理科数学
一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.
1.设全集,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D 【详解】由题意,∴. 故选:D.
2.已知为虚数单位,复数满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】A 【详解】由题意. 故选:A.
3.已知两个力,作用于平面内某静止物体的同一点上,为使该物体仍保持静止,还需给该物体同一点上再加上一个力,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】根据力的合成可知
因为物体保持静止,即合力为,则 即 故选:A
4.甲、乙、丙三位客人在参加中国(绵阳)科技城国际科技博览会期间,计划到绵阳的九皇山、七曲山大庙两个景点去参观考察,由于时间关系,每个人只能选择一个景点,则甲、乙、丙三人恰好到同一景点旅游参观的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】两景点用1,2表示,三人选择景点的各种情形为:甲1乙1丙1 ,甲1乙1丙2 ,甲1乙2丙1 ,甲2乙1丙1 ,甲2乙2丙1 ,甲2乙1丙2 ,甲1乙2丙2 ,甲2乙2丙2 共8种,其中三人去同一景点的有甲1乙1丙1 和甲2乙2丙2两种,所以概率为.
故选:B.
5.已知为任意角,则“”是“”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要
【答案】B
【详解】,则,因此“”是“”的必要不充分条件.
故选:B.
6.若的展开式中各项系数的和为1,则该展开式中含项的系数为( )
A. -80 B. -10 C. 10 D. 80
【答案】A
【详解】因为的展开式中各项系数的和为1
令代入可得,解得 即二项式为
展开式中含的项为
所以展开式中含项的系数为
故选:A
7.已知某产品的销售额与广告费用之间的关系如下表:
(单位:万元) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
(单位:万元) | 10 | 15 | 30 | 35 |
A. 产品的销售额与广告费用成正相关
B. 该回归直线过点
C. 当广告费用为10万元时,销售额一定为74万元
D. 的值是20
【答案】C
【详解】因为回归直线方程中系数为6.5>0,因此,产品的销售额与广告费用成正相关,A正确;
又,∴,回归直线一定过点,B正确;
时,,说明广告费用为10万元时,销售额估计为74万元,不是一定为74万元,C错误;
由,得,D正确.
故选:C.
8.双曲线的右焦点为,过作与双曲线的两条渐近线平行的直线且与渐近线分别交于,两点,若四边形(为坐标原点)的面积为,则双曲线的离心率为( )
A. B. 2 C. D. 3
【答案】B
【详解】由题意,渐近线方程,不妨设方程为,
由,得,即,同理,
∴,由题意,∴.
故选:B.
9.小明与另外2名同学进行“手心手背”游戏,规则是:3人同时随机等可能选择手心或手背中的一种手势,规定相同手势人数多者每人得1分,其余每人得0分.现3人共进行了4次游戏,记小明4次游戏得分之和为,则的期望为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】C
【详解】进行“手心手背”游戏,3人出现的所有可能情况如下所示:
(心,心,心), (心,心,背),(心,背,心),(背,心,心)
(心,背,背),(背,心,背),(背,背,心),(背,背,背)
则小明得1分的概率为,得0分的概率为
进行4次游戏,小明得分共有5种情况:0分,1分,2分,3分,4分
由重复试验的概率计算公式可得:
则得分情况的分布列如下表所示:
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | |
P |
故选:C
10.已知圆:,点,在圆上,平面上一动点满足且,则的最大值为( )
A. 4 B. C. 6 D.
【答案】D
【详解】圆:
化成标准方程可得
所以圆C的半径为
因为点,在圆上,动点满足且
所以位于以为直径的圆上,位置关系如下图所示:
则,即
在三角形中,由正弦定理可得
代入可得
则
因为
所以的最大值为
故选:D
11.已知为偶函数,且当时,,则满足不等式的实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】∵是偶函数,∴,则不等式可化为,即,
时,,,
令,则,∴是上的增函数,∴当时,,
∴时,,∴在上是增函数,
∴由得,即,.
故选:A.
12.函数在区间上恰有一个零点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】函数在区间上恰有一个零点,
则,
由二次函数的图像与对数函数的图像可知,函数零点至多有两个.
且因为恰有一个零点,所以满足且与在上不同时成立.
解不等式可得
当时,函数,区间为
且满足,,
所以在内有一个零点, 为一个零点.故由题意可知,不符合要求
综上可知, 的取值范围为
故选:D
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.
13.直线:与直线平行,则实数的值是______.
【答案】2. 【详解】由题意,解得. 故答案为:2.
14.法国数学家布丰提出一种计算圆周率的方法——随机投针法,受其启发,我们设计如下实验来估计的值:先请200名同学每人随机写下一个横、纵坐标都小于1的正实数对;再统计两数的平方和小于1的数对的个数;最后再根据统计数来估计的值.已知某同学一次试验统计出,则其试验估计为______.
【答案】3.12
【详解】横、纵坐标都小于1的正实数对构成第一象限内的一个正方形,
两数的平方和小于1的数对为单位圆在第一象限的部分.其关系如下图所示:
则阴影部分与正方形面积的比值为
由几何概型概率计算公式可知 解得
故答案为:
15.函数的图象如图所示,则在区间上的零点之和为______.
【答案】.
【详解】由题意,∴,又且,∴,
∴.
由得,,,
在内有:,它们的和为.
16.过点的直线与抛物线:交于,两点(在,之间),是抛物线的焦点,点满足:,则与的面积之和的最小值是______.
【答案】8
【详解】根据题意,画出抛物线及直线方程如下图所示:
因为直线过点
设直线的方程为
则,化简可得
因为有两个不同交点,则,解得或
不妨设,
则解方程可得
因为,则
所以
所以
则
,()
令
则
令 解得
当时, ,所以在内单调递减
当时, ,所以在内单调递增
即当时取得最小值.
所以
故答案为:
三、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答.
(一)必考题:共60分.
17.每年的4月23日为“世界读书日”,某调查机构对某校学生做了一个是否喜爱阅读的抽样调查.该调查机构从该校随机抽查了100名不同性别的学生(其中男生45名),统计了每个学生一个月的阅读时间,其阅读时间(小时)的频率分布直方图如图所示:
(1)求样本学生一个月阅读时间的中位数.
(2)已知样本中阅读时间低于的女生有30名,请根据题目信息完成下面的列联表,并判断能否在犯错误的概率不超过0.1的前提下认为阅读与性别有关.
列联表
男 | 女 | 总计 | |
总计 |
015 | 0.10 | 0.05 | |
2.072 | 2.706 | 3.841 |
【详解】(1)由题意得,直方图中第一组,第二组的频率之和为
.
所以阅读时间的中位数.
(2)由题意得,男生人数为45人,因此女生人数为55人,
由频率分布直方图知,阅读时长大于等于的人数为人,
故列联表补充如下:
男 | 女 | 总计 | |
25 | 25 | 50 | |
20 | 30 | 50 | |
总计 | 45 | 55 | 100 |
18.已知等差数列的前项和为,且满足,.各项均为正数的等比数列满足,.
(1)求和;
(2)求和:.
【详解】(1)设等差数列的公差为,等比数列的公比为.
由题意,得,解得,
∴
∵等比数列的各项均为正数
由解得或(舍)
∴
(2)由(1)得,
.
19.在中,内角,,所对的边分别为,,.已知.
(1)求;
(2)若为边上一点,且,,求.
【详解】(1)在中,由正弦定理得
,即.
由余弦定理得,
结合,可知.
(2)在中,,即.
由已知,可得.
在中,由余弦定理得,
即,整理得,即,
∴.
∴.
20.已知椭圆:,直线交椭圆于,两点.
(1)若点满足(为坐标原点),求弦的长;
(2)若直线的斜率不为0且过点,为点关于轴的对称点,点满足,求的值.
【详解】(1)设,
由,且点,得,.①
∴线段的中点坐标为,其在椭圆内
由两式相减得,
整理得,即.
将①代入,得.
∴直线方程为,即.
联立消去得,
由韦达定理得,.
∴.
(2)设直线的方程为,由题意得,
由已知,可知,,三点共线,即.
∴,即,
解得.
将,,代入得.②
联立消去得
由韦达定理得,.③
将③代入②得到
21.已知函数,其中.
(1)讨论函数的单调性;
(2)若,记函数的两个极值点为,(其中),当的最大值为时,求实数的取值范围.
【详解】(1).
令,则.
①当或,即时,得恒成立,
∴在上单调递增.
②当,即时,
由,得或;
由,得.
∴函数在和上单调递增,
在上单调递减.
综上所述,当时,在上单调递增;
当时,在和上单调递增,
在上单调递减.
(2)由(1)得当时,有两极值点,(其中).
由(1)得,为的两根,
于是,.
∴
.
令,则.
∵,
∴在上单调递减.
由已知的最大值为,
而.
∴.
设的取值集合为,则只要满足且中的最小元素为2的集合均符合题意.
又,易知在上单调递增,
结合,可得与是一一对应关系.
而当,即时,联合, 解得,,进而可得.
∴实数的取值范围为.
(二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题做答.如果多做,则按所做的第一题记分.
22.在平面直角坐标系中,曲线参数方程为(,为参数),以坐标原点为极点,轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线经过点,曲线的直角坐标方程为.
(1)求曲线的普通方程,曲线的极坐标方程;
(2)若,是曲线上两点,当时,求的取值范围.
【详解】(1)将的参数方程化为普通方程为.
由,,
得点的直角坐标为,代入,得,
∴曲线的普通方程为.
可化为,即,
∴曲线的极坐标方程为.
(2)将点,代入曲线的极坐标方程,
得,,
∴
.
由已知,可得,
于是.
所以的取值范围是.
23.已知关于的不等式,其中.
(1)当时,求不等式的解集;
(2)若该不等式对恒成立,求实数的取值范围.
【详解】(1)由时,.原不等式化为,
当时,,解得,综合得;
当时,,解得,综合得;
当时,,解得,综合得.
∴不等式的解集为.
(2)设函数,
画图可知,函数的最大值为.
由,解得.