内容正文:
绵阳南山中学高2023级高三第五次教学质量检测
数学试题
命题人:幸济蒸 审题人:黄磊
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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,将答案在答题卡上.写在本试卷上无效.
一、选择题:本大题共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】C
【解析】
【分析】由已知确定集合中元素,然后由交集定义计算.
【详解】集合,
因为,所以.
故选:C.
2. i为复数单位,复数;则( )
A. 1 B. C. D. 2
【答案】B
【解析】
【分析】根据复数的运算法则,求得,结合复数模的计算公式,即可求解.
【详解】由复数,所以.
故选:B.
3. 已知,,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据求出,再求即可.
【详解】,,若,则,
解得 ,则.
故选:A.
4. 已知,则下列条件中使成立的充要条件是( )
A. B.
C. (且) D.
【答案】D
【解析】
【分析】对ABC选项直接用特殊值验证可得,对D由不等式性质及对数函数性质可得结果.
【详解】对于A:取,显然有,所以A不正确;
对于B:取,显然有,所以B不正确;
对于C:取,显然有,所以C不正确;
对于D:充分性:因为,所以,再由函数是单调递增函数,所以.
必要性:由且函数是单调递增函数,所以,,即.故D正确.
故选:D.
5. 等差数列的前n项和为,已知,则( )
A. 0 B. 2 C. 4 D. 8
【答案】D
【解析】
【分析】利用等差数列的前n项和公式,即可求解.
【详解】因为等差数列的前n项和为,
所以,则,
即,
故选:D
6. 已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据条件利用诱导公式求得,再根据诱导公式,二倍角余弦公式,商数关系化简,得解.
【详解】由,得,故.
所以
.
故选:A.
7. 已知圆C:,直线与圆C交于A,B两点,点P在圆C上,且,,则( )
A. B. C. D. 4
【答案】B
【解析】
【分析】利用极化恒等式可得,再利用垂径定理可得,最后可求解.
【详解】
圆C:,半径,取 中点M,则 ,
记,,
所以,
在中,由勾股定理,,
由极化恒等式,,
代入消元得:.
故选:B
8. 已知对任意,不等式恒成立,则实数的最大值为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】D
【解析】
【分析】记,由,可知只要时恒成立即可,从而将问题转化为在恒成立,
令,结合导数求出 的最值即可求解.
【详解】原不等式等价于,记,
注意到,这说明只要时,则当时也有.
故下只考虑时的情况,要使,
只需在恒成立,
令,.
因为 ,故,经验证,满足题意.
故选: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. 已知是两条不同直线,,,是三个不同的平面,则下列说法正确的有( )
A. 若 ,,,则
B. 若 ,, ,则
C. 若,,,则
D. 若,,,,则
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用线面平行与垂直的判定与性质定理即可判断出正误.
【详解】对A,根据面面平行的性质定理,可得A正确;
对B:若 ,, ,则 或异面,故B错误;
对C:因为垂直于同一条直线的平面互相平行,故C正确;
对D:因为,,,所以,又,所以.故D正确.
故选:ACD
10. 函数的部分图象如图所示,其中,,则( )
A. B. 在区间恰有一个零点
C. D. 在区间上有4个极值点.
【答案】AB
【解析】
【分析】根据图象的点代入计算得出判断C;确定最小正周期,从而求得,判断A;根据,可判断的零点个数判断B;根据,可判断函数的极值点判断D.
【详解】由图像可知:,所以,
又因为,所以,故C选项错误;
又,所以,
因为属于单调递减区间,所以,所以,
因为的最小正周期,,
所以,故,
所以,故A正确;
所以,
当时,所以,
所以在区间恰有一个零点,故B正确;
因为,,
所以在区间上有3个极值点.,故D错误.
故选:AB.
11. 函数的图象是以两坐标轴为渐近线的双曲线,将该函数图象绕坐标原点顺时针旋转45°,即可将其化为双曲线的标准方程.已知A,B,C是双曲线H:上三个不同的点,则( )
A. 双曲线H的离心率为2
B. 直线与坐标轴交于M,N,与H交于P,Q,则
C. 的垂心(三高线的交点)在H上
D. 若 是等边三角形,则其中心P关于坐标原点的对称点Q在 的外接圆上
【答案】BCD
【解析】
【分析】对A,根据题意可得双曲线为等轴双曲线,得解;对B,分别求出线段和线段的中点,由中点重合得解;对C,求出 ,边上的高所在直线方程,进而求得 的垂心坐标,判断;对D,由选项C,求得点的坐标,设 的外接圆方程为,代入得,进而判断点的横坐标满足上面方程,得解.
【详解】对于A,双曲线的两条渐近线为轴,轴,它们的夹角为90°,故为等轴双曲线,离心率为,选项A错误;
对于B,设:,则,,线段的中点坐标为.
将直线,代入有.
由韦达定理,,线段的中点为.
故线段与中点重合,所以,故B正确;
对于C,设,,,则 斜率,
故 边上的高所在直线方程为,
同理,边上的高所在直线方程为.
解得 的垂心坐标为,故垂心也在曲线上,故C正确;
对于D,等边三角形的垂心即为其中心,由前述可知,所以,且点在曲线上,
设 的外接圆方程为,代入得
这是一个四次方程,,,,是它的四个根,
则,
可得,即Q的横坐标,故说明点Q在圆上,故D正确.
故选:BCD.
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 直线过定点,且以为其方向向量,则直线的方程为_____.
【答案】
【解析】
【分析】根据直线的方向向量求斜率,再根据直线的点斜式方程得直线方程.
【详解】因为直线的方向向量为,所以直线的斜率为,
又直线过点,所以直线的点斜式方程为:,
化简得:.
故答案为:
13. 已知函数为奇函数,则实数______.
【答案】2
【解析】
【分析】利用奇函数的定义求解即可.
【详解】由题可得的定义域为,
由于函数为奇函数,所以,
即,
则,解得:,
故答案为:
14. 已知正四棱锥的体积为分别是棱,上的点,且满足,,过作平面与线段, 分别交于,四棱锥的体积为,则的最小值为____.
【答案】
【解析】
【分析】设,,利用三棱锥体积比例的性质得到,再利用基本不等式可得答案.
【详解】设,,
先将正四棱锥拆为两个体积相等的三棱锥和 ,
设点到平面 的距离为,则点到平面 的距离为,
因为
,
,
所以,
同理可得,,所以,
再将正四棱锥拆为两个体积相等的三棱锥和,
设点到平面 的距离为,则点到平面 的距离为,
因为
,
,
所以,
同理可得,,所以,
由得,当且仅当等号成立.
所以.
故答案为:.
四、解答题:本大题共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,角,,的对边分别为,,,已知.
(1)求角;
(2)若, 的面积为1,求边的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由结合两角和差正弦公式化简即可求解;
(2)由三角形面积公式可得,由余弦定理化简即可求解.
【小问1详解】
中, ,所以
所以
又 ,所以,
又因为,所以.
【小问2详解】
因为,
由余弦定理,
将,代入解得 ,
所以.
16. 已知函数(,a为常数)
(1)若,求的单调区间;
(2)若是的极大值点,求a的取值范围
【答案】(1)单减区间为,单增区间为.
(2)
【解析】
【分析】(1)对函数求导并因式分解,结合的条件判断导数的符号,进而确定函数的单调区间.
(2)对导数的根进行分类讨论,分析不同取值下导数的符号变化,确定为极大值点时的取值范围.
【小问1详解】
,
因为,,所以 ,
当时,,当时,,
所以的单减区间为,单增区间为.
【小问2详解】
,
当时,由(1)知是的极小值点,不符合题意;
当时,,在上单调递减,没有极值点,不合题意;
当时,,当 时,,则在上单调递减;
当时,,则在上单调递增,
所以是的极小值点,不合题意;
当时,,当时,当,则在上单调递增,
当时,,则在上单调递减.
所以是的极大值点,符合题意,
综上知的取值范围为.
17. 在三棱锥 中,, ,为边 的中点, ,且平面.
(1)在直线 上是否存在一点M,使得直线 平面 ?若存在,指出M点的位置,若不存在,请说明理由.
(2)若平面 平面 .
①求证: ;
②求二面角 的大小.
【答案】(1)存在,当 为 中点
(2)①因为平面 平面 ,平面 平面 ,
过作 交于H,
因为 平面 ,所以 平面 ,
且平面 ,可得 ,
又因为平面,平面,则 ,
且 , 平面 ,所以 平面 ,
因为 平面 ,所以 ;
②
【解析】
【分析】(1)取 为 中点,可得 ,结合线面平行的判定定理分析证明;
(2)①由面面垂直的判定定理可得 平面 ,即可得 , ,进而可证 平面 ,即可得结果;②建系标点,分别求平面 、平面 的法向量,利用空间向量求二面角.
【小问1详解】
存在,当 为 中点时 平面 ,
当 为 中点时,连接 ,
因为为 中点,则 ,
且 平面 , 平面 ,所以 平面 .
【小问2详解】
①略
②以为坐标原点,,,方向为x,y,z轴正方向,建空间直角坐标系 ,
由题意可得:,,
则 , , , ,,
可得 , , ,
设平面 的法向量为,则,
令,则 ,可得 ;
设平面 的法向量为,则,
令,则 ,可得 ;
则,
设二面角 的平面角为 ,
由图可知 ,则,可得,
所以二面角 的大小为.
18. 已知是椭圆:的右焦点,定点,直线被椭圆截得的线段的中点恰在直线 上
(1)求的标准方程;
(2)过F作斜率为k的直线,与交于A,B两点,其中A在x轴上方,,T为上一点,且平分,求的取值范围;
(3)P,Q为曲线上两个动点,且平分 ,证明:直线过定点,并求出该定点.
【答案】(1)
(2)
(3)
设,,
则,,,
且
同理可得,
由题意可得:,即,
两边同时减2得,即,故P,Q和三点共线,
所以直线必过定点.
【解析】
【分析】(1)设直线与椭圆的交点为,根据题意利用点差法可得,进而可得以及椭圆方程;
(2)设,直线 的方程为 ,联立方程结合韦达定理可得,进而分析求解;
(3)设,,根据角平分线可得,整理可得,即可得定点.
【小问1详解】
由题意可知:直线:,即,斜率,
设直线与椭圆的交点为,
则,,即,
因为M,N在椭圆上,则,
两式相减得,整理得,
即,可得,
且 ,即,解得,,
所以椭圆的方程为 .
【小问2详解】
由题意可知:直线 与椭圆必相交,且,
设,,,,
设,直线 的方程为 ,其中,
将直线与椭圆方程联立,消去x得,
由韦达定理得:,,
则,可得,
因为,则,可得,
且,则,解得,
所以的取值范围为.
【小问3详解】
略
19. 已知函数及定点.
(1)设,,过A,B作曲线的切线,两切线交点为P,求的值(用,表示);
(2)数列满足 ,,以为曲线上点的横坐标,得到点列,,曲线在和处切线的交点记为.
①若,求的最小值;
②若,求的最小值.
【答案】(1);
(2)①3;②8.
【解析】
【分析】(1)根据导数的几何意义求得切线 方程及P点坐标,进而可求的值;
(2)①先由(1)的结果可得,再令 ,,从而可得,结合题中条件可得的最小值;②将函数看成抛物线的一部分,再用抛物线的定义可得,从而,再通过求和及适当放缩可得最小值.
【小问1详解】
由函数,得,所以函数在A处切线方程为,即.
同理,在B处切线方程为.
联立与,解得,所以两条切线的交点为.
从而.
【小问2详解】
①因为曲线在和处切线的交点为,由(1)结果可得,且.
所以
设 ,由,,所以,.
设,则,即.
又,所以,即.
所以,又因为.
所以,,.
故的最小值为3.
②注意到F恰为的焦点,曲线为该抛物线的上半部分,由抛物线的定义得.
所以,又,,所以,
故,
因为,故为单调递增数列,当 时,
所以由,得.
故的最小值为8.
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数学试题
命题人:幸济蒸 审题人:黄磊
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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,将答案在答题卡上.写在本试卷上无效.
一、选择题:本大题共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. i为复数单位,复数;则( )
A. 1 B. C. D. 2
3. 已知,,若,则( )
A. B. C. D.
4. 已知,则下列条件中使成立的充要条件是( )
A. B.
C. (且) D.
5. 等差数列的前n项和为,已知,则( )
A. 0 B. 2 C. 4 D. 8
6. 已知,则( )
A. B. C. D.
7. 已知圆C:,直线与圆C交于A,B两点,点P在圆C上,且,,则( )
A. B. C. D. 4
8. 已知对任意,不等式恒成立,则实数的最大值为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
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. 已知是两条不同直线,, ,是三个不同的平面,则下列说法正确的有( )
A. 若 ,,,则
B. 若 ,, ,则
C. 若,,,则
D. 若,,,,则
10. 函数的部分图象如图所示,其中,,则( )
A. B. 在区间恰有一个零点
C. D. 在区间上有4个极值点.
11. 函数的图象是以两坐标轴为渐近线的双曲线,将该函数图象绕坐标原点顺时针旋转45°,即可将其化为双曲线的标准方程.已知A,B,C是双曲线H:上三个不同的点,则( )
A. 双曲线H的离心率为2
B. 直线与坐标轴交于M,N,与H交于P,Q,则
C. 的垂心(三高线的交点)在H上
D. 若是等边三角形,则其中心P关于坐标原点的对称点Q在的外接圆上
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 直线过定点,且以为其方向向量,则直线的方程为_____.
13. 已知函数为奇函数,则实数______.
14. 已知正四棱锥的体积为分别是棱,上的点,且满足,,过作平面与线段, 分别交于,四棱锥的体积为,则的最小值为____.
四、解答题:本大题共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,角,,的对边分别为,,,已知.
(1)求角;
(2)若,的面积为1,求边的值.
16. 已知函数(,a为常数)
(1)若,求的单调区间;
(2)若是的极大值点,求a的取值范围
17. 在三棱锥 中,, ,为边的中点, ,且平面.
(1)在直线 上是否存在一点M,使得直线 平面 ?若存在,指出M点的位置,若不存在,请说明理由.
(2)若平面 平面 .
①求证: ;
②求二面角 的大小.
18. 已知是椭圆:的右焦点,定点,直线被椭圆截得的线段的中点恰在直线 上
(1)求的标准方程;
(2)过F作斜率为k的直线,与交于A,B两点,其中A在x轴上方,,T为上一点,且平分,求的取值范围;
(3)P,Q为曲线上两个动点,且平分 ,证明:直线过定点,并求出该定点.
19. 已知函数及定点.
(1)设,,过A,B作曲线的切线,两切线交点为P,求的值(用,表示);
(2)数列满足 ,,以为曲线上点的横坐标,得到点列,,曲线在和处切线的交点记为.
①若,求的最小值;
②若,求的最小值.
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