内容正文:
重庆市兼善中学高2023级高三(上)期第二次月考数学试题卷
时间:120分钟 满分:150分
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 设,且为纯虚数,则m=( )
A. B. C. 1 D. 2
【答案】D
【解析】
【分析】利用纯虚数概念结合已知条件列方程组求解.
【详解】已知复数,实部为,虚部为,
因为复数为纯虚数,则实部为0,虚部不为0,
即.
故选:D.
2. 已知变量的4组相关数据分别为,则关于的线性回归直线必经过点( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】计算出样本中心点即可求解.
【详解】因为,
线性回归直线必经过样本中心点.
故选:B.
3. 记是等比数列的前项和,已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据给定条件,利用等比数列片断和性质列式求解.
【详解】在等比数列中,,而成等比数列,
因此,所以.
故选:B
4. 已知,且是第二象限的角,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由的象限,求得和的值,然后利用二倍角公式化简代数式,即可求得答案.
【详解】因为,且是第二象限的角,则.
所以.
故选: B.
5. 已知函数的定义域为R,且图象如图所示,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据函数单调性得的解,然后分类讨论可得.
【详解】由已知时,,时,或,
所以或,
综上不等式的解集为,
故选:D.
6. “”是“”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】
【分析】根据不等式恒成立,讨论是否为分别计算得出,再结合充分不必要条件定义判断求解.
【详解】因为,
当时,恒成立符合题意;
当时,,可得;
所以;
“”是“”的充分不必要的条件;
所以“”是“”的充分不必要的条件.
故选:A.
7. 已知函数,正数满足,则的最小值为( )
A. 8 B. 10 C. 12 D. 16
【答案】A
【解析】
【分析】根据奇偶性和单调性得出,再结合基本不等式求最小值.
【详解】因为,为奇函数,
所以,
因为在上单调递增,所以,即,
因为均为正数,
所以,
当且仅当时等号成立,
故的最小值为.
故选:A
8. 已知三棱锥的四个顶点在球O的球面上,,是边长为1的正三角形,E,F分别是,的中点,,则球O的体积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据条件得出正三棱锥的三条侧棱两两互相垂直,把三棱锥补形为正方体,则求正方体的外接球体积即可.
【详解】如图,因为,是边长为1的正三角形,所以三棱锥为正三棱锥,
所以顶点在底面上的射影为底面的中心,所以平面,
因为平面,所以,连接并延长交于点,则,
因为,所以平面,又平面,所以.
因为E,F分别是,的中点,所以,
因为,所以,所以,所以平面,
所以正三棱锥的三条侧棱两两互相垂直,所以,
把三棱锥补形为正方体,则正方体的外接球即为三棱锥的外接球,
所以半径为,
所以球O的体积为.
故选:D
二、多选题: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. 设m,n是不同的直线,是不同的平面,则下列命题错误的是( )
A. 若,则 B. 若,则n平行于内的无数条直线
C. 若,则 D. 若,则
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据线面位置关系、判定定理及性质即可判断.
【详解】对于A,因为,所以或,故A错误;
对于B,因为,所以或,所以n平行于内的无数条直线,故B正确;
对于C,若,则或,故C错误;
对于D,若,则或,故D错误.
故选:ACD.
10. 记为数列的前项和,已知,,则( )
A. B. 取最小值时
C. 是等差数列 D.
【答案】CD
【解析】
【分析】利用条件等式可计算A,由等差数列的定义先证明为等差数列,求出后结合二次函数的性质可判定B,由的关系得出结合等差数列的定义可判定C,由裂项相消法可判定D.
【详解】对于A,由,
可得,即,故A错误;
对于B,条件变形有,
所以是以为首项为公差的等差数列,则,
所以,
由二次函数的对称性可知或时取最小值,故B错误;
对于C,由作差得,
而,符合上式,所以,即是等差数列,公差为,故C正确;
对于D,由上可知,
所以,故D正确.
故选:CD
11. 已知函数对任意的都有,若的图象关于直线对称,且对任意的,且,都有,则下列结论正确的是( )
A. 是偶函数 B.
C. D. 在上单调递增
【答案】ABC
【解析】
【分析】A根据图象平移可判断;B令,结合奇偶性可得;C利用周期性和在上的单调性可判断;D利用周期性、对称性、单调性可判断.
【详解】因的图象关于直线对称,则的图象关于直线对称,
故是偶函数,A正确;
令,则,即,
因是偶函数,则,则,故B正确;
因,则,故是的一个周期,
故,
因对任意的,且,都有,
则在上单调递减,故,
故,C正确;
根据对称性可知在上单调递增,
由周期性可知在上单调递减,在上单调递增,D错误.
故选:ABC
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知平面向量若,则___________
【答案】
【解析】
【分析】根据向量坐标化运算得,再利用向量垂直的坐标表示得到方程,解出即可.
【详解】,因为,则,
则,解得.
则,则.
故答案为:.
13. 在的二项展开式中,若各项系数和为32,则项的系数为_________.
【答案】10
【解析】
【分析】根据给定条件,求出幂指数,再利用二项式定理求出指定项的系数.
【详解】则二项式的展开式各项系数和为32,得,解得,
所以的展开式项的系数为.
故答案为:10
14. 已知函数,若曲线与直线在区间上有且仅有2个交点,则的取值范围为______.
【答案】
【解析】
【分析】化简函数,令,得到,结合余弦函数的性质,得到这2个交点的横坐标分别为,列出不等式,即可求解.
【详解】由函数
,
令,因为,可得,
因为曲线与直线在区间上有且仅有2个交点,
则曲线与直线在区间上有且仅有2个交点,
则这2个交点的横坐标分别为,则,
解得,即实数的取值范围为
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. 在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且满足,.
求A;
若,求的面积.
【答案】(1)(2)
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理以及三角形的内角和,结合特殊角的三角函数求解即可.(2)利用余弦定理求出c,然后求解三角形的面积即可.
【详解】,可得,
,,
因为,,,所以,
【点睛】本题考查正弦定理以及余弦定理的应用,三角形的解法,考查计算能力,属于基础题.
16. 在三棱柱中,侧面为矩形,平面,是棱的中点.
(1)求证:平面;
(2)若,求直线与平面所成角的余弦值.
【答案】(1)
证明:因为平面,平面,则,
又因为侧面为矩形,,则,
所以平面,故平面;
(2)
【解析】
【分析】(1)先应用线面垂直得出,再应用线面垂直判定定理即可证明;
(2)先建系,再求出平面的法向量,再应用线面角正弦公式计算,最后应用同角三角函数关系计算即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
以C为坐标原点,分别以的方向为x轴,y轴,z轴的正方向建立空间直角坐标系,
,
所以,
设为平面的法向量,
则,即,
令,则,
设直线与平面所成角为
所以,所以
故直线与平面所成角的余弦值为.
17. 在一套高中数学试卷中有三道多选题,且每题有4个选项,至少2个正确选项,不会出现4个正确选项,全部选对得6分,选错得0分.若正确答案有2个选项,选对1个得3分;若有3个选项,选对1个得2分,选对2个得4分.已知每道多选题的正确选项为2个与3个的概率都是,学生甲在做第三道多选题时不能确定任何选项的正误.
(1)若学生甲做第三道多选题时随机选择3个选项,求他得6分的概率;
(2)学生甲做第三道多选题时随机选择1个选项的得分记为,随机选择2个选项的得分记为,试比较,的大小.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据条件概率公式即可求解.
(2)先得到的可能取值,再根据古典概率公式,全概率公式计算出各个取值对应的概率,最后根据数学期望公式计算即可.
【小问1详解】
设学生甲做第三道多选题时随机选择3个选项,得6分为事件,
得6分当且仅当正确选项为3个且学生恰好选中这3个.正确选项为3个的概率为,
在此情况下,从4个选项中随机选择3个,选对的概率为,故所求概率.
【小问2详解】
由题意的可能取值为,,
,,
所以,
的可能取值为,,
,,
所以,
故.
18. 已知等差数列和等比数列满足:,,,.
(1)求数列和的通项公式;
(2)求数列的前n项和;
(3)已知数列的前n项和,若对任意正整数n,不等式恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1),;
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据等差数列和等比数列的知识求得公差和公比,从而求得通项公式.
(2)利用裂项相消法求得.
(3)利用错位相减法求得,利用差比较法求得的取值范围.
【小问1详解】
设等差数列的公差为d,已知,
,则.
则,
解得,所以
设等比数列的公比为q,,,又,所以.
因为,
解得(舍去,因为),所以.
【小问2详解】
由(1)知,,
则.
.
【小问3详解】
由(1)知,,则.
①,
②,
①-②得:,所以,则.
因为对任意正整数n,不等式恒成立,
即恒成立,等价于恒成立.
设,则.
当时,,即;
当时,,即,
所以的最大值为.
所以,即实数的取值范围是.
19. 已知函数.
(1)当时,求曲线在处的切线方程;
(2)若有两个不同的零点,.
(ⅰ)求实数的取值范围;
(ⅱ)证明:.
【答案】(1)
(2)(ⅰ);
(ⅱ)证明:由题意可知,,不妨设,则,
设,则
,
令,
则当时,,
所以在上单调递减,则当时,,
所以当时,,
所以在上单调递减,故当时,,
所以当时,,
所以,即,
又,,
由(ⅰ)可知,在上单调递减,所以,故.
【解析】
【分析】(1)根据导数的几何意义求出切线斜率,根据点斜式得解;
(2)(ⅰ)转化为有两个相异正根,,利用导数研究的大致情况得解;
(ⅱ)设,利用导数判断函数单调性,据此可得当时,,再由及函数单调性得出得证.
【小问1详解】
当时,,所以,
所以,又,
所以曲线在处的切线方程为,即
【小问2详解】
(ⅰ) 易知的定义域为,
由题意得,方程有两个相异正根,,
即方程有两个相异正根,,
设,则,
因为,所以,
令,得,
当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
所以,
由,及的性质知,
当且时,,,
所以当时,,又,,
所以要使有两个相异正根,,必有,
故实数的取值范围为.
(ⅱ)略
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重庆市兼善中学高2023级高三(上)期第二次月考数学试题卷
时间:120分钟 满分:150分
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 设,且为纯虚数,则m=( )
A. B. C. 1 D. 2
2. 已知变量的4组相关数据分别为,则关于的线性回归直线必经过点( )
A. B. C. D.
3. 记是等比数列的前项和,已知,则( )
A. B. C. D.
4. 已知,且是第二象限的角,则( )
A. B. C. D.
5. 已知函数的定义域为R,且图象如图所示,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
6. “”是“”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
7. 已知函数,正数满足,则的最小值为( )
A. 8 B. 10 C. 12 D. 16
8. 已知三棱锥的四个顶点在球O的球面上,,是边长为1的正三角形,E,F分别是,的中点,,则球O的体积为( )
A. B. C. D.
二、多选题: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. 设m,n是不同的直线,是不同的平面,则下列命题错误的是( )
A. 若,则 B. 若,则n平行于内的无数条直线
C. 若,则 D. 若,则
10. 记为数列的前项和,已知,,则( )
A. B. 取最小值时
C. 是等差数列 D.
11. 已知函数对任意的都有,若的图象关于直线对称,且对任意的,且,都有,则下列结论正确的是( )
A. 是偶函数 B.
C. D. 在上单调递增
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知平面向量若,则___________
13. 在的二项展开式中,若各项系数和为32,则项的系数为_________.
14. 已知函数,若曲线与直线在区间上有且仅有2个交点,则的取值范围为______.
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. 在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且满足,.
求A;
若,求的面积.
16. 在三棱柱中,侧面为矩形,平面,是棱的中点.
(1)求证:平面;
(2)若,求直线与平面所成角的余弦值.
17. 在一套高中数学试卷中有三道多选题,且每题有4个选项,至少2个正确选项,不会出现4个正确选项,全部选对得6分,选错得0分.若正确答案有2个选项,选对1个得3分;若有3个选项,选对1个得2分,选对2个得4分.已知每道多选题的正确选项为2个与3个的概率都是,学生甲在做第三道多选题时不能确定任何选项的正误.
(1)若学生甲做第三道多选题时随机选择3个选项,求他得6分的概率;
(2)学生甲做第三道多选题时随机选择1个选项的得分记为,随机选择2个选项的得分记为,试比较,的大小.
18. 已知等差数列和等比数列满足:,,,.
(1)求数列和的通项公式;
(2)求数列的前n项和;
(3)已知数列的前n项和,若对任意正整数n,不等式恒成立,求实数的取值范围.
19. 已知函数.
(1)当时,求曲线在处的切线方程;
(2)若有两个不同的零点,.
(ⅰ)求实数的取值范围;
(ⅱ)证明:.
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