
一、单项选择题(共8小题,每小题5分,共40分).
1.已知命题p:∀x∈(0,+∞),lnx>x﹣1,则命题p的否定是( )
A.∀x∈(0,+∞),lnx≤x﹣1 B.∃x∈(0,+∞),lnx>x﹣1
C.∀x∈(0,+∞),lnx<x﹣1 D.∃x∈(0,+∞),lnx≤x﹣1
2.已知函数,则f[f(0)]=( )
A.3 B.﹣3 C.﹣2 D.2
3.已知i是虚数单位,z为复数,2+=z(3+i),则在复平面内z对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
4.设集合,集合B={y|y=2|x|+1},则A∩B=( )
A.(﹣∞,﹣2]∪(3,+∞) B.(﹣∞,﹣2]
C.[2,3) D.(3,+∞)
5.已知复数z,“z+=0”是“z为纯虚数”的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既非充分也不必要条件
6.已知集合M={﹣3,﹣2,﹣1,0,1,2,3},非空集合P满足:(1)P⊆M;(2)若x∈P,则﹣x∈P,则集合P的个数是( )
A.7 B.8 C.15 D.16
7.设a=20.4,b=0.40.3,c=log23,则a,b,c的大小关系是( )
A.a>b>c B.a>c>b C.c>b>a D.c>a>b
8.已知函数f(x)的定义域是(0,+∞),且满足2x2f(x)+x3f'(x)=lnx,(其中e为自然常数,e≈2.718),则下列说法正确的是( )
A.f(x)在(0,+∞)上单调递增
B.f(x)在(0,+∞)上单调递减
C.f(x)在(0,+∞)上有极大值
D.f(x)在(0,+∞)上有极小值
二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,在每小题给出的选项中,有多项是符合题目要求的,全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得2分)
9.已知实数a,b,c满足a>b>0>c,则下列不等式中一定正确的有( )
A.ac>bc B. C.ac2>bc2 D.
10.已知数据1:x1,x2,⋯,xn,数据2:2x1﹣1,2x2﹣1,⋯,2xn﹣1,则下列统计量中,数据2是数据1的两倍的有( )
A.均值 B.极差 C.方差 D.标准差
11.已知定义在R上的函数f(x)满足f(x)是奇函数,f(x+1)是偶函数.则下列选项中说法正确的有( )
A.f(2)=0
B.f(x)周期为2
C.f(x)的图象关于直线x=1对称
D.f(x﹣2)是奇函数
12.已知圆台的上下底面的圆周都在半径为2的球面上,圆台的下底面过球心,上底面半径为r(0<r<2),设圆台的体积为V,则下列选项中说法正确的是( )
A.当r=1时,
B.当r在区间(0,2)内变化时,V先增大后减小
C.V不存在最大值
D.当r在区间(0,2)内变化时,V逐渐减小
三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填写在答题卡相应位置上)
13.已知二项式展开式的二项式系数之和为,则n= ;展开式中的常数项为 .
14.请写出一个同时满足下列三个条件的函数f(x): .
①f(x)是偶函数;
②f(x)在(0,+∞)上单调递减;
③f(x)的值域是(0,+∞).
15.一猎人带着一把猎到山里去打猎,猎每次可以装3发子弹,当他遇见一只野兔时,开第一命中野免的概率为0.8,若第一没有命中,猎人开第二,命中野免的概率为0.4,若第二也没有命中,猎人开第三,命中野兔的概率为0.2,若3发子弹都没打中,野兔就逃跑了,则已知野兔被击中的条件下,是猎人开第二命中的概率为 .
16.已知双曲线.,直线与双曲线C的两条渐近线分别交于A,B两点,O是坐标原点,若△AOB是锐角三角形,则双曲线C的离心率e的取值范围是 .
四、解答题(共70分解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
17.设二次函数f(x)=ax2+2x+c(a,c∈R),并且∀x∈R,f(x)≤f(1).
(1)求实数a的值;
(2)若函数g(x)=f(ex)在x∈[0,1]的最大值是1,求实数c的值.
18.高二下学期期末考试之后,年级随机选取8个同学,调查得到每位同学的每日数学学习时间xi(分钟)与期末数学考试成绩yi(分)的数据,并求得.
(1)求学生的数学考试成绩y与学生每日数学学习时间x的线性回归方程;
(2)小明每日数学学习时间如果是65分钟,试着预测他这次考试的数学成绩.
附:=,=﹣.
19.已知在四棱锥P﹣ABCD中,平面PAD⊥平面ABCD,且ABCD是正方形.若PD=PA=,PC=.
(1)求四棱锥P﹣ABCD的体积;
(2)在线段PB上是否存在一点Q满足:二面角B﹣AC﹣Q的余弦值为?若存在,请求出的比值λ.若不存在,请说明理由.
20.已知椭圆经过点A1(﹣2,0),A2(2,0),点B为椭圆E的上顶点,且直线A1B与直线相互垂直.
(1)求椭圆E的方程;
(2)若不垂直x轴的直线l过椭圆E的右焦点F2,交椭圆于C,D两点(C在x轴上方),直线A1C,A2D分别与y轴交于S,T两点,O为坐标原点,求证:.
21.已知某机床的控制芯片由n(n∈N*)个相同的单元组成,每个单元正常工作的概率为p,且每个单元正常工作与否相互.
(1)若,求至少有3个单元正常工作的概率;
(2)若,并且n个单元里有一半及其以上的正常工作,这个芯片就能控制机床,其概率记为P(n).
①求P(7)的值;
②若,求n的值.
22.已知函数f(x)=ex﹣1﹣mx2(m∈R).
(1)选择下列两个条件之一:①;②m=1;判断f(x)在区间(0,+∞)是否存在极小值点,并说明理由;
(2)已知m>0,设函数g(x)=f(x)+mxln(mx).若g(x)在区间(0,+∞)上存在零点,求实数m的取值范围.
参
一、单项选择题(共8小题,每小题5分,共40分).
1.已知命题p:∀x∈(0,+∞),lnx>x﹣1,则命题p的否定是( )
A.∀x∈(0,+∞),lnx≤x﹣1 B.∃x∈(0,+∞),lnx>x﹣1
C.∀x∈(0,+∞),lnx<x﹣1 D.∃x∈(0,+∞),lnx≤x﹣1
解:根据题意,命题p:∀x∈(0,+∞),lnx>x﹣1,是全称命题,
其否定为:∃x∈(0,+∞),lnx≤x﹣1,
故选:D.
2.已知函数,则f[f(0)]=( )
A.3 B.﹣3 C.﹣2 D.2
解:根据题意,函数,
则f(0)=1+2=3,
则f[f(0)]=f(3)=log28=3,
故选:A.
3.已知i是虚数单位,z为复数,2+=z(3+i),则在复平面内z对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
解:∵2+=z(3+i),
∴,
∴复数z在复平面内对应的点为,位于第四象限.
故选:D.
4.设集合,集合B={y|y=2|x|+1},则A∩B=( )
A.(﹣∞,﹣2]∪(3,+∞) B.(﹣∞,﹣2]
C.[2,3) D.(3,+∞)
解:∵集合={x|}={x|﹣3<x<3},
集合B={y|y=2|x|+1}={y|y≥2},
∴A∩B={x|2≤x<3}=[2,3).
故选:C.
5.已知复数z,“z+=0”是“z为纯虚数”的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既非充分也不必要条件
解:对于复数z,若z+=0,z不一定为纯虚数,可以为0,反之,若z为纯虚数,则z+=0.
∴“z+=0”是“z为纯虚数”的必要非充分条件.
故选:B.
6.已知集合M={﹣3,﹣2,﹣1,0,1,2,3},非空集合P满足:(1)P⊆M;(2)若x∈P,则﹣x∈P,则集合P的个数是( )
A.7 B.8 C.15 D.16
解:∵P⊆M,且x∈P,﹣x∈P,
∴满足条件的集合P应含有元素为﹣3,﹣2,﹣1,0,1,2,3,
∵P为非空集合,
∴集合P的个数为24﹣1=15,
故选:C.
7.设a=20.4,b=0.40.3,c=log23,则a,b,c的大小关系是( )
A.a>b>c B.a>c>b C.c>b>a D.c>a>b
解:1=20<20.4<20.5=<1.5,
0.40.3<0.40=1,
log23>log22=1.5,
故b<a<c,
故选:D.
8.已知函数f(x)的定义域是(0,+∞),且满足2x2f(x)+x3f'(x)=lnx,(其中e为自然常数,e≈2.718),则下列说法正确的是( )
A.f(x)在(0,+∞)上单调递增
B.f(x)在(0,+∞)上单调递减
C.f(x)在(0,+∞)上有极大值
D.f(x)在(0,+∞)上有极小值
解:∵2x2f(x)+x3f'(x)=lnx,x∈(0,+∞),
∴2xf(x)+x2f'(x)=,①
令g(x)=x2f(x),
则g′(x)=2xf(x)+x2f'(x);②
又(ln2x+C)′=,③
由①②③得x2f(x)=ln2x+C(x>0),
∴f(x)=(x>0),
又,即=,解得C=,
∴f(x)=(x>0).
∴f′(x)===≤0,
∴f(x)在(0,+∞)上单调递减,
故选:B.
二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,在每小题给出的选项中,有多项是符合题目要求的,全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得2分)
9.已知实数a,b,c满足a>b>0>c,则下列不等式中一定正确的有( )
A.ac>bc B. C.ac2>bc2 D.
解:对于A,f(x)=xc 在(0,+∞)为减函数,当a>b>0时,ac<bc,故A错误,
对于B,∵a>b>0,
∴,
又∵c<0,
∴,故B正确,
对于C,∵a>b>0,
∴c2>0,
∴ac2>bc2,故C正确,
对于D,∵a>0>c,
∴,当且仅当a=﹣c时等号成立,故D正确.
故选:BCD.
10.已知数据1:x1,x2,⋯,xn,数据2:2x1﹣1,2x2﹣1,⋯,2xn﹣1,则下列统计量中,数据2是数据1的两倍的有( )
A.均值 B.极差 C.方差 D.标准差
解:设数据1:x1,x2,⋯,xn的均值为,标准差为s,极差为R=xmax﹣xmin,
则数据2:2x1﹣1,2x2﹣1,⋯,2xn﹣1的均值为,方差为4s2,故A,C错误,
标准差为,极差为2xmax﹣1﹣(2xmin﹣1)=2(xmax﹣xmin)=2R,故B,D正确.
故选:BD.
11.已知定义在R上的函数f(x)满足f(x)是奇函数,f(x+1)是偶函数.则下列选项中说法正确的有( )
A.f(2)=0
B.f(x)周期为2
C.f(x)的图象关于直线x=1对称
D.f(x﹣2)是奇函数
解:因为定义在R上的函数f(x)满足f(x)是奇函数,
所以f(0)=0,
又f(x+1)是偶函数,
所以f(1﹣x)=f(1+x),
所以f(2﹣x)=f(x),
所以f(2)=f(0)=0,故A正确;
则f(x+2)=f(﹣x)=﹣f(x),
则f(x+4)=﹣f(x+2)=f(x),
故函数f(x)是周期为4的周期函数,故B错误;
由f(1﹣x)=f(1+x),可知f(x)的图象关于直线x=1对称,故C正确;
由已知f(x)关于(0,0)和直线x=1对称,
从而f(x)关于(2,0)对称,
又因为f(x)的周期T=4,可得f(x)关于(﹣2,0)对称,
所以f(x﹣2)是奇函数,故D正确.
故选:ACD.
12.已知圆台的上下底面的圆周都在半径为2的球面上,圆台的下底面过球心,上底面半径为r(0<r<2),设圆台的体积为V,则下列选项中说法正确的是( )
A.当r=1时,
B.当r在区间(0,2)内变化时,V先增大后减小
C.V不存在最大值
D.当r在区间(0,2)内变化时,V逐渐减小
解:由题意,圆台的体积
=
=,
对于A,当r=1时,,故选项A正确;
,
设f(r)=﹣3r3﹣4r2+4r+8,
则f'(r)=﹣9r2﹣8r+4在(0,2)上单调递减,
设f'(r)=0的两个根为r1,r2(r1<r2),
由韦达定理,则r2∈(0,2),
且当r∈(0,r2)时,f'(r)>0,则f(r)单调递增,
当r∈(r2,2)时,f'(r)<0,则f(r)单调递减,
由f(0)=8,f(1)=5,f(2)=﹣24,
所以存在r0∈(1,2),使得f(r0)=0,
当r∈(0,r0)时,f(r)>0,即V'>0,故函数V单调递增,
当r∈(r0,2)时,f(r)<0,即V'<0,故函数V单调递减,
故选项B正确,选项C错误,选项D错误.
故选:AB.
三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填写在答题卡相应位置上)
13.已知二项式展开式的二项式系数之和为,则n= 6 ;展开式中的常数项为 160 .
解:∵(x+)n展开式的二项式系数之和是2n=,则n=6,
∴(x+)6的展开式中的通项公式为:Tr+1=C6r•2r•x6﹣2r,
令6﹣2r=0,求得r=3,可得展开式中的常数项的值是C63•23=160,
故答案为:6,160.
14.请写出一个同时满足下列三个条件的函数f(x): f(x)=x﹣2 .
①f(x)是偶函数;
②f(x)在(0,+∞)上单调递减;
③f(x)的值域是(0,+∞).
解:从具有奇偶性,单调性的角度进行分析,从基本初等函数进行考虑,
则时满足三个条件的函数f(x)可以为:f(x)=x﹣2.
故答案为:f(x)=x﹣2.
15.一猎人带着一把猎到山里去打猎,猎每次可以装3发子弹,当他遇见一只野兔时,开第一命中野免的概率为0.8,若第一没有命中,猎人开第二,命中野免的概率为0.4,若第二也没有命中,猎人开第三,命中野兔的概率为0.2,若3发子弹都没打中,野兔就逃跑了,则已知野兔被击中的条件下,是猎人开第二命中的概率为 .
解:记事件A=“猎人第一击中野兔“,事件B=“猎人第二击中野兔“,事件C=“猎人第三击中野兔“,D=“野兔被击中“,
则P(D)=P(A+B+C)=P(A)+P(B)+P(C)=0.8+0.2×0.4+0.2×0.6×0.2=0.904,
P(B)=0.2×0.4=0.08,
P(B|D)=.
故答案为:.
16.已知双曲线.,直线与双曲线C的两条渐近线分别交于A,B两点,O是坐标原点,若△AOB是锐角三角形,则双曲线C的离心率e的取值范围是 (,2) .
解:运用临界法:当∠AOB=90°时,渐近线方程为y=±x,即=1,离心率e===,
当直线y=(x+c)与渐近线y=﹣x垂直时,=,离心率e====2,
所以当△AOB是锐角三角形时,双曲线的离心率e∈(,2).
故答案为:(,2).
四、解答题(共70分解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
17.设二次函数f(x)=ax2+2x+c(a,c∈R),并且∀x∈R,f(x)≤f(1).
(1)求实数a的值;
(2)若函数g(x)=f(ex)在x∈[0,1]的最大值是1,求实数c的值.
解:(1)根据题意,二次函数f(x)=ax2+2x+c(a,c∈R),并且∀x∈R,f(x)≤f(1),
则二次函数f(x)开口向下,其对称轴为x=1,
则有﹣=1,解可得a=﹣1;
(2)函数g(x)=f(ex),
设t=ex,若x∈[0,1],则1≤t≤e,
函数g(x)=f(ex)在x∈[0,1]的最大值是1,且∀x∈R,f(x)≤f(1).
则x=0时,g(x)取得最大值1,
即g(0)=f(1)=﹣1+2+c=1,解可得c=0;
故c=0,
18.高二下学期期末考试之后,年级随机选取8个同学,调查得到每位同学的每日数学学习时间xi(分钟)与期末数学考试成绩yi(分)的数据,并求得.
(1)求学生的数学考试成绩y与学生每日数学学习时间x的线性回归方程;
(2)小明每日数学学习时间如果是65分钟,试着预测他这次考试的数学成绩.
附:=,=﹣.
解:(1)由已知的数据可得,,
所以,
则,
故线性回归方程为;
(2)当x=65时,则,
故预测他这次考试的数学成绩为132.5分.
19.已知在四棱锥P﹣ABCD中,平面PAD⊥平面ABCD,且ABCD是正方形.若PD=PA=,PC=.
(1)求四棱锥P﹣ABCD的体积;
(2)在线段PB上是否存在一点Q满足:二面角B﹣AC﹣Q的余弦值为?若存在,请求出的比值λ.若不存在,请说明理由.
解:(1)设正方形ABCD的边长为2a,取AD的中点M,连接PM,MC,
由平面PAD⊥平面ABCD,,
则PM⊥AD,所以PM⊥平面ABCD,则PM2=17﹣a2,
又PM⊥MC,所以PM2=21﹣5a2,则解出a=1,PM=4,
所以体积.
因此,四棱锥P﹣ABCD的体积;
(2)存在,理由如下:
以M为坐标原点,平行于AB为x轴正方向,MD为y轴正方向,MP为z轴正方向,
建立如图所示的空间直角坐标系.
则A(0,﹣1,0),B(2,﹣1,0),C(2,1,0),P(0,0,4),
设,则Q(2λ,﹣λ,4﹣4λ),所以,,
设平面QAC的法向量,
由,所以,令x=1,可得,
而为平面ABCD的一个法向量,
所以=,则,
有或.由于点Q在PB上,所以.
所以在线段PB上是否存在一点Q满足:二面角B﹣AC﹣Q的余弦值为,且.
20.已知椭圆经过点A1(﹣2,0),A2(2,0),点B为椭圆E的上顶点,且直线A1B与直线相互垂直.
(1)求椭圆E的方程;
(2)若不垂直x轴的直线l过椭圆E的右焦点F2,交椭圆于C,D两点(C在x轴上方),直线A1C,A2D分别与y轴交于S,T两点,O为坐标原点,求证:.
解:(1)由题可得a=2,
因为直线A1B与直线相互垂直,
所以•k=﹣1,即,解得b=,
所以椭圆E的方程为:;
证明:(2)设直线l方程为x=my+1(m≠0),
联立得(4+3m²)y²+6my﹣9=0,
设C(x1,y1),D(x2,y2),
则有y1+y2=﹣,y1y2=﹣,
A1C:y=,令x=0,则ys=,同理可得yr=,
所以||===,
则||﹣==,
因为2my1y2﹣3(y1+y2)=2m•(﹣)﹣3•(﹣)=0,
所以||﹣=0,
即||=,得证.
21.已知某机床的控制芯片由n(n∈N*)个相同的单元组成,每个单元正常工作的概率为p,且每个单元正常工作与否相互.
(1)若,求至少有3个单元正常工作的概率;
(2)若,并且n个单元里有一半及其以上的正常工作,这个芯片就能控制机床,其概率记为P(n).
①求P(7)的值;
②若,求n的值.
解:(1)设至少有3个单元正常工作的概率为P1,
则P1=;
(2)①当n=7时,至少有4个单元正常工作芯片就能控制机床,
所以P(7)=,
因为,
所以P(7)==,
又=26,
所以P(7)=;
②若n=2k﹣1(k∈N*),
则P(n)=+•••+
=,
因为=,
所以P(n)=;
若n=2k(k∈N*),
则P(n)=,
而对立事件=,
且=,
则P(n)﹣=,
所以P(n)≠.
综上所述,n=2k﹣1(k∈N*).
22.已知函数f(x)=ex﹣1﹣mx2(m∈R).
(1)选择下列两个条件之一:①;②m=1;判断f(x)在区间(0,+∞)是否存在极小值点,并说明理由;
(2)已知m>0,设函数g(x)=f(x)+mxln(mx).若g(x)在区间(0,+∞)上存在零点,求实数m的取值范围.
解:(1)若选①:,则函数f(x)=ex﹣1﹣x2,
所以f'(x)=ex﹣1﹣x,f''(x)=ex﹣1﹣1,
因为f''(x)单调递增,且f''(1)=0,
所以f'(x)在(0,1)上单调递减,(1,+∞)上单调递增,
则f'(x)≥f'(1)=0,
故f(x)在(0,+∞)上单调递增,
所以不存在极小值点;
若选②:m=1,则f(x)=ex﹣1﹣x2,
所以f'(x)=ex﹣1﹣2x,f''(x)=ex﹣1﹣2,
由f''(x)单调递增,且f''(1+ln2)=0,
所以f'(x)在(0,1+ln2)上单调递减,在(1+ln2,+∞)上单调递增,
故f'(x)≥f'(1+ln2)=﹣2ln2<0,
又f'(4)=e3﹣8>0,
所以存在极小值点x0∈(1+ln2,4).
(2)令g(x)=0,则ex﹣1﹣mx2+mxln(mx)=0,
又mx>0,
所以=ex﹣ln(mx)﹣1﹣[x﹣ln(mx)]=0,
令t=x﹣ln(mx),
故et﹣1﹣t=0有解,
设h(t)=et﹣1﹣t,
则h'(t)=et﹣1﹣1,令h'(t)=0,解得t=1,
所以h(t)在(﹣∞,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,
又h(1)=0,
所以h(t)=et﹣1﹣t有唯一的零点t=1,
若g(x)在区间(0,+∞)上存在零点,
即1=x﹣ln(mx)在(0,+∞)上有解,
整理可得1+lnm=x﹣lnx,
令l(x)=x﹣lnx,
则l'(x)=1﹣,令l'(x)=0,解得x=1,
所以l(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,
故l(x)≥l(1)=1,
所以1+lnm≥1,
解得m≥1,
所以m的取值范围为[1,+∞).
