学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.设集合,,则( )
A. . . .
2.函数的定义域是( )
A. . . .R
3.已知等差数列的首项,公差,则( )
A. . . .
4.已知直线与平行,则实数a的值是( )
A. .2 . .-2
5.双曲线的焦点坐标是( )
A.、 .、
C.、 .、
6.已知空间向量,满足,则实数的值是( )
A. . . .
7.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积是( )
A. . . .
8.已知正实数、满足,则的最小值是( )
A. . . .
9.在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知,,,则( )
A.2 . . .
10.已知函数,,则的图象不可能是( )
A. .
C. .
11.若实数x,y满足约束条件则的最大值是( )
A.5 .9 .11 .15
12.“”是“”的( )
A.充分不必要条件 .必要不充分条件
C.充分必要条件 .既不充分也不必要条件
13.为了得到函数的图象,只要把函数图象上所有的点( )
A.向右平行移动个单位长度
B.向左平行移动个单位长度
C.向右平行移动个单位长度
D.向左平行移动个单位长度
14.如图,已知长方体,点E是棱的中点,平面,则( )
A. .
C. .
15.设,,函数,若恒成立,则( )
A., .,
C., .,
16.已知O是线段的中点,M,N分别是以,为直径的圆上的动点(异于点O),( )
A.若,则存在实数,使得
B.若,则存在实数,使得
C.若存在实数,使得,则
D.若存在实数,使得,则
17.如图,椭圆的左焦点为F,点P在y轴上,线段交椭圆于点Q.若,,则椭圆的离心率是( )
A. . . .
18.如图,平面平面,,,.平面内一点P满足,记直线与平面所成角为,则的最大值是( )
A. . . .
二、双空题
19.已知函数则________,________.
三、填空题
20.刘徽是我国古代著名数学家,他对《九章算术》中的各个图形面积计算公式的正确性进行验证,树立了中国数学史上对数学命题进行逻辑证明的典范.刘徽认为圆可以看成一簇半径连续增大的同心圆叠合而成,那么这些同心圆的周长也可以叠成一个等腰三角形(如图1),该圆的面积与等腰三角形的面积相等.即.运用这种积线成面的面积观,圆环面积也和一个等腰梯形的面积相等.若某圆环的内圆周长为,外圆周长为,半径差为d(如图2),则该圆环的面积________(用,,d表示).
21.若函数的最大值是1,则实数a的值是________.
22.已知整数数列的前项和为,且,.若对任意给定的,存在正整数,使得对任意正整数成立,则的取值集合是________.
四、解答题
23.已知函数,.
(Ⅰ)求的值;
(Ⅱ)求的最小正周期;
(Ⅲ)求使取得最大值的x的集合.
24.如图,已知点,抛物线的焦点是,A,B是抛物线上两点,四边形是矩形.
(Ⅰ)求抛物线的方程;
(Ⅱ)求矩形的面积.
25.设,已知函数,的零点分别是,,且.
(Ⅰ)若,求a的取值范围;
(Ⅱ)若,证明:;
(Ⅲ)若,证明:.
参
1.B
【分析】
利用交集的定义可得结果.
【详解】
由题意可得.
故选:B.
2.B
【分析】
根据根式函数的定义域求法求解.
【详解】
因为函数,
所以,
所以函数的定义域是,
故选:B
3.D
【分析】
利用等差数列的通项公式可得结果.
【详解】
由题意可得.
故选:D.
4.C
【分析】
依题意根据两直线平行的充要条件得到,解得即可;
【详解】
解:因为直线与平行,
所以,解得
故选:C
5.A
【分析】
求出的值,结合双曲线的标准方程可得出双曲线的焦点坐标.
【详解】
在双曲线中,,,,
因此,双曲线的焦点坐标为、.
故选:A.
6.D
【分析】
由已知条件得出,结合空间向量数量积的坐标运算可求得实数的值.
【详解】
由已知条件得出,解得.
故选:D.
7.A
【分析】
作出几何体的直观图,结合三视图中的数据可求得几何体的体积.
【详解】
由三视图还原原几何体的直观图如下图所示:
由三视图中的数据可知,该几何体是圆锥,该圆锥的底面半径为,高为,
因此,该几何体的体积为.
故选:A.
8.B
【分析】
利用基本不等式可求得结果.
【详解】
由基本不等式可得,当且仅当时,等号成立.
因此,的最小值是.
故选:B.
9.B
【分析】
直接利用余弦定理,代入数值即可求解.
【详解】
由余弦定理可得,
,
所以.
故选:B.
10.D
【分析】
先分析出为偶函数.,其图像关于y轴对称,即可得到答案.
【详解】
定义域为R.
因为,所以为偶函数.,其图像关于y轴对称,
对照四个选项的图像,只能选D.
故选:D
11.C
【分析】
作出不等式组表示的平面区域;令作出目标函数对应的直线;结合图象知当直线过时,取得最大值.
【详解】
解:画出实数、满足约束条件表示的平面区域:
令,
目标函数变形为,则表示直线在轴上截距,截距越大,越大,
作出目标函数对应的直线,
由,解得,即.
目标函数线过时,
直线的纵截距最大,取得最大值为,即的最大值是;
故选:.
12.A
【分析】
根据充分条件、必要条件的定义判断即可;
【详解】
解:若,则,即成立,故充分性成立;
显然时,即,故由推不出,故必要性不成立;
故“”是“”的充分不必要条件;
故选:A
13.C
【分析】
根据三角图象变换的法则即可求出.
【详解】
因为,所以只要把函数图象上所有的点向右平行移动个单位长度,即可得到函数的图象.
故选:C
14.C
【分析】
由线面垂直可得线线垂直,转化为向量表示,可得对应的向量数量积为零,建立空间直角坐标系,即可列方程组求解.
【详解】
由题意得,以点为原点,分别为轴,轴,轴,建立空间直角坐标系如图,设,在长方体中,点E是棱的中点,则,
从而
,,
,
又因为平面,平面,平面,
所以,
即,
所以,
即整理得,,即,
所以,
故,
故选:C.
15.B
【分析】
首先表示出,依题意可得恒成立,再对分类讨论,即可判断;
【详解】
解:因为,所以,因为恒成立,
即恒成立,
所以恒成立,
即恒成立,即恒成立,
当时显然恒成立,
当时,,则恒成立,因为且,所以,
当时,,显然恒成立,
综上可得,
故选:B
16.D
【分析】
建立坐标系,选项A,B中的条件均可转化为点关于轴对称或关于原点对称,分别就两种情况下命题是否成立讨论,通过举反例判断A,B选项错误;选项C的条件转化为,也是通过作图举反例,判断C选项错误;选项D的条件转化为关于原点对称,利用数量积的运算,则可判断D选项正确.
【详解】
以为坐标原点,线段所在直线为轴,建立平面直角坐标系,
则两圆关于轴对称,
A选项,,
,
则或,
若,设点为中点,
则,点在轴上,
此时点关于轴对称,,
则存在实数,使得,
但若,即关于原点对称,
此时,且,
则不存在实数,使得,A选项错误
B选项,由可得,
与A选项同理可知点关于轴对称或关于原点对称,
当其关于轴对称时,不存在实数,使得,
则B选项错误;
C选项,若存在实数,使得,则,
,
当位于如图所示的位置时,上式不能成立,
则C选项错误;
D选项,存在实数,使得,
则三点共线,且由题可知关于原点对称,
则,,
即成立,则D选项正确.
故选:D.
17.D
【分析】
由可得点的横坐标为,再由可求出得点的纵坐标的绝对值为,然后将点的坐标代入椭圆方程中化简可求出椭圆的离心率
【详解】
解:由题意得,设,
因为,所以,得,
因为,所以,
所以,
因为在椭圆上,
所以,
化简得,,
因为,所以,
,得,
解得或(舍去)
故选:D
18.A
【分析】
如图建立空间直角坐标系,令,即可得到、的坐标,设,根据,则,即可得到,再求出平面的法向量,依题意根据正弦函数、正切函数的单调可知,要求的最大值,即可求的最大值,利用空间向量法表示出线面角的正弦值,再根据函数的性质求出的最大值,从而根据同角三角函数的基本关系求出;
【详解】
解:如图以平面为平面,平面为平面,建立如图所示空间直角坐标系,令,则,,显然平面的法向量可以为,设,则,,,因为,所以,即,因为直线与平面所成角为,因为,显然,即,因为与在均单调递增,要求的最大值,即可求的最大值,
所以
,所以当时,又,所以
故选:A
19.0 1
【分析】
根据分段函数的定义,结合函数的解析式和自变量的取值代入相应表达式即可求出答案.
【详解】
因为,所以,
又因为,所以,
所以.
故答案为:;.
20.
【分析】
先利用三角形相似,用,,d表示R,r,再由圆环的面积求解.
【详解】
如图所示:
设外圆半径为R,内圆半径为r,
,
解得,
因为该圆的面积与等腰三角形的面积相等.即,
所以外圆的面积为,
所以圆环的面积,
,
,
故答案为:
21.或2
【分析】
将函数写成分段函数形式,再分和讨论.当时,函数在单调递增,由此求出的最大值为;当时,又需要分,和三种情况分别讨论,分别求出的最大值,求解出的值即可.
分,,三种情况,分别研究分段函数的单调性,求出的最大值,列式求解的值即可.
【详解】
,
(1)当时,因为,则成立,
故,
对称轴为,则在上单调递增,
所以,与矛盾,故舍去;
(2)当时,的大致图像如下:
可求得
①当,即时,
在上单调递增,
则,与矛盾,故舍去;
②当,即时,
在单调递增,单调递减,单调递增,
且,
则,
解得,与相符;
③当,即时,
,
解得,与相符.
综上所述,的值为或2.
故答案为:或2.
22.
【分析】
列举出数列,设,说明当、时且当时,不成立;然后说明当和时,存在正整数,使得对任意正整数成立,由此可得出的取值集合.
【详解】
(1)当时,由于的任意性,不妨取,则这个数列为、、、、,而代表的是这个数列中连续的个数.
①当为偶数时,,则,显然不成立;
②当为奇数时,由于存在,使得,
不妨取这连续的个数为、、、、、,
所以,,由于的任意性,故不成立;
(2)当时,由于的任意性,不妨设,则这个数列为、、、、、、,而代表的是这个数列中连续的个数.
①当为偶数时,,则,显然不成立;
②当为奇数时,由于存在,使得,
不妨取这连续的个数为、、、、、,
所以,,由于的任意性,故不成立;
(3)下面只需说明和成立即可.
(i)当时,这列数可能为、、、、、、①或、、、、、、②,
不难发现②中的、、项与①中的、、项相同,故到后面也相同,
而无论是趋于,或是,
一定存在某个时刻后,这列数就变为了、、、、、、,此时成立;
(ii)当时,同理,由于存在,使得,
故若,则,必有数与较为接近,此时有两种情况:
第一种:与并存,即、、、、、、、,会发现到后面就等同于(i)中的情况了;
第二种:与并存,即、、、、,由于存在,
当为偶数时,成立,
当为奇数时,成立.
综上可知,的取值集合为.
故答案为:.
【点睛】
关键点点睛:本题考查数列不等式恒成立问题,解题的关键在于对的取值进行分类讨论,利用列举数列的方法找出数列的周期性,结合周期性求解.
23.(Ⅰ);(Ⅱ);(Ⅲ).
【分析】
(Ⅰ)由,令求解;
(Ⅱ)根据,利用周期公式求解;
(Ⅲ)根据,令求解.
【详解】
(Ⅰ)因为,
所以.
(Ⅱ)因为,
所以,,
所以,的最小正周期为.
(Ⅲ)因为,
所以的最大值为2.
当且仅当时,即时,取得最大值,
所以使取得最大值的x的集合为.
24.(Ⅰ);(Ⅱ)8.
【分析】
(Ⅰ)根据抛物线的焦点是,由求解;
(Ⅱ)设,,根据四边形是矩形,可得,且,进而得到,然后结合抛物线的定义,求解.
【详解】
(Ⅰ)因为抛物线的焦点是,
所以,
解得,
所以抛物线的方程为.
(Ⅱ)设,,
因为四边形是矩形,
所以,且,
即,,且.
所以,,且.
所以.
解得, ,
由抛物线的定义得:,
所以矩形的面积为:
,
.
所以矩形的面积为8.
25.(Ⅰ);(Ⅱ)证明见解析;(Ⅲ)证明见解析.
【分析】
(Ⅰ)首先判断函数的单调性,并结合零点存在性定理,求a的取值范围;(Ⅱ)不等式变形为对任意的恒成立,变形后即可证明;(Ⅲ)首先由条件可知,且
,,将替换后代入,变形后即可证明.
【详解】
解:(Ⅰ)因为在上单调递增,且,
所以,且.
所以,,且,
所以,.
所以实数a的取值范围.
(Ⅱ)当时,在上单调递增,且,
所以,.
因为在上单调递增,,
所以,.
所以,对任意的恒成立,
所以,,
所以,.
(Ⅲ)当时,在上单调递增,
且,
所以,,
因为在上单调递增.
所以,,
因为,
,
所以,
,
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