雷小華
本卷滿分150分,考試用時(shí)120分鐘
第Ⅰ卷(選擇題 共60分)
一、單項(xiàng)選擇題(本大題共8小題,每小題5分,共40分. 在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的.)
1. 若集合A={x∈N* | x(x-a)<0}={1,2},則實(shí)數(shù)a的取值范圍是( )
A.(2,3)? B.[2,3)? C.(2,3]? D.[2,3]
2. 已知復(fù)數(shù)z1=+i,z2=-i(i為虛數(shù)單位),則下列說法不正確的是( )
A.z1+z2=???? B.z1-z2=
C.z1·z2=2????? D.=
3. 設(shè)f(x)=,函數(shù),則下列函數(shù)中為奇函數(shù)的是( )
A. f(x-1)-1? B. f(x-1)+1? C. f(x+1)-1? D. f(x+1)+1
4. 某家用電器的電路(含abcd四根外表一樣的線,僅兩根線功能一致)出現(xiàn)斷路,如圖. 現(xiàn)需連接恢復(fù)其原有功能.若戶主選擇隨機(jī)接通,則恢復(fù)原有功能的概率為( )
A. ????B.
C. ?????D.
5. 若?茲∈(2k?仔+,2k?仔+),k∈Z,則 =( )
A. -cos?茲?? B. cos?茲?? C. -cos2?茲?? D. cos2?茲
6. 設(shè)等差數(shù)列{an}滿足S7-a4=24,則“a1=1”是“anan+1=2Sn”的( )
A. 充分條件但不是必要條件 B. 必要條件但不是充分條件
C. 充要條件???????????? D. 既不是充分條件也不是必要條
7. 已知函數(shù)f(x)=ex. 若f(lg(s-t)),f(0),f(lg(s+t))成等比數(shù)列,則動(dòng)點(diǎn)(s,t)的軌跡方程為( )
A. t2-s2=1(t≥1)????? B. s2-t2=1(s≥1)
C. t2-s2=1(t≤-1)????? D. s2-t2=1(s≤-1)
8. 在正方體ABCD-A1B1C1D1中,E、F分別為A1D1、AA1中點(diǎn),記過B、E、F三點(diǎn)的平面為?琢,M為面CDD1C1內(nèi)的點(diǎn),異面直線BM與B1C1所成角為45°,則( )
A. 平面?琢與正方體的交線為矩形
B. 直線BM與平面?琢所成最大角為45°
C. BM與EF所成角的范圍為[0°,60°]
D. 平面?琢截正方體的體積比為1∶3
二、多項(xiàng)選擇題(本題共4小題,每小題5分,共20分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求.全部選對(duì)的得5分,部分選對(duì)的得2分,有選錯(cuò)的得0分.)
9. 已知多項(xiàng)式(ax-1)2+(x+1)4=x4+bx3+cx2+dx+e,則( )
A. b=2? B. b=4? C.(c-d)min=1? D.(c-d)max=1
10. 某地區(qū)繪出了一段時(shí)間內(nèi)新冠疫苗接種率與新發(fā)新冠病例人數(shù)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)圖,如圖. 則下列說法中,正確的是( )
A. 人群接種率會(huì)影響新發(fā)病例人數(shù)
B. 新發(fā)病例人數(shù)與人群接種率成正比
C. 疫苗對(duì)人群保護(hù)作用的時(shí)間有限
D. 接種過一針的人群可考慮再接種加強(qiáng)針
11. 將函數(shù)y=f(x)的圖象向右平移個(gè)單位長度,再把所得曲線上所有點(diǎn)的橫坐標(biāo)縮短到原來的一半,縱坐標(biāo)保持不變,得到函數(shù)g(x)=cos(2x+)的圖像. 則下列區(qū)間為函數(shù)y= f(x)的單調(diào)區(qū)間的是( )
A.(0,) B.(,?仔) C.(?仔,) D.(,2?仔)
12. 若方程lgx=kx,x∈(0,+)有且僅有兩個(gè)不等實(shí)根x1、x2(x1A. x1=? B. x2=e? C. elgx1+x1lge=0? D. k=lg
第Ⅱ卷(非選擇題,共90分)
三、填空題(本大題共4小題,每小題5分,共20分.)
13. ?駐ABC中AB=1,AC=3,cosA=,若=-,則 · =???????? .
14. 已知O為坐標(biāo)原點(diǎn),直線l1 ∶ kx-y+4k=0與直線l2 ∶ x+ky+2k=0相交于點(diǎn)P,則PO的取值范圍是???????? .
15. 已知曲線C ∶ +=1. 若C為雙曲線,則?茲=???????? .(僅填滿足條件的一個(gè)?茲的值);若C為橢圓,其焦點(diǎn)為F1、F2,點(diǎn)P在橢圓上,則三角形PF1F2的周長為???????? .
16. 將棱長都相等的三棱錐P-ABC沿PA、PB、PC三條側(cè)棱剪開并展平,若所得平面圖形的面積為,則原三棱錐的外接球的體積為???????? .
四、解答題(本大題共6小題,共70分.解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟.)
17.(本小題滿分10分)
設(shè)數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,數(shù)列{}的前n項(xiàng)和為Tn.
在①等差數(shù)列{an}公差不為零,a1=1,a2是a1與a5的等比中項(xiàng);②等差數(shù)列{an}單調(diào)遞增,a1=1,(a2+2)(a4+2)=a3a5;③Sn=an+(n-1)2這三個(gè)條件中任選一個(gè)作答.
(Ⅰ)求an;
(Ⅱ)是否存在正整數(shù)k,使得TkT2k+1T4k+3=?若存在,求出Sk的值;若不存在,請(qǐng)說明理由.
18.(本小題滿分12分)
三角形ABC中,D是BC邊上的點(diǎn),AB=4,BD=6,∠BAD=2∠ADB=2?茲.
(Ⅰ)求AD的長及三角形ABD的面積S;
(Ⅱ)若sinC=,求cos∠CAD的值.
19.(本小題滿分12分)
一盒中有7個(gè)乒乓球,其中5個(gè)新的標(biāo)有1、2、3、4、5的記號(hào),2個(gè)舊的標(biāo)有6、7的記號(hào).
(Ⅰ)某運(yùn)動(dòng)員從盒中任取3球來用,用完后裝回盒中,記此時(shí)盒中新球的個(gè)數(shù)為隨機(jī)變量X,求X的分布列與數(shù)學(xué)期望;
(Ⅱ)現(xiàn)甲乙兩名運(yùn)動(dòng)員先后不放回的各取2球,在剩下球標(biāo)號(hào)和為奇數(shù)的條件下,求兩人所拿新球個(gè)數(shù)甲不少于乙的概率.
20.(本小題滿分12分)
如圖,多面體是以三角形ABC為底面的三棱柱被不平行于底面的平面DEF所截得到的,M為AC中點(diǎn),BM∥平面DEF,BD⊥FM,DF=2BE=2.
(Ⅰ)求證:FM⊥平面BDM;
(Ⅱ)若FD=FB,直線DF與平面BDM所成角為60°,三棱錐B-DMF的體積為,試求二面角F-DB-M的余弦值.
21.(本小題滿分12分)
已知函數(shù)f(x)=alnx-x2+1(a∈R).
(Ⅰ)若a=2,求證:f(x)≤0;
(Ⅱ)f(x)有兩個(gè)零點(diǎn)x1、x2,且x122.(本小題滿分12分)
如圖,等腰直角?駐PQF中,PF=QF=2. 設(shè)以直線PQ為準(zhǔn)線,F(xiàn)為焦點(diǎn)的拋物線方程為C ∶ y2=2px(p為常數(shù)).
(Ⅰ)求p的值;
(Ⅱ)若A(x1,y1)、B(x2,y2)(y2<0)為直線x=ky+1與C的交點(diǎn),是否線段PQ上存在動(dòng)點(diǎn)D(-1,m)、E(-1,-m)有AD∥BE成立?若存在,求四邊形ADEB面積的最小值;若不存在,請(qǐng)說明理由.
參考答案
一、單項(xiàng)選擇題
1.【答案】選C. 2
二、多項(xiàng)選擇題
9.【答案】選BC. 因?yàn)椋╝x-1)2+(x+1)4=x4+C14x3+(a2+C24)x2+(C34-2a)x+2,故b=4,c=a2+C24,d=C14-2a. c-d=a2+2a+2=(a+1)2+1≥1,∴(c-d)min=1. 故選答案BC.
10.【答案】選ACD.
11.【答案】選AC. 由函數(shù)g(x)的圖像上所有點(diǎn)的橫坐標(biāo)伸長到原來的一倍,縱坐標(biāo)保持不變,得到函數(shù)y=cos(x+)的圖像,再向左平移個(gè)單位長度,得到函數(shù)f(x)=cos(x+). 對(duì)于A,因?yàn)椤躼+≤,在此范圍內(nèi)余弦函數(shù)單調(diào)遞減,故選項(xiàng)A正確;對(duì)于B,≤x+≤,在此范圍內(nèi)余弦函數(shù)先減后增,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;對(duì)于C,因?yàn)椤躼+≤,在此范圍內(nèi)余弦函數(shù)單調(diào)遞增,故選項(xiàng)C正確;對(duì)于D,因?yàn)椤躼+≤,在相應(yīng)范圍內(nèi)余弦函數(shù)先增后減,選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 故選答案AC.
12.【答案】選BCD. 設(shè)f(x)=lgx,g(x)=kx,x∈(0,+∞)由圖象可知,當(dāng)g(x)與f(x)相交于點(diǎn)B、相切于點(diǎn)A時(shí),僅有兩個(gè)不等實(shí)根. 設(shè)B(x1,-lgx1),A(x2,-lgx2),由x>1,f(x)=lgx,且f ′(x)=. 故k=f ′| ==kOA==kOB=. 分別可得:x2=e,elgx1+x1lge=0,k=lg. 故選答案BCD.
三、填空題
13. -. 14.[0,2).? 15. (滿足條件的答案均可,不惟一);2. 16. ?仔.
13.【答案】-.『方法一』延長CB至點(diǎn)E,使BE=CB,連接AE. ·=(+)(+)=(+)(-)=-. 在三角形ABC中,由余弦定理知:BC2=1+9-2×1×3×=,故·=12-=-.
『方法二』延長CB至點(diǎn)E,使BE=CB,連接AE;延長AB至點(diǎn)D,使AB=BD,連接DE,連接DC,則四邊形AEDC為平行四邊形;在三角形ADC中,由余弦定理知:DC2=4+9-2×2×3×=10=AE2,故AE=,cos∠ACD==,由∠ACD+∠EAC=?仔得cos∠EAC=-,所以·=·cos∠EAC=-.
14.【答案】[0,2). 因?yàn)橹本€l1與直線l2相互垂直,且直線l1過定點(diǎn)A(-4,0),直線l2過定點(diǎn)A(0,-2),故交點(diǎn)P的軌跡是以AB為直徑、點(diǎn)C為圓心的圓周(除去(-4,-2)、(-4,0)、(0,-2)三點(diǎn)),所以0≤PO15.【答案】(滿足條件的答案均可,不惟一);2.
∵ C為橢圓,且cos4?茲=(cos2?茲)2=()2>cos2?茲>0,故橢圓+=1焦點(diǎn)在x軸上,且a=cos2?茲,b2=2cos2?茲-1,c2=a2-b2=cos4?茲-2cos2?茲+1=(cos2?茲-1)2,∴ c=1-cos2?茲=sin2?茲. 故三角形PF1F2的周長為2(a+c)=2(cos2?茲=sin2?茲)=2,故三角形PF1F2的周長為2.
16.【答案】?仔. 沿PA、PB、PC三條側(cè)棱剪開并展平后所得平面圖形為正三角形,由其面積為,故原三棱錐的棱長1.
【方法一】把此三棱錐補(bǔ)成一個(gè)正方體,可得正方體的棱長為,故外接球的直徑為,半徑為R=,所以V=?仔R3=?仔()3=?仔.
【方法二】設(shè)外接球的半徑為R,頂點(diǎn)P在底面三角形的射影為O1,連接O1C,延長PO1交球面于點(diǎn)D,則PD=2R,得PC⊥CD. 由正弦定理知:=2O1C,故O1C=,所以PO1==. 由射影定理得:PC2=PO1·2R,故R===,故體積為V=?仔R3=?仔()3=?仔. 所以原三棱錐的外接球的體積為?仔.
四、解答題
17. 解:(Ⅰ)若選①:設(shè)等差數(shù)列{an}的公差為d,由a1=1,且a2是a1與a5的等比中項(xiàng)得:(1+d)2=1×(1+4d),…………2分
即d2=2d,∵d≠0,∴ d=2,……………………………4分
故an=a1+(n-1)d=2n-1. …………………………………5分
若選②:設(shè)等差數(shù)列{an}的公差為d,由a1=1,且(a2+2)(a4+2)=a3a5得:(3+d)(3+3d)=(1+2d)(1+4d),……………2分
即5d2-6d-8=0,即d=2,或d=-.
∵{an}為單調(diào)遞增數(shù)列,∴d>0,所以d=2,……………4分
故an=a1+(n-1)d=2n-1. …………………………………5分
若選③:
由n=2時(shí),S2=a1+a2=a2+1,所以a1=1…………………1分
n≥2時(shí),Sn-1=an-1+(n-2)2,……………………………2分
故Sn-Sn-1=an-an-1+(n-1)2-(n-2)2,……………………3分
即an=an-an-1+2n-3,
即an-1=2n-3,……………………………………………4分
∵a1=1,故an=2n-1. ……………………………………5分
(Ⅱ)由(Ⅰ)知:Sn=n=n2.…………………6分
令bn=,則bn===(-),………………………………………………………7分
故Tn=b1+b2+…+bn=[(-)+(-)+…+(-)]=(1-)=………………………………8分
若TkT2k+1T4k+3=··==,解得:
k=7………………………………………………………9分
故S7=49………………………………………………10分
18.解:(1)在三角形ABD中,由正弦定理得:=,………………………………………………………1分
即=,即cos?茲=. ………………………3分
由余弦定理得:16=36+AD2-2×6·ADcos?茲,
即AD2-9AD-20=0,
故AD=5或AD=4,……………………………………5分
若AD=4,則AB=AD得出∠BAD=2∠ADB=與AB2+AD2≠BD2矛盾.
故AD=4不合舍去,所以AD=5. ………………………6分
因?yàn)閟in?茲=,所以三角形ABD面積為S=×6×5sin?茲=. ………………………………………………8分
(2)由?茲=∠CAD+C且cos?茲>0知:0<∠CAD<,0因?yàn)閟inC=,所以cosC=. ………………10分
由∠CAD=?茲-C得:cos∠CAD=cos?茲cosC+sin?茲sinC
=×+×=…………………12分
19.【解析】(Ⅰ)由題意可知X的可能取值為2,3,4.………………………………………………………………………1分
P(X=2)==,P(X=3)==,P(X=4)==. ……………………………………………………………4分
故
……………………………………………………………5分
故E(X)=2×+3×+4×=. ……………………6分
(Ⅱ)設(shè)甲乙兩名運(yùn)動(dòng)員不放回的先后各取2球,剩下球標(biāo)號(hào)和為奇數(shù)的事件為A,兩人所拿新球個(gè)數(shù)甲不少于乙的事件為B,則所求為P(B | A). ………………………………7分
【方法一】甲乙兩名運(yùn)動(dòng)員先后不放回的各取2球的事件數(shù)為
n(?贅)=C27C25=×=210,…………………………8分
剩下球標(biāo)號(hào)和為奇數(shù)的事件數(shù)為n(A)=(C34+C23C14)C24C22=16×6=96,……………………………………………………………9分
剩下球標(biāo)號(hào)和為奇數(shù)且所拿新球個(gè)數(shù)甲不少于乙的事件數(shù)可分剩球?yàn)槿齻€(gè)奇數(shù)號(hào)與二偶一奇兩種情況來計(jì)算:
①三奇時(shí)共有14種;②二偶一奇時(shí)共有48種,故???? n(AB)=62.
故P(B | A)===. …………………………12分
【方法二】P(A)==,………………9分
P(AB)==,…………………………………11分
∴ P(B | A)===. …………………………12分
20.【解析】
(Ⅰ)證明:取DF中點(diǎn)N,連接MN、NE,
∵原幾何體是三棱柱,
∴ AD∥CF∥BE,………………………………………1分
∵ AM=MC,DN=NF,
∴ MN是梯形ACFD的中位線,
∴ MN∥AD∥FC,
∴ MN∥BE,………………2分
∴ MBEN四點(diǎn)確定一個(gè)平面,
∵ BM∥平面DEF,平面MBEN∩平面DEF=NE,
∴ BM∥NE …………………3分
∴四邊形MBEN為平行四邊形,
∴ MN=BE…………………………… …………………4分
∵ DF=2BE,DN=NF,
∴ DN=NM=NF,
∴ FM⊥DM………………………………………………5分
又BD⊥FM,BD∩DM=D,
∴ FM⊥平面BDM ………………………………………6分
(Ⅱ)由(Ⅰ)可知:∠FMD=∠FMB=90°,
∵ FD=FB,
∴ ?駐DMF?艿?駐BF.
∴ DM=BM.
∵直線DF與平面BMF所成角為60°,
∴∠FDM=60°……………………………………………7分
∵ DF=2,
∴ DM=BM=,F(xiàn)M=3,
∴三棱錐B-DMF的體積
VB-DMF =VF-BDM =S?駐BDM·FM=×··sin∠DMB×3=,
得sin∠DMB=1,
∴∠DMB=90°,
即DM⊥MB,
∴ BM,DM,F(xiàn)M兩兩垂直. ……………………………8分
【方法一】幾何法
取DB的中點(diǎn)G,連接GM、GF,
∵ DM=BM,
∴ MG⊥DB. ………………………………………………9分
由三垂線定理得:FG⊥DB,
則∠FGM為二面角F-DB-M的平面角.……………10分
由MG=,F(xiàn)M=3得FG=,……………………11分
∴ cos∠FGM==.
即二面角F-DB-M的余弦值為. ……………………12分
【方法二】
以MD、MB、MF所在的直線為x軸、y軸、z軸建立空間直角坐標(biāo)系M-xyz. 如圖.
D(,0,0),B(0,,0),
F(0,0,3),M(0,0,0),……9分
故=(-,,0),=(-,0,3),
設(shè)平面BDF的法向量為=(x,y,z),則·=0,·=0,即(x,y,z)·(-,,0)=0,(x,y,z)·(-,0,3)=0,即x=y,x=z,令x=,則y=,z=1,
故=(,,1). ………………………………10分
由(Ⅰ)知,平面BDM的法向量為=(0,0,1),……11分
設(shè)所求二面角F-DB-M的大小為?茲,則?茲=〈,〉,
則cos?茲===,
故二面角D-BE-A的余弦值為 ………………12分
21.【解析】(Ⅰ)f(x)的定義域?yàn)椋?,+∞).
當(dāng)a=2時(shí),f ′(x)=-2x=2·=2·,……1分
x∈(0,+∞),f ′(x)、f(x)變化如下:
∴ f(x)最大值=f(x)極大值=f(1)=2ln1-12+1=0,
故a=2時(shí),f(x)≤0. ……………………………………4分
(Ⅱ)∵ f (1)=aln1-12+1=0 ………………………………5分
∴ 1是f(x)的一個(gè)零點(diǎn),
x1故0