内容正文:
三台中学2023级高三二诊适用性考试
数学试题
注意事项:考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.答题前,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.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
一、单选题:本题共8个小题,每小题5分,共40分.
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据并集定义运算即可.
【详解】因为,,
所以.
故选:D
2. 在复平面内,复数对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
【答案】D
【解析】
【分析】应用复数的除法化简,并确定其对应点所在的象限,即可得.
【详解】由,对应点为在第四象限.
故选:D
3. 双曲线的离心率为( )
A. B. C. D. 2
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查双曲线的标准方程与离心率,核心是通过将双曲线方程化为标准形式,结合双曲线的基本关系,离心率公式,计算离心率.
【详解】将双曲线方程化为标准形式:,
这是焦点在轴上的双曲线,标准形式为,因此,.
根据双曲线的离心率公式,其中满足.
代入,,得,即.
又,因此.
综上,双曲线的离心率为.
故选:C
4. 已知,则的最小值为( )
A. 3 B. 2 C. D. 1
【答案】D
【解析】
【分析】利用基本不等式求得,再根据对数的运算即可求得最小值.
【详解】因为,,所以,,当且仅当时取等号,
.
故选:D
5. “”是“直线与直线互相垂直”的( )
A. 充分不必要条件 B. 充要条件
C. 必要不充分条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】
【分析】根据充分条件和必要条件的定义结合两直线垂直的性质分析判断.
【详解】∵直线与直线互相垂直
∴,∴或,
而“”是“或”的充分不必要条件
∴“”是“直线与直线互相垂直”的充分不必要条件,
故选:A.
6. 在空间中,下列命题正确的是( )
A. 垂直于同一直线的两条直线平行
B. 平行于同一直线的两个平面平行
C. 若一个平面经过另一个平面的一条垂线,则这两个平面互相垂直
D. 若一个平面内有三个不共线的点到另一个平面的距离相等,则这两个平面平行
【答案】C
【解析】
【分析】根据空间中直线、平面的位置关系,结合平面的基本性质判断A、B,由面面垂直的判定定理判断C,利用长方体举反例判断D.
【详解】A:空间中垂直于同一直线的两条直线,可能平行、相交或异面,错,
B:空间中平行于同一直线的两个平面,可能平行或相交,错,
C:若一个平面经过另一个平面的一条垂线,根据面面垂直的判定定理知这两个平面互相垂直,对,
D:在长方体中,三点到平面的距离都相等,但平面与平面并不平行,错.
故选:C
7. 已知向量是空间的一个基底,向量是空间的另一个基底,一向量在基底下的坐标为,则向量在基底下的坐标为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据空间向量的基本定理和坐标表示即得结果.
【详解】设在基底下的坐标为,
则,
所以,
解得,
故在基底下的坐标为.
故选:B.
8. 不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】令,,转化不等式为,进而分、两种情况讨论求解即可.
【详解】令,,
由,则,
当时,不等式为,即,
解得或,由于,则不等式无解;
当时,不等式为,即,
解得或,由于,则,
即,则.
综上所述,不等式的解集为.
故选:B
二、多选题:本题共3个小题,每小题6分,共18分.
9. 已知函数,下列说法正确的有( )
A. 的最小正周期为
B. 的值域为
C. 在上单调递增
D. 将函数的图象向右平移个单位长度后可以得到函数的图象
【答案】ABD
【解析】
【分析】应用辅助角公式化简函数式,结合正弦型函数的性质依次判断A、B、C,由图象平移写出解析式判断D.
【详解】由,其最小正周期为,A对,
由,则的值域为,B对,
由,则,显然不单调,C错,
函数的图象向右平移个单位长度,
则,D对.
故选:ABD
10. 下列说法正确的是( )
A. “”是“直线与直线互相平行”的充要条件
B. 已知点,,直线过且与线段相交,则其倾斜角的范围是
C. 圆:与:恰有四条公切线,则
D. 圆上有且仅有2个点到直线:的距离等于
【答案】BC
【解析】
【分析】根据直线平行、冲要条件、直线与线段的交点、圆与圆的位置关系、圆和直线的位置关系对选项进行分析可得结果.
【详解】选项A:由,得,
当时,两直线,两直线平行,
当时,两直线,即,两直线平行,
所以“”是“直线与直线互相平行”的充分不必要条件,故A错误.
选项B:因为,所以直线的倾斜角为,
因为,所以直线的倾斜角为,
所以直线倾斜角的范围是,故B正确;
选项C:圆:,即,圆心,半径,
:,即,
要表示圆则,此时圆心,半径,
两圆有四条公切线,所以两圆外离,即,所以,
解得,故C正确;
选项D:圆的圆心为,半径为,
圆心到直线的距离为,
所以圆上有且仅有个3点到直线的距离都等于,
故D错误,
故选:BC.
11. 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.
三、填空题:本题共3个小题,每小题5分,共15分.
12. 已知向量与共线,则_______.
【答案】
【解析】
【分析】利用向量共线的坐标表示即可求解.
【详解】因向量与共线,
所以,故.
故答案为:.
13. 已知点在焦点为的抛物线上,若,则______.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意,利用抛物线的定义,得到,求得,进而求得的值,得到答案.
【详解】由抛物线,可得焦点为,准线方程为,
因为点在抛物线上,且,
根据抛物线的定义,可得,解得,所以.
故答案为:.
14. 在三棱锥中,底面,侧面侧面,且,的面积为4.若三棱锥的各个顶点都在球的球面上,则球表面积的最小值为_____.
【答案】
【解析】
【分析】根据题设,结合面面垂直的性质有侧面,进而有,,,将三棱锥补全为长方体且,则球是长方体的外接球,结合基本不等式求外接球表面积的最小值.
【详解】由底面,平面,则平面底面,
又侧面侧面,底面侧面,则侧面,
由底面,则,,
由侧面,则,故,即,
所以两两垂直,则三棱锥可补全为如下长方体,
三棱锥的各个顶点都在球的球面上,则球为三棱锥的外接球,
所以球为上述长方体的外接球,则其表面积,
当且仅当时取等号,故球表面积的最小值为.
故答案为:
四、解答题:本题共5个小题,共77分.
15. 已知函数在和处取得极值,且经过点(0,1).
(1)求函数的解析式;
(2)当时,若函数有且仅有两个零点,求k的取值范围
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)求导,根据在和处取得极值,可得,解之即可得解;
(2)函数零点个数转化为两个函数图象交点的个数,利用导数求出函数的单调区间及极值,由此结合题意列出不等式,从而可得出答案.
【小问1详解】
因为函数在和处取得极值,
所以和是方程的两个根,
则,解得,经检验符合已知条件,
函数经过点得.
所以函数的解析式为;
【小问2详解】
当时,函数有且仅有两个零点,
令,可得,
则问题转化为与的图象在上有且仅有两个交点.
,令,即,即得或.
当时,单调递增;
当时,单调递减;
当时,单调递增;
所以;
结合与的图象在上有且仅有两个交点,
可得或,解得或;
所以k的取值范围
16. 的内角的对边分别为,已知.
(1)求;
(2)若,边上的中线长为2,点在上,且为的平分线,求的长.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理将边化角后,再利用两角和的正弦公式及,得到,再得出的值;
(2)由余弦定理得①,又平方可得②,由①②得:,故,根据和面积公式可得.
【小问1详解】
因为,
由正弦定理可得,
则,又
所以,
因为在中,,所以.
【小问2详解】
由余弦定理得:,即有①;
设为的中点,即,又因为,
所以,即②,
由①,②得:,
所以,所以.
因为为的平分线,所以,
则,
即.
17. 如图,在斜三棱锥中,,,,是的中点.
(1)求证:平面平面:
(2)若底面,且直线与底面所成角为,是棱的中点,求平面与平面夹角的余弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)连接,,由题意可证,,进而可证平面,然后利用面面垂直判定定理可证结论;
(2)建立空间直角坐标系,求得平面的一个法向量和平面的一个法向量,利用向量法可求平面与平面夹角的余弦值.
【小问1详解】
连接,,因为,是的中点,所以,
又因为,,,
所以与全等,所以,
又是的中点,所以,又,、平面,
所以平面,又平面,
所以平面平面;
【小问2详解】
由题意可得,,则,,
若底面,又底面,所以,
因为底面,所以是直线在平面内的射影,
所以为直线与底面所成的角,所以,
所以,所以,
以为坐标原点,,,所在直线为坐标轴建立如图所示的空间直角坐标系,
则,,,
所以,,,
所以,
,
设平面的一个法向量为,
,令,则,,
所以平面的一个法向量为,
因为底面,所以平面的一个法向量为,
设平面与平面的夹角为,
所以,
所以平面与平面的夹角的余弦值为
18. 已知数列为无穷数列,前项和为.
(1)若,,求的通项公式;
(2)是否存在等差数列,使?若存在,请写出一个满足条件的通项公式,若不存在,请说明理由;
(3)若数列为等比数列,公比为,且满足,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)不存在,理由见解析
(3)当时,;当时,或
【解析】
【分析】(1)根据与的关系,推得通项公式;
(2)写出等差数列的基本公式,代入不等式整理,结合二次函数性质分析即可说明;
(3)根据不等式关系,分类讨论得到结果.
【小问1详解】
已知,则当时,;
当时,,即,化简可得,
因此,数列从第二项起是首项为,公比为的等比数列,通项公式为:
【小问2详解】
不存在等差数列,使.
理由:设等差数列的公差为,则,
代入不等式得:,
化简整理得,
令,
若,,二次函数开口向上,当趋近于正无穷时,,
无法满足恒成立;
若,,当,当,
此时由的值决定,所以不满足不等式.
当,,二次函数开口向下,当趋近于正无穷时,,
当,,无法满足恒成立;
综上,不存在等差数列,使.
【小问3详解】
设等比数列首项,公比.则.
则即.
由可先判断符号,.
因此若,则;若,则.
情形一:,此时可直接除以正数,得.
等价于.
若,则,恒成立;
若,则, 必存在某个使不成立,
故该情形要求;
情形二:,此时除以负数需改变不等号方向即.
又由,可化为.
若,则,且,
所以有,故恒成立;
若,令,则当为奇数时,恒成立;
当为偶数时,取.即.
函数在上单调递增,
且,故.即;
综上,当时,;当时,或;.
19. 已知椭圆的左、右焦点分别为.且椭圆过点,椭圆的下顶点为.
(1)求椭圆的方程;
(2)过右焦点的直线与椭圆交于,两点(点在点的上方),与轴交于点(点在点的下方),点为点关于原点的对称点,交轴于点,设的面积分别为.
①若直线l的斜率为2,求的值;
②是否存在直线,使,,,四点共圆?若存在,试判断直线的条数;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)①,②存在直线,条数为1条.
【解析】
【分析】(1)利用椭圆的定义可求得的值,利用焦点求出,再由椭圆关系即可求出椭圆方程;
(2)①写出直线的方程与椭圆方程联立,结合韦达定理代入运算得解;②设直线的方程为与椭圆方程联立得,延长交轴于点,若四点共圆,则,得,又,代入运算得,令,,利用导数判断的零点个数即可.
【小问1详解】
因为椭圆的左、右焦点分别为,,
且过点,
,
,,
可得椭圆方程为.
【小问2详解】
①直线的方程为,设,,
联立,消去,得,
则,,又,,
所以,
②假设存在直线,设直线的方程为,
联立,消去,得,,
所以,,
,
如图,延长交轴于点,若四点共圆,
所以,而,
所以,
,,
又,
所以,
由,,
所以,
,
,即,
由点在点的下方得,即,
记,,
,
所以函数在上单调递增,又,,
所以函数在上只有唯一零点,即存在唯一,
使得成立,
所以存在直线,条数为1条.
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数学试题
注意事项:考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.答题前,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.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
一、单选题:本题共8个小题,每小题5分,共40分.
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 在复平面内,复数对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
3. 双曲线的离心率为( )
A. B. C. D. 2
4. 已知,则最小值为( )
A. 3 B. 2 C. D. 1
5. “”是“直线与直线互相垂直”的( )
A. 充分不必要条件 B. 充要条件
C. 必要不充分条件 D. 既不充分也不必要条件
6. 在空间中,下列命题正确的是( )
A. 垂直于同一直线的两条直线平行
B. 平行于同一直线的两个平面平行
C. 若一个平面经过另一个平面的一条垂线,则这两个平面互相垂直
D. 若一个平面内有三个不共线的点到另一个平面的距离相等,则这两个平面平行
7. 已知向量是空间一个基底,向量是空间的另一个基底,一向量在基底下的坐标为,则向量在基底下的坐标为( )
A. B.
C. D.
8. 不等式的解集为( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共3个小题,每小题6分,共18分.
9. 已知函数,下列说法正确有( )
A. 的最小正周期为
B. 的值域为
C. 在上单调递增
D. 将函数的图象向右平移个单位长度后可以得到函数的图象
10. 下列说法正确的是( )
A. “”是“直线与直线互相平行”的充要条件
B. 已知点,,直线过且与线段相交,则其倾斜角的范围是
C. 圆:与:恰有四条公切线,则
D. 圆上有且仅有2个点到直线:的距离等于
11. 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
三、填空题:本题共3个小题,每小题5分,共15分.
12. 已知向量与共线,则_______.
13. 已知点在焦点为的抛物线上,若,则______.
14. 在三棱锥中,底面,侧面侧面,且,的面积为4.若三棱锥的各个顶点都在球的球面上,则球表面积的最小值为_____.
四、解答题:本题共5个小题,共77分.
15. 已知函数在和处取得极值,且经过点(0,1).
(1)求函数的解析式;
(2)当时,若函数有且仅有两个零点,求k取值范围
16. 的内角的对边分别为,已知.
(1)求;
(2)若,边上的中线长为2,点在上,且为的平分线,求的长.
17. 如图,在斜三棱锥中,,,,是的中点.
(1)求证:平面平面:
(2)若底面,且直线与底面所成角为,是棱的中点,求平面与平面夹角的余弦值.
18. 已知数列为无穷数列,前项和为.
(1)若,,求通项公式;
(2)是否存在等差数列,使?若存在,请写出一个满足条件的通项公式,若不存在,请说明理由;
(3)若数列为等比数列,公比为,且满足,求的取值范围.
19. 已知椭圆的左、右焦点分别为.且椭圆过点,椭圆的下顶点为.
(1)求椭圆的方程;
(2)过右焦点的直线与椭圆交于,两点(点在点的上方),与轴交于点(点在点的下方),点为点关于原点的对称点,交轴于点,设的面积分别为.
①若直线l的斜率为2,求的值;
②是否存在直线,使,,,四点共圆?若存在,试判断直线的条数;若不存在,请说明理由.
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