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试卷主标题
姓名:__________ 班级:__________考号:__________
一、选择题(共24题)
1、 圆 的圆心坐标和半径分别是( )
A . (1 , 0) , 2 B . ( - 1 , 0) , 2 C . (1 , 0) , 4 D . ( - 1 , 0) , 4
2、 ( )
A . B . C . D .
3、 若直线 与直线 平行,则 a = ( )
A . -3 或 -1 B . -1 C . -3 D .
4、 设 是不同的直线, 是不同的平面,则下列选项中正确的是( )
A .若 , ,则 B .若 , ,则
C .若 , , ,则 D .若 , , ,则
5、 在 中, , , 分别为内角 , , 的对边,若 , , ,则解此三角形的结果有( )
A .无解 B .一解 C .两解 D .一解或两解
6、 已知 , ,则 ( )
A . B . C . D .
7、 已知 中, , , 分别为角 , , 所对的边,且 , , ,则 的面积为( )
A . B . C . D .
8、 已知椭圆 的左,右焦点分别是 ,若椭圆上存在一点 ,使 ( 为坐标原点),且 ,则实数 的值为( )
A . 2 B . C . D . 1
9、 已知 为虚数单位,则 等于( )
A . B . 1 C . D .
10、 椭圆 的焦点坐标是( )
A . B . C . D .
11、 若函数 在区间 上存在极值点,则实数 的取值范围是( )
A . B . C . D .
12、 为参加校园文化节,某班推荐 2 名男生 3 名女生参加文艺技能培训,培训项目及人数分别为:乐器 1 人,舞蹈 2 人,演唱 2 人.若每人只参加 1 个项目,并且舞蹈和演唱项目必须有女生参加,则不同推荐方案的种数为( )
A . 12 B . 24 C . 36 D . 48
13、 函数 在下面哪个区间内是增函数
A . B . C . D .
14、 某人射击一次命中目标的概率为 ,且每次射击相互独立,则此人射击 7 次,有 4 次命中且恰有 3 次连续命中的概率为
A . B . C . D .
15、 已知函数 ,则不等式 的解集是
A . B .
C . D .
16、 法国的数学家费马( PierredeFermat )曾在一本数学书的空白处写下一个看起来很简单的猜想:当整数 时,找不到满足 的正整数解.该定理史称费马最后定理,也被称为费马大定理.现任取 ,则等式 成立的概率为( )
A . B . C . D .
17、 已知直线 l 1 : 3 x ﹣ y ﹣ 1 = 0 , l 2 : x + 2 y ﹣ 5 = 0 , l 3 : x ﹣ ay ﹣ 3 = 0 不能围成三角形,则实数 a 的取值可能为( )
A . 1 B . C .﹣ 2 D .﹣ 1
18、 下列说法中正确的是( )
A .在 中,若 ,则 一定是钝角三角形
B .在 中,若 ,则 是直角三角形
C .在 中,若 ,则 一定是等腰三角形
D .
19、 已知圆 的半径为定长 , 是圆 所在平面内一个定点, 是圆上任意一点,线段 的垂直平分线 和直线 相交于点 .当点 在圆上运动时,下列判断正确的是( )
A .当点 在圆 内(不与圆心重合)时,点 的轨迹是椭圆;
B .点 的轨迹可能是一个定点;
C .点 的轨迹可能是抛物线.
D .当点 在圆 外时,点 的轨迹是双曲线的一支
20、 大摆锤是一种大型游乐设备(如图),游客坐在圆形的座舱中,面向外,通常大摆锤以压肩作为安全束缚,配以安全带作为二次保险,座舱旋转的同时,悬挂座舱的主轴在电机的驱动下做单摆运动.假设小明坐在点 处, “ 大摆锤 ” 启动后,主轴 在平面 内绕点 左右摆动,平面 与水平地面垂直, 摆动的过程中,点 在平面 内绕点 作圆周运动,并且始终保持 , .设 ,在 “ 大摆锤 ” 启动后,下列结论正确的是( )
A .点 在某个定球面上运动;
B . 与水平地面所成锐角记为 ,直线 OB 与水平地面所成角记为 ,则 为定值;
C .可能在某个时刻, ;
D .直线 与平面 所成角的正弦值的最大值为 .
21、 在一个袋中装有质地大小一样的 黑球, 个白球,现从中任取 个小球,设取出的 个小球中白球的个数为 ,则下列结论正确的是( )
A . B .随机变量 服从二项分布
C .随机变量 服从超几何分布 D .
22、 已知三个数 成等比数列,则圆锥曲线 的离心率为
A . B . C . D .
23、 某校高二年级进行选课走班,已知语文、数学、英语是必选学科,另外需从物理、化学、生物、政治、历史、地理 6 门学科中任选 3 门进行学习 . 现有甲、乙、丙三人,若同学甲必选物理,则下列结论正确的是( )
A .甲的不同的选法种数为 10
B .甲、乙、丙三人至少一人选化学与全选化学是对立事件
C .乙同学在选物理的条件下选化学的概率是
D .乙、丙两名同学都选物理的概率是
24、 已知函数 ,给出下列四个结论,其中正确的是( )
A .曲线 在 处的切线方程为
B . 恰有 2 个零点
C . 既有最大值,又有最小值
D .若 且 ,则
二、填空题(共8题)
1、 若方程 表示焦点在 轴上的椭圆,则实数 的取值范围为 ________ .
2、 在四面体 中, 平面 , , , ,则该四面体的外接球的表面积为 ________.
3、 已知圆 : ,直线 : , 为 上的动点.过点 作圆 的切线 , ,切点为 , ,当 最小时,直线 的方程为 ______ .
4、 已知 中,角 、 、 所对的边分别是 、 、 , 边上的高为 ,且 ,则 的取值范围是 ___________.
5、 设曲线 在点 处的切线与直线 垂直,则 __________ .
6、 若 且 ,则 的取值范围为 __________ .
7、 若对任意实数 , 都有 ,则 的值为 ______ .
8、 已知函数 ,若对于任意的 ,均有 成立,则实数 a 的取值范围为 ______ .
三、解答题(共12题)
1、 如图,三棱柱 中, 底面 ,且 为正三角形, 为 中点.
( 1 )求证:直线 平面 ;
( 2 )求证:平面 平面 .
2、 设 , 分别是椭圆 的左、右焦点, 是 上一点且 与 轴垂直,直线 与 的另一个交点为 .
( 1 )若直线 的斜率为 ,求 的离心率;
( 2 )已知( 1 )中椭圆上一点到左焦点的最大距离是 6 ,求该椭圆方程.
3、 在 ① 是 边上的高,且 , ② 平分 ,且 , ③ 是 边上的中线,且 这三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并求出边 的长.
问题:在锐角 中,已知 , , 是边 上一点, _____ ,求边 的长.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分
4、 已知圆 M 的方程为 .
求过点 的圆 M 的切线方程;
若直线过点 ,且直线 l 与圆 M 相交于两点 P 、 Q ,使得 ,求直线 l 的方程.
5、 已知椭圆 的右焦点为 ,斜率为 的直线 与 的交点为 , ,与 轴的交点为 .
( 1 )若 ,求 的直线方程;
( 2 )若 ,求直线 的方程.
6、 已知椭圆 的离心率为 ,左、右焦点分别为 , ,且 到直线 的距离为 .
( 1 )求椭圆 C 标准的方程;
( 2 )过 的直线 m 交椭圆 C 于 P , Q 两点, O 为坐标原点,以 OP , OQ 为邻边作平行四边形 OPDQ ,是否存在直线 m ,使得点 D 在椭圆 C 上?若存在,求出直线 m 的方程;若不存在,说明理由.
7、 为了普及安全教育,某市组织了一次学生安全知识竞赛,规定每队 3 人,每人回答一个问题,答对得 1 分,答错得 0 分.在竞赛中,甲、乙两个中学代表队狭路相逢,假设甲队每人回答问题正确的概率均为 ,乙队每人回答问题正确的概率分别为 , , ,且两队各人回答问题正确与否相互之间没有影响.
( 1 )分别求甲队总得分为 3 分与 1 分的概率;
( 2 )求乙队总得分为 1 分的概率.
8、 若 的二项式展开式中前三项的系数和为 163 ,求:
( 1 )该二项式展开式中所有的有理项;
( 2 )该二项式展开式中系数最大的项.
9、 如图,在正四棱柱 中, , ,点 是 的中点,点 在 上,设二面角 的大小为 .
( 1 )当 时,求 的长;
( 2 )当 时,求 的长 .
10、 高三年级某班 50 名学生期中考试数学成绩的频率分布直方图如图所示,成绩分组区间为: , , , , , , .其中 , , 成等差数列且 .物理成绩统计如表.(说明:数学满分 150 分,物理满分 100 分),若数学成绩不低于 140 分等第为 “ 优 ” ,物理成绩不低于 90 分等第为 “ 优 ”.
分组
频数
6
9
20
10
5
( 1 )根据频率分布直方图,求出实数 , , 的值以及数学成绩为 “ 优 ” 的人数;
( 2 )已知本班中至少有一个 “ 优 ” 同学总数为 6 人,从该 6 人中随机抽取 3 人,记 为抽到两个 “ 优 ” 的学生人数,求 的分布列和数学期望.
11、 已知函数 ( ).
( 1 )若 , 求函数 的单调区间 ;
( 2 )当 时 , 若函数 在 上的最大值和最小值的和为 1, 求实数 的值 .
12、 已知函数 ( ) .
( 1 )若 是定义域上的增函数,求 a 的取值范围;
( 2 )若 ,若函数 有两个极值点 , ( ),求 的取值范围 .
============参考答案============
一、选择题
1、 B
【分析】
根据圆的标准方程直接写出圆心和半径 .
【详解】
因为圆的方程为 ,
所以圆心为 ,半径为 ,
故选: B
【点睛】
本题主要考查了圆的标准方程,圆心,半径,属于容易题 .
2、 A
【分析】
利用两角和的正弦公式得解 .
【详解】
故选: A
【点睛】
本题考查两角和的正弦公式 ,属于基础题 .
3、 C
【分析】
根据两直线平行,得到 ,即可求解 .
【详解】
由题意,直线 与直线 平行,则 ,解答 .
故选: C.
【点睛】
本题主要考查了两条直线的位置的判定及应用,其中解答中熟记两直线平行的条件是解答的关键,着重考查运算能力 .
4、 C
【分析】
对于 , 或 ;对于 , 或 ;对于 ,由面面垂直的判定定理得 ;对于 , 与 相交或平行.
【详解】
解:由 , 是不同的直线, , 是不同的平面,知:
对于 ,若 , ,则 或 ,故 错误;
对于 ,若 , ,则 或 ,故 错误;
对于 ,若 , , ,则由面面垂直的判定定理得 ,故 正确;
对于 ,若 , , ,则 与 相交或平行,故 错误.
故选: .
【点睛】
本题考查命题真假的判断,空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查运算求解能力,属于中档题.
5、 C
【分析】
根据正弦定理即可判定三角形解的个数 .
【详解】
解:根据题意,在 中, , , 分别为内角 , , 的对边,
则 ,变形可得 ,
又由 , , ,则有 ;
又 ,即 ,
由于 为锐角,则 有两解,即解此三角形有两解;选项 ABD 错误,选项 C 正确 .
故选: C .
6、 D
【分析】
结合同角三角函数基本关系计算 的值,再利用两角差的正弦公式进行求解即可 .
【详解】
由 可得 ,
又 ,所以
所以 ,
.
故选 :D
【点睛】
本题主要考查两角和与差的正余弦公式与同角三角函数基本关系,解题的关键是熟练运用公式 .
7、 A
【分析】
结合正切两角和的正切公式求出 ,进而求得角 ,然后结合余弦定理解三角形即可求出边长 ,从而利用三角形的面积公式即可求出结果 .
【详解】
解: 中, ,
所以 ,
所以 ;
又 ,所以 ,
所以 ;
由余弦定理得 ,
即 , ①
又 , ②
由 ①② 解得 ,
所以 的面积为 .
故选: A .
8、 D
【分析】
由 ,依据向量的几何意义可得 ,即 为 的一半,所以 △ 为直角三角形,结合勾股定理可求得 、 ,即可确定 的值
【详解】
由题意,可得如下示意图
∵ ,依据向量的几何意义知: △ 为等腰三角形
∴ ,即 为 的一半
可知 △ 为直角三角形,且 ∠ = 90°
∴ 有 , ,可得 = 4 , = 4
又 知:
故选: D
【点睛】
本题考查了根据向量的数量积为 0 的几何含义判断三角形的形状,进而由三角形的性质求得相关线段的长度,即可确定参数值
9、 A
【分析】
利用虚数单位的幂的周期性即可得解 .
【详解】
,
故选 A.
【点睛】
本题考查虚数单位 的幂的运算,一般地, .
10、 C
【分析】
从椭圆方程确定焦点所在坐标轴,然后根据 求 的值 .
【详解】
由椭圆方程得: ,所以 ,又椭圆的焦点在 上,
所以焦点坐标是 .
【点睛】
求椭圆的焦点坐标时,要先确定椭圆是 轴型还是 轴型,防止坐标写错 .
11、 B
【分析】
先求解导数,求出极值点,结合极值点和区间的关系进行求解 .
【详解】
函数 的导数为 ,
令 ,则 或 ,
当 时, 单调递减,
当 和 时, 单调递增,
所以 0 和- 2 是函数 的极值点,
因为函数 在区间 上存在极值点,
所以 或 ,
解得 ,
故选: B .
12、 B
【分析】
由题意可知不同的推荐方案的种数分为以下两种:
一种方案是:有两名女生参加舞蹈与演唱项目中的一个,剩下的一名女生参加另一个,再从 2 名男生中选一名参加另一个项目,剩下的男生参加乐器项目 .
另一种方案是:有两名女生分别参加舞蹈、演唱项目中的一个,两名男生也分别参加舞蹈、演唱项目中的一个,剩下的一名女生参加乐器项目 .
再利用排列组合的有关知识即可得出 .
【详解】
由题意可知不同的推荐方案的种数分为以下两种:
一种方案是:有两名女生参加舞蹈与演唱项目中的一个,剩下的一名女生参加另一个,再从 2 名男生中选一名参加另一个项目,剩下的男生参加乐器项目,共有 种,即 12 种;
另一种方案是:有两名女生分别参加舞蹈、演唱项目中的一个,两名男生也分别参加舞蹈、演唱项目中的一个,剩下的一名女生参加乐器项目,共有 种,即 12 种 .
综上可知:满足条件的不同的推荐方案的种数 =12+12=24.
故选: B.
13、 B
【分析】
求 后令 可得函数的单调间区间,逐一比较可得正确选项 .
【详解】
令 ,则 ,令 ,可得 或 ,
故选 B.
【点睛】
一般地,若 在区间 上可导,且 ,则 在 上为单调增(减)函数;反之,若 在区间 上可导且为单调增(减)函数,则 .
14、 B
【分析】
由于射击一次命中目标的概率为 ,所以关键先求出射击 7 次有 4 次命中且恰有 3 次连续命中的所有可能数,即根据独立事件概率公式得结果 .
【详解】
因为射击 7 次有 4 次命中且恰有 3 次连续命中有 种情况,
所以所求概率为 . 选 B.
【点睛】
本题考查排列组合以及独立事件概率公式,考查基本分析求解能力,属中档题 .
15、 B
【详解】
由题可得 ,所以函数 为 上的奇函数,所以 可化为 ,又 ,所以函数 是 上的增函数,则由 可得 ,解得 ,故不等式 的解集为 .故选 B .
16、 B
【分析】
根据分步计数原理,得到基本事件总数,再利用列举法,求得所求事件所包含的基本事件的个数,利用古典概型的概率计算公式,即可求解 .
【详解】
由任取 ,使得 ,共有 种不同的情形,
当 时,可得 ,
可得 ,共有 10 种情况,满足题意;
当 时,可得 ,
可得 ,共有 2 种情况,满足题意;
当 时,没有满足 成立的情况,
所以等式 成立的概率为 .
故选: B.
【点睛】
本题主要考查了古典概型的概率的计算,其中解答中求得基本事件的总数,利用列举法求得所求事件所包含的基本事件的个数是解答的关键,着重考查推理与运算能力 .
17、 BCD
【分析】
根据三条直线中有两条直线的斜率相等时,或者三条直线交于一点时,不能构成三角形进行求解即可 .
【详解】
因为直线 l 1 的斜率为 3 ,直线 l 2 的斜率为 ,所以直线 一定相交,交点坐标是方程组 的解,解得交点坐标为: .
当 时,直线 与横轴垂直,方程为: 不经过点 ,所以三条直线能构成三角形;
当 时,直线 的斜率为: .
当直线 l 1 与直线 l 3 的斜率相等时,即 ,此时这两直线平行,因此这三条直线不能三角形;
当直线 l 2 与直线 l 3 的斜率相等时,即 ,此时这两直线平行,因此这三条直线不能三角形;
当直线 l 3 过直线 交点 时,三条直线不能构成三角形,即有 ,
故选: BCD
【点睛】
本题考查了三条直线不构成三角形求参数取值范围问题,考查了直线平行与相交的判断,考查了分类讨论思想,考查了数学运算能力 .
18、 ABD
【分析】
对于 A ,根据 ,从而判断三角形形状;对于 B ,若 ,化简得 ,从而 ;对于 C ,将 化简得 ,从而根据 A , B 的关系判断三角形形状;对于 D ,通分化简即可求得结果 .
【详解】
解:在 中,角 , , 的对边分别为 , , ,
① 对于选项 A :若 ,即 ,
所以 ,
则 一定是钝角三角形,故选项 A 正确.
② 在 中,若 ,则 ,
即 ,又
从而有 ,则在 中, ,
所以 一定是直角三角形,故选项 B 正确.
③ 由于 ,
则 整理得 ,
所以 ,故 ,
所以 或 ,故 或 ,
所以该三角形为等腰三角形或直角三角形.故 C 错误;
④ 原式
,故选项 D 正确.
故选: ABD .
19、 ABD
【分析】
根据 点所在的位置分类讨论,结合椭圆、抛物线、双曲线的定义判断即可;
【详解】
解:对 A ,如图 1 ,连接 ,
由已知得 .
所以 .
又因为点 在圆内,所以 ,
根据椭圆的定义,点 的轨迹是以 , 为焦点, 为长轴长的椭圆.
对 B ,如图 2 ,
当点 在圆上时,点 与圆心重合,轨迹为定点;
对 C ,由于当点 与圆心 重合时,点 的轨迹为圆,综合 , , 可知点 的轨迹不可能为抛物线.
对 D ,如图 3 ,连接 ,
由已知得 .
所以 .
又因为点 在圆外,所以 ,
根据双曲线的定义,点 的轨迹是以 , 为焦点, 为实轴长的双曲线.
故选: ABD .
20、 ABD
【分析】
根据题意建立数学模型进而求解出答案 .
【详解】
解:因为点 在平面 内绕点 作圆周运动,并且始终保持 ,
所以
又因为 , 为定值,所以 也是定值,
所以点 在某个定球面上运动,选项 A 正确;
作出简图如下,
,所以 ,选项 B 正确;
因为 ,所以不可能有 ,选项 C 错误;
设 ,则 , ,
当 时,直线 与平面 所成角最大;
此时直线 与平面 所成角的正弦值为 ,选项 D 正确 .
故选: ABD.
21、 ACD
【分析】
利用超几何分布判断 B 、 C 的正误,求出随机变量 X 的概率和数学期望值判断 A 、 D 的正误即可得解 .
【详解】
由题意知随机变量 服从超几何分布,故 B 错误, C 正确;
随机变量 的所有可能为 , , , , ,
,
,
,
,
,
故 ,故 A , D 正确.
故选: ACD .
【点睛】
易错点睛:超几何分布和二项分布的区别:
( 1 )超几何分布需要知道总体的容量,而二项分布不需要;
( 2 )超几何分布是 “ 不放回 ” 抽取,而二项分布是 “ 有放回 ” 抽取(独立重复);
( 3 )当总体的容量非常大时,超几何分布近似于二项分布 .
22、 BC
【分析】
由等比数列的性质求出 ,再判断曲线类型,进而求出离心率
【详解】
由三个数 成等比数列,得 ,即 ;当 ,圆锥曲线为 ,曲线为椭圆,则 ;当 时,曲线为 ,曲线为双曲线, ,
则离心率为: 或
故选 BC
【点睛】
本题考查等比数列的性质,离心率的求解,易错点为漏解 的取值,属于中档题
23、 AD
【分析】
本题首先可以根据从剩下 5 门课中选两门判断出 A 正确,然后根据甲、乙、丙三人至少一人选化学与全不选化学是对立事件判断出 B 错误,再然后根据条件概率的计算判断出 C 错误,最后根据乙、丙两名同学各自选物理的概率判断出 D 正确 .
【详解】
A 项:由于甲必选物理,故只需从剩下 5 门课中选两门即可,即 种选法,故 A 正确;
B 项:甲、乙、丙三人至少一人选化学与全不选化学是对立事件,故 B 错误;
C 项:由于乙同学选了物理,乙同学选化学的概率是 ,故 C 错误;
D 项:因为乙、丙两名同学各自选物理的概率 ,
所以乙、丙两名同学都选物理的概率是 , D 正确,
故选: AD.
【点睛】
本题考查古典概型的概率的相关计算,考查组合的应用以及组合数的运算,考查对立事件的判定以及条件概率的计算,考查运算求解能力,考查推理能力,是中档题 .
24、 BD
【分析】
A 选项,利用导数求 在 处的切线斜率,进而得切线方程, A 错误; C 选项,由 的导数推导函数 的单调性,利用函数 的单调性来判定 既无最小值也无既最大值; B 选项,由函数 的单调性及 ,可得 恰有 2 个零点; D 选项,根据 分类讨论,利用 得 ,再根据函数的单调性可得 , D 正确 .
【详解】
对于 A ,当 时,由于函数 ,
所以 ,
所以 , ,
所以曲线 在 处的切线方程为 ,
即 ,故 A 错误;
对于 B 、 C ,因为 时, ,
所以 在区间 上单调递减.
时, ,
同理可知 在区间 上单调递减,所以 C 错误;
又 , ,
所以 恰有 2 个零点,所以 B 正确;
对于 D ,若 , ,由 ,
得 ,
即 .
因为 在 上单调递减,所以 ,即 .
同理可证当 , 时,命题也成立.故 D 正确.
故选 BD .
二、填空题
1、
【分析】
根据题意,由椭圆的标准方程的特点,结合已知条件列出不等式,求解即可得出实数 的取值范围 .
【详解】
解:由题可知,方程 表示焦点在 轴上的椭圆,
可得 ,解得: ,
所以实数 的取值范围为: .
故答案为: .
【点睛】
本题考查椭圆的标准方程的特点,是基础知识的考查,属于基础题 .
2、
【分析】
在 中,利用正弦定理,求得外接圆直径为 ,再结合球的性质,求得球的半径,进而求得外接球的表面积,得到答案 .
【详解】
在 中,因为 , ,
可得 的外圆球直径为 ,
又由球的性质,可得 ,
所以球的表面积为 .
故答案为: .
【点睛】
运用公式 ( 为底面多边形的外接圆的半径, 为几何体的外接球的半径, 表示球心到底面的距离)求得球的半径,该公式是求解球的半径的常用公式,该方法的实质是通过寻找外接球的一个轴截面,把立体几何问题转化为平面几何问题来研究 .
3、
【分析】
根据题意,只需转化为圆上的点到直线的距离最小,即转化为圆心到直线的距离,再利用四点共圆的知识求得动点的轨迹,联立两个圆的方程可得所求的直线的方程 .
【详解】
⊙ M : ,则 ,圆心为 ,半径 ,
如图,连接 ,四边形 的面积为 ,要使 最小,则需四边形 的面积最小,
即只需 的面积最小,因为 ,所以只需 最小,又 ,
所以只需直线 上的动点 到点 M 的距离最小,其最小值是圆心到直线 的距离 ,此时
所以直线 的方程为 由 ,解得 ,所以 ,
所以点 四点共圆,所以以点 PM 为直径的圆的方程为 ,即 ,联立两个圆的方程 得直线 AB 的方程为: .
故答案为: .
【点睛】
在解决直线与圆的位置关系的相关问题时,注意运用圆的几何性质,求解圆的弦长,切线长等问题 .
4、
【分析】
由余弦定理得出 ,由三角形的面积公式得出 ,进而可得出 ,利用正弦函数的有界性和基本不等式即可求得 的取值范围 .
【详解】
如下图所示:
由余弦定理得 , ,
,由三角形的面积公式得 ,得 ,
,则 ,
, ,当 时,即当 时, 取得最大值 .
由基本不等式可得 ,当且仅当 时,等号成立,
因此, 的取值范围是 .
故答案为: .
【点睛】
本题考查三角形中代数式的取值范围的求解,考查了余弦定理、三角形的面积公式、基本不等式以及正弦函数有界性的应用,考查计算能力,属于中等题 .
5、 1
【分析】
对函数求导,利用导数的几何意义可得曲线在点 (1,a) 处的切线斜率,根据两条直线垂直斜率乘积为 -1 即可得 a 值 .
【详解】
,所以切线的斜率 ,
又切线与直线 垂直
得 ,解得 .
故答案为 1
【点睛】
本题考查导数的几何意义的应用,属于基础题 .
6、
【分析】
的几何意义为复平面内动点 Z 到定点 的距离小于等于 2 的点的集合, 表示复平面内动点 Z 到原点的距离,根据几何意义即可求解.
【详解】
解: 的几何意义为复平面内
动点 Z 到定点 的距离小于等于 2 的点的集合,
表示复平面内动点 Z 到原点的距离,
∵ ,
.
∴ 的取值范围为 .
故答案为: .
【点睛】
本题考查了利用复数的几何意义求模的取值范围,考查了基本知识的掌握情况,属于基础题 .
7、 - 243
【分析】
利用赋值法可得答案 .
【详解】
根据系数之间的关系,令 , ,
∴ , ,
∴ ,
故答案为:- 243 .
8、
【分析】
求导可知函数 在 上为增函数,进而原问题等价于对于任意的 ,均有 ,构造函数 ,则函数 在 上为减函数,求导后转化为最值问题求解即可.
【详解】
解: ,
任意的 , 恒成立,所以 单调递增,
不妨设 ,则 ,又 ,
故 等价于 ,
即 ,
设 ,
易知函数 在 上为减函数,
故 在 上恒成立,即 在 上恒成立,
设 ,
则 ,
故函数 在 上为减函数,则 ,故 .
故答案为: .
【点睛】
本题考查利用导数研究函数的单调性,最值及不等式的恒成立问题,考查转化思想,属于中档题.
三、解答题
1、 ( 1 )证明见解析;( 2 )证明见解析.
【分析】
( 1 )连接 交 于点 ,连接 ,则由三角形中位线定理可得 ,然后由线面平行的判定定理可证得结论,
( 2 )由 底面 ,得 ,由等边三角形的性质可得 , 平面 ,再由面面垂直的判定定理可证得结论
【详解】
证明:( 1 )连接 交 于点 ,
连接 ,则点 为 的中点.
∵ 为 中点,得 为 中位线,
∴ .
∵ 平面 , 平面 ,
∴ 直线 平面 ;
( 2 ) ∵ 底面 , 平面 ,
∴ ,
∵ 底面 正三角形, 是 的中点, ∴
∵ , ∴ 平面 ,
∵ 平面 , ∴ 平面 平面 .
2、 ( 1 ) ;( 2 ) .
【分析】
( 1 )把 代入椭圆方程可得: ,取 ,直线 与 的另一个交点为 ,直线 的斜率 ,且 ,联立解方程即可得出.
( 2 )由题得 ,即得解 .
【详解】
解:( 1 )把 代入椭圆方程可得: ,解得 ,取 ,
直线 与 的另一个交点为 ,直线 的斜率 ,且 ,
联立解得 ,解得 .
( 2 )因为椭圆上一点到左焦点的最大距离是 6 ,所以
又 ,所以 .
所以椭圆的方程为 .
3、 .
【分析】
根据三角形的面积公式与余弦定理求解即可得答案 .
【详解】
方案一:选条件 ① :
由面积关系得:
在 中,由余弦定理得 ,
所以 .
方案二:选条件 ② :
设 ,则 ,由面积关系得:
在 中,由余弦定理得 ,
所以 .
方案三:选条件 ③ :
设 ,分别在 与 中由余弦定理得:
,
∴ ,
∴ .
【点睛】
本题考查三角形面积公式与余弦定理解三角形,考查运算能力,是基础题 .
4、 切线方程为 ; 直线 l 的方程为 或 .
【分析】
易知点 A 在圆上,根据切线性质和 ,可得切线斜率,进而可得切线方程;
由已知可求出圆心到直线的距离,然后分直线的斜率存在与不存在求解.
【详解】
, 点 A 在圆上,则 ,
, .
则切线 m 的方程为 ,即 ;
圆 M 的方程为 ,则圆 M 的圆心坐标为 ,半径为 .
记圆心到直线 l 的距离为 d ,则 .
当直线 l 的斜率不存在时,直线 l 的方程为 , ,满足条件;
当直线 l 的斜率存在时,设直线方程为 ,即 .
则 ,解得 .
此时直线 l 的方程为 .
综上,直线 l 的方程为 或 .
【点睛】
本题考查了圆的切线方程的求法,考查了直线与圆位置关系的应用,考查了分类讨论的数学思想方法;在解答过程中,易忽略斜率不存在时的直线 ,导致漏解 .
5、 ( 1 ) ;( 2 ) .
【分析】
( 1 )设直线 , ,与椭圆方程联立消 ,求出 、 ,利用两点间距离公式求出 、 列方程即可求解;
( 2 )设直线 , , ,由 ,得 ,联立方程消去 ,可得 ,即可将 、 用 表示,代入 ,解方程即可得 的值,进而可得直线 的方程 .
【详解】
( 1 )设直线 , , ,由题设得 ,
由 可得 ,
即
则 , ,
,
同理 ,所以 ,
所以 ,且 满足 ,符合题意 .
所以 的方程为 .
( 2 )设直线 , , ,
由 可得 .
由 可得 .
所以 .从而 ,故 , ,
,代入 , 得 ,
解得: ,
经检验 都满足 ,
故 的直线方程为 .
6、 ( 1 ) ;( 2 )存在,直线 .
【分析】
(1) 由离心率用 表示出 ,从而可用 求出直线 l 的方程,由点到直线的距离公式可得关于 的方程,进而可求出椭圆 C 的标准方程 .
(2) 当直线 PQ 的斜率存在时,设直线 m 的方程为 ,与椭圆方程进行联立,结合韦达定理,求出 代入椭圆方程进而可求出斜率;当直线 PQ 的斜率不存在时,即可求出直线方程,进而可求出 的坐标,从而可验证此时 是否在椭圆上 .
【详解】
解:( 1 )因为椭圆 C 的离心率为 ,所以 ,所以 , ,
所以直线 l 的方程为 ,即 .
由题意可得 ,则 ,解得 .
故椭圆 C 的标准方程为 ;
( 2 ) ① 当直线 PQ 的斜率存在时,
设直线 m 的方程为 , , .
联立 ,整理得 ,
则 , .设 ,由四边形 OPDQ 为平行四边形,
得 ,则 ,即 ,
若点 D 落在椭圆 C 上,则 ,即 ,
整理得 ,整理得 ,方程无解.
② 当直线 PQ 的斜率不存在时,直线 m 的方程为 ,
此时存在点 在椭圆 C 上.
综上,存在直线 ,使得点 在椭圆 C 上.
【点睛】
本题考查了椭圆离心率的涵义,考查了椭圆标准方程的求解,考查了点到直线的距离公式,考查了直线与椭圆的位置关系,考查了分类的思想 . 本题的难点是计算量比较大 .
7、 ( 1 )甲队总得分为 3 分的概率为 ,甲队总得分为 1 分的概率为 ;( 2 ) .
【分析】
( 1 )根据相互独立事件的乘法公式及对立事件即可得解;
( 2 )根据相互独立事件的乘法公式及对立事件即可得出答案 .
【详解】
解:( 1 )记 “ 甲队总得分为 3 分 ” 为事件 A ,记 “ 甲队总得分为 1 分 ” 为事件 B .
甲队得 3 分,即三人都回答正确,其概率 .
甲队得 1 分,即三人中只有 1 人答对,其余两人都答错,
其概率 .
答:甲队总得分为 3 分的概率为 ,甲队总得分为 1 分的概率为 .
( 2 )记 “ 乙队总得分为 1 分 ” 为事件 .
事件 即乙队 3 人中只有 1 人答对,其余 2 人答错,
则 .
答:乙队总得分为 1 分的概率为 .
8、 ( 1 ) , ;( 2 ) .
【分析】
写出该二项式展开式的通项,根据前三项的系数求出 n =9 ,
( 1 )利用二项式展开式的通项公式即可求解 .
( 2 )由题意设展开式中 项的系数最大,可得 ,解不等式可得 k =6 ,进而可得系数最大的项 .
【详解】
该二项式展开式的通项为
,
展开式前三项的系数为 1 , , .
由题意得 ,整理得 ,所以 .
( 1 )设展开式中的有理项为 ,
由
又 ∵ , ∴ 或 6 .
故有理项为 ,
( 2 )设展开式中 项的系数最大,
则
,
又 ∵ , ∴
故展开式中系数最大的项为 .
9、 ( 1 ) ;( 2 ) .
【分析】
以点 为坐标原点, 、 、 所在直线分别为 、 、 轴建立空间直角坐标系,设 ,计算出平面 、平面 的法向量 、 .
( 1 )由 结合空间向量法可得出关于 的方程,求出 的值,进而可求得 的长;
( 2 )由 结合空间向量法可得出关于 的方程,求出 的值,进而可求得 的长 .
【详解】
以点 为坐标原点, 、 、 所在直线分别为 、 、 轴建立空间直角坐标系,设 .
( 1 ) 、 、 、 ,
, , ,
设平面 的法向量为 ,
由 ,可得 ,取 ,则 , ,所以, ,
设平面 的法向量为 ,
由 ,可得 ,取 ,可得 , ,所以,
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