内容正文:
江苏省镇江市扬中市第二高级中学2024-2025第二学期
高三数学5月卷
一、单选题:本大题共8小题,每题5分,共40分.在每小题提供的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知命题,,命题,,则( )
A. 和都是真命题 B. 和都是真命题
C. 和都是真命题 D. 和都是真命题
【答案】B
【解析】
【分析】利用特值法即可判断两个命题的真假,从而得到答案.
【详解】对于命题,不妨取,则,则命题为假命题,
对于命题,不妨取,由,则命题为真命题,因此,和都是真命题.
故选:B.
2. 若二项式的展开式中存在常数项,则的最小值为( )
A. 1 B. 3 C. 5 D. 6
【答案】B
【解析】
【分析】求出二项式的展开式的通项公式,再利用幂指数特点求出最小值.
【详解】二项式展开式的通项为,
依题意,有正整数解,则是3的正整数倍,
所以的最小值为3.
故选:B
3. 已知直线与圆交于A,B两点,则的最大值为( )
A. 2 B. 4 C. 5 D. 10
【答案】B
【解析】
【分析】确定直线所过的定点,再求出圆心到该定点的距离,进而确定圆心到直线距离的取值范围,最后根据三角形面积公式求出面积的最大值.
【详解】直线过定点,圆,
易知
设到距离为,
,
当时,.
故选:B.
4. 如图,在平面直角坐标系中,以为始边,角与的终边分别与单位圆相交于,两点,且,,若直线的斜率为,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用等腰三角形中角的关系以及直线斜率与倾斜角关系得,再根据二倍角的正切公式即可求出,最后结合的范围以及同角三角函数的关系即可得到答案.
【详解】由题意得,,,
则直线所对的倾斜角为,
,即,则,
则,
,,,
又因为,,
则,结合,
解得,
故选:B.
5. 已知函数,若集合恰有3个元素,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用辅助角公式化简解析式,解三角方程可得前四个正数解,再根据集合有三个元素列不等式求解即可.
【详解】
令,得,
则或,
解得①或②,
①②中,分别取,因为,从小到大排列得,
因为集合恰有3个元素,
所以需满足:,解得:.
故选:D.
6. 已知等差数列中, 记,,则数列的前项和为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】分离常数可得,设,当,时,可得,故可得数列的前项和.
【详解】由等差数列性质得
设,当,时,
故
故选:C
7. 已知正三棱台,,点O为底面,的重心,过点O,,的截面将该三棱台分成两个几何体,则这两个几何体的体积之比为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】通过构造平行截面展现空间想象能力,先由重心分割比例,来证明所分成的两个几何体中,有一部分是棱柱.然后利用台体体积和柱体体积公式来求解即可.
【详解】
根据,不妨设上底面边长为2,下底面边长为3,
则在正三棱台,可知上表面面积,下表面面积,
过O作分别交AB,BC于点E,F,
O为的重心,,
且,则四边形为平行四边形,
且 ,同理可得且,为三棱柱,
设此正棱台高为,
则台体体积,
棱柱的体积,另一部分体积,
两部分体积之比为,
故选:B.
8. 已知函数,若函数有3个零点,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】化为有个实根,设,利用导数研究函数的性质,得到函数的图象,根据图象可得结果.
【详解】因为函数有3个零点,所以有个实根,
设,
当时,,,
当时,,当时,,
所以在上递增,在上递减,
所以在时取得极大值,
当时,为减函数,
作出函数的图象如图:
由图可知,.
故选:A
【点睛】方法点睛:已知函数有零点(方程有根)求参数值(取值范围)常用的方法:
(1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围;
(2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域问题加以解决;
(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,利用数形结合的方法求解.
二、多项选择题(每题6分,共18分,每题给出的选项中有多项符合要求,全部选对得6分,错选得0分,部分选对得部分分)
9. 已知复数,在复平面内对应的点分别为,,则下列说法正确的有( )
A. 若则
B. 若,则
C. 若,则
D. 若,则
【答案】BC
【解析】
【分析】由复数不能比较大小,即可判断A,由复数的模长公式即可判断BC,举出反例即可判断D.
【详解】,如,,此时与无大小关系,A错.
,,,,,B对.
,,,
即,
则,,C对.
设,,此时但,D错,
故选:BC.
10. 已知,与夹角为,若且,则下列说法正确的是( )
A. 当时,在上的投影向量为 B. 当时,
C. 当时, D. 的最大值为0
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据已知得是边长为2的等边三角形,且,由投影向量的定义及向量的线性关系判断A;由题设在中边的中线上,进而有判断B;应用向量数量积的运算律及模长列方程求参数值判断C;化,进而得到,结合有,即可得判断D.
【详解】由题设,是边长为2的等边三角形,且,
A:当时,,又,即,故在上的投影向量为,错;
B:当时,,即在中边的中线上,
又为等边三角形,故,即,对;
C:当时,,则,
所以,
所以,即,又,故(负值舍),对;
D:,
由,即①,
所以,要使该值最大,只需最小,
由①得,则,所以,对.
故选:BCD
11. 如图,在棱长为2的正方体中,E、F分别是棱、上的动点,且,则下列说法正确的是( )
A. 与的夹角取值范围是
B. 平面与正方体的截面为梯形
C. 三棱锥的体积为定值
D. 当E、F分别是棱、的中点时,三棱锥的外接球的表面积为
【答案】ACD
【解析】
【分析】对于A,建立空间直角坐标系,设,,设与的夹角为,利用向量夹角公式,结合二次函数的性质求解;对于B,当与重合,与重合时,平面与正方体的截面为;对于C,计算三棱锥的体积;对于D,建立空间直角坐标系,设三棱锥的外接球的球心坐标为,半径为,则由列方程组,求解可得,进而得外接球的表面积.
【详解】对于A,以为坐标原点,以所在直线分别为轴,建立空间直角坐标系,
设,,则,
,
设与的夹角为,,则,
令,则,
当时,,则;
当时,,
∵,∴,∴,当时取等号,
∴,则,
综上,,故A正确;
对于B,当与重合,与重合时,平面与正方体的截面为,如图,故B错误;
对于C,∵面,
∴三棱锥的体积,故C正确;
对于D,以为坐标原点,以所在直线分别为轴,建立空间直角坐标系,
又E、F分别是棱、的中点,则,
设三棱锥的外接球的球心坐标为,半径为,
则由,得
,
即,解得,
∴,,
∴三棱锥的外接球的表面积为,故D正确.
故选:ACD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.不需写出解答过程,请把答案直接填写在答题卡相应位置上.
12. 已知函数满足:①为奇函数;②,则_________.
【答案】190
【解析】
【分析】由题意得,故只需算出即可进一步求解.
【详解】因为为奇函数,所以,即,
由,
用代替可得:,
所以,即.
又,,,,
所以,
,
,
,
,
所以.
故答案为:190.
13. 在中,,点满足,设,若,则__________.
【答案】##
【解析】
【分析】设,利用正弦定理,可得,,结合题设条件,即可求出答案.
【详解】
如图,设,则,
在和中,由正弦定理可得,,,
两式相除,可得:,
因,,代入解得.
故答案为:.
14. 已知双曲线的左、右焦点分别为,,轴上方的两点分别在双曲线的左右两支上,梯形两底边满足,以为直径的圆过右焦点,则双曲线的离心率为_______.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意作图,利用双曲线的定义结合勾股定理、余弦定理建立边长的等量关系式,整理得出的关系式,求出离心率.
【详解】
如图,由题意,令,则,,,
因为以为直径的圆过,则,
又为梯形,易知,所以,
则在中,由勾股定理可得,整理得,
因为,所以解得,
在中,由勾股定理可得,
且,则,
在中,由余弦定理可得,
,
解得,,整理得,
,即
故答案为:.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 已知数列满足,(),记.
(1)求证:是等比数列;
(2)设,数列的前n项和为.若不等式对一切恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)证明如下:
由已知,,
,,,
又, ,
数列中任意一项不为0, ,
数列是首项为2, 公比为2的等比数列.
(2)
【解析】
【分析】(1)证明为常数即可证明为等比数列,根据等比数列通项公式即可求通项公式,从而得证;
(2)先求出,根据通项公式的特征,采用错位相减法求其前n项和,题设化简为,通过讨论为奇数或偶数,即可求λ的范围.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由第(1)问知, ,
则,所以①,
②,
所以①-②可得:
,
所以.
由,得,
化简得.
当 为奇数时,有,即,
而,所以;
当为偶数时,有,
而,所以.
综上,的取值范围为.
16. 已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若有两个零点,求实数的取值范围.
【答案】(1)
当时,在单调递减;
当时,在上单调递减,在上单调递增.
(2)
【解析】
【分析】(1)对函数求导,分,结合导数正负求单调性;
(2)由(1)知时,在上单调递增,不符合题意,可知,若有两个零点,由(1)知,分别证明在有一个零点.,在有一个零点.
【小问1详解】
的定义域为,
若,则,则在单调递减;
若,则由得.
当时,;当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增.
综上,当时,在单调递减;
当时,在上单调递减,在上单调递增.
【小问2详解】
若,由(1)知,至多有一个零点.
若,由(1)知,当时,取得最小值,最小值为.
①当时,由于,故只有一个零点;
②当时,因为单调递增,单调递增,所以单调递增,
所以,,故没有零点;
③当时,由于,即,
又,
故在有一个零点.
设正整数满足,则,
故在有一个零点.
综上,的取值范围为.
17. 在中,角A、B、C所对的边为a、b、c,且.
(1)若,求角C的正切值;
(2)求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)将代入原式化简即可得出答案;
(2)分和,由三角恒等变换化简已知式可得,再由正弦定理、二倍角的正弦、余弦公式以及同角三角函数基本关系可得,令,则,由二次函数的性质即可得出答案.
【小问1详解】
代入,所以,,即,
因,则,
所以,故,则.
【小问2详解】
由题可得:,
即,
即,
因为,所以,则,
因为,
则,
因为
,
则,即,
故,
若,则;若,则,矛盾,
故,
则
,
因为,
所以,
,
令,,
因为,因为,,
所以,所以,,
.
故的取值范围为.
18. 某工厂为了提高精度,采购了一批新型机器,现对这批机器的生产效能进行测试,对其生产的第一批零件的直径进行测量,质检部门随机抽查了100个零件的进行统计整理,得到数据如下表:
零件直径(单位:厘米)
零件个数
10
25
30
25
10
已知零件的直径可视为服从正态分布,,分别为这100个零件的直径的平均数及方差(同一组区间的直径尺寸用该组区间的中点值代表).
参考数据:;若随机变量,则,
,.
(1)试估计这批零件直径在的概率;
(2)以频率估计概率,若在这批零件中随机抽取4个,记直径在区间内的零件个数为Z,求Z的分布列及数学期望;
(3)若此工厂有甲、乙两台机器生产这种零件,且甲机器的生产效率是乙机器的生产效率的3倍,甲机器生产的零件的次品率为0.3,乙机器生产的零件的次品率为0.2,现从这批零件中随机抽取一件.若检测出这个零件是次品,求这个零件是甲机器生产的概率.
【答案】(1)0.47725
(2)
Z
0
1
2
3
4
P
.
(3).
【解析】
【分析】(1)根据平均数与方差的计算公式计算出,再根据正态分布曲线的对称性计算概率;
(2)写出二项分布的分布列,由二项分布的期望公式可得答案;
(3)首先利用全概率公式计算出抽取的零件为次品的概率,再根据条件概率公式计算即可.
【小问1详解】
由平均数与方差的计算公式分别得
.
.
故,.
设表示零件直径,则,即.
则,
,即.
【小问2详解】
由题意知,这批零件直径在的概率为.
Z的取值范围为,
则,
,
,
,
,
因此可得Z的分布列为
Z
0
1
2
3
4
P
因为Z服从二项分布,则Z的数学期望.
【小问3详解】
设“抽取的零件为甲机器生产”记为事件,“抽取的零件为乙机器生产”记为事件,
“抽取的零件为次品”记为事件B,
则,,,,
则,
,
所以这个零件是甲机器生产的概率为.
19. 已知双曲线的右顶点到其渐近线的距离为,点在上.
(1)求的方程;
(2)过点的直线交双曲线于,两点.
(ⅰ)若与的渐近线交于点,,且(是坐标原点),求的方程;
(ⅱ)记,若点满足,求点的轨迹方程.
【答案】(1)
(2)(i)或;(ii)
【解析】
【分析】(1)先求得到双曲线右顶点为和一条渐近线方程为,结合题意,列出方程组,求得的值,即可求得双曲线的方程;
(2)(ⅰ)设直线的方程为,联立方程组,得到,求得,得到,再联立方程组,求得的坐标,得到,结合,求得,即可得到直线的方程;
(ⅱ)设,由,得到,再由表示出,化简可得到点的轨迹方.
【小问1详解】
解:由双曲线,可得右顶点为,其中一条渐近线方程为,
因为双曲线经过点,可得,
又因为右顶点到渐近线的距离为,可得,
联立方程组,解得,所以双曲线的方程为.
【小问2详解】
解:(ⅰ)由双曲线,可得渐近线方程为,即,
设直线的方程为,且,
联立方程组,整理得,
则且,解得,
可得,
则,
即,所以,
联立方程组,解得,
所以,
因为,可得,解得,
所以直线的方程为,即或.
(ⅱ)设,
由,可得,可得,
又由,可得,
所以,
又,
所以,
所以点的轨迹方程为.
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江苏省镇江市扬中市第二高级中学2024-2025第二学期
高三数学5月卷
一、单选题:本大题共8小题,每题5分,共40分.在每小题提供的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知命题,,命题,,则( )
A. 和都是真命题 B. 和都是真命题
C. 和都是真命题 D. 和都是真命题
2. 若二项式的展开式中存在常数项,则的最小值为( )
A. 1 B. 3 C. 5 D. 6
3. 已知直线与圆交于A,B两点,则的最大值为( )
A. 2 B. 4 C. 5 D. 10
4. 如图,在平面直角坐标系中,以为始边,角与的终边分别与单位圆相交于,两点,且,,若直线的斜率为,则( )
A. B. C. D.
5. 已知函数,若集合恰有3个元素,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
6. 已知等差数列中, 记,,则数列的前项和为( )
A. B. C. D.
7. 已知正三棱台,,点O为底面,的重心,过点O,,的截面将该三棱台分成两个几何体,则这两个几何体的体积之比为( )
A. B. C. D.
8. 已知函数,若函数有3个零点,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多项选择题(每题6分,共18分,每题给出的选项中有多项符合要求,全部选对得6分,错选得0分,部分选对得部分分)
9. 已知复数,在复平面内对应的点分别为,,则下列说法正确的有( )
A. 若则
B. 若,则
C. 若,则
D. 若,则
10. 已知,与夹角为,若且,则下列说法正确的是( )
A. 当时,在上的投影向量为 B. 当时,
C. 当时, D. 的最大值为0
11. 如图,在棱长为2的正方体中,E、F分别是棱、上的动点,且,则下列说法正确的是( )
A. 与的夹角取值范围是
B. 平面与正方体的截面为梯形
C. 三棱锥的体积为定值
D. 当E、F分别是棱、的中点时,三棱锥的外接球的表面积为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.不需写出解答过程,请把答案直接填写在答题卡相应位置上.
12. 已知函数满足:①为奇函数;②,则_________.
13. 在中,,点满足,设,若,则__________.
14. 已知双曲线的左、右焦点分别为,,轴上方的两点分别在双曲线的左右两支上,梯形两底边满足,以为直径的圆过右焦点,则双曲线的离心率为_______.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 已知数列满足,(),记.
(1)求证:是等比数列;
(2)设,数列的前n项和为.若不等式对一切恒成立,求实数的取值范围.
16. 已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若有两个零点,求实数的取值范围.
17. 在中,角A、B、C所对的边为a、b、c,且.
(1)若,求角C的正切值;
(2)求的取值范围.
18. 某工厂为了提高精度,采购了一批新型机器,现对这批机器的生产效能进行测试,对其生产的第一批零件的直径进行测量,质检部门随机抽查了100个零件的进行统计整理,得到数据如下表:
零件直径(单位:厘米)
零件个数
10
25
30
25
10
已知零件的直径可视为服从正态分布,,分别为这100个零件的直径的平均数及方差(同一组区间的直径尺寸用该组区间的中点值代表).
参考数据:;若随机变量,则,
,.
(1)试估计这批零件直径在的概率;
(2)以频率估计概率,若在这批零件中随机抽取4个,记直径在区间内的零件个数为Z,求Z的分布列及数学期望;
(3)若此工厂有甲、乙两台机器生产这种零件,且甲机器的生产效率是乙机器的生产效率的3倍,甲机器生产的零件的次品率为0.3,乙机器生产的零件的次品率为0.2,现从这批零件中随机抽取一件.若检测出这个零件是次品,求这个零件是甲机器生产的概率.
19. 已知双曲线的右顶点到其渐近线的距离为,点在上.
(1)求的方程;
(2)过点的直线交双曲线于,两点.
(ⅰ)若与的渐近线交于点,,且(是坐标原点),求的方程;
(ⅱ)记,若点满足,求点的轨迹方程.
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