内容正文:
绵阳南山中学高2023级高三第四次教学质量检测
数学
南山中学高三数学备课组
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
注意事项:
1.答题前,务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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.考生必须保持答题卡的整洁.考试结束后,请将答题卡交回.
一、单项选择题: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. 已知命题,命题,则p是q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】根据充分不必要条件的判断方法判断即可.
【详解】因为命题,即,所以,
故,即p是q的充分不必要条件.
故选:A.
2. 已知集合,则的真子集个数为( )
A. 4 B. 14 C. 15 D. 16
【答案】C
【解析】
【分析】根据集合的运算法则得到,再根据集合的子集个数运算公式可得答案.
【详解】因为,
所以的真子集个数为(个).
故选:C
3. 已知函数的零点分别为a,b,c,则a,b,c的大小顺序为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据函数的单调性和特殊值计算,可求得和,再由函数的单调性和零点存在定理推理得到即可.
【详解】因是上的增函数,且,则可得,
又是上的增函数,且,则可得.
因为函数在上是增函数,,,
由零点存在定理可知,有唯一的零点,故得.
故选:D.
4. 已知双曲线的离心率为且渐近线互相垂直,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先将双曲线方程化为标准形式,根据渐近线垂直得出与的关系,再结合离心率公式求解,最后计算的值.
【详解】情况一:双曲线为横轴双曲线,
假设且,则标准方程为:,
渐近线方程为,
因为渐近线互相垂直,所以:,
解得:,不成立;则离心率,所以.
情况二:为纵轴双曲线,
假设且,则标准方程:,即,
因为渐近线互相垂直,所以:,
解得:,
离心率,
所以.
故选:C.
5. 已知等差数列共有项,奇数项之和为,偶数项之和为,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据等差数列的求和公式,结合等差数列的性质,即可求解.
【详解】等差数列共项,其中奇数项有项,偶数项有项,
奇数项和为①,
偶数项和为②.
因为,所以①÷②,得,则.
故选:A.
6. 已知椭圆的右顶点为A,M,N为椭圆上关于y轴对称的两点(不同于点A),直线AM,AN的斜率之积为,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】设,则,,由直线,的斜率之积为,结合椭圆方程求得的关系,即,由和求得椭圆的离心率.
【详解】由题可知,,设,
则,
所以,
即.由,
得,所以,
所以.
故选:B.
7. 已知函数(其中)的导函数的部分图象如图所示,若函数在区间上是增函数,则实数a的取值范围是( )
A B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据图象求出,结合正弦函数的单调性即可求解.
【详解】由题意得,由,解得
又因为,所以,
所以,因为函数在区间上是增函数,
所以当时,,
又因为,所以,解得.
故选:B.
8. 我们将含参数的一类函数构成的集合称为函数簇,记为.若函数簇中的每一个函数都存在极小值点,且当参数k变化时,由所有的点构成一条曲线,则称函数簇存在包络函数.已知函数簇{,其中k为参数},若“”是“存在包络函数”的充要条件,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由求导,结合选项,分,和,利用极小值点的定义求解.
【详解】由求导,得.
当时,函数与的图象有一个交点,横坐标可设为,如图:
当时,,则在上单调递减;
当时,,则在上单调递增,
此时函数在处取极小值.
因为过原点的直线与曲线相切,且切点为,
所以当时,,此时单调递增,无极小值点.
当时,函数与的图象有两个交点,横坐标可设为,且,如图:
当时,,则在上单调递增;
当时,,则在上单调递减;
当时,,则在上单调递增,
此时函数在处取极小值,且.
综上所述,时,函数簇中的每一个函数都存在极小值点,且为充要条件.
故选:A
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对得6分,部分选对得部分分,有错选的得0分.
9. 记等差数列的公差为,且;记等比数列的公比为,为其前n项和,且,则下列选项正确的是( )
A B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】由等差数列项的关系列出方程,解得首项和公差,判断A、B选项;先验证及是否成立,然后由等比数列前项和公式列出方程组,然后整理得到关于的方程,然后解得,判断C选项;由及计算得到,判断D选项.
【详解】等差数列的公差为,由题意可得解得故A,B正确;
等比数列的公比为,若,则,与题意不符,所以;
若,则,与题意不符,所以;
由,得,整理得,
解得或(舍去),则,故C错误;
因为,所以,故D正确.
故选:ABD.
10. 已知函数是定义在上的奇函数,是偶函数,当时,,则下列说法中正确的有( )
A. 函数关于直线对称
B.
C. 时,
D. 若关于x的方程至少有2个不同的实根,则实数a的取值范围是
【答案】AC
【解析】
【分析】对A:由是偶函数计算即可得;对B:由题意计算可得以为周期,结合时解析式计算即可得;对C:结合A中所得计算即可得;对D:结合函数性质可画出函数图象,结合对数函数性质计算即可得.
【详解】对A:因为是偶函数,所以,
所以关于直线对称,故A正确;
对B:由是定义在上的奇函数,则,
又,则,
故,则,
故函数以为周期,则,
,
所以,故B错误;
对C:当时,,又,
则,故C正确;
对D:因为时,,且关于直线对称,
所以根据对称性可以作出上的图象,
又因为是定义在上的奇函数,的周期,
所以作出的图象如图,所以.
要使的图象与的图象至少有2个交点,
则,所以,又,所以,故D错误.
故选:AC.
11. 已知直线交抛物线于P,Q两点,且,A,B,C是抛物线E上三点,直线AB,AC与圆相切于D,G两点,则下列说法正确的是( )
A. 抛物线E的方程为
B. 直线BC与圆M相切
C. 的最大值为1
D. 过点A的直线与圆M交于T,H两点,则的最小值为
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于A项,利用,所以求解;对于B项,设,则,所以直线.同理可得,直线,直线.再由直线与圆相切求解;对于C,设,则进行求解;对于D项,由切割线定理,得进行求解.
【详解】对于A:在中,当时,,
因为,所以,
所以,所以,故A正确;
对于B:设,则,
所以直线.
同理可得,直线,
直线.
因为直线AB,AC与圆M相切,
所以圆心M与AB,AC的距离,
所以,
所以为方程的两根,
所以,
所以圆心M与BC的距离,
所以直线BC与圆M相切,故B正确;
对于C:设,则.
又因为,所以.
又因为,
当且仅当时取等号,所以,故C错误;
对于D:由切割线定理,得,
当且仅当时取等号,故D正确.
故选ABD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知向量,若,则________.
【答案】
【解析】
【分析】由向量平行的坐标表示即可得解.
【详解】因,所以,解得.
故答案为:.
13. 已知,且,则_______.
【答案】
【解析】
【分析】由二倍角公式结合诱导公式可得,结合,可得,据此可得答案.
【详解】由,
,又,则,.
所以.
故答案为:.
14. 已知函数,若是函数的导函数的两个不同零点,且,,这三个数可适当排序后成等差数列,也可适当排序后成等比数列,则________.
【答案】
【解析】
【分析】求出函数的导函数,然后根据导函数的零点性质,结合等差数列和等比数列的条件,建立关于和的方程,进而求解.
【详解】因为,所以,
所以为两个不等的负数,
不妨设,则必有或成等差数列,
或成等比数列,
所以,,解得,
所以,所以.
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. 已知函数,在区间上的最小值为6.
(1)求实数m的值;
(2)求曲线的对称中心坐标和对称轴方程.
【答案】(1)
(2)对称中心坐标为,对称轴方程为.
【解析】
【分析】(1)利用降幂公式和辅助角公式,将函数化简,根据正弦函数的图像和性质何时取到最小值,求出m的值;
(2)根据正弦函数的对称中心坐标和对称轴方程求解即可.
【小问1详解】
,
由,得,所以,
所以;
【小问2详解】
由(1)可知,.
由,得;
由,得,
所以曲线的对称中心坐标为,
对称轴方程为.
16. 已知直线与圆交于两点,点(不同于点)在圆上
(1)若时,求的面积;
(2)若,求直线l的方程.
【答案】(1);
(2)或.
【解析】
【分析】(1)当时,先确定直线的方程,再计算圆心到直线的距离,利用垂径定理求弦长,进而计算三角形面积;
(2)利用圆周角与圆心角的关系,结合三角函数求出圆心角,再通过圆心到直线的距离公式求解的值.
【小问1详解】
当时,直线,
因为圆,半径,
所以圆心C到直线l的距离,
所以,
所以;
【小问2详解】
由于,过点C作于点H,则,
又因为,
所以,所以,
所以,所以,
又因为,
所以,
所以直线l的方程为或.
17. 设数列的前n项和为,已知.
(1)求的值和数列的通项公式;
(2)数列的前n项和为,求证:.
【答案】(1); ,
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)由递推关系求出,再给出数列是以首项为,公差为的等差数列,进而写出数列的通项公式;
(2),由裂项相消法求出前n项和为,即可求证.
【小问1详解】
数列中,,
当时,,而,则;
当时,,所以.
,
当时,,
两式相减,得,
即,整理,得.
又因为,
所以数列是首项为,公差为1的等差数列,
所以,即.
【小问2详解】
因为,
所以
18. 已知函数.
(1)当时,求函数在处的切线方程;
(2)若在上恰有2个零点,求m的取值范围;
(3)若,是的极值点,求证:.
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)利用导数的几何意义求得切线斜率,再由点斜式方程求解即得;
(2)依题意,将在上恰有2个零点问题转化成与的图象有2个不同的交点问题,求导研究函数在上的单调性,作出其图象数形结合即可求得参数的范围.
(3)对求导,根据题设可得,由代入化简并放缩得到,令,求导判断其单调性,得到,即得,则得证.
【小问1详解】
当时,,则,
,则,
所以在处的切线方程为,即.
【小问2详解】
因为在上恰有2个零点,所以在上恰有2个解.
当时,在上单调递增,不符合题意,故,
所以在上恰有2个解,
故可得与的图象有2个不同的交点.
令,则,
所以当时,,可得;
当时,,可得,
所以函数在上单调递增,在上单调递减,
因为,
作出的大致图象如图所示.
由图知,函数的图象与直线在上恰有2个不同的交点
等价于,解得,
即实数m的取值范围为.
【小问3详解】
因为,所以.
因为是的极值点,所以.
要证,即证.
因为
.
令,则,由解得,
则当时,,当时,,
故函数在上单调递减,在上单调递增,
则,即得证,
故.
19. 已知椭圆的左右焦点为,且离心率为,P为椭圆上一点,的最大值为2.
(1)求椭圆的方程;
(2)若直线与椭圆交于不同的两点A,B,点C与点A关于x轴对称,证明:直线过定点;
(3)若曲线与椭圆交于M,N两点,直线的斜率为k,证明:.
(参考公式:,都有成立)
【答案】(1)
(2)证明见解析 (3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)由基本不等式得的最大值为,所以.根据离心率及,求得,进而得到椭圆的方程.
(2)设的坐标,联立直线与椭圆的方程,求得坐标间的关系,结合椭圆的对称性,求得直线所过定点;或由三点共线用A,B坐标表示直线的方程,结合椭圆的对称性及椭圆的方程求得直线所过定点.
(3)设点坐标,根据点在曲线上,表示斜率;将点的坐标代入椭圆方程,利用点差法表示斜率,根据所给参考公式求得的不等式,即可证明;或设中点坐标,利用已知条件,结合所给的指数均值不等式,得到与中点坐标的关系,根据中点在椭圆内,求得的取值范围,从而证得不等式成立.
【小问1详解】
因为,当且仅当时,等号成立.
所以,则.
因为,所以,所以
所以椭圆的方程为.
【小问2详解】
解法1:设,则.
联立得,
所以所以.
由,得,即.
直线.
由椭圆的对称性知,定点位于x轴上,令,
得,
所以直线BC过定点.
解法2:设,直线l与x轴的交点为,则.
由于A,B,T三点共线,则①.
直线.
由椭圆的对称性知,定点位于x轴上,令,得.
由①,得,且,
所以,
所以,所以直线BC过定点.
【小问3详解】
解法1:设,则,
所以.
由指数平均不等式:,得,
所以.
又因为所以
由②,得,即;
由③,得,即,
所以,所以.
又因为,所以.
解法2:设,MN的中点,则,
所以.
由指数平均不等式:,得,
所以,所以.
又因为,所以,
所以,所以,所以,所以.
因为在椭圆内,所以,所以,
所以,所以.
又因为,所以.
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注意事项:
1.答题前,务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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.考生必须保持答题卡的整洁.考试结束后,请将答题卡交回.
一、单项选择题: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. 已知命题,命题,则p是q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
2. 已知集合,则的真子集个数为( )
A. 4 B. 14 C. 15 D. 16
3. 已知函数的零点分别为a,b,c,则a,b,c的大小顺序为( )
A. B.
C. D.
4. 已知双曲线的离心率为且渐近线互相垂直,则( )
A. B. C. D.
5. 已知等差数列共有项,奇数项之和为,偶数项之和为,则( )
A. B. C. D.
6. 已知椭圆的右顶点为A,M,N为椭圆上关于y轴对称的两点(不同于点A),直线AM,AN的斜率之积为,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
7. 已知函数(其中)的导函数的部分图象如图所示,若函数在区间上是增函数,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
8. 我们将含参数的一类函数构成的集合称为函数簇,记为.若函数簇中的每一个函数都存在极小值点,且当参数k变化时,由所有的点构成一条曲线,则称函数簇存在包络函数.已知函数簇{,其中k为参数},若“”是“存在包络函数”的充要条件,则( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对得6分,部分选对得部分分,有错选的得0分.
9. 记等差数列的公差为,且;记等比数列的公比为,为其前n项和,且,则下列选项正确的是( )
A. B.
C. D.
10. 已知函数是定义在上奇函数,是偶函数,当时,,则下列说法中正确的有( )
A. 函数关于直线对称
B.
C. 时,
D. 若关于x的方程至少有2个不同的实根,则实数a的取值范围是
11. 已知直线交抛物线于P,Q两点,且,A,B,C是抛物线E上三点,直线AB,AC与圆相切于D,G两点,则下列说法正确的是( )
A. 抛物线E的方程为
B 直线BC与圆M相切
C. 的最大值为1
D. 过点A的直线与圆M交于T,H两点,则的最小值为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知向量,若,则________.
13. 已知,且,则_______.
14. 已知函数,若是函数导函数的两个不同零点,且,,这三个数可适当排序后成等差数列,也可适当排序后成等比数列,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. 已知函数,在区间上的最小值为6.
(1)求实数m的值;
(2)求曲线的对称中心坐标和对称轴方程.
16. 已知直线与圆交于两点,点(不同于点)在圆上
(1)若时,求的面积;
(2)若,求直线l的方程.
17. 设数列的前n项和为,已知.
(1)求的值和数列的通项公式;
(2)数列的前n项和为,求证:.
18. 已知函数.
(1)当时,求函数在处切线方程;
(2)若在上恰有2个零点,求m的取值范围;
(3)若,是的极值点,求证:.
19. 已知椭圆左右焦点为,且离心率为,P为椭圆上一点,的最大值为2.
(1)求椭圆的方程;
(2)若直线与椭圆交于不同的两点A,B,点C与点A关于x轴对称,证明:直线过定点;
(3)若曲线与椭圆交于M,N两点,直线的斜率为k,证明:.
(参考公式:,都有成立)
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