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- 2021-05-13 发布
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2019年陕西省咸阳市高考数学二模试卷(理科)
一、选择题(本大题共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)若复数(i为虚数单位)在复平面上对应的点的坐标为( )
A.(1,1) B.(1,﹣1) C.(﹣1,1) D.(﹣1,﹣1)
2.(5分)若集合M={x|﹣2<x<3},N={x∈Z|log5(x+1)≤1},则M∩N=( )
A.{1,2} B.{1,2,3} C.{1,2,3,4} D.{0,1,2}
3.(5分)PM2.5是衡量空气质量的重要指标,我国采用世卫组织的最宽值限定值,即PM2.5日均值在35μg/m3以下空气质量为一级,在35μg/m3~75μg/m3空气质量为二级,超过75μg/m3为超标.如图是某地12月1日至10日的PM2.5(单位:μg/m3)的日均值,则下列说法不正确的是( )
A.这10天中有3天空气质量为一级
B.从6日到9日PM2.5日均值逐渐降低
C.这10天中PM2.5日均值的中位数是55
D.这10天中PM2.5日均值最高的是12月6日
4.(5分)《周髀算经》中一个问题:从冬至之日起,小寒、大寒、立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种这十二个节气的日影子长依次成等差数列,若冬至、立春、春分的日影子长的和是37.5尺,芒种的日影子长为4.5尺,则冬至的日影子长为( )
A.15.5尺 B.12.5尺 C.10.5尺 D.9.5尺
5.(5分)设a,b为两条不同的直线,α,β为两个不同的平面,则下列命题正确的是( )
A.若a∥α,b∥α,则a∥b B.若a⊊α,b⊊β,α∥β,则a∥b
C.若a∥α,a∥β,则α∥β D.若a⊥α,b⊥β,a⊥b,则α⊥β
6.(5分)函数y=x﹣πsinx的大致图象是( )
A. B.
C. D.
7.(5分)已知G是△ABC的重心,若,则x+y=( )
A.﹣1 B.1 C. D.
8.(5分)双曲线的渐近线与抛物线交于点A,B,且AB过抛物线C2的焦点,则双曲线C1的离心率为( )
A. B. C. D.2
9.(5分)已知二项式展开式中含x6项的系数为60,则实数a的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.6
10.(5分)已知a,b,c分别是方程的实数解,则( )
A.b<c<a B.a<b<c C.a<c<b D.c<b<a
11.(5分)△ABC中,,将△ABC沿BC上的高AD折成直二面角B﹣AD﹣C,则三棱锥B﹣ACD的外接球的表面积为( )
A.π B. C.3π D.2π
12.(5分)已知定义在R上的函数f(x)的导函数为f'(x),任意x∈(0,π),有f'(x)sinx>f(x)cosx,且f(x)+f(﹣x)=0,设,则( )
A.a<b<c B.b<c<a C.a<c<b D.c<b<a
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在题中横线上)
13.(5分)椭圆的焦距为2,则a= .
14.(5分)已知a,b∈R+,且a+b=1,则的最小值为 .
15.(5分)一个三位数的百位、十位、个位上的数字依次是a,b,c,当且仅当a<b且b>c时称为“凸函数”.现从1,2,3,4中任取三个组成一个三位数,则它为“凸数”的概率为 .
16.(5分)已知等比数列{an}的各项都为正数,满足a1=2,a7=4a5,设bn=log2a1+log2a2+…+log2an,则数列的前2019项和S2019 .
三、解答题(本大题共5小题,共70分,解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)(一)必考题:共60分.
17.(12分)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知向量,共线.
(1)求∠A的大小;
(2)若△ABC的面积为,求b+c的最小值.
18.(12分)交强险是车主必须为机动车购买的险种,若普通7座以下私家车投保交强险第一年的费用(基本保费)是950元,在下一年续保时,实行费率浮动制,其保费与上一年车辆发生道路交通事故情况相联系,具体浮动情况如表:
类型
浮动因素
浮动比率
A1
上一年度未发生有责任的道路交通事故
下浮10%
A2
上两年度未发生有责任的道路交通事故
下浮20%
A3
上三年度未发生有责任的道路交通事故
下浮30%
A4
上一年度发生一次有责任不涉及死亡的道路交通事故
0%
A5
上一年度发生两次及以上有责任不涉及死亡的道路交通事故
上浮10%
A6
上三年度发生有责任涉及死亡的道路交通事故
上浮30%
据统计,某地使用某一品牌7座以下的车大约有5000辆,随机抽取了100辆车龄满三年的该品牌同型号私家车的下一年续保情况,统计得到如下表格:
类型
A1
A2
A3
A4
A5
A6
数量
40
10
10
20
15
5
以这100辆该品牌汽车的投保类型的频率视为概率.
(1)试估计该地使用该品牌汽车的一续保人本年度的保费不超过950元的该概率;
(2)记ξ为某家庭的一辆该品牌车在第四年续保时的费用,求ξ的分布列和数学期望.
19.(12分)如图,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AC=BC,∠ACB=90°,D是CC1的中点
(1)求证:平面A1DB⊥平面ABB1A1;
(2)若异面直线A1B1和BC1所成的角为60°,求平面A1DB与平面ABC夹角的余弦值.
20.(12分)设定点F(0,1),动点E满足:以EF为直径的圆与x轴相切.
(1)求动点E的轨迹C的方程;
(2)设A,B是曲线C上两点,若曲线C在A,B处的切线互相垂直,求证:A,F,B三点共线.
21.(12分)已知函数f(x)=ax2﹣1﹣2lnx(a∈R).
(1)当a≥1时,求证:f(x)≥0;
(2)讨论函数f(x)零点的个数.
(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](本小题10分)
22.(10分)以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为.
(1)求曲线C的直角坐标方程;
(2)设过点P(1,0)且倾斜角为45°的直线l和曲线C交于两点A,B,求的值.
[选修4-:5:不等式选讲](本小题10分)
23.已知函数f(x)=|x﹣2|﹣m(x∈R),且f(x+2)≤0的解集为[﹣1,1].
(1)求实数m的值;
(2)设a,b,c∈R+,且a2+b2+c2=m,求a+2b+3c的最大值.
2019年陕西省咸阳市高考数学二模试卷(理科)
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,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)若复数(i为虚数单位)在复平面上对应的点的坐标为( )
A.(1,1) B.(1,﹣1) C.(﹣1,1) D.(﹣1,﹣1)
【考点】A5:复数的运算.菁优网版权所有
【专题】11:计算题;36:整体思想;4O:定义法;5N:数系的扩充和复数.
【分析】利用复数的运算法则和几何意义即可得出.
【解答】解:z===1﹣i,
故复数z=(i是虚数单位)在复平面内对应的点是(1,﹣1),
故选:B.
【点评】本题考查了复数的运算法则和几何意义,属于基础题.
2.(5分)若集合M={x|﹣2<x<3},N={x∈Z|log5(x+1)≤1},则M∩N=( )
A.{1,2} B.{1,2,3} C.{1,2,3,4} D.{0,1,2}
【考点】1E:交集及其运算.菁优网版权所有
【专题】38:对应思想;4O:定义法;5J:集合.
【分析】求出集合N的等价条件,结合集合交集的定义进行求解即可.
【解答】解:由log5(x+1)≤1得0<x+1≤5,得﹣1<x≤4,即N={0,1,2,3,4},
则M∩N={0,1,2},
故选:D.
【点评】本题主要考查集合的基本运算,求出集合的等价条件是解决本题的关键.
3.(5分)PM2.5是衡量空气质量的重要指标,我国采用世卫组织的最宽值限定值,即PM2.5日均值在35μg/m3以下空气质量为一级,在35μg/m3~75μg/m3空气质量为二级,超过75μg/m3为超标.如图是某地12月1日至10日的PM2.5(单位:μg/m3)的日均值,则下列说法不正确的是( )
A.这10天中有3天空气质量为一级
B.从6日到9日PM2.5日均值逐渐降低
C.这10天中PM2.5日均值的中位数是55
D.这10天中PM2.5日均值最高的是12月6日
【考点】B9:频率分布折线图、密度曲线.菁优网版权所有
【专题】11:计算题;5I:概率与统计.
【分析】由图可知,第1,3,4这三天的空气质量为一级,
【解答】解:在35μg/m3以下的有3天(第一天,第三天,第四天)故A正确
这10天中PM2.5日均值从小到大排序为:30,32,34,40,41,45,48,60,78,80.中位数为=43.所以C不正确.
故选:C.
【点评】本题考查了频率分布折线图,密度曲线,属基础题.
4.(5分)《周髀算经》中一个问题:从冬至之日起,小寒、大寒、立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种这十二个节气的日影子长依次成等差数列,若冬至、立春、春分的日影子长的和是37.5尺,芒种的日影子长为4.5尺,则冬至的日影子长为( )
A.15.5尺 B.12.5尺 C.10.5尺 D.9.5尺
【考点】84:等差数列的通项公式.菁优网版权所有
【专题】34:方程思想;4R:转化法;54:等差数列与等比数列.
【分析】设此等差数列{an}的公差为d,由已知可得a1+a4+a7=3a1+9d=37.5,a1+11d=4.5,联立解得:d,a1.
【解答】解:设此等差数列{an}的公差为d,
则a1+a4+a7=3a1+9d=37.5,a1+11d=4.5,
解得:d=﹣1,a1=15.5.
故选:A.
【点评】本题考查了等差数列的通项公式求和公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
5.(5分)设a,b为两条不同的直线,α,β为两个不同的平面,则下列命题正确的是( )
A.若a∥α,b∥α,则a∥b B.若a⊊α,b⊊β,α∥β,则a∥b
C.若a∥α,a∥β,则α∥β D.若a⊥α,b⊥β,a⊥b,则α⊥β
【考点】LP:空间中直线与平面之间的位置关系;LQ:平面与平面之间的位置关系.菁优网版权所有
【专题】11:计算题;35:转化思想;49:综合法;5F:空间位置关系与距离.
【分析】在A中,a与b相交、平行或异面;在B中,a与b相交或平行;在C中,若a∥α,a∥β,则α与β相交或平行,故C错误;在D中,由面面垂直的判定定理得α⊥β.
【解答】解:由a,b为两条不同的直线,α,β为两个不同的平面,得:
在A中,若a∥α,b∥α,则a与b相交、平行或异面,故A错误;
在B中,若a⊊α,b⊊α,α∥β,则a与b相交或平行,故B错误;
在C中,若a∥α,a∥β,则α与β相交或平行,故C错误;
在D中,若a⊥α,b⊥β,a⊥b,则由面面垂直的判定定理得α⊥β,故D正确.
故选:D.
【点评】本题考查命题真假的判断,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.
6.(5分)函数y=x﹣πsinx的大致图象是( )
A. B.
C. D.
【考点】3A:函数的图象与图象的变换.菁优网版权所有
【专题】38:对应思想;4O:定义法;51:函数的性质及应用.
【分析】判断函数的奇偶性,结合函数的对称性以及利用极限思想进行排除即可.
【解答】解:f(﹣x)=﹣x+πsinx=﹣(x﹣πsinx)=﹣f(x),
则函数f(x)是奇函数,图象关于原点对称,排除B,C,
当x→+∞,f(x)→+∞,排除A,
故选:D.
【点评】本题主要考查函数图象的识别和判断,利用函数奇偶性和对称性的关系,利用排除法是解决本题的关键.
7.(5分)已知G是△ABC的重心,若,则x+y=( )
A.﹣1 B.1 C. D.
【考点】9H:平面向量的基本定理.菁优网版权所有
【专题】11:计算题;41:向量法;5A:平面向量及应用.
【分析】本题可根据三角形的重心的定义和向量的线性运算进行解决.
【解答】解:由题意,画图如下:
由重心的定义,可知:
=,
∴==.
∴x+y=.
故选:C.
【点评】本题主要考查三角形重心的定义以及向量的线性运算,本题属基础题.
8.(5分)双曲线的渐近线与抛物线交于点A,B,且AB过抛物线C2的焦点,则双曲线C1的离心率为( )
A. B. C. D.2
【考点】K8:抛物线的性质;KC:双曲线的性质.菁优网版权所有
【专题】11:计算题;34:方程思想;4R:转化法;5D:圆锥曲线的定义、性质与方程.
【分析】根据题意可得点A(,p)在y=x上,即可求出b=2a,再根据c==a,即可求出离心率
【解答】解:双曲线的渐近线方程为y=±x,
抛物线交于点A,B,且AB过抛物线C2的焦点,
由抛物线C2的焦点为(,0),
当x=时,y=±p,
∵点A(,p)在y=x上,
∴p=•,
即b=2a,
∴c==a,
∴e==,
故选:B.
【点评】本题考抛物线和双曲线的方程和性质,考查双曲线的渐近线方程的运用,离心率的求法,属于基础题和易错题
9.(5分)已知二项式展开式中含x6项的系数为60,则实数a的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.6
【考点】DA:二项式定理.菁优网版权所有
【专题】35:转化思想;49:综合法;5P:二项式定理.
【分析】在二项展开式的通项公式中,令x的幂指数等于6,求出r的值,即可求得含x6项的系数,再根据含x6项的系数等于60,求得实数a的值.
【解答】解:∵二项式展开式中的通项公式为 Tr+1=•(﹣a)r•x12﹣3r,
令12﹣3r=6,求得r=2,可得含x6项的系数为•a2=60,则实数a=2,
故选:A.
【点评】本题主要考查二项式定理的应用,二项展开式的通项公式,二项式系数的性质,属于基础题.
10.(5分)已知a,b,c分别是方程的实数解,则( )
A.b<c<a B.a<b<c C.a<c<b D.c<b<a
【考点】53:函数的零点与方程根的关系.菁优网版权所有
【专题】11:计算题;51:函数的性质及应用.
【分析】由指数函数,对数函数的定义域,值域可列出不等式,再逐一解不等式即可得解.
【解答】解:由2a=﹣a>0,得a<0,
由log2b=﹣b<0,得0<b<1,
由log2c=>0,得c>1,
综上可知:a<b<c,
故选:B.
【点评】本题考查了指数不等式、对数不等式的解法,属中档题.
11.(5分)△ABC中,,将△ABC沿BC上的高AD折成直二面角B﹣AD﹣C,则三棱锥B﹣ACD的外接球的表面积为( )
A.π B. C.3π D.2π
【考点】LG:球的体积和表面积.菁优网版权所有
【专题】31:数形结合;46:分割补形法;5F:空间位置关系与距离.
【分析】由题意画出图形,可知DA,DB,DC两两互相垂直,然后把三棱锥B﹣ACD补形为正方体求解.
【解答】解:如图,
∵AB=AC=,∠BAC=90°,∴BC=2,
则BD=DC=AD=1,
由题意,AD⊥底面BDC,又二面角B﹣AD﹣C为直二面角,
∴BD⊥DC,把三棱锥B﹣ACD补形为正方体,
则正方体的对角线长为,则三棱锥B﹣ACD外接球的半径为,
则表面积为S=.
故选:C.
【点评】本题考查多面体外接球表面积的求法,训练了“分割补形法”,是中档题.
12.(5分)已知定义在R上的函数f(x)的导函数为f'(x),任意x∈(0,π),有f'(x)sinx>f(x)cosx,且f(x)+f(﹣x)=0,设,则( )
A.a<b<c B.b<c<a C.a<c<b D.c<b<a
【考点】6B:利用导数研究函数的单调性.菁优网版权所有
【专题】33:函数思想;4M:构造法;51:函数的性质及应用;52:导数的概念及应用.
【分析】根据题意,令g(x)=,x∈(0,π),对其求导分析可得g′(x)>0,函数g(x)单调递增,再判断a、b、c的大小.
【解答】解:根据题意,令g(x)=,x∈(0,π),则其导数g′(x)=,
又x∈(0,π),且恒有f'(x)sinx>f(x)cosx,
所以g′(x)>0,
所以函数g(x)在(0,π)上单调递增,
又f(x)+f(﹣x)=0,所以f(x)为奇函数;
且<<,
所以g()<g()<g(),即<<,
2f()<f()<f(),
所以2f()<f()<﹣f(﹣),
即a<b<c.
故选:A.
【点评】本题考查函数的单调性与函数导数的关系,注意构造函数g(x)=,并借助导数分析其单调性
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在题中横线上)
13.(5分)椭圆的焦距为2,则a= 2 .
【考点】K4:椭圆的性质.菁优网版权所有
【专题】34:方程思想;4A:数学模型法;5D:圆锥曲线的定义、性质与方程.
【分析】由椭圆方程求得长半轴与短半轴长,结合焦距及隐含条件即可求得a值.
【解答】解:椭圆的长半轴长为,短半轴长为1,
又焦距为2,即c=1,
则有a=12+12=2.
故答案为:2.
【点评】本题考查椭圆的标准方程,考查椭圆的简单性质,是基础题.
14.(5分)已知a,b∈R+,且a+b=1,则的最小值为 9 .
【考点】7F:基本不等式及其应用.菁优网版权所有
【专题】11:计算题;59:不等式的解法及应用.
【分析】+=(+)(a+b),展开后使用基本不等式可求最小值.
【解答】解:∵a+b=1,
∴+=(+)(a+b)=5+≥5=9,
当且仅当时取等号,
由解得a=,b=,
∴+的最小值为9,
故答案为:9.
【点评】该题考查利用基本不等式求函数的最值,注意使用基本不等式求最值的条件:一正、二定、三相等.
15.(5分)一个三位数的百位、十位、个位上的数字依次是a,b,c,当且仅当a<b且b>c时称为“凸函数”.现从1,2,3,4中任取三个组成一个三位数,则它为“凸数”的概率为 .
【考点】CB:古典概型及其概率计算公式.菁优网版权所有
【专题】11:计算题;34:方程思想;4O:定义法;5I:概率与统计.
【分析】先求出基本事件总数n==24,它为“凸数”包含的基本事件有8个,由此能求出它为“凸数”的概率.
【解答】解:现从1,2,3,4中任取三个组成一个三位数,
基本事件总数n==24,
它为“凸数”包含的基本事件有8个,分别为:
(1,3,2),(2,3,1),(1,4,2),(2,4,1),(1,4,3),(3,4,1),(2,4,3),(3,4,2),
则它为“凸数”的概率为p==.
故答案为:.
【点评】本题考查概率的求法,考查古典概型、列举法等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.
16.(5分)已知等比数列{an}的各项都为正数,满足a1=2,a7=4a5,设bn=log2a1+log2a2+…+log2an,则数列的前2019项和S2019 .
【考点】88:等比数列的通项公式;8E:数列的求和.菁优网版权所有
【专题】34:方程思想;4R:转化法;54:等差数列与等比数列.
【分析】设等比数列{an}的公比为q>0,根据a1=2,a7=4a5,可得q2=4,解得q
.利用通项公式、对数运算性质可得bn,再利用求和公式、裂项求和方法即可得出.
【解答】解:设等比数列{an}的公比为q>0,∵a1=2,a7=4a5,
∴q2=4,解得q=2.
∴an=2n,log2an=n.
∴bn=log2a1+log2a2+…+log2an=1+2+……+(n﹣1)+n=.
∴=2.
则数列的前2019项和S2019=2(1﹣+……+)=2=.
故答案为:.
【点评】本题考查了等差数列与等比数列的通项公式求和公式、裂项求和方法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
三、解答题(本大题共5小题,共70分,解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)(一)必考题:共60分.
17.(12分)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知向量,共线.
(1)求∠A的大小;
(2)若△ABC的面积为,求b+c的最小值.
【考点】9K:平面向量共线(平行)的坐标表示;HT:三角形中的几何计算.菁优网版权所有
【专题】15:综合题;38:对应思想;4R:转化法;58:解三角形.
【分析】(1)根据向量的共线可得2cosBcosC+1﹣2sinBsinC=0,根据两角和余弦公式和诱导公式即可求出∠A的大小,
(2)根据三角形的面积求出bc=4,再根据基本不等式即可求出.
【解答】解:(1)∵向量,共线,
∴2cosBcosC+1﹣2sinBsinC=0,
∴cos(B+C)=﹣,
∴cosA=,
∵0<A<π,
∴A=.
(2)∵△ABC的面积为,
∴bcsinA=,
∴bc=4,
∴b+c≥2=4,当且仅当b=c=2时取等号,
故b+c的最小值为4.
【点评】本题考查了向量的共线,三角形函数的化简,三角形的面积,基本不等式,考查了运算求解能力,属于中档题.
18.(12分)交强险是车主必须为机动车购买的险种,若普通7座以下私家车投保交强险第一年的费用(基本保费)是950元,在下一年续保时,实行费率浮动制,其保费与上一年车辆发生道路交通事故情况相联系,具体浮动情况如表:
类型
浮动因素
浮动比率
A1
上一年度未发生有责任的道路交通事故
下浮10%
A2
上两年度未发生有责任的道路交通事故
下浮20%
A3
上三年度未发生有责任的道路交通事故
下浮30%
A4
上一年度发生一次有责任不涉及死亡的道路交通事故
0%
A5
上一年度发生两次及以上有责任不涉及死亡的道路交通事故
上浮10%
A6
上三年度发生有责任涉及死亡的道路交通事故
上浮30%
据统计,某地使用某一品牌7座以下的车大约有5000辆,随机抽取了100辆车龄满三年的该品牌同型号私家车的下一年续保情况,统计得到如下表格:
类型
A1
A2
A3
A4
A5
A6
数量
40
10
10
20
15
5
以这100辆该品牌汽车的投保类型的频率视为概率.
(1)试估计该地使用该品牌汽车的一续保人本年度的保费不超过950元的该概率;
(2)记ξ为某家庭的一辆该品牌车在第四年续保时的费用,求ξ的分布列和数学期望.
【考点】CG:离散型随机变量及其分布列;CH:离散型随机变量的期望与方差.菁优网版权所有
【专题】11:计算题;35:转化思想;49:综合法;5I:概率与统计.
【分析】
(1)由题意能估计该地使用该品牌汽车的一续保人本年度的保费不超过950元的该概率.
(2)ξ为某家庭的一辆该品牌车在第四年续保时的费用,则ξ的可能取值为950×(1﹣30%)=665,950(1﹣20%)=760,950×(1﹣10%)=855,950,950(1+10%)=1045,950(1+30%)=1235,分别求出相应的概率,由此能求出ξ的分布列和E(ξ).
【解答】解:(1)由题意估计该地使用该品牌汽车的一续保人本年度的保费不超过950元的该概率:
p==0.8.
(2)ξ为某家庭的一辆该品牌车在第四年续保时的费用,
则ξ的可能取值为950×(1﹣30%)=665,950(1﹣20%)=760,950×(1﹣10%)=855,950,950(1+10%)=1045,950(1+30%)=1235,
P(ξ=665)==0.1,
P(ξ=760)==0.1,
P(ξ=855)==0.4,
P(ξ=950)==0.2,
P(ξ=1045)==0.15,
P(ξ=1235)==0.05,
∴ξ的分布列为:
ξ
665
760
855
950
1045
1235
P
0.1
0.1
0.4
0.2
0.15
0.05
E(ξ)=665×0.1+760×0.1+855×0.4+950×0.2+1045×0.15+1235×0.05=893.
【点评】本题考查概率、离散型随机变量的分布列、数学期望的求法,考查古典概型等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.
19.(12分)如图,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AC=BC,∠ACB=90°,D是CC1的中点
(1)求证:平面A1DB⊥平面ABB1A1;
(2)若异面直线A1B1和BC1所成的角为60°,求平面A1DB与平面ABC夹角的余弦值.
【考点】LY:平面与平面垂直;MJ:二面角的平面角及求法.菁优网版权所有
【专题】14:证明题;31:数形结合;41:向量法;5F:空间位置关系与距离;5G:空间角.
【分析】(1)推导出C1D⊥A1B1,C1D⊥AA1,从而C1D⊥平面ABB1A1,由此能证明平面C1DB⊥平面ABB1A1.
(2)由异面直线A1B1和BC1所成的角为60°,推导出AC=BC=CC1,以C为原点,CA,CB,CC1所在直线分别为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出平面C1DB与平面ABC夹角的余弦值.
【解答】证明:(1)在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AC=BC,∠ACB=90°,D是CC1的中点,
∴C1D⊥A1B1,C1D⊥AA1,
∵A1B1∩AA1=A1,∴C1D⊥平面ABB1A1,
∴C1D⊂平面C1DB,∴平面C1DB⊥平面ABB1A1.
解:(2)∵异面直线A1B1和BC1所成的角为60°,BC1=AC1,
∴AC=BC=CC1,
以C为原点,CA,CB,CC1所在直线分别为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,
设AC=BC=CC1=1,则A1(1,0,1),B1(0,1,1),
D(,1),B(0,1,0),C1(0,0,1),A(1,0,0),
=(0,﹣1,1),=(,1),=(﹣1,1,0),=(0,0,1),
设平面C1DB的法向量=(x,y,z),
则,取y=1,得=(﹣1,1,1),
平面ABC的法向量=(0,0,1),
设平面C1DB与平面ABC夹角为θ,
则cosθ==,
∴平面C1DB与平面ABC夹角的余弦值为.
【点评】本题考查面面垂直的证明,考查线面角的余弦值的求法,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查运算求解能力,考查数形结合思想,是中档题.
20.(12分)设定点F(0,1),动点E满足:以EF为直径的圆与x轴相切.
(1)求动点E的轨迹C的方程;
(2)设A,B是曲线C上两点,若曲线C在A,B处的切线互相垂直,求证:A,F,B三点共线.
【考点】J3:轨迹方程.菁优网版权所有
【专题】14:证明题;35:转化思想;5B:直线与圆.
【分析】(1)设出E点坐标,根据圆心到x轴的距离等于圆的半径,列式,化简可得.
(2)设出A,B两点坐标,证明kAB=kAF即可说明A,B,F三点共线.
【解答】解:(1)设E点坐标为(x,y),则EF中点为圆心,设为P.
则P点坐标为:(,).
∴P到x轴的距离等于,即||=,化简得:x2=4y.
∴E点轨迹C的方程为:x2=4y.
(2)由(1)知,曲线C为以F为焦点的抛物线,其方程可化为y=,设A,B两点的坐标分别为(),(),
∵曲线方程为y=,∴y′=,∴曲线在A,B处切线斜率分别为k1=,,
∴k1k2=﹣1,∴=﹣1,∴,
∴AB两点连线的斜率为:kAB==﹣,
AF两点连线的斜率为:kAF==﹣=kAB,
∴A,B,F三点共线.
【点评】本题考查了直线与圆的位置关系、曲线方程的求法、三点共线的证明等知识,属于中档题.
21.(12分)已知函数f(x)=ax2﹣1﹣2lnx(a∈R).
(1)当a≥1时,求证:f(x)≥0;
(2)讨论函数f(x)零点的个数.
【考点】52:函数零点的判定定理;6E:利用导数研究函数的最值.菁优网版权所有
【专题】32:分类讨论;34:方程思想;53:导数的综合应用;59:不等式的解法及应用.
【分析】(1)a≥1时,f(x)=ax2﹣1﹣2lnx(x>0),f(1)=a﹣1.f′(x)=2ax﹣=,利用导数研究其单调性即可得出.
(2)f′(x)=2ax﹣,(x>0).对a分类讨论,利用导数研究其单调性极值即可得出.
【解答】(1)证明:a≥1时,f(x)=ax2﹣1﹣2lnx(x>0),f(1)=a﹣1.
f′(x)=2ax﹣=,
得:x=时,函数f(x)取得极小值即最小值,
∴f(x)≥f()=﹣2ln=lna≥0,
∴f(x)≥0.
(2)解:f′(x)=2ax﹣,(x>0).
①a≤0时,f′(x)<0,函数f(x)在(0,+∞)上单调递增,至多有一个零点,不符合题意.
②a>0时,f′(x)=2ax﹣=,
可得x=时,函数f(x)取得极小值即最小值.
x→0+时,f(x)→+∞;x→+∞时,f(x)→+∞.
∵函数f(x)有两个零点,
∴f(x)min═lna<0,解得0<a<1.
∴0<a<1时,函数f(x)有两个零点.
a=1时,函数f(x)有一个零点.
a>1时,函数f(x)无零点.
【点评】本题考查了利用导数研究函数的单调性极值与最值、方程与不等式的解法、分类讨论方法,考查了推理能力与计算能力,属于难题.
(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](本小题10分)
22.(10分)以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为.
(1)求曲线C的直角坐标方程;
(2)设过点P(1,0)且倾斜角为45°的直线l和曲线C交于两点A,B,求的值.
【考点】Q4:简单曲线的极坐标方程.菁优网版权所有
【专题】35:转化思想;5S:坐标系和参数方程.
【分析】(1)直接利用转换关系,把参数方程直角坐标方程和极坐标方程之间进行转换.
(2)利用一元二次方程根和系数的关系求出结果.
【解答】解:(1)曲线C的极坐标方程为.
转换为直角坐标方程为:;
(2)点P(1,0)且倾斜角为45°的直线l,
转换为参数方程为:(t为参数),
把直线的参数方程代入,
得到:,(t1和t2为A、B对应的参数)
所以:,,
所以:==.
【点评】本题考查的知识要点:参数方程直角坐标方程和极坐标方程之间的转换,一元二次方程根和系数关系的应用,主要考查学生的运算能力和转化能力,属于基础题型.
[选修4-:5:不等式选讲](本小题10分)
23.已知函数f(x)=|x﹣2|﹣m(x∈R),且f(x+2)≤0的解集为[﹣1,1].
(1)求实数m的值;
(2)设a,b,c∈R+,且a2+b2+c2=m,求a+2b+3c的最大值.
【考点】7F:基本不等式及其应用;R5:绝对值不等式的解法.菁优网版权所有
【专题】38:对应思想;4R:转化法;59:不等式的解法及应用.
【分析】(1)由f(x+2)≤0,可得|x|≤m,解得﹣m≤x≤m.再根据f(x+2)≤0的解集为[﹣1,1],可得m的值.
(2)由条件可得a+2b+3c=(a+2b+3c)•(a2+b2+c2),再利用柯西不等式求得a+2b+3c的最大值.
【解答】解:(1)由题意可得f(x+2)=|x|﹣m,故由f(x+2)≤0,可得|x|≤m,解得﹣m≤x≤m.
再根据f(x+2)≤0的解集为[﹣1,1],可得m=1.
(2)若a,b,c∈R+,且且a2+b2+c2=1,
∴由柯西不等式可得:
a+2b+3c≤•=,
故a+2b+3c的最大值为:.
【点评】本题主要考查绝对值不等式的解法,柯西不等式的应用,是一道常规题.
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日期:2019/4/17 8:52:16;用户:qgjyuser10390;邮箱:qgjyuser10390.21957750;学号:21985397