综合检测二(标准卷)
考生注意:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共4页.
2.答卷前,考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上.
3.本次考试时间120分钟,满分150分.
4.请在密封线内作答,保持试卷清洁完整.
第Ⅰ卷(选择题 共60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.设全集为R,集合A=,B={x|x≥1},则A∩B等于( )
A.{x|0
0,b>0)的左、右两支分别交于M,N两点,且MF1,NF2都垂直于x轴(其中F1,F2分别为双曲线C的左、右焦点),则该双曲线的离心率为( )
A. B. C.-1 D.
答案 D
解析 ∵直线l与双曲线的左、右两支分别交于M,N两点,且MF1,NF2都垂直于x轴,
∴根据双曲线的对称性,
设点M(-c,-y),N(c,y)(y>0),
则-=1,即|y|=,且|MF1|=|NF2|=|y|,
又∵直线l的倾斜角为45°,
∴直线l过坐标原点,|y|=c,
∴ =c,整理得c2-ac-a2=0,
即e2-e-1=0,解方程得e=.
12.若不等式2xln x≥-x2+ax-3对x∈(0,+∞)恒成立,则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,0) B.(-∞,4]
C.(0,+∞) D.[4,+∞)
答案 B
解析 ∵2xln x≥-x2+ax-3对x∈(0,+∞)恒成立,
∴a≤x+2ln x+对x∈(0,+∞)恒成立,
令f(x)=x+2ln x+,则f′(x)=1+-=.
由f′(x)>0得x>1,即f(x)在(1,+∞)上为增函数;由f′(x)<0得01+,
∴两圆外离,
∴|PD|的最小值为3-1-=2-1,
∴|+|的最小值为4-2.
15.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)的部分图象如图所示,则f(0)=________.
答案 1
解析 由函数f(x)=Asin(ωx+φ)的部分图象知,A=2,=-=,∴T=π,∴ω==2,
又f=2sin=2,
∴φ=+2kπ,k∈Z.
又|φ|<,∴φ=.
∴f(x)=2sin,f(0)=2sin=1.
16.已知抛物线C:y2=8x,点P(0,4),点A在抛物线上,当点A到抛物线准线l的距离与点A到点P的距离之和最小时,F是抛物线的焦点,延长AF交抛物线于点B,则△AOB的面积为________.
答案 4
解析 根据抛物线性质知抛物线上一点到准线的距离等于到焦点的距离,故当P,A,F三点共线时达到最小值,由P(0,4),F(2,0),可得lAB:2x+y-4=0,联立抛物线方程可得x2-6x+4=0,设点A(x1,y1),B(x2,y2),故|AB|=x1+x2+p=6+4=10,原点到直线lAB:2x+y-4=0的距离d==,所以△AOB的面积为×10×=4.
三、解答题(本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(12分)已知等差数列{an}的公差不为零,a1=25,且a1,a11,a13成等比数列.
(1)求{an}的通项公式;
(2)设bn=(-1)nan,求数列{bn}前2 019项的和.
解 (1)设等差数列{an}的公差为d(d≠0),
⇒⇒
∴{an}的通项公式为an=27-2n.
(2){bn}的前2 019项的和S2 019为
S2 019=b1+b2+b3+b4+…+b2 018+b2 019=(a2-a1)+(a4-a3)+…+(a2 018-a2 017)-a2 019
=(-2)×-(27-2×2 019)
=1 993.
18.(12分)如图,五边形ABSCD中,四边形ABCD为长方形,三角形SBC为边长为2的正三角形,将三角形SBC沿BC折起,使得点S在平面ABCD上的射影恰好在AD上.
(1)当AB=时,证明:平面SAB⊥平面SCD;
(2)若AB=1,求平面SCD与平面SBC所成二面角的余弦值的绝对值.
(1)证明 作SO⊥AD,垂足为O,依题意得SO⊥平面ABCD,∴SO⊥AB,SO⊥CD,
又AB⊥AD,SO∩AD=O,SO,AD⊂平面SAD,
∴AB⊥平面SAD,∴AB⊥SA,AB⊥SD.
利用勾股定理得SA===,同理可得SD=.
在△SAD中,AD=2,SA=SD=,SA2+SD2=AD2,
∴SA⊥SD,
又SA∩AB=A,∴SD⊥平面SAB,
又SD⊂平面SCD,∴平面SAB⊥平面SCD.
(2)解 连接BO,CO,
∵SB=SC,∴Rt△SOB≌Rt△SOC,
∴BO=CO,又四边形ABCD为长方形,
∴Rt△AOB≌Rt△DOC,∴OA=OD.
取BC中点为E,得OE∥AB,连接SE,∴SE=,
其中OE=1,OA=OD=1,OS==,
由以上证明可知OS,OE,AD互相垂直,不妨以直线OA,OE,OS为x,y,z轴建立空间直角坐标系.
∴=(0,1,0),=(-1,1,-),=(-2,0,0),
设m=(x1,y1,z1)是平面SCD的法向量,
则有
即
令z1=1得m=(-,0,1),
设n=(x2,y2,z2)是平面SBC的法向量,
则有即
令z1=1得n=(0,,1).
则|cos〈m,n〉|===,
所以平面SCD与平面SBC所成二面角的余弦值的绝对值为.
19.(12分)某芯片代工厂生产某型号芯片每盒12片,每批生产若干盒,每片成本1元,每盒芯片需检验合格后方可出厂.检验方案是从每盒芯片随机取3片检验,若发现次品,就要把全盒12片产品全部检验,然后用合格品替换掉不合格品,方可出厂;若无次品,则认定该盒芯片合格,不再检验,可出厂.
(1)若某盒芯片中有9片合格,3片不合格,求该盒芯片经一次检验即可出厂的概率;
(2)若每片芯片售价10元,每片芯片检验费用1元,次品到达组装工厂被发现后,每片须由代工厂退赔10元,并补偿1片经检验合格的芯片给组装厂.设每片芯片不合格的概率为p(00,f(p)为单调增函数;
当p∈时,f′(p)<0,f(p)为单调减函数,
∴p0=为f(p)的极大值点,也是最大值点.
故f(p)的最大值点p0=.
②由题设知,p=p0=,
设这箱芯片不合格品个数为n,
则n~B,
故E(n)=12×=3,
则E(X)=120-12-30-3×2=72.
∴这箱芯片最终利润X的均值是72元.
20.(12分)设常数t>2.在平面直角坐标系xOy中,已知点F(2,0),直线l:x=t,曲线Γ:y2=8x(0≤x≤t,y≥0).l与x轴交于点A、与Γ交于点B.P,Q分别是曲线Γ与线段AB上的动点.
(1)用t表示点B到点F距离;
(2)设t=3,|FQ|=2,线段OQ的中点在直线FP上,求△AQP的面积;
(3)设t=8,是否存在以FP,FQ为邻边的矩形FPEQ,使得点E在Γ上?若存在,求点P的坐标;若不存在,说明理由.
解 (1)方法一 由题意可得B(t,2),
则|BF|==t+2,
∴|BF|=t+2.
方法二 由题意可得B(t,2),
由抛物线的性质可知,|BF|=t+=t+2,∴|BF|=t+2.
(2)F(2,0),|FQ|=2,t=3,则|FA|=1,
∴|AQ|=,
∴Q(3,),设OQ的中点D,D,
kDF==-,
则直线PF的方程为y=-(x-2),
联立整理得3x2-20x+12=0,
解得x=,x=6(舍去),
∴△AQP的面积S=××=.
(3)存在.假设存在,则设P,
易知,当PF斜率不存在时,不存在符合题意的矩形,
则kPF==,kFQ=,
直线QF的方程为y=(x-2),
∴yQ=(8-2)=,Q,
根据+=,则E,
∴2=8,解得y2=,
∴存在以FP,FQ为邻边的矩形FPEQ,使得点E在Γ上,且P.
21.(12分)已知函数f(x)=(2-a)(x-1)-2ln x(a为常数).
(1)当a=1时,求f(x)的单调区间;
(2)若函数y=f(x),x∈的图象与x轴无交点,求实数a的最小值.
解 (1)a=1时,f(x)=x-2ln x-1,f′(x)=1-,
由f′(x)>0得x>2;f′(x)<0得00成立,
即x∈时,a>2-.
令l=2-,x∈,
则l′(x)=,
再令m(x)=2ln x+-2,x∈,
m′(x)=<0,于是m在上为减函数,
故m(x)>m=2-2ln 2>0,∴l′(x)>0在上恒成立,
∴l(x)在上为增函数,∴l(x)2-恒成立,只要a∈[2-4ln 2,+∞),
∴实数a的最小值为2-4ln 2.
请在第22~23题中任选一题作答.
22.(10分)直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为(t为参数),在极坐标系(与直角坐标系xOy取相同的长度单位,且以原点为极点,以x轴正半轴为极轴)中,圆C的方程为ρ=6cos θ.
(1)求圆C的直角坐标方程;
(2)设圆C与直线l交于点A,B,若点P的坐标为(2,1),求|PA|+|PB|的最小值.
解 (1)由ρ=6cos θ得ρ2=6ρcos θ,化为直角坐标方程为x2+y2=6x,即(x-3)2+y2=9.
(2)将直线l的参数方程代入圆C的直角坐标方程,得t2+2(sin α-cos α)t-7=0.
由Δ=4(sin α-cos α)2+4×7>0,故可设t1,t2是上述方程的两根,
所以t1+t2=2(cos α-sin α),t1t2=-7,
又由直线过点(2,1),故结合参数的几何意义得
|PA|+|PB|=|t1|+|t2|=|t1-t2|==≥2,当sin 2α=1时取等号.
所以|PA|+|PB|的最小值为2.
23.(10分)设函数f(x)=|2x-a|+|x+a|(a>0).
(1)当a=1时,求f(x)的最小值;
(2)若关于x的不等式f(x)<+a在x∈[1,2]上有解,求实数a的取值范围.
解 (1)当a=1时,
f(x)=|2x-1|+|x+1|=++|x+1|≥0+=,
当且仅当x=时,取等号.
(2)当x∈[1,2]时,f(x)<+a⇒|2x-a|+x+a<+a⇒|a-2x|<-x⇔3x-0,所以0