題目列表(包括答案和解析)
22.本小題主要考查數(shù)學(xué)歸納法及導(dǎo)數(shù)應(yīng)用等知識,考查綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)知識解決問題的能力.
滿分12分.
(Ⅰ)解:對函數(shù)求導(dǎo)數(shù):
于是
當(dāng)在區(qū)間是減函數(shù),
當(dāng)在區(qū)間是增函數(shù).
所以時取得最小值,,
(Ⅱ)證法一:用數(shù)學(xué)歸納法證明.
(i)當(dāng)n=1時,由(Ⅰ)知命題成立.
(ii)假定當(dāng)時命題成立,即若正數(shù),
則
當(dāng)時,若正數(shù)
令
則為正數(shù),且
由歸納假定知
①
同理,由可得
②
綜合①、②兩式
即當(dāng)時命題也成立.
根據(jù)(i)、(ii)可知對一切正整數(shù)n命題成立.
證法二:
令函數(shù)
利用(Ⅰ)知,當(dāng)
對任意
. ①
下面用數(shù)學(xué)歸納法證明結(jié)論.
(i)當(dāng)n=1時,由(I)知命題成立.
(ii)設(shè)當(dāng)n=k時命題成立,即若正數(shù)
由①得到
由歸納法假設(shè)
即當(dāng)時命題也成立.
所以對一切正整數(shù)n命題成立.
21.本小題主要考查直線方程、平面向量及橢圓的幾何性質(zhì)等基本知訓(xùn),考查綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)知識解決問題及推理的能力,滿分14分.
(I)解:設(shè)橢圓方程為
則直線AB的方程為
化簡得.
令
則
共線,得
(II)證明:由(I)知,所以橢圓可化為.
在橢圓上,
即 、
由(I)知
又又,代入①得
故為定值,定值為1.
20.本小題主要考查相互獨(dú)立事件和互斥事件有一個發(fā)生的概率的計(jì)算方法,考查運(yùn)用概率
知識解決實(shí)際問題的能力. 滿分12分.
(Ⅰ)解:因?yàn)榧卓觾?nèi)的3粒種子都不發(fā)芽的概率為,所以甲坑不需要補(bǔ)
種的概率為
3個坑都不需要補(bǔ)種的概率
恰有1個坑需要補(bǔ)種的概率為
恰有2個坑需要補(bǔ)種的概率為
3個坑都需要補(bǔ)種的概率為
補(bǔ)種費(fèi)用的分布為
|
0 |
10 |
20 |
30 |
P |
0.670 |
0.287 |
0.041 |
0.002 |
的數(shù)學(xué)期望為
19. 本小題主要考查等比數(shù)列的基本知識,考查分析問題能力和推理能力,滿分12分.
解:(Ⅰ)因?yàn)?sub>是等比數(shù)列,
當(dāng)
上式等價于不等式組: ①
或 ②
解①式得q>1;解②,由于n可為奇數(shù)、可為偶數(shù),得-1<q<1.
綜上,q的取值范圍是
(Ⅱ)由
于是
18.本小題主要考查直線與平面垂直、直線與平面所成角的有關(guān)知識及思維能力和空間想象能力.考查應(yīng)用向量知識解決數(shù)學(xué)問題的能力.滿分12分.
方案一:
(Ⅰ)證明:∵PA⊥面ABCD,CD⊥AD,
∴由三垂線定理得:CD⊥PD.
因而,CD與面PAD內(nèi)兩條相交直線AD,PD都垂直,
∴CD⊥面PAD.
又CD面PCD,∴面PAD⊥面PCD.
(Ⅱ)解:過點(diǎn)B作BE//CA,且BE=CA,
則∠PBE是AC與PB所成的角.
連結(jié)AE,可知AC=CB=BE=AE=,又AB=2,
所以四邊形ACBE為正方形. 由PA⊥面ABCD得∠PEB=90°
在Rt△PEB中BE=,PB=,
(Ⅲ)解:作AN⊥CM,垂足為N,連結(jié)BN.
在Rt△PAB中,AM=MB,又AC=CB,
∴△AMC≌△BMC,
∴BN⊥CM,故∠ANB為所求二面角的平面角.
∵CB⊥AC,由三垂線定理,得CB⊥PC,
在Rt△PCB中,CM=MB,所以CM=AM.
在等腰三角形AMC中,AN·MC=,
. ∴AB=2,
故所求的二面角的大小為
方法二:因?yàn)镻A⊥PD,PA⊥AB,AD⊥AB,以A為坐標(biāo)原點(diǎn)AD長為單位長度,如圖建立空間直角坐標(biāo)系,則各點(diǎn)坐標(biāo)為
A(0,0,0)B(0,2,0),C(1,1,0),D(1,0,0),P(0,0,1),M(0,1,.
(Ⅰ)證明:因
由題設(shè)知AD⊥DC,且AP與AD是平面PAD內(nèi)的兩條相交直線,由此得DC⊥面PAD.
又DC在面PCD上,故面PAD⊥面PCD.
(Ⅱ)解:因
則,
.
故AC與PB所成的角的大小為
(Ⅲ)解:在MC上取一點(diǎn)N(x,y,z),則存在使
要使
為所求二面角的平面角.
(本題也可通過求兩個平面的法向量所成角來確定二面角的平面角)
17.本小題主要考查三角函數(shù)性質(zhì)及圖像的基本知識,考查推理和運(yùn)算能力,滿分12分.
解:(Ⅰ)的圖像的對稱軸,
(Ⅱ)由(Ⅰ)知
由題意得
所以函數(shù)
(Ⅲ)證明:
所以曲線的切線斜率取值范圍為[-2,2],而直線的斜率為,所以直線與函數(shù)的圖像不相切.
(17)(本大題滿分12分)
設(shè)函數(shù)圖像的一條對稱軸是直線.
(Ⅰ)求;
(Ⅱ)求函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間;
(Ⅲ)證明直線于函數(shù)的圖像不相切.
(18)(本大題滿分12分)
已知四棱錐P-ABCD的底面為直角梯形,AB∥DC,底面ABCD,且PA=AD=DC=AB=1,M是PB的中點(diǎn).
(Ⅰ)證明:面PAD⊥面PCD;
(Ⅱ)求AC與PB所成的角;
(Ⅲ)求面AMC與面BMC所成二面角的大。
(19)(本大題滿分12分)
設(shè)等比數(shù)列的公比為,前n項(xiàng)和.
(Ⅰ)求的取值范圍;
(Ⅱ)設(shè),記的前n項(xiàng)和為,試比較與的大。
(20)(本大題滿分12分)
9粒種子分種在3個坑內(nèi),每坑3粒,每粒種子發(fā)芽的概率為,若一個坑內(nèi)至少有1粒種子發(fā)芽,則這個坑不需要補(bǔ)種,若一個坑內(nèi)的種子都沒發(fā)芽,則這個坑需要補(bǔ)種.假定每個坑至多補(bǔ)種一次,每補(bǔ)種1個坑需10元,用ξ表示補(bǔ)種費(fèi)用,寫出ξ的分布列并求ξ的數(shù)學(xué)期望.(精確到)
(21)(本大題滿分14分)
已知橢圓的中心為坐標(biāo)原點(diǎn)O,焦點(diǎn)在軸上,斜率為1且過橢圓右焦點(diǎn)F的直線交橢圓于A、B兩點(diǎn),與共線.
(Ⅰ)求橢圓的離心率;
(Ⅱ)設(shè)M為橢圓上任意一點(diǎn),且,證明為定值.
(22)(本大題滿分12分)
(Ⅰ)設(shè)函數(shù),求的最小值;
(Ⅱ)設(shè)正數(shù)滿足,證明:
(13)若正整數(shù)m滿足,則m = 155 .
[解析]∵,∴,即,
∴,即 ,∴.
[點(diǎn)撥]把指數(shù)形式化成對數(shù)形式.
(14)的展開式中,常數(shù)項(xiàng)為 672 .(用數(shù)字作答)
[解析]的通項(xiàng)公式為,令得,,∴常數(shù)項(xiàng)為
[點(diǎn)撥]熟悉二項(xiàng)式定理的展開式的通項(xiàng)公式.
(15)的外接圓的圓心為O,兩條邊上的高的交點(diǎn)為H,,則實(shí)數(shù) .
[解析](特例法)設(shè)為一個直角三角形,則O點(diǎn)斜邊的中點(diǎn),H點(diǎn)為直角頂點(diǎn),這時有,∴.(但當(dāng)為正三角形時,m∈R)
[點(diǎn)撥]由特殊情況去檢驗(yàn)一般情況.
(16)在正方體中,過對角線的一個平面交于E,交于F,則
①四邊形一定是平行四邊形
②四邊形有可能是正方形
③四邊形在底面ABCD內(nèi)的投影一定是正方形
④四邊形有可能垂直于平面
以上結(jié)論正確的為 .(寫出所有正確結(jié)論的編號)
[解析]①平面與相對側(cè)面相交,交線互相平行,
∴四邊形一定是平行四邊形;
②四邊形若是正方形,則,又,
∴平面,產(chǎn)生矛盾;
③四邊形在底面ABCD內(nèi)的投影是正方形;
④當(dāng)E、F分別是、的中點(diǎn)時,,又平面,
∴四邊形有可能垂直于平面;
[點(diǎn)撥]邊觀察、邊推導(dǎo).
(1)復(fù)數(shù)( )
(A) (B) (C) (D)
[解析]∵,故選A.
[點(diǎn)撥]對于復(fù)數(shù)運(yùn)算應(yīng)先觀察其特點(diǎn)再計(jì)算,會簡化運(yùn)算.
(2)設(shè)為全集,是的三個非空子集,且,則下面論斷正確的是( )
(A) (B)
(C) (D)
[解析]∵所表示的部分是圖中藍(lán)色
的部分,所表示的部分是圖中除去的部分,
∴,故選C.
[點(diǎn)撥]利用韋恩圖求解.
(3)一個與球心距離為1的平面截球所得的圓面面積為,則球的表面積為 ( )
(A) (B) (C) (D)
[解析]∵截面圓面積為,∴截面圓半徑,
∴球的半徑為,
∴球的表面積為,故選B.
[點(diǎn)撥]找相關(guān)的直角三角形.
(4)已知直線過點(diǎn),當(dāng)直線與圓有兩個交點(diǎn)時,其斜率k的取值范圍是( )
(A) (B)
(C) (D)
將化為,
∴該圓的圓心為,半徑,
設(shè)直線的方程為,即,設(shè)直線到圓心的距離為,則
∵直線與圓有兩個交點(diǎn),∴,
∴,∴.故選C.
[點(diǎn)撥]利用圓心到直線的距離解直線與圓的位置關(guān)系.
(5)如圖,在多面體ABCDEF中,已知ABCD是邊長為1的正方形,且均為正三角形,EF∥AB,EF=2,則該多面體的體積為( )
(A) (B)
(C) (D)
[解析]過A、B兩點(diǎn)分別作AM、BN垂直于EF,垂足分別為M、N,連結(jié)DM、CN,可證得DM⊥EF、CN⊥EF,多面體ABCDEF分為三部分,多面體的體積V為
,∵,,∴,作NH垂直于點(diǎn)H,則H為BC的中點(diǎn),則,∴,∴,
,,∴,故選A.
[點(diǎn)撥]將不規(guī)則的多面體分割或補(bǔ)全為規(guī)則的幾何體進(jìn)行計(jì)算.
(6)已知雙曲線的一條準(zhǔn)線與拋物線的準(zhǔn)線重合,則該雙曲線的離心率為( )
(A) (B) (C) (D)
[解析]由得,∴,拋物線的準(zhǔn)線為,因?yàn)殡p曲線的一條準(zhǔn)線與拋物線的準(zhǔn)線重合,所以,解得,所以,所以離心率為,故選D.
[點(diǎn)撥]熟悉圓錐曲線各準(zhǔn)線方程.
(7)當(dāng)時,函數(shù)的最小值為( )
(A)2 (B) (C)4 (D)
[解析]
,當(dāng)且僅當(dāng),即時,取“”,∵,∴存在使,這時,故選.
[點(diǎn)撥]熟練運(yùn)用三角函數(shù)公式進(jìn)行化簡運(yùn)算.
(8)設(shè),二次函數(shù)的圖像為下列之一
則的值為( )
(A) (B) (C) (D)
[解析]∵,∴圖像不能以軸為對稱軸,∴一、二兩個圖不符;第四個圖可知,,故其對稱軸為,所以也不符合;只有第三個圖可以,由圖象過原點(diǎn),得,開口向下,所以,故選B.
[點(diǎn)撥]熟悉二次函數(shù)圖象的特點(diǎn),分析對稱軸、與軸的交點(diǎn)等形與數(shù)的關(guān)系.
(9)設(shè),函數(shù),則使的的取值范圍是( )
(A) (B) (C) (D)
[解析]∵,,∴,解得 或(舍去),
∴,故選C.
[點(diǎn)撥]熟悉對數(shù)的性質(zhì).
(10)在坐標(biāo)平面上,不等式組所表示的平面區(qū)域的面積為( )
(A) (B) (C) (D)2
[解析]原不等式化為或,
所表示的平面區(qū)域如右圖所示,,, ∴,故選B.
[點(diǎn)撥]分類討論,通過畫出區(qū)域,計(jì)算面積.
(11)在中,已知,給出以下四個論斷:
① ②
③ ④
其中正確的是( )
(A)①③ (B)②④ (C)①④ (D)②③
[解析]∵,,
∴,∴,
∵,∴①不一定成立,
∵,∴,∴②成立,
∵,∴③不一定成立,
∵,∴④成立,故選B.
[點(diǎn)撥]考查三角公式的靈活運(yùn)用.
(12)過三棱柱任意兩個頂點(diǎn)的直線共15條,其中異面直線有( )
(A)18對 (B)24對 (C)30對 (D)36對
[解析]解法一:(直接法)
①與上底面的、、成異面直線的有15對;
②與下底面的、、成異面直線的有9對(除去與上底面的);
③與側(cè)棱、、成異面直線的有6對(除去與上下底面的);
④側(cè)面對角線之間成異面直線的有6對;
所以異面直線總共有36對.
解法二:(間接法)
①共一頂點(diǎn)的共面直線有對;
②側(cè)面互相平行的直線有6對;
③側(cè)面的對角線有3對共面;
所以異面直線總共有對.
[點(diǎn)撥]解排列組合題的關(guān)鍵是分好類.
第Ⅱ卷
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