设集合A={x|x2– 4x+3<0},B={x|2x – 3>0},则A∩B=
(A) (B) (C) (D)
知识点:3.集合的基本运算
D
试题分析:因为A={x|x2– 4x+3<0}={x|1<x<3},B={x|2x – 3>0}={x|x>},所以A∩B={x|1<x<3}∩{x|x>}={x|<x<3}.
设(1+i)x=1+yi,其中x,y是实数,则|x+yi|=
(A)1 (B) (C) (D)2
知识点:3.复数代数形式的四则运算
B
试题分析:因为所以故选B.
已知等差数列{an}前9项的和为27,a10=8,则a100=
(A)100 (B)99 (C)98 (D)97
知识点:2.等差数列及其性质
C
试题分析:由已知,所以故选C.
某公司的班车在7:30,8:00,8:30发车,小明在7:50至8:30之间到达发车站乘坐班车,且到达发车站的时刻是随机的,则他等车时间不超过10分钟的概率是
(A) (B) (C) (D)
知识点:3.几何概型
B
试题分析:班车每30分钟发出一辆,到达发车站的时间总长度为40,等车不超过10分钟的时间长度为20,故所求概率为.
已知方程表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则n的取值范围是
(A)(–1,3) (B)(–1,) (C)(0,3) (D)(0,)
知识点:2.双曲线
A
由题意知:双曲线的焦点在x轴上,所以,解得:,因为方程表示双曲线,所以,解得,所以的取值范围是,故选A.
如图,某几何体的三视图是三个半径相等的圆及每个圆中两条互相垂直的半径. 若该几何体的体积是,则它的表面积是
(A)17π (B)18π (C)20π (D)28π
知识点:2.空间几何体的三视图和直观图
A
试题分析:由三视图知:该几何体是个球,设球的半径为R,则,解得R=2,所以它的表面积是,故选A.
函数y=2x2–e|x|在[–2,2]的图像大致为
(A) (B)
(C) (D)
知识点:15.函数的图像
D
试题分析:f(2)=2×22-e2>0,排除A;当x∈[0,2]时,f(x)=2x2-ex,f ′ (x)=4x-ex,f ′ (0)=-1<0,f ′(1)=4-e>0,,排除BC.
若a>b>1,0<c<1,则
(A) (B)
(C) (D)
知识点:16函数值的大小比较
C
试题分析:用特殊值法,令a=3,b=2,c=,得,A错误. ,B错误. ,C正确. ,D错误.
执行右面的程序框图,如果输入的x=0,y=1,n=1,则输出x,y的值满足
(A)y=2x (B)y=3x
(C)y=4x (D)y=5x
知识点:1.算法与程序框图
C
试题分析:当时,,不满足;
,不满足;,满足;输出,则输出的的值满足,故选C.
以抛物线C的顶点为圆心的圆交C于A,B两点,交C的准线于D,E两点.已知|AB|=,|DE|=,则C的焦点到准线的距离为
(A)2 (B)4 (C)6 (D)8
知识点:3.抛物线
B
试题分析:如图,设抛物线方程为,圆的半径为r,AB,DE交x轴于C,F点,则,即A点纵坐标为,则A点横坐标为,即,由勾股定理知,,即,解得p=4,即C的焦点到准线的距离为4,故选B.
平面α过正方体ABCDA1B1C1D1的顶点A,α∥平面CB1D1,α∩平面ABCD=m,α∩平面ABB1 A1=n,则m,n所成角的正弦值为
(A) (B) (C) (D)
知识点:10.空间角与距离
A
试题分析:如图,设平面CB1D1∩平面ABCD=m′,平面CB1D1∩平面ABB1A1=n′,因为α∥平面CB1D1,所m∥m′,n∥n′,则m,n所成的角等于m′,n′所成的角. 过D1作D1E∥B1C,交AD的延长线于点E. 连接CE,则CE为m′,连接A1B,过B1作B1F1∥A1B,交AA1的延长线于点F1,则B1F1为n′. 连接BD,则BD∥CE,B1F1∥A1B,则m′,n′所成的角即为A1B,BD所成的角,为60°,故m,n所成角的正弦值为.
已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|≤),x=为f(x)的零点,x=为y=f(x)图像的对称轴,且f(x)在单调,则ω的最大值为
(A)11 (B)9 (C)7 (D)5
知识点:6.三角函数的图像与性质
B
试题分析:因为x=为f(x)的零点,x=为y=f(x)图像的对称轴,所以-()=+kT,即,所以ω=4k+1(k∈N *),又因为f(x)在单调,所以,即ω≤12,所以ω的最大值为9.
设向量a=(m,1),b=(1,2),且|a+b|2=|a|2+|b|2,则m= .
知识点:4.平面向量的数量积(夹角、模)
-2
试题分析:由,得,所以,解得.
设等比数列{an}满足a1+a3=10,a2+a4=5,则a1a2an的最大值为 .
知识点:4.等比数列及其性质
64
试题分析:设等比数列{an}的公比为q(q≠0),由得,解得,所以,于是当n=3或n=4时,a1a2an取得最大值26=64.
某高科技企业生产产品A和产品B需要甲、乙两种新型材料.生产一件产品A需要甲材料1.5 kg,乙材料1 kg,用5个工时;生产一件产品B需要甲材料0.5 kg,乙材料0.3 kg,用3个工时,生产一件产品A的利润为2100元,生产一件产品B的利润为900元.该企业现有甲材料150 kg,乙材料90 kg,则在不超过600个工时的条件下,生产产品A、产品B的利润之和的最大值为 元.
知识点:3.二元一次不等式(组)与简单的线性规划
216000
试题分析:设生产产品A、产品B分别为、件,利润之和为元,那么由题意得约束条件 目标函数.
约束条件等价于 ①
作出二元一次不等式组①表示的平面区域,即可行域,如图中阴影部分所示.
将变形,得,作直线:并平移,当直线经过点M时,z取得最大值.
解方程组,得的坐标为.
所以当,时,.
故生产产品A、产品B的利润之和的最大值为元.
(本小题满分12分)
△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知2cosC(acosB+bcosA)=c.
(I)求C;
(II)若c=, △ABC的面积为,求△ABC的周长.
知识点:9.正弦定理和余弦定理(解三角形)
解:(I)由已知及正弦定理得,,
即 .
故 .
可得,所以.
(II)由已知,.
又,所以ab=6.
由已知及余弦定理得,a2+b2-2abcosC=7.
故a2+b2=13,从而(a+b)2=25.
所以三角形ABC的周长为5+.
(本小题满分12分)
如图,在以A,B,C,D,E,F为顶点的五面体中,面ABEF为正方形,AF=2FD,∠AFD=90°,且二面角D-AF-E与二面角C-BE-F都是60°.
(I)证明:平面ABEF⊥平面EFDC;
(II)求二面角E-BC-A的余弦值.
知识点:6.直线、平面垂直的判定及其性质
解:(I)由已知可得AF⊥DF,AF⊥FE,所以AF⊥平面EFDC.
又AF平面ABEF,故平面ABEF⊥平面EFDC.
(II)过D作DG⊥EF,垂足为G,由(I)知DG⊥平面ABEF.
以G为坐标原点,的方向为x轴正方向,为单位长,建立如图所示的空间直角坐标系G-xyz.
由(I)知∠DFE为二面角D-AF-E的平面角,故∠DFE=60°,则|DF|=2,|DG|=,可得A(1,4,0),B(-3,4,0),E(-3,0,0),D(0,0,).
由已知,AB∥EF,所以AB∥平面EFDC.
又平面ABCD∩平面EFDC=CD,故AB∥CD,CD∥EF.
由BE∥AF,可得BE⊥平面EFDC,所以∠CEF为二面角C-BE-F的平面角,∠CEF=60°.从而可得C(-2,0,).
所以, =(0,4,0) ,,=(-4,0,0).
设n=(x,y,z)是平面BCE的法向量,则
,即
所以可取n=(3,0,-).
设m是平面ABCD的法向量,则
同理可取m=(0,,4).则.
故二面角E-BC-A的余弦值为.
(本小题满分12分)
某公司计划购买2台机器,该种机器使用三年后即被淘汰. 机器有一易损零件,在购进机器时,可以额外购买这种零件作为备件,每个200元. 在机器使用期间,如果备件不足再购买,则每个500元. 现需决策在购买机器时应同时购买几个易损零件,为此搜集并整理了100台这种机器在三年使用期内更换的易损零件数,得下面柱状图:
以这100台机器更换的易损零件数的频率代替1台机器更换的易损零件数发生的概率,记X表示2台机器三年内共需更换的易损零件数,n表示购买2台机器的同时购买的易损零件数.
(I)求X的分布列;
(II)若要求P(X≤n)≥0.5,确定n的最小值;
(III)以购买易损零件所需费用的期望值为决策依据,在n=19与n=20之中选其一,应选用哪个?
知识点:8.统计与概率的综合问题
(Ⅰ)由柱状图并以频率代替概率可得,一台机器在三年内需更换的易损零件数为8,9,10,11的概率分别为0.2,0.4,0.2,0.2,从而
P(X=16)=0.2×0.2=0.04;
P(X=17)=2×0.2×0.4=0.16;
P(X=18)=2×0.2×0.2+0.4×0.4=0.24;
P(X=19)=2×0.2×0.2+2×0.4×0.2=0.24;
P(X=20)=2×0.2×0.4+0.2×0.2=0.2;
P(X=21)=2×0.2×0.2=0.08;
P(X=22)=0.2×0.2=0.04.
所以X的分布列为
X | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 |
P | 0.04 | 0.16 | 0.24 | 0.24 | 0.2 | 0.08 | 0.04 |
(Ⅱ)由(Ⅰ)知P(X≤18)=0.44,P(X≤19)=0.68,故n的最小值为19.
(Ⅲ)记Y表示2台机器在购买易损零件上所需的费用(单位:元).
当n=19时,
EY=19×200×0.68+(19×200+500) ×0.2+(19×200+2×500) ×0.08+(19×200+3×500) ×0.04=4040.
当n=20时,
EY=20×200×0.88+(20×200+500) ×0.08+(20×200+2×500) ×0.04=4080.
可知当n=19时所需费用的期望值小于n=20时所需费用的期望值,故应选n=19.
(本小题满分12分)
设圆x2+y2+2x-15=0的圆心为A,直线l过点B(1,0)且与x轴不重合,l交圆A于C,D两点,过B作AC的平行线交AD于点E.
(I)证明为定值,并写出点E的轨迹方程;
(II)设点E的轨迹为曲线C1,直线l交C1于M,N两点,过B且与l垂直的直线与圆A交于P,Q两点,求四边形MPNQ面积的取值范围.
知识点:1.椭圆
(Ⅰ)因为,,故,
所以,故.
又圆A的标准方程为,从而,所以.
由题设得,,,由椭圆定义可得点E的轨迹方程为:
(y≠0).
(Ⅱ)当l与x轴不垂直时,设l的方程为y=k(x-1)(k≠0),M(x1,y1),N(x2,y2).
由得(4k2+3)x2-8k2x+4k2-12=0.
则x1+x2=,x1x2=.
所以.
过点B(1,0)且与l垂直的直线m:,A到m的距离为,所以
.
故四边形MPNQ的面积
.
可得当l与x轴不垂直时,四边形MPNQ面积的取值范围为(12,).
当l与x轴垂直时,其方程为x=1,|MN|=3,|PQ|=8,四边形MPNQ的面积为12.
综上,四边形MPNQ面积的取值范围为[12,).
(本小题满分12分)
已知函数f(x)=(x-2)ex+a(x-1)2有两个零点.
(I)求a的取值范围;
(II)设x1,x2是f(x)的两个零点,证明:+x2<2.
知识点:3.导数在研究函数中的应用
解:(Ⅰ).
(i)设a=0,则,f(x)只有一个零点.
(ii)设a>0,则当x∈(-∞,1)时, f ′(x)<0;当x∈(1,+∞)时,f ′(x)>0.所以f(x)在(-∞,1)单调递减,在(1,+∞)单调递增.
又f(1)=-e,f(2)=a,取b满足b<0且,则
,
故f(x)存在两个零点.
(iii)设a<0,由f ′(x)=0得x=1或x=ln(-2a).
若,则ln(-2a)≤1,故当x∈(1,+∞)时, f ′(x)>0,因此f(x)在(1,+∞)上单调递增.又当x≤1时,f(x)<0,所以f(x)不存在两个零点.
若,则ln(-2a)>1,故当x∈(1, ln(-2a))时,f ′(x)<0;当x∈(ln(-2a), +∞)时,f ′(x)>0.因此f(x)在(1, ln(-2a))单调递减,在(ln(-2a), +∞)单调递增.又当x≤1时,f(x)<0,所以f(x)不存在两个零点.
综上,a的取值范围为(0, +∞).
(Ⅱ)不妨设x1<x2,由(Ⅰ)知x1∈(-∞,1),x2∈(1,+∞),2-x2∈(-∞,1),f(x)在(-∞,1)上单调递减,所以x1+x2<2等价于f(x1)>f(2-x2),即f(2-x2)<0.
由于,而,所以
.
设,则.
所以当x>1时,g′(x)<0,而g(1)=0,故当x>1时,g(x)<0.
从而g(x2)=f(2-x2) <0,故x1+x2<2.
(本小题满分10分)选修41:几何证明选讲
如图,△OAB是等腰三角形,∠AOB=120°. 以O为圆心,OA为半径作圆.
(I)证明:直线AB与⊙O相切;
(II)点C,D在⊙O上,且A,B,C,D四点共圆,证明:AB∥CD.
知识点:1.几何证明选讲
(Ⅰ)设E是AB的中点,连结OE,
因为OA=OB, ∠AOB=120°,所以OE⊥AB,∠AOE=60°.
在Rt△AOE中,OE=AO,即O到直线AB的距离等于⊙O的半径,所以直线AB与⊙O相切.
(Ⅱ)因为OA=2OD,所以O不是A,B,C,D四点所在圆的圆心,设O′是A,B,C,D四点所在圆的圆心,作直线OO′.
由已知得O在线段AB的垂直平分线上,又O′ 在线段AB的垂直平分线上,所以OO′⊥AB.
同理可证,OO′⊥CD.所以AB∥CD.
(本小题满分10分)选修44:坐标系与参数方程
在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(t为参数,a>0).在以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C2:ρ=4cosθ.
(I)说明C1是哪种曲线,并将C1的方程化为极坐标方程;
(II)直线C3的极坐标方程为θ=α0,其中α0满足tanα0=2,若曲线C1与C2的公共点都在C3上,求a.
知识点:2.坐标系与参数方程
解:(I)消去参数t得到C1的普通方程 x2+(y-1)2=a2.C1是以(0,1)为圆心,a为半径的圆.
将x=ρcosθ, y=ρsinθ代入C1的普通方程中,得到C1的极坐标方程为
ρ2-2ρsinθ+1-a2=0.
(II)曲线C1,C2的公共点的极坐标满足方程组
若ρ≠0,由方程组的16cos2θ-8sinθcosθ+1-a2=0,由已知tanθ=2,可得16cos2θ-8sinθcosθ=0,从而1-a2=0,解得a=-1(舍去),a=1.
a=1时,极点也为C1,C2的公共点,在C3上.
所以a=1.
(本小题满分10分)选修45:不等式选讲
已知函数f(x)= |x+1|-|2x-3|.
(I)在图中画出y= f(x)的图像;
(II)求不等式|f(x)|>1的解集.
知识点:3.不等式选讲
解:(I)
y=f(x)的图像如图所示
(II)由f(x)的表达式及图像,当f(x)=1时,可得x=1或x=3;
当f(x)=-1时,可得或x=5;
故f(x)>1的解集为{x|1<x<3}; f(x)<-1的解集为{x|x<或x>5}.
所以| f(x)|>1的解集为{x| x<或1<x<3或x>5}.