内容正文:
古田一中2023—2024学年高三高考考前适应性测试
数学学科
试卷满分:150分 考试时间:120分钟
一、单项选择题:本大题共8个小题,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. 抛物线的焦点坐标为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】将抛物线方程化为标准方程,进而得到焦点坐标.
【详解】由可得抛物线标准方程为:, 其焦点坐标为.
故选:D.
2. 已知 ,是两条不同的直线,,是两个不同的平面,则下列条件可以推出的是( )
A. ,, B. ,,
C. ,, D. , ,
【答案】D
【解析】
【分析】根据每个选项中的条件结合面面垂直的判定定理判断的位置关系,可得答案.
【详解】对于A,,,,有可能出现平行这种情况,故A错误;
对于,,,,不能保证m垂直于内两条相交直线,
会出现平面,相交但不垂直的情况,故B错误;
对于C,,故C错误;
对于D,,又由,则内一定存在某直线a,满足,
则,故,故D正确,
故选:D.
3. “直线与圆相切”是“”的( )
A. 充要条件 B. 充分不必要条件
C. 必要不充分条件 D. 即不充分也不必要条件
【答案】C
【解析】
【分析】先求出直线与圆相切的充要条件,再判断即可
【详解】由直线与圆相切,故圆的圆心到直线的距离为半径,故,解得或,则“直线与圆C:相切”是“”的必要不充分条件.
故选:C
4. 有5辆车停放6个并排车位,货车甲车体较宽,停靠时需要占两个车位,并且乙车不与货车甲相邻停放,则共有( )种停放方法.
A. 72 B. 144 C. 108 D. 96
【答案】A
【解析】
【分析】对特殊车辆货车甲的停放方法分类讨论,再停入乙车,最后停入其它车即可得.
【详解】先停入货车甲,若货车甲不靠边,共有种停法,则乙车有 种停法,
除甲、乙外的其它三辆车共有种停法;
若货车甲靠边,共有 种停法,则乙车有种停法,
除甲、乙外的其它三辆车的排法共有种,
故共有种停放方法.
故选:A.
5. 如图,把周长为的圆的圆心 放在 轴上,点在圆上,一动点 从开始逆时针绕圆运动一周,记弧,直线与 轴交于点,则函数的图像大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据 从运动到和从运动到时, 的单调性和增长速度可判断出结果.
【详解】当 从运动到时, 从递增到,可排除AC;
当 从运动到时, 从递增到,且增长速度越来越快,可排除B.
故选:D.
6. 若一组样本数据、、、的平均数为 ,另一组样本数据、、、的方差为,则两组样本数据合并为一组样本数据后的平均数和方差分别为( )
A. , B. , C. , D. ,
【答案】A
【解析】
【分析】计算出、的值,再利用平均数和方差公式可求得合并后的新数据的平均数和方差.
【详解】由题意可知,数据、、、的平均数为 ,则,则
所以,数据、、、的平均数为
,
方差为,
所以,,
将两组数据合并后,新数据、、、、、、、的平均数为
,
方差为
.
故选:A.
7. 设,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据指数函数值域求出a、c范围,根据对数函数值域求出b的范围,由此即可比较a、b、c的大小关系.
【详解】,则;
,,则;
且,则;
故.
故选:D.
8. 过双曲线的右焦点作渐近线的垂线,设垂足为 ( 为第一象限的点),延长交抛物线于点 ,其中该双曲线与抛物线有一个共同的焦点,若,则双曲线的离心率的平方为
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】试题分析:,渐近线方程,因为,所以
,因为,所以 为中点,所以
由抛物线定义得,
因此,又,所以,选D.
考点:抛物线定义,双曲线渐近线
【方法点睛】1.凡涉及抛物线上的点到焦点距离时,一般运用定义转化为到准线距离处理.本题中充分运用抛物线定义实施转化,其关键在于求点 的坐标.
2.若P(x0,y0)为抛物线y2=2px(p>0)上一点,由定义易得|PF|=x0+;若过焦点的弦AB的端点坐标为A(x1,y1),B(x2,y2),则弦长为|AB|=x1+x2+p,x1+x2可由根与系数的关系整体求出;若遇到其他标准方程,则焦半径或焦点弦长公式可由数形结合的方法类似地得到.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知复数是关于 的方程的两根,下列说法中正确的是( )
A. B. C. D. 若,则
【答案】ACD
【解析】
【分析】依题意求出两根为:,再依次判断选项.
【详解】,则,
不妨设,
则,故A项正确;
,故C项正确;
而,
则,
当时,,故B项错误;
当时,,
,,,同理,故D项正确,
故选:ACD
10. 已知函数的部分图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A. 的图象关于点对称
B. 在区间的最小值为
C. 为偶函数
D. 的图象向右平个单位后得到的图象
【答案】BC
【解析】
【分析】由图象可求得的解析式,对于A: 验证是否为的零点;对于B先求出的范围再求的值域;对于C,求出的解析式判断奇偶性;对于D:根据图象的平移求出平移后的解析式判断.
【详解】,由图象可知,即,又,所以,
由五点作图法可得,解得,所以,
对于A:,所以的图象关于对称,故A错误;
对于B:当时,,即在区间上的最小值为,故B正确;
对于C:,为偶函数,故C正确.
对于D:的图象向右平移个单位后得到的图象,故D错误;
故选:BC.
11. “杨辉三角”是二项式系数在三角形中的一种几何排列.从第1行开始,第n行从左至右的数字之和记为,如的前项和记为,依次去掉每一行中所有的1构成的新数列2,3,3,4,6,4,5,10,10,5,...,记为,的前项和记为,则下列说法正确的有( )
A. B. 的前项和
C. D.
【答案】BCD
【解析】
【分析】由题意分析出数列为等比数列,再求其前项和,再对各项逐一分析即可.
【详解】从第一行开始,每一行的数依次对应的二项式系数,
所以,所以为等比数列,,
所以,故A错误;
,
故的前项和为,
故B正确;
去掉每一行中的1以后,每一行剩下的项数分别为0,1,2,3…,构成一个等差数列,
项数之和为,则的最大整数为11,此时,
杨辉三角中取满了第11行,第12行首位为1,
取的就是第12行中的第3项,,故C正确;
是中去掉22个1,再加上第12行中的第2项和第3项,
所以,故D正确.
故选:BCD.
【点睛】关键点点睛:本题考查“杨辉三角”与数列求和问题,解题的关键是将数列与“三角数阵”联系起来,结合二项式系数的性质与等比数列求和公式求解.
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知集合,,则_____________.
【答案】
【解析】
【分析】求得,,进而可求.
【详解】由,可得, 所以,,
由,解得, .
故答案为:.
13. 已知的展开式中含项的系数为160,则实数a的值为__________.
【答案】
【解析】
【分析】运用二项式展开式的通项公式,就可以出求指定项的系数,从而解得.
【详解】由二项式展开式通项公式得:,
当时,有,由展开式中含项的系数为160,
所以,解得:,
故答案为:2.
14. 《缀术》中提出的“缘幂势既同,则积不容异”被称为祖暅原理,其意思是:如果两个等高的几何体在同高处被截得的两截面面积均相等,那么这两个几何体的体积相等.该原理常应用于计算某些几何体的体积.如图,某个西晋越窑卧足杯的上下底为互相平行的圆面,侧面为球面的一部分,上底直径为,下底直径为6cm,上下底面间的距离为3cm,则该卧足杯侧面所在的球面的半径是__________cm;卧足杯的容积是____________(杯的厚度忽略不计)
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】设球体的半径为 ,,得到,解出 ,求出球体半径;由祖暅原理知,碗的体积等于下图右边中间高为的圆柱体积减去一个圆台,分别求出圆柱和圆台的容积,作差即可求解.
【详解】如下图:设球体的半径为 ,,由,
得,解得 ,所以;
作一个高与球的半径相等,底面半径也与球的半径相等的圆柱,可得过的两截面的面积相等,
由祖暅原理知,碗的体积等于下图右边中间高为的圆柱体积减去一个圆台,
设圆台上表面半径为,则,
下表面半径为,所以,
, .
.故答案为: ;.
四、解答题:本大题共5小题,共77分,解答题应写出文字说明,证明过程或演算步骤,在答题卷上相应题目的答题区域内作答.
15. 的内角 的对边分别为,已知,且 的面积.
(1)求C;
(2)若 内一点 满足,,求.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据题意,利用余弦定理和面积公式,化简得到,求得,再由正弦定理和,得到,即可求解;
(2)设,分别在和中,求得的表达式,列出方程求得,即可求解.
【小问1详解】
解:根据题意知,
由余弦定理得,
又因为,所以,即,
因为,所以,
又由正弦定理且,所以,
又因为,所以.
【小问2详解】
解:由(1)知,,所以,可得,所以,
设,因为,所以,
因为,所以,
在中,,所以,
在中,,所以,即,
所以,即,即,
因为,所以.
16. 如图,在四棱锥中,平面,,,.
(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,求平面与平面所成锐二面角的大小.
条件①:;
条件②:平面.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1)如图,连接AC,因平面,平面,则,.
又,则.
注意到,则为等腰直角三角形,其中,.
所以,又因为,平面,,
所以平面;
(2)所选条件见解析,
【解析】
【分析】(1)连接AC,由题目条件可推得为等腰直角三角形,且,,即,再,由线面垂直的判定定理即可证明;
(2)选条件①或选条件②均可证明,建立以A为原点的空间直角坐标系,求出平面与平面的法向量,由二面角求解即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
若选条件①,由余弦定理可得,
,结合为三角形内角,
得,又,则,即.
若选条件②,因 平面,BC平面,平面平面,则,
又,则,即.
故建立以A为坐标原点,如下图所示空间直角坐标系( 轴所在直线与DC平行)
又,,
则,
则,,.
平面法向量为,
设平面法向量为,则.
令 ,则,所以,
设面与平面所成角为,,
根据平面角的范围可知.
17. 甲进行摸球跳格游戏.图上标有第1格,第2格,…,第25格,棋子开始在第1格.盒中有5个大小相同的小球,其中3个红球,2个白球(5个球除颜色外其他都相同).每次甲在盒中随机摸出两球,记下颜色后放回盒中,若两球颜色相同,棋子向前跳1格;若两球颜色不同,棋子向前跳2格,直到棋子跳到第24格或第25格时,游戏结束.记棋子跳到第n格的概率为.
(1)甲在一次摸球中摸出红球的个数记为X,求X的分布列和期望;
(2)证明:数列为等比数列.
【答案】(1)
0
1
2
;
(2)
依题意,当时,棋子跳到第格有两种可能:
第一种,棋子先跳到第格,再摸出两球颜色不同;
第二种,棋子先跳到第格,再摸出两球颜色相同;
又可知摸出两球颜色不同,即跳两格的概率为,
摸出两球颜色相同,即跳一格的概率为;
因此可得;
所以,
因此可得,
即数列是公比为的等比数列.
【解析】
【分析】(1)写出X的所有可能取值并求出对应的概率,即可列出分布列,计算求出期望值;
(2)依题意根据跳格规则可得,即可得出证明;
【小问1详解】
根据题意可知,X的所有可能取值为0,1,2;
则,,;
可得X的分布列如下:
0
1
2
期望值为.
【小问2详解】
略
18. 焦点在 轴上的椭圆的左顶点为 ,,,为椭圆上不同三点,且当时,直线和直线的斜率之积为.
(1)求的值;
(2)若的面积为1,求和的值;
(3)在(2)的条件下,设 的中点为,求的最大值.
【答案】(1)
(2),;
(3)
【解析】
【分析】(1)先确定点 和点 坐标关系,然后计算,,通过可得答案;
(2)当直线的斜率不存在时,直接求解,当直线的斜率存在时,设其方程为,于椭圆联立,利用韦达定理及弦长公式计算,整理后代入和计算即可;
(3)计算的值,然后利用基本不等式求最值.
【小问1详解】
因为,所以三点共线,则必有点 和点 关于点 对称,
所以,设直线和直线的斜率分别为,,
因为点 为椭圆的左顶点,所以,
所以,,
所以,
所以,
所以,所以,即;
【小问2详解】
设过两点的直线为,
当直线的斜率不存在时,两点关于 对称,所以,,
因为在椭圆上,所以,又,
所以,即,结合可得,
此时, ,所以;
当直线的斜率存在时,设其方程为, ,
联立,消去 得,
其中①,
所以,
所以
因为 到直线的距离,
所以,
所以,整理的,符合①式,
此时,
;
【小问3详解】
因为
,
所以,
即,当且仅当时等号成立,
此时为直角三角形且为直角,
故
,
解得,从而,此时等号可成立.
所以的最大值为.
19. 英国数学家泰勒发现了如下公式:其中为自然对数的底数,.以上公式称为泰勒公式.设,根据以上信息,并结合高中所学的数学知识,解决如下问题.
(1)证明:;
(2)设,证明:;
(3)设,若是的极小值点,求实数的取值范围.
【答案】(1)证明:设,则.
当时,:当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增.
因此,,即.
(2)证明:由泰勒公式知,①
于是,②
由①②得,
,
所以
.
即.
(3).
【解析】
【分析】(1)设,利用导数求出该函数的最小值后可得不等式恒成立;
(2)利用泰勒展式可证不等式成立;
(3)就和分类讨论,前面可利用导数证明为极小值点,后者可判断为极大值点,故可得参数的范围.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
略
【小问3详解】
,
则,设.
设,则,当时,
故在上为增函数.
由基本不等式知,,当且仅当时等号成立.
所以当时,,所以在R上单调递增.
又因为是奇函数,且,
所以当时,;当时,.
所以在上单调递减,在上单调递增.
因此,是的极小值点.
下面证明:当时,不是的极小值点.
当时,,
又因为是R上的偶函数,且在上单调递增,
所以当时,.
因此,在上单调递减.
又因为是奇函数,且,
所以当时,;当时,.
所以在上单调递增,在上单调递减.
因此,是的极大值点,不是的极小值点.
综上,实数的取值范围是.
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古田一中2023—2024学年高三高考考前适应性测试
数学学科
试卷满分:150分 考试时间:120分钟
一、单项选择题:本大题共8个小题,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. 抛物线的焦点坐标为( )
A. B.
C. D.
2. 已知,是两条不同的直线,,是两个不同的平面,则下列条件可以推出的是( )
A. ,, B. ,,
C. ,, D. ,,
3. “直线与圆相切”是“”的( )
A. 充要条件 B. 充分不必要条件
C. 必要不充分条件 D. 即不充分也不必要条件
4. 有5辆车停放6个并排车位,货车甲车体较宽,停靠时需要占两个车位,并且乙车不与货车甲相邻停放,则共有( )种停放方法.
A. 72 B. 144 C. 108 D. 96
5. 如图,把周长为 的圆的圆心 放在 轴上,点在圆上,一动点 从开始逆时针绕圆运动一周,记弧,直线与 轴交于点,则函数的图像大致为( )
A. B.
C. D.
6. 若一组样本数据、、、的平均数为 ,另一组样本数据、、、的方差为,则两组样本数据合并为一组样本数据后的平均数和方差分别为( )
A. , B. , C. , D. ,
7. 设,,,则( )
A. B. C. D.
8. 过双曲线的右焦点 作渐近线的垂线,设垂足为 ( 为第一象限的点),延长交抛物线于点 ,其中该双曲线与抛物线有一个共同的焦点,若,则双曲线的离心率的平方为
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知复数是关于 的方程的两根,下列说法中正确的是( )
A. B. C. D. 若,则
10. 已知函数的部分图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A. 的图象关于点对称
B. 在区间的最小值为
C. 为偶函数
D. 的图象向右平个单位后得到的图象
11. “杨辉三角”是二项式系数在三角形中的一种几何排列.从第1行开始,第n行从左至右的数字之和记为,如的前 项和记为,依次去掉每一行中所有的1构成的新数列2,3,3,4,6,4,5,10,10,5,...,记为,的前 项和记为,则下列说法正确的有( )
A. B. 的前 项和
C. D.
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知集合,,则_____________.
13. 已知的展开式中含项的系数为160,则实数a的值为__________.
14. 《缀术》中提出的“缘幂势既同,则积不容异”被称为祖暅原理,其意思是:如果两个等高的几何体在同高处被截得的两截面面积均相等,那么这两个几何体的体积相等.该原理常应用于计算某些几何体的体积.如图,某个西晋越窑卧足杯的上下底为互相平行的圆面,侧面为球面的一部分,上底直径为,下底直径为6cm,上下底面间的距离为3cm,则该卧足杯侧面所在的球面的半径是__________cm;卧足杯的容积是____________(杯的厚度忽略不计)
四、解答题:本大题共5小题,共77分,解答题应写出文字说明,证明过程或演算步骤,在答题卷上相应题目的答题区域内作答.
15. 的内角 的对边分别为,已知,且 的面积.
(1)求C;
(2)若 内一点 满足,,求.
16. 如图,在四棱锥中,平面 ,,,.
(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,求平面与平面所成锐二面角的大小.
条件①:;
条件②:平面.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
17. 甲进行摸球跳格游戏.图上标有第1格,第2格,…,第25格,棋子开始在第1格.盒中有5个大小相同的小球,其中3个红球,2个白球(5个球除颜色外其他都相同).每次甲在盒中随机摸出两球,记下颜色后放回盒中,若两球颜色相同,棋子向前跳1格;若两球颜色不同,棋子向前跳2格,直到棋子跳到第24格或第25格时,游戏结束.记棋子跳到第n格的概率为.
(1)甲在一次摸球中摸出红球的个数记为X,求X的分布列和期望;
(2)证明:数列为等比数列.
18. 焦点在 轴上的椭圆的左顶点为 ,,,为椭圆上不同三点,且当时,直线和直线的斜率之积为.
(1)求的值;
(2)若的面积为1,求和的值;
(3)在(2)的条件下,设 的中点为,求的最大值.
19. 英国数学家泰勒发现了如下公式:其中为自然对数的底数,.以上公式称为泰勒公式.设,根据以上信息,并结合高中所学的数学知识,解决如下问题.
(1)证明:;
(2)设,证明:;
(3)设,若是的极小值点,求实数的取值范围.
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