一、单选题1.设集合,集合N 为函数的定义域,则( ){}|12M x x =-≤≤()lg 1y x =-M N ⋂=A . B . C . D . ()12,[]12,[)12,(]12,【答案】D【分析】根据对数的真数为正数化简集合,进而由集合的交运算即可求解. (1,)N =+∞【详解】由,所以, 101x x ->⇒>(1,)N =+∞又,所以, {}|12M x x =-≤≤(]1,2M N = 故选:D2.若,则( ) 43z i =-zz =A .1 B .-1C .D .4355i +4355i -【答案】C【分析】根据共轭复数与模长的求解计算即可.【详解】因为,故. 43z i =-4355z i z==+故选:C.3.已知椭圆中,长轴长为10 )22221(0)x y a b a b +=>>A .B .10C .D .【答案】A【分析】根据椭圆长轴和离心率的概念即可求解.【详解】,所以;又因为 210a = 5a =c e a ==得c =2c =故选:A.4.设是直线,,是两个不同的平面,下列命题中正确的是( ) l αβA .若,,则 //l α//l β//αβB .若,,则 αβ⊥l α⊥l β⊥C .若,,则 αβ⊥//l αl β⊥D .若,,则 //l αl β⊥αβ⊥【答案】D【解析】由线面平行的性质和面面平行的判定可判断选项A ;由面面垂直的性质定理和线面平行的性质可判断选项B ;由面面垂直的性质定理和线面位置关系可判断选项C ;由线面平行的性质和面面垂直的判定定理可判断选项D ;【详解】对于选项A :若,,则或与相交,故选项A 不正确; //l α//l β//αβαβ对于选项B :若,,则或,故选项B 不正确;αβ⊥l α⊥//l βl β⊂对于选项C :若,,则或或与相交,故选项C 不正确;αβ⊥//l α//l βl β⊂l β对于选项D :若,由线面平行的性质定理可得过的平面,设,则,所以//l αl γm γα= //m l ,再由面面垂直的判定定理可得,故选项D 正确;m β⊥αβ⊥故选:D5.已知{}是等差数列,且,则=( ) n a 466,4a a ==10a A .2 B .0C .D .2-4-【答案】B【分析】根据等差数列基本量的计算即可求解.【详解】设等差数列的首项为,公差为,由,即,解得. {}n a 1a d 4664a a =⎧⎨=⎩113654a d a d +=⎧⎨+=⎩191a d =⎧⎨=-⎩所以,所以. 1(1)9(1)10n a a n d n n =+-=--=-+1010100a =-+=故选:B6.已知点P (x ,y )是曲线上的一动点,则点P (x ,y )到直线的距离的最小值为2y x =240x y --=( ) ABCD .35【答案】C【分析】当曲线在点P 处的切线与已知直线平行时点P 到该直线的距离最小,结合导数的几何意义和点到直线的距离公式计算即可求解.【详解】当曲线在点P 处的切线与直线平行时,点P 到该直线的距离最小,240x y --=,2y x '=由直线的斜率,则, 240x y --=2k =22x =得,有,所以, 1x =21y x ==(1,1)P ∴到直线距离. (1,1)P 240x y --=d ==故选:C.7.如图是下列四个函数中的某个函数在区间[-3,3]的大致图像,则该函数是( )A .B .C .D .22sin 1xy x =+321x xy x -=+22cos 1x xy x =+3231x xy x -+=+【答案】D【分析】利用赋值法,结合图形和排除法即可判断ABC ;利用导数和零点的存在性定理研究函数的单调性,结合图形即可判断D. 【详解】A :设,由得, ()22sin 1x f x x =+π3π2<<sin 30>则,结合图形,不符合题意,故A 错误; ()2sin 33010f =>B :设,则,结合图形,不符合题意,故B 错误;()321x xg x x -=+()10g =C :设,当时,,,22cos ()1x x h x x =+π0,2x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦cos [0,1]x ∈212x x +≥所以,即, 222cos 20111x x xx x ≤≤≤++0()1h x ≤≤当且仅当时等号成立,结合图形,不符合题意,故C 错误;1x =D :设,则, 323()1x xu x x -+=+(0)x >422263()(1)x x u x x --+'=+(0)x >设,则,42()63v x x x =--+(0)x >3()4120v x x x '=--<所以函数在上单调递减,且, ()v x (0,)+∞(0)30,(1)40v v =>=-<故存在,使得,0(0,1)x ∈0()0v x =所以当时,即,当时,即,0(0,)x x ∈()0v x >()0u x '>0(,)x x ∈+∞()0v x <()0u x '<所以函数在上单调递增,在上单调递减,结合图形,符合题意,故D 正确. ()u x 0(0,)x 0(,)x +∞故选:D.8.已知△ABC 的三个内角分别为A ,B ,C ,且满足,则的最大值为222sin 2sin 3sin C A B =-tan B ( ) ABCD .54【答案】B【分析】利用正弦定理及余弦定理表示,结合基本不等式求得的取值范围,从而求得cos B cos B 的取值范围,即得.tan B 【详解】依题意,222sin 2sin 3sin C A B =-由余弦定理得,, 22223c a b =-2222133b ac =-所以 222222222222114143333cos 2226a c a c a ca cb ac B ac ac ac ac+-+++-+====⋅,当且仅当时等号成立, 1263≥=2a c =即为锐角,,, B 2cos 13B ≤<22419cos 1,19cos 4B B ≤<<≤,222222sin 1cos 15tan 10,cos cos cos 4B B B B B B -⎛⎤===-∈ ⎥⎝⎦所以. tan B 故选:B.二、多选题9.下列说法正确的是( ) A .直线在y 轴上的截距为2 24y x +=B .直线必过定点(2,0) ()20R ax y a a --=∈C .直线的倾斜角为10x +=2π3D .过点且垂直于直线的直线方程为 ()2,3-230x y -+=210x y ++=【答案】BD【分析】根据直线的截距式方程即可判断A ,根据直线恒过定点的求法即可判断B ,根据直线斜率的定义即可判断C ,根据垂直直线斜率之积为-1,结合直线的点斜式方程即可判断D. 【详解】A :直线在轴上的截距为,所以A 不正确; 24y x +=y 2-B :由,得,20ax y a --=(2)0x a y --=令,解得:,所以该直线恒过定点,故B 正确;200x y -=⎧⎨=⎩20x y =⎧⎨=⎩(2,0)C :设直线的倾斜角为,,斜率为 10x +=α(]0,απ∈由,故C 错误;tan α=56πα=D :由直线,得该直线的斜率为,230x y -+=12所以过点且垂直于直线的直线斜率为, (2,3)-230x y -+=2故其方程为,即,故D 正确. 32(2)y x -=-+210x y ++=故选:BD.10.斜率为1的直线l 经过抛物线的焦点F ,且与抛物线相交于两点则下24y x =()()1122,,,A x y B x y 列结论正确的有( ) A .B .抛物线的准线方程为 (1,0)F 1y =-C .D .3OA OB ⋅=-10AB =【答案】AC【分析】由抛物线的性质判断AB ;联立直线l 和抛物线方程,利用韦达定理,以及数量积公式、抛物线的定义判断CD.【详解】由抛物线知,焦点,准线方程为,所以A 正确,B 不正确.24y x =(1,0)F =1x -由,消去得:,所以, 214y x y x=-⎧⎨=⎩y 2610x x -+=126x x +=121=x x 所以,所以C 正确; 121212121212(1)(1)2()13OA OB x x y y x x x x x x x x ⋅=+=+--=-++=- 所以,所以D 不正确. 12||28AB x x =++=故选:AC11.已知函数,其图像相邻两条对称轴之间的距离为,且函数()()cos (0,2f x x πωϕωϕ=+><π2是奇函数,则下列判断正确的是( )π3f x ⎛⎫- ⎪⎝⎭A .函数f (x )的最小正周期为B .函数f (x )的图像关于点(,0)对称 ππ6C .函数f (x )在上单调递增D .函数f (x )的图像关于直线对称 3ππ4⎡⎤⎢⎥⎣⎦,7π12=-x 【答案】ABD【分析】利用函数图像相邻两条对称轴之间的距离为和函数是偶函数,求出π2π()3f x -,从而可判断选项A 正确;再利用余弦函数的图像与性质,可以判断出选项()cos(2π)6=+f x x BCD 的正误.【详解】因为函数图像相邻两条对称轴之间的距离为,则,π2π22T =πT ∴=又,2π,0T ωω=>2ω∴=又函数是偶函数,因为, π()3f x -ππ2π()cos(2())cos(2)333f x x x ϕϕ-=-+=-+所以,即, 2πππ(Z)32k k ϕ-+=+∈7ππ(Z)6k k ϕ=+∈又,,则.π2ϕ<π6ϕ∴=()cos(2π)6=+f x x 函数最小正周期,故选项A 正确; πT =函数图像对称点的横坐标为:,即, ππ2π(Z)62x k k +=+∈ππ(Z)62k x k =+∈令时,,故选项B 正确; 0k =π6x =又由:,得到 ππ2π22π(Z)6k x k k -+≤+≤∈7ππππ(Z)1212k x k k -+≤≤-+∈所以函数的单调增区间为:, ()cos(2π)6=+f x x 7πππ,π(Z)1212k k k ⎡⎤-+-+∈⎢⎥⎣⎦令时,得到一个增区间为: 1k =-5π11π,1212⎡⎤⎢⎥⎣⎦故选项C 错误;函数图像的对称所在直线方程为;, πππ2π,(Z)6122k x k x k +==-+∈令时,,故选项D 正确. 1k =-7π12=-x 故选:ABD12.将全体正整数按照以下排列的规律排成一个三角形数阵,下列结论正确的是( )A .第8行最右边的数为38B .第10行从右向左第个5数为51C .第10行所有数的和为505D .第64行从左向右第7个数为2023 【答案】BCD【分析】根据三角数阵可知第行共有个数,且第行的最后一个数字是:,即为n n n 123n ++++ .结合等差数列前n 项求和公式计算,依次判断选项即可. (1)2n n +【详解】由三角形数阵可知, ①第行共有个数;n n ②第行的最后一个数字是:,即为. n 123n ++++ (1)2n n +A :因为,故A 错误; 1234567836+++++++=B :因为,1234567891055+++++++++=所以第行中的个数字依次为.故B 正确; 101046,47,48,49,50,51,52,53,54,55C :由,故C 正确;()5545104655464748495051525354555052S S ⨯+-=+++++++++==D :由,知第行最后的一个数为;()6316312346320162⨯++++++== 632016所以第行中的数字从左到右依次为642017,2018,2019,2020,2021,2022,2023,2024,,第7个数为2023,故D 正确. L 故选:BCD.三、填空题13.已知函数的最小正周期为,则___________. ()()sin 0f x x ωω=>πω=【答案】2【分析】利用正弦型函数的周期公式可求得的值.ω【详解】因为函数的最小正周期为,则. ()()sin 0f x x ωω=>π2π2πω==故答案为:.214.已知直线和圆相交于、两点,则弦长:210l x y --=22:210C x y y +--=A B AB =__________.【详解】由圆方可知其圆心坐标为,半径∴C (0,1)r =d. AB ===点睛:本题主要考查了直线与圆相交求截得弦长问题,属于基础题;求直线被圆所截得的弦长时,根据圆的性质通常考虑由弦心距,弦长的一般作为直角边,圆的半径作为斜边,利用勾股定理来解决问题,通常还会用到点到直线的距离公式.15.已知双曲线,若过右焦点F 且倾斜角为的直线与双曲线的右支有两个22221(0,0)x y a b a b-=>>30 交点,则此双曲线离心率的取值范围是___________.【答案】【分析】根据题意可知双曲线的渐近线方程的斜率需小于直线的斜率,得,结合b y x a =b <.b =【详解】由题意知,双曲线的渐近线方程为, by x a=±要使直线与双曲线的右支有两个交点, 需使双曲线的渐近线方程的斜率小于直线的斜率, by x a=即,即,由tan 30b a ︒<=b <b =,整理得,所以 <2234c a <c e a =<因为双曲线中,所以双曲线的离心率的范围是, 1e >故答案为:. 16.已知三棱锥的所有顶点都在球O 的球面上,SC 是球O 的直径若平面平面S ABC -.SCA ⊥SCB ,,,三棱锥的体积为9,则球O 的表面积为______. SA AC =SB BC =S ABC -【答案】36π【详解】三棱锥S−ABC 的所有顶点都在球O 的球面上,SC 是球O 的直径,若平面SCA ⊥平面SCB ,SA=AC ,SB=BC ,三棱锥S−ABC 的体积为9, 可知三角形SBC 与三角形SAC 都是等腰直角三角形,设球的半径为r , 可得 ,解得r=3. 112932r r r ⨯⨯⨯⨯=球O 的表面积为: .2436r ππ=点睛:与球有关的组合体问题,一种是内切,一种是外接.解题时要认真分析图形,明确切点和接点的位置,确定有关元素间的数量关系,并作出合适的截面图,如球内切于正方体,切点为正方体各个面的中心,正方体的棱长等于球的直径;球外接于正方体,正方体的顶点均在球面上,正方体的体对角线长等于球的直径.四、解答题17.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足,. 13a =123n n S a ++=(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若等差数列{b n }的前n 项和为T n ,且,,求数列的前n 项和Q n .11T a =33T a =11{}n n b b +【答案】(1)(2)3nn a =9(21)nn +【分析】(1)根据数列的通项与的关系,化简求得,得到数列是首项为n a n S 13()n n a a n N ++=∈{}n a 3、公比为3的等比数列,即求解通项公式; (2)由(1)可得,得到,利用裂项法,3(21)n b n =-()()11111192n 12n 1182n 12n 1n n b b +⎛⎫==- ⎪-+-+⎝⎭即可求解.【详解】(1)当时,得, 1n =29a =由,得,123n n S a ++=123(2)n n S a n -+=≥两式相减得,又,∴,112()n n n n S S a a -+-=-1n n n S S a --=13(2)n n a a n +=≥又,∴,显然, 213a a =13()n n a a n N ++=∈10,3n n na a a +≠=即数列是首项为3、公比为3的等比数列,∴;{}n a 1333n nn a -=⨯=(2)设数列的公差为,则有,{}n b d 13b =由得,解得,∴,33T a =13327b d +=6d =3(1)63(21)n b n n =+-⨯=-又, ()()11111192n 12n 1182n 12n 1n n b b +⎛⎫==- ⎪-+-+⎝⎭∴==. n 111111Q 1183352n 12n 1⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-+⋯+- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥-+⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦111182n 1⎛⎫- ⎪+⎝⎭()n 92n 1+【点睛】本题主要考查等比数列的定义及通项公式、以及“裂项法”求和的应用,此类题目是数列问题中的常见题型,解答中确定通项公式是基础,准确计算求和是关键,易错点是在“裂项法”之后求和时,弄错项数导致错解,能较好的考查逻辑思维能力及基本计算能力等.18.若△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,满足.222sin sin sin sin sin A B C B C --=(1)求角A ;(2)若,求△ABC 周长的取值范围. 6a =【答案】(1) 2π3A =(2)(12,6+【分析】(1)根据正弦定理边角互化,可得,由余弦定理即可求解,222a b c bc --=(2)根据正弦定理得,由内角和关系以及和差角公式可得b B=1sin 2c B B ⎫=-⎪⎪⎭,进而由三角函数的性质即可求解.【详解】(1)由正弦定理可得:,222a b c bc --=,, 2221cos 22c b a A bc +-∴==-()0,πA ∈ 2π3A ∴=(2)因为,,所以,故πA B C ++=2π3A =π3B C +=ππ(0)33C BB =-<<由正弦定理得: 62πsin sin sin sin3a bc A B C====所以,b B=π1sin 32c C B B B ⎫⎛⎫==-=-⎪ ⎪⎪⎝⎭⎭所以周长 ABCA 1π6sin 623a b cB B B B ⎫⎛⎫=++=++-=++⎪ ⎪⎪⎝⎭⎭因为,则π03B <<ππ2π<333B <+πsin 13B ⎛⎫<+≤ ⎪⎝⎭故π12663B ⎛⎫<++≤+ ⎪⎝⎭求周长的取值范围为.ABC A (12,6+19.某厂研制了一种生产高精产品的设备,为检验新设备生产产品的某项指标有无提高,用一台旧设备和一台新设备各生产了10件产品,得到各件产品该项指标数据如下: 旧设备9.810.3 10.0 10.29.99.810.0 10.1 10.29.7新设备 10.1 10.4 10.1 10.0 10.1 10.3 10.6 10.5 10.4 10.5旧设备和新设备生产产品的该项指标的样本平均数分别记为和,样本方差分别记为和.x y 21s 22s(1)求,,,;x y 21s 22s(2)判断新设备生产产品的该项指标的均值较旧设备是否有显著提高(如果y x -≥认为新设备生产产品的该项指标的均值较旧设备有显著提高,否则不认为有显著提高). 【答案】(1);(2)新设备生产产品的该项指标的均值较旧设221210,10.3,0.036,0.04x y s s ====备有显著提高.【分析】(1)根据平均数和方差的计算方法,计算出平均数和方差.(2)根据题目所给判断依据,结合(1)的结论进行判断. 【详解】(1), 9.810.31010.29.99.81010.110.29.71010x +++++++++==, 10.110.410.11010.110.310.610.510.410.510.310y +++++++++==, 22222222210.20.300.20.10.200.10.20.30.03610s +++++++++==. 222222222220.20.10.20.30.200.30.20.10.20.0410s +++++++++==(2)依题意,, 0.320.15y x -==⨯===,所以新设备生产产品的该项指标的均值较旧设备有显著提高. y x -≥20.设函数,其中.22()3ln 1f x a x ax x =+-+0a >(1)讨论的单调性;()f x (2)若的图象与轴没有公共点,求a 的取值范围.()y f x =x 【答案】(1)的减区间为,增区间为;(2). ()f x 10,a ⎛⎫ ⎪⎝⎭1,+a ⎛⎫∞ ⎪⎝⎭1a e >【分析】(1)求出函数的导数,讨论其符号后可得函数的单调性.(2)根据及(1)的单调性性可得,从而可求a 的取值范围.()10f >()min 0f x >【详解】(1)函数的定义域为,()0,∞+又, ()23(1)()ax ax f x x+-'=因为,故,0,0a x >>230ax +>当时,;当时,; 10x a<<()0f x '<1x a >()0f x '>所以的减区间为,增区间为. ()f x 10,a ⎛⎫ ⎪⎝⎭1,+a ⎛⎫∞ ⎪⎝⎭(2)因为且的图与轴没有公共点,()2110f a a =++>()y f x =x 所以的图象在轴的上方,()y f x =x 由(1)中函数的单调性可得, ()min 1133ln 33ln f x f a a a ⎛⎫==-=+ ⎪⎝⎭故即. 33ln 0a +>1a e>【点睛】方法点睛:不等式的恒成立问题,往往可转化为函数的最值的符号来讨论,也可以参变分离后转化不含参数的函数的最值问题,转化中注意等价转化. 21.如图,边长为2的正方形ABCD 所在的平面与半圆弧CD 所在平面垂直,M 是CD 上异于C ,D 的点.(1)证明:平面AMD ⊥平面BMC ;(2)当三棱锥体积最大时,求面MAB 与面MCD 所成二面角的正切值.M ABC -【答案】(1)证明见解析;(2)2.【分析】(1)证得平面,结合面面垂直的判定定理即可证出结论;DM ⊥BMC (2)当在的中点位置时体积最大,建立空间直角坐标系,利用空间向量的夹角坐标公式即M A AB 可求出结果.【详解】(1)由题设知,平面平面,交线为.CMD ⊥ABCD CD 因为,平面,BC CD ⊥BC ⊂ABCD 所以平面,平面,BC ⊥CMD DM ⊂CMD 故,因为是上异于,的点,且为直径, BC DM ⊥M A CDC D DC 所以,又,平面,DM CM ⊥BC CM C =I ,BC CM ⊂BMC 所以平面,而平面,DM ⊥BMC DM ⊂AMD故平面平面;AMD ⊥BMC (2)以D 为坐标原点,的方向为轴正方向,的方向为轴正方向,建立如图所示的空间DA x DC y 直角坐标系.D xyz -当三棱锥M −ABC 体积最大时,M 为的中点.CD 由题设得,()()()()()0,0,0,2,0,0,2,2,0,0,2,0,0,1,1D A B C M()()()2,1,1,0,2,0,2,0,0AM AB DA =-==设是平面MAB 的法向量,则(),,n x y z = 即,可取, 00n AM n AB ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩ 2020x y z y -++=⎧⎨=⎩()1,0,2n = 又是平面的一个法向量,因此 DAMCD, cos ,n DA n DA n DA ⋅=== []0π,,n DA ∈ 得, sin ,n DA = tan ,2n DA = 所以面与面所成二面角的正切值是.MAB MCD 222.已知椭圆的左,右焦点分别为、,离心率为,直线l 经过点2222:1(0)x y C a b a b+=>>1F 2F 122F 且与椭圆C 交于不同两点A ,B ,当A 是椭圆C 上顶点时,l 与圆相切.223x y +=(1)求椭圆C 的标准方程;(2)求的取值范围.11F A F B ⋅ 【答案】(1) 2211612x y +=(2)[]12.7-【分析】(1)根据题意列出方程组,解之即可;22212bc c e a c a b⎧=⎪⎪==⎨⎪⎪=-⎩(2)当直线的斜率不存在时,易得;当直线的斜率存在时,设直线方程为l 117F A F B ⋅= l ,,,联立椭圆方程,利用韦达定理和平面向量数量积的坐标表示可得(2)y k x =-11(,)A x y 22(,)B x y ,令得,结合不等式的性质计算即可求解. 11F A F B ⋅= 22283634k k -+2343t k =+≥11577F A F B t ⋅=- 【详解】(1)当A 为椭圆的上顶点时,直线l 与圆相切, 则圆心到直线l ,a =有,得,1122bc a =bc =则,解得22212bc c e a c a b⎧=⎪⎪==⎨⎪⎪=-⎩4,a b ==所以椭圆的标准方程是; C 2211612x y +=(2)由(1)知,则椭圆的左焦点,当直线的斜率不存在时,2c =1(2,0)F -l 易求得,,则;(2,3)A (2,3)B -11443(3)7F A F B ⋅=⨯+⨯-= 当直线的斜率存在时,设直线方程为,,. l (2)y k x =-11(,)A x y 22(,)B x y 由,消得,, ()22211612y k x x y ⎧=-⎪⎨+=⎪⎩y 2222(34)1616480k x k x k +-+-=, 21221634k x x k ∴+=+2122164834k x x k-=+ 21112121212(2)(2)(2)(2)(2)(2)F A F B x x y y x x k x x ⋅=+++=+++--2221212(1)2(1)()4(1)k x x k x x k =++-+++, 2222222221648162836(1)2(1)4(1)343434k k k k k k k k k --=+⨯+-⨯++=+++令,则, 2343t k =+≥2112283675757734k t F A F B k t t--⋅===-+ ,,, 3t ≥ 1103t <≤571277t -≤-<综上可知,的取值范围是. 11F A F B ⋅ []12,7-。