内容正文:
四川省广安中学高2023级“零诊”模拟考试
数学试题
(考试时间:120分钟 满分:150分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
一、选择题(本题共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. 若复数满足,其中为虚数单位,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据给定条件,利用复数的乘法运算求解即得.
【详解】由,得.
故选:D
2. 设集合,,则等于( )
A. B. 或
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据和两种情况判断得出.
【详解】分两种情况:
当时,;当时,
故或
故选:B
3. 的展开式中的系数为( )
A. 10 B. 15 C. 20 D. 25
【答案】B
【解析】
【分析】先把两项相乘化简,再应用二项式展开式的通项公式结合组合数的计算求解.
【详解】的展开式中含的项为,
所以的系数为15.
故选:B.
4. 已知,,则的位数是( )
A. 76 B. 77 C. 78 D. 79
【答案】C
【解析】
【分析】对取以十为底的对数,对进行估算即可.
【详解】.所以是78位数.
故选:C.
5. 从1,2,…,10中随机抽取三个各不相同的数字,其样本方差的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据给定条件,利用方差及组合计数问题列式计算得解.
【详解】令三个整数的平均数为,其样本方差,
则,当且仅当是连续整数时,不等式成立,
(取不连续的3个整数且极差最小,不妨取,其平均数为,,
当极差大于3时,3个数的波动变大,方差变大,不符合题意)
从1,2,…,10中随机抽取三个各不相同的数字,有个不同结果,
其中3个数是连续整数的有8个不同结果,
所以.
故选:B
6. 过椭圆上一点作圆的两条切线,点为切点,过的直线与轴、轴分别交于点、两点,则面积的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由题可设,再由切点弦直线得到,,再利用面积公式结合三角恒等变形求值域即可.
【详解】设,由题知,
则同时也在圆上,
又在圆上,则的方程为,
,,.
故选:A.
7. 已知,,,,则函数的值域是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由题知,再根据向量的模长公式可得,接着利用二倍角公式化简可得,继而可得到值域.
【详解】,,
则,,
.
故选:C.
8. 在三棱锥中,三条棱,,两两垂直,且,,.若点为三棱锥的外接球球面上任意一点,则到面距离的最大值为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意,易得外接球半径,利用正弦定理得到截面的外接圆半径为,从而得到球心到面的距离,结合题意即可得到最大值.
【详解】三棱锥的外接球就是以、、为长、宽、高的长方体的外接球,
其直径为,即,
又,所以,
则,于是由正弦定理,的外接圆半径为,
故球心到面的距离为.
所以点到面距离的最大值是.
故选:C.
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分)
9. 已知抛物线:()的准线与圆:相切,点为抛物线上的动点,点是圆上的动点,过作的垂线,垂足为,的焦点为,则下列结论正确的是( )
A.
B. 的最小值是
C. 当三点,,共线时,点的坐标是
D. 不存在两个点,,使得且
【答案】ABC
【解析】
【分析】由题易得,根据定义,再由结合点到圆上点的距离的最值即可判断B;对于C,得出直线的方程,再求点坐标即可;对于D,由,得到,再转化为中垂线与曲线交点个数问题即可.
【详解】由准线与圆相切知,,得,所以A正确;
由可得,
又,,
所以最小值是,所以B正确;
易知,,,直线的方程是,
所以点的坐标是,所以C正确;
若,则,作中垂线,
设为中点,则可得,直线斜率为,
由此知为,与抛物线:联立可得到,
,所以有两个实数解,
所以存在两个点,使得,故D错误.
故选:ABC.
10. 已知,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【解析】
【分析】由得,由得.对于A,利用作差法判断;对于B,由对数运算法则计算判断;对于C,由基本不等式可得,结合对数运算法则计算判断;对于D,解法一:利用基本不等式“1”的妙用,计算判断,解法二:用权方和不等式计算判断.
【详解】由得,由得.
对于A,,所以,故A错误;
对于B,,故B正确;
对于C,由,,则,当且仅当时等号成立,
因为,故等号不成立,即,
则,故C正确;
对于D,解法一:易知,,
当且仅当时等号成立,因为,故等号不成立,所以,
解法二:若用权方和不等式,则有,当且仅当时等号成立,因为,故等号不成立,所以,故D正确.
故选:BCD
11. 已知函数()在上恰有三个零点,且分别为,,,若,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】
【分析】将函数的零点转化为的根的问题,分析得,进而得.再考虑区间的右端点在第三个和第四个零点之间得的范围.
【详解】令,可得.设.
因为,所以.
如图,
由的图像可知,,,,
所以.
所以.
因为函数在恰有三个零点,由图可知,,解得.
故选:AD
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 已知命题,若命题是假命题,则实数的取值范围是________.
【答案】
【解析】
【分析】根据命题否定为真,结合二次函数图像列不等式,解得结果
【详解】因为命题是假命题,所以为真
所以
【点睛】本题考查命题的否定以及一元二次不等式恒成立,考查基本分析求解能力,属基础题.
13. 已知数列满足,且数列的前项和为,则______.
【答案】
【解析】
【分析】应用得出,再应用裂项相消法计算求解.
【详解】若,则;
若,则.
所以,,即.
又也满足,所以.
由于,
所以.
故答案为:.
14. 把1,2,3,4,5,6,7,8,9这9个数字分别填入右图所示的方框中,每一排构成一个三位数,若要求图中每个数位上的数字第二排比第一排大,第三排比第二排大,且这三个三位数的和为999,则最后一列的三个数字之和为______(填出所有可能的结果);这样的排列方法共有______种.
【答案】 ①. 19 ②. 5
【解析】
【分析】根据这三个三位数的和为999,先得出最后一列的数字之和为19,再分第1、2列的三个数字之和依次为8,18得出排法.
【详解】由于1到9的和为45,,这三个三位数的和为999,依题意该算式进位了两次,则最后一列的三个数字之和为19.
第1、2列的三个数字之和依次为8,18.
(1)当百位数字从上到下依次为1,2,5时,十位数字从上到下依次可以为4,6,8;
十位数字从上到下依次也可以为3,6,9;十位数字还可以从上到下依次为4,5,9,共有3种填法.
(2)当百位数字从上到下依次为1,3,4时,十位数字从上到下依次可以为5,6,7;
十位数字从上到下依次也可以为2,7,9,共有2种填法.
这样的排列方法共有种:
故答案为:19;5.
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. 如图,在中,,,点D在线段BC上.
(1)当时,求的值;
(2)若AD是的平分线,,求的面积.
【答案】(1) (2) 或.
【解析】
【分析】(1)由已知利用同角三角函数基本关系式可求的值,利用正弦定理可求,由已知利用二倍角的正弦函数公式可得,在中,利用正弦定理可求的值;
(2)设,则,由余弦定理可得x的值,进而可求DC,又由(1)可求的值,利用三角形面积公式即可求值得解.
【详解】解:(1),B是三角形内角,
,
,
.
,
,
,
∴在中,.
(2)设,则,
在中,由余弦定理可得:,
解得:或.
因为AD是的平分线,
所以,
即,而,
所以.
又由(1)知,
①当时,;
②当时,.
综上,的面积为或.
【点睛】本题主要考查了同角三角函数基本关系式,正弦定理,二倍角的正弦函数公式,余弦定理,三角形面积公式在解三角形中的综合应用,考查了转化思想和分类讨论思想,属于中档题.
16. 一个盒子中装有大量形状大小一样但重量不尽相同的小球,从中随机抽取50个作为样本,称出它们的重量单位:克,重量分组区间为,,,,由此得到样本的重量频率分布直方图如图.
(1)求的值,并根据样本数据,试估计盒子中小球重量的众数与平均值;
(2)从盒子中随机抽取3个小球,其中重量内的小球个数为,求的分布列和数学期望.(以直方图中的频率作为概率)
【答案】(1),众数约为20,平均值为24.6
(2)
【解析】
【详解】试题分析:(Ⅰ)由频率分布直方图中所有小矩形面积(频率)之和为1,可计算出,众数取频率最大即矩形最高的那个矩形的中点横坐标,平均值用各矩形中点值乘频率相加即得;(Ⅱ)的可能取值为、、、,利用样本估计总体,该盒子中小球重量在内的概率为,因此有,从而可得分布列,最后由期望公式可计算出期望.
试题解析:(Ⅰ)由题意,得,
解得;
又由最高矩形中点的横坐标为20,可估计盒子中小球重量的众数约为20(克)
而个样本小球重量的平均值为:(克)
故由样本估计总体,可估计盒子中小球重量的平均值约为克;
(Ⅱ)利用样本估计总体,该盒子中小球重量在内的概率为
则.的可能取值为、、、,
,,
,.
的分布列为:
.(或者)
考点:频率分布直方图,用样本估计总体,随机变量分布列,数学期望.
17. 如图,在四棱锥中,,, ,为棱的中点,异面直线与所成的角为.
(1)在平面内找一点,使得直线平面,并说明理由;
(2)若二面角的大小为,求直线与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)在梯形中,与不平行.
延长相交于点(平面),点即为所求的一个点.
理由如下:
由已知,,.
所以四边形是平行四边形.
从而.
又平面,平面,
所以平面.
(2)
【解析】
【分析】(1)延长相交于点,利用线面平行判断定理可证平面;
(2)方法一:过点作,交的延长线于点,连接,过作于,可证是与平面所成的角;进而计算即可.
方法二:由题意可得,进而作,建立空间直角坐标系,利用向量法可求直线与平面所成角的正弦值.
【小问1详解】
略.
【小问2详解】
方法一:
由已知,,,,平面,
所以平面.又平面,所以.
所以是二面角的平面角.所以.
设,则在中,.
过点作,交的延长线于点,连接.
因为,所认,
又因为异面直线与所成的角为,所以,
又因为,平面,
所以平面,又平面,所以.
又,平面,所以平面.
又平面,所以平面平面,
过作于,则平面.
所以是与平面所成的角.
在中,,,所以.
在中,,
所以.
方法二:
由已知,,,,平面,
所以平面,又平面,所以.
所以是二面角的平面角.所以.
因为,所认,
又因为异面直线与所成的角为,所以,
又因为,平面,
所以平面,
设,则在中,.
作,以为原点,以 ,的方向分别为轴,轴的正方向,
建立如图所示的空间直角坐标系,
则,
所以,,,
设平面的法向量为,
由,所以,设,解得,
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 .
18. 已知椭圆:的右焦点为,上两点满足(),且.若椭圆的左右顶点为,,上下顶点为,,记四边形的内切圆为.
(1)求圆的标准方程;
(2)求证:以为直径的圆恒过异于点的一个定点;
(3)已知为椭圆上任意一点,过点作圆的切线分别交椭圆于,两点,试求三角形面积小值.
【答案】(1)
(2)证明如下:
设,,
则,
又,所以.
结合()可得,,
设以为直径的圆上的点,
则,
,
化简得,
令,则,解得或,
所以该圆过.
(3).
【解析】
【分析】(1)由题知四边形为菱形,为其中心点,则圆的半径为到直线的距离,求解出相关量即可;
(2)设,,由可得,写出以为直径的圆的福年广场并化简得,令即可得到定点;
(3)设直线方程为,根据相切得到,直线代入椭圆可得,即,,同理可得,证得、、三点共线,再根据进行求解即可.
【小问1详解】
因为椭圆的左右顶点为,,上下顶点为,,
所以四边形为菱形,为其中心点,
又,坐标分别为,,可得直线方程为,
则原点到直线的距离为,
即圆的半径,故圆的标准方程为.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
设直线方程为,由直线与圆相切,可知原点到直线的距离,整理可得.
将直线方程代入椭圆可得,.
整理即有,.
则.
即,故.
同理,,故、、三点共线,则.
设:代入椭圆方程可得,则,
故.
同理,.
从而,.
所以,,得,
因此,,当且仅当时等号成立.
故三角形面积的最小值为.
19. 已知(),.
(1)当时,求证:;
(2)若恒成立,求实数的取值范围;
(3)已知数列的首项为(2)中的最小值,且对任意的正整数都有(其中表示不超过的最大整数),则求满足的最小正整数.
【答案】(1)
证明:当时,,.
令,则,
所以时,在上单调递减,
时,在上单调递增.
故,即.
(2)
(3)
95
【解析】
【分析】(1)令,求导根据导数确定单调性及最值即可证明;
(2)令,题设等价于在恒成立,接着由得到,进而放缩结合(1)即可得出结论;
(3)若,可推导,其中且,为正整数,若,可推导,由此得到,再进行估算解不等式即可.
【小问1详解】
略.
【小问2详解】
令,
因为恒成立,则在恒成立,
又,所以,
当时,,
由(1)知恒成立,故.
【小问3详解】
依题意有,
若,则,,
,…,,其中且,为正整数;
若,则,,,…,,
其中且,为正整数;
依题意有,,,,,…,,
所以,…,,.
故.
令,则,
,,
故满足的最小正整数.
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四川省广安中学高2023级“零诊”模拟考试
数学试题
(考试时间:120分钟 满分:150分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
一、选择题(本题共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. 若复数满足,其中为虚数单位,则( )
A. B. C. D.
2. 设集合,,则等于( )
A. B. 或
C. D.
3. 的展开式中的系数为( )
A. 10 B. 15 C. 20 D. 25
4. 已知,,则的位数是( )
A. 76 B. 77 C. 78 D. 79
5. 从1,2,…,10中随机抽取三个各不相同的数字,其样本方差的概率为( )
A. B. C. D.
6. 过椭圆上一点作圆的两条切线,点为切点,过的直线与轴、轴分别交于点、两点,则面积的最小值为( )
A. B. C. D.
7. 已知,,,,则函数的值域是( )
A. B.
C. D.
8. 在三棱锥中,三条棱,,两两垂直,且,,.若点为三棱锥的外接球球面上任意一点,则到面距离的最大值为( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分)
9. 已知抛物线:()的准线与圆:相切,点为抛物线上的动点,点是圆上的动点,过作的垂线,垂足为,的焦点为,则下列结论正确的是( )
A.
B. 的最小值是
C. 当三点,,共线时,点的坐标是
D. 不存在两个点,,使得且
10. 已知,,则( )
A. B.
C. D.
11. 已知函数()在上恰有三个零点,且分别为,,,若,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 已知命题,若命题是假命题,则实数的取值范围是________.
13. 已知数列满足,且数列的前项和为,则______.
14. 把1,2,3,4,5,6,7,8,9这9个数字分别填入右图所示的方框中,每一排构成一个三位数,若要求图中每个数位上的数字第二排比第一排大,第三排比第二排大,且这三个三位数的和为999,则最后一列的三个数字之和为______(填出所有可能的结果);这样的排列方法共有______种.
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. 如图,在中,,,点D在线段BC上.
(1)当时,求的值;
(2)若AD是的平分线,,求的面积.
16. 一个盒子中装有大量形状大小一样但重量不尽相同的小球,从中随机抽取50个作为样本,称出它们的重量单位:克,重量分组区间为,,,,由此得到样本的重量频率分布直方图如图.
(1)求的值,并根据样本数据,试估计盒子中小球重量的众数与平均值;
(2)从盒子中随机抽取3个小球,其中重量内的小球个数为,求的分布列和数学期望.(以直方图中的频率作为概率)
17. 如图,在四棱锥中,,, ,为棱的中点,异面直线与所成的角为.
(1)在平面内找一点,使得直线平面,并说明理由;
(2)若二面角的大小为,求直线与平面所成角的正弦值.
18. 已知椭圆:的右焦点为,上两点满足(),且.若椭圆的左右顶点为,,上下顶点为,,记四边形的内切圆为.
(1)求圆的标准方程;
(2)求证:以为直径的圆恒过异于点的一个定点;
(3)已知为椭圆上任意一点,过点作圆的切线分别交椭圆于,两点,试求三角形面积小值.
19. 已知(),.
(1)当时,求证:;
(2)若恒成立,求实数的取值范围;
(3)已知数列的首项为(2)中的最小值,且对任意的正整数都有(其中表示不超过的最大整数),则求满足的最小正整数.
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