第Ⅰ卷(共60分)
一、选择题:本大题共12个小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项
是符合题目要求的.
1.若复数(是虚数单位)是纯虚数,则实数的值为( )
A.-4 B.-1 C.1 D.4
2.以下四个命题,正确的是( )
①从匀速传递的产品生产流水线上,质检员每10分钟从中抽取一件产品进行某项指标检测,这样的抽样是分层抽样;
②两个随机变量相关性越强,则相关系数的绝对值越接近于1;
③在回归直线方程中,当变量每增加一个单位时,变量一定增加0.2单位;
④对于两分类变量与,求出其统计量,越小,我们认为“与有关系”的把握程度越小.
A.①④ B.②③ C.①③ D.②④
3.在如图所示的程序框图中,若输出的值是3,则输入的实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.某几何体的正(主)视图和侧(左)视图如图(1),它的俯视图的直观图是矩形如图(2),其中,则该几何体的侧面积为( )
A. B.80 C.96 D.128
5.将函数的图象向左平移个单位后得到函数的图象,若对满足的,有,则( )
A. B. C. D.
6.长郡中学早上8点开始上课,若学生小典与小方均在早上7:40至8:00之间到校,且两人在该时间段的任何时刻到校都是等可能的,则小典比小方至少早5分钟到校的概率为( )
A. B. C. D.
7.已知函数,函数,若存在实数使得关于的方程有且只有6个实数根,则这6个根的和为( )
A. B.6 C.12 D.
8.在菱形中,,,将折起到的位置,若三棱锥的外接球的体积为,则二面角的正弦值为( )
A. B. C. D.
9.已知双曲线的左、右焦点分别为,过作圆的切线分别交双曲线的左、右两支于点,且,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
10.已知点,平面区域由所有满足的点组成的区域,若区域的面积为8,则的最小值为( )
A. B.2 C.4 D.8
11.已知数列满足,是其前项和,若,且,则的最小值为( )
A. B.3 C. D.
第Ⅱ卷(共90分)
二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)
13.已知集合,,若是的充分不必要条件,则实数的取值范围为 .
14.在等差数列中,为数列的前项和,为数列的公差,若对任意,都有,且,则的取值范围为 .
15.设椭圆与函数的图象相交于两点,若点在椭圆上,且直线的斜率的取值范围是,那么直线斜率的取值范围是 .
16.已知(,且)可以得到几种重要的变式,如:,将赋给,就得到,…,进一步能得到:
.
请根据以上材料所蕴含的数学思想方法与结论,计算:
.
三、解答题 (本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
17. (本小题满分12分)
已知函数.
(1)求函数的单调递增区间;
(2)在中,内角的对边为,已知,,求的面积.
18. (本小题满分12分)
《环境空气质量指标()技术规定(试行)》如表1:
表1:空气质量指标分组表
表2是长沙市某气象观测点在某连续4天里的记录,指数与当天的空气水平可见度的情况.
表2:
表3是某气象观测点记录的长沙市2016年1月1日至1月30日指数频数统计表.
表3:
(1)设,根据表2的数据,求出关于的回归方程;
(2)小李在长沙市开了一家小洗车店,经小李统计:指数不高于200时,洗车店平均每天亏损约200元;指数在200至400时,洗车店平均每天收入约400元;指数大于400时,洗车店平均每天收入约700元.
(ⅰ)计算小李的洗车店在当年1月份每天收入的数学期望.
(ⅱ)若将频率看成概率,求小李在连续三天里洗车店的总收入不低于1200元的概率.
(用最小二乘法求线性回归方程系数公式,.)
19. (本小题满分12分)
如图所示,异面直线互相垂直,,,,,,截面分别与相交于点,且平面,平面.
(1)求证:平面;
(2)求二面角的正弦值.
20. (本小题满分12分)
如图,抛物线的焦点为,取垂直于轴的直线与抛物线交于不同的两点,过作圆心为的圆,使抛物线上其余点均在圆外,且.
(1)求抛物线和圆的方程;
(2)过点作倾斜角为的直线,且直线与抛物线和圆依次交于,求的最小值.
21. (本小题满分12分)
已知函数,,当时,
(1)求证:;
(2)若恒成立,求实数的取值范围.
请考生在22、23、24三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.
22.(本小题满分10分)选修4-1:几何证明选讲
如图,是圆的直径,弦交于,,,.
(1)求圆的半径;
(2)求线段的长.
23. (本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程
已知曲线的极坐标方程是,以极点为平面直角坐标系的原点,极轴为轴的正半轴,建立平面直角坐标系,直线的参数方程是(是参数).
(1)将曲线的极坐标方程化为直角坐标方程;
(2)若直线与曲线相交于两点,且,求直线的倾斜角的值.
24. (本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲
关于的不等式.
(1)当时,解此不等式;
(2)设函数,当为何值时,恒成立?
参
一、选择题
DDACD ACCCC DB
可求,,即,
代入双曲线可求,则.
法二:由定义,,在中,,
化简求得,则.
法三:由双曲线定义得,,设切点为,在中,,过作垂直直线于点,则,,
∴,
∴,
即,则.
10.【解析】由,知,
设与的夹角为,
则,所以,
又由题意平面区域的面积,
解得,
∴,∴. 选C.
11.【解析】由已知:,
则:,,,,…,
,,
则:,
则:,
∴,选D.
12.【解析】因为是方程的根,且是重根,则,
即得,由,则,
又由,则,,
则,
令,
则,当时,
,所以在上是减函数,
而,当时,,
所以在上是减函数,选择B.
二、填空题
13. 14. 15. 16.
【解析】由,得,,
所以
.
三、解答题
17.
令,
所以的单调递增区间为.
(2)由,,又,,
因此,解得:.
由正弦定理:,得,
又由,可得,
故.
18.【解析】:(1),,
,,
所以,,
所以关于的回归方程是.
(2)由表3知不高于200的频率为0.1,指数在200至400的频率为0.2,指数大于400的频率为0.7.
设“洗车店每天亏损约200元”为事件A,“洗车店每天收入约400元”为事件B,“洗车店每天收入约700元”为事件C,
则,,,
(ⅰ)设洗车店每天收入为元,则的分布列为
则的数学期望为(元).
(ⅱ)由(ⅰ),“连续三天洗车店收入不低于1200元包含五种情况”,
则“连续三天洗车店收入不低于1200元”的概率:
.
19.【解析】(1)∵平面,
又∵平面,平面平面,
∴,
同理,
∵,
∴,
∴,
同理,
∴,
同理,
又∵是平面内的两相交直线,
∴平面.
(2)由(1)及异面直线互相垂直知,直线两两垂直,
作,建立空间直角坐标系,如图所示,
则,
∵轴平面,∴平面的一个法向量可设为,
∵,∴,得:,即,
又∵轴平面,∴平面的一个法向量可设为,
∴,得,即,
设二面角的大小为,那么,
∴,∴二面角的正弦值为.
20.【解析】(1)因为抛物线的焦点为,
所以,解得,所以抛物线的方程为.
由抛物线和圆的对称性,可设圆,
∵,∴是等腰直角三角形,则,
∴,代入抛物线方程有.
由题可知在处圆和抛物线相切,对抛物线求导得,
所以抛物线在点处切线的斜率为.
由,知,所以,代入,解得.
所以圆的方程为.
(2)设直线的方程为,且,
圆心到直线的距离为,
∴,
由,得,设,
则,由抛物线定义知,,
所以,
设,因为,所以,
所以,
所以当时,即时,有最小值.
21.要证时,,只需证明.
记,则,
当时,,因此在上是增函数,故,
所以.
要证时,,只需证明,
记,则,
当时,,因此在上是增函数,故,
所以,.
综上,,.
(2)(解法一)
.
设,则,
记,则,
当时,,于是在上是减函数,
从而当时,,故在上是减函数,于是,
从而,
所以,当时,在上恒成立.
下面证明,当时,在上不恒成立,
.
记,则,
当时,,故在上是减函数.
于是在上的值域为.
因为当时,,所以存在,使得此时,即在上不恒成立.
综上,实数的取值范围是.
(解法二)
先证当时,.
记,则,
记,则,当时,,于是在上是增函数,因此当时,,从而在上是增函数,因此.
所以当时,.
同理可证,当时,.
综上,当时,.
因为当时,
,
所以当时,在上恒成立.
下面证明,当时,在上不恒成立,因为
.
所以存在(例如取和中的较小值)满足.
即在上不恒成立.
综上,实数的取值范围是.
22.【解析】(1)由相交弦定理知,
∴.
(2)设,连,则为直角三角形,且知.
在中,,
在中,,
由,
得,即.
∴.
23.【解析】(1)由,得.
(2)将代入圆的方程得,
化简得.
设两点对应的参数分别为,则,
∴,
∴,,或.
24.【解析】(1)当时,原不等式可变为,
可得其解集为.
(2)设,
则由对数定义及绝对值的几何意义知,
因在上为增函数,
则,当,时,,
故只需即可,
即时,恒成立.