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- 2021-06-16 发布
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数学(理)
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.已知命题,,则是成立的( )条件
A.充分不必要 B.必要不充分 C.既不充分也不必要 D.充要
2.已知双曲线的离心率为2,则双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
3.如图,长方体中,,,、、
分别是、、的中点,则异面直线与所成角的余弦值是( )
A.
B.
C.
D.0
4.已知函数在上是单调函数,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
5.设函数在定义域内可导,的图象如下图所示,则导函数的图象可能是( )
6.已知函数的导函数的图象如图所示,若为锐角三角形,则一定成立的是( )
A. B.
C. D.
7.已知命题存在实数,,满足;命题().则下列命题为真命题的是( )
A. B. C. D.
8.已知,若点是抛物线上任意一点,点是圆上任意一点,则的最小值为( )
A.6 B.8 C.10 D.12
9.如图所示,在正四面体中,为棱的中点,则与平面的夹角的正弦值为( )
A. B.
C. D.
10.“平面内,动点到两个定点的距离之和为一定值”是“动点的轨迹为椭圆”的( )
A 充分不必要条件 B 必要不充分条件
C 充要条件 D 既不充分也不必要条件
11.设椭圆的左、右焦点分别为,,点在椭圆的外部,点是椭圆上的动点,满足恒成立,则椭圆离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
12.设点是棱长为2的正方体的棱的中点,点在面所在的平面内,若平面分别与平面和平面所成的锐二面角相等,则点到点的最短距离是( )
A. B. C.1 D.
二、填空题:(本大题共4小题,每小题5分).
13.若不等式与关于不等式的解集相同,则_____.
14.如果对任何实数k,直线(3+k)x+(1-2k)y+1+5k=0都过一个定点A,那么点A的坐标是 .
15.如图,在长方体中,,,点在
棱上.若二面角的大小为,则________.
16.以下四个关于圆锥曲线的命题:
①设,是两个定点,为非零常数,若,则的轨迹是双曲线;
②过定圆上一定点作圆的弦,为原点,若向量.则动点的轨迹是椭圆;
③方程的两根可以分别作为椭圆和双曲线的离心率;
④双曲线与椭圆有相同的焦点.
其中正确命题的序号为________.
三、解答题:(本大题共6大题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
17.(10分)已知p:,q:,其中
(1)若p是q的充分不必要条件,求实数a的范围;
(2)若p是q的必要不充分条件,求实数a的范围;
18.(12分)设函数.
(1)当时,求的单调区间;
(2)若在上的最大值为,求的值.
19.(12分)已知抛物线的焦点为,点
在抛物线上,,直线过点,且与抛物线交于,两点.
(1)求抛物线的方程及点的坐标;
(2)求的最大值.
20.(12分)已知几何体的三视图如图所示,其中左视图和俯视图都是腰长为4的等腰直角三角形,主视图为直角梯形.
(1)求几何体的体积;
(2)求直线与平面所成角的大小.
21.(12分)已知点和点,记满足的动点的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程;
(2)已知直线与曲线有两个不同的交点、,且与轴相交于点.
若向量,为坐标原点,求面积.
22.(12分)已知函数在处取得极小值.
(1)求函数的增区间;
(2)若对任意恒成立,求实数的取值范围
理数答案
1.【答案】B
【解析】由,得.
∵,∴是成立的必要不充分条件.故选B.
2.【答案】C
【解析】由双曲线,可得,离心率为,
则,所以双曲线的渐近线方程为,故选C.
3.【答案】D
【解析】以,,所在直线为,,轴,建立空间直角坐标系,
则可得,,,,,,
设异面直线与所成的角为,则,故选D.
4.【答案】D
【解析】,∵在上是单调函数,
且的图象是开口向下的抛物线,∴恒成立,∴,
∴,故选D.
5.【答案】A
【解析】在上为增函数,在上变化规律是减→增→减,
因此的图象在上,,在上的符号变化规律是
负→正→负,故选A.
6.【答案】A
【解析】由导函数图象可知,时,,即单调递增,
又为锐角三角形,则,即,
故,即,故,故选A.
7.【答案】A
【解析】当时,满足,故命题是真命题,则是假命题,
当时,,,不等式不成立,故命题是假命题,则是真命题,
则是真命题,其余为假命题.故选A.
8.【答案】B
【解析】抛物线的焦点,准线方程为,
圆的圆心为,半径为1,
,,
由抛物线定义知:点到直线的距离,
∴的最小值即到准线距离,
∴的最小值为,故选B.
9.【答案】B
【解析】在正四面体中,设棱长为,为棱的中点,
如下图所示过做平面,
则为平面的中心,延长交于,过做,
连接,所以就是所求的与平面的夹角.
所以,求得,
所以,利用,解得,
所以,,在中,,故选B.
10.B
11.【答案】D
【解析】∵点在椭圆的外部,∴,,
由椭圆的离心率,
,又因为,且,
要恒成立,即,
则椭圆离心率的取值范围是.故选D.
12.【答案】A
【解析】设在平面上的射影为,在平面上的射影为,平面与平面和平面成的锐二面角分别为,,则,,,,设到距离为,则,,
即点在与直线平行且与直线距离为的直线上,到的最短距离为,
故答案为A.
13.【答案】
【解析】由有,,由于绝对值不等式的解集和
的解集相同,故,,是一元二次方程的两个根,由韦达定理得,两式相除得.
14.. 15.【答案】
【解析】以为原点,以,,为,,轴的正方向,建立空间直角坐标系,
设,平面的法向量为,
由题可知,,,,,,
平面的一个法向量为轴,可取平面的法向量为,
为平面的法向量,
,令,则,
二面角的大小为,,即,
解得,(舍去),,故答案为.
16.【答案】③④
【解析】①不正确;若动点的轨迹为双曲线,则要小于,为两个定点间的距离,
当点在顶点的延长线上时,,显然这种曲线是射线,而非双曲线;
②不正确;根据平行四边形法则,易得是的中点,根据垂径定理,圆心与弦的中点连线垂直于这条弦,设圆心为,那么有,即恒为直角,由于是圆的半径,是定长,而恒为直角,也就是说,在以为直径的圆上运动,为直径所对的圆周角,所以点的轨迹是一个圆,如图,
③正确;方程的两根分别为和可分别作为椭圆和双曲线的离心率;
④正确;双曲线与椭圆焦点坐标都是,故答案为③④.
17.解:设p对应集合,q对应集合
(1)当p是q的充分不必要条件时, 故且
(2) 当p是q的必要不充分条件时,
当时,,满足条件
当且时,得,综上可知
.18.【解析】函数的定义域为,,
(1)当时,,∴当时,,
当时,,
所以的单调递增区间为,单调递减区间为.
(2)当时,,
即在上单调递增,故在上的最大值为,因此.
19.【解析】(1),.
(2)由题意,显然直线斜率不为0,
设直线,联立,得,
设,,,,
,
所以,当时,最大值为9.
20.【答案】(1);(2).
【解析】(1)由该几何体的三视图可知平面,且,.
∴,∴几何体的体积.
(2)分别以、、方向为、、轴建立空间直角坐标系,则:,,,.所以,,,
设平面的法向量为,,∴,于是可以取.
设与平面所成的角为,则:.
∴与平面所成的角为.
21.【解析】(1)设点为曲线上任意一点,
由得,整理得为所求.
(2)设,,且,
由得,∴,
依题意,直线显然不平行于坐标轴,且不经过点或点,
故可化为,
由得,
且,又,∴,
消去,整理得,即,
∴的面积.
22.【解析】(1),由题意知,,
即,解得,则,
令,解得,或,
所以函数的增区间为,.
(2)由于,,,,
则当时,的最大值为,要使对恒成立,只要,即,解得或.
所以实数的取值范围是.