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- 2021-05-13 发布
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数学试题
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,只有一项符合题目要求.
1.为虚数单位,则 ( )
A. B. C. D.
答案:C
解析:
2. 若,则=( )
A.0 B. C. D.
解析:选C ∵f′(x)=ex+xex,∴f′(1)=2e.
3. 已知双曲线的一个焦点坐标是,则双曲线的渐近线方程是 ( )
A. B. C. D.
答案:B
解析:知双曲线的焦点在轴,且,又一个焦点是,
∴
双曲线的渐近线方程为
4.下列叙述:
①若两条直线平行,则它们的方向向量方向相同或相反;
②若两个向量均为同一个平面的法向量,则以这两个向量为方向向量的直线一定平行;
③若一条直线的方向向量与某一个平面的法向量垂直,则该直线与这个平面平行.
其中正确的个数是 ( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
答案:B
解析:①正确,②③错误.
5.学校体育场南侧有4个大门,北侧有3个大门,西侧有2个大门,某学生到该体育场训练,但必须是从南或北门进入,从西门或北门出去,则他进出门的方案有( )
A.7个 B.12个 C.24个 D.35个
答案:D
6. 下列推理中属于归纳推理且结论正确的是( )
A.设数列的前项和为.由,求出,…,推断:
B.由满足对∀∈R都成立,推断:
为奇函数
C.由圆的面积,推断:椭圆的面积
D.由…,推断:对一切∈N*,
答案:A
解析:选项A由一些特殊事例得出一般性结论,且注意到数列{an}是等差数列,其前n项和等于Sn==n2,选项D中的推理属于归纳推理,但结论不正确.因此选A.
7. 已知函数,若函数在上有3个零点,则的取值范围为 ( )
A.(-24,8) B.(-24,1] C.[1,8] D.[1,8)
[解析] f′(x)=3x2-6x-9=3(x+1)·(x-3),
令f′(x)=0,得x=-1或x=3.
当x∈[-2,-1)时,f′(x)>0,函数f(x)单调递增;当x∈(-1,3)时,f′(x)<0,函数f(x)单调递减;当x∈(3,5]时,f′(x)>0,函数f(x)单调递增.
所以函数f(x)的极小值为f(3)=-24,极大值为f(-1)=8;
而f(-2)=1,f(5)=8,函数图象大致如图所示.故要使方程g(x)=f(x)-m在x∈[-2,5]上有3个零点,只需函数f(x)在[-2,5]内的函数图象与直线y=m有3个交点.故即m∈[1,8).
[答案] D
8. 抛物线的焦点为,已知点为抛物线上的两个动点,且满足.过弦的中点作抛物线准线的垂线,垂足为,则的最大值为
A. B. C. D.
答案:A
解析:试题分析:设,则
二、 填空题:本大题共7小题,每小题5分,共35分.
9.
答案:4
解析:
10.已知,复数的实部为,虚部为1,则复数对应的点到原点距离的取值范围是
答案:
解析:∵,∴
11. 曲线C:在点(1,0)处的切线方程是 .
答案:
解析:设f(x)=,则f′(x)=.所以f′(1)=1.所以所求切线方程为y=x-1.
12. 棱长均为3的三棱锥,若空间一点满足,则的最小值为 .
答案:
解析:∵,
∴四点共面,的最小值即为点到底面的高.
13. 我国第一艘航母“辽宁舰”在某次舰载机起降飞行训练中,有5架“歼-15”飞机准备着舰,如果甲、乙两机必须相邻着舰,而丙、丁两机不能相邻着舰,那么不同的着舰方法数是 .
答案:24
解析:分三步:把甲、乙捆绑为一个元素A,有A种方法;A与戊机形成三个“空”,把丙、丁两机插入空中有A种方法;考虑A与戊机的排法有A种方法.可知共有AAA=24种不同的着舰方法.
14. 椭圆的左、右顶点分别为,点在椭圆上,记直线的斜率为,直线的斜率为,则 ·= .
答案:-
解析:椭圆的左、右顶点分别为(-2,0),(2,0),设P(x0,y0),
则kPA1kPA2=·=,而+=1,
即y=(4-x),所以kPA1kPA2=-
15.函数有两个不同的极值点,且,则实数的范围是
答案:
解析:定义域为
,令,则在内有两个不同的实数根
,结合图象知
三、解答题:本大题共6个小题,共75分,解答题写出文字说明、证明过程或演算步骤.
16.(本小题满分12分)
设:实数满足, 实数满足.
(1)若且为真,求实数的取值范围;
(2)若其中且是的充分不必要条件,求实数的取值范围.
解:(1). 由得
当时,,即为真时实数的取值范围是.……………2分
由, 得, 得
即为真时实数的取值范围是,……………4分
若为真,则真且真,
所以实数的取值范围是. ……………6分
(2) 由得
是的充分不必要条件,即,且, ……………8分
设A=,B=,则,
又A==, B=={x|x≥4或x≤2},……………10分
则,且
所以实数的取值范围是……………12分
17. (本小题满分12分)
如图,在三棱柱中,侧棱垂直底面,,.
(1)求证:;
(2)求二面角的大小.
解::方法一:
(1)∵
∴,又
∴ ∴
∴
(2)取的中点为,在平面内过作于点,连接
则,∴,而
∴
∴是二面角的平面角,又
∴
∴二面角为60°.
18. (本小题满分12分)
时下,网校教学越来越受到广大学生的喜爱,它已经成为学生们课外学习的一种趋势,假设某网校的套题每日的销售量(单位:千套)与销售价格(单位:元/套)满足的关系式,其中,为常数.已知销售价格为4元/套时,每日可售出套题21千套.
(1)求的值;
(2)假设网校的员工工资、办公等所有开销折合为每套题2元(只考虑销售出的套数),试确定销售价格的值,使网校每日销售套题所获得的利润最大.(保留1位小数).
解:(1)因为时,,
代入关系式,得,
解得.……………………4分
(2)由(1)可知,套题每日的销售量,……………5分
所以每日销售套题所获得的利润
……………………8分
从而.
令,得,且在上,,函数单调递增;在上,,函数单调递减, ……………………10分
所以是函数在内的极大值点,也是最大值点,
所以当时,函数取得最大值.
故当销售价格为3.3元/套时,网校每日销售套题所获得的利润最大. …………………12分
19. (本小题满分13分)
设数列的前项和为(即),且方程有一根为-1,=1,2,3…….
(1)求;
(2)猜想数列的通项公式,并用数学归纳法给出严格的证明.
解:(1)当n=1时,x2-a1x-a1=0有一根为S1-1=a1-1,
于是(a1-1)2-a1(a1-1)-a1=0,
解得a1=.……………3分
当n=2时,x2-a2x-a2=0有一根为S2-1=a2-,于是2-a2-a2=0,解得a2=.……………5分
(2)由题设(Sn-1)2-an(Sn-1)-an=0,
即S-2Sn+1-anSn=0.
当n≥2时,an=Sn-Sn-1,
代入上式得Sn-1Sn-2Sn+1=0.①
由(1)得S1=a1=,
S2=a1+a2=+=.
由①可得S3=.由此猜想Sn=,n=1,2,3…. ……………7分
下面用数学归纳法证明这个结论.
(ⅰ)n=1时已知结论成立.……………8分
(ⅱ)假设n=k(k≥1,k∈N*)时结论成立,
即Sk=,
当n=k+1时,由①得Sk+1=,……………10分
即Sk+1=,故n=k+1时结论也成立.……………12分
综上,由(ⅰ)(ⅱ)可知Sn=对所有正整数n都成立.……………13分
20. (本小题满分13分)
已知椭圆:离心率为,且椭圆的长轴比焦距长.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点(,)的动直线交椭圆于、两点,试问:在坐标平面上是否存在一个定点,使得无论如何转动,以为直径的圆恒过定点?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)设椭圆的焦距为,则由题设可知,解此方程组得
,. 所以椭圆C的方程是. ……………………5分
(2)解法一:假设存在点T(u, v). 若直线l的斜率存在,设其方程为,
将它代入椭圆方程,并整理,得.
设点A、B的坐标分别为,则
因为及
所以
…………………9分
当且仅当恒成立时,以AB为直径的圆恒过定点T,
所以解得
此时以AB为直径的圆恒过定点T(0,1). …………………11分
当直线l的斜率不存在,l与y轴重合,以AB为直径的圆为也过点T(0,1).
综上可知,在坐标平面上存在一个定点T(0,1),满足条件. …………………13分
解法二:若直线l与y轴重合,则以AB为直径的圆是
若直线l垂直于y轴,则以AB为直径的圆是 ……………7分
由解得.
由此可知所求点T如果存在,只能是(0,1). ………………8分
事实上点T(0,1)就是所求的点. 证明如下:
当直线l的斜率不存在,即直线l与y轴重合时,以AB为直径的圆为,
过点T(0,1);
当直线l的斜率存在,设直线方程为,代入椭圆方程,并整理,得
设点A、B的坐标为,则 …………………10分
因为,
所以,即以AB为直径的圆恒过定点T(0,1).
综上可知,在坐标平面上存在一个定点T(0,1)满足条件. …………………13分
21. (本小题满分13分)
已知
(1)若,时,求证:对于恒成立;
(2)若,且存在单调递减区间,求的取值范围;
(3)利用(1)的结论证明:若,则.
解:(1)设,
则………………….2分
(-1,0)
0
(0,+)
+
0
-
↗
最大值
↘
当时,有最大值0 恒成立。
即对于恒成立。………………………….4分
(2)时,
有单调递减区间,有解,即有解,
有解, ……………….6分
①时合题意
②时,,即,
的取值范围是 ………………………….8分
(3)证明:
当时,,由(1)知
等号在即时成立。
而, 所以成立。…………………….13分