内容正文:
2022-2023学年内蒙古通辽市科左中旗民族职业中专高三(下)期中数学试卷
一、单选题(每小题5分,共12题,合计60分)
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 已知复数z满足(i为虚数单位),是z的共轭复数,则复数在复平面内对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
3. 已知向量,则向量在方向上的射影为( )
A. B. C. D.
4 若直线是曲线在某点处的切线,则实数( )
A. B. 1 C. 2 D. 3
5. 函数大致图像可能是( )
A. B.
C. D.
6. 国内首个百万千瓦级海上风电场-三峡阳江沙扒海上风电项目宣布实现全容量并网发电,为粤港澳大湾区建设提供清洁能源动力.风速预测是风电出力大小评估的重要工作,通常采用威布尔分布模型,有学者根据某地气象数据得到该地的威布尔分布模型:,其中k为形状参数,x为风速.已知风速为1m/s时,,则风速为4m/s时,( )(参考数据:,)
A. 0.920 B. 0.964 C. 0.975 D. 0.982
7. 下列计算正确的是( )
A. B.
C. D.
8. 某几何体的三视图如图所示,则该几何体的外接球表面积是( )
A. B. C. D.
9. 已知数列是等比数列,数列是等差数列,若,则( )
A. B. C. D.
10. 已知圆与直线交于,两点,且,则圆与函数的图象交点个数为( )个.
A. B. C. D.
11. 已知函数的定义域是R,为偶函数,,且,则( )
A. 2 B. 1 C. D.
12. 已知是定义在R上的函数,若对于任意,都有,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
13 若表示不超过x的最大整数(例如:,),数列满足:,,则( )
A. B. C. D.
二、填空题(每小题5分,共4题,合计20分)
14. 已知实数x,y满足,目标函数的最大值为______.
15 “田忌赛马”的故事千古流传,故事大意是:在古代齐国,马匹按奔跑的速度分为上、中、下三等.一天,齐王找田忌赛马,两人都从上、中、下三等马中各派出一匹马,每匹马都各赛一局,采取三局两胜制.已知田忌每个等次的马,比齐王同等次的马慢,但比齐王较低等次的马快.若田忌事先打探到齐王第一场比赛会派出上等马,田忌为使自己获胜的概率最大,采取了相应的策略,则其获胜的概率最大为______.
16. 已知正项数列的前n项和为,且满足,若对于任意的,不等式恒成立,则实数的取值范围是______.
17. 已知双曲线的左,右焦点分别为、,点P在双曲线上,且,的角平分线交x轴于点A,则______.
三、解答题(17题10分,18-22题各12分,合计70分)
18. 已知内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,面积为,再从条件①、条件②这两个条件中选择一个作为已知条件,
(1)求角A的大小;
(2)求边中线长的最小值.
条件①:;
条件②:.
19. 为弘扬中华优秀传统文化,营造良好的文化氛围,某高中校团委组织非毕业年级开展了“我们的元宵节”主题知识竞答活动,该活动有个人赛和团体赛,每人只能参加其中的一项,根据各位学生答题情况,获奖学生人数统计如下:
奖项组别
个人赛
团体赛获奖
一等奖
二等奖
三等奖
高一
20
20
60
50
高二
16
29
105
50
(1)从获奖学生中随机抽取1人,若已知抽到学生获得一等奖,求抽到的学生来自高一的概率;
(2)从高一和高二获奖者中各随机抽取1人,以X表示这2人中团体赛获奖的人数,求X的分布列和数学期望;
(3)从获奖学生中随机抽取3人,设这3人中来自高一的人数为ξ,来自高二的人数为η,试判断与的大小关系.(结论不要求证明)
20. 如图所示,在四棱锥中,平面平面,,.
(1)求证:;
(2)若二面角为,求直线与平面所成的角的正弦值.
21. 已知离心率为的椭圆过点,过点P作两条互相垂直的直线,分别交椭圆于A,B两点.
(1)求椭圆C方程;
(2)求证:直线AB过定点,并求出此定点的坐标.
22. 已知函数.
(1)判断并证明在的单调性;
(2)已知a为正实数,且对于任意,都有恒成立,求正实数a的取值范围.
23. 在平面直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为(t为参数),以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为.
(1)求直线l的普通方程与曲线C的直角坐标方程;
(2)若射线与曲线C交于点M,与直线l交于点N.求的长.
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2022-2023学年内蒙古通辽市科左中旗民族职业中专高三(下)期中数学试卷
一、单选题(每小题5分,共12题,合计60分)
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据集合交集以及补集的定义即可求解.
【详解】因为,,
所以,则.
故选:B.
2. 已知复数z满足(i为虚数单位),是z的共轭复数,则复数在复平面内对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
【答案】C
【解析】
【分析】利用复数的代数运算求出,然后求出共轭复数,利用复数在复平面的坐标可求解.
【详解】,
,
,
在复平面内对应的点为,
∴复数在复平面内对应的点位于第三象限,
故选:C.
3. 已知向量,则向量在方向上的射影为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据已知条件利用投影公式计算即可.
【详解】因向量,
所以向量在方向上的射影为.
故选:D.
4. 若直线是曲线在某点处的切线,则实数( )
A. B. 1 C. 2 D. 3
【答案】C
【解析】
分析】先设切点为,由点在直线和曲线上及切线斜率建立方程组即可解出.
【详解】设切点为,
,,
直线是曲线在某点处的切线,
,,实数.
故选:C.
5. 函数的大致图像可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据特殊点的函数值的大小以及函数的单调性,即可求解.
【详解】对于A:当时,,任取且,
所以,
当时,,
所以,即,
当时,,
所以,即,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
当时,
因为函数、在上均单调递增,
所以函数在单调递增,
所以A选项符合题意;
对于B、C:当时,,所以B、C不符合题意;
对于D:当时,,所以D不符合题意.
故选:A.
6. 国内首个百万千瓦级海上风电场-三峡阳江沙扒海上风电项目宣布实现全容量并网发电,为粤港澳大湾区建设提供清洁能源动力.风速预测是风电出力大小评估的重要工作,通常采用威布尔分布模型,有学者根据某地气象数据得到该地的威布尔分布模型:,其中k为形状参数,x为风速.已知风速为1m/s时,,则风速为4m/s时,( )(参考数据:,)
A. 0.920 B. 0.964 C. 0.975 D. 0.982
【答案】D
【解析】
【分析】由风速为1m/s时,,代入函数式,可求出k,再将代入函数即可求解.
【详解】∵风速为1m/s时,,,即,
,解得,
∴当时,.
故选:D
7. 下列计算正确的是( )
A B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据指数的运算以及对数的运算可逐一判断.
【详解】对于A:,所以A错误;
对于B:,所以B错误;
对于C:,所以C错误;
对于D:,所以D正确.
故选:D.
8. 某几何体的三视图如图所示,则该几何体的外接球表面积是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据三视图还原几何体,再补全为长方体,求出长方体的体对角线,即可求出外接球的半径,结合球的表面积公式,求解即可.
【详解】
由三视图易知,该几何体为长方体中四个顶点连线构成的三棱锥,
其外接球即为长方体的外接球,
由题意易得长方体中,,
所以体对角线长为,
所以外接球的半径为,
所以外接球的表面积为.
故选:A
9. 已知数列是等比数列,数列是等差数列,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】利用等比数列与等差数列的性质求得,,进而利用诱导公式与特殊角的三角函数值即可求解.
【解答】因为数列是等比数列,数列是等差数列,,
,
,
故选:A.
10. 已知圆与直线交于,两点,且,则圆与函数的图象交点个数为( )个.
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由已知条件结合垂径定理可得的值,画出图形,数形结合得出答案.
【详解】由得,
所以圆心到直线的距离,
又直线被圆所截弦长为,所以,
作出圆及函数的图象如图:
当时,,圆在轴下方点的纵坐标为,
由图可知,圆与函数的图象交点个数为,
故选:A.
11. 已知函数的定义域是R,为偶函数,,且,则( )
A. 2 B. 1 C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意,易得函数的图像关于对称,即,结合,可推出函数是周期为4的函数,继而求解.
【详解】因为函数的定义域是R,为偶函数,图像关于轴对称,
又图像是由图像左移1个单位得到,
所以函数的图像关于对称,
所以,即,
又,所以,
即,
所以,故函数是周期为4的函数,
因为,
所以
故选:C.
12. 已知是定义在R上的函数,若对于任意,都有,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由题意,构造结合函数单调性,再根据二次函数的性质分类讨论即可解得.
【详解】∵对于任意,都有,
∴,
∴,
∴在上单调递增,
当时,在上单调递增;
当时,的对称轴为且开口向上,即在上单调递增;
当时,要使在上单调递增,需满足对称轴,即;
综上所述,实数a的取值范围是.
故选:C
13. 若表示不超过x的最大整数(例如:,),数列满足:,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先根据数列的递推公式,和求和公式,求得,再根据,得到即可求解.
【详解】∵,,
∴,
累加得
,
∴,
∵,即,
∴,
,
故选:A.
二、填空题(每小题5分,共4题,合计20分)
14. 已知实数x,y满足,目标函数的最大值为______.
【答案】14
【解析】
【分析】作出可行域,根据图象找到最优解,即可求得目标函数的最大值.
【详解】作出可行域如下图阴影部分所示,
由图象可知,平移直线过点A时,目标函数取得最大值,
联立,解得,即,
则目标函数的最大值为.
故答案为:14.
15. “田忌赛马”的故事千古流传,故事大意是:在古代齐国,马匹按奔跑的速度分为上、中、下三等.一天,齐王找田忌赛马,两人都从上、中、下三等马中各派出一匹马,每匹马都各赛一局,采取三局两胜制.已知田忌每个等次的马,比齐王同等次的马慢,但比齐王较低等次的马快.若田忌事先打探到齐王第一场比赛会派出上等马,田忌为使自己获胜的概率最大,采取了相应的策略,则其获胜的概率最大为______.
【答案】##
【解析】
【分析】先求出所有比赛的方式,再根据齐王第一场比赛会派出上等马可知第一场田忌必输,所以田忌第一场派下等马,再求出剩下两场获胜的概率即可.
【详解】设齐王有上、中、下三等马、、,田忌有上、中、下三等马、、,
∵齐王第一场比赛会派出上等马,
∴第一场田忌必输,∴田忌第一场派下等马,
∴比赛方式有、、和、、,其中田忌获胜的有、、.
∴田忌获胜的概率最大为.
故答案为:.
16. 已知正项数列的前n项和为,且满足,若对于任意的,不等式恒成立,则实数的取值范围是______.
【答案】
【解析】
【分析】先根据得到得到,求出与,再根据得到,再构造函数,求出的最大值即可得解.
【详解】∵正项数列的前n项和为,且满足,
∴,
∵,得到,即,
∴正项数列是以为首项,为公比的等比数列,
∴,,
又恒成立,即,
,
构造函数,,
∵,
∴当时,,当时,,
∴在或时取得最大值,,,
,即实数的取值范围是.
故答案为:.
17. 已知双曲线的左,右焦点分别为、,点P在双曲线上,且,的角平分线交x轴于点A,则______.
【答案】##
【解析】
【分析】根据双曲线的性质,以及余弦定理、正弦定理求面积,即可求解
【详解】因为双曲线,
所以双曲线的左,右焦点分别为,,
设P在双曲线的右半支上,,,
因为,,,,,
由余弦定理得,即,
又因为,,
所以,
所以,
解得,,
由正弦定理得
所以,
解得,
故答案为:.
三、解答题(17题10分,18-22题各12分,合计70分)
18. 已知内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,面积为,再从条件①、条件②这两个条件中选择一个作为已知条件,
(1)求角A的大小;
(2)求边中线长的最小值.
条件①:;
条件②:.
【答案】(1).
(2).
【解析】
【分析】()若选条件①,根据已知条件结合正弦定理可得,再由余弦定理可得,进而得到;
若选条件②,先由三角形的面积公式可知,再结合,可得,而,由此再运用余弦定理化简可得,进而得到;
()易知,可得,而,由此结合基本不等式即可得解.
【小问1详解】
若选条件①,
由于,,
则,
由正弦定理可得,即,
由余弦定理可得,,
又为的内角,则.
若选条件②,
由于的面积为,
则,可得,
又,
则,可得,
又,则,
于是,即,
则,
又为的内角,则.
【小问2详解】
根据题意,D为BC边上的中点,
则,
于是,
又,
则,
于是,
则,当且仅当时等号成立,
则边中线长的最小值为.
19. 为弘扬中华优秀传统文化,营造良好的文化氛围,某高中校团委组织非毕业年级开展了“我们的元宵节”主题知识竞答活动,该活动有个人赛和团体赛,每人只能参加其中的一项,根据各位学生答题情况,获奖学生人数统计如下:
奖项组别
个人赛
团体赛获奖
一等奖
二等奖
三等奖
高一
20
20
60
50
高二
16
29
105
50
(1)从获奖学生中随机抽取1人,若已知抽到的学生获得一等奖,求抽到的学生来自高一的概率;
(2)从高一和高二获奖者中各随机抽取1人,以X表示这2人中团体赛获奖的人数,求X的分布列和数学期望;
(3)从获奖学生中随机抽取3人,设这3人中来自高一的人数为ξ,来自高二的人数为η,试判断与的大小关系.(结论不要求证明)
【答案】(1)
(2)分布列见解析;
(3)
【解析】
【分析】(1)根据题意,结合条件概率公式求解即可;
(2)根据题意,结合随机变量及其分布,先求得X的所有可能取值及对应概率,完成分布列,结合数学期望计算公式,即可求解;
(3)根据题意,可得,结合方差的性质,即可求解.
【小问1详解】
由题意,设“任取1名学生,该生获得一等奖”为事件A,
“任取1名获奖学生,该生是高一学生”为事件B,
又获奖学生总体人数为人,
所以,,
所以.
即已知抽到的学生获得一等奖,则抽到的学生来自高一的概率是;
【小问2详解】
由已知可得X的取值可能是,
,
,
,
所以X的分布列为:
X
0
1
2
P
所以
小问3详解】
理由:由题意知,所以,
所以.
20. 如图所示,在四棱锥中,平面平面,,.
(1)求证:;
(2)若二面角为,求直线与平面所成的角的正弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)根据题意,结合余弦定理,可得,继而得到是直角三角形,即,结合面面垂直的性质定理,即可证明结论成立;
(2)根据题意,结合线面垂直的性质定理可得,,继而可得是二面角的平面角,即,结合线面垂直的判定定理,可得平面,即是直线与平面所成的角,结合解直角三角形,即可求解.
【小问1详解】
因为在中,,
所以,
得到,即,
所以是直角三角形,即,
又平面平面,平面平面,平面,
所以平面,又平面,
故;
【小问2详解】
由(1)知,平面,
又平面,所以,
因为平面平面,平面,平面,
所以是二面角的平面角,即,
在中,,,所以,
因为,,平面,平面,
所以平面,即是直线与平面所成的角,
又,
在中,
即直线与平面所成的角的正弦值是.
21. 已知离心率为的椭圆过点,过点P作两条互相垂直的直线,分别交椭圆于A,B两点.
(1)求椭圆C方程;
(2)求证:直线AB过定点,并求出此定点的坐标.
【答案】(1)
(2)证明见解析,
【解析】
【分析】(1)根据条件列方程组,求出a、b,即得结果,
(2)按照直线AB的斜率是否存在讨论,当直线AB斜率存在时,设方程为,与椭圆方程联立,结合韦达定理及,探求m,k的关系推理作答.
【小问1详解】
设椭圆半焦距为c,则,
依题意:,解得,
所以椭圆C的方程为.
【小问2详解】
证明:设,
当直线AB的斜率不存在时,设直线AB方程为,
由,得,
则,
于是,
所以,直线;
当直线AB的斜率存在时,设直线AB的方程为,
由,消去y并整理得:,
则,
由于,则,
而,有,
即,
整理得,
因此,
化简得,
即,
因直线AB不过点P,即,
于是得,
此时直线AB方程为,直线AB过定点;
综上,直线AB过定点.
22. 已知函数.
(1)判断并证明在的单调性;
(2)已知a为正实数,且对于任意,都有恒成立,求正实数a的取值范围.
【答案】(1)在上单调递减;证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)利用导数可判断在上单调性;
(2)构建新函数,求出与其导数,再分类讨论、两种情况下的符号,从而得解.
【小问1详解】
在上单调递减,证明如下:
的定义域为,
,
因为当时,,则,
所以在上单调递减;
【小问2详解】
因为对于任意恒成立,即对于任意恒成立,
当时,,则有对于任意恒成立,
即,
设,则,
令,则,
①若,则在上恒成立,故在上为减函数,
故,故在上为减函数,
所以;
②若,则,
因为为不间断函数,故存在,使得时,,
故当时,,这与题设矛盾.
所以,又,
所以正实数a的取值范围为.
23. 在平面直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为(t为参数),以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为.
(1)求直线l的普通方程与曲线C的直角坐标方程;
(2)若射线与曲线C交于点M,与直线l交于点N.求的长.
【答案】(1);
(2)
【解析】
【分析】(1)由消去参数t,即可得到直线l的普通方程,由,可得,进而得到曲线C的直角坐标方程;
(2)将代入曲线C的极坐标方程和直线l的极坐标方程,可得作差即可得解.
【小问1详解】
由于直线l的参数方程为(为参数),
则消去参数可得, ,即为直线的普通方程,
由于曲线C的极坐标方程为,
则,将代入,
即,化简可得,,
即曲线C的直角坐标方程为;
【小问2详解】
将代入曲线C的极坐标方程可得,,
即,
将直线的普通方程化为极坐标方程,,
即直线的极坐标方程为,
即,
则.
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