本试卷满分150分,考试时间120分钟。
一、选择题:共10小题,每小题4分,共40分。在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项。
1. 集合,则=( )
A. B. C. D. R
2. 在复平面内,复数对应的点在( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
3. 某三棱锥的三视图如图所示,则该三棱锥的体积是( )
A. B. C. D. 16
4. 函数在区间上的零点个数为( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
5. 的展开式中,的系数为( )
A. 10 B. 20 C. 30 D. 60
6. 如图是函数的部分图象,将函数的图象向右平移个单位长度得到函数的图象,则下列命题正确的是( )
A. 函数为偶函数
B. 函数的图象的对称轴是直线
C. 函数的单调递增区间是
D. 函数的图象的对称中心是
7. 设F为双曲线C:的右焦点,O为坐标原点,以OF为直径的圆与圆交于P,Q两点,若,则C的离心率为( )
A. B. C. 2 D.
8. 已知圆C:,若在圆C中存在弦AB,且满足,且AB的中点在直线上,则实数k的取值范围是( )
A. B. C. D.
9. 已知数列共有6项,其中,且,则满足条件的不同数列有( )
A. 6个 B. 8个 C. 10个 D. 12个
10. 0-1周期序列在通信技术中有着重要应用,若序列满足,且存在正整数m,使得成立,则称其为周期序列,并称满足的最小正整数m为这个序列的周期,对于周期为m的序列是描述其性质的重要指标,下列周期为5的序列中,满足的序列是( )
A. 11010… B. 11011… C. 10001… D. 11001…
二、填空题:共5小题,每小题5分,共25分。
11. 在边长为2的正三角形ABC中,=_____________。
12. 设数列的前n项和为,若,则=___________,=_____________。
13. 已知函数的值域为,若关于x的不等式的解集为,则实数c的值为____________。
14. 已知,函数在区间上的最大值为5,则实数a的取值范围是____________。
15. 在三棱锥中,两两垂直,点T在平面ABC上的射影为D,O为三棱锥内任意一点,连接并延长,交对面于点,则下列结论中正确结论的序号是____________。
①TA⊥BC,TB⊥AC,TC⊥AB;
②△ABC是锐角三角形;
③;
④;
⑤。
三、解答题:共6小题,共85分。解答应写出文字说明、演算步骤或证明过程。
16. 本小题13分。设△ABC的内角A,B,C所对的边分别为,且。
(1)求角A的大小;
(2)从下面两个条件中任选一个,完成本题的解答。
①若,求c的值;
②若,求a的值。
17. 本小题13分。如图,在三棱柱中,⊥平面,分别为的中点,,。
(1)求证:AC⊥平面BEF;
(2)求二面角的余弦值。
18. (本小题14分)盒中有4个球,其中1个红球,1个绿球,2个黄球,从盒中随机取球。每次取1个,不放回,直到取出红球为止,设此过程中取到黄球的个数为。
(1)求取球结束时,没有取到黄球的概率;
(2)求的概率分布列,并求其数学期望。
19. (本小题15分)椭圆过点,其离心率为,椭圆C的左、右焦点分别为,过左焦点作直线交椭圆于A,B两点。
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)求△的内切圆半径的最大值。(附:三角形内切圆半径为该三角形面积的2倍除以周长)
20. 已知函数。
(1)当时,讨论函数的单调性;
(2)当时,令,试证明。
21. 在平面直角坐标系中,对于任意相邻三点都不共线的有序整点列(整点即横纵坐标都是整数的点)与,其中,若同时满足:
①两点列的起点和终点分别相同;②线段⊥,其中,则称互为正交点列。
(1)求的正交点列;
(2)判断是否存在正交点列?并说明理由;
(3),是否都存在无正交点列的有序整点列?并证明你的结论。
【试题答案】
一、选择题
1. D 2. D
3. B
由三视图在长方体中作出三棱锥的直观图,如图所示,
则该三棱锥的体积。
4. A
5. C
的通项公式为,又的通项公式为,所以的通项公式为(),令得,所以的系数为。
6. C 7. A 8. B 9. C 10. C
二、填空题
11. -2
12. 1;121
,
再由,
又,
所以。
13. 9
14.
15. ①②④⑤
16. (1)由正弦定理即得,
化简,解得,
因为0°<A<180°,
所以A=60°。
(2)选①:由余弦定理得,即,
解得。
经验证1,4都是解,所以c的值是1或4。
选②:由,得到,所以,再由余弦定理,
得,所以。
17. (1)三棱柱中,
因为⊥平面ABC,
所以四边形为矩形。
又分别为的中点,
所以AC⊥EF,
因为,
所以AC⊥BE,
所以AC⊥平面BEF。
(2)由(1)知AC⊥EF,AC⊥BE,EF∥,
又⊥平面ABC,
所以EF⊥平面ABC,
因为平面ABC,
所以EF⊥BE。
如图建立空间直角坐标系。
由题意得,,
所以。
设平面BCD的法向量为,则
即
令,则,
于是。
又因为平面的法向量为,
所以。
由题知二面角为钝角,所以其余弦值为。
18. 我们用分别表示第i次取到红球,绿球,黄球的事件,。
(1)。
(2)可以取,
,
,
。
的概率分布列为:
0 | 1 | 2 | |
P |
。
19. (1)因为,所以,所以,
则椭圆的标准方程为。
(2)当直线斜率为零时,△不存在,设直线的方程为,
由得。
设点,则有,
设△的内切圆半径为r,
则,
所以。
因为,
所以。
设,则,内切圆半径,等号当且仅当时取得,
所以△的内切圆半径的最大值为。
20. (1)。
①当时,,
时,单调增;
时,单调减,
所以函数的单调递增区间是,单调递减区间是。
②当时,,所以函数的单调递增区间是。
(2)当时,
,
,
单调增;单调减,
所以,所以。
21. (1)设点列的正交点列是,
由正交点列的定义可知,设,
,
由正交点列的定义可知,
即解得
所以点列的正交点列是。
(2)由题可得,
设点列是点列的正交点列,
则可设,
因为与相同,所以有
因为,方程②显然不成立,
所以有序整点列不存在正交点列。
(3),都存在整点列无正交点列,
,设,其中是一对互质整数,,
若有序整点列是点列正交点列,
则,
则有
当n为偶数时,
取,
由于是整点列,所以有,
等式④中左边是3的倍数,右边等于1,等式不成立,
所以该点列无正交点列;
当n为奇数时,
取,
由于是整点列,所以有,
等式④中左边是3的倍数,右边等于1,等式不成立,
所以该点列无正交点列。
综上所述,,都存在无正交点列的有序整数点列。