc成立,只需证a32√bcb+c+b32√aca+c+c32√aba+b≤12,又因为b+c≥2√bc,a+c≥2√ac,a+b≥2√ab,当且仅当a=b=c=3−23时,同时取等.所以a 32√bcb+c +b32√aca+c+c32√aba+b≤a32√bc2√bcb32√ac2√ac32√ab2√ab=a32+b32+c322=12,得证.【解析】结合基本不等式与恒成立问题证明即可.本题考查基本不等式的应用,属于中档题.。
2020年高考全国II卷理科数学试题(含解析)
2020年全国统一高考数学试卷(理科)(全国新课标Ⅱ)一、选择题1.已知集合{2,1,0,1,2,3}U =--,{1,0,1}A =-,{1,2}B =,则()U C A B ⋃=( ) A.{2,3}- B.{2,2,3}-C.{2,1,0,3}--D.{2,1,0,2,3}--【答案】A 【解析】∵{1,0,1,2}AB =-,∴ (){2,3}UC A B ⋃=-.2.若α为第四象限角,则( ) A.cos20α> B.cos20α<C.sin 20α>D.sin 20α<【答案】D 【解析】∵22()2k k k Z ππαπ-+<<∈,∴424()k k k Z ππαπ-+<<∈,∴2α是第三象限角或第四象限角,∴sin 20α<.3.在新冠肺炎疫情期间,某超市开通网上销售业务,每天能完成1200份订单配货,由于订单量大幅增加,导致订单积压,为解决困难,许多志愿者踊跃报名参加配货工作。
已知该超市某日积压500份订单未配货,预计第二天新订单超过1600份的概率为0.05.志愿者每人每天能完成50份订单的配货,为使第二天完成积压订单及当日订单的配货的概率不小于0.95,则至少需要志愿者( ) A.10名 B.18名 C.24名 D.32名 【答案】B【解析】因为公司可以完成配货1200份订单,则至少需要志愿者为160050012001850+-=名.4.北京天坛的圆丘坛为古代祭天的场所,分上、中、下三层,上层中心有一块圆形石板(称为天心石),环绕天心石砌9块扇面形石板构成第一环,向外每环依次增加9块,下一层的第一环比上一层的最后一环多9块,向外每环依次也增加9块,己知每层环数相同,且下层比中层多729块,则三层共有扇形面形石板(不含天心石)( ) A.3699块B.3474块C.3402块D.3339块【答案】C【解析】设每一层有n 环,由题可知从内到外每环之间构成等差数列,公差9d =,19a =,由等差数列性质知n S ,2n n S S -,32n n S S -成等差数列,且2322()()n n n n S S S S n d ---=,则29729n =,得9n =,则三层共有扇形面石板为3271272627934022n S S a ⨯==+⨯=块. 5.若过点(2,1)的圆与两坐标轴都相切,则圆心到直线230x y --=的距离为( )A.【答案】B【解析】设圆心为(,)a a ,则半径为a ,圆过点(2,1),则222(2)(1)a a a -+-=,解得1a =或5a =,所以圆心坐标为(1,1)或(5,5),圆心到直线的距离都是5d =. 6.数列{}n a 中,12a =,m n m n a a a +=,若155121022k k k a a a ++++++=-,则k =( )A.2B.3C.4D.5【答案】C【解析】取1m =,则11n n a a a +=,又12a =,所以12n na a +=,所以{}n a 是首项为2,公比为2的等比数列,则2nn a =,所以11011115512102(12)222212k k k k k k a a a ++++++-+++==-=--,得4k =.7.右图是一个多面体的三视图,这个多面体某条棱的一个端点在正视图中对应的点为M ,在俯视图中对应的点为N ,则该端点在侧视图中对应的点为( )A.EB.FC.GD.H【答案】A【解析】该几何体是两个长方体拼接而成,如图所示,显然选A.8.设O 为坐标原点,直线x a =与双曲线2222:1x yC a b-=(0,0)a b >>的两条渐近线分别交于D ,E 两点,若ODE ∆的面积为8,则C 的焦距的最小值为( ) A.4 B.8 C.16 D.32 【答案】B【解析】双曲线2222:1x y C a b -=(0,0)a b >>的两条渐近线分别为b y x a =±,则容易得到||2DE b =,则8ODE S ab ∆==,222216c a b ab =+≥=,当且仅当a b ==号成立,所以min 4c =,焦距min (2)8c =.9.设函数()ln |21|ln |21|f x x x =+--,则()f x ( )A. 是偶函数,且在1(,)2+∞单调递增B.是奇函数,且在11(,)22-单调递减C. 是偶函数,且在1(,)2-∞-单调递增D.是奇函数,且在1(,)2-∞-单调递减【答案】D【解析】函数()ln |21|ln |21|ln |21|ln |21|()f x x x x x f x -=-+---=--+=-,则()f x 为奇函数,故排除A 、C ;当11(,)22x ∈-时,()ln(21)ln(12)f x x x =+--,根据函数单调性的性质可判断()f x 在11(,)22-上单调递增,故排除B ;当1(,)2x ∈-∞-时,212()ln(21)ln(12)lnln(1)2121x f x x x x x +=----==+--,根据复合函数单调性可判断()f x 在1(,)2-∞-上单调递减,故D 正确.10.已知ABC ∆的等边三角形,且其顶点都在球O 的球面上,若球O 的表面积为16π,则O 到平面ABC 的距离为( )B.32C.1【答案】C【解析】设ABC ∆的外接圆圆心为1O ,记1OO d =,圆1O 的半径为r ,球O 半径为R ,等边三角形ABC ∆的边长为a ,则2ABC S ∆==,可得3a =,于是r ==,由题知球O 的表面积为16π,则2R =,由222R r d =+易得1d =,即O 到平面ABC 的距离为1.11.若2233x y x y ---<-,则( ) A.ln(1)0y x -+> B.ln(1)0y x -+< C.ln ||0x y -> D.ln ||0x y -<【答案】A【解析】2323x x y y---<-,设()23x x f x -=-,则()2ln 23ln30x xf x -'=+>,所以函数()f x 在R 上单调递增,因为()()f x f y <,所以x y <,则11y x -+>,ln(1)0y x -+>,选A.12.01-周期序列在通信技术中有着重要应用,若序列12......n a a a 满足{}10,1(1,2,...)a i ∈=,且存在正整数m ,使得(1,2,...)i m i a a i +==成立,则称其为01-周期序列,并称满足(1,2,...)i m i a a i +== 的最小正整数m 为这个序列的周期,对于周期为m的01-序列12......n a a a ,11()(1,2,...,1)mi i k i C k a a k m m +===-∑是描述其性质的重要指标,下列周期为5的01-序列中,满足1()(1,2,3,4)5C k k ≤=的序列是( ) A. 11010... B.11011... C. 10001... D.11001... 【答案】C【解析】对于A 选项:511111(1)(10000)555i i i C a a +===++++=∑,5211121(2)(01010)5555i i i C a a +===++++=>∑,不满足,排除;对于B 选项,5111131(1)(10011)5555i i i C a a +===++++=>∑,不满足,排除;对于C 选项,511111(1)(00001)555i i i C a a +===++++=∑,52111(2)(00000)055i i i C a a +===++++=∑,53111(3)(00000)055i i i C a a +===++++=∑,541111(4)(10000)555i i i C a a +===++++=∑,满足;对于D 选项,5111121(1)(10001)5555i i i C a a +===++++=>∑,不满足,排除;故选C 。
2023高考全国甲卷数学真题及答案(文数)
2023高考全国甲卷数学真题及答案(文数)2023年普通高等学校招生全国统一考试文科数学试题2023年普通高等学校招生全国统一考试文科数学参考答案学好高考数学的技巧高考数学题目的总结比较。
建立自己的题库。
多做。
主要是指做高考数学习题,学数学一定要做习题,并且应该适当地多做些。
养成好的学习习惯,做好预习,把预习没看懂的东西,第二天上课着重听。
抓住课堂。
高考数学理科学习重在平日功夫,不适于突击复习。
高质量完成作业。
所谓高质量是指高正确率和高速度。
翻译:把中文翻译成为数学语言,包括:字母表示未知数、图像表示函数式或几何题目、概率语言等等。
该方法常用于函数,几何以及不等式等题目。
特殊化:在面对抽象或者难以理解的题目的时候,我们尝试用最极端最特殊的数字来代替变量,帮助我们理解题目。
该方法常用于在选择题目中排除选项,在解大题的过程中也经常会用到特殊化的结论。
盯住目标:把高考数学目标和已知结合,联想相关的定理、定义、方法。
在压轴题目中,往往需要不断转化目标,即盯住目标需要反复使用!各省高考用卷情况1、新高考一卷(8个省份)适用省份:山东、河北、湖北、福建、湖南、广东、江苏,浙江考试科目:语文、数学、外语、物理、化学、生物、政治、历史、地理、信息技术等。
特点:语文、数学、外语三门考试由教育部考试中心统一命题;物理、历史、化学、政治、生物、地理由各省自行命题。
其中广东、福建、江苏、湖南、湖北、河北6个省是3+1+2模式的高考省份,山东省是综合改革3+3省份。
2、新高考二卷(3个省份)适用省份:海南、辽宁、重庆考试科目:语文、数学、外语、物理、化学、生物、政治、历史、地理等。
特点:语文、数学、外语三门考试由教育部考试中心统一命题;物理、历史、化学、政治、生物、地理由各省自行命题。
其中辽宁、重庆两省市是3+1+2省份,海南是综合改革3+3省份。
3、全国甲卷(5个省份)适用省份:云南、贵州、四川、西藏、广西考试科目:语文、数学、外语、文综、理综特点:语文、数学、外语、文科综合、理科综合均由教育部考试中心统一命题。
2024年辽宁高考数学试题及答案
2024年辽宁高考数学试题及答案本试卷共10页,19小题,满分150分.注意事项:1.答题前,先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置.2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.3.填空题和解答题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内.写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.4.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并上交.一、单项选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的.请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.1.已知1i z =--,则z =()A.0B.12D.22.已知命题p :x ∀∈R ,|1|1x +>;命题q :0x ∃>,3x x =,则()A.p 和q 都是真命题B.p ⌝和q 都是真命题C.p 和q ⌝都是真命题D.p ⌝和q ⌝都是真命题3.已知向量,a b满足1,22a a b =+= ,且()2b a b -⊥ ,则b = ()A.122232D.14.某农业研究部门在面积相等的100块稻田上种植一种新型水稻,得到各块稻田的亩产量(单位:kg)并部分整理下表亩产量[900,950)[950,1000)[1000,1050)[1100,1150)[1150,1200)频数612182410据表中数据,结论中正确的是()A.100块稻田亩产量的中位数小于1050kgB.100块稻田中亩产量低于1100kg 的稻田所占比例超过80%C.100块稻田亩产量的极差介于200kg 至300kg 之间D.100块稻田亩产量的平均值介于900kg 至1000kg 之间5.已知曲线C :2216x y +=(0y >),从C 上任意一点P 向x 轴作垂线段PP ',P '为垂足,则线段PP '的中点M 的轨迹方程为()A.221164x y +=(0y >)B.221168x y +=(0y >)C.221164y x +=(0y >)D.221168y x +=(0y >)6.设函数2()(1)1f x a x =+-,()cos 2g x x ax =+,当(1,1)x ∈-时,曲线()y f x =与()y g x =恰有一个交点,则=a ()A.1-B.12C.1D.27.已知正三棱台111ABC A B C -的体积为523,6AB =,112A B =,则1A A 与平面ABC 所成角的正切值为()A.12B.1C.2D.38.设函数()()ln()f x x a x b =++,若()0f x ≥,则22a b +的最小值为()A.18B.14C.12D.1二、多项选择题:本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对得6分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分.9.对于函数()sin 2f x x =和π()sin(2)4g x x =-,下列正确的有()A.()f x 与()g x 有相同零点B.()f x 与()g x 有相同最大值C.()f x 与()g x 有相同的最小正周期D.()f x 与()g x 的图像有相同的对称轴10.抛物线C :24y x =的准线为l ,P 为C 上的动点,过P 作22:(4)1A x y +-=⊙的一条切线,Q 为切点,过P 作l 的垂线,垂足为B ,则()A.l 与A 相切B.当P ,A ,B 三点共线时,||PQ =C.当||2PB =时,PA AB⊥D.满足||||PA PB =的点P 有且仅有2个11.设函数32()231f x x ax =-+,则()A.当1a >时,()f x 有三个零点B.当0a <时,0x =是()f x 的极大值点C.存在a ,b ,使得x b =为曲线()y f x =的对称轴D.存在a ,使得点()()1,1f 为曲线()y f x =的对称中心三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.12.记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,若347a a +=,2535a a +=,则10S =.13.已知α为第一象限角,β为第三象限角,tan tan 4αβ+=,tan tan 1αβ=,则sin()αβ+=.14.在如图的4×4方格表中选4个方格,要求每行和每列均恰有一个方格被选中,则共有种选法,在所有符合上述要求的选法中,选中方格中的4个数之和的最大值是.四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.记ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知sin 2A A +=.(1)求A .(2)若2a =sin sin 2C c B =,求ABC 的周长.16.已知函数3()e x f x ax a =--.(1)当1a =时,求曲线()y f x =在点()1,(1)f 处的切线方程;(2)若()f x 有极小值,且极小值小于0,求a 的取值范围.17.如图,平面四边形ABCD 中,8AB =,3CD =,AD =90ADC ︒∠=,30BAD ︒∠=,点E ,F 满足25AE AD = ,12AF AB =,将AEF △沿EF 对折至PEF !,使得PC =.(1)证明:EF PD ⊥;(2)求面PCD 与面PBF 所成的二面角的正弦值.18.某投篮比赛分为两个阶段,每个参赛队由两名队员组成,比赛具体规则如下:第一阶段由参赛队中一名队员投篮3次,若3次都未投中,则该队被淘汰,比赛成员为0分;若至少投中一次,则该队进入第二阶段,由该队的另一名队员投篮3次,每次投中得5分,未投中得0分.该队的比赛成绩为第二阶段的得分总和.某参赛队由甲、乙两名队员组成,设甲每次投中的概率为p ,乙每次投中的概率为q ,各次投中与否相互独立.(1)若0.4p =,0.5q =,甲参加第一阶段比赛,求甲、乙所在队的比赛成绩不少于5分的概率.(2)假设0p q <<,(i)为使得甲、乙所在队的比赛成绩为15分的概率最大,应该由谁参加第一阶段比赛?(ii)为使得甲、乙,所在队的比赛成绩的数学期望最大,应该由谁参加第一阶段比赛?19.已知双曲线()22:0C x y m m -=>,点()15,4P 在C 上,k 为常数,01k <<.按照如下方式依次构造点()2,3,...n P n =,过1n P -作斜率为k 的直线与C 的左支交于点1n Q -,令n P 为1n Q -关于y 轴的对称点,记n P 的坐标为(),n n x y .(1)若12k =,求22,x y ;(2)证明:数列{}n n x y -是公比为11kk+-的等比数列;(3)设n S 为12n n n P P P ++ 的面积,证明:对任意的正整数n ,1n n S S +=.1.C【分析】由复数模的计算公式直接计算即可.【详解】若1i z =--,则z =故选:C.2.B【分析】对于两个命题而言,可分别取=1x -、1x =,再结合命题及其否定的真假性相反即可得解.【详解】对于p 而言,取=1x -,则有101x +=<,故p 是假命题,p ⌝是真命题,对于q 而言,取1x =,则有3311x x ===,故q 是真命题,q ⌝是假命题,综上,p ⌝和q 都是真命题.故选:B.3.B【分析】由()2b a b -⊥ 得22b a b =⋅ ,结合1,22a a b =+= ,得22144164a b b b +⋅+=+=,由此即可得解.【详解】因为()2b a b -⊥ ,所以()20b a b -⋅= ,即22b a b =⋅,又因为1,22a a b =+=,所以22144164a b b b +⋅+=+= ,从而=b 故选:B.4.C【分析】计算出前三段频数即可判断A;计算出低于1100kg 的频数,再计算比例即可判断B;根据极差计算方法即可判断C;根据平均值计算公式即可判断D.【详解】对于A,根据频数分布表可知,612183650++=<,所以亩产量的中位数不小于1050kg ,故A 错误;对于B,亩产量不低于1100kg 的频数为341024=+,所以低于1100kg 的稻田占比为1003466%100-=,故B 错误;对于C,稻田亩产量的极差最大为1200900300-=,最小为1150950200-=,故C 正确;对于D,由频数分布表可得,亩产量在[1050,1100)的频数为100(612182410)30-++++=,所以平均值为1(692512975181025301075241125101175)1067100⨯⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=,故D 错误.故选;C.5.A【分析】设点(,)M x y ,由题意,根据中点的坐标表示可得(,2)P x y ,代入圆的方程即可求解.【详解】设点(,)M x y ,则0(,),(,0)P x y P x ',因为M 为PP '的中点,所以02y y =,即(,2)P x y ,又P 在圆2216(0)x y y +=>上,所以22416(0)x y y +=>,即221(0)164x y y +=>,即点M 的轨迹方程为221(0)164x y y +=>.故选:A 6.D【分析】解法一:令()()21,cos a x F x ax G x =-=+,分析可知曲线()y F x =与()y G x =恰有一个交点,结合偶函数的对称性可知该交点只能在y 轴上,即可得2a =,并代入检验即可;解法二:令()()()(),1,1h x f x g x x =-∈-,可知()h x 为偶函数,根据偶函数的对称性可知()h x 的零点只能为0,即可得2a =,并代入检验即可.【详解】解法一:令()()f x g x =,即2(1)1cos 2a x x ax +-=+,可得21cos a x ax -=+,令()()21,cos a x F x ax G x =-=+,原题意等价于当(1,1)x ∈-时,曲线()y F x =与()y G x =恰有一个交点,注意到()(),F x G x 均为偶函数,可知该交点只能在y 轴上,可得()()00F G =,即11a -=,解得2a =,若2a =,令()()F x G x =,可得221cos 0x x +-=因为()1,1x ∈-,则220,1cos 0x x ≥-≥,当且仅当0x =时,等号成立,可得221cos 0x x +-≥,当且仅当0x =时,等号成立,则方程221cos 0x x +-=有且仅有一个实根0,即曲线()y F x =与()y G x =恰有一个交点,所以2a =符合题意;综上所述:2a =.解法二:令()()()2()1cos ,1,1h x f x g x ax a x x =-=+--∈-,原题意等价于()h x 有且仅有一个零点,因为()()()()221cos 1cos h x a x a x ax a x h x -=-+---=+--=,则()h x 为偶函数,根据偶函数的对称性可知()h x 的零点只能为0,即()020h a =-=,解得2a =,若2a =,则()()221cos ,1,1h x x x x =+-∈-,又因为220,1cos 0x x ≥-≥当且仅当0x =时,等号成立,可得()0h x ≥,当且仅当0x =时,等号成立,即()h x 有且仅有一个零点0,所以2a =符合题意;故选:D.7.B【分析】解法一:根据台体的体积公式可得三棱台的高h =的结构特征求得AM =111ABC A B C -补成正三棱锥-P ABC ,1A A 与平面ABC 所成角即为PA 与平面ABC 所成角,根据比例关系可得18P ABC V -=,进而可求正三棱锥-P ABC 的高,即可得结果.【详解】解法一:分别取11,BC B C 的中点1,D D ,则11AD A D ==可知1111166222ABC A B C S =⨯⨯⨯=⨯⨯ 设正三棱台111ABC A B C -的为h ,则(11115233ABC A B C V h -==,解得h =如图,分别过11,A D 作底面垂线,垂足为,M N ,设AM x =,则22211163AA AM A M x =++23DN AD AM MN x =--=-,可得()2221116233DD DN D N x =+=-+结合等腰梯形11BCC B 可得22211622BB DD -⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,即()22161623433x x+=-++,解得33x =,所以1A A 与平面ABC 所成角的正切值为11tan 1A MA AD AMÐ==;解法二:将正三棱台111ABC AB C -补成正三棱锥-P ABC ,则1A A 与平面ABC 所成角即为PA 与平面ABC 所成角,因为11113PA A B PA AB ==,则111127P A B C P ABC V V --=,可知1112652273ABC A B C P ABC V V --==,则18P ABC V -=,设正三棱锥-P ABC 的高为d ,则1136618322P ABC V d -=⨯⨯⨯⨯,解得23d =,取底面ABC 的中心为O ,则PO ⊥底面ABC ,且23AO =所以PA 与平面ABC 所成角的正切值tan 1POPAO AO∠==.故选:B.8.C【分析】解法一:由题意可知:()f x 的定义域为(),b -+∞,分类讨论a -与,1b b --的大小关系,结合符号分析判断,即可得1b a =+,代入可得最值;解法二:根据对数函数的性质分析ln()x b +的符号,进而可得x a +的符号,即可得1b a =+,代入可得最值.【详解】解法一:由题意可知:()f x 的定义域为(),b -+∞,令0x a +=解得x a =-;令ln()0x b +=解得1x b =-;若-≤-a b ,当(),1x b b ∈--时,可知()0,ln 0x a x b +>+<,此时()0f x <,不合题意;若1b a b -<-<-,当(),1x a b ∈--时,可知()0,ln 0x a x b +>+<,此时()0f x <,不合题意;若1a b -=-,当(),1x b b ∈--时,可知()0,ln 0x a x b +<+<,此时()0f x >;当[)1,x b ∈-+∞时,可知()0,ln 0x a x b +≥+≥,此时()0f x ≥;可知若1a b -=-,符合题意;若1a b ->-,当()1,x b a ∈--时,可知()0,ln 0x a x b +<+>,此时()0f x <,不合题意;综上所述:1a b -=-,即1b a =+,则()2222211112222a b a a a ⎛⎫=++=++ ⎪⎝⎭+,当且仅当11,22a b =-=时,等号成立,所以22a b +的最小值为12;解法二:由题意可知:()f x 的定义域为(),b -+∞,令0x a +=解得x a =-;令ln()0x b +=解得1x b =-;则当(),1x b b ∈--时,()ln 0x b +<,故0x a +≤,所以10b a -+≤;()1,x b ∈-+∞时,()ln 0x b +>,故0x a +≥,所以10b a -+≥;故10b a -+=,则()2222211112222a b a a a ⎛⎫=++=++≥ ⎪⎝⎭+,当且仅当11,22a b =-=时,等号成立,所以22a b +的最小值为12.故选:C.【点睛】关键点点睛:分别求0x a +=、ln()0x b +=的根,以根和函数定义域为临界,比较大小分类讨论,结合符号性分析判断.9.BC【分析】根据正弦函数的零点,最值,周期公式,对称轴方程逐一分析每个选项即可.【详解】A 选项,令()sin 20f x x ==,解得π,2k x k =∈Z ,即为()f x 零点,令π()sin(2)04g x x =-=,解得ππ,28k x k =+∈Z ,即为()g x 零点,显然(),()f x g x 零点不同,A 选项错误;B 选项,显然max max ()()1f x g x ==,B 选项正确;C 选项,根据周期公式,(),()f x g x 的周期均为2ππ2=,C 选项正确;D 选项,根据正弦函数的性质()f x 的对称轴满足πππ2π,224k x k x k =+⇔=+∈Z ,()g x 的对称轴满足πππ3π2π,4228k x k x k -=+⇔=+∈Z ,显然(),()f x g x 图像的对称轴不同,D 选项错误.故选:BC 10.ABD【分析】A 选项,抛物线准线为=1x -,根据圆心到准线的距离来判断;B 选项,,,P A B 三点共线时,先求出P 的坐标,进而得出切线长;C 选项,根据2PB =先算出P 的坐标,然后验证1PA AB k k =-是否成立;D 选项,根据抛物线的定义,PB PF =,于是问题转化成PA PF =的P 点的存在性问题,此时考察AF 的中垂线和抛物线的交点个数即可,亦可直接设P 点坐标进行求解.【详解】A 选项,抛物线24y x =的准线为=1x -,A 的圆心(0,4)到直线=1x -的距离显然是1,等于圆的半径,故准线l 和A 相切,A 选项正确;B 选项,,,P A B 三点共线时,即PA l ⊥,则P 的纵坐标4P y =,由24P P y x =,得到4P x =,故(4,4)P ,此时切线长PQ ===,B 选项正确;C 选项,当2PB =时,1P x =,此时244P P y x ==,故(1,2)P 或(1,2)P -,当(1,2)P 时,(0,4),(1,2)A B -,42201PA k -==--,4220(1)AB k -==--,不满足1PA AB k k =-;当(1,2)P -时,(0,4),(1,2)A B -,4(2)601PA k --==--,4(2)60(1)AB k --==--,不满足1PA AB k k =-;于是PA AB ⊥不成立,C 选项错误;D 选项,方法一:利用抛物线定义转化根据抛物线的定义,PB PF =,这里(1,0)F ,于是PA PB =时P 点的存在性问题转化成PA PF =时P 点的存在性问题,(0,4),(1,0)A F ,AF 中点1,22⎛⎫ ⎪⎝⎭,AF 中垂线的斜率为114AF k -=,于是AF 的中垂线方程为:2158x y +=,与抛物线24y x =联立可得216300y y -+=,2164301360∆=-⨯=>,即AF 的中垂线和抛物线有两个交点,即存在两个P 点,使得PA PF =,D 选项正确.方法二:(设点直接求解)设2,4t P t ⎛⎫⎪⎝⎭,由PB l ⊥可得()1,B t -,又(0,4)A ,又PA PB =,214t =+,整理得216300t t -+=,2164301360∆=-⨯=>,则关于t 的方程有两个解,即存在两个这样的P 点,D 选项正确.故选:ABD11.AD【分析】A 选项,先分析出函数的极值点为0,x x a ==,根据零点存在定理和极值的符号判断出()f x 在(1,0),(0,),(,2)a a a -上各有一个零点;B 选项,根据极值和导函数符号的关系进行分析;C 选项,假设存在这样的,a b ,使得x b =为()f x 的对称轴,则()(2)f x f b x =-为恒等式,据此计算判断;D 选项,若存在这样的a ,使得(1,33)a -为()f x 的对称中心,则()(2)66f x f x a +-=-,据此进行计算判断,亦可利用拐点结论直接求解.【详解】A 选项,2()666()f x x ax x x a '=-=-,由于1a >,故()(),0,x a ∞∞∈-⋃+时()0f x '>,故()f x 在()(),0,,a ∞∞-+上单调递增,(0,)x a ∈时,()0f x '<,()f x 单调递减,则()f x 在0x =处取到极大值,在x a =处取到极小值,由(0)10=>f ,3()10f a a =-<,则(0)()0f f a <,根据零点存在定理()f x 在(0,)a 上有一个零点,又(1)130f a -=--<,3(2)410f a a =+>,则(1)(0)0,()(2)0f f f a f a -<<,则()f x 在(1,0),(,2)a a -上各有一个零点,于是1a >时,()f x 有三个零点,A 选项正确;B 选项,()6()f x x x a '=-,a<0时,(,0),()0x a f x '∈<,()f x 单调递减,,()0x ∈+∞时()0f x '>,()f x 单调递增,此时()f x 在0x =处取到极小值,B 选项错误;C 选项,假设存在这样的,a b ,使得x b =为()f x 的对称轴,即存在这样的,a b 使得()(2)f x f b x =-,即32322312(2)3(2)1x ax b x a b x -+=---+,根据二项式定理,等式右边3(2)b x -展开式含有3x 的项为303332C (2)()2b x x -=-,于是等式左右两边3x 的系数都不相等,原等式不可能恒成立,于是不存在这样的,a b ,使得x b =为()f x 的对称轴,C 选项错误;D 选项,方法一:利用对称中心的表达式化简(1)33f a =-,若存在这样的a ,使得(1,33)a -为()f x 的对称中心,则()(2)66f x f x a +-=-,事实上,32322()(2)2312(2)3(2)1(126)(1224)1812f x f x x ax x a x a x a x a +-=-++---+=-+-+-,于是266(126)(1224)1812a a x a x a-=-+-+-即126012240181266a a a a -=⎧⎪-=⎨⎪-=-⎩,解得2a =,即存在2a =使得(1,(1))f 是()f x 的对称中心,D 选项正确.方法二:直接利用拐点结论任何三次函数都有对称中心,对称中心的横坐标是二阶导数的零点,32()231f x x ax =-+,2()66f x x ax '=-,()126f x x a ''=-,由()02af x x ''=⇔=,于是该三次函数的对称中心为,22a a f ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,由题意(1,(1))f 也是对称中心,故122aa =⇔=,即存在2a =使得(1,(1))f 是()f x 的对称中心,D 选项正确.故选:AD【点睛】结论点睛:(1)()f x 的对称轴为()(2)x b f x f b x =⇔=-;(2)()f x 关于(,)a b 对称()(2)2f x f a x b ⇔+-=;(3)任何三次函数32()f x ax bx cx d =+++都有对称中心,对称中心是三次函数的拐点,对称中心的横坐标是()0f x ''=的解,即,33b b f aa ⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭是三次函数的对称中心12.95【分析】利用等差数列通项公式得到方程组,解出1,a d ,再利用等差数列的求和公式节即可得到答案.【详解】因为数列n a 为等差数列,则由题意得()1111237345a d a d a d a d +++=⎧⎨+++=⎩,解得143a d =-⎧⎨=⎩,则()10110910104453952S a d ⨯=+=⨯-+⨯=.故答案为:95.13.3-【分析】法一:根据两角和与差的正切公式得()tan αβ+=-αβ+的范围,最后结合同角的平方和关系即可得到答案;法二:利用弦化切的方法即可得到答案.【详解】法一:由题意得()tan tan tan 1tan tan αβαβαβ++===--因为π3π2π,2π,2ππ,2π22k k m m αβ⎛⎫⎛⎫∈+∈++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,,Z k m ∈,则()()()22ππ,22π2πm k m k αβ+∈++++,,Z k m ∈,又因为()tan 0αβ+=-,则()()3π22π,22π2π2m k m k αβ⎛⎫+∈++++ ⎪⎝⎭,,Z k m ∈,则()sin 0αβ+<,则()()sin cos αβαβ+=-+()()22sin cos 1αβαβ+++=,解得()sin αβ+=法二:因为α为第一象限角,β为第三象限角,则cos 0,cos 0αβ><,cos α,cos β==则sin()sin cos cos sin cos cos (tan tan )αβαβαβαβαβ+=+=+4cos cos 3αβ=====-故答案为:3-.14.24112【分析】由题意可知第一、二、三、四列分别有4、3、2、1个方格可选;利用列举法写出所有的可能结果,即可求解.【详解】由题意知,选4个方格,每行和每列均恰有一个方格被选中,则第一列有4个方格可选,第二列有3个方格可选,第三列有2个方格可选,第四列有1个方格可选,所以共有432124⨯⨯⨯=种选法;每种选法可标记为(,,,)a b c d ,a b c d ,,,分别表示第一、二、三、四列的数字,则所有的可能结果为:(11,22,33,44),(11,22,34,43),(11,22,33,44),(11,22,34,42),(11,24,33,43),(11,24,33,42),(12,21,33,44),(12,21,34,43),(12,22,31,44),(12,22,34,40),(12,24,31,43),(12,24,33,40),(13,21,33,44),(13,21,34,42),(13,22,31,44),(13,22,34,40),(13,24,31,42),(13,24,33,40),(15,21,33,43),(15,21,33,42),(15,22,31,43),(15,22,33,40),(15,22,31,42),(15,22,33,40),所以选中的方格中,(15,21,33,43)的4个数之和最大,为152********+++=.故答案为:24;112【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是确定第一、二、三、四列分别有4、3、2、1个方格可选,利用列举法写出所有的可能结果.15.(1)π6A =(2)2+【分析】(1)根据辅助角公式对条件sin 2A A =进行化简处理即可求解,常规方法还可利用同角三角函数的关系解方程组,亦可利用导数,向量数量积公式,万能公式解决;(2)先根据正弦定理边角互化算出B ,然后根据正弦定理算出,b c 即可得出周长.【详解】(1)方法一:常规方法(辅助角公式)由sin 2A A =可得1sin 122A A +=,即sin()1π3A +=,由于ππ4π(0,π)(,)333A A ∈⇒+∈,故ππ32A +=,解得π6A =方法二:常规方法(同角三角函数的基本关系)由sin 2A A =,又22sin cos 1A A +=,消去sin A 得到:224cos 30(2cos 0A A A -+=⇔=,解得cos A =又(0,π)A ∈,故π6A =方法三:利用极值点求解设()sin (0π)f x x x x =<<,则π()2sin (0π)3f x x x ⎛⎫=+<< ⎪⎝⎭,显然π6x =时,max ()2f x =,注意到π()sin 22sin(3f A A A A =+==+,max ()()f x f A =,在开区间(0,π)上取到最大值,于是x A =必定是极值点,即()0cos sin f A A A '==,即tan 3A =,又(0,π)A ∈,故π6A =方法四:利用向量数量积公式(柯西不等式)设(sin ,cos )a b A A ==,由题意,sin 2a b A A ⋅==,根据向量的数量积公式,cos ,2cos ,a b a b a b a b ⋅== ,则2cos ,2cos ,1a b a b =⇔= ,此时,0a b =,即,a b 同向共线,根据向量共线条件,1cos sin tan 3A A A ⋅=⇔=,又(0,π)A ∈,故π6A =方法五:利用万能公式求解设tan 2A t =,根据万能公式,2222)sin 211tt A A t t-+==++,整理可得,2222(2(20((2t t t -+==-,解得tan22A t ==22tan 1t A t ==-,又(0,π)A ∈,故π6A =(2)由题设条件和正弦定理sin sin 2sin 2sin sin cos C c B B C C B B =⇔=,又,(0,π)B C ∈,则sin sin 0B C ≠,进而cos 2B =,得到π4B =,于是7ππ12C A B =--=,sin sin(π)sin()sin cos sin cos 4C A B A B A B B A =--=+=+=,由正弦定理可得,sin sin sin a b cA B C ==,即2ππ7πsin sin sin6412bc==,解得b c ==故ABC 的周长为2+16.(1)()e 110x y ---=(2)()1,+∞【分析】(1)求导,结合导数的几何意义求切线方程;(2)解法一:求导,分析0a ≤和0a >两种情况,利用导数判断单调性和极值,分析可得2ln 10a a +->,构建函数解不等式即可;解法二:求导,可知()e '=-x f x a 有零点,可得0a >,进而利用导数求()f x 的单调性和极值,分析可得2ln 10a a +->,构建函数解不等式即可.【详解】(1)当1a =时,则()e 1x f x x =--,()e 1x f x '=-,可得(1)e 2f =-,(1)e 1f '=-,即切点坐标为()1,e 2-,切线斜率e 1k =-,所以切线方程为()()()e 2e 11y x --=--,即()e 110x y ---=.(2)解法一:因为()f x 的定义域为R ,且()e '=-x f x a ,若0a ≤,则()0f x '≥对任意x ∈R 恒成立,可知()f x 在R 上单调递增,无极值,不合题意;若0a >,令()0f x '>,解得ln x a >;令()0f x '<,解得ln x a <;可知()f x 在(),ln a -∞内单调递减,在()ln ,a +∞内单调递增,则()f x 有极小值()3ln ln f a a a a a =--,无极大值,由题意可得:()3ln ln 0f a a a a a =--<,即2ln 10a a +->,构建()2ln 1,0g a a a a =+->,则()120g a a a'=+>,可知()g a 在()0,∞+内单调递增,且()10g =,不等式2ln 10a a +->等价于()()1g a g >,解得1a >,所以a 的取值范围为()1,+∞;解法二:因为()f x 的定义域为R ,且()e '=-x f x a ,若()f x 有极小值,则()e '=-x f x a 有零点,令()e 0x f x a '=-=,可得e x a =,可知e x y =与y a =有交点,则0a >,若0a >,令()0f x '>,解得ln x a >;令()0f x '<,解得ln x a <;可知()f x 在(),ln a -∞内单调递减,在()ln ,a +∞内单调递增,则()f x 有极小值()3ln ln f a a a a a =--,无极大值,符合题意,由题意可得:()3ln ln 0f a a a a a =--<,即2ln 10a a +->,构建()2ln 1,0g a a a a =+->,因为则2,ln 1y a y a ==-在()0,∞+内单调递增,可知()g a 在()0,∞+内单调递增,且()10g =,不等式2ln 10a a +->等价于()()1g a g >,解得1a >,所以a 的取值范围为()1,+∞.17.(1)证明见解析(2)65【分析】(1)由题意,根据余弦定理求得2EF =,利用勾股定理的逆定理可证得EF AD ⊥,则,EF PE EF DE ⊥⊥,结合线面垂直的判定定理与性质即可证明;(2)由(1),根据线面垂直的判定定理与性质可证明PE ED ⊥,建立如图空间直角坐标系E xyz -,利用空间向量法求解面面角即可.【详解】(1)由218,,52AB AD AE AD AF AB ====,得4AE AF ==,又30BAD ︒∠=,在AEF △中,由余弦定理得2EF =,所以222AE EF AF +=,则AE EF ⊥,即EF AD ⊥,所以,EF PE EF DE ⊥⊥,又,PE DE E PE DE =⊂ 、平面PDE ,所以EF ⊥平面PDE ,又PD ⊂平面PDE ,故EF ⊥PD ;(2)连接CE,由90,3ADC ED CD ︒∠===,则22236CE ED CD =+=,在PEC中,6PC PE EC ===,得222EC PE PC +=,所以PE EC ⊥,由(1)知PE EF ⊥,又,EC EF E EC EF =⊂ 、平面ABCD ,所以PE ⊥平面ABCD ,又ED ⊂平面ABCD ,所以PE ED ⊥,则,,PE EF ED 两两垂直,建立如图空间直角坐标系E xyz -,则(0,0,0),(0,0,(2,0,0),(0,E P D C F A -,由F 是AB的中点,得(4,B ,所以(4,22(2,0,2PC PD PB PF =-===-,设平面PCD 和平面PBF 的一个法向量分别为111222(,,),(,,)n x y z m x y z ==,则11111300n PC x n PD ⎧⋅=+-=⎪⎨⋅=-=⎪⎩,222224020m PB x m PF x ⎧⋅=+-=⎪⎨⋅=-=⎪⎩ ,令122,y x =,得11220,3,1,1x z y z ===-=,所以(0,2,3),1,1)n m ==,所以cos ,65m nm n m n ⋅===,设平面PCD 和平面PBF 所成角为θ,则sin 65θ==,即平面PCD 和平面PBF所成角的正弦值为65.18.(1)0.686(2)(i)由甲参加第一阶段比赛;(i)由甲参加第一阶段比赛;【分析】(1)根据对立事件的求法和独立事件的乘法公式即可得到答案;(2)(i)首先各自计算出331(1)P p q ⎡⎤=--⎣⎦甲,331(1)Pq p ⎡⎤=--⋅⎣⎦乙,再作差因式分解即可判断;(ii)首先得到X 和Y 的所有可能取值,再按步骤列出分布列,计算出各自期望,再次作差比较大小即可.【详解】(1)甲、乙所在队的比赛成绩不少于5分,则甲第一阶段至少投中1次,乙第二阶段也至少投中1次,∴比赛成绩不少于5分的概率()()3310.610.50.686P =--=.(2)(i)若甲先参加第一阶段比赛,则甲、乙所在队的比赛成绩为15分的概率为331(1)P p q ⎡⎤=--⎣⎦甲,若乙先参加第一阶段比赛,则甲、乙所在队的比赛成绩为15分的概率为331(1)P q p ⎡⎤=--⋅⎣⎦乙,0p q << ,3333()()P P q q pq p p pq ∴-=---+-甲乙()2222()()()()()()q p q pq p p q p pq q pq p pq q pq ⎡⎤=-+++-⋅-+-+--⎣⎦()2222()333p q p q p q pq =---3()()3()[(1)(1)1]0pq p q pq p q pq p q p q =---=---->,P P ∴>甲乙,应该由甲参加第一阶段比赛.(ii)若甲先参加第一阶段比赛,数学成绩X 的所有可能取值为0,5,10,15,333(0)(1)1(1)(1)P X p p q ⎡⎤==-+--⋅-⎣⎦,32123(5)1(1)C (1)P X p q q ⎡⎤==--⋅-⎣⎦,3223(10)1(1)C (1)P X p q q ⎡⎤==--⋅-⎣⎦,33(15)1(1)P X p q ⎡⎤==--⋅⎣⎦,()332()151(1)1533E X p q p p p q ⎡⎤∴=--=-+⋅⎣⎦记乙先参加第一阶段比赛,数学成绩Y 的所有可能取值为0,5,10,15,同理()32()1533E Y q q q p=-+⋅()()15[()()3()]E X E Y pq p q p q pq p q ∴-=+---15()(3)p q pq p q =-+-,因为0p q <<,则0p q -<,31130p q +-<+-<,则()(3)0p q pq p q -+->,∴应该由甲参加第一阶段比赛.【点睛】关键点点睛:本题第二问的关键是计算出相关概率和期望,采用作差法并因式分解从而比较出大小关系,最后得到结论.19.(1)23x =,20y =(2)证明见解析(3)证明见解析【分析】(1)直接根据题目中的构造方式计算出2P 的坐标即可;(2)根据等比数列的定义即可验证结论;(3)思路一:使用平面向量数量积和等比数列工具,证明n S 的取值为与n 无关的定值即可.思路二:使用等差数列工具,证明n S 的取值为与n 无关的定值即可.【详解】(1)由已知有22549m =-=,故C 的方程为229x y -=.当12k =时,过()15,4P 且斜率为12的直线为32x y +=,与229x y -=联立得到22392x x +⎛⎫-= ⎪⎝⎭.解得3x =-或5x =,所以该直线与C 的不同于1P 的交点为()13,0Q -,该点显然在C 的左支上.故()23,0P ,从而23x =,20y =.(2)由于过(),n n n P x y 且斜率为k 的直线为()n n y k x x y =-+,与229x y -=联立,得到方程()()229n n x k x x y --+=.展开即得()()()2221290n n n n k x k y kx x y kx ------=,由于(),n n n P x y 已经是直线()n n y k x x y =-+和229x y -=的公共点,故方程必有一根n x x =.从而根据韦达定理,另一根()2222211n n n n nn k y kx ky x k x x x k k ---=-=--,相应的()2221n n nn n y k y kx y k x x y k +-=-+=-.所以该直线与C 的不同于n P 的交点为222222,11n n n n n n n ky x k x y k y kx Q k k ⎛⎫--+- ⎪--⎝⎭,而注意到n Q 的横坐标亦可通过韦达定理表示为()()2291n n ny kx k x----,故n Q 一定在C 的左支上.所以2212222,11n n n n n n n x k x ky y k y kx P k k +⎛⎫+-+- ⎪--⎝⎭.这就得到21221n n n n x k x ky x k ++-=-,21221n n nn y k y kx y k ++-=-.所以2211222211n n n n n nn n x k x ky y k y kx x y k k +++-+--=---()()222222*********n n n n n n n nn n x k x kx y k y ky k k kx y x y k k k k+++++++==-=-----.再由22119x y -=,就知道110x y -≠,所以数列{}n n x y -是公比为11k k +-的等比数列.(3)方法一:先证明一个结论:对平面上三个点,,U V W ,若(),UV a b = ,(),UW c d =,则12UVW S ad bc =- .(若,,U V W 在同一条直线上,约定0UVW S = )证明:11sin ,22UVW S UV UW UV UW UV UW =⋅=⋅12UV UW =⋅==12ad bc ===-.证毕,回到原题.由于上一小问已经得到21221n n n n x k x ky x k ++-=-,21221n n nn y k y kx y k++-=-,故()()22211222221211111n n n n n n n n n nn n x k x ky y k y kx k k kx y x y x y k k k k+++-+-+--+=+=+=+---+.再由22119x y -=,就知道110x y +≠,所以数列{}n n x y +是公比为11k k-+的等比数列.所以对任意的正整数m ,都有n n m n n mx y y x ++-()()()()()()1122n n m n n m n n m n n m n n m n n m n n m n n m x x y y x y y x x x y y x y y x ++++++++=-+-----()()()()1122n n n m n m n n n m n m x y x y x y x y ++++=-+-+-()()()()11112121mmn n n n n n n n k k x y x y x y x y k k -+⎛⎫⎛⎫=-+-+- ⎪ ⎪+-⎝⎭⎝⎭()22111211mmn n k k x y k k ⎛⎫-+⎛⎫⎛⎫=-- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪+-⎝⎭⎝⎭⎝⎭911211mmk k k k ⎛⎫-+⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪+-⎝⎭⎝⎭⎝⎭.而又有()()()111,n n n n n n P P x x y y +++=---- ,()122121,n n n n n n P P x x y y ++++++=-- ,故利用前面已经证明的结论即得()()()()1212112112n n n n P P P n n n n n n n n S S x x y y y y x x ++++++++==---+-- ()()()()12112112n n n n n n n n x x y y y y x x ++++++=-----()()()1212112212n n n n n n n n n n n n x y y x x y y x x y y x ++++++++=-+---2219119119112211211211k k k k k k k k k k k k ⎛⎫-+-+-+⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+--- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪+-+-+-⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭.这就表明n S 的取值是与n 无关的定值,所以1n n S S +=.方法二:由于上一小问已经得到21221n n n n x k x ky x k ++-=-,21221n n n n y k y kx y k ++-=-,故()()22211222221211111n n n n n n n n n nn n x k x ky y k y kx k k kx y x y x y k k k k+++-+-+--+=+=+=+---+.再由22119x y -=,就知道110x y +≠,所以数列{}n n x y +是公比为11k k-+的等比数列.所以对任意的正整数m ,都有n n m n n mx y y x ++-()()()()()()1122n n m n n m n n m n n m n n m n n m n n m n n m x x y y x y y x x x y y x y y x ++++++++=-+-----()()()()1122n n n m n m n n n m n m x y x y x y x y ++++=-+-+-()()()()11112121mmn n n n n n n n k k x y x y x y x y k k -+⎛⎫⎛⎫=-+-+- ⎪ ⎪+-⎝⎭⎝⎭()22111211mmn n k k x y k k ⎛⎫-+⎛⎫⎛⎫=-- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪+-⎝⎭⎝⎭⎝⎭911211mmk k k k ⎛⎫-+⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪+-⎝⎭⎝⎭⎝⎭.这就得到232311911211n n n n n n n n k k x y y x x y y x k k ++++++-+⎛⎫-=-=- ⎪+-⎝⎭,以及22131322911211n n n n n n n n k k x y y x x y y x k k ++++++⎛⎫-+⎛⎫⎛⎫-=-=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪+-⎝⎭⎝⎭⎝⎭.两式相减,即得()()()()232313131122n n n n n n n n n n n n n n n n x y y x x y y x x y y x x y y x ++++++++++++---=---.移项得到232131232131n n n n n n n n n n n n n n n n x y y x x y y x y x x y y x x y ++++++++++++--+=--+.故()()()()321213n n n n n n n n y y x x y y x x ++++++--=--.而()333,n n n n n n P P x x y y +++=--,()122121,n n n n n n P P x x y y ++++++=-- .所以3n n P P + 和12n n P P ++平行,这就得到12123n n n n n n P P P P P P S S +++++= ,即1n n S S +=.【点睛】关键点点睛:本题的关键在于将解析几何和数列知识的结合,需要综合运用多方面知识方可得解.。
2020年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标ⅲ)(含解析版)
2020年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅲ)一、选择题:本题共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.(5分)已知集合A={(x,y)|x,y∈N*,y≥x},B={(x,y)|x+y=8},则A∩B中元素的个数为()A.2B.3C.4D.62.(5分)复数的虚部是()A .﹣B .﹣C .D .3.(5分)在一组样本数据中,1,2,3,4出现的频率分别为p1,p2,p3,p4,且p i=1,则下面四种情形中,对应样本的标准差最大的一组是()A.p1=p4=0.1,p2=p3=0.4B.p1=p4=0.4,p2=p3=0.1C.p1=p4=0.2,p2=p3=0.3D.p1=p4=0.3,p2=p3=0.24.(5分)Logistic模型是常用数学模型之一,可应用于流行病学领域.有学者根据公布数据建立了某地区新冠肺炎累计确诊病例数I(t)(t的单位:天)的Logistic模型:I(t )=,其中K为最大确诊病例数.当I(t*)=0.95K时,标志着已初步遏制疫情,则t*约为()(ln19≈3)A.60B.63C.66D.695.(5分)设O为坐标原点,直线x=2与抛物线C:y2=2px(p>0)交于D,E两点,若OD⊥OE,则C的焦点坐标为()A.(,0)B.(,0)C.(1,0)D.(2,0)6.(5分)已知向量,满足||=5,||=6,•=﹣6,则cos <,+>=()A .﹣B .﹣C .D .7.(5分)在△ABC中,cos C =,AC=4,BC=3,则cos B=()A .B .C .D .8.(5分)如图为某几何体的三视图,则该几何体的表面积是()A.6+4B.4+4C.6+2D.4+29.(5分)已知2tanθ﹣tan(θ+)=7,则tanθ=()A.﹣2B.﹣1C.1D.210.(5分)若直线l与曲线y =和圆x2+y2=都相切,则l的方程为()A.y=2x+1B.y=2x +C.y =x+1D.y =x +11.(5分)设双曲线C :﹣=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,离心率为.P是C上一点,且F1P⊥F2P.若△PF1F2的面积为4,则a=()A.1B.2C.4D.812.(5分)已知55<84,134<85.设a=log53,b=log85,c=log138,则()A.a<b<c B.b<a<c C.b<c<a D.c<a<b二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
2023年河南高考数学(理)试题及答案
2023年河南高考数学(理试题及答案一、选择题1.设252i1i i z +=++,则z =()A.12i -B.12i+ C.2i- D.2i+2.设集合U =R ,集合{}1M x x =<,{}12N x x =-<<,则{}2x x ≥=()A.()U M N ðB.U N M ðC.()U M N ð D.U M N⋃ð3.如图,网格纸上绘制的一个零件的三视图,网格小正方形的边长为1,则该零件的表面积为()A.24B.26C.28D.304.已知e ()e 1x ax x f x =-是偶函数,则=a ()A .2- B.1- C.1 D.25.设O 为平面坐标系的坐标原点,在区域(){}22,14x y xy ≤+≤内随机取一点,记该点为A ,则直线OA 的倾斜角不大于π4的概率为()A.18B.16C.14D.126.已知函数()sin()f x x ωϕ=+在区间π2π,63⎛⎫⎪⎝⎭单调递增,直线π6x =和2π3x =为函数()y f x =的图像的两条对称轴,则5π12f ⎛⎫-= ⎪⎝⎭()A.32-B.12-C.12D.327.甲乙两位同学从6种课外读物中各自选读2种,则这两人选读的课外读物中恰有1种相同的选法共有()A.30种B.60种C.120种D.240种8.已知圆锥POO 为底面圆心,PA ,PB 为圆锥的母线,120AOB ∠=︒,若PAB)A.πB.C.3πD.9.已知ABC 为等腰直角三角形,AB 为斜边,ABD △为等边三角形,若二面角C ABD --为150︒,则直线CD 与平面ABC 所成角的正切值为()A.15B.25C.35D.2510.已知等差数列{}n a 的公差为23π,集合{}*cos N n S a n =∈,若{},S a b =,则ab =()A .-1B.12-C.0D.1211.设A ,B 为双曲线2219y x -=上两点,下列四个点中,可为线段AB 中点的是()A.()1,1 B.()1,2- C.()1,3 D.()1,4--12.已知O 的半径为1,直线PA 与O 相切于点A ,直线PB 与O 交于B ,C 两点,D为BC的中点,若PO =PA PD ⋅的最大值为()A.12B.12+C.1+D.2+二、填空题13.已知点(A 在抛物线C :22y px =上,则A 到C 的准线的距离为______.14.若x ,y 满足约束条件312937x y x y x y -≤-⎧⎪+≤⎨⎪+≥⎩,则2z x y =-的最大值为______.15.已知{}n a 为等比数列,24536a a a a a =,9108a a =-,则7a =______.16.设()0,1a ∈,若函数()()1xx f x a a =++在()0,∞+上单调递增,则a 的取值范围是______.三、解答题17.某厂为比较甲乙两种工艺对橡胶产品伸缩率的处理效应,进行10次配对试验,每次配对试验选用材质相同的两个橡胶产品,随机地选其中一个用甲工艺处理,另一个用乙工艺处理,测量处理后的橡胶产品的伸缩率,甲、乙两种工艺处理后的橡胶产品的伸缩率分别记为i x ,i y (1,2,10i =⋅⋅⋅),试验结果如下试验序号i 12345678910伸缩率i x 545533551522575544541568596548伸缩率iy 536527543530560533522550576536记(1,2,,10)i i i z x y i =-= ,记1z ,2z ,…,10z 的样本平均数为z ,样本方差为2s ,(1)求z ,2s ;(2)判断甲工艺处理后的橡胶产品的伸缩率较乙工艺处理后的橡胶产品的伸缩率是否有显著提高(如果z ≥产品的伸缩率有显著提高,否则不认为有显著提高).18.在ABC 中,已知120BAC ∠=︒,2AB =,1AC =.(1)求sin ABC ∠;(2)若D 为BC 上一点,且90BAD ∠=︒,求ADC △的面积.19.如图,在三棱锥-P ABC 中,AB BC ⊥,2AB =,BC =PB PC ==BP ,AP ,BC 的中点分别为D ,E ,O ,AD =,点F 在AC 上,BF AO ⊥.(1)证明://EF 平面ADO ;(2)证明:平面ADO ⊥平面BEF ;(3)求二面角D AO C --的正弦值.20.已知椭圆C :()222210y x a b a b +=>>的离心率为53,点()2,0A -在C 上.(1)求C 的方程;(2)过点()2,3-的直线交C 于点P ,Q 两点,直线AP ,AQ 与y 轴的交点分别为M ,N ,证明:线段MN 的中点为定点.21.已知函数1()ln(1)f x a x x ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭.(1)当1a =-时,求曲线()y f x =在点()()1,1f 处的切线方程;(2)是否存在a ,b ,使得曲线1y f x ⎛⎫= ⎪⎝⎭关于直线x b =对称,若存在,求a ,b 的值,若不存在,说明理由.(3)若()f x 在()0,∞+存在极值,求a 的取值范围.四、选做题【选修4-4】(10分)22.在直角坐标系xOy 中,以坐标原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线1C 的极坐标方程为ππ2sin 42⎛⎫=≤≤ ⎪⎝⎭ρθθ,曲线2C :2cos 2sin x y αα=⎧⎨=⎩(α为参数,2απ<<π).(1)写出1C 的直角坐标方程;(2)若直线y x m =+既与1C 没有公共点,也与2C 没有公共点,求m 的取值范围.【选修4-5】(10分)23.已知()22f x x x =+-.(1)求不等式()6f x x ≤-的解集;(2)在直角坐标系xOy 中,求不等式组()60f x yx y ≤⎧⎨+-≤⎩所确定的平面区域的面积.参考答案一、选择题1.B 2.A 3.D4.D5.C6.D7.C8.B9.C10.B11.D12.A二、填空题13.9414.815.2-16.51,12⎫-⎪⎪⎣⎭三、解答题17.(1)11z =,261s =;(2)认为甲工艺处理后的橡胶产品的伸缩率较乙工艺处理后的橡胶产品的伸缩率有显著提高.18.(1)2114;(2)10.19.(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)22.20.(1)22194y x +=(2)证明见详解21.(1)()ln 2ln 20x y +-=;(2)存在11,22a b ==-满足题意,理由见解析.(3)10,2⎛⎫⎪⎝⎭.四、选做题【选修4-4】(10分)22.(1)()[][]2211,0,1,1,2 x y x y+-=∈∈(2)()() ,0-∞+∞【选修4-5】(10分)23.(1)[2,2] -;(2)6.。
高考理科数学试题(带答案解析)
高考理科数学试题(带答案解析)一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分,在每小题给出的四个备选项中,只有一项是符合题目要求的(1)在等差数列{}n a 中,241,5a a ==,则{}n a 的前5项和5S =(A)7(B)15(C)20(D)25【答案】:B【解析】:422514,d a a =-=-=2d =,1252121,3167a a d a a d =-=-=-=+=+=155()5651522a a S +⨯⨯===【考点定位】本题考查等差数列的通项公式及前n 项和公式,解题时要认真审题,仔细解答.(2)不等式1021x x -≤+的解集为(A)1,12⎛⎤-⎥⎝⎦(B)1,12⎡⎤-⎢⎥⎣⎦(C)[)1,1,2⎛⎫-∞-+∞ ⎪⎝⎭(D)[)1,1,2⎡⎤-∞-+∞⎢⎥⎣⎦(3)对任意的实数k ,直线1y kx =+与圆222x y +=的位置关系一定是(A)相离(B)相切(C)相交但直线不过圆心(D)相交且直线过圆心(4)8+的展开式中常数项为(A)3516(B)358(C)354(D)105【答案】B【解析】:8821881()2rrr r r r r T C C --+==令820r -=解得4r =展开式中常数项为4458135()28T C ==【考点定位】本题考查利用二项展开式的通项公式求展开式的常数项(5)设tan ,tan αβ是方程2320x x -+=的两根,则tan()αβ+的值(A)-3(B)-1(C)1(D)3【答案】:A【解析】:tan tan 3,tan tan 2αβαβ+==,则tan tan 3tan()31tan tan 12αβαβαβ++===---【考点定位】本此题考查学生灵活运用韦达定理及两角和的正切函数公式化简求值.(6)设,,x y R ∈向量(,1),(1,),(2,4)a x b y c ===- ,且,//a c b c ⊥ ,则||a b +=(C)(D)10(7)已知()f x 是定义在R 上的偶函数,且以2为周期,则“()f x 为[0,1]上的增函数”是“()f x 为[3,4]上的减函数”的(A)既不充分也不必要的条件(B)充分而不必要的条件(C)必要而不充分的条件(D)充要条件【答案】:D【解析】:由()f x 是定义在R 上的偶函数及[0,1]上的增函数可知在[-1,0]减函数,又2为周期,所以[3,4]上的减函数【考点定位】本题主要通过常用逻辑用语来考查函数的奇偶性和对称性,进而来考查函数的周期性.根据图象分析出函数的性质及其经过的特殊点是解答本题的关键.(8)设函数()f x 在R 上可导,其导函数为()f x ',且函数(1)()y x f x '=-的图像如题(8)图所示,则下列结论中一定成立的是(A )函数()f x 有极大值(2)f 和极小值(1)f (B )函数()f x 有极大值(2)f -和极小值(1)f (C )函数()f x 有极大值(2)f 和极小值(2)f -(D )函数()f x 有极大值(2)f -和极小值(2)f(9)设四面体的六条棱的长分别为1,1,1,1,2和a ,且长为a 的棱与长为2的棱异面,则a 的取值范围是(A )(0,2)(B )(0,3)(C )(1,2)(D )(1,3)【答案】:A【解析】:2221()22BE =-=,BF BE <,22AB BF =<,【考点定位】本题考查棱锥的结构特征,考查空间想象能力,极限思想的应用,是中档题.(10)设平面点集{}221(,)()()0,(,)(1)(1)1A x y y x y B x y x y x⎧⎫=--≥=-+-≤⎨⎬⎩⎭,则A B 所表示的平面图形的面积为(A )34π(B )35π(C )47π(D )2π[【答案】:D【解析】:由对称性:221,,(1)(1)1y x y x y x≥≥-+-≤围成的面积与221,,(1)(1)1y x y x y x≤≥-+-≤围成的面积相等得:A B 所表示的平面图形的面积为22,(1)(1)1y x x y ≤-+-≤围成的面积即2122R ππ⨯=25115112lim lim 555n n n n nn n→∞→∞++++===【考点定位】本题考查极限的求法和应用,n 都没有极限,可先分母有理化再求极限;(13)设ABC ∆的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,且35cos ,cos ,3,513A B b ===则c =【答案】:c =145【解析】:由35cos ,cos 513A B ==得412sin ,sin ,513A B ==由正弦定理sin sin a bA B=得43sin 13512sin 513b A a B ⨯===由余弦定理22a c =2+b -2cbcosA 得22590c -c+56=0则c =145【考点定位】利用同角三角函数间的基本关系求出sinB 的值本题的突破点,然后利用正弦定理建立已知和未知之间的关系.同时要求学生牢记特殊角的三角函数值.(14)过抛物线22y x =的焦点F 作直线交抛物线于,A B 两点,若25,,12AB AF BF =<则AF =。
2024年天津高考数学真题及答案
2024年天津高考数学真题及答案本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共150分,考试用时120分钟.第Ⅰ卷1至3页,第Ⅱ卷4至6页.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上,并在规定位置粘贴考试用条形码.答卷时,考生务必将答案涂写在答题卡上,答在试卷上的无效.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.祝各位考生考试顺利!第Ⅰ卷(选择题)注意事项:1.每小题选出答案后,用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.2.本卷共9小题,每小题5分,共45分.参考公式:·如果事件A B ,互斥,那么()()()P A B P A P B =+ .·如果事件A B ,相互独立,那么()()()P AB P A P B =.·球的体积公式34π3V R =,其中R 表示球的半径.·圆锥的体积公式13V Sh =,其中S 表示圆锥的底面面积,h 表示圆锥的高.一、选择题: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.集合{}1,2,3,4A =,{}2,3,4,5B =,则A B = ( )A .{}1,2,3,4B .{}2,3,4C .{}2,4D .{}12.设,a b ∈R ,则“33a b =”是“33a 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3.下列图中,相关性系数最大的是( )A .B .C .D .4.下列函数是偶函数的是( )A .22e 1x x y x -=+B .22cos 1x x y x +=+C .e 1x xy x -=+D .||sin 4e x x x y +=5.若0.30.3 4.24.2 4.2log 0.2a b c -===,,,则a b c ,,的大小关系为( )A .a b c>>B .b a c>>C .c a b>>D .b c a>>6.若,m n 为两条不同的直线,α为一个平面,则下列结论中正确的是( )A .若//m α,n ⊂α,则//m n B .若//,//m n αα,则//m n C .若//,αα⊥m n ,则m n⊥D .若//,αα⊥m n ,则m 与n 相交7.已知函数()()πsin303f x x ωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭的最小正周期为π.则函数在ππ,126⎡⎤-⎢⎥⎣⎦的最小值是( )A .B .32-C .0D .328.双曲线22221()00a x y a b b >-=>,的左、右焦点分别为12.F F P 、是双曲线右支上一点,且直线2PF 的斜率为2.12PF F △是面积为8的直角三角形,则双曲线的方程为( )A .22182y x -=B .22184x y -=C .22128x y -=D .22148x y -=9.一个五面体ABC DEF -.已知AD BE CF ∥∥,且两两之间距离为1.并已知123AD BE CF ===,,.则该五面体的体积为( )A B 12+C D 12第Ⅱ卷注意事项:1.用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上.2.本卷共11小题,共105分.二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分.试题中包含两个空的,答对1个的给3分,全部答对的给5分.10.已知i 是虚数单位,复数))i 2i ⋅= .11.在63333x x⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式中,常数项为 .12.22(1)25-+=x y 的圆心与抛物线22(0)y px p =>的焦点F 重合,A 为两曲线的交点,则原点到直线AF 的距离为 .13.,,,,A B C D E 五种活动,甲、乙都要选择三个活动参加.(1)甲选到A 的概率为 ;已知乙选了A 活动,他再选择B 活动的概率为 .14.在边长为1的正方形ABCD 中,点E 为线段CD 的三等分点,1,2CE DE BE BA BC ==+u u r u u r u u u r λμ,则λμ+= ;若F 为线段BE 上的动点,G 为AF 中点,则AF DG ⋅的最小值为 .15.若函数()21f x =-+有唯一零点,则a 的取值范围为 .三、解答题:本大题共5小题,共75分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤16.在ABC 中,92cos 5163a Bbc ===,.(1)求a ;(2)求sin A ;(3)求()cos 2B A -.17.已知四棱柱1111ABCD A B C D -中,底面ABCD 为梯形,//AB CD ,1A A ⊥平面ABCD ,AD AB ⊥,其中12,1AB AA AD DC ====.N 是11B C 的中点,M 是1DD 的中点.(1)求证1//D N 平面1CB M ;(2)求平面1CB M 与平面11BB CC 的夹角余弦值;(3)求点B 到平面1CB M 的距离.18.已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>椭圆的离心率12e =.左顶点为A ,下顶点为B C ,是线段OB的中点,其中ABC S △.(1)求椭圆方程.(2)过点30,2⎛⎫- ⎪⎝⎭的动直线与椭圆有两个交点P Q ,.在y 轴上是否存在点T 使得0TP TQ ⋅≤ 恒成立.若存在求出这个T 点纵坐标的取值范围,若不存在请说明理由.19.已知数列{}n a 是公比大于0的等比数列.其前n 项和为n S .若1231,1a S a ==-.(1)求数列{}n a 前n 项和n S ;(2)设11,2,kn n k k k n a b b k a n a -+=⎧=⎨+<<⎩,11b =,其中k 是大于1的正整数.(ⅰ)当1k n a +=时,求证:1n k n b a b -≥⋅;(ⅱ)求1nS i i b =∑.20.设函数()ln f x x x =.(1)求()f x 图象上点()()1,1f 处的切线方程;(2)若()(f x a x ≥在()0,x ∞∈+时恒成立,求a 的取值范围;(3)若()12,0,1x x ∈,证明()()121212f x f x x x -≤-.参考答案1.B【分析】根据集合交集的概念直接求解即可.【详解】因为集合{}1,2,3,4A =,{}2,3,4,5B =,所以{}2,3,4A B = ,故选:B 2.C【分析】说明二者与同一个命题等价,再得到二者等价,即是充分必要条件.【详解】根据立方的性质和指数函数的性质,33a b =和33a b =都当且仅当a b =,所以二者互为充要条件.故选:C.3.A【分析】由点的分布特征可直接判断【详解】观察4幅图可知,A 图散点分布比较集中,且大体接近某一条直线,线性回归模型拟合效果比较好,呈现明显的正相关,r 值相比于其他3图更接近1.故选:A 4.B【分析】根据偶函数的判定方法一一判断即可.【详解】对A ,设()22e 1x x f x x -=+,函数定义域为R ,但()112e 1f ---=,()112e f -=,则()()11f f -≠,故A 错误;对B ,设()22cos 1x x g x x +=+,函数定义域为R ,且()()()()()2222cos cos 11x x x x g x g x x x -+-+-===+-+,则()g x 为偶函数,故B 正确;对C ,设()e 1x xh x x -=+,函数定义域为{}|1x x ≠-,不关于原点对称, 则()h x 不是偶函数,故C 错误;对D ,设()||sin 4e x x x x ϕ+=,函数定义域为R,因为()sin141e ϕ+=,()sin141e ϕ---=,则()()11ϕϕ≠-,则()x ϕ不是偶函数,故D 错误.故选:B.5.B【分析】利用指数函数和对数函数的单调性分析判断即可.【详解】因为 4.2x y =在R 上递增,且0.300.3-<<,所以0.300.30 4.2 4.2 4.2-<<<,所以0.30.30 4.21 4.2-<<<,即01a b <<<,因为 4.2log y x =在(0,)+∞上递增,且00.21<<,所以 4.2 4.2log 0.2log 10<=,即0c <,所以b a c >>,故选:B 6.C【分析】根据线面平行的性质可判断AB 的正误,根据线面垂直的性质可判断CD 的正误.【详解】对于A ,若//m α,n ⊂α,则,m n 平行或异面,故A 错误.对于B ,若//,//m n αα,则,m n 平行或异面或相交,故B 错误.对于C ,//,αα⊥m n ,过m 作平面β,使得s βα= ,因为m β⊂,故//m s ,而s α⊂,故n s ⊥,故m n ⊥,故C 正确. 对于D ,若//,αα⊥m n ,则m 与n 相交或异面,故D 错误.故选:C.7.A【分析】先由诱导公式化简,结合周期公式求出ω,得()sin2f x x =-,再整体求出,126⎡⎤∈-⎢⎣⎦ππx 时,2x 的范围,结合正弦三角函数图象特征即可求解.【详解】()()πsin3sin 3πsin 33f x x x x ωωω⎛⎫=+=+=- ⎪⎝⎭,由2ππ3T ω==得23ω=,即()sin2f x x =-,当,126⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦ππx 时,ππ2,63x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,画出()sin2f x x =-图象,如下图,由图可知,()sin2f x x =-在ππ,126⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上递减,所以,当π6x =时,()min πsin 3f x =-=故选:A 8.C【分析】可利用12PF F △三边斜率问题与正弦定理,转化出三边比例,设2PF m =,由面积公式求出m ,由勾股定理得出c ,结合第一定义再求出a .【详解】如下图:由题可知,点P 必落在第四象限,1290F PF ∠=︒,设2PF m =,211122,PF F PF F θθ∠=∠=,由21tan 2PF k θ==,求得1sin θ=因为1290F PF ∠=︒,所以121PF PF k k ⋅=-,求得112PF k =-,即21tan 2θ=,2sin θ=,由正弦定理可得:121212::sin :sin :sin 902PF PF F F θθ=︒=则由2PF m =得1122,2PF m F F c ===,由1212112822PF F S PF PF m m =⋅=⋅= 得m =,则222PF F c c ====由双曲线第一定义可得:122PF PF a -==a b ===所以双曲线的方程为22128x y -=.故选:C 9.C【分析】采用补形法,补成一个棱柱,求出其直截面,再利用体积公式即可.【详解】用一个完全相同的五面体HIJ LMN -(顶点与五面体ABC DEF -一一对应)与该五面体相嵌,使得,D N ;,E M ;,F L 重合,因为AD BE CF ∥∥,且两两之间距离为1.1,2,3AD BE CF ===,则形成的新组合体为一个三棱柱,该三棱柱的直截面(与侧棱垂直的截面)为边长为1的等边三角形,侧棱长为1322314+=+=+=,212111142ABC DEF ABC HIJ V V --==⨯⨯⨯=故选:C.10.7【分析】借助复数的乘法运算法则计算即可得.【详解】))i 2i 527⋅-=-+=.故答案为:7.11.20【分析】根据题意结合二项展开式的通项分析求解即可.【详解】因为63333x x⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式的通项为()63636216633C 3C ,0,1,,63rrr r r r r x T xr x ---+⎛⎫⎛⎫===⋅⋅⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,令()630r -=,可得3r =,所以常数项为0363C 20=.故答案为:20.12.45##0.8【分析】先求出圆心坐标,从而可求焦准距,再联立圆和抛物线方程,求A 及AF 的方程,从而可求原点到直线AF 的距离.【详解】圆22(1)25-+=x y 的圆心为()1,0F ,故12p=即2p =,由()2221254x y y x⎧-+=⎪⎨=⎪⎩可得22240x x +-=,故4x =或6x =-(舍),故()4,4A ±,故直线()4:13AF y x =±-即4340x y --=或4340x y +-=,故原点到直线AF 的距离为4455d ==,故答案为:4513. 3512【分析】结合列举法或组合公式和概率公式可求甲选到A 的概率;采用列举法或者条件概率公式可求乙选了A 活动,他再选择B 活动的概率.【详解】解法一:列举法从五个活动中选三个的情况有:,,,,,,,,,ABC ABD ABE ACD ACE ADE BCD BCE BDE CDE ,共10种情况,其中甲选到A 有6种可能性:,,,,,ABC ABD ABE ACD ACE ADE ,则甲选到A 得概率为:63105P ==;乙选A 活动有6种可能性:,,,,,ABC ABD ABE ACD ACE ADE ,其中再选则B 有3种可能性:,,ABC ABD ABE ,故乙选了A 活动,他再选择B 活动的概率为31=62.解法二:设甲、乙选到A 为事件M ,乙选到B 为事件N ,则甲选到A 的概率为()2435C 3C 5P M ==; 乙选了A 活动,他再选择B 活动的概率为()()()133524351C 2C C P MN C P N M P M ===故答案为:35;1214.43518-【分析】解法一:以{},BA BC 为基底向量,根据向量的线性运算求BE,即可得λμ+,设BF BE k =u u u r u u r ,求,AF DG u u u r u u u r ,结合数量积的运算律求AF DG ⋅的最小值;解法二:建系标点,根据向量的坐标运算求BE ,即可得λμ+,设()1,3,,03F a a a ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦,求,AF DG u u u r u u u r ,结合数量积的坐标运算求AF DG ⋅的最小值.【详解】解法一:因为12CE DE =,即23CE BA =u u r u u r ,则13BE BC CE BA BC =+=+u u u r u u r u u u u r r u u u r ,可得1,13λμ==,所以43λμ+=;由题意可知:1,0BC BA BA BC ==⋅=,因为F 为线段BE 上的动点,设[]1,0,13BF k BE k BA k BC k ==+∈,则113AF AB BF AB k BE k BA k BC ⎛⎫=+=+=-+ ⎪⎝⎭ ,又因为G 为AF 中点,则1111112232DG DA AG BC AF k BA k BC ⎛⎫⎛⎫=+=-+=-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,可得11111113232AF DG k BA k BC k BA k BC ⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⋅=-+⋅-+- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎣⎦22111563112329510k k k k ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-=-- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,又因为[]0,1k ∈,可知:当1k =时,AF DG ⋅ 取到最小值518-;解法二:以B 为坐标原点建立平面直角坐标系,如图所示,则()()()()11,0,0,0,0,1,1,1,,13A B C D E ⎛⎫--- ⎪⎝⎭,可得()()11,0,0,1,,13BA BC BE ⎛⎫=-==- ⎪⎝⎭,因为(),BE BA BC λμλμ=+=- ,则131λμ⎧-=-⎪⎨⎪=⎩,所以43λμ+=;因为点F 在线段1:3,,03BE y x x ⎡⎤=-∈-⎢⎥⎣⎦上,设()1,3,,03F a a a ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦,且G 为AF 中点,则13,22a G a -⎛⎫- ⎪⎝⎭,可得()131,3,,122a AF a a DG a +⎛⎫=+-=--⎪⎝⎭,则()()22132331522510a AF DG a a a +⎛⎫⎛⎫⋅=+---=+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ ,且1,03a ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,所以当13a =-时,AF DG ⋅ 取到最小值为518-;故答案为:43;518-.15.()(1-⋃【分析】结合函数零点与两函数的交点的关系,构造函数()g x =()23,21,ax x ah x ax x a ⎧-≥⎪⎪=⎨⎪-<⎪⎩,则两函数图象有唯一交点,分0a =、0a >与0a <进行讨论,当0a >时,计算函数定义域可得x a ≥或0x ≤,计算可得(]0,2a ∈时,两函数在y 轴左侧有一交点,则只需找到当(]0,2a ∈时,在y 轴右侧无交点的情况即可得;当0a <时,按同一方式讨论即可得.【详解】令()0f x =,即21ax =--,由题可得20x ax -≥,当0a =时,x ∈R,有211=--=,则x =当0a >时,则23,2121,ax x a ax ax x a ⎧-≥⎪⎪=--=⎨⎪-<⎪⎩,即函数()g x =与函数()23,21,ax x a h x ax x a ⎧-≥⎪⎪=⎨⎪-<⎪⎩有唯一交点,由20x ax -≥,可得x a ≥或0x ≤,当0x ≤时,则20ax -<,则211ax ax =--=-,即()22441x ax ax -=-,整理得()()()2242121210a x ax a x a x ⎡⎤⎡⎤---=++--=⎣⎦⎣⎦,当2a =时,即410x +=,即14x =-,当()0,2a ∈,12x a=-+或102x a =>-(正值舍去),当()2,a ∈+∞时,102x a =-<+或102x a=<-,有两解,舍去,即当(]0,2a ∈时,210-+=在0x ≤时有唯一解,则当(]0,2a ∈时,210-+=在x a ≥时需无解,当(]0,2a ∈,且x a ≥时,由函数()23,21,ax x ah x ax x a ⎧-≥⎪⎪=⎨⎪-<⎪⎩关于2x a =对称,令()0h x =,可得1x a =或3x a =,且函数()h x 在12,a a ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减,在23,a a ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增,令()g x y ==,即2222142a x y a a ⎛⎫- ⎪-⎭=⎝,故x a ≥时,()g x 图象为双曲线()222214y x a a -=右支的x 轴上方部分向右平移2a 所得,由()222214y x a a-=的渐近线方程为22a y x x a =±=±,即()g x 部分的渐近线方程为22a y x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,其斜率为2,又(]0,2a ∈,即()23,21,ax x ah x ax x a ⎧-≥⎪⎪=⎨⎪-<⎪⎩在2x a ≥时的斜率(]0,2a ∈,令()0g x ==,可得x a =或0x =(舍去),且函数()g x 在(),a +∞上单调递增,故有13a aa a⎧<⎪⎪⎨⎪>⎪⎩,解得1a <<1a <<符合要求;当a<0时,则23,2121,ax x a ax ax x a ⎧-≤⎪⎪=--=⎨⎪->⎪⎩,即函数()g x =与函数()23,21,ax x a h x ax x a ⎧-≤⎪⎪=⎨⎪->⎪⎩有唯一交点,由20x ax -≥,可得0x ≥或x a ≤,当0x ≥时,则20ax -<,则211ax ax =--=-,即()22441x ax ax -=-,整理得()()()2242121210a x ax a x a x ⎡⎤⎡⎤---=++--=⎣⎦⎣⎦,当2a =-时,即410x -=,即14x =,当()2,0a ∈-,102x a=-<+(负值舍去)或102x a =-,当(),2a ∈-∞时,102x a=->+或102x a =>-,有两解,舍去,即当[)2,0a ∈-时,210-+=在0x ≥时有唯一解,则当[)2,0a ∈-时,210-+=在x a ≤时需无解,当[)2,0a ∈-,且x a ≤时,由函数()23,21,ax x ah x ax x a ⎧-≤⎪⎪=⎨⎪->⎪⎩关于2x a =对称,令()0h x =,可得1x a =或3x a =,且函数()h x 在21,a a ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减,在32,a a ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,同理可得:x a ≤时,()g x 图象为双曲线()222214y x a a -=左支的x 轴上方部分向左平移2a 所得,()g x 部分的渐近线方程为22a y x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,其斜率为2-,又[)2,0a ∈-,即()23,21,ax x ah x ax x a ⎧-≥⎪⎪=⎨⎪-<⎪⎩在2x a <时的斜率[)2,0a ∈-,令()0g x ==,可得x a =或0x =(舍去),且函数()g x 在(),a -∞上单调递减,故有13a aa a ⎧>⎪⎪⎨⎪<⎪⎩,解得1a <<-,故1a <<-符合要求;综上所述,()(1a ∈- .故答案为:()(1-⋃.【点睛】关键点点睛:本题关键点在于将函数()f x 的零点问题转化为函数()g x =与函数()23,21,ax x ah x ax x a ⎧-≥⎪⎪=⎨⎪-<⎪⎩的交点问题,从而可将其分成两个函数研究.16.(1)4(3)5764【分析】(1)2,3a t c t ==,利用余弦定理即可得到方程,解出即可;(2)法一:求出sin B ,再利用正弦定理即可;法二:利用余弦定理求出cos A ,则得到sin A ;(3)法一:根据大边对大角确定A 为锐角,则得到cos A ,再利用二倍角公式和两角差的余弦公式即可;法二:直接利用二倍角公式和两角差的余弦公式即可.【详解】(1)设2,3a t c t ==,0t >,则根据余弦定理得2222cos b a c ac B =+-,即229254922316t t t t =+-⨯⨯⨯,解得2t =(负舍);则4,6a c ==.(2)法一:因为B为三角形内角,所以sin B ===再根据正弦定理得sin sin a b A B =,即4sin A =,解得sin A =法二:由余弦定理得2222225643cos 22564b c a A bc +-+-===⨯⨯,因为()0,πA ∈,则sin A ==(3)法一:因为9cos 016B =>,且()0,πB ∈,所以π0,2B ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,由(2)法一知sin B =因为a b <,则A B <,所以3cos 4A ==,则3sin 22sin cos 24A A A ===2231cos 22cos 12148A A ⎛⎫=-=⨯-= ⎪⎝⎭()1957cos 2cos cos 2sin sin 281664B A B A B A -=+=⨯=.法二:3sin 22sin cos 24A A A ===,则2231cos 22cos 12148A A ⎛⎫=-=⨯-= ⎪⎝⎭,因为B 为三角形内角,所以sin B ===所以()9157cos 2cos cos 2sin sin 216864B A B A B A -=+=⨯=17.(1)证明见解析【分析】(1)取1CB 中点P ,连接NP ,MP ,借助中位线的性质与平行四边形性质定理可得1N//D MP ,结合线面平行判定定理即可得证;(2)建立适当空间直角坐标系,计算两平面的空间向量,再利用空间向量夹角公式计算即可得解;(3)借助空间中点到平面的距离公式计算即可得解.【详解】(1)取1CB 中点P ,连接NP ,MP ,由N 是11B C 的中点,故1//NP CC ,且112NP CC =,由M 是1DD 的中点,故1111122D M DD CC ==,且11//D M CC ,则有1//D M NP 、1D M NP =,故四边形1D MPN 是平行四边形,故1//D N MP ,又MP ⊂平面1CB M ,1D N ⊄平面1CB M ,故1//D N 平面1CB M ;(2)以A 为原点建立如图所示空间直角坐标系,有()0,0,0A 、()2,0,0B 、()12,0,2B 、()0,1,1M 、()1,1,0C 、()11,1,2C ,则有()11,1,2CB =- 、()1,0,1CM =-、()10,0,2BB = ,设平面1CB M 与平面11BB CC 的法向量分别为()111,,m x y z =、()222,,n x y z = ,则有111111200m CB x y z m CM x z ⎧⋅=-+=⎪⎨⋅=-+=⎪⎩ ,1222122020n CB x y z n BB z ⎧⋅=-+=⎪⎨⋅==⎪⎩ ,分别取121x x ==,则有13y =、11z =、21y =,20z =,即()1,3,1m = 、()1,1,0n =,则cos ,m nm n m n ⋅===⋅故平面1CB M 与平面11BB CC;(3)由()10,0,2BB = ,平面1CB M 的法向量为()1,3,1m =,则有1BB m m ⋅==即点B 到平面1CB M.18.(1)221129x y +=(2)存在()30,32T t t ⎛⎫-≤≤⎪⎝⎭,使得0TP TQ ⋅≤ 恒成立.【分析】(1)根据椭圆的离心率和三角形的面积可求基本量,从而可得椭圆的标准方程.(2)设该直线方程为:32y kx =-,()()()1122,,,,0,P x y Q x y T t , 联立直线方程和椭圆方程并消元,结合韦达定理和向量数量积的坐标运算可用,k t 表示TP TQ ⋅,再根据0TP TQ ⋅≤ 可求t 的范围.【详解】(1)因为椭圆的离心率为12e =,故2a c =,b =,其中c 为半焦距,所以()()2,0,0,,0,A c B C ⎛- ⎝,故122ABC S c =⨯=△故c =a =,3b =,故椭圆方程为:221129x y +=.(2)若过点30,2⎛⎫- ⎪⎝⎭的动直线的斜率存在,则可设该直线方程为:32y kx =-,设()()()1122,,,,0,P x y Q x y T t ,由22343632x y y kx ⎧+=⎪⎨=-⎪⎩可得()223412270k x kx +--=,故()222Δ144108343245760k k k =++=+>且1212221227,,3434k x x x x k k +==-++而()()1122,,,TP x y t TQ x y t =-=- ,故()()121212123322TP TQ x x y t y t x x kx t kx t ⎛⎫⎛⎫⋅=+--=+---- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭ ()()22121233122kx x k t x x t ⎛⎫⎛⎫=+-++++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()22222731231342342k k k t t k k ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+⨯--+⨯++ ⎪ ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭⎝⎭()2222222327271812332234k k k t t t k k ⎛⎫----++++ ⎪⎝⎭=+()22223321245327234t t k t k ⎛⎫⎡⎤+--++- ⎪⎣⎦⎝⎭=+,因为0TP TQ ⋅≤ 恒成立,故()223212450332702t t t ⎧+--≤⎪⎨⎛⎫+-≤⎪ ⎪⎝⎭⎩,解得332t -≤≤.若过点30,2⎛⎫- ⎪⎝⎭的动直线的斜率不存在,则()()0,3,0,3P Q -或()()0,3,0,3P Q -,此时需33t -≤≤,两者结合可得332t -≤≤.综上,存在()30,32T t t ⎛⎫-≤≤ ⎪⎝⎭,使得0TP TQ ⋅≤ 恒成立.【点睛】思路点睛:圆锥曲线中的范围问题,往往需要用合适的参数表示目标代数式,表示过程中需要借助韦达定理,此时注意直线方程的合理假设.19.(1)21n n S =-(2)①证明见详解;②()131419nn S ii n b =-+=∑【分析】(1)设等比数列{}n a 的公比为0q >,根据题意结合等比数列通项公式求q ,再结合等比数列求和公式分析求解;(2)①根据题意分析可知12,1k k n a b k -==+,()121n k k b -=-,利用作差法分析证明;②根据题意结合等差数列求和公式可得()()1211213143449k k k k i i b k k ---=⎡⎤=---⎣⎦∑,再结合裂项相消法分析求解.【详解】(1)设等比数列{}n a 的公比为0q >,因为1231,1a S a ==-,即1231a a a +=-,可得211q q +=-,整理得220q q --=,解得2q =或1q =-(舍去),所以122112nn n S -==--.(2)(i )由(1)可知12n n a -=,且N*,2k k ∈≥,当124kk n a +=≥=时,则111221111k k k k k a n n a a -++⎧=<-=-⎨-=-<⎩,即11k k a n a +<-<可知12,1k k n a b k -==+,()()()1111222121k k k n a k k b b a a k k k k --+=+--⋅=+-=-,可得()()()()1112112122120k n k n k k k k k k k k b k a b ---=--+=--≥--=-⋅≥-,当且仅当2k =时,等号成立,所以1n k n b a b -≥⋅;(ii )由(1)可知:1211nn n S a +=-=-,若1n =,则111,1S b ==;若2n ≥,则112k k k a a -+-=,当1221k k i -<≤-时,12i i b b k --=,可知{}i b 为等差数列,可得()()()111211112221122431434429k k k k k k k k i i b k kk k k -------=-⎡⎤=⋅+=⋅=---⎣⎦∑,所以()()()232113141115424845431434499nn S n n i i n b n n -=-+⎡⎤=+⨯-⨯+⨯-⨯+⋅⋅⋅+---=⎣⎦∑,且1n =,符合上式,综上所述:()131419nn S ii n b =-+=∑.【点睛】关键点点睛:1.分析可知当1221k k i -<≤-时,12i i b b k --=,可知{}i b 为等差数列;2.根据等差数列求和分析可得()()1211213143449k k k k i i b k k ---=⎡⎤=---⎣⎦∑.20.(1)1y x =-(2){}2(3)证明过程见解析【分析】(1)直接使用导数的几何意义;(2)先由题设条件得到2a =,再证明2a =时条件满足;(3)先确定()f x 的单调性,再对12,x x 分类讨论.【详解】(1)由于()ln f x x x =,故()ln 1f x x ='+.所以()10f =,()11f '=,所以所求的切线经过()1,0,且斜率为1,故其方程为1y x =-.(2)设()1ln h t t t =--,则()111t h t t t'-=-=,从而当01t <<时()0h t '<,当1t >时()0h t '>.所以()h t 在(]0,1上递减,在[)1,+∞上递增,这就说明()()1h t h ≥,即1ln t t -≥,且等号成立当且仅当1t =.设()()12ln g t a t t =--,则()((ln 1f x a x x x a x x a x g ⎛⎫-=-=-=⋅ ⎪⎭⎝.当()0,x ∞∈+()0,∞+,所以命题等价于对任意()0,t ∞∈+,都有()0g t ≥.一方面,若对任意()0,t ∞∈+,都有()0g t ≥,则对()0,t ∞∈+有()()()()112012ln 12ln 1212g t a t t a t a t at a t t t ⎛⎫≤=--=-+≤-+-=+-- ⎪⎝⎭,取2t =,得01a ≤-,故10a ≥>.再取t =,得2022a a a ≤-=-=-,所以2a =.另一方面,若2a =,则对任意()0,t ∞∈+都有()()()212ln 20g t t t h t =--=≥,满足条件.综合以上两个方面,知a 的取值范围是{}2.(3)先证明一个结论:对0a b <<,有()()ln 1ln 1f b f a a b b a-+<<+-.证明:前面已经证明不等式1ln t t -≥,故lnln ln ln ln ln ln 1ln 1bb b a a a b a aa b b b b b a b a a--=+=+<+---,且1lnln ln ln ln ln ln ln 1ln 11a ab b a a b b b a b b a a a a a a b a b a bb⎛⎫--- ⎪--⎝⎭=+=+>+=+----,所以ln ln ln 1ln 1b b a aa b b a -+<<+-,即()()ln 1ln 1f b f a a b b a-+<<+-.由()ln 1f x x ='+,可知当10e x <<时()0f x '<,当1e x >时()0f x '>.所以()f x 在10,e ⎛⎤ ⎥⎝⎦上递减,在1e ,⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭上递增.不妨设12x x ≤,下面分三种情况(其中有重合部分)证明本题结论.情况一:当1211ex x ≤≤<时,有()()()()()()122122121ln 1f x f x f x f x x x x x x -=-<+-<-<情况二:当1210ex x <≤≤时,有()()()()12121122ln ln f x f x f x f x x x x x -=-=-.对任意的10,e c ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦,设()ln ln x x x c c ϕ=-()ln 1x x ϕ=+'由于()x ϕ'单调递增,且有11110ϕ=<++=-=',且当2124ln 1x c c ≥-⎛⎫- ⎪⎝⎭,2c x >2ln 1c ≥-可知()2ln 1ln 1ln 102c x x c ϕ⎛⎫=+>+=-≥ ⎪⎝⎭'.所以()x ϕ'在()0,c 上存在零点0x ,再结合()x ϕ'单调递增,即知00x x <<时()0x ϕ'<,0x x c <<时()0x ϕ'>.故()x ϕ在(]00,x 上递减,在[]0,x c 上递增.①当0x x c ≤≤时,有()()0x c ϕϕ≤=;②当00x x <<112221e ef f c⎛⎫=-≤-=< ⎪⎝⎭,故我们可以取1,1q c ⎫∈⎪⎭.从而当201cx q <<->()1ln ln ln ln 0x x x c c c c c c q cϕ⎫=-<-<---<⎪⎭.再根据()x ϕ在(]00,x 上递减,即知对00x x <<都有()0x ϕ<;综合①②可知对任意0x c <≤,都有()0x ϕ≤,即()ln ln 0x x x c c ϕ=-≤.根据10,e c ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦和0x c <≤的任意性,取2c x =,1x x =,就得到1122ln ln 0x x x x -≤.所以()()()()12121122ln ln f x f x f x f x x x x x -=-=-≤情况三:当12101ex x <≤≤<时,根据情况一和情况二的讨论,可得()11e f x f ⎛⎫-≤ ⎪⎝⎭,()21e f f x ⎛⎫-≤≤ ⎪⎝⎭而根据()f x 的单调性,知()()()1211e f x f x f x f ⎛⎫-≤- ⎪⎝⎭或()()()1221e f x f x f f x ⎛⎫-≤- ⎪⎝⎭.故一定有()()12f x f x -≤成立.综上,结论成立.【点睛】关键点点睛:本题的关键在于第3小问中,需要结合()f x 的单调性进行分类讨论.。
2023年新高考全国Ⅱ卷数学试题(附答案解析)
绝密★启用前2023年普通高等学校招生全国统一考试(新高考全国Ⅱ卷)数学本试卷共4页,22小题,满分150分。
考试用时120分钟。
注意事项:1.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写。
在试题卷和答题卡上。
用2B铅笔将试卷类型(A)填涂在答题卡相应位置上。
将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑:如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上:如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案:不准使用铅笔和涂改液。
不按以上要求作答的答案无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。
考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本大题共8小题, 每小题5分, 共40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.在复平面内, 1+3i3-i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【答案】A【解析】1+3i3-i=6+8i,故对应的点在第一象限,选A。
2.设集合A={0,-a},B={1,a-2,2a-2}, 若A⊆B, 则a=()A.2B.1C.23D.-1【答案】B【解析】若a-2=0,则a=2,此时A=0,-2},B=1,0,2},不满足题意;若2a-2=0,则a =1,此时A={0,-1},B={1,-1,0},满足题意。
选B。
3.某学校为了解学生参加体育运动的情况, 用比例分配的分层随机抽样方法作抽样调查, 拟从初中部和高中部两层共抽取60名学生, 已知该校初中部和高中部分别有400名和200名学生, 则不同的抽样结果共有()A.C45400⋅C15200种 B.C20400⋅C40200种 C.C30400⋅C30200种 D.C40400⋅C20200种【答案】D【解析】根据按比例分配的分层抽样可知初中部抽40人,高中部抽20人,选D。
2022年新高考数学Ⅰ卷+试卷+真题+答案解析
2022年全国统一高考数学试卷(新高考Ⅰ)一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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.(5分)若集合{|4}M x =,{|31}N x x =,则(M N = )A .{|02}x x <B .1{|2}3x x < C .{|316}x x < D .1{|16}3x x < 2.(5分)若(1)1i z -=,则(z z += ) A .2-B .1-C .1D .23.(5分)在ABC ∆中,点D 在边AB 上,2BD DA =.记CA m =,CD n =,则(CB = ) A .32m n -B .23m n -+C .32m n +D .23m n +4.(5分)南水北调工程缓解了北方一些地区水资源短缺问题,其中一部分水蓄入某水库.已知该水库水位为海拔148.5m 时,相应水面的面积为2140.0km ;水位为海拔157.5m 时,相应水面的面积为2180.0km .将该水库在这两个水位间的形状看作一个棱台,则该水库水位从海拔148.5m 上升到157.5m 时,增加的水量约为2.65)(≈ )A .931.010m ⨯B .931.210m ⨯C .931.410m ⨯D .931.610m ⨯5.(5分)从2至8的7个整数中随机取2个不同的数,则这2个数互质的概率为( ) A .16B .13C .12D .236.(5分)记函数()sin()(0)4f x x b πωω=++>的最小正周期为T .若23T ππ<<,且()y f x =的图像关于点3(,2)2π中心对称,则()(2f π= ) A .1 B .32C .52D .37.(5分)设0.10.1a e =,19b =,0.9c ln =-,则( ) A .a b c <<B .c b a <<C .c a b <<D .a c b <<8.(5分)已知正四棱锥的侧棱长为l ,其各顶点都在同一球面上.若该球的体积为36π,且333l ,则该正四棱锥体积的取值范围是( ) A .81[18,]4B .2781[,]44C .2764[,]43D .[18,27]二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
2022年新高考全国Ⅱ卷数学试题及答案解析
2022年普通高等学校招生全国统一考试(新高考Ⅱ卷)数学一、单选题(本大题共8小题,共40.0分)1.已知集合A={−1,1,2,4},B={x||x−1|≤1},则A∩B=()A. {−1,2}B. {1,2}C. {1,4}D. {−1,4}2.(2+2i)(1−2i)=()A. −2+4iB. −2−4iC. 6+2iD. 6−2i3.图1是中国古代建筑中的举架结构,AA′,BB′,CC′,DD′是桁,相邻桁的水平距离称为步,垂直距离称为举.图2是某古代建筑屋顶截面的示意图,其中DD1,CC1,BB1,AA1是举,OD1,DC1,CB1,BA1是相等的步,相邻桁的举步之比分别为DD1OD1=0.5,CC1 DC1=k1,BB1CB1=k2,AA1BA1=k3.已知k1,k2,k3成公差为0.1的等差数列,且直线OA的斜率为0.725,则k3=()A. 0.75B. 0.8C. 0.85D. 0.94.已知向量a⃗=(3,4),b⃗ =(1,0),c⃗=a⃗+t b⃗ ,若<a⃗,c⃗>=<b⃗ ,c⃗>,则t=()A. −6B. −5C. 5D. 65.甲、乙、丙、丁、戊5名同学站成一排参加文艺汇演,若甲不站在两端,丙和丁相邻,则不同的排列方式共有()A. 12种B. 24种C. 36种D. 48种6.若sin(α+β)+cos(α+β)=2√2cos(α+π4)sinβ,则()A. tan(α−β)=1B. tan(α+β)=1C. tan(α−β)=−1D. tan(α+β)=−17.已知正三棱台的高为1,上、下底面边长分别为3√3和4√3,其顶点都在同一球面上,则该球的表面积为()A. 100πB. 128πC. 144πD. 192π8. 已知函数f(x)的定义域为R ,且f(x +y)+f(x −y)=f(x)f(y),f(1)=1,则∑f 22k=1(k)=( )A. −3B. −2C. 0D. 1二、多选题(本大题共4小题,共20.0分)9. 已知函数f(x)=sin(2x +φ)(0<φ<π)的图像关于点(2π3,0)中心对称,则( )A. f(x)在区间(0,5π12)单调递减 B. f(x)在区间(−π12,11π12)有两个极值点C. 直线x =7π6是曲线y =f(x)的对称轴D. 直线y =√32−x 是曲线y =f(x)的切线10. 已知O 为坐标原点,过抛物线C :y 2=2px(p >0)焦点F 的直线与C 交于A ,B 两点,其中A 在第一象限,点M(p,0).若|AF|=|AM|,则( )A. 直线AB 的斜率为2√6B. |OB|=|OF|C. |AB|>4|OF|D. ∠OAM +∠OBM <180°11. 如图,四边形ABCD 为正方形,ED ⊥平面ABCD ,FB//ED ,AB =ED =2FB.记三棱锥E −ACD ,F −ABC ,F −ACE 的体积分别为V 1,V 2,V 3,则( )A. V 3=2V 2B. V 3=V 1C. V 3=V 1+V 2D. 2V 3=3V 112. 若x ,y 满足x 2+y 2−xy =1,则( )A. x +y ≤1B. x +y ≥−2C. x 2+y 2≤2D. x 2+y 2≥1三、填空题(本大题共4小题,共20.0分)13. 已知随机变量X 服从正态分布N(2,σ2),且P(2<X ≤2.5)=0.36,则P(X >2.5)=______.14. 曲线y =ln|x|过坐标原点的两条切线的方程为______,______.15. 设点A(−2,3),B(0,a),若直线AB 关于y =a 对称的直线与圆(x +3)2+(y +2)2=1有公共点,则a 的取值范围是______.16.已知直线l与椭圆x26+y23=1在第一象限交于A,B两点,l与x轴、y轴分别相交于M,N两点,且|MA|=|NB|,|MN|=2√3,则l的方程为______.四、解答题(本大题共6小题,共70.0分)17.已知{a n}是等差数列,{b n}是公比为2的等比数列,且a2−b2=a3−b3=b4−a4.(1)证明:a1=b1;(2)求集合{k|b k=a m+a1,1≤m≤500}中元素的个数.18.记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,分别以a,b,c为边长的三个正三角形的面积依次为S1,S2,S3.已知S1−S2+S3=√32,sinB=13.(1)求△ABC的面积;(2)若sinAsinC=√23,求b.19.在某地区进行流行病学调查,随机调查了100位某种疾病患者的年龄,得到如下的样本数据的频率分布直方图:(1)估计该地区这种疾病患者的平均年龄(同一组中的数据用该组区间的中点值为代表);(2)估计该地区一位这种疾病患者的年龄位于区间[20,70)的概率;(3)已知该地区这种疾病的患者的患病率为0.1%,该地区年龄位于区间[40,50)的人口占该地区总人口的16%.从该地区中任选一人,若此人的年龄位于区间[40,50),求此人患这种疾病的概率(以样本数据中患者的年龄位于各区间的频率作为患者的年龄位于该区间的概率,精确到0.0001).20.如图,PO是三棱锥P−ABC的高,PA=PB,AB⊥AC,E为PB的中点.(1)证明:OE//平面PAC;(2)若∠ABO=∠CBO=30°,PO=3,PA=5,求二面角C−AE−B的正弦值.21.已知双曲线C:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的右焦点为F(2,0),渐近线方程为y=±√3x.(1)求C的方程;(2)过F的直线与C的两条渐近线分别交于A,B两点,点P(x1,y1),Q(x2,y2)在C上,且x1>x2>0,y1>0.过P且斜率为−√3的直线与过Q且斜率为√3的直线交于点M.从下面①②③中选取两个作为条件,证明另外一个成立.①M在AB上;②PQ//AB;③|MA|=|MB|.注:若选择不同的组合分别解答,则按第一个解答计分.已知函数f(x)=xe ax−e x.(1)当a=1时,讨论f(x)的单调性;(2)当x>0时,f(x)<−1,求a的取值范围;(3)设n∈N∗,证明:1√12+1+1√22+2+⋯+1√n2+n>ln(n+1).答案解析1.【答案】B【解析】解:|x −1|≤1,解得:0≤x ≤2, ∴集合B ={x|0≤x ≤2} ∴A ∩B ={1,2}. 故选:B .解不等式求集合B ,再根据集合的运算求解即可.本题主要考查集合的基本运算,利用集合的关系是解决本题的关键.2.【答案】D【解析】解:(2+2i)(1−2i)=2−4i +2i −4i 2=6−2i . 故选:D .由已知结合复数的四则运算即可求解. 本题主要考查了复数的四则运算,属于基础题.3.【答案】D【解析】解:设OD 1=DC 1=CB 1=BA 1=1,则CC 1=k 1,BB 1=k 2,AA 1=k 3, 由题意得:k 1=k 3−0.2,k 2=k 3−0.1, 且DD 1+CC 1+BB 1+AA 1OD1+DC 1+CB 1+BA 1=0.725,解得k 3=0.9, 故选:D . 由题意DD 1+CC 1+BB 1+AA 1OD1+DC 1+CB 1+BA 1=0.725,结合等差数列的性质求解即可.本题主要考查等差数列的性质,结合阅读材料,考查学生的知识运用能力,是基础题.4.【答案】C【解析】解:∵向量a ⃗ =(3,4),b ⃗ =(1,0),c ⃗ =a ⃗ +t b ⃗ , ∴c ⃗ =(3+t,4), ∵<a ⃗ ,c ⃗ >=<b ⃗ ,c ⃗ >, ∴a ⃗ ⋅c ⃗|a ⃗ |⋅|c ⃗ |=b ⃗ ⋅c ⃗|b ⃗ |⋅|c ⃗ |,∴25+3t 5=3+t 1,解得实数t =5.先利用向量坐标运算法则求出c ⃗ =(3+t,4),再由<a ⃗ ,c ⃗ >=<b ⃗ ,c ⃗ >,利用向量夹角余弦公式列方程,能求出实数t 的值.本题考查实数值的求法,考查向量坐标运算法则、向量夹角余弦公式等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.5.【答案】B【解析】解:把丙和丁捆绑在一起,4个人任意排列,有A 22⋅A 44=48种情况,甲站在两端的情况有33C 21A A 22=24种情况,∴甲不站在两端,丙和丁相邻的不同排列方式有48−24=24种, 故选:B .利用捆绑法求出丙和丁相邻的不同排列方式,再减去甲站在两端的情况即可求出结果. 本题考查排列组合的应用,本题运用排除法,可以避免讨论,简化计算,属于基础题.6.【答案】C【解析】解:因为sin(α+β)+cos(α+β)=2√2cos(α+π4)sinβ, 所以√2sin(α+β+π4)=2√2cos(α+π4)sinβ, 即sin(α+β+π4)=2cos(α+π4)sinβ,所以sin(α+π4)cosβ+sinβcos(α+π4)=2cos(α+π4)sinβ, 所以sin(α+π4)cosβ−sinβcos(α+π4)=0, 所以sin(α+π4−β)=0, 所α+π4−β=kπ,k ∈Z , 所以α−β=kπ−π4, 所以tan(α−β)=−1. 故选:C .由已知结合辅助角公式及和差角公式对已知等式进行化简可求α−β,进而可求. 本题主要考查了辅助角公式,和差角公式在三角化简求值中的应用,解题的关键是公式的灵活应用,属于中档题.=3,下底面所在【解析】解:由题意得,上底面所在平面截球所得圆的半径为3√32sin60°=4,如图,平面截球所得圆的半径为4√32sin60°设球的半径为R,则轴截面中由几何知识可得√R2−32+√R2−42=1,解得R=5,∴该球的表面积为4πR2=4π×25=100π.故选:A.求出上底面及下底面所在平面截球所得圆的半径,作出轴截面图,根据几何知识可求得球的半径,进而得到其表面积.本题考查球的表面积求解,同时还涉及了正弦定理的运用,考查了运算求解能力,对空间想象能力要求较高,属于较难题目.8.【答案】A【解析】解:令y=1,则f(x+1)+f(x−1)=f(x),即f(x+1)=f(x)−f(x−1),∴f(x+2)=f(x+1)−f(x),f(x+3)=f(x+2)−f(x+1),∴f(x+3)=−f(x),则f(x+6)=−f(x+3)=f(x),∴f(x)的周期为6,令x =1,y =0得f(1)+f(1)=f(1)×f(0),解得f(0)=2, 又f(x +1)=f(x)−f(x −1), ∴f(2)=f(1)−f(0)=−1, f(3)=f(2)−f(1)=−2, f(4)=f(3)−f(2)=−1, f(5)=f(4)−f(3)=1, f(6)=f(5)−f(4)=2,∴∑f 6k=1(k)=1−1−2−1+1+2=0,∴∑f 22k=1(k)=3×0+f(19)+f(20)+f(21)+f(22)=f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=−3. 故选:A .先根据题意求得函数f(x)的周期为6,再计算一个周期内的每个函数值,由此可得解. 本题考查抽象函数以及函数周期性的运用,考查运算求解能力,属于中档题.9.【答案】AD【解析】解:因为f(x)=sin(2x +φ)(0<φ<π)的图象关于点(2π3,0)对称, 所以2×2π3+φ=kπ,k ∈Z ,所以φ=kπ−4π3,因为0<φ<π, 所以φ=2π3,故f(x)=sin(2x +2π3),令π2<2x +2π3<3π2,解得−π12<x <5π12,故f(x)在(0,5π12)单调递减,A 正确; x ∈(−π12,11π12),2x +2π3∈(π2,5π2),根据函数的单调性,故函数f(x)在区间(−π12,11π12)只有一个极值点,故B 错误;令2x +2π3=kπ+π2,k ∈Z ,得x =kπ2−π12,k ∈Z ,C 显然错误;结合正弦函数的图象可知,直线y=√32−x显然与y=sin(2x+2π3)相切,故直线y=√32−x显然是曲线的切线,故D正确.故选:AD.直接利用函数的对称性求出函数的关系式,进一步利用函数的性质的判断A、B、C、D 的真假.本题考查的知识要点:三角函数关系式的求法,函数的性质的应用,主要考查学生的运算能力和数学思维能力,属于基础题.10.【答案】ACD【解析】解:如图,∵F(p2,0),M(p,0),且|AF|=|AM|,∴A(3p4,√6p2),由抛物线焦点弦的性质可得x A⋅x B=p24,则x B=p3,则B(p3,−√6p3),∴k AB=k AF=√6p2−03p4−p2=2√6,故A正确;|OB|=√p29+6p29=√7p3,|OF|=p2,|OB|≠|OF|,故B错误;|AB|=3p4+p3+p=25p12>2p=4|OF|,故C正确;|OA|2=33p216,|OB|2=7p29,|AM|2=25p216,|BM|2=10p29,|AB|2=625p2144,∵|OA|2+|OB|2<|AB|2,|AM|2+|BM|2<|AB|2,∴∠AOB,∠AMB均为钝角,可得∠OAM+∠OBM<180°,故D正确.故选:ACD .由已知可得A 的坐标,再由抛物线焦点弦的性质求得B 点坐标,然后逐一分析四个选项得答案.本题考查抛物线的几何性质,考查运算求解能力,是中档题.11.【答案】CD【解析】解:设AB =ED =2FB =2,∵ED ⊥平面ABCD ,∴|ED|为四棱锥E −ABCD 的高, ∵FB//ED ,∴|FB|为三棱锥F −ABC 的高,∵平面ADE//平面FBC ,∴点E 到平面FBC 的距离等于点D 到平面FBC 的距离, 即三棱锥E −FBC 的高=|DC|=2,几何体的体积V =V E−ABCD +V E−FBC +V E−ABF =13×S ABCD ×|ED|+13×S △FBC ×|DC|+13×S △ABF ×|AB|=4,V 1=13×S △ACD ×|ED|=43, V 2=13×S △ABC ×|FB|=23, V 3=V −V 1−V 2=2. 故C 、D 正确,A 、B 错误. 故选:CD .利用等体积法,先求出几何体的体积V ,再求出三棱锥E −ACD ,F −ABC 的体积V 1、V 2,V 3=V −V 1−V 2,可得V 1、V 2、V 3之间的关系.本题主要考查组合体的体积,熟练掌握棱锥的体积公式是解决本题的关键.12.【答案】BC【解析】解:由x 2+y 2−xy =1可得,(x −y2)2+(√32y)2=1,令{x −y2=cosθ√32y =sinθ,则{x =√33sinθ+cosθy =2√33sinθ,∴x +y =√3sinθ+cosθ=2sin(θ+π6)∈[−2,2],故A 错,B 对, ∵x 2+y 2=(√33sinθ+cosθ)2+(2√33sinθ)2=√33sin2θ−13cos2θ+43=23sin(2θ−π6)+43∈[23,2],故C 对,D 错, 故选:BC .原等式可化为,(x −y 2)2+(√32y)2=1,进行三角代换,令{x −y2=cosθ√32y =sinθ,则{x =√33sinθ+cosθy =2√33sinθ,结合三角函数的性质分别求出x +y 与x 2+y 2的取值范围即可.本题主要考查了三角代换求最值,考查了三角函数的性质,同时考查了学生分析问题,转化问题的能力,属于中档题.13.【答案】0.14【解析】解:∵随机变量X 服从正态分布N(2,σ2), ∴P(2<X ≤2.5)+P(X >2.5)=0.5, ∴P(X >2.5)=0.5−0.36=0.14, 故答案为:0.14.利用正态分布曲线的对称性求解.本题主要考查了正态分布曲线的对称性,属于基础题.14.【答案】x −ey =0 x +ey =0【解析】解:当x >0时,y =lnx ,设切点坐标为(x 0,lnx 0), ∵y′=1x ,∴切线的斜率k =1x 0,∴切线方程为y −lnx 0=1x 0(x −x 0),又∵切线过原点,∴−lnx 0=−1, ∴x 0=e ,∴切线方程为y −1=1e (x −e),即x −ey =0,当x <0时,y =ln(−x),与y =lnx 的图像关于y 轴对称, ∴切线方程也关于y 轴对称, ∴切线方程为x +ey =0,综上所述,曲线y =ln|x|经过坐标原点的两条切线方程分别为x −ey =0,x +ey =0, 故答案为:x −ey =0,x +ey =0.当x >0时,y =lnx ,设切点坐标为(x 0,lnx 0),利用导数的几何意义表达出切线的斜率,进而表达出切线方程,再把原点代入即可求出x 0的值,从而得到切线方程,当x <0时,根据对称性可求出另一条切线方程.本题主要考查了利用导数研究曲线上某点处的切线方程,属于中档题.15.【答案】[13,32]【解析】解:点A(−2,3),B(0,a),k AB =a−32,所以直线AB 关于y =a 对称的直线的向量为:3−a 2,所以对称直线方程为:y −a =3−a 2⋅x ,即:(3−a)x −2y +2a =0,(x +3)2+(y +2)2=1的圆心(−3,−2),半径为1, 所以√4+(3−a)2≤1,得12a 2−22a +6≤0,解得a ∈[13,32].故答案为:[13,32].求出AB 的斜率,然后求解直线AB 关于y =a 对称的直线方程,利用圆的圆心到直线的距离小于等于半径,列出不等式求解a 的范围即可.本题考查直线与圆的位置关系的判断与应用,考查转化思想以及计算能力,是中档题.16.【答案】x +√2y −2√2=0【解析】解:设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),线段AB 的中点为E , 由x 126+y 123=1,x 226+y 223=1,相减可得:y 22−y 12x 22−x 12=−12,则k OE ⋅k AB =y 1+y 2x 1+x 2⋅y 2−y1x 2−x 1=y 22−y 12x 22−x 12=−12,设直线l 的方程为:y =kx +m ,k <0,m >0,M(−mk ,0),N(0,m), ∴E(−m 2k ,m2),∴k OE =−k , ∴−k ⋅k =−12,解得k =−√22,∵|MN|=2√3,∴√m 2k 2+m 2=2√3,化为:m 2k 2+m 2=12.∴3m 2=12,m >0,解得m =2.∴l 的方程为y =−√22x +2,即x +√2y −2√2=0,故答案为:x +√2y −2√2=0.设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),线段AB 的中点为E ,可得k OE ⋅k AB =y 1+y 2x 1+x 2⋅y 2−y 1x 2−x 1=−12,设直线l 的方程为:y =kx +m ,k <0,m >0,M(−m k ,0),N(0,m),可得E(−m 2k ,m2),k OE =−k ,进而得出k,再利用|MN|=2√3,解得m,即可得出l的方程.本题考查了椭圆的标准方程及其性质、两点之间的距离公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.17.【答案】解:(1)证明:设等差数列{a n}的公差为d,由a2−b2=a3−b3,得a1+d−2b1=a1+2d−4b1,则d=2b1,由a2−b2=b4−a4,得a1+d−2b1=8b1−(a1+3d),即a1+d−2b1=4d−(a1+3d),∴a1=b1.(2)由(1)知,d=2b1=2a1,由b k=a m+a1知,b1⋅2k−1=a1+(m−1)d+a1,∴b1⋅2k−1=b1+(m−1)⋅2b1+b1,即2k−1=2m,又1≤m≤500,故2≤2k−1≤1000,则2≤k≤10,故集合{k|b k=a m+a1,1≤m≤500}中元素个数为9个.【解析】(1)设等差数列{a n}的公差为d,由题意可得a1+d−2b1=a1+2d−4b1,a1+ d−2b1=4d−(a1+3d),根据这两式即可证明a1=b1;(2)由题设条件可知2k−1=2m,由m的范围,求出k的范围,进而得出答案.本题考查等差数列与等比数列的综合运用,考查运算求解能力,属于中档题.18.【答案】解:(1)S1=12a2²sin60°=√34a2²,S2=12b2²sin60°=√34b2²,S3=12c2²sin60°=√34c2²,∵S1−S2+S3=√34a2²−√34b2²+√34c2²=√32,解得:a2−b2+c2=2,∵sinB=13,a2−b2+c2=2>0,即cosB>0,∴cosB=2√23,∴cosB=a2+c2−b22ac =2√23,解得:ac=3√24,S△ABC=12acsinB=√28.∴△ABC 的面积为√28.(2)由正弦定理得:b sinB =a sinA =csinC , ∴a =bsinAsinB,c =bsinC sinB,由(1)得ac =3√24, ∴ac =bsinA sinB⋅bsinC sinB =3√24已知,sinB =13,sinAsinC =√23,解得:b =12.【解析】(1)根据S 1−S 2+S 3=√32,求得a 2−b 2+c 2=2,由余弦定理求得ac 的值,根据S =12acsinB ,求△ABC 面积. (2)由正弦定理得∴a =bsinAsinB,c =bsinCsinB,且ac =3√24,求解即可. 本题考查利用正余弦定理解三角形,需灵活运用正余弦定理公式.19.【答案】解:(1)由频率分布直方图得该地区这种疾病患者的平均年龄为:x −=5×0.001×10+15×0.002×10+25×0.012×10+35×0.017×10+45×0.023×10+55×0.020×10+65×0.017×10+75×0.006×10+85×0.002×10=47.9岁.(2)该地区一位这种疾病患者的年龄位于区间[20,70)的频率为: (0.012+0.017+0.023+0.020+0.017)×10=0.89,∴估计该地区一位这种疾病患者的年龄位于区间[20,70)的概率为0.89.(3)设从该地区中任选一人,此人的年龄位于区间[40,50)为事件B ,此人患这种疾病为事件C , 则P(C|B)=P(BC)P(B)=0.1%×0.023×1016%≈0.0014.【解析】(1)利用平均数公式求解即可.(2)利用频率分布直方图求出频率,进而得到概率. (3)利用条件概率公式计算即可.本题考查频率分布直方图求平均数、频率,考查条件概率计算公式,属于基础题.20.【答案】解:(1)证明:连接OA ,OB ,依题意,OP ⊥平面ABC , 又OA ⊂平面ABC ,OB ⊂平面ABC ,则OP ⊥OA ,OP ⊥OB , ∴∠POA =∠POB =90°,又PA =PB ,OP =OP ,则△POA≌△POB , ∴OA =OB ,延长BO 交AC 于点F ,又AB ⊥AC ,则在Rt △ABF 中,O 为BF 中点,连接PF , 在△PBF 中,O ,E 分别为BF ,BP 的中点,则OE//PF , ∵OE ⊄平面PAC ,PF ⊂平面PAC , ∴OE//平面PAC ;(2)过点A 作AM//OP ,以AB ,AC ,AF 分别为x 轴,y 轴,z 轴建立如图所示的空间直角坐标系,由于PO =3,PA =5,由(1)知OA =OB =4, 又∠ABO =∠CBO =30°,则AB =4√3, ∴P(2√3,2,3),B(4√3,0,0),A(0,0,0),E(3√3,1,32),设AC =t ,则C(0,t,0),设平面AEB 的一个法向量为n⃗ =(x,y,z),又AB ⃗⃗⃗⃗⃗ =(4√3,0,0),AE ⃗⃗⃗⃗⃗ =(3√3,1,32), 则{n ⃗ ⋅AB ⃗⃗⃗⃗⃗ =4√3x =0n⃗ ⋅AE ⃗⃗⃗⃗⃗ =3√3x +y +32z =0,则可取n ⃗ =(0,3,−2), 设平面AEC 的一个法向量为m⃗⃗⃗ =(a,b,c),又AC ⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,t,0),AE ⃗⃗⃗⃗⃗ =(3√3,1,32), 则{m ⃗⃗⃗ ⋅AC⃗⃗⃗⃗⃗ =tb =0m⃗⃗⃗ ⋅AE ⃗⃗⃗⃗⃗ =3√3a +b +32c =0,则可取m ⃗⃗⃗ =(−√3,0,6), 设锐二面角C −AE −B 的平面角为θ,则cosθ=|cos <m ⃗⃗⃗ ,n ⃗ >|=|m ⃗⃗⃗ ⋅n ⃗⃗ |m ⃗⃗⃗ ||n ⃗⃗ ||=4√313,∴sinθ=√1−cos 2θ=1113,即二面角C −AE −B 正弦值为1113.【解析】(1)连接OA ,OB ,可证得OA =OB ,延长BO 交AC 于点F ,可证得OE//PF ,由此得证;(2)建立空间直角坐标系,写出各点的坐标,再求出平面ACE 及平面ABE 的法向量,利用向量的夹角公式得解.本题考查线面平行的判定以及利用空间向量求解二面角的正弦值,考查逻辑推理能力及运算求解能力,属于中档题.21.【答案】解:(1)由题意可得ba =√3,√a 2+b 2=2,解得a =1,b =√3, 因此C 的方程为x 23−y 2=1,(2)设直线PQ 的方程为y =kx +b ,(k ≠0),将直线PQ 的方程代入x 23−y 2=1可得(3−k 2)x 2−2kbx −b 2−3=0, ∴x 1+x 2=2kb3−k 2,x 1x 2=−b 2+33−k 2, ∴x 1−x 2=√(x 1+x 2)2−4x 1x 2=2√3⋅√b 2+3−k 23−k 2,设点M 的坐标为(x M .y M ),则{y M −y 1=−√3(x M −x 1)y M −y 2=√3(x M −x 2),两式相减可得y 1−y 2=2√3x M −√3(x 1+x 2), ∵y 1−y 2=k(x 1−x 2),∴2√3x M =√3(x 1+x 2)+k(x 1−x 2), 解得X M =k√b2+3−k 2+kb3−k 2,两式相减可得2y M −(y 1+y 2)=√3(x 1+x 2), ∵y 1+y 2=k(x 1+x 2)+2b ,∴2y M =√3(x 1−x 2)+k(x 1+x 2)+2b , 解得y M =3√b2+3−k 2+3b3−k 2,∴y M =3k x M ,其中k 为直线PQ 的斜率; 若选择①②:设直线AB 的方程为y =k(x −2),并设A 的坐标为(x 3,y 3),B 的坐标为(x 4,y 4), 则{y 3=k(x 3−2)y 3=√3x 3,解得x 3=k−√3,y 3=√3k k−√3,同理可得x 4=4k 2k 2−3,y 4=√3kk+√3,∴x 3+x 4=4k 2k 2−3,y 3+y 4=12kk 2−3,此时点M 的坐标满足{y M =k(x M −2)y M =3kx M,解得X M =2k 2k 2−3=12(x 3+x 4),y M =6k k 2−3=12(y 3+y 4),∴M 为AB 的中点,即|MA|=|MB|; 若选择①③:当直线AB 的斜率不存在时,点M 即为点F(2,0),此时不在直线y =3k x 上,矛盾, 当直线AB 的斜率存在时,设直线AB 的方程为y =m(x −2)(m ≠0),并设A 的坐标为(x 3,y 3),B 的坐标为(x 4,y 4),则{y 3=m(x 3−2)y 3=√3x 3,解得x 3=k−√3,y 3=√3mk−√3,同理可得x 4=m+√3,y 4=√3mm+√3,此时x M =12(x 3+x 4)=2m 2m 2−3,∴y M =12(y 3+y 4)=6mm 2−3,由于点M 同时在直线y =3k x 上,故6m =3k ⋅2m 2,解得k =m , 因此PQ//AB . 若选择②③,设直线AB 的方程为y =k(x −2),并设A 的坐标为(x 3,y 3),B 的坐标为(x 4,y 4), 则{y 3=k(x 3−2)y 3=√3x 3,解得x 3=k−√3,y 3=√3kk−√3,同理可得x 4=k+√3,y 4=√3kk−√3,设AB 的中点C(x C ,y C ),则x C =12(x 3+x 4)=2k 2k 2−3,y C =12(y 3+y 4)=6kk 2−3,由于|MA|=|MB|,故M 在AB 的垂直平分线上,即点M 在直线y −y C =−1k (x −x C )上, 将该直线y =3k x 联立,解得x M =2k 2k 2−3=x C ,y M =6kk 2−3=y C ,即点M 恰为AB 中点,故点M 在直线AB 上.【解析】(1)根据渐近线方程和a 2=b 2+c 2即可求出;(2)首先求出点M 的轨迹方程即为y M =3k x M ,其中k 为直线PQ 的斜率,若选择①②:设直线AB 的方程为y =k(x −2),求出点M 的坐标,可得M 为AB 的中点,即可|MA|=|MB|;若选择①③:当直线AB 的斜率存在时,设直线AB 的方程为y =m(x −2)(m ≠0),求出点M 的坐标,即可PQ//AB ;若选择②③:设直线AB 的方程为y =k(x −2),设AB 的中点C(x C ,y C ),求出点C 的坐标,可得点M 恰为AB 中点,故点M 在直线AB 上.本题考查了直线和双曲线的位置关系,考查了运算求解能力,转化与化归能力,属于难题.22.【答案】解:(1)当a =1时,f(x)=xe x −e x =e x (x −1),f′(x)=e x (x −1)+e x =xe x , ∵e x >0,∴当x ∈(0,+∞)时,f′(x)>0,f(x)单调递增;当x ∈(−∞,0)时,f′(x)<0,f(x)单调递减.(2)令g(x)=f(x)+1=xe ax −e x +1(x >0), ∵f(x)<−1,f(x)+1<0, ∴g(x)<g(0)=0在x >0上恒成立, 又g′(x)=e ax +xae ax −e x ,令ℎ(x)=g′(x),则ℎ′(x)=ae ax +a(e ax +axe ax )−e x =a(2e ax +axe ax )−e x , ∴ℎ′(0)=2a −1,①当2a −1>0,即a >12,ℎ′(0)=n →0+limg′(x)−g′(0)x−0=n →0+limg′(x)x>0,∴∃x 0>0,使得当x ∈(0,x 0),有 g′(x)x>0,∴g′(x)>0,所以g(x)单调递增,g(x 0)>g(0)=0,矛盾; ①当2a −1≤0,即a ≤12, g′(x)=xeax+xaeax−e x =eax+ln(1+ax)−e x≤e12x+ln(1+12x)−e x≤e12x+12x −e x =0,所以g(x)在[0,+∞)上单调递减,g(x)≤g(0)=0,符合题意. 综上所述,实数a 的取值范围是a ≤12. (3)求导易得t −1t >2lnt(t >1), 令t =√1+1 n ,√1+1n−√1+1n>2ln√1+1n ,可得1 n√1+1n>ln(1+1n ),√n 2+n>ln(n+1n ),∑√k 2+k n >∑ln nk=1(k+1k)=ln(21×32×...×n+1n)=ln(n +1),即√12+1√22+2√ n 2+n >ln(n +1).【解析】(1)先求出导函数f′(x),再根据导函数f′(x)的正负即可得到函数f(x)的单调性.(2)构造函数g(x)=f(x)+1=xe ax−e x+1(x>0),则g(x)<g(0)=0在x>0上恒成立,又g′(x)=e ax+xae ax−e x,令ℎ(x)=g′(x),则ℎ′(x)=a(2e ax+axe ax)−e x,根据ℎ′(0)的正负分情况讨论,得到g(x)的单调性以及最值,判断是否满足题意,即可求出a的取值范围.(3)求导易得t−1t >2lnt(t>1),令t=√1+1 n,利用上述不等式,结合对数的运算性质即可证得结论.本题主要考查了利用导数研究函数的单调性,考查了学生分析问题和转化问题的能力,属于难题.。
2023年高考全国甲卷理科数学试题(附答案解析)
绝密★启用前2023年普通高等学校招生全国统一考试(全国甲卷∙理科)数学注意事项:1 .答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2 .回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
回答非选择题时,将答案在答题卡上。
写在本试卷上无效。
3 .考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共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.设集合A ={x x =3k +1,k ∈Z },B ={x x =3k +2,k ∈Z },U 为整数集,则C U (A ∩B )=()A.{x x =3k ,k ∈Z }B.{x x =3k -1,k ∈Z }C.{x x =3k -2,k ∈Z }D.θ【答案】A2.若复数(a +i )(1-ai )=2,则a =()A.-1B.0C.1D.2【答案】C3.执行下面的程序框图,输出的B =()A.21B.34C.55D.89【答案】B4.向量a =b =1,c =2且a +b +c =0,则cos <a -b ,b -c >=()A.-15B.-25C.25D.45【答案】D5.已知数列{an }中,Sn 为{an }前n 项和,S 5=5S 3-4,则S 4=()A.7 B.9C.15D.20【答案】C6.有50人报名足球俱乐部,60人报名乒乓球俱乐部,结束70人报名足球或乒乓球俱乐部,若已知某人报足球俱乐部,则其报乒乓球,俱乐部的概率为()A.0.8 B.0.4C.0.2D.0.1【答案】A7.“ sin2α+sin2β=1 ”是“ cosα+cosβ=0 ”的()A.充分条件但不是必要条件B.必要条件但不是充分条件C.充要条件D.既不是充分条件也不是必要条件【答案】B8.已知双曲线x2a2+y2b2=1(a>0,b>0)的离心率为5,其中一条渐近线与圆(x-2)2+(y-3)2=1交于A,B两点,则AB=()A.15B.55C.255D.455【答案】D9.有五名志愿者参加社区服务,共服务星期六、星期天两天,每天从中任选两人参加服务,则两天中恰有1人连续参加两天服务的选择种数为()A.120B.60C.40D.30【答案】B10.已知f(x)为函数y=cos(2x+π4)向左平移π6个单位所得函数,则y=f(x)与y=12x-12,交点个数为()A.1B.2C.3D.4【答案】C11.在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为正方形,AB=4,PC=PD=3,∠PCA=45° ,则△PBC的面积为A.22B.32C.42D.52【答案】C12.已知椭圆x29+y26=1,F1、F2为两个焦点,O为原点,P为椭有圆上一点,cos∠F1PF2=35,则OP=()A.25B.302C.35D.352【答案】B二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
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3.若圆 A.21
与圆 C2 : x2 y2 6x 8 y m 0 外切,则 m ( )
B.19
C.9
D.-11
4.设 >0,函数 y=sin( x+ )+2 的图象向右平移 4 个单位后与原图象重合,则 的最小
3
3
值是
A. 2 3
B. 4 3
C. 3 2
D.3
5.已知函数 f x Asinx A 0, 0 的图象与直线 y a0 a A 的三个
相邻交点的横坐标分别是 2,4,8,则 f x 的单调递减区间是( )
A.6k,6k 3, k Z
B.6k 3,6k , k Z
C.6k,6k 3, k Z
D.6k 3,6k, k Z
6.一动圆的圆心在抛物线 y2 8x 上,且动圆恒与直线 x 2 0 相切,则此动圆必过定点
()
A. (4, 0)
②从样本中随意抽取 2 个零件,求其中次品个数 的数学期望 .
24.如图:在 ABC 中, a 10 , c 4 , cos C 5 . 5
(1)求角 A ; (2)设 D 为 AB 的中点,求中线 CD 的长. 25.如图,边长为 2 的正方形 ABCD 中,E、F 分别是 AB、BC 边的中点,将 AED ,
(2)求异面直线 AB 与 CD 所成角的余弦值; (3)求点 E 到平面 ACD 的距离.
23.为评估设备 生产某种零件的性能,从设备 生产该零件的流水线上随机抽取 100 个 零件为样本,测量其直径后,整理得到下表:
经计算,样本的平均值
,标准差
,以频率值作为概率的估计值.
(I)为评判一台设备的性能,从该设备加工的零件中任意抽取一件,记其直径为 ,并根
a
的值为
____.
16.已知样本数据 , , , 的均值 ,则样本数据
,
,,
的均值为 .
17.已知圆 C 经过 A(5,1), B(1,3) 两点,圆心在 x 轴上,则 C 的方程为__________.
18.学校里有一棵树,甲同学在 A 地测得树尖 D 的仰角为 45,乙同学在 B 地测得树尖 D
B. (2, 0)
C. (0, 2)
D. (0, 0)
7.已知 π , 则 (1 tan)(1 tan ) 的值是( )
4
A.-1
B.1
C.2
D.4
8.两个实习生每人加工一个零件.加工为一等品的概率分别为 2 和 3 ,两个零件是否加 34
工为一等品相互独立,则这两个零件中恰有一个一等品的概率为
A. 1 2
B. 5 12
C. 1 4
D. 1 6
9.命题:三角形的内角至多有一个是钝角,若用反证法证明,则下列假设正确的是( )
A.假设至少有一个钝角源自B.假设至少有两个钝角C.假设三角形的三个内角中没有一个钝角 D.假设没有一个钝角或至少有两个钝角
10.已知 i 为虚数单位,复数 z 满足 (1 i)z i ,则 z ( )
.
三、解答题
21.已知函数 f (x) ax x 2 (a 1) . x 1
(1)证明:函数 f (x) 在 (1, ) 上为增函数;
(2)用反证法证明: f (x) 0 没有负数根.
22.如图,四面体 ABCD 中,O、E 分别是 BD、BC 的中点, AB AD 2 , CA CB CD BD 2. (1)求证: AO 平面 BCD;
DCF 分别沿 DE,DF 折起,使得 A,C 两点重合于点 M.
(1) 求证: MD EF ; (2) 求三棱锥 M EFD 的体积. 26.四棱锥 P ABCD 中,底面 ABCD 是边长为 2 的菱形, BAD , PAD 是等边
3 三角形, F 为 AD 的中点, PD BF .
二、填空题
B. 3
C. 2 3
D. 5 6
13.若三点 A(2,3), B(3, 2),C(1 , m) 共线,则 m的值为
.
2
14.一个算法的伪代码如图所示,执行此算法,最后输出的 S 的值为________.
15.设
a
R
,直线
ax
y
2
0
和圆
x
y
2 2cos 1 2sin
,
(
为参数)相切,则
据以下不等式进行判定( 表示相应事件的概率):
①
;
②
;
③
.
判定规则为:若同时满足上述三个式子,则设备等级为甲;若仅满足其中两个,则等级为
乙,若仅满足其中一个,则等级为丙;若全部都不满足,则等级为了.试判断设备 的性能
等级.
(Ⅱ)将直径尺寸在
之外的零件认定为是“次品”.
①从设备 的生产流水线上随机抽取 2 个零件,求其中次品个数 的数学期望 ;
A. 1 4
B. 1 2
C. 2 2
D. 2
11.由 a2,2﹣a,4 组成一个集合 A,A 中含有 3 个元素,则实数 a 的取值可以是( )
A.1
B.﹣2
C.6
D.2
12.已知 a, b 是非零向量且满足 (a 2b ) a , (b 2a ) b ,则 a 与 b 的夹角是( )
A. 6
的仰角为 30 ,量得 AB AC 10m ,树根部为 C ( A, B,C 在同一水平面上),则
∠ACB ______________.
19.设函数 f (x) ln x 1 ax2 bx ,若 x 1 是 f (x) 的极大值点,则 a 取值范围为 2
_______________.
20.设等比数列 an 满足 a1+a3=10,a2+a4=5,则 a1a2…an 的最大值为
【好题】高考数学试题(及答案)
一、选择题 1.已知在 ABC 中, sinA: sinB : sinC 3: 2: 4 ,那么 cosC 的值为( )
A. 1 4
B. 1 4
C. 2 3
D. 2 3
2.{x1
3
是{x1
x2
6
成立的(
)
x2 3 x1x2 9
A.充分不必要条件
C.充要条件
B.必要不充分条件 D.即不充分也不必要条件
(1)求证: AD PB ; (2)若 E 在线段 BC 上,且 EC 1 BC ,能否在棱 PC 上找到一点 G ,使平面 DEG
4 平面 ABCD?若存在,求四面体 D CEG 的体积. 【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除
一、选择题 1.A 解析:A 【解析】 【分析】
【详解】
a : b : c sin A: sin B : sin C 3: 2: 4 ,不妨设 a 3k,b 2k,c 4k ,,