已知集合A={x|x2﹣2x﹣3<0},Z为整数集,则集合A∩Z中所有元素的和为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
知识点:3.集合的基本运算
C
【考点】交集及其运算.
【分析】根据集合的基本运算进行求解即可.
【解答】解:A={x|x2﹣2x﹣3<0}={x|﹣1<x<3},
则A∩Z={0,1,2},
则A∩Z中所有元素的和为0+1+2=3,
故选:C
已知复数,则的虚部为( )
A.﹣3 B.3 C.3i D.﹣3i
知识点:3.复数代数形式的四则运算
B
【考点】复数代数形式的乘除运算.
【分析】直接由复数代数形式的乘除运算化简,求得后得答案.
【解答】解:由=,
得,
∴的虚部为3.
故选:B.
某高中共有2000名学生,其中各年级男生、女生的人数如表所示,已知在全校学生中随机抽取1人,抽到高二年级女生的概率是0.19,现用分层抽样的方法在全校抽取64名学生,则在高三年级中应抽取的学生人数是( )
高一
高二
高三
女生
373
m
n
男生
377
370
p
A.8 B.16 C.28 D.32
知识点:1.随机抽样
B
【考点】系统抽样方法.
【分析】根据题意,在全校学生中随机抽取1名,抽到高二年级女生的概率是0.19,可得=0.19,解可得m的值,进而可得高三年级人数,由分层抽样的性质,计算可得答案.
【解答】解:根据题意,在全校学生中随机抽取1名,抽到高二年级女生的概率是0.19,
有=0.19,解可得m=380.
则高三年级人数为n+p=2000﹣=500,
现用分层抽样的方法在全校抽取64名学生,
应在高三年级抽取的人数为×500=16;
故选:B.
如图所示,程序框图的输出值S=( )
A.21 B.15 C.28 D.﹣21
知识点:1.算法与程序框图
D
【考点】程序框图.
【分析】模拟程序的运行,依次写出每次循环得到的S,i的值,可得当i=7时不满足条件i≤6,退出循环,输出S的值为﹣21.
【解答】解:模拟程序的运行,可得
S=0,i=1
满足条件i≤6,不满足条件i是偶数,S=1,i=2
满足条件i≤6,满足条件i是偶数,S=﹣3,i=3
满足条件i≤6,不满足条件i是偶数,S=6,i=4
满足条件i≤6,满足条件i是偶数,S=﹣10,i=5
满足条件i≤6,不满足条件i是偶数,S=15,i=6
满足条件i≤6,满足条件i是偶数,S=﹣21,i=7
不满足条件i≤6,退出循环,输出S的值为﹣21.
故选:D.
若双曲线+=1(m<0<n)的渐近线方程是y=x,则该双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
知识点:2.双曲线
B
【考点】双曲线的简单性质.
【分析】由题意可得可得=,再由曲线的离心率为e=,运算求得结果.
【解答】解:根据焦点在x轴上的双曲线的渐近线方程是y=x,可得=,
则该双曲线的离心率为e==,
故选:B.
等差数列{an}的前n项为Sn,若公差d=﹣2,S3=21,则当Sn取得最大值时,n的值为( )
A.10 B.9 C.6 D.5
知识点:3.等差数列的前n项和
D
【考点】等差数列的前n项和.
【分析】由题意求出等差数列的首项,得到等差数列的通项公式,再由通项大于等于0求得n值.
【解答】解:设等差数列{an}的首项为a1,
由d=﹣2,S3=21,得3a1+3d=21,∴a1+d=7.
∴a1=7﹣d=9.
则an=9﹣2(n﹣1)=11﹣2n.
由an=11﹣2n≥0,得,
∵n∈N*,∴n≤5.
即数列{an}的前5项大于0,自第6项起小于0.
∴当Sn取得最大值时,n的值为5.
故选:D.
已知x,y满足约束条件,那么z=2x+3y的最小值为( )
A. B.8 C. D.10
知识点:3.二元一次不等式(组)与简单的线性规划
B
【考点】简单线性规划.
【分析】作出不等式对应的平面区域,利用线性规划的知识,通过平移即可求z的最小值.
【解答】解:作出不等式对应的平面区域(阴影部分),
由z=2x+3y,得y=,
平移直线y=,由图象可知当直线y=经过点A时,直线y=的截距最小,此时z最小.
由,解得,
即A().
此时z的最小值为z=2×+3×1=5+3=8,
故选:B.
一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )
A.12 B.24 C.40 D.72
知识点:2.空间几何体的三视图和直观图
C
【考点】由三视图求面积、体积.
【分析】先由三视图判断出几何体的形状及度量长度,然后利用棱锥和长方体的体积公式,可得答案.
【解答】解:由三视图得,该几何体为以俯视图为底面的四棱锥和长方体的组合体,
长方体的长宽高分别为3,4,2,故长方体的体积为3×4×2=24,
四棱锥的底面积为:3×4=12,高为6﹣2=4,
故四棱锥的体积为:×12×4=16,
故组合体的体积V=24+16=40,
故选:C
已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<),其图象相邻两条对称轴之间的距离为,且函数f(x+)是偶函数,下列判断正确的是( )
A.函数f(x)的最小正周期为2π
B.函数f(x)的图象关于点(,0)d对称
C.函数f(x)的图象关于直线x=﹣对称
D.函数f(x)在[,π]上单调递增
知识点:7.函数y=Asin(wx+@)+B
D
【考点】由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式;正弦函数的图象.
【分析】由题意可求f(x)的周期T,利用周期公式可求ω,函数f(x+)是偶函数,可得+φ=kπ+,k∈Z,又|φ|<,解得φ,可得解析式f(x)=sin(2x+),利用正弦函数的图象和性质即可判断求解.
【解答】解:函数f(x)=sin(ωx+φ)图象的相邻两条对称轴之间的距离等于,
∴函数f(x)的周期T=π,故A错误;
∵ω>0
∴ω=2,
∴函数f(x+)的解析式为:f(x)=sin[2(x+)+φ]=sin(2x++φ),
∵函数f(x+)是偶函数,
∴+φ=kπ+,k∈Z,又|φ|<,解得:φ=.
∴f(x)=sin(2x+).
∴由2x+=kπ,k∈Z,解得对称中心为:(﹣,0),k∈Z,故B错误;
由2x+=kπ+,k∈Z,解得对称轴是:x=,k∈Z,故C错误;
由2kπ≤2x+≤2kπ+,k∈Z,解得单调递增区间为:[kπ,kπ],k∈Z,故D正确.
故选:D.
平行四边形ABCD中,AB=4,AD=2, •=4,点P在边CD上,则•的取值范围是( )
A.[﹣1,8] B.[﹣1,+∞) C.[0,8] D.[﹣1,0]
知识点:4.平面向量的数量积(夹角、模)
A
【考点】平面向量数量积的运算.
【分析】先根据向量的数量积的运算,求出A=60°,再建立坐标系,得到•=x(x﹣4)+3=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,构造函数f(x),利用函数的单调性求出函数的值域m,问题得以解决.
【解答】解:∵AB=4,AD=2, •=4,
∴||•||cosA=4,
∴cosA=,
∴A=60°,
以A为原点,以AB所在的直线为x轴,以AB的垂线为y轴,建立如图所示的坐标系,
∴A(0,0),B(4,0),D(1,),
设P(x,),则1≤x≤5,
∴=(﹣x,﹣),=(4﹣x,﹣),
∴•=x(x﹣4)+3=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,
设f(x)=(x﹣2)2﹣1,
∴f(x)在[1,2)上单调递减,在[2,5]上单调递增,
∴f(x)min=f(2)=﹣1,f(x)max=f(5)=8,
∴•的取值范围是[﹣1,8],
故选:A.
三棱锥P﹣ABC的四个顶点均在同一球面上,其中△ABC是正三角形,PA⊥平面ABC,PA=2AB=6,则该球的体积为( )
A.16π B.32π C.48π D.64π
知识点:3.空间几何体的表面积与体积
B
【考点】球内接多面体.
【分析】由题意把A、B、C、P扩展为三棱柱如图,求出上下底面中心连线的中点与A的距离为球的半径,然后求出球的体积.
【解答】解:由题意画出几何体的图形如图,
把A、B、C、P扩展为三棱柱,
上下底面中心连线的中点与A的距离为球的半径,
PA=2AB=6,OE=3,△ABC是正三角形,∴AB=3,
∴AE==.
AO==2.
所求球的体积为:(2)3=32π.
故选:B.
已知点P(x,y)在不等式组,表示的平面区域上运动,则z=x﹣y的取值范围是( )
A.[1,2] B.[﹣2,1] C.[﹣2,﹣1] D.[﹣1,2]
知识点:3.二元一次不等式(组)与简单的线性规划
D
【考点】简单线性规划.
【分析】作出不等式组对应的平面区域,利用z的几何意义进行求解即可.
【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图:
由z=x﹣y,得y=x﹣z表示,斜率为1纵截距为﹣z的一组平行直线,
平移直线y=x﹣z,当直线y=x﹣z经过点B时,直线y=x﹣z的截距最小,此时z最大,
当直线经过点C时,此时直线y=x﹣z截距最大,z最小.
由,解得,即B(2,0),此时zmax=2.
由,解得,即C(0,1),此时zmin=0﹣1=﹣1.
∴﹣1≤z≤2,
故选:D.
若实数x,y满足,则z=﹣x+y的最小值为 .
知识点:3.二元一次不等式(组)与简单的线性规划
﹣1
【考点】简单线性规划.
【分析】作出不等式组对应的平面区域,利用目标函数的几何意义进行求解即可.
【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图:
由z=﹣x+y得y=x+z,
平移直线y=x+z,由图象知,当直线y=x+z经过点A时,
直线的距离最小,此时z最小,
由得,即A(,﹣),
此时z=﹣×﹣=﹣﹣=﹣1,
故答案为:﹣1
在数列{an}中,a1=1,an+1=2an+1,则其通项公式为an= .
知识点:4.等比数列及其性质
2n﹣1
【考点】数列递推式.
【分析】由an+1=2an+1得出an+1+1=2(an+1)构造等比数列{an+1},求出其通项公式后即可求出数列{an}的通项公式.
【解答】解:∵an+1=2an+1,∴an+1+1=2(an+1),
∵a1=1,
∴数列{an+1}是首项为2,公比为2的等比数列,
∴an+1=2•2n﹣1=2n,
∴an=2n﹣1,
故答案为:2n﹣1
三棱锥P﹣ABC中,平面PAC⊥平面ABC,PA=PC=AB=2,AC=4,∠BAC=30°.若三棱锥P﹣ABC的四个顶点都在同一球面上,则该球的表面积为 .
知识点:3.空间几何体的表面积与体积
18π
【考点】球的体积和表面积.
【分析】求出BC,可得△ABC外接圆的半径,从而可求该三棱锥的外接球的半径,即可求出三棱锥的外接球表面积.
【解答】解:∵AB=2,AC=4,∠BAC=30°,
∴BC==2,
∴三角形ABC的外接圆直径AC=4,
设球心为O,AC的中点为D,球的半径为R,则PD=2
∴R2=(2﹣R)2+4,
则有该三棱锥的外接球的半径R=,
∴该三棱锥的外接球的表面积为S=4πR2=4π×()2=18π.
故答案为:18π.
已知sin(+α)=,则cos()= .
知识点:5.三角函数的求值、化简与证明
﹣
【考点】二倍角的余弦;诱导公式的作用.
【分析】因为 cos(﹣α)=sin(+α)=,利用二倍角公式求得 cos()的值.
【解答】解:因为 cos(﹣α)=sin(+α)=,
∴cos()=2﹣1=2×﹣1=﹣,
故答案为﹣.
如图,A,B是椭圆+=1(a>b>0))的两个顶点.|AB|=,直线AB的斜率为﹣.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)设直线l平行于AB,与x,y轴分别交于点M,N,与椭圆相交于C,D.证明:△OCM的面积等于△0DN的面积.
知识点:1.椭圆
【考点】直线与圆锥曲线的关系;椭圆的标准方程.
【分析】(Ⅰ)利用|AB|=,直线AB的斜率为﹣,建立方程组,即可求椭圆的方程;
(Ⅱ)设出直线方程,代入椭圆方程,利用韦达定理及三角形的面积公式,即可证得结论.
【解答】(Ⅰ)解:依题意,得 …
解得a=2,b=1. …
所以椭圆的方程为. …
(Ⅱ)证明:由于l∥AB,设直线l的方程为y=﹣,将其代入,消去y,
整理得2x2﹣4mx+4m2﹣4=0. …
设C(x1,y1),D(x2,y2).
所以x1+x2=2m,x1x2=2m2﹣2 …
记△OCM的面积是S1,△ODN的面积是S2.
由题意M(2m,0),N(0,m),
因为x1+x2=2m,
所以=|﹣x1+2m|=|x2|,…
∵.
∴S1=S2 …
在△ABC中,A、B、C的对边分别为a,b,c,已知A≠,且3sinAcosB+bsin2A=3sinC.
(I)求a的值;
(Ⅱ)若A=,求△ABC周长的最大值.
知识点:9.正弦定理和余弦定理(解三角形)
【考点】解三角形.
【分析】(I)利用和角的正切公式,结合正弦定理求a的值;
(Ⅱ)若A=,b=2sinB,c=2sinC,△ABC周长=3+2(sinB+sinC)=3+2 [sin(﹣C)+sinC]=3+2sin(+C),即可求△ABC周长的最大值.
【解答】解:(I)∵3sinAcosB+bsin2A=3sinC,
∴3sinAcosB+bsin2A=3sinAcosB+3cosAsinB,
∴bsinAcosA=3cosAsinB,
∴ba=3b,
∴a=3;
(Ⅱ)由正弦定理可得==,
∴b=2sinB,c=2sinC
∴△ABC周长=3+2(sinB+sinC)=3+2 [sin(﹣C)+sinC]=3+2sin(+C)
∵0<C<,
∴<+C<,
∴<sin(+C)≤1,
∴△ABC周长的最大值为3+2.
如图1,在平行四边形ABB1A1中,∠ABB1=60°,AB=4,AA1=2,C,C1分别为AB,A1B1的中点,现把平行四边形ABB1A1沿CC1折起如图2所示,连接B1C,B1A,B1A1.
(1)求证:AB1⊥CC1;
(2)若AB1=,求二面角C﹣AB1﹣A1的余弦值.
知识点:6.直线、平面垂直的判定及其性质
【考点】二面角的平面角及求法;空间中直线与直线之间的位置关系.
【分析】(1)根据线面垂直的性质定理,证明C1C⊥平面OAB1;
(2)建立空间坐标系,利用向量法即可求二面角C﹣AB1﹣A1B的余弦值.
【解答】证明:(1)取CC1的中点O,连接OA,OB1,AC1,
∵在平行四边形ABB1A1中,∠ABB1=60°,AB=4,AA1=2,C,C1分别为AB,A1B1的中点,
∴△ACC1,△B1CC1,为正三角形,
则AO⊥CC1,OB1⊥C1C,又∵AO∩OB1=O,
∴C1C⊥平面OAB1,
∵AB1⊂平面OAB1
∴AB1⊥CC1;
(2)∵∠ABB1=60°,AB=4,AA1=2,C,C1分别为AB,A1B1的中点,
∴AC=2,OA=,OB1=,
若AB1=,
则OA2+OB12=AB12,
则三角形AOB1为直角三角形,
则AO⊥OB1,
以O为原点,以0C,0B1,OA为x,y,z轴建立空间直角坐标系,
则C(1,0,0),B1(0,,0),C1(﹣1,0,0),A(0,0,),
则=(﹣2,0,0),
则==(﹣2,0,0),=(0,,﹣),=(﹣1,0,﹣),
设平面AB1C的法向量为=(x,y,z),
则,
令z=1,则y=1,x=﹣,
则=(﹣,1,1),
设平面A1B1A的法向量为=(x,y,z),则,
令z=1,则x=0,y=1,即=(0,1,1),
则cos<,>===
由于二面角C﹣AB1﹣A1是钝二面角,
∴二面角C﹣AB1﹣A1的余弦值是﹣.
设f(x)=(xlnx+ax+a2﹣a﹣1)ex,a≥﹣2.
(1)若a=0,求f(x)的单调区间;
(2)讨论f(x)在区间(,+∞)上的极值点个数.
知识点:3.导数在研究函数中的应用
【考点】利用导数研究函数的极值;利用导数研究函数的单调性.
【分析】(1)把a=0代入函数解析式,求出函数的导函数,在定义域内由导函数大于0的原函数的增区间,由导函数小于0得原函数的减区间;
(2)求出函数的导函数f′(x)=(lnx+xlnx+ax+a2)ex,其中ex>0恒成立,要分析函数f(x)在区间(,+∞)上的极值点个数,引入函数g(x)=lnx+xlnx+ax+a2,则需要讨论函数g(x)的零点情况,通过对函数g(x)两次求导后分析得到函数g(x)在区间(,+∞)上是增函数,则通过讨论其最小值的符号可以判断其零点情况,从而得到函数f(x)在区间(,+∞)上的极值点个数情况.
【解答】解:(1)当a=0时,f(x)=(xlnx﹣1)ex,(x>0)
故f′(x)=(lnx+1+xlnx﹣1)ex=(x+1)exlnx.
当x=1时,f′(x)=0,当x>1时,f′(x)>0,当x<1时,f′(x)<0.
故f(x)的减区间为(0,1),增区间为(1,+∞).
(2)由f(x)=(xlnx+ax+a2﹣a﹣1)ex,
得:f′(x)=(lnx+xlnx+ax+a2)ex,
令g(x)=lnx+xlnx+ax+a2,则,,
显然g′′(1)=0,又当0<x<1时,g′′(x)<0,当x>1时g′′(x)>0.
所以,g′(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增.
故,∵a≥﹣2,∴g′(x)≥g′(x)min=2+a≥0.
故g(x)在(0,+∞)上为增函数,则在区间上单调递增,
注意到:当x→+∞时,g(x)→+∞,故g(x)在上的零点个数由
的符号决定.
①当,即或a≥1时,g(x)在区间上无零点,
即f(x)无极值点.
②当,即时,g(x)在区间上有唯一零点,
即f(x)有唯一极值点.
综上:当或a≥1时,f(x)在上无极值点.
当时,f(x)在上有唯一极值点.
已知曲线C的极坐标方程是ρ=4cosθ.以极点为平面直角坐标系的原点,极轴为x轴的正半轴,建立平面直角坐标系,直线l的参数方程是:(t是参数).
(Ⅰ) 若直线l与曲线C相交于A、B两点,且|AB|=,试求实数m值.
(Ⅱ) 设M(x,y)为曲线C上任意一点,求x+y的取值范围.
知识点:2.坐标系与参数方程
【考点】参数方程化成普通方程;简单曲线的极坐标方程.
【分析】(I)由曲线C的极坐标方程ρ=4cosθ,化为ρ2=4ρcosθ,可得x2+y2﹣4x=0.把(t是参数)代入方程上述方程可得根与系数的关系,利用|AB|=|t1﹣t2|=即可得出;
(II)曲线C的方程可化为(x﹣2)2+y2=4,其参数方程为(θ为参数),设M(x,y)为曲线C上任意一点,,利用正弦函数的值域即可得出.
【解答】解:(I)由曲线C的极坐标方程ρ=4cosθ,化为ρ2=4ρcosθ,∴x2+y2﹣4x=0.
把(t是参数)代入方程上述方程可得: =0,
∴t1+t2=﹣(m﹣2),t1t2=m2﹣4m.
∴|AB|=|t1﹣t2|===,解得m=1或3.
(II)曲线C的方程可化为(x﹣2)2+y2=4,其参数方程为(θ为参数),
设M(x,y)为曲线C上任意一点,,
∵∈[﹣1,1],
∴x+y的取值范围是.
已知函数f(x)=|x﹣a|,a∈R
(Ⅰ)当a=1时,求f(x)≥|x+1|+1的解集;
(Ⅱ)若不等式f(x)+3x≤0的解集包含{x|x≤﹣1},求a的取值范围.
知识点:3.不等式选讲
【考点】绝对值不等式的解法.
【分析】(Ⅰ)由条件利用绝对值的意义求得绝对值不等式的解集.
(Ⅱ)由不等式f(x)+3x≤0,求得x≤﹣,且x≤.分类讨论,根据它的解集包含{x|x≤﹣1},求得a的范围.
【解答】解:(Ⅰ)当a=1时,不等式即 f(x)=|x﹣1|≥|x+1|+1,
即|x﹣1|﹣|x+1|≥1.
由于|x﹣1|﹣|x+1|表示数轴上的x对应点到1对应点的距离减去它到﹣1对应点的距离,
由﹣0.5到1对应点的距离减去它到﹣1对应点的距离正好等于1,故不等式的解集为{x|x≤﹣0.5}.
(Ⅱ)不等式f(x)+3x≤0,即|x﹣a|+3x≤0,即|x﹣a|≤﹣3x(x≤0),
即 3x≤x﹣a≤﹣3x,求得 x≤﹣,且x≤.
当a≥0时,可得它的解集为{x|x≤﹣};再根据它的解集包含{x|x≤﹣1},
可得﹣≥﹣1,求得a≤2,故有0≤a≤2.
当a<0时,可得它的解集为{x|x≤};再根据它的解集包含{x|x≤﹣1},
可得≥﹣1,求得a≥﹣4,故有﹣4≤a<0.
综上可得,要求的a的取值范围为[0,2]∪[﹣4,0)=[﹣4,2].