廣州市文科數(shù)學(xué)一??荚嚲?2)
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一、選擇題(共12小題,每小題5分,滿分60分)
1.設(shè)集合S={x|x<﹣5或x>5},T={x|﹣7
A.{x|﹣7
【考點(diǎn)】交集及其運(yùn)算.
【分析】利用交集定義和不等式性質(zhì)求解.
【解答】解:∵集合S={x|x<﹣5或x>5},T={x|﹣7
∴S∩T={x|﹣7
故選:A.
2.在區(qū)間[﹣1,m]上隨機(jī)選取一個(gè)數(shù)x,若x≤1的概率為 ,則實(shí)數(shù)m的值為( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【考點(diǎn)】幾何概型.
【分析】利用幾何概型的公式,利用區(qū)間長度的比值得到關(guān)于m 的等式解之.
【解答】解:由題意x≤1的概率為 ,則 ,解得m=4;
故選C.
3.設(shè)f(x)= ,則f(f(2))的值為( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【考點(diǎn)】分段函數(shù)的解析式求法及其圖象的作法.
【分析】考查對(duì)分段函數(shù)的理解程度,f(2)=log3(22﹣1)=1,所以f(f(2))=f(1)=2e1﹣1=2.
【解答】解:f(f(2))=f(log3(22﹣1))=f(1)=2e1﹣1=2,故選C.
4.已知雙曲線 ﹣ =1的左、右焦點(diǎn)分別為F1、F2,且F2為拋物線y2=2px的焦點(diǎn),設(shè)P為兩曲線的一個(gè)公共點(diǎn),則△PF1F2的面積為( )
A.18 B.18 C.36 D.36
【考點(diǎn)】雙曲線的簡單性質(zhì).
【分析】求出P的坐標(biāo),即可求出△PF1F2的面積.
【解答】解:由題意, =6,p=12,
雙曲線方程與拋物線方程聯(lián)立,可得P(9,6 ),
∴△PF1F2的面積為 =36 ,
故選D.
5.若實(shí)數(shù)x、y滿足 ,則z=2x﹣y的最大值為( )
A. B. C.1 D.2
【考點(diǎn)】簡單線性規(guī)劃.
【分析】作出可行域,變形目標(biāo)函數(shù),平移直線y=2x可得結(jié)論.
【解答】解:作出約束條件 ,所對(duì)應(yīng)的可行域(如圖△ABO),
變形目標(biāo)函數(shù)可得y=2x﹣z,平移直線y=2x可知當(dāng)直線經(jīng)過點(diǎn)A時(shí),
直線的截距最小,z取最大值,由 可得 ,A( , )
代值計(jì)算可得z=2x﹣y的最大值為1,
故選:C.
6.已知命題p:∀x∈R,x2﹣2xsinθ+1≥0;命題q:∃α,β∈R,sin(α+β)≤sinα+sinβ,則下列命題中的真命題為( )
A.(¬p)∧q B.¬(p∧q) C.(¬p)∨q D.p∧(¬q)
【考點(diǎn)】復(fù)合命題的真假.
【分析】分別判斷出p,q的真假,從而判斷出復(fù)合命題的真假即可.
【解答】解:關(guān)于命題p:∀x∈R,x2﹣2xsinθ+1≥0,△=4sin2θ﹣4≤0,故p是真命題,
關(guān)于命題q:∃α,β∈R,sin(α+β)≤sinα+sinβ,是真命題,
∴(¬p)∨q是真命題,
故選:C.
7.若函數(shù)f(x)為區(qū)間D上的凸函數(shù),則對(duì)于D上的任意n個(gè)值x1、x2、…、xn,總有f(x1)+f(x2)+…+f(xn)≤nf( ),現(xiàn)已知函數(shù)f(x)=sinx在[0, ]上是凸函數(shù),則在銳角△ABC中,sinA+sinB+sinC的最大值為( )
A. B. C. D.
【考點(diǎn)】三角函數(shù)的化簡求值.
【分析】利用凸函數(shù)對(duì)于D上的任意n個(gè)值x1、x2、…、xn,總有f(x1)+f(x2)+…+f(xn)≤nf( ),將函數(shù)f(x)=sinx在[0, ],sinA+sinB+sinC ,得到所求.
【解答】解:由已知凸函數(shù)的性質(zhì)得到sinA+sinB+sinC =3sin = ;
所以在銳角△ABC中,sinA+sinB+sinC的最大值為 ;
故選D.
8.三棱柱ABC﹣A1B1C1的側(cè)棱垂直于底面,且AB⊥BC,AB=BC=AA1=2,若該三棱柱的所有頂點(diǎn)都在同一球面上,則該球的表面積為( )
A.48π B.32π C.12π D.8π
【考點(diǎn)】球的體積和表面積.
【分析】以AB,BC,AA1為棱構(gòu)造一個(gè)正方體,則該三棱柱的所有頂點(diǎn)都在該正方體的外接球上,由此能求出該球的表面積.
【解答】解:∵三棱柱ABC﹣A1B1C1的側(cè)棱垂直于底面,且AB⊥BC,AB=BC=AA1=2,
∴以AB,BC,AA1為棱構(gòu)造一個(gè)正方體,
則該三棱柱的所有頂點(diǎn)都在該正方體的外接球上,
該球的半徑R= = ,
∴該球的表面積為S=4πR2=4π×3=12π.
故選:C.
9.執(zhí)行如圖所示的程序框圖,若x∈[a,b],y∈[0,4],則b﹣a的最小值為( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【考點(diǎn)】程序框圖.
【分析】寫出分段函數(shù),利用x∈[a,b],y∈[0,4],即可b﹣a的最小值.
【解答】解:由題意,y= ,
x∈[a,b],y∈[0,4],則b﹣a的最小值為2,此時(shí)區(qū)間為[0,2]或[2,4],
故選A.
10.已知向量 、 、 滿足 = + ,| |=2,| |=1,E、F分別是線段BC、CD的中點(diǎn),若 • =﹣ ,則向量 與 的夾角為( )
A. B. C. D.
【考點(diǎn)】平面向量數(shù)量積的運(yùn)算.
【分析】由題意畫出圖形,結(jié)合 • 求得< , >的值,即可求出向量 與 的夾角.
【解答】解:如圖所示,
• =( ﹣ )•( ﹣ )= • ﹣ ﹣ =﹣ ;
由| |=| |=2,| |=| |=1,
可得 • =1,
∴cos< , >= ,
∴< , >= ,
即向量 與 的夾角為 .
故選:B.
11.一塊邊長為6cm的正方形鐵皮按如圖(1)所示的陰影部分裁下,然后用余下的四個(gè)全等的等腰三角形加工成一個(gè)正三棱錐形容器,將該容器按如圖(2)放置,若其正視圖為等腰直角三角形(如圖(3)),則該容器的體積為( )
A. B. C. D.
【考點(diǎn)】棱柱、棱錐、棱臺(tái)的體積.
【分析】推導(dǎo)出PM+PN=6,且PM=PN,MN=3 ,PM=3,設(shè)MN中點(diǎn)為O,則PO⊥平面ABCD,由此能求出該容器的體積.
【解答】解:如圖(2),△PMN是該四棱錐的正視圖,
由圖(1)知:PM+PN=6,且PM=PN,
由△PMN為等腰直角三角形,知MN=3 ,PM=3,
設(shè)MN中點(diǎn)為O,則PO⊥平面ABCD,∴PO= ,
∴該容器的體積為 = =9 .
故選:D.
12.已知橢圓E: + =1的一個(gè)頂點(diǎn)為C(0,﹣2),直線l與橢圓E交于A、B兩點(diǎn),若E的左焦點(diǎn)為△ABC的重心,則直線l的方程為( )
A.6x﹣5y﹣14=0 B.6x﹣5y+14=0 C.6x+5y+14=0 D.6x+5y﹣14=0
【考點(diǎn)】橢圓的簡單性質(zhì).
【分析】先由橢圓左焦點(diǎn)F1恰為△ABC的重心,得相交弦AB的中點(diǎn)坐標(biāo),再由點(diǎn)A、B在橢圓上,利用點(diǎn)差法,將中點(diǎn)坐標(biāo)代入即可的直線l的斜率,最后由直線方程的點(diǎn)斜式寫出直線方程即可.
【解答】解:設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),橢圓 + =1的左焦點(diǎn)為(﹣1,0),
∵點(diǎn)C(0,﹣2),且橢圓左焦點(diǎn)F1恰為△ABC的重心
∴ =﹣1, =0
∴x1+x2=﹣3,y1+y2=2 ①
∵ , ,
∴兩式相減得: + =0
將①代入得: = ,即直線l的斜率為k= = ,
∵直線l 過AB中點(diǎn)(﹣ ,1)
∴直線l的方程為y﹣1= (x+ )
故答案為6x﹣5y+14=0,
故選B.
二、填空題(共4小題,每小題5分,滿分20分)
13.若復(fù)數(shù)a+i是純虛數(shù),則實(shí)數(shù)a= 0 .
【考點(diǎn)】復(fù)數(shù)代數(shù)形式的乘除運(yùn)算.
【分析】利用純虛數(shù)的定義即可得出.
【解答】解:∵復(fù)數(shù)a+i是純虛數(shù),則實(shí)數(shù)a=0.
故答案為:0.
14.曲線y=sinx+1在點(diǎn)(0,1)處的切線方程為 x﹣y+1=0 .
【考點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)研究曲線上某點(diǎn)切線方程.
【分析】先對(duì)函數(shù)y=sinx+1進(jìn)行求導(dǎo),再根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義求出曲線y=sinx+1在點(diǎn)x=0處的切線斜率,由點(diǎn)斜式方程進(jìn)而可得到切線方程.
【解答】解:∵y′=cosx,
∴切線的斜率k=y′|x=0=1,
∴切線方程為y﹣1=x﹣0,
即x﹣y+1=0.
故答案為:x﹣y+1=0.
15.已知f(x)是定義在R上的奇函數(shù),f(x)滿足f(x+2)=﹣f(x),當(dāng)0≤x≤1時(shí),f(x)=x,則f(37.5)等于 ﹣0.5 .
【考點(diǎn)】抽象函數(shù)及其應(yīng)用.
【分析】根據(jù)題意,由f(x+2)=﹣f(x)可得f(x+4)=﹣f(x+2)=f(x),即函數(shù)f(x)的周期為4,即有f(37.5)=f(1.5),結(jié)合題意可得f(1.5)=f[2+(﹣0.5)]=﹣f(﹣0.5),結(jié)合函數(shù)的奇偶性可得f(0.5)=﹣f(﹣0.5),進(jìn)而結(jié)合函數(shù)在0≤x≤1上的解析式可得f(0.5)的值,綜合即可得答案.
【解答】解:根據(jù)題意,由于f(x+2)=﹣f(x),則有f(x+4)=﹣f(x+2)=f(x),即函數(shù)f(x)的周期為4,
則有f(37.5)=f(1.5+4×9)=f(1.5),
又由f(x+2)=﹣f(x),則有f(1.5)=f[2+(﹣0.5)]=﹣f(﹣0.5),
又由函數(shù)為奇函數(shù),則f(0.5)=﹣f(﹣0.5),
又由當(dāng)0≤x≤1時(shí),f(x)=x,則f(0.5)=0.5;
則有f(37.5)=f(1.5)=﹣f(﹣0.5)=f(0.5)=0.5,
故f(37.5)=0.5;
故答案為:0.5.
16.函數(shù)f(x)=sinωx+ cosωx+1(ω>0)的最小正周期為π,當(dāng)x∈[m,n]時(shí),f(x)至少有5個(gè)零點(diǎn),則n﹣m的最小值為 2π .
【考點(diǎn)】三角函數(shù)中的恒等變換應(yīng)用;正弦函數(shù)的圖象.
【分析】將函數(shù)化簡為f(x)=2sin(2ωx+ )+1.的最小正周期為π,可得f(x)=2sin(2x+ )+1.可知在y軸左側(cè)的第一個(gè)零點(diǎn)為 ,右側(cè)的第一個(gè)零點(diǎn)為 ,x∈[m,n]時(shí),f(x)至少有5個(gè)零點(diǎn),可得n﹣m的最小值.
【解答】解:函數(shù)f(x)=sinωx+ cosωx+1(ω>0)
化簡可得:f(x)=2sin(2ωx+ )+1.
∵最小正周期為π,即T=π,
∴ ,可得ω=1.
∴f(x)=2sin(2x+ )+1.
根據(jù)正弦函數(shù)的圖象及性質(zhì)可知:函數(shù)f(x)的y軸左側(cè)的第一個(gè)零點(diǎn)為 ,右側(cè)的第一個(gè)零點(diǎn)為 ,x∈[m,n]時(shí),f(x)至少有5個(gè)零點(diǎn),不妨設(shè)m= ,則n= .
此時(shí)n﹣m可得最小值為2π.
故答案為2π.
三、解答題(共6小題,滿分70分)
17.在△ABC中,內(nèi)角A、B、C所對(duì)的邊分別是a、b、c,已知A=60°,b=5,c=4.
(1)求a;
(2)求sinBsinC的值.
【考點(diǎn)】余弦定理;正弦定理.
【分析】(1)由題意和余弦定理列出式子,即可求出a的值;
(2)由條件和正弦定理求出sinB和sinC的值,代入式子求出答案.
【解答】解:(1)因?yàn)锳=60°,b=5,c=4,
所以由余弦定理得,a2=b2+c2﹣2bccosA
=25+16﹣ =21,
則a= ;
(2)由正弦定理得, = = ,
所以sinB= = ,sinC= =
所以sinBsinC= × = .
18.設(shè)等差數(shù)列{an}的公差為d,且2a1=d,2an=a2n﹣1.
(1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
(2)設(shè)bn= ,求數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和Sn.
【考點(diǎn)】數(shù)列遞推式;數(shù)列的求和.
【分析】(1)利用遞推關(guān)系、等差數(shù)列的通項(xiàng)公式即可得出.
(2)利用“錯(cuò)位相減法”與等比數(shù)列的求和公式即可得出.
【解答】解:(1)∵等差數(shù)列{an}的公差為d,2an=a2n﹣1.
取n=1,則2a1=a2﹣1=a1+d﹣1,與2a1=d聯(lián)立,解得d=2,a1=1.
∴an=1+2(n﹣1)=2n﹣1.
(2)bn= = = ,
∴數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和Sn= +…+ ,
= +…+ + ,
∴ = +…+ ﹣ = ﹣ ,
∴Sn=2﹣ .
19.某市為了解各校(同學(xué))課程的教學(xué)效果,組織全市各學(xué)校高二年級(jí)全體學(xué)生參加了國學(xué)知識(shí)水平測試,測試成績從高到低依次分為A、B、C、D四個(gè)等級(jí),隨機(jī)調(diào)閱了甲、乙兩所學(xué)校各60名學(xué)生的成績,得到如圖所示分布圖:
(Ⅰ)試確定圖中實(shí)數(shù)a與b的值;
(Ⅱ)若將等級(jí)A、B、C、D依次按照90分、80分、60分、50分轉(zhuǎn)換成分?jǐn)?shù),試分別估計(jì)兩校學(xué)生國學(xué)成績的均值;
(Ⅲ)從兩校獲得A等級(jí)的同學(xué)中按比例抽取5人參加集訓(xùn),集訓(xùn)后由于成績相當(dāng),決定從中隨機(jī)選2人代表本市參加省級(jí)比賽,求兩人來自同一學(xué)校的概率.
【考點(diǎn)】列舉法計(jì)算基本事件數(shù)及事件發(fā)生的概率.
【分析】(Ⅰ)由甲校樣本頻數(shù)分布條形圖能求出a,由乙校樣本頻率分布條形圖能求出b.
(Ⅱ)由樣本數(shù)據(jù)能求出甲校的平均值和乙校的平均值.
(Ⅲ)由樣本數(shù)據(jù)可知集訓(xùn)的5人中甲校抽2人,分別記作E,F(xiàn),乙校抽3人,分別記作M,N,Q,從5人中任選2人,利用列舉法能求出兩人來自同一學(xué)校的概率.
【解答】解:(Ⅰ)∵測試成績從高到低依次分為A、B、C、D四個(gè)等級(jí),
隨機(jī)調(diào)閱了甲、乙兩所學(xué)校各60名學(xué)生的成績,
∴由甲校樣本頻數(shù)分布條形圖知:
6+a+33+6=60,解得a=15,
由乙校樣本頻率分布條形圖得:0.15+b+0.2+0.15=1,解得b=0.5.
(Ⅱ)由數(shù)據(jù)可得甲校的平均值為 = =67,
乙校的平均值為 =90×0.15+80×0.5+60×0.2+50×0.15=73.
(Ⅲ)由樣本數(shù)據(jù)可知集訓(xùn)的5人中甲校抽2人,分別記作E,F(xiàn),乙校抽3人,分別記作M,N,Q,
從5人中任選2人,一共有10個(gè)基本事件,分別為:
EF,EM,EN,EQ,F(xiàn)M
其中2 人來自同一學(xué)校包含中EF,MN
∴兩人來自同一學(xué)校的概率p= .
20.如圖,三棱錐P﹣ABC中,PA=PC,底面ABC為正三角形.
(Ⅰ)證明:AC⊥PB;
(Ⅱ)若平面PAC⊥平面ABC,AB=2,PA⊥PC,求三棱錐P﹣ABC的體積.
【考點(diǎn)】棱柱、棱錐、棱臺(tái)的體積;空間中直線與直線之間的位置關(guān)系.
【分析】(Ⅰ)取AC中點(diǎn)O,連接PO,BO,由等腰三角形的性質(zhì)可得PO⊥AC,BO⊥AC,再由線面垂直的判定可得AC⊥平面POB,則AC⊥PB;
(Ⅱ)由面面垂直的性質(zhì)可得PO⊥平面ABC,再由已知求出三角形ABC的面積,即PO的長度,代入棱錐體積公式求得三棱錐P﹣ABC的體積.
【解答】(Ⅰ)證明:如圖,
取AC中點(diǎn)O,連接PO,BO,
∵PA=PC,∴PO⊥AC,
又∵底面ABC為正三角形,∴BO⊥AC,
∵PO∩OB=O,∴AC⊥平面POB,則AC⊥PB;
(Ⅱ)解:∵平面PAC⊥平面ABC,且平面PAC∩平面ABC=AC,
PO⊥AC,∴PO⊥平面ABC,
又AB=2,PA⊥PC,可得PO=1,且 .
∴ .
21.已知圓C:(x﹣6)2+y2=20,直線l:y=kx與圓C交于不同的兩點(diǎn)A、B.
(Ⅰ)求實(shí)數(shù)k的取值范圍;
(Ⅱ)若 =2 ,求直線l的方程.
【考點(diǎn)】直線與圓的位置關(guān)系.
【分析】(Ⅰ)根據(jù)題意可得圓心C(6,0)到直線l:y=kx的距離小于半徑 ,由此求得k的范圍.
(Ⅱ)把直線l:y=kx代入圓C,化簡后利用韋達(dá)定理,再根據(jù) =2 ,可得x2=2x1,從而求得k的值,可得直線l的方程.
【解答】解:(Ⅰ)由題意可得,圓心C(6,0)到直線l:y=kx的距離小于半徑 ,
即 < ,求得﹣
(Ⅱ)把直線l:y=kx代入圓C:(x﹣6)2+y2=20,化簡可得(1+k2)x2﹣12x+16=0,
∴x1+x2= ,x1•x2= .
若 =2 ,則x2=2x1,則x1= ,x2= ,∴則x1•x2= • = ,∴k=±1,
故直線l:y=±x.
22.已知函數(shù)f(x)=alnx+x2﹣x,其中a∈R.
(Ⅰ)若a<0,討論f(x)的單調(diào)性;
(Ⅱ)當(dāng)x≥1時(shí),f(x)≥0恒成立,求a的取值范圍.
【考點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)求閉區(qū)間上函數(shù)的最值;利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性.
【分析】(I)令f′(x)=0求出f(x)的極值點(diǎn),結(jié)合f(x)的定義域得出f′(x)的符號(hào)變換情況,從而得出f(x)的單調(diào)性;
(II)對(duì)a進(jìn)行討論,判斷f(x)在[1,+∞)上的單調(diào)性,得出f(x)在[1,+∞)上的最小值fmin(x),即可得出結(jié)論.
【解答】解:(I)f(x)的定義域?yàn)?0,+∞),
f′(x)= = ,
令f′(x)=0得2x2﹣x+a=0,
解得x1= ,x2= ,
∵a<0,∴x1<0,x2>0,
∴當(dāng)0
∴f(x)在(0, )上單調(diào)遞減,在( ,+∞)上單調(diào)遞增.
(II)若a=0時(shí),f(x)=x2﹣x,
∴f(x)在[1,+∞)上單調(diào)遞增,∴fmin(x)=f(1)=0,符合題意.
若a<0,由(I)可知f(x)在(0, )上單調(diào)遞減,在( ,+∞)上單調(diào)遞增,
當(dāng) ≤1即﹣1≤a<0時(shí),f(x)在[1,+∞)上單調(diào)遞增,
∴fmin(x)=f(1)=0,符合題意,
當(dāng) >1即a<﹣1時(shí),f(x)在[1, )上單調(diào)遞減,在[ ,+∞)上單調(diào)遞增,
∴fmin(x)=f( )
若a>0,令f′(x)=0得2x2﹣x+a=0,
∴當(dāng)△=1﹣8a≤0即a 時(shí),f′(x)≥0恒成立,∴f(x)在[1,+∞)上單調(diào)遞增,
∴fmin(x)=f(1)=0,符合題意.
若0 ,則2x2﹣x+a=0有兩正實(shí)數(shù)解,x1= ,x2= ,
∴f(x)在(0, )上單調(diào)遞增,在( , )上單調(diào)遞減,在( ,+∞)上單調(diào)遞增,
∵ <1,∴f(x)在[1,+∞)上單調(diào)遞增,
∴fmin(x)=f(1)=0,符合題意,
綜上,a的取值范圍是[﹣1,+∞).
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