研考试数学试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题2AIB=B={-2,-1,0,1,2}1.已知集合A=xx-2x-8<0,,则( ){}A.{-2,-1,0,1,2}B.{-1,0,1,2}C.{-1,0,1}D.{-2,-1,0,1}2.复数z=2-i,则z-z=( )2+iA.-65B.658C.-i58D.i5uruururuururuuruur3.两个单位向量e与e满足e×e=0,则向量e-3e与e的夹角为( )1121222A.30°B.60°C.120°D.150°πöpöæ4.要得到函数f(x)=sinæ的图象,可以将函数2x+gx=sin2x+()ç÷ç÷的图象3ø12øèè( )A.向左平移π个单位4B.向左平移个单位8πC.向右平移π个单位4D.向右平移个单位8π5.某玻璃制品厂需要生产一种如图1所示的玻璃杯,该玻璃杯造型可以近似看成是一个圆柱挖去一个圆台得到,其近似模型的直观图如图2所示(图中数据单位为cm),则该玻璃杯所用玻璃的体积(单位:cm3)为( )试卷第11页,共33页
A.43π6B.47π6C.51p6D.55π66.某企业在生产中为倡导绿色环保的理念,购人污水过滤系统对污水进行过滤处理,已知在过滤过程中污水中的剩余污染物数量N(mg/L)与时间t(h)的关系为N=N0e-kt,其中N0为初始污染物的数量,k为常数.若在某次过滤过程中,前2个小时过滤掉了污染物的30%,则可计算前6小时共能过滤掉污染物的( )A.49%B.51%C.65.7%D.72.9%222227.过双曲线E:x-y=1(a>0,b>0)的左焦点F作x+y=a的一条切线,设切点a2b2uuuruuur为T,该切线与双曲线E在第一象限交于点A,若FA=3FT,则双曲线E的离心率为( )A.3B.5C.132D.1528.已知A,B,C,D是半径为5的球体表面上的四点,AB=2,ÐACB=90°,ÐADB=30°,则平面CAB与平面DAB的夹角的余弦值为( )A.6-24B.21C.13D.33二、多选题
9.四个实数,2,x,y按照一定顺序可以构成等比数列,则xy的可能取值有
-1试卷第21页,共33页
( )A.-18B.-2C.-16D.-3210.直线y=kx-k过抛物线E:y2=2px(p>0)的焦点且与该抛物线交于M,N两点,设O为坐标原点,则下列说法中正确的是( )A.p=1C.以MN为直径的圆与定直线相切B.抛物线E的准线方程是x=-1D.ÐMON的大小为定值11.已知实数a,b满足aea=blnb=3,则( )A.B.C.D.a=lnbab=eb-a 试卷第31页,共33页 数不大于3,则丙将球传给乙.初始时,球在甲手中,投掷n次骰子后(nÎN*),记球在甲手中的概率为pn,则p3= ;pn= . 五、解答题17.记数列{a}的前n项和为Sn,对任意正整数n,有2S=(n+2)(a-1).nnnan+1ü(1)证明:数列ìíý为常数列;n+1îþT(2)求数列ì1ü的前n项和n.íýîanan+1þ18.设VABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且2acosB=2c-b.(1)求角A;(2)若a=7,且VABC的内切圆半径r=3,求VABC的面积S.19.近期世界地震、洪水、森林大火等自然灾害频繁出现,紧急避险知识越来越引起人们的重视.某校为考察学生对紧急避险知识的掌握情况,从全校学生中选取200名学生进行紧急避险知识测试,其中男生110名,女生90名.所有学生的测试成绩都在区间[50,100]范围内,由测试成绩数据作出如图所示的频率分布直方图. (1)若从频率分布直方图中估计出样本的平均数与中位数相等,求图中m的值;(2)规定测试成绩不低于80分为优秀,已知共有45名男生成绩优秀,完成下面的列联试卷第41页,共33页 表,并根据小概率值a=0.05的独立性检验,能否推断男生和女生的测试成绩优秀率有差异?性别测试成绩优秀男生女生合计2n(ad-bc)参考公式与数据:c=(a+b)(c+d)(a+c)(b+d)2合计不优秀45a0.1xa2.7060.053.8410.016.63520.如图,在四棱锥P-ABCD中,底面四边形ABCD满足AB=CB=2,°AD=CD=5,ÐABC=90,棱PD上的点E满足PE=2DE. (1)证明:直线CE∥平面PAB;(2)若PB=5,PD=22,且PA=PC,求直线CE与平面PBC所成角的正弦值.22BA|AB|=4xy21.椭圆E:+的左顶点为,右顶点为,满足,且椭圆=1(a>b>0)22abE的离心率为3.2试卷第51页,共33页 (1)求椭圆E的标准方程;ATEEBTC1ö(2)已知点Tæ在椭圆的内部,直线和直线分别与椭圆交于另外的点t,ç÷è2ø和点D,若VCDTt1的面积为,求的值.1722.已知函数f(x)=x2+mx+nex.()(1)若m=n=0,求f(x)的单调区间;(2)若m=a+b+2,n=a2+b2+2,且f(x)有两个极值点,分别为x和x(x 所以前6小时共能过滤掉污染物的N0-0.343N0=65.7%.N0故选:C7.C【分析】取线段AT中点,根据给定条件,结合双曲线定义及直角三角形勾股定理求解作答.【详解】令双曲线E的右焦点为F¢,半焦距为c,取线段AT中点M,连接OT,AF¢,F¢M, 因为FA切圆x2+y2=a2于T,则OT^FA,有,|FT|=|OF|2-|OT|2=c2-a2=buuuruuur因为FA=3FT,则有|AM|=|MT|=|FT|=b,|AF¢|=|AF|-2a=3b-2a,而O为FF¢的中点,于是F¢M//OT,即F¢M^AF,|F¢M|=2|OT|=2a,在RtVAF¢M222b3(2a)+b=(3b-2a)中,,整理得=,a22所以双曲线E的离心率e=c=1+b=13.aa22故选:C8.B【分析】设球心为O,分别取VABC,△ABD的外接圆圆心为E,F,连接OE,EF,OF,证答案第31页,共22页 得E为AB中点,平面CAB与平面DAB的夹角即为ÐOEF的余角,解Rt△OEF,即可得解.【详解】设球心为O,分别取VABC,△ABD的外接圆圆心为E,F,连接OE,EF,OF, ∵ÐACB=90°,∴点E为AB中点,则EA=EB=1,由F为△ABD外心,故FA=FB,则FE^AB,由题意可得OE^平面ABC,故平面CAB与平面DAB的夹角,即为ÐOEF的余角.在△ABD中,AB=2,ÐADB=30°,2=2,2sin30°则由正弦定理可得FA=FB=FD=,由球O的半径为5,故OF=5-22=1,OE=5-12=2由OF^平面DAB,EFÌ平面DAB,可得OF^EF,则Rt△OEF中,sinÐOEF=ÐOEF=30°OF1,=,即OE2故平面CAB与平面DAB的夹角为60°,故其余弦值为2.1故选:B.9.ABD答案第41页,共22页 【分析】根据题意,结合等比数列的性质,分情况讨论,即可得到结果.【详解】因为等比数列所有奇数项符号相同,所有偶数项符号也相同,当-1,2对应等比数列的第一项与第二项时,则第三,四项分别为-4,8,此时xy=-32,当-1,2对应等比数列的第一项与第四项时,此时xy=-2,当-1,2111对应等比数列的第三项与第四项时,则第一,二项分别为-,,此时xy=-,428当-1,2对应等比数列的第三项与第二项时,此时xy=-2,当-1,2对应等比数列的第二项与第三项时,此时xy=-2,当-1,2111对应等比数列的第二项与第一项时,则第三,四项分别为,-,此时xy=-,248当-1,2对应等比数列的第四项与第三项时,则第一,二项分别为8,-4,此时xy=-32,当-1,2对应等比数列的第四项与第一项时,此时xy=-2,故选:ABD10.BCMN(1,0)【分析】由直线过定点,得到p=1,可判定A正确;根据抛物线的几何性质,2可得判定B正确;过M,N,D点作准线的垂线,根据抛物线的定义得到MN=MM1+NN1=2DD1,可判定C正确;联立方程组,结合韦达定理,得到x1x2=1,求得y1y2-4,可判定D错误.=x1x2x1x2【详解】对于A中,由直线y=kx-k,可化为y=k(x-1),可得直线MN过定点(1,0),答案第51页,共22页 2p=2E:y=2px的焦点F在直线MN上,可得p因为抛物线,所以A错误;=1,则2对于B中,由抛物线E:y2=4x的准线方程为x=-1,所以B正确;对于C中,过M,N点作准线的垂线,垂足分别为M1,N1,MN的中点为D点,过D点作准线的垂线,垂足为D1,可得MN=MM+NN=2DD,故以MN为直径的圆111与准线相切,所以C正确;y=kx-k对于D中,设M(x1,y1),N(x2,y2),联立方程组ì,í2y=4xî2222kx-4+2kx+k=0,k¹0,D=4+2k2整理得()()2-4k4=16+16k2>0,可得x1x2=1,则y1y2=-4x1x2=-4=-4,x1x2x1x2x1x2则kOM×kON=-4,但ÐMON的大小不是定值,设ÐMOx=a,ÐNOx=b,而tana=kOM,-tanb=kON,则-tanatanb=kOM×kON=-4,则tanatanb=4,而tanÐMON=tan(a+b)=故选:BC.tana+tanbtana+tanb,并不是定值,所以D错误.=-1-tanatanb3答案第61页,共22页 11.AD 【分析】先由题意可知a>0,b>1,由aea=blnb=3,得aea=lnb×elnb=3,构造函数 f(x)=xex(x>0),得a=lnb,再对四个选项逐一分析即可.【详解】由题意可得a>0,b>1,则由aea=blnb=3,得aea=lnb×elnb=3.对于A:设f(x)=xex(x>0),f¢(x)=(x+1)ex,则在区间(0,+¥)上,f¢(x)>0,f(x)为增函数,所以由题意可得f(a)=f(lnb),所以a=lnb,故A正确;对于B:由a=lnb,得ab=blnb=3,故B错误;对于C:由A可知f(x)=xex在区间(0,+¥)上为增函数,且aea=3,则f(1) 由a=lnb,得b-a=b-lnb,21x-1hx=x-lnx,e 则f¢(x)=2lnx+2x+11-a³0恒成立,即a£2lnx++2xx设h(x)=2lnx+1212x-1+2,则h¢(x)=-2=2,xxxx1öh¢(x)<0,函数h(x)在æ1ö当xÎæxÎç0,÷上单调递减;ç0,÷时,è2øè2øh¢x>0,函数h(x)在æ1öæ1öxÎç,+¥÷时,()xÎç,+¥÷上单调递增,è2øè2øa£4-2ln21ö1故h(x)min=hæ,所以,=2ln+4=4-2ln2ç÷2è2ø故实数a的最大值为4-2ln2.故答案为:4-2ln2.112416. ìæ11ökïç÷,n=3k,kÎNïè24øï111kïæö pn=í×ç÷,n=3k+1,kÎNï2è24øï511köï׿ç÷,n=3k+2,kÎN12ïè24øî【分析】结合相互独立事件的概率乘法公式和互斥事件的概率加法公式,结合题意,利用列举法和分类讨论,即可求解.【详解】由题意,当投掷3次骰子后,球在甲手中,共有4中情况:①:甲®甲®甲®1111甲,其概率为´´= 22281111甲,其概率为´´=22312②:甲®甲®乙®答案第121页,共22页 ③:甲®乙®甲®1111甲,其概率为´´=23212④:甲®乙®丙®1211甲,其概率为´´=2326111111.所以投掷3次后,球在甲手中的概率为p3=+++=81212624记当投掷n-3次骰子后,球在甲手中的概率为pn-3,再三次投掷后,即投掷n次,球仍在甲手中的概率为pn,则pn=()3pn-3+1211121111111pn-3´´2+pn-3´´´=pn-3+pn-3+pn-3+pn-3=pn-3,6223281212624即pn=p1111pn-3,即n=24pn-3241111511又因为p0=1,p1=,p2=()2+´=,p3=,22231224当n=3k,kÎN时,pn=(n=3k+1,kÎN11n111);当时,pn=×()k;24224当n=3k+2,kÎN时,pn=511k×(),1224ìæ11ökïç÷,n=3k,kÎNïè24øï111kïæö所以pn=í×ç÷,n=3k+1,kÎN.ï2è24øï511köï׿ç÷,n=3k+2,kÎNïî12è24ø答案第131页,共22页 1124故答案为:ìæ11ökïç÷,n=3k,kÎNïè24øï111kïæö;pn=í×ç÷,n=3k+1,kÎN.ï2è24øï511köï׿ç÷,n=3k+2,kÎNïî12è24ø17.(1)证明见解析;(2)Tn=n.6n+9【分析】(1)利用给定的递推公式,结合an+1=Sn+1-Sn计算推理作答.(2)由(1)求出数列{a}的通项,再利用裂项相消法求和作答.n【详解】(1)依题意,nÎN*,2S=(n+2)(a-1),2S=(n+3)(a-1),nnn+1n+1两式相减得:2an+1=(n+3)an+1-(n+2)an-1,即(n+1)an+1=(n+2)an+1,整理得an+1aaaa+1an+1111,即n+1=n+-,因此n+1=,=n+n+2n+1n+2n+1n+1n+2n+2n+1(n+1)(n+2)an+1ü所以数列ìíý是常数列.în+1þ(2)当n=1时,2a=2S=3(a-1),解得a1=3,111an+1a1+1a=2n+1,==2,于是nn+11+1由(1)得:则11111==(-),anan+1(2n+1)(2n+3)22n+12n+31111111111n.(-+-+L+-)=(-)=235572n+12n+3232n+36n+9所以Tn=答案第141页,共22页 18.(1)π;3(2)103.【分析】(1)利用正弦定理和三角恒等变换求出cosA,即可求A;(2)利用余弦定理和三角形的面积公式求出bc,即可求面积.【详解】(1)由正弦定理得: 2sinAcosB=2sinC-sinB,即2sinAcosB=2sin(A+B)-sinB,即2sinAcosB=2sinAcosB+2cosAsinB-sinB,即2cosAsinB=sinB.因为BÎ(0,π),所以sinB¹0,所以cosA=1.2因为AÎ(0,π),π3所以A=.(2)VABC11面积S=bcsinA=(a+b+c)r,22代入a=7π,r=3和A=,整理得:bc=2(b+c)+14①,3由余弦定理:a2=b2+c2-2bccosA,得: b2+c2-bc=49,即(b+c)2-3bc=49②,答案第151页,共22页 bc=40bc=0①②联立可得:æbc-14ö-3bc=49,解得:或(舍去),ç÷è2ø2所以S=1bcsinA=1´40´3=103.22219.(1)m=0.0175;(2)列联表见解析,男生和女生的测试成绩优秀率没有差异.【分析】(1)根据给定的频率分布直方图,估计平均数及中位数即可列式作答.(2)完善列联表,求出c2的观测值,并与临界值表比对作答.【详解】(1)依题意,频率分布直方图中左起第一个小矩形的高为:1-m-0.04-0.025-0.01=0.025-m,10样本平均数的估计值为:10´[(0.025-m)´55+m´65+0.04´75+0.025´85+0.01´95]=74.5+100m,显然数据落在区间[80,100]的频率为0.25+0.1=0.35,落在[70,100]的频率为0.4+0.35=0.75,(70,80)0.05-0.025=76.25,0.04因此样本中位数在区间内,其估计值为;70+10´则74.5+100m=76.25,解得m=0.0175,所以m=0.0175.(2)总的成绩优秀人数为:200´10´(0.025+0.01)=70,得到列联表为:答案第161页,共22页 性别测试成绩优秀不优秀6565130合计男生女生合计于是45257011090200c22200´(45´65-25´65)2600的观测值为c==»3.752<3.841,110´90´70´1306932所以根据小概率值a=0.05的独立性检验,认为男生和女生的测试成绩优秀率没有差异.20.(1)证明见解析;(2)42929【分析】(1)连接BD,过C做CF∥AB,交BD于T点,先利用三角形全等证得ÐABD=ÐCBD=45°,再根据三角形的余弦定理求得BD,再由TD=DF=DE,证明平BDADDP面CEF∥平面ABD即可得证.(2)根据三角形的余弦定理及边长关系证明PO^平面ABCD,以O为原点,OC,OD,OP所在的直线为x轴,y轴,z轴建立如图所示的空间直角坐标系,求出平面PBC的法向量,后根据线面角的坐标求法代入即可求解.【详解】(1)解:由题意得:连接BD,过C做CF∥AB,交BD于T点,如图所示:答案第171页,共22页 QAB=CB=2,AD=CD=5,BD=DB\\VABD@VBCD 又QÐABC=90° \\ÐABD=ÐCBD=45°QÐABC=ÐBCF=90°\\BT=2BC=2\\在△BCD2222BC+BD-CD2+BD-52中,cosÐCBD=cos45===2BD×BC222BD°解得:BD=3QPE=2DE\\TDDFDE1===BDADDP3\\EF∥APQEFÌ平面CEF,APË平面CEF,EF∥APCFÌ平面CEF,ABË平面CEF,CF∥AB\\AP∥平面CEF,AB∥平面CEF又AP、AB相交于点A\\平面CEF∥平面ABD答案第181页,共22页 QCEÌ平面CEF\\直线CE∥平面PAB(2)连接AC交BD于O点在VPOB和VPOD中,由cosÐPOB=-cosÐPOD可得PO2+BO2-PB2PO2+DO2-PD2,即PO2+1-5PO2+4-8==2PO×BO2PO×DO2PO4PO解得:PO=2,满足PO2+BO2=PB2,所以PO^BD又QPA=PC\\PO^AC又有AC交BD于O点,所以PO^平面ABCD,满足PO,CO,DO两两垂直故以O为原点,OC,OD,OP所在的直线为x轴,y轴,z轴建立如图所示的空间直角坐标系则P(0,0,2),B(0,-1,0),C(1,0,0)42,P(0,,)33uuuruuur于是有BP=(0,1,2),CP=(-1,0,2)PBC设平面的法向量为rn=(x,y,z)uuurrìCPï×n=0ìy+2z=0Þírr,由íuuuïîBP×n=0î-x+2z=0r取n=(2,-2,1)uuur42又CE=(-1,,)33答案第191页,共22页 82ruuur-2-+n×CEuuurr33429=r=故所求角的正弦值为cos 2x所以椭圆的标准方程为+y2=1;4E(2)设C(x,y),D(x,y),CCDD点A(-2,0),直线AT的方程为y=11×(x+2),即x=2(t+2)y-2.2t+2222t+2).与椭圆方程联立得:(t+4t+5)y-2(t+2)y=0,解得:yC=(t2+4t+5点B(2,0),直线BT的方程为x=2(t-2)y+2.22-2(t-2).t-4t+5y+2(t-2)y=0,解得: ():与椭圆方程联立得yD=2t-4t+5S△CDT三角形面积比S△ABT1×CT×DTsinÐCTDCTDT2==×1ATBT×AT×BTsinÐATB211yD-2×2=(2y-1)(2y-1)=CD.11-0-022yC-11又因为S△ABT=´4´=1,22所以S△CDT=(2yC-1)(2yD-1)æ4t+8öæ-4t+8ö=ç2-1÷ç2-1÷èt+4t+5øèt-4t+5ø=(t2-3)22(t2+5)-16t2,由题意, (t(t22-3)22+5)-16t2=1,17答案第211页,共22页 整理得t4-6t2+8=0,解得:t2=2或t2=4.又由点T在椭圆内部,故t2=2,即t=±2. 【点睛】方法点睛:利用韦达定理解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下:(1)设直线方程,设交点坐标为(x,y),(x,y);1122(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于x(或y)的一元二次方程,必要时计算D;(3)列出韦达定理;(4)将所求问题或题中的关系转化为x1+x2,x1x2(或y1+y2,y1y2)的形式;(5)代入韦达定理求解.22.(1)f(x)在(-¥,-2)和(0,+¥)上单调递增,在(-2,0)上单调递减;-4.e2-1(2)【分析】(1)m=n=0时,f(x)=x2ex,利用导数研究单调性即可;(2)令f¢(x)=0,可得x1,x2是关于x的方程x2+(m+2)x+m+n=0的两个实根,易得f(x1)=(x2-x1+2)ex1,f(x2)=(x1-x2+2)ex2,化简f(x2)-f(x1)ex2-ex1x2-x1-2)ex-x+(x2-x1+2)①.令x2-x1=t(t>0),①式化为(t-2)et+(t+2),设(=--21ex2-x1-1et-1答案第221页,共22页 g(t)t-2)et+(t+2)(=-e-1t(t>0),利用导数求其最小值即可.【详解】(1)m=n=0时,f(x)=x2ex,f¢(x)=(x2+2x)ex=x(x+2)ex,令f¢(x)=0,可得x=-2或x=0,当x<-2或x>0时,f¢(x)>0,函数f(x)单调递增;当-2 因为g(t)在(0,+¥)上单调递减,所以g(t)min=g(2)=-4.e2-1所以f(x2)-f(x1)ex2-ex1的最小值为-4.e-12【点睛】总结点睛:利用导数研究函数的最值点睛:在解决类似的问题时,首先要注意区分函数最值与极值的区别.求解函数的最值时,要先求函数y=f(x)在[a,b]内所有使f¢(x)=0的点,再计算函数y=f(x)在区间内所有使f¢(x)=0的点和区间端点处的函数值,最后比较即得.答案第251页,共22页 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容