内容正文:
高2023级高三上学期第二次月考
数学学科
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. 复数,其中i为虚数单位,则( )
A. B. 2 C. D. 5
【答案】C
【解析】
【分析】根据给定条件,利用复数模的计算公式求解即得.
【详解】因为,则
故选:C
2. 已知集合,则中的元素个数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】求解计划是先求解集合中不等式,确定集合的元素,再根据交集的定义求出,最后得出中元素的个数.
【详解】集合由满足的自然数组成,
又,
所以满足的自然数的,故集合,
集合,
所以,包含个元素.
故选:B.
3. 抛掷一枚质地均匀的骰子一次,设“出现的点数为偶数”为事件,“出现的点数大于4”为事件,则下述正确的是( )
A. 与对立 B. 与互斥
C. 与相互独立 D.
【答案】C
【解析】
【分析】抛掷一枚骰子的所有可能结果是:;事件A包含的结果是:;事件B包含的结果是:,由对立互斥独立的概念逐一判断各个选项即可求解.
【详解】抛掷一枚骰子的所有可能结果是:;
事件A包含的结果是:;
事件B包含的结果是:.
因为未包含所有可能结果(如1,3没包含在内),A与B不对立,故A错误;
因为,A与B不互斥,故B错误;
因为,,
因此A与B相互独立,故C正确;
,,,
而,故D错误.
故选:C.
4. 定义在上的奇函数满足,且当时,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】分析可知函数的一个周期为2,根据周期性以及奇函数分析求解即可.
【详解】因为,则,
可知函数的一个周期为2,
又因为为奇函数,且当时,,
所以.
故选:A.
5. 如图,已知点是的重心,过点作直线分别与AB,AC两边交于M,N两点,设,则的值为( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】B
【解析】
【分析】由重心以、表示,根据题目条件转化为、,最后由三点共线求得.
【详解】由于为的重心,所以,
由于、、三点共线,所以,,
故选:B.
6. 已知数列中,且,则( )
A. B. 2 C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意,推得,得到数列是周期为的数列,结合,即可求解.
【详解】由题意知,数列满足且,
则,
所以数列是周期为的数列,则.
故选:A.
7. 拉格朗日中值定理是微分学中的基本定理之一,其定理陈述如下:如果函数在闭区间上连续,在开区间内可导,则在区间内至少存在一个点,使得称为函数在闭区间上的中值点.若关于函数在区间上的“中值点”个数为m,函数在区间上的“中值点”的个数为n,则有( )(参考数据:)
A. 1 B. 2 C. 0 D. 3
【答案】B
【解析】
【分析】利用拉格朗日中值定理应用导函数得出方程解的个数即可判断求解.
【详解】设函数在区间上的“中值点”为,由,得,
则由拉格朗日中值定理得,,即,
而,则,即函数在区间上的“中值点”的个数为1,因此,
设函数在区间上的“中值点”为,由,求导得,
由拉格朗日中值定理得,,即,
令函数,,在上单调递增,
,,
则在上有唯一零点,即方程在区间上有1个解,
因此函数在区间上的“中值点”的个数为1,即,所以.
故选:B.
8. 已知函数,,当时,不等式恒成立,则实数a的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】命题等价于在上单调递增,再利用单调性求出参数范围.
【详解】当时,不等式恒成立,令函数,
则函数在上单调递增,
因此,恒成立,
令函数,求导得
当时,;当时,,
函数在上递减,在上递增,,则,解得,
所以的取值范围是.
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.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.)
9. 已知a,b≠0,且a>b,则下列不等式一定成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】
【分析】举例说明判断AC;利用幂函数、指数函数单调性推理判断BD.
【详解】对于AC,取 ,,AC错误;
对于B,函数在R上单调递增,,B正确;
对于D,函数在R上单调递增,,D正确.
故选:BD
10. 若,则下列正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【分析】利用赋值法计算可判断A错误,BC正确,对二项展开式两边同时求导并令计算可判断D错误.
【详解】对于A:令,则,故A错误;
对于B:令,则,故B正确;
对于C:令,则,故C正确;
对于D,由,
两边同时求导得,
令,则,故D错误.
故选:BC.
11. 若的图象在,处的切线分别为,,且,则( )
A. B. 的最小值为2
C. 直线,在轴上的截距之差的绝对值为2 D. 直线,在轴上的截距之积可能为
【答案】AC
【解析】
【分析】根据及导数的几何意义得,再借助于基本不等式即可判断A、B,写出、的方程,得到、在轴上的截距,由此判断C,D.
【详解】对于A、B:由题意可得,当时,,
当时,,所以的斜率分别为,
因为,所以,得, 故A正确.
因为,所以, 因为,所以取不到最小值,故B错误.
对于C、D:的方程为,即,
令,得,所以在轴上的截距为,
的方程为,可得在轴上的截距为,
所以在轴上的截距之差为,故C正确.
在轴上的截距之积为,故D错误.
故选:AC
【点睛】关键点点睛:本题关键是找到,各选项均是建立在此结论的基础上,由可求的最小值;转化为的问题都可以利用计算.
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 已知 ,则 _____.
【答案】
【解析】
【分析】根据诱导公式,即可求得答案.
【详解】由题意知,故.
故答案为:
13. 记等差数列的前项和为,若,,则________
【答案】
【解析】
【分析】根据等差数列前项和公式,和等差数列各项之间的关系,求出前7项和.
【详解】已知,∴,
则,
由公式得,
故答案为:14.
14. 已知函数在上恰好有7个零点,则的取值范围是______.
【答案】
【解析】
【分析】先化简为,令,即在上恰有7个不相等的实根,由的性质可得解
【详解】,令,
,
,
由题意在上恰有7个零点,即在上恰有7个不相等的实根,
即,或,,
当时,,
…
当,.
由的性质可得,
解得.
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. 函数的最小正周期为,且.
(1)求的解析式;
(2)将函数的图象向右平移个单位后得到函数的图象,求函数在区间上的值域.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据周期公式得,进而由得,再根据即可求得答案;
(2)根据函数图象平移得,再根据三角函数的性质求值域即可.
【小问1详解】
解:因为函数的最小正周期为,
所以,解得,
因为,
所以,即,
因为,所以,
所以,
【小问2详解】
解:因为函数的图象向右平移个单位后得到函数的图象
所以,
因为,所以,
所以,当,即时,有最大值;
当,即时,有最小值;
所以,函数在区间上的值域为
16. 如图,直三棱柱中,分别为和的中点.
(1)证明:平面;
(2)若,求与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)证明:取的中点为,连接,
因为,,故,
由直三棱柱的性质可得,故,
故四边形为平行四边形,故,
而平面,平面,故平面.
(2)
【解析】
【分析】(1)取的中点为,连接,可证,再利用线面平行的判定定理可证平面;
(2)建立如图所示的空间直角坐标系,根据可求的长,再求出平面的法向量后可求线面角的正弦值.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
因为,故,故,设.
由直三棱柱可得平面,故可建立如图所示的空间直角坐标系,
则,
故,且.
因为,故即,故(舍去),
故,,又.
设平面的法向量为,则,
所以,取,
故与平面所成角的正弦值为.
【点睛】
17. 在中,角,,所对的边分别是,,,且.
(1)求;
(2)若是边的中点,,,求的面积;
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)借助正弦定理将边化为角后,结合两角和的正弦公式与同角三角函数基本关系计算即可得;
(2)借助向量模长与数量积的关系计算可得,再利用面积公式计算即可得.
【小问1详解】
由,则,
又,
则有,
即,又,故,
则,即,又,则;
【小问2详解】
由是的中点,则,
则
即,则,
解得或(负值,舍去),
则.
18. 甲同学参加一项抽奖活动,在一个盒子中,有大小形状完全相同的5个球,其中3个白球,2个红球.
(1)若不放回地从盒中连续取两次球,每次取一个球,求在第一次取到红球的条件下,第二次也取到红球的概率;
(2)一次随机抽取两个球,若取到的两个球颜色相同则中奖,颜色不同则不中奖,抽完奖之后把球再放回盒子里以便于再次抽奖.
(i)求甲抽取一次,中奖的概率;
(ii)甲一共抽取了三次,中奖次数为,求的分布列及数学期望.
【答案】(1)
(2)(i);(ii)分布列:
【解析】
【分析】(1)借助条件概率公式计算即可得;
(2)(i)借助组合数计算即可得;(ii)计算出的所有可能取值及其对应概率即可得分布列,利用分布列计算即可得其数学期望.
【小问1详解】
设事件表示“第次取球时,取到红球”,
则,,
则,
即在第一次取到红球的条件下,第二次也取到红球的概率为;
【小问2详解】
(i);
(ii)的可能取值为,
则,,
,,
则的分布列为:
则其数学期望.
19. 已知函数,.
(1)当时,求图象在处的切线方程;
(2)若不等式对恒成立,求实数的取值范围;
(3)若函数有两个不同的零点,求实数的取值范围.
【答案】(1);
(2);
(3)
【解析】
【分析】(1)先求导数,求出和的值,利用导数的几何意义和点斜式可得出所求切线的方程;
(2)由题意,通过参变分离得到对恒成立,令再利用导数求即得答案;
(3),令,,,因是单调函数,故有两个零点,等价于在上有两个零点.进而通过利用导数求得函数的单调性、极值,即可得的取值范围;或通过参变量分离,利用导数求得函数的单调性,由与图象有两个公共点可得的取值范围.
【小问1详解】
时,,∴,
,则,即切线的斜率为.
∴图象在处的切线方程为.
【小问2详解】
,即,
∴
由题意,得对恒成立.
令,则.
.
由,得,∴在上单调递增;
由,得,∴在上单调递减.
所以,
故.
【小问3详解】
,令,,,
因是单调函数,故有两个零点,等价于在上有两个零点.
方法1:
①当时,,则在上递减,最多有一个零点,故不满足题意;
②当时,
令可得,即在上单调递增;
令可得,即在上单调递减.
且当时,,则
当时,与一次函数相比,指数函数呈爆炸性增长,故
要使在上有两个零点,则,解得
方法2:在上有两个零点,等价于方程有两个实根,即有两个根
也等价于与图象有两个公共点
,则可得在递增,递减
且,当时,,则
当时,与一次函数相比,指数函数呈爆炸性增长,故
则的大致图象为
故当时,与图象有两个公共点,即有两个零点
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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. 复数,其中i为虚数单位,则( )
A. B. 2 C. D. 5
2. 已知集合,则中的元素个数为( )
A. B. C. D.
3. 抛掷一枚质地均匀的骰子一次,设“出现的点数为偶数”为事件,“出现的点数大于4”为事件,则下述正确的是( )
A. 与对立 B. 与互斥
C. 与相互独立 D.
4. 定义在上的奇函数满足,且当时,,则( )
A. B. C. D.
5. 如图,已知点是的重心,过点作直线分别与AB,AC两边交于M,N两点,设,则的值为( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
6. 已知数列中,且,则( )
A. B. 2 C. D.
7. 拉格朗日中值定理是微分学中的基本定理之一,其定理陈述如下:如果函数在闭区间上连续,在开区间内可导,则在区间内至少存在一个点,使得称为函数在闭区间上的中值点.若关于函数在区间上的“中值点”个数为m,函数在区间上的“中值点”的个数为n,则有( )(参考数据:)
A. 1 B. 2 C. 0 D. 3
8. 已知函数,,当时,不等式恒成立,则实数a的取值范围为( )
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.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.)
9. 已知a,b≠0,且a>b,则下列不等式一定成立的是( )
A. B.
C. D.
10. 若,则下列正确的是( )
A. B.
C. D.
11. 若的图象在,处的切线分别为,,且,则( )
A. B. 的最小值为2
C. 直线,在轴上的截距之差的绝对值为2 D. 直线,在轴上的截距之积可能为
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 已知 ,则 _____.
13. 记等差数列的前项和为,若,,则________
14. 已知函数在上恰好有7个零点,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. 函数的最小正周期为,且.
(1)求的解析式;
(2)将函数的图象向右平移个单位后得到函数的图象,求函数在区间上的值域.
16. 如图,直三棱柱中,分别为和的中点.
(1)证明:平面;
(2)若,求与平面所成角的正弦值.
17. 在中,角,,所对的边分别是,,,且.
(1)求;
(2)若是边的中点,,,求的面积;
18. 甲同学参加一项抽奖活动,在一个盒子中,有大小形状完全相同的5个球,其中3个白球,2个红球.
(1)若不放回地从盒中连续取两次球,每次取一个球,求在第一次取到红球的条件下,第二次也取到红球的概率;
(2)一次随机抽取两个球,若取到的两个球颜色相同则中奖,颜色不同则不中奖,抽完奖之后把球再放回盒子里以便于再次抽奖.
(i)求甲抽取一次,中奖的概率;
(ii)甲一共抽取了三次,中奖次数为,求的分布列及数学期望.
19. 已知函数,.
(1)当时,求图象在处的切线方程;
(2)若不等式对恒成立,求实数的取值范围;
(3)若函数有两个不同的零点,求实数的取值范围.
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