内容正文:
高三12月份(数学)学科质量检测
(考试时间:120分钟,分值:150分)
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分
1. 下列函数中,既是奇函数,又在区间上单调递增的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用奇偶性的定义和函数的单调性可逐一判断各选项即得.
【详解】对于A,若,函数定义域为,,即函数不是奇函数,故A错误;
对于B,的定义域为,关于原点对称,但,
故函数不是奇函数,即B错误;
对于C,函数的定义域为,但,
故函数不是奇函数,即C错误;
对于D,的定义域为,且,即函数是奇函数,
且因,函数在上单调递增,故D正确.
故选:D.
2. 已知集合,若,则( )
A. 1 B. C. 2 D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意得到,讨论和,解方程并验证得到答案.
【详解】若,则,故或.
当时,,此时,集合A不满足元素的互异性,舍去;
当时,或,
时,,集合A不满足元素的互异性,舍去;
时,,满足条件.
综上所述:.
故选:C.
3. 为落实“双碳”目标,某环保组织调研10个国家2024年度的人均碳排放强度(单位:吨/人·年),得到数据如下:2,4,5,7,8,9,11,12,13,15.则该组数据的30%分位数是( )
A. 6 B. 7 C. 8 D. 9
【答案】A
【解析】
【分析】将已知数据按从小到大的顺序排列,求,结合百分位数定义求结论即可.
【详解】数据从小到大为:2,4,5,7,8,9,11,12,13,15,
又,
所以该组数据的30%分位数是.
故选:A.
4. 以,为焦点,且经过点的椭圆的标准方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据焦点在x轴上,c=1,且过点,用排除法可得.也可待定系数法求解,或根据椭圆定义求2a可得.
【详解】因为焦点在x轴上,所以C不正确;又因为c=1,故排除D;将代入得,故A错误,所以选B.
故选:B
5. 若m,n为直线,为两个平面,则下列结论中正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
【答案】C
【解析】
【分析】根据线面平行的定义可判断A的正误,根据空间中垂直关系的转化可判断BCD的正误.
【详解】对于A,若,则可平行或异面,故A错误;
对于B,若,则,故B错误;
对于C,若,则存在直线,,
所以由可得,故,故C正确;
对于D,,则与可平行或相交或,故D错误;
故选:C.
6. 已知,是双曲线:的两个焦点,过点与轴垂直的直线与双曲线交于、两点,若是等边三角形,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据通径的性质以及等边三角形的性质即可求解.
【详解】由于是等边三角形,故,
由于通径长,所以 ,
故,进而,故,即,
故,
故选:D
7. 正三棱台高为1,上下底边长分别为3和6,所有顶点在同一球面上,则球的表面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据正三棱台的结构特征求出上、下底面所在平面截球所得圆的半径,然后根据正三棱台高为1求出球的半径,最后根据球的表面积公式求出结果.
【详解】由题意得,上底面所在平面截球所得圆的半径为,
下底面所在平面截球所得圆的半径为,如图,
设球的半径为,则轴截面中由几何知识可得,
因为,
所以球心在的延长线上,则,
故,
故,整理得,
化简解得.
所以该球的表面积为.
故选:A.
8. 已知函数的定义域为,且满足,当时,,则当时,函数的最大值为( )
A. 2 B. 1 C. -1 D. 0
【答案】D
【解析】
【分析】由题意可得函数的周期为4,且为奇函数,根据解析式及周期性、奇偶性,可得时,的解析式,根据二次函数的性质,即可得答案.
【详解】由题意得,
所以,所以函数的周期为4.
由,得,所以是奇函数.
又当时,,
所以当时,,
所以.
所以当时,有.
二次函数的图像开口向上,对称轴为,
在区间上端点值均为0,最小值为-1,
所以的最大值为0.
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,,若,则( )
A. 的最小值为 B. 的最小值为8
C. 的最小值为1 D. 的最小值为
【答案】BD
【解析】
【分析】根据题意,结合基本不等式和二次函数的图象与性质,逐项分析求解,即可得到答案.
【详解】由,,且,
对于A,由,
当且仅当时,等号成立,所以的最大值为,所以A错误;
对于B,由,
当且仅当时,即时,等号成立,所以的最小值为,所以B正确;
对于C,由,可得,则,
因为且,可得,
所以当时,的最小值为,所以C错误;
对于D,由,
当且仅当时,即时,等号成立,所以的最小值为,所以D正确.
故选:BD.
10. 若动直线与圆相交于两点,则( )
A. 直线过定点
B. 的最小值为
C. 的最小值为
D. 存在点,使为定值
【答案】ABD
【解析】
【分析】整理方程即可求得直线过定点,判断A选项;由圆方程得到圆心和半径,由圆的性质得到最短交点弦,由垂径定理求得最短弦,判断B选项;取的中点,由向量的加法整理即可求得其最值,判断C选项;取点,过点作圆的直径,由相交弦定理求得的值,判断D选项.
【详解】对于A,由,可得,故直线恒过定点,故A正确;
对于B,圆,圆心为,半径为3,
由圆的性质可得当时,最小,
此时,故B正确;
对于C,取的中点,则,
又,则圆心到直线的距离,所以,
则的最大值为,故C错误;
对于D,取点,过点作圆的直径,如图,因为,
且,所以,
由相交弦定理知,又,则,
所以为定值,故D正确.
故选:ABD.
11. 如图所示,圆锥的轴截面是以为直角顶点的等腰直角三角形,为中点.若点为底面圆所在平面上以为直径的圆上一点,过点作垂直于.当点运动时,( )
A. 平面
B. 点形成的轨迹长度为
C. 与平面所成角的正弦值的最大值为
D. 的最大值为4
【答案】ABD
【解析】
【分析】A选项,由直径所对圆周角可得,由底面可得,则可证明面;B选项,进一步分析线面关系推出,则可得点形成的轨迹为以为直径的圆,从而求轨迹长度;C选项,由线面角的定义作辅助线,找到与平面所成角为,对进行放缩来判断;D选项,连接AH,设,,结合基本不等式来求的最大值.
【详解】A选项,连接OH,CH ,AM,OM.
由点为底面圆所在平面上以为直径的圆上一点,可得,
由题可知,又,面,面,
则面,A正确;
B选项,又面,则,
又,,面,面,
则面,又面,面,
则,,
由是以为直角顶点的等腰直角三角形,,
所以,可得,,
又,面,面,
则面,又,过点C与垂直的平面仅有一个,
则点形成的轨迹为以为直径的圆,周长为2,B正确;
C选项,过点H作于,过点B作于,连接,
则与平面所成角为,
又,,则
则
则与平面所成角的正弦值的最大值小于,C错误;
D选项,连接AH,设,则
则(当且仅当时等号成立),
则的最大值为4,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.若,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据向量线性运算和数量积的坐标表示进行求解即可.
【详解】因为,
所以.
因为,所以,即.
故答案为:-5.
13. 已知幂函数是奇函数,则不等式的解集为____________.
【答案】
【解析】
【分析】根据幂函数的定义及奇偶性求得,根据函数的性质解不等式即可.
【详解】由题意知,得,解得或,
当时,为偶函数,不符合题意;
当时,为奇函数,符合题意.
作出其图像,如下,
由图像知,当,且递减;
当,且递减.
当,即时,
由,得,
解得,所以;
当,此时;
当,即时,根据,
所以不成立,故;
当时,即时,,
此时恒成立,所以;
综上所述:不等式的解集为.
故答案为:.
14. 若两条直线与互相垂直,则a的值为______.
【答案】4
【解析】
【分析】两直线斜率均存在时,两直线垂直,斜率相乘等于-1,据此即可求解.
【详解】由题可知,.
故答案为:4.
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,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且.
(1)求角A;
(2)若边上的中线的长度为,求面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)先利用诱导公式和两角和的正弦公式化简得,再利用辅助角公式求角即可;
(2)由是中点可得,两边平方结合数量积公式和运算律可得,再利用均值不等式求出的最大值,代入三角形的面积公式即可.
【小问1详解】
在中,,
代入整理得,
又因为,,所以,
所以,解得,
因为,所以,解得.
【小问2详解】
因为是中点,所以,
两边平方得,
所以,即,
又由均值不等式可得,
当且仅当时等号成立,所以,
所以,即面积的最大值为.
16. 已知等比数列满足,.
(1)求的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据等比数列的通项公式进行求解即可.
(2)根据等比数列和等差数列的前项和公式进行求解即可.
【小问1详解】
因为等比数列满足,
则,两式相除可得,解得.
所以的通项公式为.
【小问2详解】
.
所以
17. 如图,在四棱锥中,底面是矩形,平面,,,是的中点,点在上,且.
(1)证明:平面;
(2)求平面与平面的夹角的余弦值.
【答案】(1)
由题平面,底面为矩形,以为原点,直线,,所在直线分别为轴、轴、轴建立空间直角坐标系如图:
则,,,,,,
,,,
∵∴,
∵,∴,
∵,且平面,∴平面.
(法二)证明:由题平面,底面为矩形,以为原点,直线,,所在直线分别为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系如图:
则,,,,,,
设是平面的一个法向量.
,.
取,有
∴,,
则,.
∴平面.
(法三)证明:连接
∵平面,平面,∴.
在中,,.
∵,∴,且,
∴平面,
又∵平面,∴.
∵,又∵,
∴,∴.
且,且平面,∴平面.
(2).
【解析】
【分析】(1)利用坐标法或几何法利用线面垂直的判定定理证明;(2)利用空间向量计算面面角.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
(接向量法)由(1)可知平面的法向量为(也可为).
平面的一个法向量为.
.
∴平面PAM与平面PDC的夹角的余弦值为.
(法二)延长AM,DC,交于点N,连接PN.
∵,∴平面,∵,∴平面.
∴平面平面.
过D做于,连接.
∵平面,∴.
又,,
∴平面,又平面,∴.
又∵,,平面,
∴平面,∴,
∴为二面角的平面角.
在中,,
∴.
∴平面与平面的夹角的余弦值为.
18. 已知抛物线()过点,其焦点为F,若.
(1)求m的值以及抛物线C的方程;
(2)过F点的两条互相垂直的直线分别交抛物线于A,C与B,D四点,求四边形ABCD面积的最小值.
【答案】(1),
(2)8
【解析】
【分析】(1)利用抛物线的定义结合条件求得,得其解析式,代入点,计算即得m的值;
(2)依题意设直线:,直线:,将其分别与抛物线方程联立,写出韦达定理,利用弦长公式求得和,结合,表示出四边形ABCD面积的表示式,借助于基本不等式即可求出其最小值.
【小问1详解】
因抛物线的焦点为F,则
∴,即抛物线C的方程:
又因为抛物线过点,代入抛物线方程,可得,解得.
综上:,抛物线C的方程:;
【小问2详解】
由题知,过F点的两条互相垂直的直线斜率均存在,且不等于零,如下图:
因此设直线:,直线:
设点、、、,
联立直线与抛物线C的方程,得,
则有,∴,
又∵,
同理,联立直线与抛物线C的方程,得,
则有,∴,
又∵,∴,
又∵,
∴
,
当且仅当,即时,四边形ABCD面积的最小值是8.
19. 已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若,求的值;
(3)当时,证明:有2个零点.
【答案】(1)
(2)
(3).
令,得,
令,则与有相同的零点,
且.
令,则,
因为当时,,所以在区间上单调递增,
又,,所以,使得,
所以当时,,即;
当时,,即,
所以在单调递减,在单调递增,
所以的最小值为.
由,得,即,
令,,则,则在单调递增.
因为,所以,则,
所以,从而,,
所以的最小值.
因为,所以当趋近于0时,趋近于;
当趋近于时,趋近于,且,
所以有2个零点,故有2个零点.
【解析】
【分析】(1)利用导数的几何意义求得切线斜率,由点斜式即可得到切线方程;
(2)函数求导后,根据参数的取值分类讨论,得到时,,构造函数,求导推得,结合恒成立即得的值;
(3)由得,令,则,令,求导判断在区间上单调递增,结合零点存在定理,推得,使得,求出的最小值为,由可得,,故得的最小值,由即可判断函数,即函数的零点个数.
【小问1详解】
当时,,则,
所以,,
所以曲线在点处的切线方程为,
即.
【小问2详解】
函数的定义域为,且,
① 当时,易得,在上单调递减,
又,所以当时,,不符合题意;
② 当时,由,得时,即在上单调递增;
由,得时,即在上单调递减,
所以,
因为,则其等价于,即.
令,则,
所以当时,,当时,,
则在上单调递增,在上单调递减,
所以,因恒成立,故.
【小问3详解】
略
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高三12月份(数学)学科质量检测
(考试时间:120分钟,分值:150分)
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分
1. 下列函数中,既是奇函数,又在区间上单调递增的是( )
A. B. C. D.
2. 已知集合,若,则( )
A. 1 B. C. 2 D.
3. 为落实“双碳”目标,某环保组织调研10个国家2024年度的人均碳排放强度(单位:吨/人·年),得到数据如下:2,4,5,7,8,9,11,12,13,15.则该组数据的30%分位数是( )
A. 6 B. 7 C. 8 D. 9
4. 以,为焦点,且经过点的椭圆的标准方程为( )
A. B. C. D.
5. 若m,n为直线,为两个平面,则下列结论中正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
6. 已知,是双曲线:的两个焦点,过点与轴垂直的直线与双曲线交于、两点,若是等边三角形,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
7. 正三棱台高为1,上下底边长分别为3和6,所有顶点在同一球面上,则球的表面积为( )
A. B. C. D.
8. 已知函数的定义域为,且满足,当时,,则当时,函数的最大值为( )
A. 2 B. 1 C. -1 D. 0
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,,若,则( )
A. 的最小值为 B. 的最小值为8
C. 的最小值为1 D. 的最小值为
10. 若动直线与圆相交于两点,则( )
A. 直线过定点
B. 的最小值为
C. 的最小值为
D. 存在点,使为定值
11. 如图所示,圆锥的轴截面是以为直角顶点的等腰直角三角形,为中点.若点为底面圆所在平面上以为直径的圆上一点,过点作垂直于.当点运动时,( )
A. 平面
B. 点形成的轨迹长度为
C. 与平面所成角的正弦值的最大值为
D. 的最大值为4
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知.若,则__________.
13. 已知幂函数是奇函数,则不等式的解集为____________.
14. 若两条直线与互相垂直,则a的值为______.
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,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且.
(1)求角A;
(2)若边上的中线的长度为,求面积的最大值.
16. 已知等比数列满足,.
(1)求的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
17. 如图,在四棱锥中,底面是矩形,平面,,,是的中点,点在上,且.
(1)证明:平面;
(2)求平面与平面的夹角的余弦值.
18. 已知抛物线()过点,其焦点为F,若.
(1)求m的值以及抛物线C的方程;
(2)过F点的两条互相垂直的直线分别交抛物线于A,C与B,D四点,求四边形ABCD面积的最小值.
19. 已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若,求的值;
(3)当时,证明:有2个零点.
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