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文檔簡(jiǎn)介
2025年高考數(shù)學(xué)模擬考試卷2
高三數(shù)學(xué)(理科)
(考試時(shí)間:120分鐘試卷滿分:150分)
注意事項(xiàng):
1,本試卷分第I卷(選擇題)和第II卷(非選擇題)兩部分。答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)
考證號(hào)填寫在答題卡上。
2.回答第I卷時(shí),選出每小題答案后,用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng),
用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標(biāo)號(hào)。寫在本試卷上無(wú)效。
3,回答第II卷時(shí),將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無(wú)效。
4.測(cè)試范圍:高中全部知識(shí)點(diǎn)。
5.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回。
第I卷
一、選擇題:本題共12小題,每小題5分,共60分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一個(gè)選項(xiàng)是符合
題目要求的.
1.已知集合/=yi^~211,8={x[-2<x<l},則Nc(l;8)=()
A.(-2,2)B.[-1,1]C.(-<?,-2]U[2,+<?)D.(-<?,-l)u(l,+oo)
【答案】C
【分析】解不等式得/=(-s,-l)U[2,+s),再根據(jù)集合運(yùn)算求解即可.
【詳解】解:因?yàn)槎21等價(jià)于三20,解得x<-l或x>2,
x+1x+1
所以4=(_oo,—l)U[2,+oo),
因?yàn)?={x|-2<x<l},
所以qB=(-oo,-2]u[i,+8),
所以ZC(QB)=(-oo,-2]U[2,+oo).
故選:C
7
2.已知復(fù)數(shù)Z滿足Z+l=口,則Z在復(fù)平面內(nèi)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)是()
1333
A.B.C.(-1,-1)D.
55555
【答案】B
【分析】根據(jù)復(fù)數(shù)的運(yùn)算求出z,即可得出z在復(fù)平面內(nèi)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn).
2i+1(i+l)(i+2)13.
【詳解】由Z+i=告,得z=-^=;。:一i,
1-11-2(1一2)(1+2)55
所以z在復(fù)平面內(nèi)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)是-力.
故選:B.
3.已知等比數(shù)列{七}的前〃項(xiàng)和為S“,若%+2%=0,邑=2,S.a<S?<a+2,則實(shí)數(shù)。的取值范圍是
O
1
【答案】B
【分析】設(shè)等比數(shù)列{%}的公比為0,由%+2%=0,邑=",列方程求出為應(yīng),進(jìn)而可求出S,,結(jié)合指
O
數(shù)函數(shù)的性質(zhì)求出S"的最大、小值,列不等式組即可求出。的取值范圍
【詳解】解:設(shè)等比數(shù)列{%}的公比為9,
因?yàn)閝+2出=0,
%(l+2q)=0
所以《,2、9,解得生=彳國(guó)=一彳,
a^l+q+q)=-22
、o
當(dāng)X為正整數(shù)且奇數(shù)時(shí),函數(shù)y=g),+l單調(diào)遞減,
當(dāng)x為正整數(shù)且偶數(shù)時(shí),函數(shù)y=-(;)*+1單調(diào)遞增,
33
所以〃=1時(shí),s〃取得最大值5,當(dāng)〃=2時(shí),s〃取得最小值;,
',3
Q<一a
所以4,,解得
324
。+2之一
I2
故選:B.
4.已知函數(shù)"X)的定義域?yàn)镽,且/1+2)=2-/(無(wú)),/(2-3無(wú))為偶函數(shù),若"0)=0,⑻=123,
k=l
則〃的值為()
A.117B.118C.122D.123
【答案】C
【分析】利用函數(shù)的奇偶性和周期性求解即可.
f/(x+2)+/(x)=2
【詳解】由]二]”.解得〃x+4)=/(無(wú)),即"X)是以4為周期的周期函數(shù),所以
"(x+4)+/(x+2)=2
/(4)=/(0)=0,
因?yàn)椤?-3x)為偶函數(shù),所以/(2-3x)=/(3尤+2)=>/(2-x)=/(2+x),當(dāng)x=l時(shí)有/⑴=/'⑶,
又因?yàn)?。)+/(3)=2,所以/⑴=/(3)=1,
所以〃2)=2-〃0)=2,/(3)=2-/(1)=1,
120
所以£/⑻=30[/(1)+42)+/(3)+/(4)]=120,
左=1
120120122
所以£/伏)+/(121)+〃122)=£/伏)+〃1)+/(2)=122即■⑻=123,
左=1左=1k=\
故選:C
5.某校高二年級(jí)學(xué)生舉行中國(guó)象棋比賽,經(jīng)過初賽,最后確定甲、乙、丙三位同學(xué)進(jìn)入決賽.決賽規(guī)則如
下:累計(jì)負(fù)兩場(chǎng)者被淘汰;比賽前抽簽決定首先比賽的兩人,另一人輪空;每場(chǎng)比賽的勝者與輪空者進(jìn)行
下一場(chǎng)比賽,負(fù)者下一場(chǎng)輪空,直至有一人被淘汰;當(dāng)一人被淘汰后,剩余的兩人繼續(xù)比賽,直至其中一
人被淘汰,最后的勝者獲得冠軍,比賽結(jié)束.若經(jīng)抽簽,已知第一場(chǎng)甲、乙首先比賽,丙輪空.設(shè)每場(chǎng)比賽
2
雙方獲勝的概率都為則()
A.甲獲得冠軍的概率最大B.甲比乙獲得冠軍的概率大
C.丙獲得冠軍的概率最大D.甲、乙、丙3人獲得冠軍的概率相等
【答案】C
【分析】根據(jù)比賽進(jìn)行的場(chǎng)次進(jìn)行分類討論,結(jié)合相互獨(dú)立事件概率計(jì)算公式,求得甲、乙、丙三人獲得
冠軍的概率,從而確定正確答案.
【詳解】根據(jù)決賽規(guī)則,至少需要進(jìn)行四場(chǎng)比賽,至多需要進(jìn)行五場(chǎng)比賽,
(1)甲獲得冠軍有兩種情況:
①共比賽四場(chǎng)結(jié)束,甲四連勝奪冠,概率為(1)4=5
②共比賽五場(chǎng)結(jié)束,并且甲獲得冠軍.則甲的勝、負(fù)、輪空結(jié)果共有四種情況:勝勝勝負(fù)勝,
勝勝負(fù)空勝,勝負(fù)空勝勝,負(fù)空勝勝勝,概率分別為(1)5,(I)',(1)4,(I)",即」,2,」,3,
222232161616
因此,甲最終獲得冠軍的概率為人+L+上+上+上=工
163216161632
9
(2)乙獲得冠軍,與(1)同理,概率也為以;
(3)丙獲得冠軍,概率為1-白9-99=914=—7>9,
3232321632
由此可知丙獲得冠軍的概率最大,即A,B,D錯(cuò)誤,C正確,
故選:C.
6.設(shè)雙曲線=1(。>0,6>0)的左、右焦點(diǎn)分別為£,F,5為雙曲線E上在第一象限內(nèi)的點(diǎn),
ab2
線段耳8與雙曲線E相交于另一點(diǎn)/,的中點(diǎn)為且耳若//片鳥=30。,則雙曲線E的離
心率為()
A.75B.2C.V3D.V2
【答案】D
【分析】連結(jié)連接/與、職.設(shè)閭=忸用=機(jī),根據(jù)雙曲線的定義可推得MB1=4°,即m=2。.進(jìn)而在
直角三角形中,根據(jù)勾股定理可得優(yōu)叫=,2〃-勿2.結(jié)合已知條件,即可得出°2=24,從而得出離心率.
如圖,連接/入、BF2.
因?yàn)镸為48的中點(diǎn),F(xiàn)2M1AB,所以|/閭=忸閶.
設(shè)I/閭=忸用=機(jī),
因?yàn)閨力引一|4周=2°,所以周=機(jī)-2a.
又因?yàn)閲鑭T叫|=2a,所以阿|=加+2°,
則|/8|=|明卜|/月|=4-
因?yàn)镸■為48的中點(diǎn),所以,則陽(yáng)根=加.
設(shè)的月|=2c,在Rt△片耳M中,\F2M\=J閨閭°-閨Af「=J4c2-/,
2
在RtAAF2M中,區(qū)叫=J叫2-|/時(shí)=萩-4a,
則J4c2—洗2=J加2—4/,整理可得加之=2/+2c?,所以優(yōu)叫=,2<?2一二。.
3
當(dāng)乙4片凡=30。時(shí),sinZAFF?=」2cZ-a1」,則c2=2a?,
\FxFi\2c2
所以離心率為e=£=VL故選:D.
a
x-j^+3<0,
7.記不等式組x+y+140,的解集為。,現(xiàn)有下面四個(gè)命題:
x+3>0
p1:V(X,J)GD,2X-J^+8>0;p2:3(x,y)eD,x-2y+4>0;
23:V(x,y)£。,x+j+3>0;p4:3(x,y)eD,x+3j/-3<0.
其中真命題的個(gè)數(shù)是()
A.1B.2C.3D.4
[答案]c
【分析】作出不等式組所表示的區(qū)域,再逐項(xiàng)的作出對(duì)應(yīng)直線,觀察所作直線與可行域的關(guān)系,再利用存
在命題與全稱命題的概念進(jìn)行判斷即可求解.
【詳解】不等式組的解集。表示的可行域如圖中陰影部分所示,依據(jù)圖(1)知命題4為真命題,依據(jù)圖
(2)知命題,2為真命題,
故選:C.
8.已知隨機(jī)變量。的分布列如下:
012
P2P,(1-P)A2
其中:1,2,若g<B<p<l,則()A.E信)<E值),D(3^+l)<D(3^2+l)B.E?)<E《),
。席+1)>。鋁+1)
C.E(《)>E值),。(3。+1)<。(3^+1)D.E(4)>E⑥),。(3。+1)>。(35+1)
【答案】B
【分析】由題知。~2(2,0),進(jìn)而根據(jù)二項(xiàng)分布的期望與方差公式,方差的性質(zhì)依次討論各選項(xiàng)即可得
4
答案.
【詳解】解:由表中數(shù)據(jù)可知。~鞏2,以),
:.E(C=2B,D侑)=2p1l-p),
又:g<Pl<02<l,
E俗)<E值),。(。)-。值)=2(01-02)-2(”2-h)=2(2-2)(1-0]一02)>0,
侑)>D㈤,。(34+1)=9。G)>9。儡)=。(3芻+1).
故選:B
9.在正方體/BCD-44中,點(diǎn)P在正方形8cq與內(nèi),且不在棱上,則正確的是()
A.在正方形。CGA內(nèi)一定存在一點(diǎn)Q,使得尸0L/C
B.在正方形DCG2內(nèi)一定存在一點(diǎn)。,使得尸。〃/c
C.在正方形DCG2內(nèi)一定存在一點(diǎn)0,使得NCL平面P0G
D.在正方形DCC]。]內(nèi)一定存在一點(diǎn)。,使得平面P0Q〃平面4BC
【答案】A
【分析】對(duì)于A,找到特殊點(diǎn),說明在正方形。CGQ內(nèi)一定存在一點(diǎn)。,使得產(chǎn)。,/C可判斷A;對(duì)于
B,通過作輔助線,利用平行的性質(zhì),推出矛盾,可判斷B;利用線面垂直的性質(zhì)定理推出矛盾,判斷C;
利用面面平行的性質(zhì)推出矛盾,判斷D.
【詳解】對(duì)于A,假設(shè)P為正方形3CG用的中心,0為正方形DC£2的中心,
作尸〃,8C,QG,CD,垂足分別為〃,G,連接〃,G,
則尸“G。為矩形,
則尸?!╝G,且“,G為的中點(diǎn),連接GH,BD,
':AC1BD,:.GH1AC,即PQ_L/C,故A正確;
對(duì)于B,假設(shè)在正方形DCG。內(nèi)存在一點(diǎn)。,使得尸0〃/C,
作尸EL8C,紗,CD,垂足分別為E,F,連接E尸,
則PEFQ為矩形,且E尸與/C相交,
/.PQ//EF,PQ〃AC,/.AC||EF,
這與4C,E尸相交矛盾,故B錯(cuò)誤;
對(duì)于C,假設(shè)在正方形DCG2內(nèi)一定存在一點(diǎn)0,使得平面PQG,
5
G
。?<=平面/>。e,則
又cc,nG0=G,GC,GOu平面ABCD,故GCj_/C,
而CG,平面/8C2NCU平面4BCD,故GCL/C,
而QCnG。=G,GC,G0u平面DCCQi,
故/C_L平面。CCQ1,
平面。CG。,故c,D重合,與題意不符,故c錯(cuò)誤.
對(duì)于D,在正方形DC。。內(nèi)一定存在一點(diǎn)。,使得平面PQG〃平面NBC,
由于平面ABCc平面DCCR=CD,平面PQQ口平面DCCR=C?,
CD//C.Q,而G2〃CZ),
則。在GA上,這與題意矛盾,故D錯(cuò)誤;
故選:A.
10.任意寫出一個(gè)正整數(shù)加,并且按照以下的規(guī)律進(jìn)行變換:如果機(jī)是個(gè)奇數(shù),則下一步變成3加+1,如
果小是個(gè)偶數(shù),則下一步變成3%,無(wú)論根是怎樣一個(gè)數(shù)字,最終必進(jìn)入循環(huán)圈1-4-2-1,這就是數(shù)
3a,+1,當(dāng)%為奇數(shù)時(shí)
學(xué)史上著名的“冰雹猜想”.它可以表示為數(shù)列{4}:%=〃7(加為正整數(shù)),。用=1上4/田翔一,
5。,”當(dāng)?!盀榕紨?shù)時(shí)
若%=2,則他的所有可能取值之和為()
A.188B.190C.192D.201
【答案】B
【分析】列舉出生一。2-。3-。4T'。5T'。6T'%的可能情況,可得出機(jī)的所有可能取值,相加即可得解.
【詳解】由題意,%—。2-。3-。4-。5―。6—。7的可能情況有:
①2314—2—1—432;②16—8—4—2—1—432;
③20—10—5316—8—4—2;④3—10—5—16—8—432;
⑤128-64—32-16->8-4->2;@21->64->32-16->8-4-2;
所以,m的可能取值集合為{2,16,20,3,128,21},m的所有可能取值之和為2+16+20+3+128+21=190.
故選:B.
11.函數(shù)〃x)=,5cos2x-4sinx+5-|3cos』的最大值為().
A.2A/2B.273C.2>/5D.3
【答案】D
【分析】利用三角函數(shù)的平方關(guān)系將/(x)轉(zhuǎn)化為點(diǎn)尸到點(diǎn)45的距離之差,再利用三角形兩邊之差小于第
三邊,結(jié)合三角函數(shù)的值域即可求得結(jié)果.
【詳解】因?yàn)?/p>
5cos%-4sinx+5=9cos晨-4cos2x-4sinx+5=9cos2x+4sin2x-4sinx+1=(3cosx)2+(2sinx—1,
所以/(尤)=J5cos-4sinx+5-|3cosx|=^(3cosx)2+(2sinx-l)2-J(3cosx)~,
故/(x)的最大值轉(zhuǎn)化為點(diǎn)尸(3cos尤,2sinx)到N(0,l)與B(0,2sin無(wú))的距離之差的最大值,
因?yàn)?iWsinxWl,-2<-2sinx<2,-l<l-2sinx<3,
所以1P-|尸8區(qū)[48|=J(l_2sinx『=|l-2sinx|<3,
6
當(dāng)且僅當(dāng)sin尤=-I時(shí),等號(hào)成立,則|我|-|尸8歸3,
經(jīng)檢驗(yàn),此時(shí)cosx=0,f(x)=^5x02-4x(-l)+5-13x0|=3,
所以〃x)V3,即/(x)的最大值為3.
故選:D.
12.設(shè)a=,b=—,c=2In—,貝!]()
(ej202
A.b>c>aB.b>a>c
C.c>b>aD.a>b>c
【答案】A
【分析】構(gòu)造函數(shù)f(x)=e-ex證明6>c,構(gòu)造函數(shù)g(x)證明b八<《,構(gòu)造函數(shù)4x)=lnx-處R證
310
明2In二>二,從而得結(jié)論.
【詳解】令函數(shù)〃x)=e=ex,貝i)r(x)=ex-e,當(dāng)尤<1時(shí),/'(x)<0,當(dāng)尤>1時(shí),f'(x)>0,所以函
數(shù)/(X)在(-00,1)上單調(diào)遞減,在(1,+⑹上單調(diào)遞增,^/(%)>/(1)=0,當(dāng)且僅當(dāng)x=l時(shí)取等號(hào),即
II1717173
ex>ex.所以e?。>一e>—x2.7=2.295>2.25,故一>ln2.25=21n—,即6>c.
2020202
令函數(shù)g(無(wú))=e「x-l,x>0,則g<x)=eX-l>0,g(x)在(0,+的上單調(diào)遞增,所以g(x)>e°-1=0,故
g(0.3)-e°3-0.3-l>0,即e>3>1.3,故摩晨古二普.
令函數(shù)〃(x)=lnx_2(xT),則1(尤)」_二^二(:T20,故當(dāng)了>1時(shí),。(力>〃(1)=0,所以
X+1無(wú)(X+1)X(X+1)
/、2x(2.25-l)310
/z2.25)=In2.25----------------^>0,P即12n1n->一,C所CH以Ic>a.
')2,25+1213
綜上b>c>a.
故選:A.
【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:
構(gòu)造函數(shù)比較大小主要方法有:
1.通過找中間值比較大小,要比較的兩個(gè)或者三個(gè)數(shù)之間沒有明顯的聯(lián)系,這個(gè)時(shí)候我們就可以通過引入
一個(gè)常數(shù)作為過渡變量,把要比較的數(shù)和中間變量比較大小,從而找到他們之間的大小關(guān)系。
2.通過構(gòu)造函數(shù)比較大小,要比較大小的幾個(gè)數(shù)之間可以看成某個(gè)函數(shù)對(duì)應(yīng)的函數(shù)值,我們只要構(gòu)造出函
數(shù),然后找到這個(gè)函數(shù)的單調(diào)性就可以通過自變量的大小關(guān)系,進(jìn)而找到要比較的數(shù)的大小關(guān)系。有些時(shí)
候構(gòu)造的函數(shù)還需要通過放縮法進(jìn)一步縮小范圍。
第II卷
二、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分.
13.已知向量2花滿足忖=5,歸-耳=6,B+@=4,則向量右在向量£上的投影為.
【答案】-1
【分析】由條件根據(jù)數(shù)量積的性質(zhì)求e&W,再由向量的投影的定義求向量石在向量々上的投影.
【詳解】:向量2]滿足忖=5,口-.=6,|£+4=4,
卜一4=25+另一2a?石=36,卜+0=25+S+2。不=16£石=-5,|^|=1,
二向量3在向量Z上的投影為W,cos(a@=|年百+=昔=y=T,
故答案為:-1.
7
14.(x-2y)3(y-2z)5(z-2x)7的展開式中不含z的各項(xiàng)系數(shù)之和.
【答案】128
【分析】對(duì)每一個(gè)括號(hào)利用二項(xiàng)展開式的通項(xiàng)公式進(jìn)行展開,展開后對(duì)每一項(xiàng)進(jìn)行合并,合并后使得Z項(xiàng)
累次為0,確定項(xiàng)數(shù)后即可得到答案.
【詳解】(x-2y)3(y-2z)5(z-2x)7利用二項(xiàng)展開式的通項(xiàng)公式進(jìn)行展開,設(shè)(x-2y)'項(xiàng)為M(y筌,丫項(xiàng)
為〃,(z-2x)7項(xiàng)為加.
7m
展開后得C*3Y(_2了「《產(chǎn)"(_2z)"-C^-(-2z『對(duì)每一項(xiàng)進(jìn)行合并得
C?C;(-2)M+"3"y-"+"z7-i,因?yàn)檎归_式中不含z,所以7-小+〃=0,又冽得取值為
{0,1,2,3,4,5,6,7},“得取值為{0,1,2,3,4,5},故得俏=7,〃=0.
代入展開式得C;C;C;(-2)7+rjy5+k=C2廣七°-*產(chǎn)3又左得取值為{0」,2,3},分別帶入后各項(xiàng)系數(shù)
之和為C?(-2)7+C;(一2)8+C;(-2)9+C;(一21=(一2),+3-(—2『+3?(-2)9+(-2)'°=128.
故答案為:128
15.如圖,在四面體/BCD中,AB=BC=AD=CD=4,AC=2,ZBCD=ZBAD=120°,則四面體/BCD
外接球的表面積為.
?小土、208兀208
【答案】——-7t
33
【分析】通過做圖,做出△BCD,△/四的外心,則外接球球心為過外心的兩平面垂線的交點(diǎn),后利用
正余弦定理可得外接球半徑.
【詳解】如圖1,取3。的中點(diǎn)E,由48=3C=4D=CD=4,
可得AEl.BD,CELBD,
又NBCD=NBAD=120°,
可得4E=CE=2,又4c=2,所以"CE為等邊三角形.
因?yàn)镃ELBD,NEu平面/EC,CEu平面/EC,AEC\CE=E,則平面
如圖2,延長(zhǎng)/£至0,使得4£=?!?延長(zhǎng)CE至尸,使得CE=PE,
4
由正弦定理,可得△BCD,△/助外接圓半徑為--------=4,
2sin30°
乂AE=CE=2,AE=QE,CE=PE,則P為△BCD的外心,。為的外心,過點(diǎn)尸作平面BCD
的垂線,過點(diǎn)0作平面48。的垂線,
兩垂線的交點(diǎn)。就是四面體N8CD外接球的球心.
連接OE,因尸£=QE,EO=EO,則/PEO=AQEONZPEO=30°,
l…)pj—--P--E-----2----4-
由依=故=2,NOEP=3。。,可得一cos30°一有—6,
2
4
則在△CME中,EA=2,OE=忑,ZOEA=150°,
452
由余弦定理0/2=22+-2x2xcos(150^=-
故四面體作。外接球的表面積為4”。心亭.故答案為:.
8
圖2
【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:本題涉及求幾何體的外接球的表面積,解決外接球問題有以下常見手段:
(1)側(cè)棱與底面垂直的三棱錐,可將三棱錐補(bǔ)形為長(zhǎng)方體或正方體;
(2)正棱錐外接球常用斤=e-及『+廠2解決問題,其中R為外接球半徑,力為正棱錐高,r為底面外接圓
半徑;
(3)側(cè)面和底面呈一定角度的幾何體,常利用過外心做平面垂線確定球心位置,后結(jié)合圖像及正余弦定
理解決問題.
2
16.已知點(diǎn)尸是橢圓二+必=1(。>1)的右焦點(diǎn),點(diǎn)尸(0,3)到橢圓上的動(dòng)點(diǎn)。的距離的最大值不超過2百,
a
當(dāng)橢圓的離心率取到最大值時(shí),則|尸0|+|。川的最大值等于.
【答案】3逝+2而##2廂+3行
【分析】設(shè)。(%,%),求得|尸的表達(dá)式,對(duì)。進(jìn)行分類討論,結(jié)合二次函數(shù)的性質(zhì)、橢圓的定義來求得
|尸。|+|。尸|的最大值.
【詳解】設(shè)。(%,%),則可+就=1,即一°2K且為
a
因?yàn)閨尸。|=J寸+(%-3)2=J/一力了:+N:-6%+9=J(1-4y:-6%+9+/,
而”>1,即I—<0,
3
所以,當(dāng)上方<-1,即1<。42時(shí),
1-a
當(dāng)為=-1時(shí),|也取得最大值,|尸0仁=442遍.
又因?yàn)闄E圓的離心率e因此當(dāng)〃=2時(shí),e最大.
設(shè)橢圓的左焦點(diǎn)為耳,則由-G,o),因此I尸。|+|"1=1尸。|+2"|0團(tuán)=|尸0|-|04|+4,
所以當(dāng)Q在咫的延長(zhǎng)線上時(shí),|尸。H。用取得最大值,
3
因此|尸。|+|。尸|的最大值為26+4.當(dāng)白y>T,即。>2時(shí),
1-。
當(dāng)為=二時(shí),間I取得最大值,間L=j一白+/+9,
由J一一^+/+942后解得24/<]0,BP2<a<V10?
V\-a
又因?yàn)闄E圓的離心率ee最大.
設(shè)橢圓的左焦點(diǎn)為片,則片(-3,0),
因此1尸@+1例=1尸a+2*。用=|尸QTQ聞+訪初
所以當(dāng)。在期的延長(zhǎng)線上時(shí),|尸oH。匐取得最大值,
(同|-3IL=附1=J(-3)2+3?=3叵,
9
因此|尸。|+|。尸|的最大值為九5+2瓦.綜上所述,I尸。|+|。尸|的最大值為3亞+2廂.
故答案為:3V2+2V10
【點(diǎn)睛】在橢圓有關(guān)線段和差的最值問題求解的過程中,可考慮利用橢圓的定義進(jìn)行轉(zhuǎn)換,從而求得最值.
三、解答題:共70分.解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟.第17?21題為必考題,每個(gè)試題考
生都必須作答.第22、23題為選考題,考生根據(jù)要求作答.
17.(12分)已知函數(shù)/(x)=Gsin(q+x)sin(工-x)+sinxcosx.
44
(1)求函數(shù)的最小正周期;
Ajr
(2)在AZSC中,若/(---)=1,求sinB+sinC的最大值.
【答案】(1)兀;⑵技
【分析】(1)利用三角恒等變換化簡(jiǎn)函數(shù)八%),再利用正弦函數(shù)性質(zhì)求出周期作答.
(2)由(1)中函數(shù)式求出Z,再利用差角的正弦公式、輔助角公式結(jié)合正弦函數(shù)性質(zhì)求解作答.
【詳解】(1)依題意,/(x)=V3sin(—+x)sin[--(―+x)]+—sin2x=V3sin(—+x)cos(—+x)+—sin2x
4242442
A/3./兀c、1?C1?c正c./C71
=——sin(—+2x)+—sin2x=—sin2x+——cos2x=sin(2x+-4,
222223
所以函數(shù)/(X)的周期為7=T=九
(2)由(1)知,/([■-?=sin[2g■-6+?=sin(N+*)=l,
在“3C中,0</<兀,^-<A+-<—,于是/+二=巴,解得/=?,則8+C==,
6666233
sin8+sinC=sin8+sin今——=COS5-H^sin5=-^sin5-H-^cosB/3sin(B晨,
顯然?!?lt;B+—<――,因此當(dāng)B+;=即5=g時(shí),(sinB+sinC)max=V3,
3666623
所以sin3+sinC的最大值為百.
18.(12分)為了監(jiān)控某種零件的一條生產(chǎn)線的生產(chǎn)過程,檢驗(yàn)員每隔30min從該生產(chǎn)線上隨機(jī)抽取一個(gè)
零件,并測(cè)量其尺寸(單位:cm)做好記錄.下表是檢驗(yàn)員在一天內(nèi)依次抽取的16個(gè)零件的尺寸:
抽取次序12345678
零件尺寸(cm)9.9510.129.969.9610.019.929.9810.04
抽取次序910111213141516
零件尺寸(cm)10.269.9110.1310.029.2210.0410.059.95
116l~t_16I1/16AFl67
經(jīng)計(jì)算得一記s=-寸={五[衛(wèi),-16天卜0.212,J£(I-8.5)句8.439,
16
X(西-可('8.5)=-2.78,其中西為抽取的第i個(gè)零件的尺寸。=1,2,…,16).
i=l
⑴求2,…,16)的相關(guān)系數(shù)r,并回答是否可以認(rèn)為這一天生產(chǎn)的零件尺寸不隨生產(chǎn)過程的進(jìn)行而
系統(tǒng)地變大或變?。ㄈ舨穦<0.25,則可以認(rèn)為零件的尺寸不隨生產(chǎn)過程的進(jìn)行而系統(tǒng)地變大或變小);
(2)一天內(nèi)抽檢的零件中,如果出現(xiàn)了尺寸在伍-3sM+3s)之外的零件,就認(rèn)為這條生產(chǎn)線在這一天的生產(chǎn)
過程可能出現(xiàn)了異常情況,需對(duì)當(dāng)天的生產(chǎn)過程進(jìn)行檢查.
①?gòu)倪@一天抽檢的結(jié)果看,是否需對(duì)當(dāng)天的生產(chǎn)過程進(jìn)行檢查?
10
②在門-3s,元+3s)之外的數(shù)據(jù)稱為離群值,試剔除離群值,估計(jì)這條生產(chǎn)線當(dāng)天生產(chǎn)的零件尺寸的均值與
標(biāo)準(zhǔn)差.(精確到0.01)
【答案】(1"=一0.18;可以認(rèn)為這一天生產(chǎn)的零件尺寸不隨生產(chǎn)過程的進(jìn)行而系統(tǒng)地變大或變小
(2)①需對(duì)當(dāng)天的生產(chǎn)過程進(jìn)行檢查;②均值的估計(jì)值為10.02cm,標(biāo)準(zhǔn)差的估計(jì)值為0.09cm.
【分析】(1)將樣本數(shù)據(jù)代入相關(guān)系數(shù)公式可求得-0.18,根據(jù)卜|<0.25可得結(jié)論;
(2)①計(jì)算出自-3s*+3s)對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù),對(duì)比樣本數(shù)據(jù)即可得到結(jié)論;
②剔除出數(shù)據(jù)后,重新計(jì)算出平均數(shù)和方差,由方差和標(biāo)準(zhǔn)差關(guān)系可得標(biāo)準(zhǔn)差.
16
£(X,.-X)(Z-8.5)_278
【詳解】⑴由樣本數(shù)據(jù)得相關(guān)系數(shù):昌…J0212X—X18439…K
H<0.25,二可以認(rèn)為這一天生產(chǎn)的零件尺寸不隨生產(chǎn)過程的進(jìn)行而系統(tǒng)地變大或變小.
(2)①?.?亍=9.97,svO.212,,-.x-35=9.334,x+35=10.606,
二抽取的第13個(gè)零件的尺寸在伍-3s,三+3s)以外,
???需對(duì)當(dāng)天的生產(chǎn)過程進(jìn)行檢查.
②剔除離群值,即第13個(gè)數(shù)據(jù),剩下數(shù)據(jù)的平均數(shù)為\x(16x9.97-9.22)=10.02,
即這條生產(chǎn)線當(dāng)天生產(chǎn)的零件尺寸的均值的估計(jì)值為10.02cm;
16
由S得:?16x0.2122+16X9.972?1591.134,
i=l
剔除第13個(gè)數(shù)據(jù),乘IJ下數(shù)據(jù)的樣本方差為《義(1591.134-9.22?-15*10.022卜0.008,
???樣本標(biāo)準(zhǔn)差為J0.008a0.09,
即這條生產(chǎn)線當(dāng)天生產(chǎn)的零件尺寸的標(biāo)準(zhǔn)差的估計(jì)值為0.09cm.
19.(12分)如圖,已知四棱錐P-/BCD,底面48CD為菱形,尸/,平面/BCD,ZABC=60°,E是
5c的中點(diǎn).
⑵〃為尸D上的動(dòng)點(diǎn),即與平面刃。所成最大角的正切值為求異面直線尸8與4C所成的角的余弦
2
值.
V2
【答案】(1)證明見解析;(2)4.
【分析】(1)由已知條件推導(dǎo)出AABC為正三角形,從而得到AE1AD,再由PN_L平面48cD,
得到PALAE,由此能證明AE1平面PAD,進(jìn)而證得結(jié)論;
(2)連接/H,EH,則NEH4為與平面尸4D所成的角,當(dāng)/〃最短時(shí),即當(dāng)時(shí),NEHA最
大.建立空間直角坐標(biāo)系,求出而,就的坐標(biāo),利用空間向量夾角公式求解.
【詳解】(1)由四邊形為菱形,ZABC=60°,可得“3C為正三角形,
因?yàn)镋為8C的中點(diǎn),所以ZE18C,
又BCHAD,因此ZE_L月。,
因?yàn)镻4_L平面48CD,/£u平面/BCD,所以
11
而平面BID,40u平面BID,PA(-\AD=A,
則4E_L平面尸/。,又尸Du平面B4。,
所以/E_LPD.
(2)設(shè)/B=2,連接/〃,EH,
由(1)知/E_L平面乃。,則NEH4為EH與平面所成的角,
因?yàn)镹"u平面為。,所以4E_L/H.
所以在RtA£4〃中,AE=5
所以當(dāng)最短時(shí),即當(dāng)尸。時(shí),NEHA最大,此時(shí)tan/£9=*="=?,
AHAH2
因此=又4D=2,所以乙4DH=45。,所以尸/=2.
故以/為原點(diǎn),NE所在直線為x軸,40所在直線為y軸,4P所在直線為z軸,建立空間直角坐標(biāo)系,
則A(0,0,0),B(y/3,-1,0),C(1,0),P(0,0,2),
則PB=(V3,-l,-2),^C=(V3,l,0),
PB-AC2_V2
cos(PB,AC)=
\PB^AC\2亞x214
...異面直線PB與AC所成的角的余弦值也.
4
20.(12分)已知直線x+2尸2=0過拋物線C:/=2勿(0>0)的焦點(diǎn).
(1)求拋物線C的方程;
(2)動(dòng)點(diǎn)/在拋物線C的準(zhǔn)線上,過點(diǎn)/作拋物線C的兩條切線分別交x軸于M,N兩點(diǎn),當(dāng)A/MN的面
積是且時(shí),求點(diǎn)/的坐標(biāo).
2
【答案】(1?2=4了(2),(1,-1)或(T,T)
【分析】(1)求出焦點(diǎn)坐標(biāo)為(0,1),從而得到"2,求出拋物線方程;
(2)設(shè)出過點(diǎn)工的拋物線的切線方程設(shè)為y=-l+Mx-M,與拋物線方程聯(lián)立,根據(jù)A=0得
到1642一16機(jī)上-16=0,設(shè)過點(diǎn)/的拋物線的兩條切線方程的斜率分別為左,左2,求出左+e=加,后色=-1,
表達(dá)出|〃^=歸-引=隹-匕|,S—fm』,列出方程乙4+4=、,求出加=±1,得到點(diǎn)/的坐
222
標(biāo).
【詳解】(1)x+2>—2=0中令%=0得:>=1,
故焦點(diǎn)坐標(biāo)為(0,1),故5=1,解得:。=2,故拋物線方程為V=4y;
(2)拋物線準(zhǔn)線方程為:y=-l,
設(shè)/(私-1),過點(diǎn)/的拋物線的切線方程設(shè)為y=-l+M尤-加),
聯(lián)立一二外得:x2-4kx+4km+4=0,
由A=16k2—16坂l(xiāng)-16=0,設(shè)過點(diǎn)4的拋物線的兩條切線方程的斜率分別為左,左2,
由[k[+左2=m,k[k2=—1f
令y=-1+左(x—冽)中,令>=0得:x=—+m,
12
八111
i^\MN\=\xl-x2\^--r=^rr-=|月一勺I,
不妨設(shè)甬=—+m,x2=—+m
4142/v^/v2/v|
則S.AMN=;|ACV|x1=-儲(chǔ)卜[Jh+3)2-紙自=”7-4=—,
乙乙4乙乙
解得:m=+l,故點(diǎn)/的坐標(biāo)為』(1,-1)或(-1,-1).
【點(diǎn)睛】已知拋物線方程r=2/,點(diǎn)工優(yōu),為)為拋物線上一點(diǎn),則過點(diǎn)/伉,%)的拋物線切線方程為
yoy=p(x+xo),
若點(diǎn)/(看,%)在拋物線外一點(diǎn),過點(diǎn)/(x。,%)作拋物線的兩條切線,切點(diǎn)弦方程為為y=P(x+%).
21.(12分)已知函數(shù)/(x)=xlnx和g(x)=6(x-6)0>0)有相同的最小值.
⑴求6的值;
⑵設(shè)〃(x)=/(x)+g(x),方程曲月=俏有兩個(gè)不相等的實(shí)根不,巧,求證:五等>[
一2e
4
【答案】(1)6=-(2)證明見解析
e
【分析】(1)由二次函數(shù)的性質(zhì)可得g(x)1mli=-t,利用導(dǎo)數(shù)可得/(".=/(0)=-「,再根據(jù)兩函數(shù)的
最小值相同,求解即可;
(2)令"(x)=〃(x),利用導(dǎo)數(shù)確定"(X)即"(x)在(0,+司上單調(diào)遞增,由零點(diǎn)存在定理可得叫3,
使〃(%)=0,由題意可設(shè)。<再<與<%<1,G(x)=/z(x)-A(2xo-x)(O<x<xo),利用導(dǎo)數(shù)可得G(x)是減
函數(shù),即可得”(再)>//(2尤0-西),再由〃(x)在(%,+⑹上的單調(diào)性即可得證.
【詳解】(1)解:g(x)=b[x-4x^=b-
所以g(x)mm=g]£|=V;
函數(shù)“X)的定義域?yàn)?O,+e),f,(x)=lnx+l,
,1
令/'(x)<0,解得0<x<eLf(^)>0^x>e-,
所以〃x)在(0,「)上單調(diào)遞減,在(廠,+句上單調(diào)遞增.
所以〃x)mm=/(eT)=-]
因?yàn)楹瘮?shù)/(x)=knx和8(%)=6卜-4)伍>0)有相同的最小值,
所以_§=一「
4
4
即八一;
e
(2)證明:/z(x)=xlnx+—,
"(x)=lnx+l+V
ii_3
令〃(x)="(x),MH'(x)=-+-X2>0,
所以〃(x)即“⑺在(0,+功上單調(diào)遞增,
13
所以二O使”伉)=0,
于是〃(無(wú))在(O,x0)上單調(diào)遞減,在(%,+⑹上單調(diào)遞增.
又入⑴=0,當(dāng)%趨于0時(shí),趨于0,
則當(dāng)XE(0,1)時(shí),A(x)<0
方程"(%)=冽有兩個(gè)不相等的實(shí)根根A,巧,
不妨設(shè)0<再</<%<L
設(shè)G(x)=—力(2%-x)(0<x<x0),
1
貝ljG,(x)=+"(2%-x)=lnx+
2^12^—xj
4
由h'(x。)=0即InX。+14—1
e
24
得M寸麗T工
22
并代入上式,得G<x)<2+2+^=C
eHe
所以G(x)是減函數(shù),
G(再)>G%-〃(2%o-%)=0,
即〃(再)>/z(2%o—芭),
又由題意〃(再)=%(%2),得〃(%2)〉〃(2%0-國(guó)),
而2%0-%1>%0,且%(x)在(%,+00)上單調(diào)遞增,
所以%2>2%-玉,
即X]+12>2%,
又'
,,X+x1
故9>/.
【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:有關(guān)函數(shù)的單調(diào)性的問題,借助于導(dǎo)數(shù)進(jìn)行確定;關(guān)于不等式恒成立問題,轉(zhuǎn)化為函
數(shù)的最值問題進(jìn)行解答.
(二)選考題:共10分.請(qǐng)考生在第22、23題中任選一題作答.如果多做,則按所做的第一題計(jì)分.
22.[選修4-4:坐標(biāo)系與參數(shù)方程](10分)
/、[x=2+2cos
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