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参考答案:
1.D
【分析】根据绝对值不等式化简集合,即可根据集合的交并补运算求解.
【详解】由,得,所以,
因为或,所以,
所以,
故选:D.
2.A
【分析】由复数的四则运算化简复数,可得,,求出即可得出答案.
【详解】,
故,,得,,
所以.
故选:A.
3.A
【分析】由所有项的二项式系数之和求出的值,然后借助于二项式展开式的通项求出含的项,确定的值,求出系数.
【详解】因为展开式中所有项的二项式系数之和为32,即,所以.
又的展开式的通项,
令,则的展开式中的系数为.
故选:A.
4.B
【分析】由列方程求得的值,结合必要不充分条件的定义即可得解.
【详解】由题意,则,而或,
所以“”是“”的必要不充分条件.
故选:B.
5.A
【分析】判断的奇偶性和单调性,再根据函数性质求解不等式即可.
【详解】,定义域为,又,故为偶函数;
又当时,均为单调增函数,故为上的单调增函数;
又,故当时,,则此时为上的单调增函数,故时,为单调减函数;
,即,则,即,,
也即,解得.
故选:A.
6.B
【分析】由题意,结合图形和诱导公式求得,利用三角函数图象的平移变换即可求解.
【详解】由图象知,,则,又,所以,
当时,,解得,
由,得,
所以.
要得到函数的图象,只需将函数的图象向右平移个单位即可.
故选:B
7.A
【分析】根据已知化简可推得,两边平方整理得出,求解得出,进而根据二倍角的余弦公式,求解即可得出答案.
【详解】由已知可得,,显然,
两边同时乘以可得,,
整理可得,
所以,,
两边同时平方可得,
即,解得或.
当时,,此时,不满足题意,舍去.
所以,.
故选:A.
8.D
【分析】对的情况进行分类讨论,借助于导数对函数的单调性进行分析即可判断函数的大致图象.
【详解】由题意知,定义域为,
当时,,由指数函数的单调性可知函数单调递增,可对应①;
当时,,令可得:,所以当时,,当时,,所以,函数先减后增,且当时,,此时可对应②;
当时,,当时,当时,,当时,,所以,函数先增后减,
当时,,且此时,所以可对应③,
当时,,此时,所以可对应④.
故选:D.
9.A
【分析】由三视图可知,该几何体为上、下底面的直径分别为2,6的圆台,由圆台的体积公式和侧面积公式求解即可.
【详解】由三视图可知,该几何体为上、下底面的直径分别为2,6的圆台,
设圆台的高为,母线长为,
则圆台的体积为,
得,则.
故圆台的侧面积为,
故选:A.
10.B
【分析】画出可行域,根据直线截距的几何意义即可得解.
【详解】作出可行域如图阴影部分所示,
联立,解得,即,
令,由图可知当直线经过点A时,
则.
故选:B.
11.D
【分析】
利用平均数和方差公式可求得新数据的方差.
【详解】设甲组数据分别为、、、,乙组数据分别为、、、,
甲组数据的平均数为,可得,方差为,可得,
乙组数据的平均数为,可得,方差为,可得,
混合后,新数据的平均数为,
方差为
.
故选:D.
12.B
【分析】根据题意,先将图形补全为一个正方体,然后以为原点,、、所在直线为轴、轴、轴,建立空间直角坐标系,利用向量法算出直线与平面的所成角的正弦值,根据线面夹角定义确定夹角最大值,即可得结论.
【详解】由题意可将图形补全为一个正方体,
以为原点,、、所在直线为轴、轴、轴,建立如图所示空间直角坐标系,
设,则,0,,,0,,,2,,,2,,,0,,,0,,,
设,,,其中、满足,,,
,0,,,,,,,,
设,,为平面的一个法向量,则
即,取,则,,,,,
设直线与平面的所成角为,则
.
由,,,设,,为锐角,
则,
令,,所以,
则当时有,,所以,,函数单调递减,,,函数单调递增,
又,所以,即的最大值为.
故选:B.
【点睛】方法点睛:计算线面角,一般有如下几种方法:
(1)利用面面垂直的性质定理,得到线面垂直,进而确定线面角的垂足,明确斜线在平面内的射影,即可确定线面角;
(2)在构成线面角的直角三角形中,可利用等体积法求解垂线段的长度,从而不必作出线面角,则线面角满足(为斜线段长),进而可求得线面角;
(3)建立空间直角坐标系,利用向量法求解,设为直线的方向向量,为平面的法向量,则线面角的正弦值为.
13.5
【分析】根据点P在抛物线上求出a,再根据抛物线的性质求出其准线方程,从而可求P到准线的距离.
【详解】∵在上,
∴,即,
∴抛物线为,其准线为,
则到准线的距离为.
故答案为:5.
14./
【分析】根据题意,求导可得,再由条件可得,代入计算,即可得到结果.
【详解】因为,则,
且曲线在点处的切线与直线垂直,
所以,即,解得.
故答案为:
15./
【分析】根据题意,由双曲线的定义以及对称性代入计算,即可得到,再由双曲线离心率的公式,即可得到结果.
【详解】不妨设,则,,解得,
所以,又的周长为,所以,
根据对称性,,所以,
根据双曲线定义,,解得,
根据勾股定理,,即,
所以,即.
故答案为:
16.
【分析】根据给定等式,利用正弦定理边化角,再利用和角的正弦公式计算即得.
【详解】在中,由及正弦定理得:,
而,
则,
整理得,即,
又,因此,而,所以.
故答案为:
17.(1)
(2)答案见解析
(3)
【分析】(1)由已知,求出,再求出和,再由点斜式写出方程;
(2)对求导,得到导函数等于0时的两根,然后对函数的极值分类讨论,然后讨论在上的最值情况;
(3)通过对函数适当放缩,讨论两个函数的大小关系,再通过函数的单调性得出,从而得到的参数的取值范围.
【详解】(1)因为,所以,
则,,
又当时,所以在处的切线方程为:.
(2)由得
①当,即时,在上单调递增,函数无最值;
②当,即时,由,
解得,
+ 0 - 0 +
单调递增 极大值 单调递减 极小值 单调递增
由得,
③当,即时,
,且时,时,,此时无最值;
④当,即时,
,且时,时,,所以有最小值,无最大值.
综上可知,当时,有最小值,无最大值;当时,无最值.
(3)由,,,
所以是在处的切线,
若,则当,且时
所以此时,所以存在x使得,不符合条件;
当时,
设
现证明,
得,故在上单调递增,在上单调递减,
所以,当时,,
当或时,,所以成立.
综上,实数的取值范围是.
18.(1)
(2)
【分析】(1)根据题意结合与之间的关系可得,利用等差中项可得数列为等差数列,进而求;
(2)由(1)可得,利用错位相减法运算求解.
【详解】(1)因为,即,则,
两式相减并整理得,则,
两式相减整理得,
所以数列为等差数列.
当时,,所以.
设等差数列的公差为,
因为,解得,
所以.
(2)由(1)可得,则,
则,
可得,
所以.
19.(1)证明见解析;
(2)
【分析】(1)连接AC交BD于,连接MN,通过可证明;
(2)建立空间直角坐标系,,利用坐标运算通过求出,再利用向量法求线面角.
【详解】(1)连接AC交BD于,连接MN,
因为四边形ABCD是正方形,故为AC中点,是AE的中点,
所以在中,有,
又平面平面,
所以平面;
(2)如图,建立空间直角坐标系,设,
则,
又是AE的中点,故,
,因为,
所以,解得,
设,即,
可得,则,
又,设平面AEF的一个法向量为,
则,令,则,即,
设直线PM与平面AEF所成角为,
则
所以直线PM与平面AEF所成角的正弦值为.
20.(1)
(2)分布列见解析,2
【分析】(1)令,将指数型回归方程转化为线性回归方程,利用最小二乘法的估计系数公式,即可求得答案;
(2)确定真菌与细菌的数值之比位于区间内的组数,即可确定X的取值,求出每个值对应的概率,即可得分布列,即可求得数学期望.
【详解】(1)由于,故,
令,则,
,
则,,
故,则关于的经验回归方程为;
(2)由已知图表可知从第1组到第8组的真菌(单位:百万个)与细菌(单位:百万个)的数值之比依次为:
,,
故样本中比值位于内的组数有4组,则X的可能取值为:,
则,,
故X的分布列为:
X 0 1 2 3 4
P
则.
21.(1)
(2)证明见解析
【分析】
(1)由题意可得、,结合计算即可得;
(2)由题意设直线方程为,,联立椭圆方程,用韦达定理、直线交点坐标以及中点坐标表示出中点的坐标,证明为定值即可.
【详解】(1)由题意可得、、,则,
又,,故,即,
故有,即,则,,
即的方程;
(2)由,故直线斜率存在,设为,
设,联立,
得,
,
即,,,
直线和联立,
得,设其中点为,则,
则有,
即
,
即有,即,
故线段的中点在定直线上.
【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下:
(1)设直线方程,设交点坐标为;
(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于(或)的一元二次方程,注意的判断;
(3)列出韦达定理;
(4)将所求问题或题中的关系转化为、(或、)的形式;
(5)代入韦达定理求解.
22.(1)
(2)
【分析】(1)利用消参法即可求出直线的普通方程,利用二倍角公式,化简曲线的极坐标方程,利用极坐标和直角坐标的转化公式,即可求得曲线的直角坐标方程;
(2)解法一,根据椭圆的方程设,利用点到直线的距离公式求出到直线距离的表达式,结合三角函数性质,即可求得答案;
解法二,设与直线平行的直线与曲线相切,与联立,利用判别式求出t的值,利用平行线间的距离公式即可求得答案.
【详解】(1)将(为参数)中的参数消去,得直线的普通方程为;
由,得,即,
将代入上式,得,
曲线的直角坐标方程为;
(2)解法一,设,
到的距离(其中),
当时,,
即到直线的距离的最大值为.
解法二 ,设与直线平行的直线与曲线相切,
将与联立并整理,得,
,
,
切线方程为,
到直线的距离的最大值等于直线与直线之间的距离,
即为.
23.(1);
(2).
【分析】(1)结合对数函数单调性,利用公式法解含绝对值符号的不等式即得.
(2)由绝对值的三角不等式求出,再利用柯西不等式求出最小值即可.
【详解】(1)依题意,,解得,
所以不等式的解集为.
(2)依题意,函数,而,当且仅当时取等号,
因此当时,函数取得最小值,即,
所以
,当且仅当时取等号,
所以当时,取得最小值.
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页普通高等学校招生全国统一考试
理科数学答题卡
姓名
学校:
班级:
贴条形码区
座号:
18
一.选择题(60分)
1 EA][B][c][D]
5 [AT [B][cT ED]9 [A][8T [c]ED]
2 [A][8][c][D]
6 EA][8][c]ED]10 [A][B][c]ED]
■
3[A][B][C][D]
7 [A][B][cl [D]11 [A][B][cl [D]
4[A][B][C][D]
8[A][BJ[C][D]12[A][B][C][D]
■■■■■■■■■■■■■■■■■
二填空题(20分)
13
14
16
三解答题
17
■
口口■
第1页共2页
请使用2B铅笔填涂选择题答案等选项及考号
四选做题(10分)请考生用2B铅笔将所选题目对应题号涂黑,答题区域只允
20
21
许选择一题,如果多做,则按所选做的前一题计分。
我选的题号1(10分)
■223
■
口■口
第2页共2页普通高等学校招生全国统一考试全国卷
数学(理科)试题
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
一、单选题
1.已知集合,或,则( )
A. B. C. D.
2.已知a,,,则( )
A.6 B.2 C.4 D.8
3.已知的展开式中所有项的二项式系数之和为32,则的展开式中的系数为( )
A. B. C.10 D.80
4.已知向量,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
5.已知函数,则不等式的解集为 ( )
A. B. C. D.
6.函数(其中)的部分图象如图所示,为了得到函数的图象,则只需将的图象( )
A.向左平移个单位长度 B.向右平移个单位长度
C.向左平移个单位长度 D.向右平移个单位长度
7.已知,则( )
A. B. C. D.
8.已知函数,给出下列4个图象:
其中,可以作为函数的大致图象的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
9.如图是一个空间几何体的三视图,若该空间几何体的体积为,则该几何体的侧面积为( )
A. B. C. D.
10.已知满足不等式,则的最大值为( )
A. B. C. D.15
11.现有甲、乙两组数据,每组数据均由六个数组成,其中甲组数据的平均数为,方差为,乙组数据的平均数为,方差为.若将这两组数据混合成一组,则新的一组数据的方差为( )
A. B. C. D.
12.如图所示的几何体是由正方形沿直线旋转90°得到的.设是圆弧的中点,是圆弧上的动点(含端点),则直线与平面所成角的正弦值最大为( )
A. B. C. D.
第II卷(非选择题 共90分)
三、填空题
13.抛物线上的一点到其准线的距离为 .
14.已知函数,若曲线在点处的切线与直线垂直,则 .
15.已知双曲线的左、右焦点分别为,焦距为,A,B为上的两点,,四边形的面积为,若的周长为,则的离心率为 .
16.设的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,则 .
四、解答题
17.已知函数.
(1)求时,在处的切线方程;
(2)讨论在上的最值情况;
(3)恒成立,求实数的取值范围.
18.已知数列的前项和为,且满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)已知,求数列的前项和.
19.如图,在多面体ABCDEF中,四边形ABCD是正方形,,是的中点.
(1)求证:平面BDM;
(2)若平面,点为线段CE上一点,且,求直线PM与平面AEF所成角的正弦值.
20.土壤食物网对有机质的分解有两条途径,即真菌途径和细菌途径.在不同的土壤生态系统中,由于提供能源的有机物其分解的难易程度不同,这两条途径所起的作用也不同.以细菌分解途径为主导的土壤,有机质降解快,氮矿化率高,有利于养分供应,以真菌途径为主的土壤,氮和能量转化比较缓慢,有利于有机质存财和氮的固持.某生物实验小组从一种土壤数据中随机抽查并统计了8组数据,如下表所示:
编号 1 2 3 4 5 6 7 8
细菌百万个 70 80 90 100 110 120 130 140
真菌百万个 8.0 10.0 12.5 15.0 17.5 21.0 27.0 39.0
其散点图如下,散点大致分布在指数型函数的图象附近.
(1)求关于的经验回归方程(系数精确到0.01);
(2)在做土壤相关的生态环境研究时,细菌与真菌的比值能够反映土壤的碳氮循环.以样本的频率估计总体分布的概率,若该实验小组随机抽查8组数据,再从中任选4组,记真菌(单位:百万个)与细菌(单位:百万个)的数值之比位于区间内的组数为,求的分布列与数学期望.
附:经验回归方程的斜率和截距的最小二乘估计公式分别为,
21.已知椭圆的离心率为,为上顶点,为左顶点,为上焦点,且.
(1)求的方程;
(2)设过点的直线交于,两点,过且垂直于轴的直线与直线交于点,证明:线段的中点在定直线上.
22.在直角坐标系中,直线的参数方程为(为参数).以坐标原点为极点,轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线的极坐标方程为.
(1)求直线的普通方程和曲线的直角坐标方程;
(2)已知是曲线上一点,求到直线距离的最大值.
23.已知函数.
(1)求不等式的解集;
(2)若函数的最小值为m,且正数a,b,c满足,求的最小值.
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