江苏省徐州市第七中学2023届高三数学上学期一检试题(Word版附解析)
展开2022-2023学年度第一学期徐州七中高三一检模拟(一)
数学试题
一、单选题:本大题共8小题,每小题5分,共40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. 集合,则()
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据对数函数定义域和指数函数的值域求法即可得出结果.
【详解】根据对数函数定义域可得
由指数函数的值域可得
所以,
故选:B.
2. 若复数的共轭复数满足(其中为虚数单位),则的值为()
A. B. 5 C. 7 D. 25
【答案】D
【解析】
【分析】求出共轭复数,以及复数,即可求出的值.
【详解】解:由题意,则,所以,,
∴
故选:D.
3. 随机掷两个质地均匀的正方体骰子,骰子各个面分别标记有共六个数字,记事件“骰子向上的点数是和”,事件“骰子向上的点数是和”,事件“骰子向上的点数含有”,则下列说法正确的是()
A. 事件与事件是相互独立事件 B. 事件与事件是互斥事件
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据古典概型概率公式可计算得到,知CD正误;由独立事件概率乘法公式验证可知A错误;根据互斥事件定义可知B错误.
【详解】投掷两个质地均匀的正方体骰子,所有可能的结果有种;
满足事件的有,,共种;满足事件的有,,共种;满足事件的有,,,,,,,,,,,共种;
,C正确;,D错误;
,不是相互独立事件,A错误;
事件和事件可能同时发生,不是互斥事件,B错误.
故选:C.
4. 在平行四边形中,、分别在边、上,,与相交于点,记,则()
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意过点作平行于,交于点,先利用三角形相似求出,然后利用向量的线性运算即可求解.
【详解】过点作平行于,交于点,
因为,则为的中点,所以且,
因为,所以,
由可得:,所以,
因为,
所以,
故选:.
5. 则三棱锥中,平面,则三棱锥的外接球半径为()
A. 3 B. C. D. 6
【答案】B
【解析】
【分析】根据外接球半径与底面外接圆半径,高度的关系计算即可.
【详解】由题由正弦定理得,外接圆直径为,得,
设球心到平面得距离为,
所以,
所以三棱锥的外接球半径为,
故选:B.
6. 已知函数在上恰好取到一次最大值与一次最小值,则的取值范围是()
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】解不等式即得解.
【详解】因为,恰好取到一次最大值与一次最小值,
可得,解得.
故选:A.
7. 意大利数学家斐波那契以兔子繁殖数量为例,引入数列:,该数列从第三项起,每一项都等于前两项的和,即递推关系式为,故此数列称为斐波那契数列,又称“兔子数列”.已知满足上述递推关系式的数列的通项公式为,其中的值可由和得到,比如兔子数列中代入解得.利用以上信息计算表示不超过的最大整数()
A. 10 B. 11 C. 12 D. 13
【答案】B
【解析】
【分析】根据题不妨设,求出,,进而得到,通过第五项,即可得到之间的关系,根据的范围可大致判断的范围,进而选出选项.
【详解】解:由题意可令,
所以将数列逐个列举可得:
,,,,,
故,
因为,
所以,
故.
故选:B
8. 已知,,(其中为自然常数),则、、的大小关系为()
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】将变形,得,,,构造函数,利用导数得在上为减函数,在上为增函数,根据单调性可得,,再根据可得答案.
【详解】,,,
设,则,
令,得,令,得,
所以在上为减函数,在上为增函数,
因为,所以,即,
因为,所以,所以,所以,
所以,即,
因为,所以,
综上所述:.
故选:D
二、多选题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题列出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的,全部选对得5分,部分选对得2分,有选错的得0分.
9. 已知随机变量服从正态分布,则下列结论正确的是()
A. , B. 若,则
C. D. 随机变量满足,则
【答案】ABC
【解析】
【分析】根据正态分布的定义求数学期望和方差求解A,再根据正态分布密度曲线的对称性可求解相应的概率求解B,C,再根据变量关系的期望公式可求解D.
【详解】因为,所以,,A正确;
因为,所以,B正确;
因为,所以,C正确;
因为,所以,
所以,D错误,
故选:ABC
10. 如图,在边长为2的正方体中,在线段上运动(包括端点),下列选项正确的有()
A.
B.
C. 直线与平面所成角的最小值是
D. 的最小值为
【答案】AD
【解析】
【分析】对于A项转化证明平面;
对于B项,反证法证明,也就验证平面是否成立;
对于C项,根据直线与平面所成角的定义先找到即为直线与平面所成角,在分析求解;对于D项,把往上翻折到与平面共面,在平面内求动点到两个定点距离和最小即可.
【详解】对于A项,连接,在正方体中,
平面,又因为平面,故
故A正确.
对于B项,假设成立,又因为,并且
所以平面,明显不垂直,假设不成立,故B不正确.
对于C项,连接,再连接,
在正方体,易得平面
所以即为直线与平面所成角,
在中,,当点与点重合时最大,最大值为,直线与平面所成角的最小值是,故C不正确.
对于D项,把往上翻折到与平面共面,
又因为,即往上翻折成,
即在四边形中,求,易得最小值为,所以D正确.
故选:AD
11. 已知,,下列说法正确的是()
A. 存在使得是奇函数
B. 任意、的图象是中心对称图形
C. 若为的两个极值点,则
D. 若在上单调,则
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于A,当时,为奇函数,从而即可判断;
对于B,设函数的对称中心为,根据,求出对称中心即可判断;
对于C,求导,由题意和韦达定理可得,,再由重要不等式得,即可判断;
对于D,由题意可得恒成立,由,求解即可.
【详解】解:对于A,当时,为奇函数,故正确;
对于B,设函数的对称中心为,则有,
又因为
,
,
所以,解得,
所以的对称中心为,故正确;
对于C,因为,
又因为为的两个极值点,
所以,,所以C错误;
对于D,若单调,则有恒成立,
所以,
解得,选项D正确.
故选:ABD.
12. 已知,是抛物线:上两动点,为抛物线的焦点,则()
A. 直线过焦点时,最小值为2
B. 直线过焦点且倾斜角为60°时(点在第一象限),
C. 若中点的横坐标为3,则最大值为8
D. 点坐标,且直线,斜率之和为0,与抛物线的另一交点为,则直线方程为:
【答案】CD
【解析】
【分析】对于A B项画出函数图像,把用直线的倾斜角表示,验证是否正确;
对于C 项,可求解;对于D项根据点可求出,就能求出
所以求出直线,分别与抛物线联立求出点,就能求出方程.
【详解】对于A项,过点分别作准线垂线,垂足分别为,过点分别作轴的垂线,垂足分别为,准线与轴的交点为,设直线的倾斜角为,画图为:
根据抛物线的定义:,从图可知,
,在中,,
所以,同理
则
,故当时
故最小值为,所以A不正确.
对于B项,由A可知,,
所以,故B不正确.
对于C项,
所以最大值为8,故C正确.
对于D项,由,,知,所以
所以直线的方程为,直线的方程为
联立解得或,所以
联立解得或,所以
所以直线的方程为
即,故D正确.
故选:CD
三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.
13. 的展开式中含项的系数为___________.
【答案】
【解析】
【分析】利用乘法分配律得到,则来自于的展开式,根据二项式定理即可求解.
【详解】,
的展开式中项为:,
的展开式中没有项,
故的展开式中含项的系数为,
故答案为:.
14. 已知正项等差数列满足,且是与的等比中项,则的前项和___________.
【答案】
【解析】
【分析】根据等差数列的通项公式与,求出的关系,根据是与的等比中项,求出的值.再根据等差数列的前项和公式求
【详解】设等差数列的公差为,,
所以
又因为即
可得,又由即
即即且正项等差数列,即
解得,所以
故答案为:
15. 过点作圆的两条切线,切点分别为,则的直线方程为___________.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意以为圆心,为半径作圆,两圆方程作差即可得直线的方程.
【详解】圆圆心,半径,方程化为一般式方程为,
则,
以为圆心,为半径作圆,其方程为,方程化为一般式方程为,
∵,则是圆与圆的交点,
两圆方程作差可得:,
∴直线的方程为.
故答案为:.
16. 若函数只有一个极值点,则的取值范围是___________.
【答案】
【解析】
【分析】对求导,利用导数与函数极值的关系,分类讨论3是否为极值点,结合的图像性质即可求得的取值范围.
【详解】因为,
所以,
因为只有一个极值点,
所以若3是极值点,
因为,所以当时,,当时,,
则在上单调递减,在上单调递增,故,
则,所以;
当趋向于0时,趋向于1,趋向于0,则趋向于正无穷,
当趋向正无穷时,趋向正无穷的速率远远大于趋向正无穷的速率,则趋向于正无穷,
若3不是极值点,则3是即的一个根,且存在另一个根,此时;
当时,,
令,解得;令,解得;
所以在单调递减,在单调递增,满足题意,
综上:或,即.
故答案:.
四、解答题:本题共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. 已知在中,边,,所对的角分别为,,,.
(1)证明:,,成等比数列;
(2)求角的最大值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)结合内角和关系,通过三角恒等变换化简条件等式可得,再利用正弦定理化角为边即可证明;(2)根据余弦定理和基本不等式可求的最小值,由此可得角的最大值.
【小问1详解】
通分化简可得,
,即,
即,
整理得,由正弦定理可得,所以a、b、c成等比数列;
【小问2详解】
由(1)可得,又,所以,当且仅当即为正三角形时等号成立,所以的最大角为.
18. 已知等比数列的前n项和为(b为常数).
(1)求b的值和数列的通项公式;
(2)记为在区间中的项的个数,求数列的前n项和.
【答案】(1);
(2)
【解析】
【分析】(1)依题意等比数列的公比不为1,再根据等比数列前项和公式得到,即可得到且,从而求出、,即可得解;
(2)首先令,,即可求出的取值范围,从而求出,即可得到,再利用错位相减法求和即可;
【小问1详解】
解:由题设,显然等比数列的公比不为1,
若的首项、公比分别为、,则,
∴且,所以,
故的通项公式为.
当时,;
【小问2详解】
解:令,,解得,所以
数列在中的项的个数为,则,所以,
∵,①
∵②
两式相减得∴.
∴
19. 如图,四边形ABCD是边长为的菱形,DD1⊥平面ABCD,BB1⊥平面ABCD,且BB1=DD1=2,E,F分别是AD1,AB1的中点.
(1)证明:平面BDEF∥平面CB1D1;
(2)若∠ADC=120°,求直线DB1与平面BDEF所成角的正弦值.
【答案】(1)证明见解析;(2).
【解析】
【分析】(1)连接,交于点,连接,则为的中点,可证明平面,平面,从而证明结论.
(2)取的中点,连接,可得,以所在直线分别为轴,建立空间直角坐标系,应用向量法求线面角.
【详解】(1)证明:连接,交于点,连接,则为的中点,
∵是的中点,
平面,平面,所以平面
又是的中点
平面,平面,所以平面
又平面,, 所以平面平面.
(2)取的中点,连接,
在菱形中,为正三角形,则
由平面,
故以所在直线分别为轴,建立如图示的空间直角坐标系
则
∴
设平面BDEF的法向量为,即,
令则
设直线与平面所成角为,
则
故直线与平面所成角的正弦值为
【点睛】方法点睛:向量法求解空间几何问题的步骤:建、设、求、算、取
1、建:建立空间直角坐标系,以三条互相垂直的直线的交点为原点,没有三条垂线时需做辅助线;建立右手直角坐标系,尽可能的使得较多的关键点落在坐标轴或坐标平面内.
2、设:设出所需的点的坐标,得出所需的向量坐标.
3、求:求出所需平面的法向量
4、算:运用向量的数量积运算,验证平行、垂直,利用线面角公式求线面角,或求出两个平面的法向量的夹角的余弦值
5、取:根据题意,或二面角的范围,得出答案.
20. 某学校为了迎接党的二十大召开,增进全体教职工对党史知识的了解,组织开展党史知识竞赛活动并以支部为单位参加比赛.现有两组党史题目放在甲、乙两个纸箱中,甲箱有5个选择题和3个填空题,乙箱中有4个选择题和3个填空题,比赛中要求每个支部在甲或乙两个纸箱中随机抽取两题作答.每个支部先抽取一题作答,答完后题目不放回纸箱中,再抽取第二题作答,两题答题结束后,再将这两个题目放回原纸箱中.
(1)如果第一支部从乙箱中抽取了2个题目,求第2题抽到的是填空题的概率;
(2)若第二支部从甲箱中抽取了2个题目,答题结束后错将题目放入了乙箱中,接着第三支部答题,第三支部抽取第一题时,从乙箱中抽取了题目.已知第三支部从乙箱中取出的这个题目是选择题,求第二支部从甲箱中取出的是2个选择题的概率.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)设表示“第次从乙箱中取到填空题”,分别求出概率,根据全概率公式即可
(2)设事件为“第三支部从乙箱中抽1个选择题”,事件为“第二支部从甲箱中取出2个题都是选择题”,事件为“第二支部从甲箱中取出1个选择题1个填空题”,事件为“第二支部从甲箱中取出2个题都是填空题”,则、、彼此互斥,求出相关的概率,
再根据条件概率求解即可.
【小问1详解】
设表示“第次从乙箱中取到填空题”,,2,
,,
由全概率公式得:第2次抽到填空题的概率为:
;
【小问2详解】
设事件为“第三支部从乙箱中抽1个选择题”,
事件为“第二支部从甲箱中取出2个题都是选择题”,
事件为“第二支部从甲箱中取出1个选择题1个填空题”,
事件为“第二支部从甲箱中取出2个题都是填空题”,
则、、彼此互斥,且,
,
,
,
,
,
,
所求概率即是发生的条件下发生的概率:.
21. 已知双曲线的实轴长为4,左、右顶点分别为,经过点的直线与的右支分别交于两点,其中点在轴上方.当轴时,
(1)设直线的斜率分别为,求的值;
(2)若,求的面积.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)法一:根据实轴长,求得a值,根据题意,求得,可得b值,即可得曲线C方程,设直线方程为,与双曲线联立,根据韦达定理,可得表达式,代入,化简整理,即可得答案.
法二:由题意,求得a,b的值,即可得曲线C方程,设方程为,与双曲线联立,根据韦达定理,可得表达式,代入,化简整理,即可得答案.
(2)法一:因为,根据二倍角的正切公式,结合及,化简计算,可得,进而可得方程,与曲线C联立,可得M点坐标,即可得直线的方程,根据面积公式,即可得答案.
法二:设,由,结合二倍角正切公式,可得的值,进而可得直线方程,与曲线C联立,可得,同理可得,代入面积公式,即可得答案.
【小问1详解】
法一:
因为,所以,令得,
所以,解得,
所以的方程为
显然直线与轴不垂直,设其方程为,
联立直线与的方程,消去得,
当时,,
设,则.
因为,
所以.
法二:
由题意得,解得,
双曲线的方程为.
设方程为,
联立,可得,
,,
,
.
【小问2详解】
法一:
因为,
所以,
又因为,
所以,即,(※)
将代入(※)得,
因为在轴上方,所以,所以直线方程为,
联立与直线方程,消去得,,
解得或(舍),所以,
代入,得,所以直线方程为,
联立与直线方程,消去得,,
解得或,
所以的面积为.
法二:
设,由,可得,
,解得,
方程,
联立,可得,解得,
同理联立,解得,
.
22. 已知函数.
(1)若且函数在上是单调递增函数,求的取值范围;
(2)设的导函数为,若满足,证明:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)由题意可得在上恒成立,令,求导,分、讨论在上恒成立即可;
(2)由可得,由(1)知,即有,①,令,求导得当时,,即有,于是得以,代入①式中化简即可得证.
【小问1详解】
解:当时,,,
因为在上是单调递增函数,
所以在上恒成立,
令,则,
当时,,
令,,
所以在上递增,
即,
所以在上恒成立,符合题意;
当时,,,且在为单调递增函数,
所以存在唯一使得,
所以当时,,在递减,
即,,不符合题意;
综上所述;
【小问2详解】
证明:,
当时,由(1)可知是增函数,所以,
设,
,
移项得,
由(1)知,即,
所以,
即,①
设,,
所以当时,,
即,
所以,即,
所以,
代入①式中得到,
即,
所以,命题得证.
【点睛】方法点睛:本题考查了利用导数求参数的范围及证明不等式成立问题:
对于函数在所给区间上单增(减),等价于其导数在所给区间上恒为正(负);
对于恒成立问题,常采用方法有二:
一是求导,利用导数求出函数的最值,转化为最值与参数之间的关系;
二是分离参数,再利用导数求函数的最值,转化为参数与函数的最值之间的关系.
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