内容正文:
高三上学期8月开学考试数学试题❖
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.已知集合,,则
A. B. C. D.
2.已知复数z满足,则
A. B. C. D.
3.若椭圆的焦距为,则C的离心率为
A. B. C. D.
4.已知,为两个不同的平面,l,m是两条不同的直线,则下列命题中正确的是
A. 若,,,则 B. 若,,则
C. 若,,则 D. 若,,则
5.已知,,且,则的最小值是
A. 4 B. 6 C. 8 D. 9
6.已知正项等比数列的前n项和为,若,,则( )
A. 12 B. 14 C. 16 D. 18
7.已知直线,圆,则“点在圆C外”是“直线l与圆C相交”的
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分又不必要条件
8.已知函数是定义在R上的偶函数,且,恒成立,则
A. B. C. 1 D.
二、多选题:本题共3小题,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2分,有选错的得0分。
9.2024年手机迎来发展新机遇,国内两家传媒公司共同发起了中国手机消费行为调查,下表为根据调查得到的2024年1000名中国手机用户购买手机价格频数表,同一组中的数据用该区间的中点值代表,则( )
价格千元
频数
150
600
180
50
20
A. 估计1000名用户购买手机价格的众数为
B. 估计1000名用户购买手机价格的平均数为
C. 估计1000名用户购买手机价格的中位数不超过6
D. 估计1000名用户购买手机价格的分位数不超过12
10.已知中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,D为CA延长线上一点,的平分线交直线CB于E,若,,,则
A. B.
C. 的面积为 D.
11.在平面直角坐标系xOy中,抛物线的焦点为F,过点F的直线l与C交于两点,点P满足,且直线BP与x轴平行,直线AP与x轴交于点M,则下列说法正确的是
A.
B. 若,则直线l的斜率为或
C. 若Q为C的准线上任意一点,则直线的斜率成等差数列
D. 点M到直线PF的距离为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.若函数在处有极值,则实数 .
13.已知向量满足,,且,则 .
14.已知数列的前n项和为,且,,若对任意的,等式恒成立,则 .
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.本小题13分
已知函数的最小正周期为
求的值;求的单调递增区间.
16.本小题15分
如图,四棱锥中,平面ABCD,底面ABCD为直角梯形,,点E在棱PA上.
若E为PA的中点,证明:;
若两条异面直线所成角的余弦值为,求的值.
17.本小题15分
为了解某校学生每天进行体育运动的时间,从中抽取男、女生共100人进行问卷调查.将样本中的“男生”和“女生”按每天体育运动的时间单位:分钟各分为5组:经统计得下表:
男生
人数
4
5
27
21
3
女生
人数
3
13
16
6
2
若体育运动的时间不少于一小时,则被认定为“喜欢体育运动”,否则被认定为“不喜欢体育运动”.
根据以上数据完成列联表,并依据小概率值的独立性检验,能否认为是否喜欢体育运动与性别有关联?
喜欢体育运动
不喜欢体育运动
合计
男
女
合计
从喜欢体育运动的学生中按性别采用分层随机抽样的方法抽取8人,再从这8人中随机抽取3人担任体育运动宣传员,记随机变量X为抽取的3人中女生的人数,求X的分布列和数学期望.
参考公式:,其中
附:
18.本小题17分
已知双曲线经过点,动直线l与E恰有1个公共点,且与E的两条互相垂直的渐近线分别交于点
求E的方程; 已知O为坐标原点,求证:的面积为定值;
过E的右焦点作两条互相垂直的直线,且与E交于两点,与E交于两点,若AB的中点为的中点为Q,求证:直线PQ与y轴垂直.
19.本小题17分
已知函数
若的图象在点处的切线过原点,求实数a的值;
若在上是增函数,求实数a的取值范围;
求证:
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:由题意知,,
则
故选:
2.【答案】A
【解析】解:由,得
故选:
3.【答案】A
【解析】解:由得,
又,
所以,,得,
所以
故选:
4.【答案】C
【解析】解:若,,,则或m,l异面,故A错误;
若,,则或,故B错误;
若,,则,故C正确;
若,,则或,故D错误.
故选:
5.【答案】A
【解析】解:因为,所以,所以,
又,,所以,所以,当且仅当,即,时等号成立,
所以,即的最小值是
故选:
6.【答案】A
【解析】解:由题意及等比数列前n项和的性质可得,
,,成等比数列,
则,即,
解得或舍去
故选:
7.【答案】C
【解析】解:由点在圆C外,得,则圆心C到直线l的距离,
因此直线l与圆C相交,即“点在圆C外”是“直线l与圆C相交”的充分条件;
由直线l与圆C相交,得圆心C到直线l的距离,则,
因此点在圆C外,即“点在圆C外”是“直线l与圆C相交”的必要条件,
所以“点在圆C外”是“直线l与圆C相交”的充要条件.
故选:C
8.【答案】B
【解析】解:因为,恒成立,
令,则恒成立,
即,
所以,
所以,
,
,…,
,
以上各式两边分别相加,得,
在中,令,得,
因为为偶函数,所以,所以,
故,所以,
所以
故选:
9.【答案】AB
【解析】解:A选项,1000名用户购买手机价格的众数落在区间上,中间值为,A正确;
B选项,同一组中的数据用该区间的中点值代表,
故平均数为,B正确;
C选项,,,故中位数落在中,
中位数为,C错误;
D选项,,,
故分位数落在中,
1000名用户购买手机价格的分位数为,D错误.
故选:AB
10.【答案】AC
【解析】【分析】
本题考查正弦定理和余弦定理以及三角形的面积公式,属于中档题.
利用正弦定理判断A;利用余弦定理判断B;利用三角形面积判断C;根据正弦定理和余弦定理判断
【解答】
解:因为,,,所以由正弦定理,得,故A正确;
由余弦定理得,,因为,所以,故B错误;
的面积为,故C正确;
由余弦定理,得,因为,所以,
因为,AE是的角平分线,所以,
所以,
在中,由正弦定理,得,解得,
故D错误.
故选:
11.【答案】ACD
【解析】解:由题意知,显然直线l的斜率存在且不为0,设直线l的方程为,,
由得,所以,
则,所以,故A正确;
因为,所以,所以,又,解得或,所以或,即直线l的斜率为或,故B错误;
设,则,
所以
,
即,所以,
则直线的斜率成等差数列,故C正确;
如图所示,过点M作,垂足为H,又,所以,
又,所以,
所以,故D正确.
故选:ACD
12.【答案】
【解析】解:因为,,在处有极值,
所以,所以,解得
经检验时,,
当或时,;当时,,
所以在,上单调递增,在上单调递减,函数在处有极大值,满足题意.
故答案为:
13.【答案】2
【解析】解:由,得,即,
整理得,解得,或舍去
故答案为:
14.【答案】
【解析】解:因为,所以当时,有,
两式相减得,所以,
所以数列是以m为首项,1为公差的等差数列,
所以,,
则,
所以,
又因为对任意的,等式恒成立,所以,
解得,,所以
故答案为:
15.【答案】解:由题意,
在中,
,
的最小正周期为,
,解得
由题意及得,
在中,,
,
当单调递增时,令,,
解得,,
的单调递增区间为
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
16.【答案】解:证明:因为平面ABCD,平面ABCD,所以,
因为,所以,
又平面,所以平面PAB,
因为平面PAB,所以,
因为,E为PA的中点,所以,
又平面,所以平面PAD,
因为平面PAD,所以
如图,以B为坐标原点,以所在直线分别为x轴,y轴,z轴,建立空间直角坐标系,
则,
设,
则
设异面直线CD与BE所成角为,
则
,
整理得,解得或舍去,
所以,所以
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
17.【答案】解:列联表如下:
喜欢体育运动
不喜欢体育运动
合计
男
24
36
60
女
8
32
40
合计
32
68
100
零假设为:是否喜欢体育运动与性别无关联.
根据列联表可得,
所以,根据小概率值的独立性检验,可以推断不成立,即认为是否喜欢体育运动与性别有关联.
从喜欢体育运动的学生中按性别采用分层随机抽样的方法抽取8人,
则男生抽取人数为,女生抽取人数为
X的所有可能取值为0,1,2,其中,,
则X的分布列为:
X
0
1
2
P
所以X的数学期望
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
18.【答案】解:双曲线的渐近线方程为,
由两条渐近线垂直可得,所以,
将点代入,得,解得,
所以E的方程为;
证明:当动直线l的斜率不存在时,
,
当动直线l的斜率存在时,不妨设直线,
故由,得,
从而,得,
又因为双曲线E的渐近线方程为,
由,得,所以,
同理可得,
所以,
又原点O到直线的距离,
所以,又,
所以,
综上所述,的面积为定值
证明:由题意可得,双曲线E的右焦点为,
当直线与的斜率都存在时,
设直线的方程为,
由,得,
且,
所以,
因为点P是AB的中点,所以,
因为,则直线的斜率,
同理可得,
因为点P与点Q的纵坐标相同,所以直线PQ与y轴垂直,
当直线的斜率不存在,直线的斜率为0时,易得,
当直线的斜率为0,直线的斜率不存在时,易得,
所以直线PQ的方程为,与y轴垂直,
综上所述,直线PQ与y轴垂直.
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
19.【答案】解:函数的定义域为,
导函数,
,
因为的图象在点处的切线过原点,所以,所以;
令,则对成立,
所以在上是增函数,所以时,,
因为在上是增函数,所以在上恒成立,
所以在上恒成立,所以,
即a的取值范围是;
证明:要证,只要证,
令,
因为在上是增函数,且,
所以在上存在一个实数m,使得,且在上单调递减,在上单调递增,
于是其极小值点满足,
也即,①
函数的极小值,亦为最小值为,
令,则,
令,因为在上是增函数,所以在上是减函数,
,
,
所以存在唯一一个数,使得,且当时,;
当时,,
于是其极大值点满足,即,②
函数的极大值,
亦为最大值为,
结合①②及函数在上是增函数且知,且,
即的最小值与的最大值相等,所以,
所以成立.
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
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