第Ⅰ卷(共50分)
一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50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)已知复数,则等于
(A) (B) (C) (D)
【答案】:B
(2)设集合
(A) (B) (C) (D)
【答案】:A
(3)已知函数的图象过点,则的图象的一个对称中心是
(A) (B) (C) (D)
【答案】:B
(4)下列四个结论:
①命题“”的否定是“”;
②命题“若”的逆否命题为“若”;
③“命题为真”是“命题为真”的充分不必要条件;
④若,则恒成立.
其中正确结论的个数是
(A) 1个 (B) 2个 (C) 3个 (D) 4个
【答案】:C
(5)已知函数是函数的导函数,则的图象大致是
(A) (B) (C) (D)
【答案】:A
(6)如图是一个算法的流程图.若输入的值为,则输出的值是
(A) (B) (C) (D)
【答案】:C
(7)已知函数的三个零点值分别可以作为抛物线、椭圆、双曲线的离心率,则的取值范围是
A. B. C. D.
【答案】:D
(8)用1,2,3,4,5,6组成数字不重复的六位数,满足1不在左右两端,2,4,6三个偶数中有且只有两个偶数相邻,则这样的六位数的个数为
(A) 432 (B) 288 (C) 216 (D) 144
【答案】:B;法一:从2,4,6三个偶数中任意选出2个看作一个“整体”,方法有种.先排3个奇数:①若1排在左端,方法有种;则将“整体”和另一个偶数中选出一个插在1的左边,方法有种,另一个偶数插在2个奇数形成的3个空中,方法有种,根据分步计数原理求得此时满足条件的六位数共有种.②若1排在右端,同理求得满足条件的六位数也有72种,③若1排在中间,方法有种,则将“整体”和另一个偶数插入3个奇数形成的4个空中,根据分步计数原理求得此时满足条件的六位数共有种.综上,满足条件的六位数共有 72+72+144=288种,故选B;法二:.
(9)已知,不等式在上恒成立,则实数的取值范围是
(A) (B) (C) (D)
【答案】:A
(10)已知双曲线的半焦距为c,过右焦点且斜率为1的直线与双曲线的右支交于两点,若抛物线的准线被双曲线截得的弦长是(为双曲线的离心率),则的值为
(A) (B) (C) (D)
【答案】:B
第II卷(共100分)
二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分.
(11)某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为 .
【答案】:
第11题图
(12)若,函数有相同的最小值,则
___________.
【答案】:
(13)设是单位向量,且的最大值为________.
【答案】:
(14)在实数集中定义一种运算“”,对任意,为唯一确定的实数,且具有性质:
(Ⅰ)对任意,;
(Ⅱ)对任意,.
关于函数的性质,有如下说法:①函数的最小值为;②函数为偶函数;③函数的单调递增区间为.
其中所有正确说法的序号为 .
【答案】:①②
(15)已知函数,点O为坐标原点,点,向量是向量与的夹角,则的值为__________.
【答案】:
三、解答题:本大题共6小题,共75分.
(16)(本小题满分12分)
设向量,,其中,,函数
的图象在轴右侧的第一个最高点(即函数取得最大值的点)为,在原点右侧与轴的第一个交点为.
(Ⅰ)求函数的表达式;
(Ⅱ)在中,角A,B,C的对边分别是,若,
且,求边长.
解:解:(I)因为, -----------------------------1分
由题意, -----------------------------3分
将点代入,得,
所以,又因为 -------------------5分
即函数的表达式为. ---------------------6分
(II)由,即
又 ------------------------8分
由 ,知,
所以 -----------------10分
由余弦定理知
所以 ----------------------------------------------------12分
(17)(本小题满分12分)
在四棱锥中,平面,是的中点,
,, .
(Ⅰ)求证:;
(Ⅱ)求二面角的余弦值.
解:(Ⅰ)取的中点,连接,,
则∥.
因为
所以.………………………………1分
因为 平面,平面
所以
又
所以 ⊥平面 ……………………………………………………………3分
因为平面,所以 ⊥;
又 ∥,所以 ;
又因为 , ;
所以 ⊥平面 ……………………………………………………………5分
因为平面,所以 …………………………6分
(注:也可建系用向量证明)
(Ⅱ)以为原点,建立如图所示的空间直角坐标系.
则,,,,,
,.
………………………………………………8分
设平面的法向量为,则 所以
令.所以. ……………………9分
由(Ⅰ)知⊥平面,平面,所以⊥.
同理⊥.所以平面
所以平面的一个法向量 . …………………10分
所以, ……………………11分
由图可知,二面角为锐角,
所以二面角的余弦值为. ……………………12分
(18)(本小题满分12分)
某单位要从甲、乙、丙、丁四支门球队中选拔两支参加上级比赛,选拔赛采用单循环制(即每两个队比赛一场),并规定积分前两名的队出线,其中胜一场积3分,平一场积1分,负一场积0分.在经过三场比赛后,目前的积分状况如下:甲队积7分,乙队积1分,丙和丁队各积0分.
根据以往的比赛情况统计:
乙队胜的概率 |
乙队平的概率 |
乙队负的概率 |
|
与丙队比赛 |
[:] |
||
与丁队比赛 |
注:各队之间比赛结果相互独立.
(Ⅰ)选拔赛结束,求乙队积4分的概率;
(Ⅱ)设随机变量X为选拔赛结束后乙队的积分,求随机变量X的分布列与数学期望;
(Ⅲ)在目前的积分情况下,M同学认为:乙队至少积4分才能确保出线,N同学认为:乙队至少积5分才能确保出线.你认为谁的观点对?或是两者都不对?(直接写结果,不需证明)
解析:
(Ⅰ)设乙队胜、平、负丙队为事件A1、A2、A3,乙队胜、平、负丁队为事件B1、B2、B3.
则==,=;===;…………2分
设乙队最后积4分为事件C,
则=.…………………4分
(Ⅱ)随机变量X的可能取值为:7,5,4,3,2,1.………………5分
随机变量X的分布列为:
X |
7 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
P |
………………………………………………8分
.……………10分
(Ⅲ)N同学的观点对,乙队至少积5分才可以出线.……………12分
当乙队积5分时,丙队或丁队的得分可能为4,3,2,1,乙队为小组第2出线;
当乙队积4分时,丙队或丁队均有可能为6分或4分,不能确保乙队出线;
(19)(本小题满分12分)
下表是一个有正数组成的数表,数表中各列依次成等差数列,各行依次成等比数列,且公比都相等.已知,,.
(Ⅰ)求数列的通项公式;
(Ⅱ)设,求数列的前和.
解:(Ⅰ)设第一列依次组成的等差数列的公差为,
设第一行依次组成的等比数列的公比为,
则 ………………………………4分
解得:,因为等差数列是正数数列,所以, …………5分
当为偶数时 ………………………………11分
当为奇数时 ………………………………12分
(20)(本小题满分13分)
已知椭圆C:+=1(a>b>0)经过点M(-2,-1),离心率为.过点M作倾斜角互补的两条直线分别与椭圆C交于异于M的另外两点P、Q.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)证明:直线PQ的斜率为定值,并求这个定值;
(Ⅲ)∠PMQ能否为直角?证明你的结论.
解:(Ⅰ)由题设,得+=1,①
且=, ②
由①、②解得a2=6,b2=3,
椭圆C的方程为+=1. …………………………………………………3分
(Ⅱ)记P(x1,y1)、Q(x2,y2).由题意知,直线MP、MQ的斜率存在.
设直线MP的方程为y+1=k(x+2),与椭圆C的方程联立,得
(1+2k2)x2+(8k2-4k)x+8k2-8k-4=0,
-2,x1是该方程的两根,则-2x1=,x1=.
设直线MQ的方程为y+1=-k(x+2),
同理得x2=.………………………………………………………6分
因y1+1=k(x1+2),y2+1=-k(x2+2),
故kPQ=====1,
因此直线PQ的斜率为定值. ……………………………………………………9分
(Ⅲ)(方法一)设直线MP的斜率为k,则直线MQ的斜率为-k,
假设∠PMQ为直角,则k·(-k)=-1,k=±1.…………………………11分
若k=1,则直线MQ方程y+1=-(x+2),
与椭圆C方程联立,得x2+4x+4=0,
该方程有两个相等的实数根-2,不合题意;
同理,若k=-1也不合题意.
故∠PMQ不可能为直角.…………………………………………………………13分
(方法二)由(2)直线PQ的斜率为1,设其方程为
假设为直角,则由得………………………………11分
所以直线PQ的方程为
因为点M(-2,-1)在直线上,即点P或点Q中有一点与点M重合,不符合题意.
所以不可能为直角.………………………………13分
(21)(本小题满分14分)
已知函数.
(Ⅰ)证明:当,时,;
(Ⅱ)若,讨论在上的单调性;
(Ⅲ)设,比较与的大小,并加以证明.
解:(Ⅰ)当时,,……1分
所以时,,在上单调递增,
又, ;
结论得证.………………………………………………………4分
(Ⅱ)由题设,.…………………5分
① 当,即时,
则在上是增函数.…………………7分
00001. ② 当,即时,
有时,在上是减函数;
时,在上是增函数.……9分
综上可知,当时, 在上是增函数;当时,在上是减函数,在上是增函数.……10分
(Ⅲ),证明如下:
方法一:上述不等式等价于++…+
由(Ⅰ),可得ln(1+x)>,x>0.
令x=,n∈N+,则
下面用数学归纳法证明.
① 当n=1时,
②假设当n=k时结论成立,即++…+
那么,当n=k+1时,++…++
即结论成立.
由①②可知,结论对n∈N+成立.………………………………………………………14分
方法二:上述不等式等价于++…+
由(Ⅰ),可得ln(1+x)>,x>0.
令x=,n∈N+,则ln>.………………………………11分
故有ln 2-ln 1>,
ln 3-ln 2>,
……
ln(n+1)-ln n>,
上述各式相加可得ln(n+1)>++…+,
结论得证.………………………………………………………14分
方法三:如图,dx是由曲线y=,x=n及x轴所围成的曲边梯形的面积,而++…+是图中所示各矩形的面积和,………………………………12分
错误!未找到引用源。来源学高考
∴++…+>dx=
dx=n-ln(n+1),
结论得证.………………………………………………………14分