内容正文:
字节精准教育联盟 · CDS 2023级高中毕业班第一次诊断性检测
数 学
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分.满分150分,考试时间120分钟.
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚.
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.
4.考试结束后,只交回答题卡.
一、选择题:共8小题,每小题5分,满分40分.
1. 已知,则可能为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据交集、元素与集合的关系进行分析,从而确定正确答案.
【详解】由题意,,
所以,则可能为,
不可能为.
故选:B
2. 设复数满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】求解,判断选项
【详解】由,则.
故选:B
3. 函数的图像大致为 ( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】分析:通过研究函数奇偶性以及单调性,确定函数图像.
详解:为奇函数,舍去A,
舍去D;
,
所以舍去C;因此选B.
点睛:有关函数图象识别问题的常见题型及解题思路(1)由函数的定义域,判断图象左右的位置,由函数的值域,判断图象的上下位置;②由函数的单调性,判断图象的变化趋势;③由函数的奇偶性,判断图象的对称性;④由函数的周期性,判断图象的循环往复.
4. 已知函数,则“为幂函数”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】B
【解析】
【分析】根据幂函数的定义及充分必要条件的定义求解判断即可.
【详解】由函数为幂函数,
得,解得或,
所以“为幂函数”是“”的必要不充分条件.
故选:B.
5. 已知函数在上只有一个零点,则正实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】分别作出函数与函数的图象,分,讨论即可.
【详解】由,得,
在同一坐标系内作出函数与函数的大致图象,
当时,,如图,
当时,与的图象有一个交点,符合题意;
当时,,如图,
当时,要与的图象有一个交点,当且仅当,
即,而,解得,
综上,正实数m的取值范围为.
故选:D
【点睛】关键点点睛:解决的关键是作出二次函数与三角函数的图象,利用数形结合求解.
6. 在中,,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】已知三边求角,利用余弦定理即可求解.
【详解】由余弦定理,
又,所以.
故选:B.
7. 在平面直角坐标系中,已知圆,点,若圆上存在点,满足,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】设点坐标,然后表示出和,建立方程后得到点的轨迹方程,由两个圆存在公共点,得到圆与圆的位置关系,从而得到圆心距和半径的关系,求出的取值范围.
【详解】设,则,.
因为,所以,
即,所以点的轨迹是以为圆心,以1为半径的圆.
又因为点在圆上,所以圆与圆有公共点,所以,
即,解得.
故选:B.
8. 已知函数的定义域为,且它的图象关于对称,当时,恒成立,设,,,则,,的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意,得到函数在上单调递增,再由的图象关于对称,求得,,结合,即可求解.
【详解】由函数的定义域为,当时,恒成立,
可得函数在上单调递增,
又由函数的图象关于对称,可得,,
则有,即.
故选:D.
二、多选题:共3小题,每小题6分,全选得满分,漏选得部分分,错选得0分,满分18分.
9. 在男子跳水10米台比赛中,某运动员发挥出色.在他的第一跳中,10位裁判给出的分数为:9.0,9.1,9.3,9.5,9.5,9.7,9.9,10,10,10,对该组数据下列说法正确的有( )
A. 众数为10 B. 平均数为9.5 C. 极差为9 D. 中位数为9.6
【答案】AD
【解析】
【分析】根据众数,平均数,极差和中位数的定义进行求解.
【详解】A选项,10出现了3次,出现次数最多,故众数为10,A正确;
B选项,平均数为,
故平均数为,B错误;
C选项,极差为,C错误;
D选项,从小到大排列,第5个数和第6个数的平均数为中位数,即,D正确.
故选:AD
10. 函数的部分图象如图所示,其中,图象向右平移个单位后得到函数的图象,且在上单调递减,则下列说正确的是( )
A. B. 为图象的一条对称轴
C. 可以等于8 D. 的最小值为2
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据函数的图象确定的值,得,排除A项,代入检验可判断B项;根据题意求得,利用其单调性确定,结合,取值计算可判断C,D两项.
【详解】由图可知,函数的周期满足,解得,则,即.
当时,函数图象经过点,可得,
即,又,方程无解,舍去;
当时,函数图象经过点,可得,
即,又,则,即,
因时,,故A错误,B正确;
依题意,,当时,,
因在上单调递减,可得,
解得,因,当时,,则取得最小值2;
当时,,则,故C,D均正确.
故选:BCD.
11. 已知函数,若有两个极值点,则下面判断正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】求导后,分别在、、和的情况下,讨论单调性,从而得到极值点个数,确定;利用韦达定理可判断A正确;根据单调性可知,得到B正确;利用可化简,结合可知C错误;将化简成关于的函数,利用导数可求得最值,知D正确.
【详解】由题意知:定义域为,;
当时,,当时,;当时,;
在上单调递增,在上单调递减,
有且仅有一个极值点,不合题意;
当时,令,则;
①当,即时,恒成立,即恒成立,
在上单调递增,无极值点,不合题意;
②当,即且时,令,解得:,;
(1)当时,,当时,;当时,;
在上单调递增,在上单调递减,
有且仅有一个极值点,不合题意;
(2)当时,,
当时,;当时,;
在上单调递增,在上单调递减,
的极大值点为,极小值点为,满足题意;
对于A,是方程的两根,,A正确;
对于B,当时,,当时,单调递减,
,B正确;
对于C,,,
,;
,,
,C错误;
对于D,,
是方程的两根,,,
,
令,,
在上单调递增,,,D正确.
故选:ABD.
【点睛】关键点点睛:本题考查根据函数极值点个数求解参数范围,并判断相关结论;解题关键是能够采用讨论含参数函数单调性的方法,讨论得到函数极值点个数,从而确定满足题意的参数的取值范围.
三、填空题:共3小题,每小题5分,满分15分.
12. 在等比数列中,已知,则______.
【答案】6
【解析】
【分析】设数列的公比为,由条件结合等比数列性质可得,分类讨论求解即可.
【详解】设数列的公比为,由于,则,
若,则矛盾,
则,此时,符合.
所以.
故答案为:.
13. 某学校举办作文比赛,共设6个主题,每位参赛同学从中随机抽取一个主题准备作文.则甲、乙两位参赛同学抽到的主题不相同的概率为____________.
【答案】
【解析】
【分析】利用古典概型计算即可.
【详解】由题意可知甲乙两人抽取主题的情况有种,不相同的情况有种,
所以其概率为.
故答案为:
14. 已知正实数,满足,则的最小值为___________.
【答案】
【解析】
【分析】由不等式变形为,通过换元根据不等式恒成立得出和之间的关系,从而把表示为关于的函数,通过构造函数,考查函数单调性即可求得.
【详解】,
即,令
则有,
设,则,
令得
当时,,当时,,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以又
所以,当且仅当时,等号成立.
所以可得,
设
则令得
所以当时,单调递减,
当时,单调递增,
所以
故的最小值为
故答案为:
【点睛】函数的单调性是函数的重要性质之一,它的应用贯穿于整个高中数学的教学之中.某些数学问题从表面上看似乎与函数的单调性无关,但如果我们能挖掘其内在联系,抓住其本质,那么运用函数的单调性解题,能起到化难为易、化繁为简的作用.因此对函数的单调性进行全面、准确的认识,并掌握好使用的技巧和方法,这是非常必要的.根据题目的特点,构造一个适当的函数,利用它的单调性进行解题,是一种常用技巧.许多问题,如果运用这种思想去解决,往往能获得简洁明快的思路,有着非凡的功效.
四、解答题:共5小题,15题13分,16-17题每小题15分,18-19题每小题17分,共77分.
15. 在①,②,③这三个条件中任选一个作为已知条件,补充在下面的问题中,然后解答补充完整的题.
的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知___________(只需填序号).
(1)求角;
(2)设是BC上一点,且,,求面积的最大值.
注:若选择多个条件分别解答,则按第一个解答计分.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由三角恒等变换结合正弦定理即可逐一化简求解;
(2)分解向量得到,平方得条件等式,结合基本不等式以及三角形面积公式即可求解.
【小问1详解】
若选①,则,
因为,所以,即,
因为,所以,
所以,即;
若选②,则,
因为,所以,
因为,所以,
而,
所以,即;
若选③,则,
因为,所以,
所以,
因为,
所以;
综上所述,无论选择①,②还是③,都有;
【小问2详解】
由题意,
所以,即,
所以,即,等号成立当且仅当,
从而面积,等号成立当且仅当,
综上所述,面积的最大值为.
16. 如图,在四棱锥中,侧面平面,是边长为2的等边三角形,底面为直角梯形,其中,,.
(1)取线段中点M,连接,证明:平面;
(2)求直线与平面所成角的正弦值;
(3)线段上是否存在一点E,使得平面与平面夹角的余弦值为?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)在四棱锥中,取中点N,连接,
由为 的中点,且,,
得,,
则四边形为平行四边形,所以,
而平面,不在平面内,
所以平面.
(2);
(3)存在,.
【解析】
【分析】(1)取中点,连接,证出四边形为平行四边形,即可得证.
(2)建立空间直角坐标系,求出平面的法向量,由向量夹角公式即可求解;
(3)求得平面的法向量以及,利用向量夹角公式即可求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
取 的中点O,连接,
由为等边三角形,得,
而平面平面,平面平面,平面,
则平面.
由,,得四边形是平行四边形,
于是,而,则,直线两两垂直,
以O为坐标原点,直线分别为轴建立空间直角坐标系,如图,
则,,,,,
则,,,
设平面的法向量为,
则,取,得,
设直线与平面所成角为,
则,
所以直线与平面所成角的正弦值为.
【小问3详解】
令,,
,,
设平面的法向量为,
则,
取,得,
平面的法向量为,
于是,
化简得,又,解得,即,
所以线段上存在点E,使得平面与平面夹角的余弦值为,.
17. 已知等差数列的公差为2,且成等比数列.
(1)求数列的前项和;
(2)若数列的首项,求数列的通项公式.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用等差数列的通项公式和前项和公式,即可进行基本量的计算求解;
(2)对数列进行迭代相减,再累加计算,即可求得数列的通项公式.
【小问1详解】
因为成等比数列,所以,
又等差数列的公差为,
所以
可解得,
所以数列的前项和;
【小问2详解】
①,
当时,,可得,
可得②,
由②式减①式,得,
所以
,
且符合上式,所以.
18. 在平面直角坐标系中,已知椭圆C的中心为原点,焦点在坐标轴上,为上两点,为椭圆上三个动点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)求椭圆内接菱形的面积的最小值;
(3)是否存点使为的重心?若存在,请探究的面积是否为定值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)8 (3)是定值,
【解析】
【分析】(1)设椭圆的方程为,代入可得标准方程;
(2)联立,可得,同理可得,从而,再由,结合均值不等式求解最值;
(3)分直线的斜率不存在和存在两种情况进行讨论,斜率不存在时取特殊点易得的面积为,斜率存在时联立直线和椭圆方程,得到韦达定理,结合重心的性质可表示出点的坐标,将的坐标代入椭圆方程,化简可得,由三角形面积公式表示出的面积并化简,可得的面积为定值,所以.
【小问1详解】
设椭圆为,
由题意得,解得,故椭圆C的标准方程为.
【小问2详解】
由椭圆的对称性,菱形中心为原点,设直线
,联立,
所以,同理,
所以
(“”在时取得).
【小问3详解】
当直线的斜率不存在时,取符合题意,
故存在点,使为的重心,且此时的面积为,
当直线的斜率存在时,设,联立的方程消去得.
设,则.
由条件得,得,
则,
,
综上,的面积为定值,其值为,
所以.
19. 已知函数.
(1)求曲线在处的切线方程;
(2)若在区间上单调递减,求的取值范围:
(3)若存在两个极值点,证明:.
【答案】(1)
(2)
(3)证明:由,,
因为存在两个极值点,
则满足,即,
不妨设,则.
,
则要证,即证,
又,,则,
即证,即证成立.
设函数,,
则,
在单调递减,又,则,
,即.
【解析】
【分析】(1)利用导数的几何意义即可求得切线方程;
(2)根据单调性可知在上恒成立,利用分离变量法可得,进而结合对勾函数求解即可;
(3)设,则,将所证不等式转化为,令,利用导数可求得,由此可证得结论.
【小问1详解】
由,则,
而,则,
则曲线在处的切线方程为.
【小问2详解】
,又在区间上单调递减,
在上恒成立, 即在上恒成立,
在上恒成立,
因为函数在上单调递增,则,
,即实数的取值范围是.
【小问3详解】
略
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注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分.满分150分,考试时间120分钟.
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚.
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.
4.考试结束后,只交回答题卡.
一、选择题:共8小题,每小题5分,满分40分.
1. 已知,则可能为( )
A. B. C. D.
2. 设复数满足,则( )
A. B. C. D.
3. 函数的图像大致为 ( )
A. B.
C. D.
4. 已知函数,则“为幂函数”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
5. 已知函数在上只有一个零点,则正实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
6. 在中,,,,则( )
A. B. C. D.
7. 在平面直角坐标系中,已知圆,点,若圆上存在点,满足,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
8. 已知函数的定义域为,且它的图象关于对称,当时,恒成立,设,,,则,,的大小关系为( )
A. B.
C. D.
二、多选题:共3小题,每小题6分,全选得满分,漏选得部分分,错选得0分,满分18分.
9. 在男子跳水10米台比赛中,某运动员发挥出色.在他的第一跳中,10位裁判给出的分数为:9.0,9.1,9.3,9.5,9.5,9.7,9.9,10,10,10,对该组数据下列说法正确的有( )
A. 众数为10 B. 平均数为9.5 C. 极差为9 D. 中位数为9.6
10. 函数的部分图象如图所示,其中,图象向右平移个单位后得到函数的图象,且在上单调递减,则下列说正确的是( )
A. B. 为图象的一条对称轴
C. 可以等于8 D. 的最小值为2
11. 已知函数,若有两个极值点,则下面判断正确的是( )
A. B. C. D.
三、填空题:共3小题,每小题5分,满分15分.
12. 在等比数列中,已知,则______.
13. 某学校举办作文比赛,共设6个主题,每位参赛同学从中随机抽取一个主题准备作文.则甲、乙两位参赛同学抽到的主题不相同的概率为____________.
14. 已知正实数,满足,则的最小值为___________.
四、解答题:共5小题,15题13分,16-17题每小题15分,18-19题每小题17分,共77分.
15. 在①,②,③这三个条件中任选一个作为已知条件,补充在下面的问题中,然后解答补充完整的题.
的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知___________(只需填序号).
(1)求角;
(2)设是BC上一点,且,,求面积的最大值.
注:若选择多个条件分别解答,则按第一个解答计分.
16. 如图,在四棱锥中,侧面平面,是边长为2的等边三角形,底面为直角梯形,其中,,.
(1)取线段中点M,连接,证明:平面;
(2)求直线与平面所成角的正弦值;
(3)线段上是否存在一点E,使得平面与平面夹角的余弦值为?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
17. 已知等差数列的公差为2,且成等比数列.
(1)求数列的前项和;
(2)若数列的首项,求数列的通项公式.
18. 在平面直角坐标系中,已知椭圆C的中心为原点,焦点在坐标轴上,为上两点,为椭圆上三个动点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)求椭圆内接菱形的面积的最小值;
(3)是否存点使为的重心?若存在,请探究的面积是否为定值;若不存在,请说明理由.
19. 已知函数.
(1)求曲线在处的切线方程;
(2)若在区间上单调递减,求的取值范围:
(3)若存在两个极值点,证明:.
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