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安徽省十校联盟2022-2023学年高二下学期数学6月联考试题
一、单选题
1.若集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】并集及其运算;一元二次不等式的解法
【解析】【解答】由得,解得,故
则
故选:A
【分析】 求出集合A,然后进行并集的运算,即可得答案.
2.若曲线的一条切线的斜率是,则切点的横坐标为( )
A.1 B. C. D.
【答案】B
【知识点】导数的几何意义
【解析】【解答】设切点的横坐标为x,则,解得或x=-1(舍去).
故选:B.
【分析】 设出切点横坐标,求导,通过斜率得出横坐标方程,求解可得切点的横坐标 .
3.通用技术结业课程上,老师带领大家设计一个圆台状的器皿材料的厚度忽略不计,该器皿下底面半径为3cm,上底面半径为18cm,容积为,则该器皿的高为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】棱柱、棱锥、棱台的体积
【解析】【解答】由题意得,,解得h=153.
故选:C.
【分析】 根据圆台的体积公式计算可求得圆台的高.
4.棣莫佛公式(i为虚数单位,),是由法国数学家棣莫佛发现的.根据棣莫佛公式,复数的虚部为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】复数代数形式的混合运算;复数的三角形式
【解析】【解答】由题意得 ,
故选:C
【分析】根据棣莫佛公式化简,即可求解出z的虚部.
5.若直线平面,直线平面,则“”的一个必要不充分条件是( )
A. B.,共面 C. D.,无交点
【答案】D
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断;直线与平面平行的判定
【解析】【解答】若 , 直线平面 ,则 也可能相交,不一定 ,故必要性不成立,故A错误;
若,直线平面, 直线平面 ,此时 , 有可能异面,故必要性不成立,故B错误;
若,直线平面, 直线平面 ,则m可以在平面a内,故必要性不成立,故C错误;
若,直线平面, 直线平面 ,则 ,一定无交点,故必要性成立,但 ,无交点时,不一定得到,故D正确.
故选:D.
【分析】根据线面平行的判定结合必要不充分条件的定义,逐项进行判断,可得答案.
6.音乐与数学在某些领域息息相关,比如在音乐中可以用正弦函数来表示单音,用正弦函数相叠加表示和弦.已知某和弦可表示为函数,则在上的图像大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】函数奇偶性的判断;函数零点的判定定理
【解析】【解答】由题意可得 的定义域为R,
f(-x)=- sinx+ 2sin2x=- f(x),则函数f(x)为奇函数,图像关于原点中心对称,故排除C;
f(x) = sinx -4sinxcosx=sinx(1-4cosx)
令f(x)=0,解得sinx=0或,
由 得f(x)有5个零点,故排除D;
当x∈[0,π]时,f(x)的零点为x1=0,x2=x0, x3=π,其中且,
当x∈(0,x0)时,由,sinx>0,得f(x)<0,
当x∈(x0,π)时,由,sinx>0,得f(x)>0故排除B,
故选: A.
【分析】根据题意可知f(x)是奇函数可排除C;根据函数零点的个数可排除选项D;根据f(x)在[0,π]的正负情况,即可排除选项B,可得答案.
7.正多边形具有对称美的特点,很多建筑设计都围绕着这一特点展开.已知某公园的平面设计图如图所示,是边长为2的等边三角形,四边形,,都是正方形,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】平面向量数量积的坐标表示、模、夹角
【解析】【解答】以I为原点,IH所在直线为x轴,IB所在直线为y轴建立平面直角坐标系,
过F作FM⊥BC的延长线于点M,
则,故FM=1,,
则
故,
即
故选:B.
【分析】以I为原点,IH所在直线为x轴,IB所在直线为y轴建立平面直角坐标系,求出所需点和向量的坐标,再利用向量数量积的坐标运算,可求出答案.
8.18世纪数学家欧拉在研究调和级数时得到了这样的成果:当很大时,(为常数).基于上述事实,已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】利用导数研究函数的单调性
【解析】【解答】 由题意得
同理可得,,
令f(x)=lnx-x,则
即当x>1时,f'(x)<0,故函数f(x)在(1, +∞)上单调递减,
又故,
即b>c>a.
故选:D.
【分析】 由题意得,,,构造函数f(x)=lnx-x,利用导数求出函数f(x)在(1, +∞)上单调性,即可比较出 ,,的大小关系 .
二、多选题
9.将函数的图像的横坐标伸长为原来的2倍后,再向左平移个单位长度,得到函数的图像,则( )
A.的周期为 B.
C. D.在上单调递减
【答案】B,C
【知识点】正弦函数的奇偶性与对称性;正弦函数的单调性;函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换;正弦函数的周期性
【解析】【解答】由题意得
故,故A错误;
,故B正确;
,则是g(x)图像的一条对称轴,
即 ,故C正确;
由 得
则 在上单调递增,故D错误.
故选: BC.
【分析】利用函数的图像变换规律得到g(x)的解析式,再根据正弦函数的性质,逐项进行判断,可得答案.
10.某中学共有1000名学生,其中初中生600人,身高的平均数为160,方差为100,高中生400人,身高的平均数为170,方差为200,则下列说法正确的是( )
A.该中学所有学生身高的平均数为164
B.该中学所有学生身高的平均数为162
C.该中学所有学生身高的方差为162
D.该中学所有学生身高的方差为164
【答案】A,D
【知识点】众数、中位数、平均数;极差、方差与标准差
【解析】【解答】由题意得, 该中学所有学生身高的平均数为,故A正确,B错误;
该中学所有学生身高的方差为
故C错误,D正确.
故答案为:AD.
【分析】 根据平均数和方差的公式进行计算,逐项进行判断,可得答案.
11.已知为坐标原点,抛物线的焦点到其准线的距离为4,过点作直线交于,两点,则( )
A.的准线为 B.的大小可能为
C.的最小值为8 D.
【答案】A,C,D
【知识点】直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【解答】 由题意得p=4,则抛物线C的准线为x=-2,故A正确;
由抛物线C的方程为得F(2,0),
设,
整理得
得
则 , 故B错误;
故|MN|的最小值为8,故C正确;
由
则 ,故D正确.
故选:ACD.
【分析】由题意得抛物线C的方程,设,与抛物线C的方程为联立,再利用韦达定理以及抛物线的弦长公式、焦半径公式求解,逐项进行判断,可得答案.
12.在正方体中,点,分别是棱,的中点,,,则( )
A.存在使得平面
B.存在使得平面
C.当时,平面截正方体所得的截面形状是五边形
D.当时,异面直线与所成角的余弦值为
【答案】B,C
【知识点】异面直线及其所成的角;直线与平面平行的判定;直线与平面垂直的判定
【解析】【解答】若MN⊥平面AMP, AM平面AMP,则MN⊥AM,即∠NMA=90°,
而AN=AM,故∠NMA=∠ANM=90°,显然不成立,故A错误;
当 时,分别连接AN,PN,PD,则PN//BC,PN= BC,AD//BC,AD= BC,故AD//PN, AD=PN,即四边形ADPN为平行四边形,
则AN//PD, PD平面DMP, AN平面DMP,故AN//平面DMP,故B正确;
作出图形如图所示,
延长DD1至E,使得D1E= PC1,连接AE交A1D1于点F,取线段C1D1的中点G,连接FG, PG,
则五边形AMPGF为所求截面图形,故C正确;
连接DP,由AD//BC,得∠PAD即为异面直线AP与BC所成角,
设正方体的棱长为2,则在Rt△ADP中,AD=2,
由余弦定理可得,故D错误.
故选:BC.
【分析】 由线面垂直的判定定理与性质定理以及异面直线所成角的定义,逐项进行判断,可得答案.
三、填空题
13.公元前1800年,古埃及的“加罕纸草书”上有这样一个问题:将100德本(德本是古埃及的重量单位)的食物分成10份,第一份最大,从第二份开始,每份比前一份少德本,求各份的大小.在这个问题中,最小的一份是 德本.
【答案】
【知识点】等差数列的前n项和
【解析】【解答】由题意得,将份数从小到大构成等差数列{an},且n=10, ,S100=100,
则,解得
故答案为:
【分析】 由已知利用等差数列求和公式进行求解,可求出首项,即可得答案.
14.已知圆,,,若以线段为直径的圆与圆有公共点,则的值可能为 .(写出一个即可)
【答案】1(2,3均可)答案不唯一
【知识点】圆与圆的位置关系及其判定
【解析】【解答】 以线段为直径的圆的方程为 与圆
有公共点,则,
即,且r>0,
解得,故r=1, 2,3.
故答案为:1(2,3均可)答案不唯一
【分析】根据题意,由已知利用圆与圆的位置关系得,求解出r的范围,即可得 的可能取值.
四、双空题
15.某商场在过道上设有两排座位(每排4座)供顾客休息,小明、小红等四位同学去商场购物后坐在座位上休息,已知该时段座位上空无一人,则不同的坐法有 种;若小明和小红坐在同一排,且每排都要有人坐,则不同的坐法有 种.(用数字作答)
【答案】1680;672
【知识点】排列及排列数公式
【解析】【解答】根据题意,不同的坐法有种;
若除了小明和小红其他两个人在同一排,则不同的坐法有种;
若除了小明和小红其他两个人不在同一排,则不同的坐法有种,
故所有不同的坐法有288+384=672种.
故答案为:1680;672.
【分析】 利用排列公式结合已知条件进行求解,即得答案.
五、填空题
16.已知椭圆的左焦点为,点在上,为坐标原点,且,则的离心率是 .
【答案】
【知识点】椭圆的定义;椭圆的简单性质
【解析】【解答】设右焦点为F,连接AF,
由 得
即
在Rt△AFF中,,,
由椭圆的定义可得,|AF|+|AF'|=2a,
故离心率为
故答案为:
【分析】 根据题意得,由椭圆的定义以及离心率的计算公式,即可求得 的离心率 .
六、解答题
17.在中,内角,,的对边分别是,,,且.
(1)求角的大小;
(2)若,为线段的中点,,求的面积.
【答案】(1)由题意,
在中,
由正弦定理得,,
∵,
∴代入上式可得,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴
(2)由题意及(1)得,
在中,为线段的中点,,,
,,
即,
整理得,.
由余弦定理得,,即,
联立,解得:,
∴,
【知识点】正弦定理;余弦定理
【解析】【分析】(1)利用正弦定理边化角,即可求出角的大小;
(2)利用中线的向量公式和余弦定理得出a,c的等量关系,解方程组得ac的值,即可求出△ABC的面积.
18.设数列的前项和为,,点在直线上.
(1)求及;
(2)记,求数列的前20项和.
【答案】(1)由点在直线上,得.
当时,,即,
当时,由得,
两式相减得,即,而,
所以,又,
所以数列是以1为首项,2为公比的等比数列,
所以.
(2)由(1)知,,
所以,
所以
.
【知识点】等差数列的前n项和;等比数列的通项公式;等比数列的前n项和
【解析】【分析】(1)由点在直线上, 得出an+1与Sn的关系,可求出 ;进而得出,可得数列是以1为首项,2为公比的等比数列,即可得到 ;
(2)由分组求和,结合等差数列、等比数列的求和公式即可求出数列的前20项和.
19.为了检查新机器的生产情况,某公司对该机器生产的部分产品的质量指标进行检测,所得数据统计如图所示.
(1)求的值以及被抽查产品的质量指标的平均值;
(2)以频率估计概率,若从所有产品中随机抽取4件,记质量指标值在的产品数量为,求的分布列以及数学期望.
【答案】(1)由题意得,解得;
所求质量指标的平均值为;
(2)由题意得质量指标值在的概率为,
,则,,
,,;
故的分布列为:
0 1 2 3 4
∴.
【知识点】频率分布直方图;离散型随机变量及其分布列;离散型随机变量的期望与方差
【解析】【分析】 (1) 由频率和为1,可得a的值,再根据频率分布直方图求解平均数即可;
(2)由题意得, 可能的取值为0,1,2,3,4,求出对应概率,可得 的分布列以及数学期望.
20.如图,在四棱锥中,,.
(1)求证:平面平面;
(2)若点是线段上靠近的三等分点,求直线与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)设点为的中点,连接,,
不妨设,则,
∵,∴,.
在中,由余弦定理得,,
∴,则,所以.
在中,由余弦定理得,,
所以,即,所以,
又,且,∴四边形为矩形,∴,
在中,∵,∴,即,即.
又,,、平面,
∴平面,而平面,∴平面平面.
(2)以为坐标原点,分别以,,为轴,轴,轴建立如图所示的空间直角坐标系.
由题意及(1)得,,,,,,
∴,,.
设平面的法向量为,则,即,
令,则,,∴.
∴设直线与平面所成角为,
则直线与平面所成角的正弦值.
【知识点】平面与平面垂直的判定;用空间向量求直线与平面的夹角
【解析】【分析】 (1) 设点为的中点,连接,,利用余弦定理结合勾股定理证明出CD⊥平面SBC,由面面垂直的判定即可证得平面平面;
(2)以为坐标原点,分别以,,为轴,轴,轴建立如图所示的空间直角坐标系,求出平面的法向量,利用空间向量求解即可得直线与平面所成角的正弦值.
21.已知直线过定点,双曲线过点,且的一条渐近线方程为.
(1)求点的坐标和的方程;
(2)若直线与交于,两点,试探究:直线,的斜率之和是否为定值,若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
【答案】(1)由直线知,,
得定点.
则,解得,
故的方程为.
(2)
由(1)知,,设,.
联立,
整理得,
则,且,
∴且,
∴,,
∴
所以直线,的斜率之和是为定值,定值为3.
【知识点】直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1) 将直线化简为,即可得出点A的坐标,再根据渐近线方程即可求出C的方程;
(2)联立双曲线和直线 由韦达定理,表达出代入韦达定理,即可求出直线,的斜率之和是为定值.
22.已知函数.
(1)若,判断在上的单调性;
(2)若关于的不等式在上恒成立,求的取值范围.
【答案】(1),
∵,∴,,∴,
∴当时,,∴函数在上单调递增.
(2)由题意得,,,则.
令,则,∴,.
(ⅰ)当,即时,令
,∴在上单调递增,则,
∴在上单调递增,∴,∴符合题意;
(ⅱ)当,即时,
①当时,,
故在区间上单调递减,∴,这与题设矛盾;
②当时,有,又,,令
,∴在上单调递增,
由零点存在性定理,知在上存在唯一零点,
∴当时,,此时,故与题设矛盾.
综上所述,的取值范围是.
【知识点】利用导数研究函数的单调性;函数零点的判定定理
【解析】【分析】(1) 求出函数的导数,判断(1-x)与的正负,即可判定函数 在上的单调性;
(2)求得,,再分3a-2≥0,3a-2< 0两种情况讨论求解,即可求出 的取值范围.
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安徽省十校联盟2022-2023学年高二下学期数学6月联考试题
一、单选题
1.若集合,,则( )
A. B.
C. D.
2.若曲线的一条切线的斜率是,则切点的横坐标为( )
A.1 B. C. D.
3.通用技术结业课程上,老师带领大家设计一个圆台状的器皿材料的厚度忽略不计,该器皿下底面半径为3cm,上底面半径为18cm,容积为,则该器皿的高为( )
A. B. C. D.
4.棣莫佛公式(i为虚数单位,),是由法国数学家棣莫佛发现的.根据棣莫佛公式,复数的虚部为( )
A. B. C. D.
5.若直线平面,直线平面,则“”的一个必要不充分条件是( )
A. B.,共面 C. D.,无交点
6.音乐与数学在某些领域息息相关,比如在音乐中可以用正弦函数来表示单音,用正弦函数相叠加表示和弦.已知某和弦可表示为函数,则在上的图像大致为( )
A. B.
C. D.
7.正多边形具有对称美的特点,很多建筑设计都围绕着这一特点展开.已知某公园的平面设计图如图所示,是边长为2的等边三角形,四边形,,都是正方形,则( )
A. B. C. D.
8.18世纪数学家欧拉在研究调和级数时得到了这样的成果:当很大时,(为常数).基于上述事实,已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.将函数的图像的横坐标伸长为原来的2倍后,再向左平移个单位长度,得到函数的图像,则( )
A.的周期为 B.
C. D.在上单调递减
10.某中学共有1000名学生,其中初中生600人,身高的平均数为160,方差为100,高中生400人,身高的平均数为170,方差为200,则下列说法正确的是( )
A.该中学所有学生身高的平均数为164
B.该中学所有学生身高的平均数为162
C.该中学所有学生身高的方差为162
D.该中学所有学生身高的方差为164
11.已知为坐标原点,抛物线的焦点到其准线的距离为4,过点作直线交于,两点,则( )
A.的准线为 B.的大小可能为
C.的最小值为8 D.
12.在正方体中,点,分别是棱,的中点,,,则( )
A.存在使得平面
B.存在使得平面
C.当时,平面截正方体所得的截面形状是五边形
D.当时,异面直线与所成角的余弦值为
三、填空题
13.公元前1800年,古埃及的“加罕纸草书”上有这样一个问题:将100德本(德本是古埃及的重量单位)的食物分成10份,第一份最大,从第二份开始,每份比前一份少德本,求各份的大小.在这个问题中,最小的一份是 德本.
14.已知圆,,,若以线段为直径的圆与圆有公共点,则的值可能为 .(写出一个即可)
四、双空题
15.某商场在过道上设有两排座位(每排4座)供顾客休息,小明、小红等四位同学去商场购物后坐在座位上休息,已知该时段座位上空无一人,则不同的坐法有 种;若小明和小红坐在同一排,且每排都要有人坐,则不同的坐法有 种.(用数字作答)
五、填空题
16.已知椭圆的左焦点为,点在上,为坐标原点,且,则的离心率是 .
六、解答题
17.在中,内角,,的对边分别是,,,且.
(1)求角的大小;
(2)若,为线段的中点,,求的面积.
18.设数列的前项和为,,点在直线上.
(1)求及;
(2)记,求数列的前20项和.
19.为了检查新机器的生产情况,某公司对该机器生产的部分产品的质量指标进行检测,所得数据统计如图所示.
(1)求的值以及被抽查产品的质量指标的平均值;
(2)以频率估计概率,若从所有产品中随机抽取4件,记质量指标值在的产品数量为,求的分布列以及数学期望.
20.如图,在四棱锥中,,.
(1)求证:平面平面;
(2)若点是线段上靠近的三等分点,求直线与平面所成角的正弦值.
21.已知直线过定点,双曲线过点,且的一条渐近线方程为.
(1)求点的坐标和的方程;
(2)若直线与交于,两点,试探究:直线,的斜率之和是否为定值,若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
22.已知函数.
(1)若,判断在上的单调性;
(2)若关于的不等式在上恒成立,求的取值范围.
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】并集及其运算;一元二次不等式的解法
【解析】【解答】由得,解得,故
则
故选:A
【分析】 求出集合A,然后进行并集的运算,即可得答案.
2.【答案】B
【知识点】导数的几何意义
【解析】【解答】设切点的横坐标为x,则,解得或x=-1(舍去).
故选:B.
【分析】 设出切点横坐标,求导,通过斜率得出横坐标方程,求解可得切点的横坐标 .
3.【答案】C
【知识点】棱柱、棱锥、棱台的体积
【解析】【解答】由题意得,,解得h=153.
故选:C.
【分析】 根据圆台的体积公式计算可求得圆台的高.
4.【答案】C
【知识点】复数代数形式的混合运算;复数的三角形式
【解析】【解答】由题意得 ,
故选:C
【分析】根据棣莫佛公式化简,即可求解出z的虚部.
5.【答案】D
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断;直线与平面平行的判定
【解析】【解答】若 , 直线平面 ,则 也可能相交,不一定 ,故必要性不成立,故A错误;
若,直线平面, 直线平面 ,此时 , 有可能异面,故必要性不成立,故B错误;
若,直线平面, 直线平面 ,则m可以在平面a内,故必要性不成立,故C错误;
若,直线平面, 直线平面 ,则 ,一定无交点,故必要性成立,但 ,无交点时,不一定得到,故D正确.
故选:D.
【分析】根据线面平行的判定结合必要不充分条件的定义,逐项进行判断,可得答案.
6.【答案】A
【知识点】函数奇偶性的判断;函数零点的判定定理
【解析】【解答】由题意可得 的定义域为R,
f(-x)=- sinx+ 2sin2x=- f(x),则函数f(x)为奇函数,图像关于原点中心对称,故排除C;
f(x) = sinx -4sinxcosx=sinx(1-4cosx)
令f(x)=0,解得sinx=0或,
由 得f(x)有5个零点,故排除D;
当x∈[0,π]时,f(x)的零点为x1=0,x2=x0, x3=π,其中且,
当x∈(0,x0)时,由,sinx>0,得f(x)<0,
当x∈(x0,π)时,由,sinx>0,得f(x)>0故排除B,
故选: A.
【分析】根据题意可知f(x)是奇函数可排除C;根据函数零点的个数可排除选项D;根据f(x)在[0,π]的正负情况,即可排除选项B,可得答案.
7.【答案】B
【知识点】平面向量数量积的坐标表示、模、夹角
【解析】【解答】以I为原点,IH所在直线为x轴,IB所在直线为y轴建立平面直角坐标系,
过F作FM⊥BC的延长线于点M,
则,故FM=1,,
则
故,
即
故选:B.
【分析】以I为原点,IH所在直线为x轴,IB所在直线为y轴建立平面直角坐标系,求出所需点和向量的坐标,再利用向量数量积的坐标运算,可求出答案.
8.【答案】D
【知识点】利用导数研究函数的单调性
【解析】【解答】 由题意得
同理可得,,
令f(x)=lnx-x,则
即当x>1时,f'(x)<0,故函数f(x)在(1, +∞)上单调递减,
又故,
即b>c>a.
故选:D.
【分析】 由题意得,,,构造函数f(x)=lnx-x,利用导数求出函数f(x)在(1, +∞)上单调性,即可比较出 ,,的大小关系 .
9.【答案】B,C
【知识点】正弦函数的奇偶性与对称性;正弦函数的单调性;函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换;正弦函数的周期性
【解析】【解答】由题意得
故,故A错误;
,故B正确;
,则是g(x)图像的一条对称轴,
即 ,故C正确;
由 得
则 在上单调递增,故D错误.
故选: BC.
【分析】利用函数的图像变换规律得到g(x)的解析式,再根据正弦函数的性质,逐项进行判断,可得答案.
10.【答案】A,D
【知识点】众数、中位数、平均数;极差、方差与标准差
【解析】【解答】由题意得, 该中学所有学生身高的平均数为,故A正确,B错误;
该中学所有学生身高的方差为
故C错误,D正确.
故答案为:AD.
【分析】 根据平均数和方差的公式进行计算,逐项进行判断,可得答案.
11.【答案】A,C,D
【知识点】直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【解答】 由题意得p=4,则抛物线C的准线为x=-2,故A正确;
由抛物线C的方程为得F(2,0),
设,
整理得
得
则 , 故B错误;
故|MN|的最小值为8,故C正确;
由
则 ,故D正确.
故选:ACD.
【分析】由题意得抛物线C的方程,设,与抛物线C的方程为联立,再利用韦达定理以及抛物线的弦长公式、焦半径公式求解,逐项进行判断,可得答案.
12.【答案】B,C
【知识点】异面直线及其所成的角;直线与平面平行的判定;直线与平面垂直的判定
【解析】【解答】若MN⊥平面AMP, AM平面AMP,则MN⊥AM,即∠NMA=90°,
而AN=AM,故∠NMA=∠ANM=90°,显然不成立,故A错误;
当 时,分别连接AN,PN,PD,则PN//BC,PN= BC,AD//BC,AD= BC,故AD//PN, AD=PN,即四边形ADPN为平行四边形,
则AN//PD, PD平面DMP, AN平面DMP,故AN//平面DMP,故B正确;
作出图形如图所示,
延长DD1至E,使得D1E= PC1,连接AE交A1D1于点F,取线段C1D1的中点G,连接FG, PG,
则五边形AMPGF为所求截面图形,故C正确;
连接DP,由AD//BC,得∠PAD即为异面直线AP与BC所成角,
设正方体的棱长为2,则在Rt△ADP中,AD=2,
由余弦定理可得,故D错误.
故选:BC.
【分析】 由线面垂直的判定定理与性质定理以及异面直线所成角的定义,逐项进行判断,可得答案.
13.【答案】
【知识点】等差数列的前n项和
【解析】【解答】由题意得,将份数从小到大构成等差数列{an},且n=10, ,S100=100,
则,解得
故答案为:
【分析】 由已知利用等差数列求和公式进行求解,可求出首项,即可得答案.
14.【答案】1(2,3均可)答案不唯一
【知识点】圆与圆的位置关系及其判定
【解析】【解答】 以线段为直径的圆的方程为 与圆
有公共点,则,
即,且r>0,
解得,故r=1, 2,3.
故答案为:1(2,3均可)答案不唯一
【分析】根据题意,由已知利用圆与圆的位置关系得,求解出r的范围,即可得 的可能取值.
15.【答案】1680;672
【知识点】排列及排列数公式
【解析】【解答】根据题意,不同的坐法有种;
若除了小明和小红其他两个人在同一排,则不同的坐法有种;
若除了小明和小红其他两个人不在同一排,则不同的坐法有种,
故所有不同的坐法有288+384=672种.
故答案为:1680;672.
【分析】 利用排列公式结合已知条件进行求解,即得答案.
16.【答案】
【知识点】椭圆的定义;椭圆的简单性质
【解析】【解答】设右焦点为F,连接AF,
由 得
即
在Rt△AFF中,,,
由椭圆的定义可得,|AF|+|AF'|=2a,
故离心率为
故答案为:
【分析】 根据题意得,由椭圆的定义以及离心率的计算公式,即可求得 的离心率 .
17.【答案】(1)由题意,
在中,
由正弦定理得,,
∵,
∴代入上式可得,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴
(2)由题意及(1)得,
在中,为线段的中点,,,
,,
即,
整理得,.
由余弦定理得,,即,
联立,解得:,
∴,
【知识点】正弦定理;余弦定理
【解析】【分析】(1)利用正弦定理边化角,即可求出角的大小;
(2)利用中线的向量公式和余弦定理得出a,c的等量关系,解方程组得ac的值,即可求出△ABC的面积.
18.【答案】(1)由点在直线上,得.
当时,,即,
当时,由得,
两式相减得,即,而,
所以,又,
所以数列是以1为首项,2为公比的等比数列,
所以.
(2)由(1)知,,
所以,
所以
.
【知识点】等差数列的前n项和;等比数列的通项公式;等比数列的前n项和
【解析】【分析】(1)由点在直线上, 得出an+1与Sn的关系,可求出 ;进而得出,可得数列是以1为首项,2为公比的等比数列,即可得到 ;
(2)由分组求和,结合等差数列、等比数列的求和公式即可求出数列的前20项和.
19.【答案】(1)由题意得,解得;
所求质量指标的平均值为;
(2)由题意得质量指标值在的概率为,
,则,,
,,;
故的分布列为:
0 1 2 3 4
∴.
【知识点】频率分布直方图;离散型随机变量及其分布列;离散型随机变量的期望与方差
【解析】【分析】 (1) 由频率和为1,可得a的值,再根据频率分布直方图求解平均数即可;
(2)由题意得, 可能的取值为0,1,2,3,4,求出对应概率,可得 的分布列以及数学期望.
20.【答案】(1)设点为的中点,连接,,
不妨设,则,
∵,∴,.
在中,由余弦定理得,,
∴,则,所以.
在中,由余弦定理得,,
所以,即,所以,
又,且,∴四边形为矩形,∴,
在中,∵,∴,即,即.
又,,、平面,
∴平面,而平面,∴平面平面.
(2)以为坐标原点,分别以,,为轴,轴,轴建立如图所示的空间直角坐标系.
由题意及(1)得,,,,,,
∴,,.
设平面的法向量为,则,即,
令,则,,∴.
∴设直线与平面所成角为,
则直线与平面所成角的正弦值.
【知识点】平面与平面垂直的判定;用空间向量求直线与平面的夹角
【解析】【分析】 (1) 设点为的中点,连接,,利用余弦定理结合勾股定理证明出CD⊥平面SBC,由面面垂直的判定即可证得平面平面;
(2)以为坐标原点,分别以,,为轴,轴,轴建立如图所示的空间直角坐标系,求出平面的法向量,利用空间向量求解即可得直线与平面所成角的正弦值.
21.【答案】(1)由直线知,,
得定点.
则,解得,
故的方程为.
(2)
由(1)知,,设,.
联立,
整理得,
则,且,
∴且,
∴,,
∴
所以直线,的斜率之和是为定值,定值为3.
【知识点】直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1) 将直线化简为,即可得出点A的坐标,再根据渐近线方程即可求出C的方程;
(2)联立双曲线和直线 由韦达定理,表达出代入韦达定理,即可求出直线,的斜率之和是为定值.
22.【答案】(1),
∵,∴,,∴,
∴当时,,∴函数在上单调递增.
(2)由题意得,,,则.
令,则,∴,.
(ⅰ)当,即时,令
,∴在上单调递增,则,
∴在上单调递增,∴,∴符合题意;
(ⅱ)当,即时,
①当时,,
故在区间上单调递减,∴,这与题设矛盾;
②当时,有,又,,令
,∴在上单调递增,
由零点存在性定理,知在上存在唯一零点,
∴当时,,此时,故与题设矛盾.
综上所述,的取值范围是.
【知识点】利用导数研究函数的单调性;函数零点的判定定理
【解析】【分析】(1) 求出函数的导数,判断(1-x)与的正负,即可判定函数 在上的单调性;
(2)求得,,再分3a-2≥0,3a-2< 0两种情况讨论求解,即可求出 的取值范围.
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