1、数 学 试 题 (总分160分,考试时间120分钟)参考公式1锥体的体积公式:,其中为底面积,为高.2样本数据的方差,标准差为,其中.一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,计70分. 不需写出解答过程,请把答案写在答题纸的指定位置上)1已知集合,则集合的子集的个数为 .2若复数满足(为虚数单位),则 .3甲、乙两盒中各有除颜色外完全相同的个红球和个白球,现从两盒中随机各取一个球,则至少有一个红球的概率为 .4已知一组数据的方差是,则数据的标准差为 . 5如图所示,该伪代码运行的结果为 .6以双曲线的右焦点为圆心,为半径的圆恰好与双曲线的两条渐近线相切,则该双曲线的离心率为 .7设分别为三棱
2、锥的棱的中点,三棱锥的体积记为,三棱锥的体积记为,则= .8已知实数满足约束条件,则的最大值为 .9若是定义在上的偶函数,则 .10已知向量满足,则向量的夹角为 .11已知线段的长为,动点满足(为常数),且点总不在以点为圆心,为半径的圆内,则负数的最大值是 .12若函数的图象上有且只有两点,使得函数的图象上存在两点,且与、与分别关于坐标原点对称,则实数的取值集合是 .13若数列满足:对任意的,只有有限个正整数使得成立,记这样的的个数为,则得到一个新数列例如,若数列是,则数列是. 现已知数列是等比数列,且,则数列中满足的正整数的个数为 .14在中,角所对的边分别为,若为锐角三角形,且满足,则的取
3、值范围是 .二、解答题(本大题共6小题,计90分.解答应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤,请把答案写在答题纸的指定区域内)15(本小题满分14分)在中,角所对的边分别为,已知,(1)当成等差数列时,求的面积;(2)设为边的中点,求线段长的最小值16(本小题满分14分)如图,四棱锥中,底面是矩形,底面,分别为棱的中点.(1)求证:平面;(2)求证:平面平面.17(本小题满分14分) 一位创业青年租用了一块边长为1百米的正方形田地来养蜂、产蜜与售蜜,他在正方形的边上分别取点(不与正方形的顶点重合),连接,使得. 现拟将图中阴影部分规划为蜂源植物生长区,部分规划为蜂巢区,部分规划为蜂蜜交易区.
4、 若蜂源植物生长区的投入约为元/百米2,蜂巢区与蜂蜜交易区的投入约为元/百米2,则这三个区域的总投入最少需要多少元? 18(本小题满分16分)在平面直角坐标系中,已知椭圆的左顶点为,右焦点为,为椭圆上两点,圆.(1)若轴,且满足直线与圆相切,求圆的方程;(2)若圆的半径为,点满足,求直线被圆截得弦长的最大值. 19(本小题满分16分)已知函数().(1)若函数的最小值为,求的值;(2)设函数,试求的单调区间;(3)试给出一个实数的值,使得函数与的图象有且只有一条公切线,并说明此时两函数图象有且只有一条公切线的理由.20(本小题满分16分)已知数列满足,其前项和为.(1)当与满足什么关系时,对任
5、意的,数列都满足?(2)对任意实数,是否存在实数与,使得与是同一个等比数列?若存在,请求出满足的条件;若不存在,请说明理由;(3)当时,若对任意的,都有,求实数的最大值.数学附加题部分(本部分满分40分,考试时间30分钟)21选做题(在A、B、C、D四小题中只能选做2题,每小题10分,计20分.请把答案写在答题纸的指定区域内) A.(选修41:几何证明选讲)如图,是圆的直径,弦的延长线相交于点,垂直的延长线于点,连结.求证:.B.(选修42:矩阵与变换)已知矩阵的两个特征向量,若,求.C(选修44:坐标系与参数方程)已知直线的参数方程为,曲线的极坐标方程为,试判断直线与曲线的位置关系.D(选修
6、45:不等式选讲)已知正数满足,求的最小值.必做题(第22、23题,每小题10分,计20分.请把答案写在答题纸的指定区域内)22(本小题满分10分)甲、乙、丙三人进行羽毛球练习赛,其中两人比赛,另一人当裁判,每局比赛结束时,负的一方在下一局当裁判,假设每局比赛中,甲胜乙的概率为,甲胜丙、乙胜丙的概率都为,各局比赛的结果都相互独立,第局甲当裁判.(1)求第局甲当裁判的概率;(2)记前局中乙当裁判的次数为,求的概率分布与数学期望.23(本小题满分10分) 记.(1)求的值;(2)当时,试猜想所有的最大公约数,并证明.数学参考答案一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,计70分.18 2. 3.
7、4. 5. 11 6. 7. 8. 9. 10. (或) 11. 12. 13. 14. 二、解答题:本大题共6小题,计90分.解答应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤,请把答案写在答题纸的指定区域内.15解:(1)因为成等差数列,所以, 2分由余弦定理,得,解得, 6分从而. 8分(2)方法一:因为为边的中点,所以, 10分则 12分,当且仅当时取等号,所以线段长的最小值为. 14分方法二:因为为边的中点,所以可设,由,得,即, 10分又因为,即,所以, 12分故,当且仅当时取等号,所以线段长的最小值为. 14分G16证明:(1)取的中点,连接. .2分因为分别是的中点,所以,且,又是的
8、中点,所以,且,所以,且,所以是平行四边形,故. .4分又平面,平面,所以平面. .6分(说明:也可以取中点,用面面平行来证线面平行)(2)因为底面,底面,所以. .8分取中点,连接.因为是矩形,且,所以都是正方形,所以,即. .10分又是平面内的两条相交直线,所以平面. .12分而平面,所以平面平面. .14分17解:解法一:设阴影部分面积为,三个区域的总投入为. 则,从而只要求的最小值. .2分设,在中,因为,所以,则; .4分又,所以, .6分所以, .8分令,则 .10分,当且仅当,即时取等号. .12分从而三个区域的总投入的最小值约为元. .14分(说明:这里的最小值也可以用导数来求
9、解:因为,则由,得.当时,递减;当时,递增.所以当时,取得最小值为.)解法二:设阴影部分面积为,三个区域的总投入为.则,从而只要求的最小值. .2分如图,以点为坐标原点,所在直线为轴,建立平面直角坐标系.设直线的方程为,即,因为,所以直线的斜率为,从而直线方程为. .6分在方程中,令,得,所以;在方程中,令,得,所以;从而. .10分以下同方法一. .14分解法三:设阴影部分面积为,三个区域的总投入为.则,从而只要求的最小值. .2分设,则. .4分因为,所以, .8分所以, .10分即,解得,即取得最小值为,从而三个区域的总投入的最小值约为元. .14分18解:(1)因为椭圆的方程为,所以,
10、. .2分因为轴,所以,而直线与圆相切,根据对称性,可取, .4分则直线的方程为,即. .6分由圆与直线相切,得,所以圆的方程为. .8分(2)易知,圆的方程为.当轴时,所以,此时得直线被圆截得的弦长为. .10分当与轴不垂直时,设直线的方程为,首先由,得,即,所以 (*). .12分联立,消去,得,将代入(*)式,得. 14分由于圆心到直线的距离为,所以直线被圆截得的弦长为,故当时,有最大值为.综上,因为,所以直线被圆截得的弦长的最大值为. 16分19解:(1)由题意,得函数,所以,当时,函数在上单调递增,此时无最小值,舍去; 2分当时,由,得. 当,原函数单调递减;,原函数单调递增.所以时
11、,函数取最小值,即,解得. 4分(2)由题意,得,则, 6分当时,函数在上单调递增; 当时,由,得或,(A)若,则,此时,函数在上单调递减;(B)若,则,由,解得,由,解得,所以函数在上单调递增,在与上单调递减;(C)若,则,同理可得,函数在上单调递增,在与上单调递减.综上所述,的单调区间如下:当时,函数在上单调递增;当时,函数在上单调递减;当时,函数的增区间为,减区间为与;当时,函数的增区间为,减区间为与. 10分(3)符合题意. 12分理由如下:此时.设函数与上各有一点,则以点为切点的切线方程为,以点为切点的切线方程为,由两条切线重合,得 (*), 14分消去,整理得,即, 令,得,所以函
12、数在单调递减,在单调递增, 又,所以函数有唯一零点,从而方程组(*)有唯一解,即此时函数与的图象有且只有一条公切线.故符合题意. 16分20. 解:(1)由题意,得,首先由,得. 2分当时,因为,所以,故对任意的,数列都满足.即当实数满足时,题意成立. 4分(2)依题意,则,因为,所以当时,是等比数列,且.为使是等比数列,则.同理,当时,则欲是等比数列,则. 8分综上所述:若,则不存在实数,使得与是等比数列;若,则当满足时,与是同一个等比数列. 10分(3)当时,由(2)可得,当时,所以3, 令,则,所以, 13分当时,所以,同理可得,综上所述,实数的最大值为1. 16分附加题答案21. A、
13、证明:连结,是圆的直径,, 4分又,所以四点共圆,. 10分 B、解:设矩阵的特征向量对应的特征值为,特征向量对应的特征值为,则由可解得:, 4分又, 6分所以. 10分C、解:直线的普通方程为; 曲线的直角坐标方程为:,它表示圆. 4分 由圆心到直线的距离,得直线与曲线相交. 10分D、解: 4分,(当且仅当时等号成立)所以的最小值为. 10分22解:(1)第2局中可能是乙当裁判,其概率为,也可能是丙当裁判,其概率为,所以第3局甲当裁判的概率为. 4分(2)可能的取值为. 5分; 6分; 7分. 8分所以的数学期望. 10分23解:(1)因为,所以. 3分(2)由(1)中结论可猜想所有的最大公约数为. 4分下面用数学归纳法证明所有的都能被整除即可.()当时,能被整除,结论成立; 5分()假设时,结论成立,即能被整除, 则当时, 7分 ,此式也能被整除,即时结论也成立.综上所述,所有的最大公约数为. 10分版权所有:高考资源网()