内容正文:
永州一中高三第2次模拟考试数学试卷
一、单选题
1. 已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用不等式的解法化简集合,再根据交集的定义求解即可.
【详解】因为,
所以.
故选:A.
2. 的展开式中的系数为
A. 10 B. 20 C. 40 D. 80
【答案】C
【解析】
【详解】分析:写出,然后可得结果
详解:由题可得
令,则
所以
故选C.
点睛:本题主要考查二项式定理,属于基础题.
3. 设为虚数单位,若复数,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用复数的除法化简复数即可.
【详解】.
故选:A.
4. 已知,,则“”是“”的( )
A. 充分不必要条件 B. 充分必要条件 C. 必要不充分条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】
【分析】根据平面向量共线的向量坐标运算列式求得或,再根据充分条件、必要条件的概念判断即可.
【详解】向量,,由,得,
解得或,由能推出或成立,反之不成立,
所以“”是“”的充分不必要条件.
故选:A.
5. 正四棱台中,与底面所成的角为,则此四棱台的体积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】连接,分别取的中点,过作交于,确定,由线面角,求得棱台高,代入体积公式即可求解;
【详解】
∵,,∴上、下底面的面积分别为,
设正四棱台的高为,
连接,分别取的中点,
由正四棱台性质可知:面,面,∴,
过作交于,则,面,
∴,为与底面所成的角,
∵,
由,
可得:,即,
所以.
故选:B.
6. 在中,内角的对边分别为,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意,利用余弦定理求解.
【详解】由及,得,
由余弦定理,得,
因为,所以.
故选:C
7. 直线与圆交于两点,,则为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】设,联立方程组得出,由平面向量数量积的坐标运算列出方程求解即可.
【详解】设,
由得,,则,
,
由得,,
故选:B.
8. 已知、,且,则( )
A. B.
C. D. 无法确定、的大小
【答案】A
【解析】
【分析】构造函数、,利用导数分析这两个函数的单调性,结合零点存在定理可得出、的大小关系.
【详解】令,则,
当时,,故恒成立,
故在上单调递增,
又,,
由零点存在定理得,
令,则,
由上面的求解可知在上单调递增,
且存在,使得,
当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
又,,
故的零点,,所以.
故选:A.
二、多选题
9. 掷骰子5次,分别记录每次骰子出现的点数,下列统计情况中,可能有出现过点数1的有( )
A. 平均数为4,中位数为5 B. 平均数为4,众数为3
C. 平均数为4,方差为1.6 D. 平均数为5,标准差为2
【答案】AD
【解析】
【分析】根据统计数据特征的定义,举例说明AD正确,推导出数据的矛盾说明BC错误.
【详解】对于A,有可能出现点数1,例如:1,4,5,5,5.故A正确;
对于B,因为众数为3,则点数3至少出现2次,如果点数1出现1次,那么剩下的2次都取最大点数6,平均数还是小于4 ,所以不可能出现过点数1,故B错误;
对于C,平均数为4,如果出现点数1,则,即方差不可能为1.6,所以不可能出现过点数1,故C错误;
对于D,有可能出现点数1,例如:1,6,6,6,6. 故D正确.
故选:AD.
10. 已知定圆,点是圆所在平面内异于的定点,点是圆上的动点,若线段的中垂线交直线于点.则点的轨迹可能为( )
A. 椭圆 B. 双曲线的一支 C. 双曲线 D. 圆
【答案】AC
【解析】
【分析】根据点的不同,结合图形以及椭圆和双曲线的定义进行判断即可.
【详解】由题知,,圆半径为,连接,
则,
当在圆内时,如图所示,
所以,
可得点的轨迹为到两定点之间的距离之和为的椭圆;
当在圆上时,如图,为圆的弦,
则点的轨迹是点,
当点在圆外时,如图,
则,
所以点的轨迹为到两定点之间距离之差的绝对值为的双曲线.
故选:AC
11. 曲线C是平面内与三个定点和的距离的和等于的点的轨迹,P为C上一点,则( )
A. 曲线C关于y轴对称 B. 存在点P,使得
C. 面积的最大值大于1 D. 存在点P,使得
【答案】ABD
【解析】
【分析】A选项,由已知表示出曲线C的方程,观察方程的对称性可以判断结果;B选项,假设结论成立,推理出曲线存在,符合题意;C选项,点P在椭圆上顶点时,面积最大;D选项,寻找曲线C上的一个特殊点P,验证.
【详解】设曲线C上任意一点,
由题意可知C的方程为.
对于A,在方程中,用替代,方程不变,可得曲线C关于轴对称,故A正确;
对于B,若,则,所以这样的点P存在,故B正确;
对于C,,P应该在椭圆D:内(含边界),
曲线C与椭圆D有唯一的公共点,
此时,,
当点P为点时,的面积最大,最大值是1,故C不正确;
在曲线C上再寻找一个点,,若,
则,即,解得,
所以,故存在点,使,故D正确.
故选:ABD.
三、填空题
12. 记为正项等比数列的公比,若,则__________.
【答案】5
【解析】
【分析】根据等比数列通项公式的基本量计算,得到关于公比的一元二次方程,解方程求解即可.
【详解】由题意,,则,因为,所以 ,
由可知,则有,即,解得或.
因为数列是正项等比数列,则,所以.
故答案为:5.
13. 已知函数,则函数在上恰有1个零点,则实数的取值范围为________.
【答案】
【解析】
【分析】由题可得,利用整体法结合三角函数的图象与性质即可求解.
【详解】因,则,
若函数在上恰有1个零点,则
故答案为:
14. 如图,有排列整齐的20个盒子和20个球(其中红球和黄球各5个,黑球10个),在每个盒子中随机放入了一个球,球的颜色可能是红色、黄色、黑色中的一种.现随机先后打开每个盒子(直到打开所有盒子结束),则红球最先被全部开出的概率为______.
【答案】
【解析】
【分析】记最后打开的盒子中的球是黄球为事件,最后打开的盒子中的球是黑球为事件,记装有红球的盒子最先全部被打开为事件,则,利用全概率公式和乘法公式求出,即可得解.
【详解】由题知红球、黄球、黑球个数分别为5,5,10.
记“最后打开的盒子中的球是黄球”为事件,“最后打开的盒子中的球是黑球”为事件,显然事件与互斥,
记“红球最先全部开出”为事件,则.
当事件发生时,只需考虑装红球、黑球的所有盒子已全部打开,最后被打开的那一个盒子是黑球,可得,
则.
当事件发生时,只需考虑装有红球、黄球的所有盒子已全部打开,最后被打开的那一个盒子是黄球,可得,
则,
所以.
故答案为:.
四、解答题
15. 如图,长方体底面是边长为2的正方形,高为4,E为线段AB的中点,F为线段的中点.
(1)证明:平面;
(2)求直线EF与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)
如图建立空间直角坐标系,则,,,,
又为线段的中点,所以,
所以,
易知平面的法向量可以为,
所以,即,又平面,所以平面.
(2)
【解析】
【分析】(1)建立空间直角坐标系,求出平面的法向量与直线的方向向量,即可得证;
(2)求出平面的法向量,再由空间向量法计算可得;
【小问1详解】
略.
【小问2详解】
由(1)可得,所以,,
设平面的法向量为,则,
令,可得,则,
设直线与平面所成角为,则,
所以直线与平面所成角的正弦值为.
16. 在一不透明的纸箱中有5个完全相同的小球,其中白色小球2个,红色小球2个,黄色小球1个,现在A同学每次不放回从箱中随机取出一个球,若取到白色小球,则再取一次,直至取到红色或黄色小球为止.
(1)求同学取到红色小球的概率;
(2)当同学取球结束后,纸箱内还剩余个球,求的分布列以及数学期望.
【答案】(1)
(2)的分布列为:
2
3
4
【解析】
【分析】(1)按照第几次取球取到红球来分类计算即可;
(2)根据取球次数确定剩余球数,计算各个次数对应的概率,进而建立分布列并求期望.
【小问1详解】
设“同学取到红色小球的事件”记为事件,
则;
【小问2详解】
当同学取球结束后,纸箱内还剩余个球,则的可能取值有,
即,
所以的分布列为:
2
3
4
所以.
17. 已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)当时,求的极值;
(3)当时,判断零点个数,并说明理由.
【答案】(1)
(2),无极小值
(3)当时有一个零点,当时无零点
【解析】
【分析】(1)求出函数的导函数,即可求出切线的斜率,从而求出切线方程;
(2)求出函数的定义域与导函数,即可求出函数的单调区间,从而求出极值;
(3)依题意可得,令,则判断的零点个数,即判断的零点个数,利用导数说明的单调性,求出,再令,,利用导数说明的单调性,即可求出,从而得解.
【小问1详解】
当时,则,,
所以,
所以曲线在点处的切线方程为.
【小问2详解】
函数的定义域为,且,
令,则,
因为,所以恒成立,所以在上单调递减,
即在上单调递减,
又,
所以当时,当时,
则在上单调递增,在上单调递减,
所以在处取得极大值,无极小值.
【小问3详解】
令,即,
因为,所以,
令,
所以判断的零点个数,即判断的零点个数,
又,,
所以当时,当时,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以,
令,,
则,因为,所以,
所以在上单调递减,
所以,
所以,当且仅当时等号成立,
所以当时有一个零点,即有一个零点,
当时无零点,即无零点,
综上可得当时有一个零点,当时无零点.
【点睛】关键点点睛:第三问的关键是首先将问题转化为,利用导数求出,再构造函数,.
18. 在已知数列中,
(1)求数列的通项公式.
(2)数列中是否存在不同的三项恰好成等差数列?若存在,求出的关系;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)不存在,理由如下:
设中存在不同的三项恰好成等差数列,
①若均为奇数,不妨设,则,即,
得,因为是奇数,是偶数,故不可能成立;
②若二奇一偶,不妨设为奇数,为偶数,
则为偶数,为奇数,则,即,
因为被3除余2,同理也被3除余2,
故被3除余1,而为3的倍数,故不可能成立;
③若一奇二偶,不妨设为偶数,为奇数,则为奇数,为偶数,
则,即,
因为为3的倍数,不是3的倍数(被3除余1),故不可能成立;
④若均为偶数,不妨设,则,即,
得,因为被3除余是3的倍数,故不可能成立,
综上中不存在不同的三项恰好成等差数列.
【解析】
【分析】(1)由题意中的递推公式可得、,结合等比数列的定义即可求解;(2)设中存在不同的三项恰好成等差数列,分类讨论均为奇数、二奇一偶、一奇二偶、均为偶数的情况下,结合等差中项的应用即可下结论.
【小问1详解】
由题意得,,
所以成等比数列,故;
,而,
所以成等比数列,故,故;
【小问2详解】
中不存在不同的三项恰好成等差数列,理由略.
19. 已知双曲线的左顶点,渐近线方程为,直线经过点,与C交于不与A重合的两点P,Q,
(1)求双曲线C的方程;
(2)求直线AP,AQ的斜率之和;
(3)设在射线AQ上的点R满足∠APQ=∠ARP,求直线PR斜率的最大值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)由双曲线顶点以及渐近线方程,建立方程,可得答案;
(2)设出直线方程,联立方程写出韦达定理,利用两点斜率公式,可得答案;
(3)设出直线方程,联立表示每个点的坐标,根据距离公式以及圆的性质,可得答案.
【小问1详解】
由双曲线的左顶点,则,
由双曲线的渐近线,则,即,
所以双曲线.
【小问2详解】
设,由,已知直线斜率存在,
则直线方程可设为,
设直线的斜率为,直线的斜率为,
联立,消去可得,
由,则,,
又因为,,所以
,代入,,
可得,
所以直线的斜率之和为.
【小问3详解】
设,,,
联立,解得,同理可得,
联立,解得,同理可得,
所以,,
因为,所以为外接圆的切线,且,
所以,由,,
则化简可得,当时取等号,
所以直线的斜率的最大值为.
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永州一中高三第2次模拟考试数学试卷
一、单选题
1. 已知集合,则( )
A. B. C. D.
2. 的展开式中的系数为
A. 10 B. 20 C. 40 D. 80
3. 设为虚数单位,若复数,则( )
A. B. C. D.
4. 已知,,则“”是“”的( )
A. 充分不必要条件 B. 充分必要条件 C. 必要不充分条件 D. 既不充分也不必要条件
5. 正四棱台中,与底面所成的角为,则此四棱台的体积为( )
A. B. C. D.
6. 在中,内角的对边分别为,且,则( )
A. B. C. D.
7. 直线与圆交于两点,,则为( )
A. B. C. D.
8. 已知、,且,则( )
A. B.
C. D. 无法确定、的大小
二、多选题
9. 掷骰子5次,分别记录每次骰子出现的点数,下列统计情况中,可能有出现过点数1的有( )
A. 平均数为4,中位数为5 B. 平均数为4,众数为3
C. 平均数为4,方差为1.6 D. 平均数为5,标准差为2
10. 已知定圆,点是圆所在平面内异于的定点,点是圆上的动点,若线段的中垂线交直线于点.则点的轨迹可能为( )
A. 椭圆 B. 双曲线的一支 C. 双曲线 D. 圆
11. 曲线C是平面内与三个定点和的距离的和等于的点的轨迹,P为C上一点,则( )
A. 曲线C关于y轴对称 B. 存在点P,使得
C. 面积的最大值大于1 D. 存在点P,使得
三、填空题
12. 记为正项等比数列的公比,若,则__________.
13. 已知函数,则函数在上恰有1个零点,则实数的取值范围为________.
14. 如图,有排列整齐的20个盒子和20个球(其中红球和黄球各5个,黑球10个),在每个盒子中随机放入了一个球,球的颜色可能是红色、黄色、黑色中的一种.现随机先后打开每个盒子(直到打开所有盒子结束),则红球最先被全部开出的概率为______.
四、解答题
15. 如图,长方体底面是边长为2的正方形,高为4,E为线段AB的中点,F为线段的中点.
(1)证明:平面;
(2)求直线EF与平面所成角的正弦值.
16. 在一不透明的纸箱中有5个完全相同的小球,其中白色小球2个,红色小球2个,黄色小球1个,现在A同学每次不放回从箱中随机取出一个球,若取到白色小球,则再取一次,直至取到红色或黄色小球为止.
(1)求同学取到红色小球的概率;
(2)当同学取球结束后,纸箱内还剩余个球,求的分布列以及数学期望.
17. 已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)当时,求的极值;
(3)当时,判断零点个数,并说明理由.
18. 在已知数列中,
(1)求数列的通项公式.
(2)数列中是否存在不同的三项恰好成等差数列?若存在,求出的关系;若不存在,请说明理由.
19. 已知双曲线的左顶点,渐近线方程为,直线经过点,与C交于不与A重合的两点P,Q,
(1)求双曲线C的方程;
(2)求直线AP,AQ的斜率之和;
(3)设在射线AQ上的点R满足∠APQ=∠ARP,求直线PR斜率的最大值.
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