(考试时间120分钟
满分150分)
本试卷分为选择题(共40分)和非选择题(共110分)两部分
第一部分(选择题
共40分)
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. 已知集合,则=
A. B. C. D.
2. 下列函数中,既是偶函数又在区间(0,+∞)上单调递增的是
A. B. C. D.
3. 在等比数列中,,则的前6项和为
A. -21 B. 11 C. 31 D. 63
4. 如图,在△ABC中,点D,E满足,若,则=
A. B. C. D.
5. 已知抛物线的焦点为F,准线为,点A是抛物线C上一点,于D。若AF=4,∠DAF=60°,则抛物线C的方程为
A. B. C. D.
6. 现有甲、乙、丙、丁、戊5种在线教学软件,若某学校要从中随机选取3种作为教师”停课不停学”的教学工具,则其中甲、乙、丙至多有2种被选取的概率为
A. B. C. D.
7. 在△ABC中,AB=BC,∠ABC=120°,若以A,B为焦点的双曲线经过点C,则该双曲线的离心率为
A. B. C. D.
8. 已知函数的图象上相邻两个最高点的距离为,则”“是”的图象关于直线对称”的
A. 充分而不必要条件 B. 必要而不充分条件
C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件
9. 已知函数若关于x的不等式在R上恒成立,则实数a的取值范围为
A. B. C. D.
10. 如图,在正方体中,M,N分别是棱的中点,点P在对角线上运动。当△PMN的面积取得最小值时,点P的位置是
A. 线段的三等分点,且靠近点A1
B. 线段的中点
C. 线段的三等分点,且靠近点C
D. 线段的四等分点,且靠近点C
第二部分(非选择题
共110分)
二、填空题共5小题,每小题5分,共25分。
11. 若复数,则=__________。
12. 已知某三棱锥的三视图如图所示,则该三棱锥的最长棱的长为____________,它的体积为____________。
13. 某购物网站开展一种商品的预约购买,规定每个手机号只能预约一次,预约后通过摇号的方式决定能否成功购买到该商品,规则如下:(i)摇号的初始中签率为0.19;(ii)当中签率不超过1时,可借助”好友助力”活动增加中签率,每邀请到一位好友参与”好友助力”活动可使中签率增加0.05,为了使中签率超过0.9,则至少需要邀请___________位好友参与到”好友助力”活动。
14. 已知函数,数列满足,则数列的前100项和是___________。
15. 数学中有许多寓意美好的曲线,曲线C:被称为”四叶玫瑰线”(如图所示)。
给出下列三个结论:
①曲线C关于直线y=x对称;
②曲线C上任意一点到原点的距离都不超过1:
③存在一个以原点为中心、边长为的正方形,使得曲线C在此正方形区域内(含边界)。
其中,正确结论的序号是___________。
注:本题给出的结论中,有多个符合题目要求,全部选对得5分,不选或有错选得0分,其他得3分。
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14分)
在△ABC中,。
(Ⅰ)求B;
(Ⅱ)若,__________,求a。
从①,②这两个条件中任选一个,补充在上面问题中并作答。
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分。
17. (本小题14分)
如图,在三棱柱中,平面⊥平面ABC,四边形是正方形,点D,E分别是棱的中点,。
(Ⅰ)求证:;
(Ⅱ)求二面角的余弦值;
(Ⅲ)若点F在棱上,且,判断平面与平面是否平行,并说明理由。
18. (本小题14分)
某科研团队研发了一款快速检测某种疾病的试剂盒,为了解该试剂盒检测的准确性,质检部门从某地区(人数众多)随机选取了80位患者和100位非患者,用该试剂盒分别对他们进行检测。结果如下:
患者的检测结果 | 人数 | 非患者的检测结果 | 人数 | |
阳性 | 76 | 阳性 | 1 | |
阴性 | 4 | 阴性 | 99 |
(Ⅰ)从该地区患者中随机选取一人,对其检测一次,估计此患者检测结果为阳性的概率;
(Ⅱ)从该地区患者中随机选取3人,各检测一次,假设每位患者的检测结果相互独立,以X表示检测结果为阳性的患者人数,利用(Ⅰ)中所得概率,求X的分布列和数学期望;
(Ⅲ)假设该地区有10万人,患病率为0.01,从该地区随机选取一人,用该试剂盒对其检测一次,若检测结果为阳性,能否判断此人患该疾病的概率超过0.5?并说明理由。
19.(本小题14分)
已知椭圆C:,圆O:(O为坐标原点),过点且斜率为1的直线与圆O交于点(1,2),与椭圆C的另一个交点的横坐标为。
(Ⅰ)求椭圆C的方程和圆O的方程;
(Ⅱ)过圆O上的动点P作两条互相垂直的直线,若直线的斜率为且与椭圆C相切,试判断直线与椭圆C的位置关系,并说明理由。
20.(本小题15分)
已知函数。
(Ⅰ)求曲线在点处的切线方程;
(Ⅱ)判断函数的零点的个数,并说明理由;
(Ⅲ)设是的一个零点,证明曲线在点()处的切线也是曲线的切线。
21.(本小题14分)
设数列的各项均为正整数,且,若对任意,存在正整数使得,则称数列A具有性质T。
(Ⅰ)判断数列与数列是否具有性质T;(只需写出结论)
(Ⅱ)若数列A具有性质T,且,求n的最小值;
(Ⅲ)若集合且(任意),求证:存在,使得从中可以选取若干元素(可重复选取)组成一个具有性质T的数列。
【试题答案】
第一部分(选择题
共40分)
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. C 2. D 3. A 4. B 5. B
6. D 7. C 8. A 9. C 10. B
第二部分(非选择题
共110分)
二、填空题(共5小题,每小题5分,共25分)
11. 12. 5;4 13. 15 14. 100 15. ①②
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14分)
解:(Ⅰ)因为,所以,
又因为,所以,即,
所以。
又因为,所以,所以。
(Ⅱ)若选①,则在△ABC中,由余弦定理,
得,解得或(舍),所以。
若选②,则,
由正弦定理,
得,解得。
所以。 14分
17.(本小题14分)
解:(Ⅰ)因为四边形是正方形,
所以。
又因为平面平面,
平面平面,
所以平面ABC,
又因为平面ABC,
所以。
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,∥,
所以。
又,
所以,
所以。
如图,以A为原点,建立空间直角坐标系,
所以,
则有,
平面的一个法向量为,
设平面的一个法向量为,
又,
由得
令,则,所以。
设二面角的平面角为,则。
由题知,二面角为锐角,所以其余弦值为。
(Ⅱ)平面与平面不平行,理由如下:
由(Ⅱ)知,平面的一个法向量为,
所以,所以与平面不平行。
又因为平面,
所以平面与平面不平行。 14分
18.(本小题14分)
(Ⅰ)由题意知,80位患者中有76位用该试剂盒检测一次,结果为阳性。
所以从该地区患者中随机选取一位,用该试剂盒检测一次,结果为阳性的概率估计为。
(Ⅱ)由题意可知,其中。
X的所有可能的取值为0,1,2,3。
,
,
,
。
所以X的分布列为
X | 0 | 1 | 2 | 3 |
P |
故X的数学期望。
(Ⅲ)此人患该疾病的概率未超过0.5,理由如下:
由题意得,如果该地区所有人用该试剂盒检测一次,那么结果为阳性的人数为
,其中患者人数为950。
若某人检测结果为阳性,那么他患该疾病的概率为,
所以此人患该疾病的概率未超过0.5。 14分
19.(本小题14分)
解:(Ⅰ)因为圆O过点(1,2),所以圆O的方程为:,
因为过点且斜率为1的直线方程为,
又因为过点(1,2),所以,
因为直线与椭圆相交的另一个交点坐标为,
所以,解得,
所以椭圆C的方程为。
(Ⅱ)直线与椭圆C相切,理由如下:
设圆O上动点,所以。
依题意,设直线。
由得。
因为直线与椭圆C相切,
所以,
所以,所以。
因为,所以,
所以。
设直线,
由
得,
,
所以直线与椭圆C相切。 14分
20.(本小题15分)
解:(Ⅰ)因为,
所以,
所以曲线在点处的切线的方程为。
(Ⅱ)函数f(x)有且仅有两个零点,理由如下:
的定义域为。
因为,
所以在和上均单调递增。
因为,
所以在上有唯一零点。
因为,
所以在上有唯一零点,
综上,f(x)有且仅有两个零点。
(Ⅲ)曲线在点处的切线方程为,
即,
设曲线在点处的切线斜率为,
则,即切点为,
所以曲线在点处的切线方程为
,即。
因为是的一个零点,所以,
所以,
所以这两条切线重合,
所以结论成立。 15分
21.(本小题14分)
解:(Ⅰ)数列A1不具有性质T;数列A2具有性质T。
(Ⅱ)由题可知,
所以。
若,因为,所以。
同理,,
因为数列各项均为正整数,所以a3=4,所以数列前三项为1,2,4。
因为数列A具有性质T,只可能为4,5,6,8之一,而又因为,
所以,
同理,有,
此时数列为,
但数列中不存在使得,所以该数列不具有性质T,
所以。
当时,取。(构造数列不唯一)
经验证,此数列具有性质T,
所以,n的最小值为10。
(Ⅲ)反证法:假设结论不成立,即对任意都有:
若正整数,则,
否则,当时,是一个具有性质T的数列;
当时,是一个具有性质T的数列;
当时,是一个具有性质T的数列。
(i)由题意可知,这6个集合中至少有一个集合的元素个数不少于337个,不妨设此集合为,从中取出337个数,记为,且。
令集合,
由假设,对任意,所以。
(ii)在中至少有一个集合包含中的至少68个元素,不妨设这个集合为,从中取出68个数,记为,且。
令集合,
由假设,
对任意,存在使得,
所以对任意,
由假设,所以,所以,
所以。
(iii)在中至少有一个集合包含中的至少17个元素,不妨设这个集合为,从中取出17个数,记为,且,
令集合,
由假设。
对任意,存在使得,
所以对任意,
同样,由假设可得,所以,
所以。
(iv)类似地,在中至少有一个集合包含中的至少6个元素,
不妨设这个集合为,从中取出6个数,记为,
且,则。
(v)同样,在中至少有一个集合包含中的至少3个元素,
不妨设这个集合为,从中取出3个数,记为,且,
同理可得。
(vi)由假设可得,
同上可知,,
而又因为,所以,矛盾,
所以假设不成立,
所以原命题得证。 14分