2024年云南單招理科數(shù)學(xué)模擬試題(一)「含答案」
2020年云南單招理科數(shù)學(xué)模擬試題(一)【含答案】
一、選擇題(共12小題,每小題5分,滿分60分)
1.已知集合S={1,2},設(shè)S的真子集有m個(gè),則m=( ?。?/p>
A.4B.3C.2D.1
2.已知i為虛數(shù)單位,則
的共軛復(fù)數(shù)為( )A.﹣
+iB.+iC.﹣﹣iD.﹣i3.已知
、是平面向量,如果||=3,||=4,|+|=2,那么|﹣|=( ?。?/p>A.
B.7C.5D.4.在(x﹣
)10的二項(xiàng)展開式中,x4的系數(shù)等于( )A.﹣120B.﹣60C.60D.120
5.已知a,b,c,d都是常數(shù),a>b,c>d,若f(x)=2019﹣(x﹣a)(x﹣b)的零點(diǎn)為c,d,則下列不等式正確的是( ?。?/p>
A.a(chǎn)>c>b>dB.a(chǎn)>b>c>dC.c>d>a>bD.c>a>b>d
6.公元263年左右,我國古代數(shù)學(xué)家劉徽用圓內(nèi)接正多邊形的面積去逼近圓的面積求圓周率π,他從圓內(nèi)接正六邊形算起,令邊數(shù)一倍一倍地增加,即12,24,48,…,192,…,逐個(gè)算出正六邊形,正十二邊形,正二十四邊形,…,正一百九十二邊形,…的面積,這些數(shù)值逐步地逼近圓面積,劉徽算到了正一百九十二邊形,這時(shí)候π的近似值是3.141024,劉徽稱這個(gè)方法為“割圓術(shù)”,并且把“割圓術(shù)”的特點(diǎn)概括為“割之彌細(xì),所失彌少,割之又割,以至于不可割,則與圓周合體而無所失矣”.劉徽這種想法的可貴之處在于用已知的、可求的來逼近未知的、要求的,用有限來逼近無窮,這種思想及其重要,對(duì)后世產(chǎn)生了巨大影響,如圖是利用劉徽的“割圓術(shù)”思想設(shè)計(jì)的一個(gè)程序框圖,若運(yùn)行改程序(參考數(shù)據(jù):
≈1.732,sin15°≈0.2588,sin7.5°≈0.1305),則輸出n的值為( ?。?/p>A.48B.36C.30D.24
7.在平面區(qū)域
內(nèi)隨機(jī)取一點(diǎn)(a,b),則函數(shù)f(x)=ax2﹣4bx+1在區(qū)間[1,+∞)上是增函數(shù)的概率為( ?。?/p>A.
B.C.D.8.已知△ABC的內(nèi)角A、B、C的對(duì)邊分別為a、b、c.若a=bcosC+csinB,且△ABC的面積為1+
.則b的最小值為( )A.2B.3C.
D.9.如圖,網(wǎng)格紙上小正方形的邊長為1,粗線畫出的是某幾何體的三視圖,則此幾何體的體積為( ?。?p align="center">
A.12B.18C.24D.30
#p#分頁標(biāo)題#e#10.已知常數(shù)ω>0,f(x)=﹣1+2
sinωxcosωx+2cos2ωx圖象的對(duì)稱中心得到對(duì)稱軸的距離的最小值為,若f(x0)=,≤x0≤,則cos2x0=( )A.
B.C.D.11.已知三棱錐P﹣ABC的所有頂點(diǎn)都在表面積為16π的球O的球面上,AC為球O的直徑,當(dāng)三棱錐P﹣ABC的體積最大時(shí),設(shè)二面角P﹣AB﹣C的大小為θ,則sinθ=( )
A.
B.C.D.12.拋物線M的頂點(diǎn)是坐標(biāo)原點(diǎn)O,拋物線M的焦點(diǎn)F在x軸正半軸上,拋物線M的準(zhǔn)線與曲線x2+y2﹣6x+4y﹣3=0只有一個(gè)公共點(diǎn),設(shè)A是拋物線M上的一點(diǎn),若
?=﹣4,則點(diǎn)A的坐標(biāo)是( ?。?/p>A.(﹣1,2)或(﹣1,﹣2)B.(1,2)或(1,﹣2)C.(1,2)D.(1,﹣2)
二、填空題(共4小題,每小題5分,滿分20分)
13.某校1000名高三學(xué)生參加了一次數(shù)學(xué)考試,這次考試考生的分?jǐn)?shù)服從正態(tài)分布N(90,σ2),若分?jǐn)?shù)在(70,110]內(nèi)的概率為0.7,估計(jì)這次考試分?jǐn)?shù)不超過70分的人數(shù)為 人.
14.過雙曲線
﹣=1(a>0,b>0)的右焦點(diǎn)且垂直于x軸的直線與雙曲線交于A,B兩點(diǎn),與雙曲線的漸近線交于C,D兩點(diǎn),若|AB|≥|CD|,則雙曲線離心率的取值范圍為 .15.計(jì)算
= ?。ㄓ脭?shù)字作答)16.已知f(x)=
,若f(x﹣1)<f(2x+1),則x的取值范圍為 ?。?/p>
三、解答題(共5小題,滿分60分)
17.設(shè)數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,a1=1,當(dāng)n≥2時(shí),an=2anSn﹣2Sn2.
(1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
(2)是否存在正數(shù)k,使(1+S1)(1+S2)…(1+Sn)≥k
對(duì)一切正整數(shù)n都成立?若存在,求k的取值范圍,若不存在,請(qǐng)說明理由.18.云南省2020年高中數(shù)學(xué)學(xué)業(yè)水平考試的原始成績采用百分制,發(fā)布成績使用等級(jí)制,各登記劃分標(biāo)準(zhǔn)為:85分及以上,記為A等,分?jǐn)?shù)在[70,85)內(nèi),記為B等,分?jǐn)?shù)在[60,70)內(nèi),記為C等,60分以下,記為D等,同時(shí)認(rèn)定等級(jí)分別為A,B,C都為合格,等級(jí)為D為不合格.
已知甲、乙兩所學(xué)校學(xué)生的原始成績均分布在[50,100]內(nèi),為了比較兩校學(xué)生的成績,分別抽取50名學(xué)生的原始成績作為樣本進(jìn)行統(tǒng)計(jì),按照[50,60),[60,70),[70,80),[80,90),[90,100]分別作出甲校如圖1所示樣本頻率分布直方圖,乙校如圖2所示樣本中等級(jí)為C、D的所有數(shù)據(jù)莖葉圖.
(1)求圖中x的值,并根據(jù)樣本數(shù)據(jù)比較甲乙兩校的合格率;
(2)在選取的樣本中,從甲、乙兩校C等級(jí)的學(xué)生中隨機(jī)抽取3名學(xué)生進(jìn)行調(diào)研,用X表示所抽取的3名學(xué)生中甲校的學(xué)生人數(shù),求隨機(jī)變量X的分布列和數(shù)學(xué)期望.
19.如圖,在四棱錐S﹣ABCD中,底面ABCD是矩形,平面ABCD⊥平面SBC,SB=SC,M是BC的中點(diǎn),AB=1,BC=2.
(1)求證:AM⊥SD;
(2)若二面角B﹣SA﹣M的正弦值為
,求四棱錐S﹣ABCD的體積. #p#分頁標(biāo)題#e#20.已知橢圓E的中心在原點(diǎn),焦點(diǎn)F1、F2在y軸上,離心率等于
,P是橢圓E上的點(diǎn),以線段PF1為直徑的圓經(jīng)過F2,且9?=1.(1)求橢圓E的方程;
(2)做直線l與橢圓E交于兩個(gè)不同的點(diǎn)M、N,如果線段MN被直線2x+1=0平分,求l的傾斜角的取值范圍.
21.已知e是自然對(duì)數(shù)的底數(shù),實(shí)數(shù)a是常數(shù),函數(shù)f(x)=ex﹣ax﹣1的定義域?yàn)椋?,+∞).
(1)設(shè)a=e,求函數(shù)f(x)在切點(diǎn)(1,f(1))處的切線方程;
(2)判斷函數(shù)f(x)的單調(diào)性;
(3)設(shè)g(x)=ln(ex+
x3﹣1)﹣lnx,若?x>0,f(g(x))<f(x),求a的取值范圍.
[選修4-4:坐標(biāo)系與參數(shù)方程選講]
22.已知直線L的參數(shù)方程為
(t為參數(shù)),以原點(diǎn)O為極點(diǎn),以x軸的正半軸為極軸建立極坐標(biāo)系,曲線C的極坐標(biāo)方程為ρ=.(Ⅰ)直接寫出直線L的極坐標(biāo)方程和曲線C的普通方程;
(Ⅱ)過曲線C上任意一點(diǎn)P作與L夾角為
的直線l,設(shè)直線l與直線L的交點(diǎn)為A,求|PA|的最大值.
[選修4-5:不等式選講]
23.已知函數(shù)f(x)=|x+a|+|x﹣2|的定義域?yàn)閷?shí)數(shù)集R.
(Ⅰ)當(dāng)a=5時(shí),解關(guān)于x的不等式f(x)>9;
(Ⅱ)設(shè)關(guān)于x的不等式f(x)≤|x﹣4|的解集為A,B={x∈R|2x﹣1|≤3},如果A∪B=A,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
2020年云南單招理科數(shù)學(xué)模擬試題(一)參考答案
一、選擇題(共12小題,每小題5分,滿分60分)
1.已知集合S={1,2},設(shè)S的真子集有m個(gè),則m=( ?。?/p>
A.4B.3C.2D.1
【考點(diǎn)】子集與真子集.
【分析】若集合A有n個(gè)元素,則集合A有2n﹣1個(gè)真子集.
【解答】解:∵集合S={1,2},
∴S的真子集的個(gè)數(shù)為:22﹣1=3.
故選:B.
2.已知i為虛數(shù)單位,則
的共軛復(fù)數(shù)為( )A.﹣
+iB.+iC.﹣﹣iD.﹣i【考點(diǎn)】復(fù)數(shù)代數(shù)形式的乘除運(yùn)算.
【分析】直接利用復(fù)數(shù)代數(shù)形式的乘除運(yùn)算化簡(jiǎn)得答案.
【解答】解:∵
=,∴
的共軛復(fù)數(shù)為.故選:C.
3.已知
、是平面向量,如果||=3,||=4,|+|=2,那么|﹣|=( ?。?/p> #p#分頁標(biāo)題#e#A.
B.7C.5D.【考點(diǎn)】平面向量數(shù)量積的運(yùn)算.
【分析】根據(jù)條件對(duì)
兩邊平方,從而可求出,這樣即可求出的值,進(jìn)而求出的值.【解答】解:根據(jù)條件:
=
=4;
∴
;∴
=9﹣(﹣21)+16
=46;
∴
.故選:A.
4.在(x﹣
)10的二項(xiàng)展開式中,x4的系數(shù)等于( ?。?/p>A.﹣120B.﹣60C.60D.120
【考點(diǎn)】二項(xiàng)式系數(shù)的性質(zhì).
【分析】利用通項(xiàng)公式即可得出.
【解答】解:通項(xiàng)公式Tr+1=
=(﹣1)rx10﹣2r,令10﹣2r=4,解得r=3.
∴x4的系數(shù)等于﹣
=﹣120.故選:A
5.已知a,b,c,d都是常數(shù),a>b,c>d,若f(x)=2019﹣(x﹣a)(x﹣b)的零點(diǎn)為c,d,則下列不等式正確的是( ?。?/p>
A.a(chǎn)>c>b>dB.a(chǎn)>b>c>dC.c>d>a>bD.c>a>b>d
【考點(diǎn)】函數(shù)的零點(diǎn).
【分析】由題意設(shè)g(x)=(x﹣a)(x﹣b),則f(x)=2019﹣g(x),由函數(shù)零點(diǎn)的定義求出對(duì)應(yīng)方程的根,畫出g(x)和直線y=2019的大致圖象,由條件和圖象判斷出大小關(guān)系.
【解答】解:由題意設(shè)g(x)=(x﹣a)(x﹣b),則f(x)=2019﹣g(x),
所以g(x)=0的兩個(gè)根是a、b,
由題意知:f(x)=0的兩根c,d,
也就是g(x)=2019的兩根,
畫出g(x)(開口向上)以及直線y=2019的大致圖象,
則與f(x)交點(diǎn)橫坐標(biāo)就是c,d,
f(x)與x軸交點(diǎn)就是a,b,
又a>b,c>d,則c,d在a,b外,
由圖得,c>a>b>d,
故選D.
6.公元263年左右,我國古代數(shù)學(xué)家劉徽用圓內(nèi)接正多邊形的面積去逼近圓的面積求圓周率π,他從圓內(nèi)接正六邊形算起,令邊數(shù)一倍一倍地增加,即12,24,48,…,192,…,逐個(gè)算出正六邊形,正十二邊形,正二十四邊形,…,正一百九十二邊形,…的面積,這些數(shù)值逐步地逼近圓面積,劉徽算到了正一百九十二邊形,這時(shí)候π的近似值是3.141024,劉徽稱這個(gè)方法為“割圓術(shù)”,并且把“割圓術(shù)”的特點(diǎn)概括為“割之彌細(xì),所失彌少,割之又割,以至于不可割,則與圓周合體而無所失矣”.劉徽這種想法的可貴之處在于用已知的、可求的來逼近未知的、要求的,用有限來逼近無窮,這種思想及其重要,對(duì)后世產(chǎn)生了巨大影響,如圖是利用劉徽的“割圓術(shù)”思想設(shè)計(jì)的一個(gè)程序框圖,若運(yùn)行改程序(參考數(shù)據(jù):
≈1.732,sin15°≈0.2588,sin7.5°≈0.1305),則輸出n的值為( ?。?/p>A.48B.36C.30D.24
【考點(diǎn)】程序框圖.
【分析】列出循環(huán)過程中S與n的數(shù)值,滿足判斷框的條件即可結(jié)束循環(huán).
【解答】解:模擬執(zhí)行程序,可得:
n=6,S=3sin60°=
,不滿足條件S≥3.10,n=12,S=6×sin30°=3,
不滿足條件S≥3.10,n=24,S=12×sin15°=12×0.2588=3.1056,
滿足條件S≥3.10,退出循環(huán),輸出n的值為24.
故選:D.
#p#分頁標(biāo)題#e#
7.在平面區(qū)域
內(nèi)隨機(jī)取一點(diǎn)(a,b),則函數(shù)f(x)=ax2﹣4bx+1在區(qū)間[1,+∞)上是增函數(shù)的概率為( ?。?/p>A.
B.C.D.【考點(diǎn)】幾何概型.
【分析】作出不等式組對(duì)應(yīng)的平面區(qū)域,根據(jù)概率的幾何概型的概率公式進(jìn)行計(jì)算即可得到結(jié)論.
【解答】解:作出不等式組
對(duì)應(yīng)的平面區(qū)域如圖:對(duì)應(yīng)的圖形為△OAB,其中對(duì)應(yīng)面積為S=
×4×4=8,若f(x)=ax2﹣4bx+1在區(qū)間[1,+∞)上是增函數(shù),
則滿足a>0且對(duì)稱軸x=﹣
≤1,即
,對(duì)應(yīng)的平面區(qū)域?yàn)椤鱋BC,由
,解得
,∴對(duì)應(yīng)的面積為S1=
××4=,∴根據(jù)幾何概型的概率公式可知所求的概率為
=,故選:B.
8.已知△ABC的內(nèi)角A、B、C的對(duì)邊分別為a、b、c.若a=bcosC+csinB,且△ABC的面積為1+
.則b的最小值為( )A.2B.3C.
D.【考點(diǎn)】正弦定理;三角函數(shù)中的恒等變換應(yīng)用.
【分析】已知等式利用正弦定理化簡(jiǎn),再利用誘導(dǎo)公式及兩角和與差的正弦函數(shù)公式化簡(jiǎn),求出tanB的值,確定出B的度數(shù),利用三角形面積公式求出ac的值,利用余弦定理,基本不等式可求b的最小值.
【解答】解:由正弦定理得到:sinA=sinCsinB+sinBcosC,
∵在△ABC中,sinA=sin[π﹣(B+C)]=sin(B+C),
∴sin(B+C)=sinBcosC+cosBsinC=sinCsinB+sinBcosC,
∴cosBsinC=sinCsinB,
∵C∈(0,π),sinC≠0,
∴cosB=sinB,即tanB=1,
∵B∈(0,π),
∴B=
,∵S△ABC=
acsinB=ac=1+,∴ac=4+2
,由余弦定理得到:b2=a2+c2﹣2accosB,即b2=a2+c2﹣
ac≥2ac﹣ac=4,當(dāng)且僅當(dāng)a=c時(shí)取“=”,∴b的最小值為2.
故選:A.
9.如圖,網(wǎng)格紙上小正方形的邊長為1,粗線畫出的是某幾何體的三視圖,則此幾何體的體積為( ?。?p align="center">
A.12B.18C.24D.30
【考點(diǎn)】棱柱、棱錐、棱臺(tái)的體積.
【分析】由已知中的三視圖可得該幾何體是一個(gè)以俯視圖為底面的三棱錐,切去一個(gè)三棱錐所得的組合體,進(jìn)而得到答案.
【解答】解:由已知中的三視圖可得該幾何體是一個(gè)以俯視圖為底面的三棱錐,切去一個(gè)三棱錐所得的組合體,
其底面面積S=
×3×4=6,棱柱的高為:5,棱錐的高為3,
故組合體的體積V=6×5﹣
×6×3=24,故選:C
#p#分頁標(biāo)題#e#
10.已知常數(shù)ω>0,f(x)=﹣1+2
sinωxcosωx+2cos2ωx圖象的對(duì)稱中心得到對(duì)稱軸的距離的最小值為,若f(x0)=,≤x0≤,則cos2x0=( ?。?/p>A.
B.C.D.【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)f(x)化簡(jiǎn)成只有一個(gè)函數(shù)名,對(duì)稱中心得到對(duì)稱軸的距離的最小值為
,可得T=π.根據(jù)f(x0)=,≤x0≤,求出x0,可得cos2x0的值.【解答】解:由f(x)=﹣1+2
sinωxcosωx+2cos2ωx,化簡(jiǎn)可得:f(x)=
sin2ωx+cos2ωx=2sin(2ωx+)∵對(duì)稱中心得到對(duì)稱軸的距離的最小值為
,∴T=π.
由
,可得:ω=1.
f(x0)=
,即2sin(2x0+)=∵
≤x0≤,∴
≤2x0+≤∴sin(2x0+
)=>0∴cos(2x0+
)=.那么:cos2x0=cos(2x0+
﹣)=cos(2x0+)cos+sin(2x0+)sin=故選D
#p#分頁標(biāo)題#e#
11.已知三棱錐P﹣ABC的所有頂點(diǎn)都在表面積為16π的球O的球面上,AC為球O的直徑,當(dāng)三棱錐P﹣ABC的體積最大時(shí),設(shè)二面角P﹣AB﹣C的大小為θ,則sinθ=( ?。?/p>
A.
B.C.D.【考點(diǎn)】二面角的平面角及求法.
【分析】AC為球O的直徑,當(dāng)三棱錐P﹣ABC的體積最大時(shí),△ABC為等腰直角三角形,P在面ABC上的射影為圓心O,過圓心O作OD⊥AB于D,連結(jié)PD,則∠PDO為二面角P﹣AB﹣C的平面角.
【解答】解:如圖所示:由已知得球的半徑為2,
AC為球O的直徑,當(dāng)三棱錐P﹣ABC的體積最大時(shí),△ABC為等腰直角三角形,P在面ABC上的射影為圓心O,
過圓心O作OD⊥AB于D,連結(jié)PD,則∠PDO為二面角P﹣AB﹣C的平面角,
在△ABC△中,PO=2,OD=
BC=,∴,sinθ=.故選:C
12.拋物線M的頂點(diǎn)是坐標(biāo)原點(diǎn)O,拋物線M的焦點(diǎn)F在x軸正半軸上,拋物線M的準(zhǔn)線與曲線x2+y2﹣6x+4y﹣3=0只有一個(gè)公共點(diǎn),設(shè)A是拋物線M上的一點(diǎn),若
?=﹣4,則點(diǎn)A的坐標(biāo)是( ?。?/p>A.(﹣1,2)或(﹣1,﹣2)B.(1,2)或(1,﹣2)C.(1,2)D.(1,﹣2)
【考點(diǎn)】拋物線的簡(jiǎn)單性質(zhì).
【分析】先求出拋物線的焦點(diǎn)F(1,0),根據(jù)拋物線的方程設(shè)A(
,y0),則=(,y0),=(1﹣,﹣y0),再由?=﹣4,可求得y0的值,最后可得答案.【解答】解:x2+y2﹣6x+4y﹣3=0,可化為(x﹣3)2+(y+2)2=16,圓心坐標(biāo)為(3,﹣2),半徑為4,
∵拋物線M的準(zhǔn)線與曲線x2+y2﹣6x+4y﹣3=0只有一個(gè)公共點(diǎn),
∴3+
=4,∴p=2.∴F(1,0),
設(shè)A(
,y0)則
=(,y0),=(1﹣,﹣y0),由
?=﹣4,∴y0=±2,∴A(1,±2)故選B.
二、填空題(共4小題,每小題5分,滿分20分)
13.某校1000名高三學(xué)生參加了一次數(shù)學(xué)考試,這次考試考生的分?jǐn)?shù)服從正態(tài)分布N(90,σ2),若分?jǐn)?shù)在(70,110]內(nèi)的概率為0.7,估計(jì)這次考試分?jǐn)?shù)不超過70分的人數(shù)為 325 人.
【考點(diǎn)】正態(tài)分布曲線的特點(diǎn)及曲線所表示的意義.
【分析】利用正態(tài)分布曲線的對(duì)稱性結(jié)合已知求得P(X≤70),乘以1000得答案.
【解答】解:由X服從正態(tài)分布N(90,σ2)(σ>0),且P(70≤X≤110)=0.35,
得P(X≤70)=
(1﹣0.35)=.∴估計(jì)這次考試分?jǐn)?shù)不超過70分的人數(shù)為1000×
=325.故答案為:325.
#p#分頁標(biāo)題#e#
14.過雙曲線
﹣=1(a>0,b>0)的右焦點(diǎn)且垂直于x軸的直線與雙曲線交于A,B兩點(diǎn),與雙曲線的漸近線交于C,D兩點(diǎn),若|AB|≥|CD|,則雙曲線離心率的取值范圍為 [,+∞) .【考點(diǎn)】雙曲線的簡(jiǎn)單性質(zhì).
【分析】設(shè)出雙曲線的右焦點(diǎn)和漸近線方程,令x=c,聯(lián)立方程求出A,B,C,D的坐標(biāo),結(jié)合距離關(guān)系和條件,運(yùn)用離心率公式和a,b,c的關(guān)系,進(jìn)行求解即可.
【解答】解:設(shè)雙曲線
﹣=1(a>0,b>0)的右焦點(diǎn)為(c,0),當(dāng)x=c時(shí)代入雙曲線
﹣=1得y=±,則A(c,),B(c,﹣),則AB=
,將x=c代入y=±
x得y=±,則C(c,),D(c,﹣),則|CD|=
,∵|AB|≥
|CD|,∴
≥?,即b≥c,則b2=c2﹣a2≥
c2,即
c2≥a2,則e2=
≥,則e≥
.故答案為:[
,+∞).
15.計(jì)算
= ?。ㄓ脭?shù)字作答)【考點(diǎn)】三角函數(shù)的化簡(jiǎn)求值.
【分析】利用誘導(dǎo)公式化簡(jiǎn)cos(﹣100°)=﹣sin10°,同角三角函數(shù)關(guān)系式1﹣sin10°=sin25°+cos25°﹣2sin5°cos5°代入化簡(jiǎn).根據(jù)兩角和與差的公式可得答案.
【解答】解:由
===.故答案為:
.
16.已知f(x)=
,若f(x﹣1)<f(2x+1),則x的取值范圍為 {x|x>0,或x<﹣2} .【考點(diǎn)】奇偶性與單調(diào)性的綜合.
【分析】由題意可得f(x)為偶函數(shù),f(x)在[0,+∞)上單調(diào)遞增.由不等式f(x﹣1)<f(2x+1),可得|x﹣1|<|2x+1|,由此求得x的范圍.
【解答】解:∵已知f(x)=
,∴滿足f(﹣x)=f(x),且f(0)=0,故f(x)為偶函數(shù),
f(x)在[0,+∞)上單調(diào)遞增.
若f(x﹣1)<f(2x+1),則|x﹣1|<|2x+1|,
∴(x﹣1)2<(2x+1)2,即x2+2x>0,∴x>0,或x<﹣2,
故答案為:{x|x>0,或x<﹣2}.
三、解答題(共5小題,滿分60分)
17.設(shè)數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,a1=1,當(dāng)n≥2時(shí),an=2anSn﹣2Sn2.
(1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
#p#分頁標(biāo)題#e#(2)是否存在正數(shù)k,使(1+S1)(1+S2)…(1+Sn)≥k
對(duì)一切正整數(shù)n都成立?若存在,求k的取值范圍,若不存在,請(qǐng)說明理由.【考點(diǎn)】數(shù)列與不等式的綜合;數(shù)列遞推式.
【分析】(1)由數(shù)列的性質(zhì)對(duì)其經(jīng)行變形整理出可以判斷數(shù)列為等差數(shù)列的形式即可,求出Sn,再根據(jù)an=Sn﹣Sn﹣1,即可求出數(shù)列的通項(xiàng)公式,
(2)先構(gòu)造函數(shù)f(n)并判斷其單調(diào)性,然后再由函數(shù)的單調(diào)性解決函數(shù)恒成立的,求出參數(shù)k的取值范圍.
【解答】解:(1)∵當(dāng)n≥2時(shí),an=2anSn﹣2Sn2,
∴an=
,n≥2,∴(Sn﹣Sn﹣1)(2Sn﹣1)=2Sn2,
∴Sn﹣Sn﹣1=2SnSn﹣1,
∴
﹣2,n≥2,∴數(shù)列{
}是以=1為首項(xiàng),以2為公差的等差數(shù)列,∴
=1+2(n﹣1)=2n﹣1,∴Sn=
,∴n≥2時(shí),an=Sn﹣Sn﹣1=
﹣=﹣,∵a1=S1=1,
∴an=
,(2)設(shè)f(n)=
,則
==>1,∴f(n)在n∈N*上遞增,
要使f(n)≥k恒成立,只需要f(n)min≥k,
∵f(n)min=f(1)=
,∴0<k≤
18.云南省2020年高中數(shù)學(xué)學(xué)業(yè)水平考試的原始成績采用百分制,發(fā)布成績使用等級(jí)制,各登記劃分標(biāo)準(zhǔn)為:85分及以上,記為A等,分?jǐn)?shù)在[70,85)內(nèi),記為B等,分?jǐn)?shù)在[60,70)內(nèi),記為C等,60分以下,記為D等,同時(shí)認(rèn)定等級(jí)分別為A,B,C都為合格,等級(jí)為D為不合格.
已知甲、乙兩所學(xué)校學(xué)生的原始成績均分布在[50,100]內(nèi),為了比較兩校學(xué)生的成績,分別抽取50名學(xué)生的原始成績作為樣本進(jìn)行統(tǒng)計(jì),按照[50,60),[60,70),[70,80),[80,90),[90,100]分別作出甲校如圖1所示樣本頻率分布直方圖,乙校如圖2所示樣本中等級(jí)為C、D的所有數(shù)據(jù)莖葉圖.
(1)求圖中x的值,并根據(jù)樣本數(shù)據(jù)比較甲乙兩校的合格率;
(2)在選取的樣本中,從甲、乙兩校C等級(jí)的學(xué)生中隨機(jī)抽取3名學(xué)生進(jìn)行調(diào)研,用X表示所抽取的3名學(xué)生中甲校的學(xué)生人數(shù),求隨機(jī)變量X的分布列和數(shù)學(xué)期望.
【考點(diǎn)】離散型隨機(jī)變量的期望與方差;莖葉圖;離散型隨機(jī)變量及其分布列.
【分析】(1)利用頻率分布直方圖的性質(zhì)可得x,進(jìn)而定點(diǎn)甲校的合格率.由莖葉圖可得乙校的合格率.
#p#分頁標(biāo)題#e#(2)甲乙兩校的C等級(jí)的學(xué)生數(shù)分別為:0.012×10×50=6,4人.X=0,1,2,3.利用P(X=k)=
,即可得出.【解答】解:(1)由頻率分布直方圖可得:(x+0.012+0.056+0.018+0.010)×10=1,解得x=0.004.
甲校的合格率P1=(1﹣0.004)×10=0.96=96%,
乙校的合格率P2=
=96%.可得:甲乙兩校的合格率相同,都為96%.
(2)甲乙兩校的C等級(jí)的學(xué)生數(shù)分別為:0.012×10×50=6,4人.
X=0,1,2,3.
則P(X=k)=
,P(X=0)==,P(X=1)==,P(X=2)==,P(X=3)==.∴X的分布列為:
X ? 0 ? 1 ? 2 ? 3 ?P ? ? ? ? ?
E(X)=0+1×
+2×+3×=.
19.如圖,在四棱錐S﹣ABCD中,底面ABCD是矩形,平面ABCD⊥平面SBC,SB=SC,M是BC的中點(diǎn),AB=1,BC=2.
(1)求證:AM⊥SD;
(2)若二面角B﹣SA﹣M的正弦值為
,求四棱錐S﹣ABCD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;平面與平面垂直的性質(zhì).
【分析】(1)推導(dǎo)出SM⊥BC,SM⊥AM,由勾股定理得AM⊥DM,從而AM⊥平面DMS,由此能證明AM⊥SD.
(2)以M為原點(diǎn),MC為x軸,MS為y軸,過M作平面BCS的垂線為z軸,建立空間直角坐標(biāo)系,利用向量法能求出四棱錐S﹣ABCD的體積.
【解答】證明:(1)∵SB=SC,M是BC的中點(diǎn),∴SM⊥BC,
∵平面ABCD⊥平面SBC,平面ABCD∩平面SBC=BC,
∴SM⊥平面ABCD,
∵AM?平面ABCD,∴SM⊥AM,
∵底面ABCD是矩形,M是BC的中點(diǎn),AB=1,BC=2,
∴AM2=BM2=
=,AD=2,∴AM2+BM2=AD2,∴AM⊥DM,
∵SM∩DM=M,∴AM⊥平面DMS,
∵SD?平面DMS,∴AM⊥SD.
解:(2)∵SM⊥平面ABCD,∴以M為原點(diǎn),MC為x軸,
MS為y軸,過M作平面BCS的垂線為z軸,
建立空間直角坐標(biāo)系,
設(shè)SM=t,則M(0,0,0),B(﹣1,0,0),S(0,t,0),
A(﹣1,0,1),
=(0,0,1),=(1,t,0),=(﹣1,0,1), =(0,t,0),設(shè)平面ABS的法向量
=(x,y,z), #p#分頁標(biāo)題#e#則
,取x=1,得=(1,﹣,0),設(shè)平面MAS的法向量
=(a,b,c),則
,取a=1,得=(1,0,1),設(shè)二面角B﹣SA﹣M的平面角為θ,
∵二面角B﹣SA﹣M的正弦值為
,∴sinθ=
,cosθ==,∴cosθ=
==,解得t=,∵SM⊥平面ABCD,SM=
,∴四棱錐S﹣ABCD的體積:
VS﹣ABCD=
==.
20.已知橢圓E的中心在原點(diǎn),焦點(diǎn)F1、F2在y軸上,離心率等于
,P是橢圓E上的點(diǎn),以線段PF1為直徑的圓經(jīng)過F2,且9?=1.(1)求橢圓E的方程;
(2)做直線l與橢圓E交于兩個(gè)不同的點(diǎn)M、N,如果線段MN被直線2x+1=0平分,求l的傾斜角的取值范圍.
【考點(diǎn)】直線與橢圓的位置關(guān)系.
【分析】(1)由題意可知:設(shè)橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,c=
a,則利用橢圓的定義m+n=2a,勾股定理n2+(2c)2=m2,及向量數(shù)量積,即可求得a和b的值,求得橢圓方程;(2)假設(shè)存在直線l,設(shè)出方程與橢圓方程聯(lián)立,利用韋達(dá)定理,結(jié)合根的判別式,即可得到結(jié)論.
【解答】解:(1)由題意可知:設(shè)題意的方程:
(a>b>0),e=
=,則c=a,設(shè)丨PF1丨=m,丨PF2丨=n,則m+n=2a,
線段PF1為直徑的圓經(jīng)過F2,則PF2⊥F1F2,
則n2+(2c)2=m2,
9m?n×cos∠F1PF2=1,由9n2=1,n=
,解得:a=3,c=,則b=
=1,∴橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程:
;(2)假設(shè)存在直線l,依題意l交橢圓所得弦MN被x=﹣
平分,∴直線l的斜率存在.
設(shè)直線l:y=kx+m,則
由
消去y,整理得(k2+9)x2+2kmx+m2﹣9=0∵l與橢圓交于不同的兩點(diǎn)M,N,
∴△=4k2m2﹣4(k2+9)(m2﹣9)>0,即m2﹣k2﹣9<0①
#p#分頁標(biāo)題#e#設(shè)M(x1,y1),N(x2,y2),則x1+x2=﹣∴
=﹣=﹣,∴m=②把②代入①式中得(
)2﹣(k2+9)<0∴k>
或k<﹣,∴直線l傾斜角α∈(
,)∪(,).
21.已知e是自然對(duì)數(shù)的底數(shù),實(shí)數(shù)a是常數(shù),函數(shù)f(x)=ex﹣ax﹣1的定義域?yàn)椋?,+∞).
(1)設(shè)a=e,求函數(shù)f(x)在切點(diǎn)(1,f(1))處的切線方程;
(2)判斷函數(shù)f(x)的單調(diào)性;
(3)設(shè)g(x)=ln(ex+
x3﹣1)﹣lnx,若?x>0,f(g(x))<f(x),求a的取值范圍.【考點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性;利用導(dǎo)數(shù)研究曲線上某點(diǎn)切線方程.
【分析】(1)求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),計(jì)算f(1),f′(1),求出切線方程即可;
(2)求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),通過討論a的范圍求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間即可;
(3)設(shè)F(x)=ex﹣x﹣1,求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),問題轉(zhuǎn)化為x>0時(shí),ex+
x3﹣1>x,設(shè)h(x)=xex﹣ex﹣x3+1,根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性確定a的范圍即可.【解答】解:(1)a=e時(shí),f(x)=ex﹣ex﹣1,f(1)=﹣1,
f′(x)=ex﹣e,可得f′(1)=0,
故a=e時(shí),函數(shù)f(x)在切點(diǎn)(1,f(1))處的切線方程是y=﹣1;
(2)f(x)=ex﹣ax﹣1,f′(x)=ex﹣a,
當(dāng)a≤0時(shí),f′(x)>0,則f(x)在R上單調(diào)遞增;
當(dāng)a>0時(shí),令f′(x)=ex﹣a=0,得x=lna,
則f(x)在(﹣∞,lna]上單調(diào)遞減,在(lna,+∞)上單調(diào)遞增.
(3)設(shè)F(x)=ex﹣x﹣1,則F′(x)=ex﹣1,
∵x=0時(shí),F(xiàn)′(x)=0,x>0時(shí),F(xiàn)′(x)>0,
∴F(x)在[0,+∞)遞增,
∴x>0時(shí),F(xiàn)(x)>F(0),化簡(jiǎn)得:ex﹣1>x,
∴x>0時(shí),ex+
x3﹣1>x,設(shè)h(x)=xex﹣ex﹣
x3+1,則h′(x)=x(ex﹣ex),
設(shè)H(x)=ex﹣ex,H′(x)=ex﹣e,
由H′(x)=0,得x=1時(shí),H′(x)>0,
x<1時(shí),H′(x)<0,
∴x>0時(shí),H(x)的最小值是H(1),
x>0時(shí),H(x)≥H(1),即H(x)≥0,
∴h′(x)≥0,可知函數(shù)h(x)在(0,+∞)遞增,
∴h(x)>h(0)=0,化簡(jiǎn)得ex+
x3﹣1<xex,∴x>0時(shí),x<ex+
x3﹣1<xex,∴x>0時(shí),lnx<ln(ex+
x3﹣1)<lnx+x,即0<ln(ex+
x3﹣1)﹣lnx<x,即x>0時(shí),0<g(x)<x,
當(dāng)a≤1時(shí),由(2)得f(x)在(0,+∞)遞增,
得f(g(x))<f(x)滿足條件,
當(dāng)a>1時(shí),由(2)得f(x)在(0,lna)遞減,
∴0<x≤lna時(shí),f(g(x))>f(x),與已知?x>0,f(g(x))<f(x)矛盾,
綜上,a的范圍是(﹣∞,1].
[選修4-4:坐標(biāo)系與參數(shù)方程選講]
22.已知直線L的參數(shù)方程為
(t為參數(shù)),以原點(diǎn)O為極點(diǎn),以x軸的正半軸為極軸建立極坐標(biāo)系,曲線C的極坐標(biāo)方程為ρ=.(Ⅰ)直接寫出直線L的極坐標(biāo)方程和曲線C的普通方程;
#p#分頁標(biāo)題#e#(Ⅱ)過曲線C上任意一點(diǎn)P作與L夾角為
的直線l,設(shè)直線l與直線L的交點(diǎn)為A,求|PA|的最大值.【考點(diǎn)】簡(jiǎn)單曲線的極坐標(biāo)方程.
【分析】(Ⅰ)利用三種方程的轉(zhuǎn)化方法,即可寫出直線L的極坐標(biāo)方程和曲線C的普通方程;
(Ⅱ)曲線C上任意一點(diǎn)P(cosθ,2sinθ)到l的距離為d=
|2cosθ+2sinθ﹣6|.則|PA|==|2sin(θ+45°)﹣6|,利用正弦函數(shù)的單調(diào)性即可得出最值.【解答】解:(Ⅰ)直線L的參數(shù)方程為
(t為參數(shù)),普通方程為2x+y﹣6=0,極坐標(biāo)方程為2ρcosθ+ρsinθ﹣6=0,曲線C的極坐標(biāo)方程為ρ=
,即ρ2+3ρ2cos2θ=4,曲線C的普通方程為=1;(Ⅱ)曲線C上任意一點(diǎn)P(cosθ,2sinθ)到l的距離為d=
|2cosθ+2sinθ﹣6|.則|PA|=
=|2sin(θ+45°)﹣6|,當(dāng)sin(θ+45°)=﹣1時(shí),|PA|取得最大值,最大值為
.
[選修4-5:不等式選講]
23.已知函數(shù)f(x)=|x+a|+|x﹣2|的定義域?yàn)閷?shí)數(shù)集R.
(Ⅰ)當(dāng)a=5時(shí),解關(guān)于x的不等式f(x)>9;
(Ⅱ)設(shè)關(guān)于x的不等式f(x)≤|x﹣4|的解集為A,B={x∈R|2x﹣1|≤3},如果A∪B=A,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
【考點(diǎn)】絕對(duì)值三角不等式;絕對(duì)值不等式的解法.
【分析】(Ⅰ)當(dāng)a=5,把要解的不等式等價(jià)轉(zhuǎn)化為與之等價(jià)的三個(gè)不等式組,求出每個(gè)不等式組的解集,再取并集,即得所求.
(Ⅱ)由題意可得B?A,區(qū)間B的端點(diǎn)在集合A中,由此求得a的范圍.
【解答】解:(Ⅰ)當(dāng)a=5時(shí),關(guān)于x的不等式f(x)>9,即|x+5|+|x﹣2|>9,
故有
①;或②;或③.解①求得x<﹣6;解②求得x∈?,解③求得x>3.
綜上可得,原不等式的解集為{x|x<﹣6,或x>3}.
(Ⅱ)設(shè)關(guān)于x的不等式f(x)=|x+a|+|x﹣2|≤|x﹣4|的解集為A,
B={x∈R|2x﹣1|≤3}={x|﹣1≤x≤2},如果A∪B=A,則B?A,
∴
,即,求得﹣1≤a≤0,故實(shí)數(shù)a的范圍為[﹣1,0].