内容正文:
2023级高三年级第一学期第二次考试
数学试题
命题人:林五虚 审题人:成早秀 吕晓平
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,将答题卡交回.
(第Ⅰ卷)
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. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据集合的并集运算,即可得答案.
【详解】,,
.
故选:C.
2. 已知:;:.则是的( )
A. 充要条件 B. 充分不必要条件 C. 必要不充分条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】D
【解析】
【分析】由不等式性质依次分析充分性和必要性即可得解.
【详解】当时,,故充分性不成立;
当时,或或,故必要性不成立.
所以是的既不充分也不必要条件.
故选:D
3. 已知,则的虚部是( )
A. B. C. D. 1
【答案】C
【解析】
【分析】利用复数除法运算求出,再根据虚部的定义求解即可.
【详解】,,虚部为,
故选:C.
4. 已知函数,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先判断的单调性,再根据函数的单调性将转化为一元二次不等式求解即可.
【详解】 ,
当时,,则在时,单调递增;
当时,,根据幂函数单调性可知,在时,单调递增;
又在处,,
,是定义域为单调增函数,
,
,即 ,
解得:,
故不等式的解集为:.
故选:B.
5. 设函数,则曲线在点处的切线方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用分式求导法则求出,代入求出与,即可得点处的切线方程.
【详解】,
,,
则在点处的切线方程为即.
故选:A.
6. 设函数,则下列函数中为奇函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先求函数定义域,看是否关于原点对称,不对称则不是奇函数,定义域关于原点对称再看是否满足定义即可得解.
【详解】令,则函数的定义域为不关于原点对称,
所以该函数不是奇函数,A错;
令,则函数的定义域为不关于原点对称,
所以该函数不是奇函数,B错;
令,则函数的定义域为关于原点对称,
且,所以该函数是奇函数,C正确;
令,则函数的定义域为关于原点对称,
但,所以该函数不是奇函数,D错.
故选:C
7. 若“,()成立”是假命题,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意,得,为真命题,代入,初步得出的范围,再验证即可.
【详解】由题意,,为真命题,
则时,成立,得;
当时, 的对称轴,则在单调递增,成立;
综上实数的取值范围是,
故选:D.
8. 函数有三个零点,,(),有两个极值点,(),则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】求出导函数,利用两个极值点和韦达定理得即可判断A,根据函数有3个零点及性质得即可判断BC,举反例判断D.
【详解】由得,
由题意,即的两根为且,
则,所以或(舍去),
由韦达定理可知,故不成立,A选项错误;
当和时,,当时,,
所以在和上单调递增;在上单调递减;
若,
则,
故当为的零点时,则也为的零点,
易知,则,所以极大值,极小值.
所以,且,所以,
所以选项B错误,C正确;
因为及,所以,
若,则有,当时,矛盾,
故不一定成立,D错误.
故选:C
二、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.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 学校为了解学生的课外阅读情况,随机统计了1000名学生每个月的课外阅读时间,所得数据都在中,其频率分布直方图如图所示,则下列选项正确的是( )
A.
B. 这1000名学生的课外阅读时间的众数为
C. 这1000名学生的课外阅读时间的中位数为
D. 若对阅读时间高于100小时的学生采取分层抽样抽取30人,则阅读时间在区间内的学生应抽取10人
【答案】ABD
【解析】
【分析】在频率分布直方图中,各组面积之和为1,可求出的值,可判断A;利用众数的定义可判断B;利用中位数的定义求解可判断C;利用分层抽样可判断D.
【详解】对于A选项,在频率分布直方图中,各组面积之和为1,
可得,解得,A正确;
对于B选项,由图可知这1000名学生的课外阅读时间的众数为,B正确;
对于C选项,设1000名学生的课外阅读时间的中位数为,
则,解得,C错误;
对于D选项,由图知,阅读时间高于100小时的学生有人,
随机抽取30人,抽样比为,
故阅读时间在区间内的学生应抽取人,D正确.
故选:ABD
10. 已知实数,满足,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】CD
【解析】
【分析】由题干所给等式与变形即可判断B选项,结合即可判断A选项;由基本不等式判断CD选项.
【详解】由可得,
由可得,则,故A选项错误;
由可得,故B选项错误;
由基本不等式得,解得,当且仅当时等号成立,故C选项正确;
由基本不等式可得,当且仅当时等号成立,故D选项正确;
故选:CD.
11. 函数是定义在R上的奇函数,且当时,,则( )
A. 当时,
B. 是的一个极值点
C.
D. 当时,
【答案】BCD
【解析】
【分析】利用函数奇偶性求函数解析式判断A;利用极值点的求法判断B;利用奇函数性质和复合函数导数法则求得判断C;结合的奇偶性分析函数值的符号,作差后利用导数法研究单调性,求解值域即可比较大小判断D.
【详解】是定义在R上的奇函数,且当时,,
故当时,,则,故A错误;
当时,,令得,令得,令得,故在上单调递增,在上单调递减,所以是的一个极大值点,故B正确;
因为是定义在R上的奇函数,所以,两边取导数得,即,故C正确;
对于D,当时,,则,
所以当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,所以当时,,根据是定义在R上的奇函数,所以当时,,
当时,,即,
故当即时,,所以,
当即时,,
由于,
则
,令,
则,令,则,由于,故,所以在上单调递增,所以,所以在上单调递减,所以,又,所以,即;
综上,所以,故D正确.
故选:BCD
(第Ⅱ卷)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 数列满足,,则______.
【答案】
【解析】
【分析】根据递推公式,代入即可求得.
【详解】由题意,
故答案为:.
13. 已知定义在上的奇函数满足,且当时,,则______;______.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】由奇函数定义在上,结合奇函数性质,则代入可得;结合可推得周期为,根据奇函数、周期性以及的解析式求解即可.
【详解】由于是定义在上的奇函数,则,
代入得,得;
由于,得,代入得,
由,得,
则,
则,
故;
故答案为:①0;②.
14. 若函数满足:,,且在上有且仅有一个零点,记在上的所有零点之和为,则的取值范围是______.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意推得周期为,再设上的零点为,分类讨论即可得在上的所有零点之和.
【详解】由可得,
则,周期为,
由于在上有且仅有一个零点,则不会是0和200,设其为,
则零点为,,
由于,
则在上的所有零点之和为,
若,则,
若,则,
则的取值范围是.
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. 如图,在直三棱柱中,,.
(1)证明:平面平面;
(2)求直线与平面所成角的余弦值.
【答案】(1)
在直三棱柱中,,故,
又因为,
所以,即,
又因为,,,平面,
所以平面,
因为平面,所以平面平面;
(2)
【解析】
【分析】(1)根据勾股定理得,然后利用线面垂直的判定定理证得平面,最后利用面面垂直的判定定理证明即可;
(2)建立空间直角坐标系,求出平面的法向量,代入线面角的向量公式求得正弦值,然后利用同角三角函数基本关系求得余弦值.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由(1)可得平面,又因为所以,
所以可建立空间直角坐标系如图所示.
则,,,,故,,
设平面的一个法向量为,则,
取得,则,
又因为,所以,
设直线与平面的夹角为,则,
所以.
16. 数列、的前项和分别为、,若数列是等差数列,且,,数列满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,问2025是否是数列的项.
【答案】(1)
(2)2025不是数列的项.
【解析】
【分析】(1)由等差数列的基本量求解即可;
(2)利用等差、等比数列的求和公式求出,再结合单调性判断即可.
【小问1详解】
设等差数列的公差为,由得,
解得,所以
【小问2详解】
由(1),所以,所以,
即数列是等比数列,且首项,公比,
所以,
所以,易知数列是递增数列,
又因为,,
所以不存在,使得,即2025不是数列的项.
17. 已知函数
(1)当时,求的单调区间与极值;
(2)当时,求的最小值.
【答案】(1)单调递增区间为,单调递减区间为,,无极大值;
(2)
当时取得最小值,
当时,取得最小值,
当时取得最小值.
【解析】
【分析】(1)研究导函数正负情况即可求解;
(2)利用导数工具分当、、、四种情况研究函数的单调性即可求解.
【小问1详解】
当时,,定义域为,,
令,即,解得,可得,,的变化如下表所示,
0
-
0
+
↘
极小值
↗
所以的单调递增区间为,单调递减区间为,
所以,无极大值
【小问2详解】
为增函数,
①当时,在上,函数单调递增,
此时;
②当时,令解得
若,即,在上,函数单调递增,
此时;
若,即,在上,,的变化如下表所示,
-
0
+
↘
极小值
↗
此时;
若,即,在上,函数单调递减,
此时;
综上所述,当时取得最小值,
当时,取得最小值,
当时取得最小值.
18. 已知双曲线:,点为双曲线右支上第一象限内的一个点,过点且与双曲线相切的直线分别与双曲线的两条渐近线交于,两点,是坐标原点.
(1)求双曲线的实轴长和离心率;
(2)证明:直线的方程为;
(3)求的面积.
【答案】(1)实轴长,离心率.
(2)证明:
第一象限内双曲线的右支对应的方程可以表示为,
则,,
所以在点的切线斜率,
所以切线的方程为:,整理得
因为在双曲线上,所以,
所以,即直线的方程为;
(3)2
【解析】
【分析】(1)由方程标准形式即可求解;
(2)由导数工具求出点处切线斜率即可由点斜式求解化简即可.
(3)设直线与轴的交点为,联立直线l与渐近线方程,利用韦达定理依次求出和即可由计算求解.
【小问1详解】
方程可化为,
所以,,,
故,,,
所以实轴长,离心率.
【小问2详解】
略;
【小问3详解】
因为双曲线方程为,所以其渐近线方程为,
由(2)直线的方程为,联立,消整理得,
由题意,设,,则,,
设直线与轴的交点为,在方程为中,令得,
所以,
所以
.
19. 若数列(,,)满足,则称数列为“项二元数列”,由所有“项二元数列”组成的集合记为.
(1)若数列,满足当且仅当(,)时,,求数列的所有项之和.
(2)从中随机任取一个数列,记数列的所有项和为,求“”的概率.
(3)从集合中任意取出两个不同的数列,,随机变量.
①若,求随机变量的分布列与数学期望;
②猜想“()”的概率.(直接写出计算公式即可)
【答案】(1)300 (2)
(3)①的分布列为:
1
2
3
期望为;②().
【解析】
【分析】(1)根据“项二元数列”的定义求出数列的项,然后根据并项求和法求解即可.
(2)根据组合数公式和古典概型概率公式求解即可.
(3)①根据题意求出随机变量的值并求出对应的概率,即可求出分布列,代入期望公式求解即可;
②根据组合数公式和古典概型概率公式求解即可.
【小问1详解】
∵是“30项二元数列”,
当且仅当(,)时,,
∴当和(,)时,,
∴
,∴数列的所有项的和为300.
【小问2详解】
由题意数列有且只有4项,且、、、,
所以从中任意取一个数列共有个样本点,记“”为事件,
则事件包含个样本点,所以.
【小问3详解】
①若,则中的数列有0,0,0;1,0,0;0,1,0;0,0,1;1,1,0;1,0,1;0,1,1;1,1,1;共有8个数列.
从集合中任意取出两个不同数列,,即从8个数列中任选2个,共有种情况
∵,∴的取值有1,2,3,其中当时,
若选择0,0,0,可从1,0,0;0,1,0;0,0,1任选1个,共有3种情况,
若选择1,1,1,可以从1,1,0;1,0,1;0,1,1任选1个,共有3种情况,
另外1,0,0和1,0,1;1,1,0两者之一满足要求,
0,1,0和1,1,0;0,1,1两者之一满足要求,0,0,1和1,0,1,0,1,1两者之一满足要求,共有种情况,
我们也换个角度理解为:当时,选出的两个3项的数列中,对应3项有其中1项数值不同,
而剩下的2项数值相同(都为0都为1),所以共有种,
故;
当时,0,0,0和1,1,1满足要求,1,0,0和0,1,1满足要求,0,1,0和1,0,1满足要求,
0,0,1和1,1,0满足要求,共有4种情况,
∴,∴,
∴随机变量的分布列为:
1
2
3
所以随机变量的数学期望为;
②∵数列,是从集合中任意取出的两个数列,
∴数列,为项数列,∴的可能取值为:.
根据数列中0的个数可得,集合中元素的个数共有个,
当()时,则数列,中有项取值不同,有项取值相同,
从项中选择项,和在项的某一项数字相同,其余项,
两者均在同一位置数字相反,∵,这个问题是组合问题,
∴所有的情况会重复1次,∴一共有种情况,
∴().
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2023级高三年级第一学期第二次考试
数学试题
命题人:林五虚 审题人:成早秀 吕晓平
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,将答题卡交回.
(第Ⅰ卷)
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. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 已知:;:.则是的( )
A. 充要条件 B. 充分不必要条件 C. 必要不充分条件 D. 既不充分也不必要条件
3. 已知,则的虚部是( )
A. B. C. D. 1
4. 已知函数,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
5. 设函数,则曲线在点处的切线方程是( )
A. B.
C. D.
6. 设函数,则下列函数中为奇函数的是( )
A. B.
C. D.
7. 若“,()成立”是假命题,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
8. 函数有三个零点,,(),有两个极值点,(),则( )
A. B. C. D.
二、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.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 学校为了解学生的课外阅读情况,随机统计了1000名学生每个月的课外阅读时间,所得数据都在中,其频率分布直方图如图所示,则下列选项正确的是( )
A.
B. 这1000名学生的课外阅读时间的众数为
C. 这1000名学生的课外阅读时间的中位数为
D. 若对阅读时间高于100小时的学生采取分层抽样抽取30人,则阅读时间在区间内的学生应抽取10人
10. 已知实数,满足,,则( )
A. B.
C. D.
11. 函数是定义在R上的奇函数,且当时,,则( )
A. 当时,
B. 是的一个极值点
C.
D. 当时,
(第Ⅱ卷)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 数列满足,,则______.
13. 已知定义在上的奇函数满足,且当时,,则______;______.
14. 若函数满足:,,且在上有且仅有一个零点,记在上的所有零点之和为,则的取值范围是______.
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,在直三棱柱中,,.
(1)证明:平面平面;
(2)求直线与平面所成角的余弦值.
16. 数列、的前项和分别为、,若数列是等差数列,且,,数列满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,问2025是否是数列的项.
17. 已知函数
(1)当时,求的单调区间与极值;
(2)当时,求的最小值.
18. 已知双曲线:,点为双曲线右支上第一象限内的一个点,过点且与双曲线相切的直线分别与双曲线的两条渐近线交于,两点,是坐标原点.
(1)求双曲线的实轴长和离心率;
(2)证明:直线的方程为;
(3)求的面积.
19. 若数列(,,)满足,则称数列为“项二元数列”,由所有“项二元数列”组成的集合记为.
(1)若数列,满足当且仅当(,)时,,求数列的所有项之和.
(2)从中随机任取一个数列,记数列的所有项和为,求“”的概率.
(3)从集合中任意取出两个不同的数列,,随机变量.
①若,求随机变量的分布列与数学期望;
②猜想“()”的概率.(直接写出计算公式即可)
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