内容正文:
珠海一中、惠州一中、深圳外国语三校高三上期联合调研考试
数学试题
命题:深圳外国语学校高三数学组 审题:深圳外国语学校高三数学组
本试卷满分150分,考试时间120分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、准考证号码等信息填写在答题卡上.
2.作答时,务必将答案写在答题卡上,写在本试卷及草稿纸上无效.
3.考试结束后,将答题卡交回.
一、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. 已知集合,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】化简集合B,利用交集取公共部分可得答案
【详解】解绝对值不等式得,所以,又,因交集取集合的公共部分,故.
故选:B
2. 设,则“”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】根据充分必要条件的定义、幂函数的性质以及指数函数的性质判断即可.
【详解】由可得,所以,故充分性成立;
由可得,取,则不成立,故必要性不成立,
所以“”是“”的充分不必要条件.
故选:A.
3. 抛物线的焦点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据抛物线方程,注意焦点的位置,写出其焦点坐标.
【详解】由标准方程中,,且焦点在轴的负半轴上,
所以抛物线的焦点坐标为,即.
故选:D
4. 已知圆柱和圆锥的底面半径相等,侧面积相等且它们的高均为,则圆锥的体积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】设圆柱和圆锥的底面半径均为,侧面积分别为,由侧面积公式,求出,从而解得,最后由圆锥的体积公式求解即可.
【详解】设圆柱和圆锥的底面半径均为,侧面积分别为,
则圆锥的母线
所以,,
又因为,
即,解得,
所以圆锥的体积.
故选:A.
5. 已知函数的部分图象如图所示,则的解析式可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由图像得为奇函数即可判断D,由在处有定义即可判断B,由图得进而判断C,利用排除法即可求解.
【详解】由图可得为奇函数,而为偶函数,故D错误;
由图可得在处有定义,而的定义域为,故B错误;
由图可得,而,故C错误,
故选:A.
6. “中国剩余定理”又称“孙子定理”,最早可见于中国南北朝时期的数学著作《孙子算经》卷下第二十六题,叫做“物不知数”,原文如下:今有物不知其数,三三数之剩二,五五数之剩三,七七数之剩二,问物几何?现有这样一个相关的问题:被3除余2且被5除余3的正整数按照从小到大的顺序排成一列,构成数列,记数列的前n项和为,则的最小值为( )
A. B. C. 71 D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意知是首项为,公差为的等差数列,从而得出,进而得出,然后根据函数的单调性即可求出最小值.
【详解】被3除余2且被5除余3的正整数按照从小到大的顺序所构成的数列是一个首项为,公差为的等差数列,则,
所以,
由对勾函数的性质可得:函数在上单调递减,在上单调递增,又,,
所以当时,取最小值,
故选:C.
7. 已知,若正实数m,n满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】用导数的性质判断函数的单调性,根据奇偶函数的定义、基本不等式进行求解即可.
【详解】显然该函数的定义域为全体实数,
因为,
所以该函数是奇函数,
,
,即,
当且仅当时取等号,即当时取等号,
所以有,当时取等号,
而,当且仅当时取等号,
显然与不能同时成立,
所以,
所以该函数是实数集上的增函数,且又是奇函数,
所以
,
令,
因为m,n是正实数,
所以,
所以,
即,当且仅当时取等号,即当时取等号,
所以当时,的最小值为,
故选:D
8. 若,且有,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用已知函数性质,分别构造函数并求导,用导数分析函数单调性并结合三角函数的性质判断的大小关系.
【详解】令,求导得,,,
,在上单调递增,
,,;
令,求导得,在上单调递增,
,;
令,求导得,
在上单调递增,
,且,,
在上,,,
,
,则,
在上单调递增,,,
.
故选:A.
二、选择题: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. 已知复数(i为虚数单位),则( )
A. z的虚部为 B. z的共轭复数为
C. D.
【答案】AC
【解析】
【分析】根据复数的除法运算公式,化简复数,判断选项.
【详解】由,
故z的虚部为,,,
,A、C对,B、D错.
10. 已知函数的部分图象如图,则( )
A. 函数为奇函数
B. 在上单调递增
C. 若,则的最小值为
D. 若,函数在上有2个零点,则
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据函数的部分图象求出的解析式,结合正弦函数的奇偶性、单调性、最值与零点可判断各个选项.
【详解】设函数的周期为,由图象可知,,,所以,解得,此时;
如图,,因为,所以,因此;
对于A,因为函数,所以函数是奇函数,故A正确;
对于B,因为,所以,结合正弦函数的单调性知,在上单调递增,故B正确;
对于C,因为,所以的最小值等于,故C错误;
对于D,依题意,,由,,得;因为,函数在上有2个零点,,解得,故D正确.
故选:ABD
11. 如图,点是边长为2的正方体的表面上一个动点,则下列说法正确的是( )
A. 当点在侧面上时,四棱锥的体积为定值
B. 存在这样的点,使得
C. 当直线与平面所成的角为时,点的轨迹长度为
D. 当时,点的轨迹长度为
【答案】ACD
【解析】
【分析】对于选项A,求出四棱锥的体积即可判断;对于选项B,结合空间向量的线性运算即可判断;对于选项C,分当点在侧面,侧面上以及当点在上底面上,和点在侧面上三种情况分类讨论即可判断;对于选项D,分当在底面上和点在侧面上分类讨论即可判断.
【详解】对于选项A,点到侧面的距离即为2,,
故四棱锥的体积,
所以四棱锥的体积为定值,故A选项正确;
对于选项B,因为,
而,因此点是的中点,
所以这样的点不在正方体的表面上,故B选项错误;
对于选项C,①当点在侧面,侧面上时(不包括正方形
的边界),过点作平面的垂线,垂足为,连,在
中,由,可得;②当点在上底面
上时,过点作平面的垂线,
垂足为,若,必有,又由,有
,此时点的轨迹是以为圆心,2为半径的四分之一圆,
点的轨迹长度为;③当点在侧面上时,
点在线段上符合题意,
此时点的轨迹长为;由上知点的轨迹长度为,故C选项正确;
对于选项D,①当在底面上时,点的轨迹为以为圆心,
为半径的圆与底面的交线,记圆与相交于点,与交于点,
有,可得,
则点的轨迹与底面的交线长为;
②当点在侧面上时,,
可得点的轨迹与侧面的交线为以点为圆心,
为半径的四分之一圆,交线长为.
由对称性可知,点的轨迹长度为,故D选项正确.
故选:ACD.
【点睛】方法点睛:对于立体几何中的动态问题主要包括:空间动点轨迹的判断,求解轨迹的长度及动态角的范围等问题,解决方法一般根据线面平行,线面垂直的判定定理和性质定理,结合圆或圆锥曲线的定义推断出动点的轨迹,有时也可以利用空间向量的坐标运算求出动点的轨迹方程.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 平面向量,若,则______.
【答案】
【解析】
【分析】先由向量垂直得出,再由坐标运算及模长公式计算求解.
【详解】由,得,解得.
则,.
故答案为:.
13. 已知函数有三个零点,则实数的取值范围是______
【答案】
【解析】
【分析】将函数有三个零点,转化成函数的图象与直线有三个交点,利用导数分析的单调性及极值,画出简图,即可得到实数的取值范围.
【详解】因为函数有三个零点,所以方程有三个实数根.
令,则,
当,或时,;当时,.
所以在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增.
当时,,所以.又,
所以函数 的简图如下:
因此,实数的取值范围是.
故答案为:.
14. 双曲线的左右焦点分别为,,以实轴为直径作圆O,过圆O上一点E作圆O的切线交双曲线的渐近线于A,B两点(B在第一象限),若,与一条渐近线垂直,则双曲线的离心率为______.
【答案】2或
【解析】
【分析】先根据几何关系证明点的位置,再结合离心率计算公式,直接求解即可.
【详解】记与渐近线的交点为,当一条渐近线斜率大于1时,根据题意,作图如下:
,,故;
则在△中,设,又,由余弦定理可得,解得,即;
在△中,,又,故;
又左焦点到直线的距离,
即,又,故,则在圆上,即与圆相切;
显然,则,又,又,
故可得,根据对称性,,故,
故三点共线,点是唯一的,根据题意,必为双曲线右顶点;
此时显然有,故双曲线离心率为;
同理,当一条渐近线斜率大于0小于1时,必为,
此时有一条渐近线的倾斜角为,离心率为.
故答案为:2或.
【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是能够与渐近线垂直,以及,确定点的位置,进而求解离心率.
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,内角的对边分别为.已知.
(1)求;
(2)若,点在边上,,求面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据条件,利用正弦定理边转角及正弦的和角公式得到,进而可得,即可求解;
(2)根据条件,利用(1)中结果及三角形面积公式,得,再由余弦定理及基本不等式,即可求解
【小问1详解】
由,
根据正弦定理可得,
由,则,
可得,所以,
由,即,则,即,
根据,解得.
【小问2详解】
由(1)有,
由,有,
由余弦定理,
当且仅当时,等号成立,所以,
所以,
所以面积的最大值为.
16. 已知数列满足,.
(1)证明:是等比数列;
(2)设,证明:
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)对取倒数,整理得,变形得,然后利用等比数列定义即可证明;
(2)先利用等比数列通项公式求得,然后利用裂项相消法求和,再利用数列的符号得范围即可.
【小问1详解】
因为,,则,,…
以此类推可知,对任意的,,
由已知得,即,
所以,且,
所以是首项为,公比为的等比数列.
【小问2详解】
由(1)知,,,
,
.
17. 如图,在四棱锥中,平面,,且,,,,,为的中点.
(1)求证:平面;
(2)在线段上是否存在一点,使得直线与平面所成角的正弦值为,若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
【答案】(1)证明见解析;(2)存在,.
【解析】
【分析】
(1)建立空间直角坐标系,求出平面的法向量和直线的单位向量,从而可证明线面平行.
(2) 令,,设,求出,结合已知条件可列出关于的方程,从而可求出的值.
【详解】证明:过作于点,则,以为原点,
,,所在直线分别为,,轴建立如图所示的空间直角坐标系.
则,,, ,,,
∵ 为的中点.∴ .则,,
,设平面的法向量为,则
令,则,,∴ .∴ ,即,
又平面.∴ 平面.
解:令,,设,
∴ .∴ ,
∴ .由知,平面的法向量为.
∵ 直线与平面所成角的正弦值为,
∴ ,化简得,
即,∵,∴,故.
【点睛】本题考查了利用空间向量证明线面平行,考查了平面法向量的求解,属于中档题.
18. 已知椭圆的长轴长为,离心率为,直线与轴交于点,与相交于、两点.
(1)求的标准方程;
(2)若的斜率为1,且,求的值;
(3)是否存在,使恒为定值?若存在,求出与的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,,.
【解析】
【分析】(1)利用椭圆长轴长和离心率概念,即可列式求解;
(2)利用联立方程组,结合韦达定理和向量,即可求值;
(3)利用联立方程组,结合韦达定理来表达,通过定值思想可求得参数.
【小问1详解】
由题意知,,解得,,
所以的标准方程为.
【小问2详解】
由的斜率为1,则直线的方程为.
设,,
联立,消去得,,
其中,解得,
所以,,
所以,
因为,所以,解得.
【小问3详解】
①当直线的斜率不为0时,设其方程为,
联立,消去得,,
其中,
所以,,
所以
.
当,即时,,即;
②当直线的斜率为0时,不妨取,,
若,则,
此时
,即.
综上,存在,使得恒为定值,即,.
19. 已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)当时,既存在极大值,又存在极小值,求实数a的取值范围;
(3)当,时,分别为的极大值点和极小值点,且,求实数k的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
分析】(1)由题意,将代入函数解析式,对函数求导,得到函数值和导数值,采用点斜式即可得到;
(2)将代入函数解析式,对函数求导,将问题转化为导数等于0,又转化为一元二次方程有两个不相等的正根即可;
(3) 利用不等式分离构造函数,再利用对函数求导,利用导数分析单调性和取值,结合分类讨论法即可求解.
【小问1详解】
当时,,
所以,
又,
所以切线方程为即.
【小问2详解】
当时,,
则,
令,,
令,则原方程,即,
当时,方程有两个根或,
因为既存在极大值,又存在极小值,则方程存在两个不相等的正根,
所以且,解得且,
综上.
【小问3详解】
由(2)知,因为或,,
所以的两个根为:或,
因为,所以,即,
因为,
当时,,所以在单调递增,
当时,,所以在单调递减,
当时,,所以在单调递增,
所以函数在处取到极大值,在处取到极小值,
所以, ,
由题意可得:对任意的恒成立,
因为当时,在上单调递减,
所以,又因为,所以,
由,可得,
由
则,令,
则构造函数,其中,
所以,
令,则,
当,即时,,在上单调递增,
所以,即,符合题意,
当,即时,设方程的两根分别为,
则,,不妨设,
则当时,,在上单调递减,
所以当时,,即,这不合题意,
综上所述,的取值范围为.
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珠海一中、惠州一中、深圳外国语三校高三上期联合调研考试
数学试题
命题:深圳外国语学校高三数学组 审题:深圳外国语学校高三数学组
本试卷满分150分,考试时间120分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、准考证号码等信息填写在答题卡上.
2.作答时,务必将答案写在答题卡上,写在本试卷及草稿纸上无效.
3.考试结束后,将答题卡交回.
一、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. 已知集合,则( )
A. B.
C. D.
2. 设,则“”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
3. 抛物线的焦点坐标为( )
A B. C. D.
4. 已知圆柱和圆锥的底面半径相等,侧面积相等且它们的高均为,则圆锥的体积为( )
A. B. C. D.
5. 已知函数部分图象如图所示,则的解析式可能为( )
A. B.
C. D.
6. “中国剩余定理”又称“孙子定理”,最早可见于中国南北朝时期的数学著作《孙子算经》卷下第二十六题,叫做“物不知数”,原文如下:今有物不知其数,三三数之剩二,五五数之剩三,七七数之剩二,问物几何?现有这样一个相关的问题:被3除余2且被5除余3的正整数按照从小到大的顺序排成一列,构成数列,记数列的前n项和为,则的最小值为( )
A. B. C. 71 D.
7. 已知,若正实数m,n满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
8. 若,且有,则( )
A. B.
C. D.
二、选择题: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. 已知复数(i为虚数单位),则( )
A. z的虚部为 B. z的共轭复数为
C. D.
10. 已知函数部分图象如图,则( )
A. 函数为奇函数
B. 在上单调递增
C. 若,则的最小值为
D. 若,函数在上有2个零点,则
11. 如图,点是边长为2的正方体的表面上一个动点,则下列说法正确的是( )
A. 当点在侧面上时,四棱锥的体积为定值
B. 存在这样的点,使得
C. 当直线与平面所成的角为时,点的轨迹长度为
D. 当时,点的轨迹长度为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 平面向量,若,则______.
13. 已知函数有三个零点,则实数的取值范围是______
14. 双曲线的左右焦点分别为,,以实轴为直径作圆O,过圆O上一点E作圆O的切线交双曲线的渐近线于A,B两点(B在第一象限),若,与一条渐近线垂直,则双曲线的离心率为______.
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,内角的对边分别为.已知.
(1)求;
(2)若,点在边上,,求面积的最大值.
16. 已知数列满足,.
(1)证明:等比数列;
(2)设,证明:.
17. 如图,在四棱锥中,平面,,且,,,,,为的中点.
(1)求证:平面;
(2)在线段上是否存在一点,使得直线与平面所成角的正弦值为,若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
18. 已知椭圆的长轴长为,离心率为,直线与轴交于点,与相交于、两点.
(1)求的标准方程;
(2)若的斜率为1,且,求的值;
(3)是否存在,使恒为定值?若存在,求出与的值;若不存在,请说明理由.
19 已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)当时,既存在极大值,又存在极小值,求实数a的取值范围;
(3)当,时,分别为的极大值点和极小值点,且,求实数k的取值范围.
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