已知全集 ,集合
,则
( )
A . B .
C .
D .
D
【分析】利用补集的定义可得正确的选项.
【详解】由补集定义可知: 或
,即
,
故选: D .
若复数 z 满足 ,则
( )
A . 1 B . 5 C . 7 D . 25
B
【分析】利用复数四则运算,先求出 ,再计算复数的模.
【详解】由题意有 ,故
.
故选: B .
若直线 是圆
的一条对称轴,则
( )
A . B .
C . 1 D .
A
【分析】若直线是圆的对称轴,则直线过圆心,将圆心代入直线计算求解.
【详解】由题可知圆心为 ,因为直线是圆的对称轴,所以圆心在直线上,即
,解得
.
故选: A .
已知函数 ,则对任意实数 x ,有( )
A . B .
C . D .
C
【分析】直接代入计算,注意通分不要计算错误.
【详解】 ,故 A 错误, C 正确;
,不是常数,故 BD 错误;
故选: C .
已知函数 ,则( )
A . 在
上单调递减 B .
在
上单调递增
C . 在
上单调递减 D .
在
上单调递增
C
【分析】化简得出 ,利用余弦型函数的单调性逐项判断可得出合适的选项 .
【详解】因为 .
对于 A 选项,当 时,
,则
在
上单调递增, A 错;
对于 B 选项,当 时,
,则
在
上不单调, B 错;
对于 C 选项,当 时,
,则
在
上单调递减, C 对;
对于 D 选项,当 时,
,则
在
上不单调, D 错 .
故选: C.
设 是公差不为 0 的无穷等差数列,则 “
为递增数列 ” 是 “ 存在正整数
,当
时,
” 的( )
A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件
C .充分必要条件 D .既不充分也不必要条件
C
【分析】设等差数列 的公差为
,则
,利用等差数列的通项公式结合充分条件、必要条件的定义判断可得出结论 .
【详解】设等差数列 的公差为
,则
,记
为不超过
的最大整数 .
若 为单调递增数列,则
,
若 ,则当
时,
;若
,则
,
由 可得
,取
,则当
时,
,
所以, “ 是递增数列 ”
“ 存在正整数
,当
时,
” ;
若存在正整数 ,当
时,
,取
且
,
,
假设 ,令
可得
,且
,
当 时,
,与题设矛盾,假设不成立,则
,即数列
是递增数列 .
所以, “ 是递增数列 ”
“ 存在正整数
,当
时,
”.
所以, “ 是递增数列 ” 是 “ 存在正整数
,当
时,
” 的充分必要条件 .
故选: C.
在北京冬奥会上,国家速滑馆 “ 冰丝带 ” 使用高效环保的二氧化碳跨临界直冷制冰技术,为实现绿色冬奥作出了贡献.如图描述了一定条件下二氧化碳所处的状态与 T 和 的关系,其中 T 表示温度,单位是 K ; P 表示压强,单位是
.下列结论中正确的是( )
A .当 ,
时,二氧化碳处于液态
B .当 ,
时,二氧化碳处于气态
C .当 ,
时,二氧化碳处于超临界状态
D .当 ,
时,二氧化碳处于超临界状态
D
【分析】根据 与
的关系图可得正确的选项 .
【详解】当 ,
时,
,此时二氧化碳处于固态,故 A 错误 .
当 ,
时,
,此时二氧化碳处于液态,故 B 错误 .
当 ,
时,
与 4 非常接近,故此时二氧化碳处于固态,对应的是非超临界状态,故 C 错误 .
当 ,
时,因
, 故此时二氧化碳处于超临界状态,故 D 正确 .
故选: D
若 ,则
( )
A . 40 B . 41 C . D .
B
【分析】利用赋值法可求 的值 .
【详解】令 ,则
,
令 ,则
,
故 ,
故选: B.
已知正三棱锥 的六条棱长均为 6 , S 是
及其内部的点构成的集合.设集合
,则 T 表示的区域的面积为( )
A . B .
C .
D .
B
【分析】求出以 为球心, 5 为半径的球与底面
的截面圆的半径后可求区域的面积 .
【详解】
设顶点 在底面上的投影为
,连接
,则
为三角形
的中心,
且 ,故
.
因为 ,故
,
故 的轨迹为以
为圆心, 1 为半径的圆,
而三角形 内切圆的圆心为
,半径为
,
故 的轨迹圆在三角形
内部,故其面积为
故选: B
在 中,
. P 为
所在平面内的动点,且
,则
的取值范围是( )
A . B .
C .
D .
D
【分析】依题意建立平面直角坐标系,设 ,表示出
,
,根据数量积的坐标表示、辅助角公式及正弦函数的性质计算可得;
【详解】解:依题意如图建立平面直角坐标系,则 ,
,
,
因为 ,所以
在以
为圆心,
为半径的圆上运动,
设 ,
,
所以 ,
,
所以
,其中
,
,
因为 ,所以
,即
;
故选: D
函数 的定义域是 .
【分析】根据偶次方根的被开方数非负、分母不为零得到方程组,解得即可;
【详解】解:因为 ,所以
,解得
且
,
故函数的定义域为 ;
故答案为:
已知双曲线 的渐近线方程为
,则
.
【分析】首先可得 ,即可得到双曲线的标准方程,从而得到
、
,再跟渐近线方程得到方程,解得即可;
【详解】解:对于双曲线 ,所以
,即双曲线的标准方程为
,
则 ,
,又双曲线
的渐近线方程为
,
所以 ,即
,解得
;
故答案为:
已知数列 各项均为正数,其前 n 项和
满足
.给出下列四个结论:
① 的第 2 项小于 3 ; ②
为等比数列;
③ 为递减数列; ④
中存在小于
的项.
其中所有正确结论的序号是 .
①③④
【分析】推导出 ,求出
、
的值,可判断 ① ;利用反证法可判断 ②④ ;利用数列单调性的定义可判断 ③.
【详解】由题意可知, ,
,
当 时,
,可得
;
当 时,由
可得
,两式作差可得
,
所以, ,则
,整理可得
,
因为 ,解得
, ① 对;
假设数列 为等比数列,设其公比为
,则
,即
,
所以, ,可得
,解得
,不合乎题意,
故数列 不是等比数列, ② 错;
当 时,
,可得
,所以,数列
为递减数列, ③ 对;
假设对任意的 ,
,则
,
所以, ,与假设矛盾,假设不成立, ④ 对 .
故答案为: ①③④.
【点睛】关键点点睛:本题在推断 ②④ 的正误时,利用正面推理较为复杂时,可采用反证法来进行推导 .
若函数 的一个零点为
,则
;
.
1
【分析】先代入零点,求得 A 的值,再将函数化简为 ,代入自变量
,计算即可 .
【详解】 ∵ , ∴
∴
故答案为: 1 ,
设函数 若
存在最小值,则 a 的一个取值为 ; a 的最大值为 .
0 (答案不唯一) 1
【分析】根据分段函数中的函数 的单调性进行分类讨论,可知,
符合条件,
不符合条件,
时函数
没有最小值,故
的最小值只能取
的最小值,根据定义域讨论可知
或
, 解得
.
【详解】解:若 时,
, ∴
;
若 时,当
时,
单调递增,当
时,
,故
没有最小值,不符合题目要求;
若 时,
当 时,
单调递减,
,
当 时,
∴ 或
,
解得 ,
综上可得 ;
故答案为: 0 (答案不唯一), 1
在 中,
.
(1) 求 ;
(2) 若 ,且
的面积为
,求
的周长.
(1)
(2)
【分析】( 1 )利用二倍角的正弦公式化简可得 的值,结合角
的取值范围可求得角
的值;
( 2 )利用三角形的面积公式可求得 的值,由余弦定理可求得
的值,即可求得
的周长 .
【详解】( 1 )解:因为 ,则
,由已知可得
,
可得 ,因此,
.
( 2 )解:由三角形的面积公式可得 ,解得
.
由余弦定理可得 ,
,
所以, 的周长为
.
如图,在三棱柱 中,侧面
为正方形,平面
平面
,
, M , N 分别为
, AC 的中点.
(1) 求证: 平面
;
(2) 再从条件 ① 、条件 ② 这两个条件中选择一个作为已知,求直线 AB 与平面 BMN 所成角的正弦值.
条件 ① : ;
条件 ② : .
注:如果选择条件 ① 和条件 ② 分别解答,按第一个解答计分.
(1) 见解析
(2) 见解析
【分析】( 1 )取 的中点为
,连接
,可证平面
平面
,从而可证
平面
.
( 2 )选 ①② 均可证明 平面
,从而可建立如图所示的空间直角坐标系,利用空间向量可求线面角的正弦值 .
【详解】( 1 )取 的中点为
,连接
,
由三棱柱 可得四边形
为平行四边形,
而 ,则
,
而 平面
,
平面
,故
平面
,
而 ,则
,同理可得
平面
,
而 平面
,
故平面 平面
,而
平面
,故
平面
,
( 2 )因为侧面 为正方形,故
,
而 平面
,平面
平面
,
平面 平面
,故
平面
,
因为 ,故
平面
,
因为 平面
,故
,
若选 ① ,则 ,而
,
,
故 平面
,而
平面
,故
,
所以 ,而
,
,故
平面
,
故可建立如所示的空间直角坐标系,则 ,
故 ,
设平面 的法向量为
,
则 ,从而
,取
,则
,
设直线 与平面
所成的角为
,则
.
若选 ② ,因为 ,故
平面
,而
平面
,
故 ,而
,故
,
而 ,
,故
,
所以 ,故
,
而 ,
,故
平面
,
故可建立如所示的空间直角坐标系,则 ,
故 ,
设平面 的法向量为
,
则 ,从而
,取
,则
,
设直线 与平面
所成的角为
,则
.
在校运动会上,只有甲、乙、丙三名同学参加铅球比赛,比赛成绩达到 以上(含
)的同学将获得优秀奖.为预测获得优秀奖的人数及冠军得主,收集了甲、乙、丙以往的比赛成绩,并整理得到如下数据(单位: m ):
甲: 9.80 , 9.70 , 9.55 , 9.54 , 9.48 , 9.42 , 9.40 , 9.35 , 9.30 , 9.25 ;
乙: 9.78 , 9.56 , 9.51 , 9.36 , 9.32 , 9.23 ;
丙: 9.85 , 9.65 , 9.20 , 9.16 .
假设用频率估计概率,且甲、乙、丙的比赛成绩相互独立.
(1) 估计甲在校运动会铅球比赛中获得优秀奖的概率;
(2) 设 X 是甲、乙、丙在校运动会铅球比赛中获得优秀奖的总人数,估计 X 的数学期望 E ( X );
(3) 在校运动会铅球比赛中,甲、乙、丙谁获得冠军的概率估计值最大?(结论不要求证明)
(1)0.4
(2)
(3) 丙
【分析】 (1) 由频率估计概率即可
(2) 求解得 X 的分布列,即可计算出 X 的数学期望 .
(3) 计算出各自获得最高成绩的概率,再根据其各自的最高成绩可判断丙夺冠的概率估计值最大 .
【详解】( 1 )由频率估计概率可得
甲获得优秀的概率为 0.4 ,乙获得优秀的概率为 0.5 ,丙获得优秀的概率为 0.5 ,
故答案为 0.4
( 2 )设甲获得优秀为事件 A 1 , 乙获得优秀为事件 A 2 ,丙获得优秀为事件 A 3
,
,
,
.
∴ X 的分布列为
| X | 0 | 1 | 2 | 3 |
| P | | | | |
∴
( 3 )丙夺冠概率估计值最大 .
因为铅球比赛无论比赛几次就取最高成绩 . 比赛一次,丙获得 9.85 的概率为 ,甲获得 9.80 的概率为
,乙获得 9.78 的概率为
. 并且丙的最高成绩是所有成绩中最高的,比赛次数越多,对丙越有利 .
已知椭圆 的一个顶点为
,焦距为
.
(1) 求椭圆 E 的方程;
(2) 过点 作斜率为 k 的直线与椭圆 E 交于不同的两点 B , C ,直线 AB , AC 分别与 x 轴交于点 M , N ,当
时,求 k 的值.
(1)
(2)
【分析】( 1 )依题意可得 ,即可求出
,从而求出椭圆方程;
( 2 )首先表示出直线方程,设 、
,联立直线与椭圆方程,消元列出韦达定理,由直线
、
的方程,表示出
、
,根据
得到方程,解得即可;
【详解】( 1 )解:依题意可得 ,
,又
,
所以 ,所以椭圆方程为
;
( 2 )解:依题意过点 的直线为
,设
、
,不妨令
,
由 ,消去
整理得
,
所以 ,解得
,
所以 ,
,
直线 的方程为
,令
,解得
,
直线 的方程为
,令
,解得
,
所以
,
所以 ,
即
即
即
整理得 ,解得
已知函数 .
(1) 求曲线 在点
处的切线方程;
(2) 设 ,讨论函数
在
上的单调性;
(3) 证明:对任意的 ,有
.
(1)
(2) 在
上单调递增 .
(3) 证明见解析
【分析】( 1 )先求出切点坐标,在由导数求得切线斜率,即得切线方程;
( 2 )在求一次导数无法判断的情况下,构造新的函数,再求一次导数,问题即得解;
( 3 )令 ,
,即证
,由第二问结论可知
在 [0,+∞ )上单调递增,即得证 .
【详解】( 1 )解:因为 ,所以
,
即切点坐标为 ,
又 ,
∴ 切线斜率
∴ 切线方程为:
( 2 )解:因为 ,
所以 ,
令 ,
则 ,
∴ 在
上单调递增,
∴
∴ 在
上恒成立,
∴ 在
上单调递增 .
( 3 )解:原不等式等价于 ,
令 ,
,
即证 ,
∵ ,
,
由( 2 )知 在
上单调递增,
∴ ,
∴
∴ 在
上单调递增,又因为
,
∴ ,所以命题得证 .
已知 为有穷整数数列.给定正整数 m ,若对任意的
,在 Q 中存在
,使得
,则称 Q 为
连续可表数列.
(1) 判断 是否为
连续可表数列?是否为
连续可表数列?说明理由;
(2) 若 为
连续可表数列,求证: k 的最小值为 4 ;
(3) 若 为
连续可表数列,且
,求证:
.
(1) 是 连续可表数列;不是
连续可表数列.
(2) 证明见解析.
(3) 证明见解析.
【分析】( 1 )直接利用定义验证即可;
( 2 )先考虑 不符合,再列举一个
合题即可;
( 3 ) 时,根据和的个数易得显然不行,再讨论
时,由
可知里面必然有负数,再确定负数只能是
,然后分类讨论验证不行即可.
【详解】( 1 ) ,
,
,
,
,所以
是
连续可表数列;易知,不存在
使得
,所以
不是
连续可表数列.
( 2 )若 , 设为
, 则至多
, 6 个数字,没有
个,矛盾;
当 时 , 数列
,满足
,
,
,
,
,
,
,
,
.
( 3 ) ,若
最多有
种,若
,最多有
种,所以最多有
种,
若 ,则
至多可表
个数,矛盾 ,
从而若 , 则
,
至多可表
个数,
而 ,所以其中有负的,从而
可表 1~20 及那个负数(恰 21 个),这表明
中仅一个负的,没有 0 ,且这个负的在
中绝对值最小,同时
中没有两数相同 , 设那个负数为
,
则所有数之和 ,
,
,再考虑排序,排序中不能有和相同,否则不足
个,
(仅一种方式),
与 2 相邻,
若 不在两端 , 则
形式,
若 ,则
(有 2 种结果相同,方式矛盾),
, 同理
,故
在一端,不妨为
形式,
若 , 则
(有 2 种结果相同,矛盾),
同理不行,
,则
(有 2 种结果相同,矛盾),从而
,
由于 , 由表法唯一知 3,4 不相邻 , 、
故只能 , ① 或
, ②
这 2 种情形,
对 ① : ,矛盾,
对 ② : ,也矛盾,综上
,
当 时,数列
满足题意,
.
【点睛】关键点睛,先理解题意,是否为 可表数列核心就是是否存在连续的几项(可以是一项)之和能表示从
到
中间的任意一个值.本题第二问
时,通过和值可能个数否定
;第三问先通过和值的可能个数否定
,再验证
时,数列中的几项如果符合必然是
的一个排序,可验证这组数不合题.