内容正文:
枣阳一中2023级高三2月月考数学试题
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知集合,集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据分式不等式的解法求出集合A,根据对数函数的定义域求出集合B,再根据交集运算方法即可得到答案.
【详解】,
,
∴,
故选:C.
2. 已知复数,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据复数乘法运算化简复数,即可判断其共轭复数.
【详解】,,
故选:C.
3. 在正方体中,直线和平面所成角为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】连接交于点,连接,即可得到平面,则为直线和平面所成的角,再由锐角三角函数计算可得.
【详解】连接交于点,连接,则,
又平面,平面,所以
又,平面,所以平面,
则为直线和平面所成角,
又平面,所以,所以,
则,即直线和平面所成角为.
故选:A
4. 一组从小到大排列的数据:,,,,,,,,,若它们的百分位数是中位数的两倍,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据中位数定义以及百分位数定义计算可得结果.
【详解】数据,,,,,,,,,已是由小到大的排列,数据共个,
中位数为第个与第个数据的平均值即中位数为,
由,因此百分位数为第个与第个数据的平均值即,
得,
解得,
故选:A.
5. 已知等比数列的首项为64,公比为,数列的前n项积为,则当时n的最小值是( )
A. 8 B. 12 C. 13 D. 14
【答案】D
【解析】
【分析】先求出等比数列的通项公式,然后求出的表达式,进而求不等式的解集即可得出结果.
【详解】因为等比数列的首项为64,公比为,所以.
数列的前n项积为,则.
指数部分是首项为6,末项为的等差数列求和,其和为.
所以时,化简得,由于,所以解得.
所以当时n的最小值是14.
故选:D.
6. 若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】证明,求出,根据即可求解.
【详解】,
,
,,
故选:
7. 在中,已知,点在边上且.若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】+由三角函数知识结合正弦定理可得,,据此可得答案.
【详解】由题,且为锐角,则
,又,
则,.
.
由正弦定理,,
,
则,则.
故选:B
8. 若直线与曲线相切,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意,设切点为,进而求出的导数,可得切线的斜率,从而得出,再由切点也在切线方程上,并化简得出,从而得出,通过构造函数并利用导数研究函数的单调性和最值,从而可求出的最大值.
【详解】设直线与曲线相切于点,
,,
可得切线的斜率为,则,即,
又切点也在直线上,则,
,
,
设,,
,
当时,,单调递增
当时,,单调递减.
的最大值为,即的最大值为.
故选:B
二、多选题:本题共3小题,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.
9. 下列四个函数中,以为最小正周期,且在区间上单调递增是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【分析】根据三角函数的性质或根据图象变换作出图象,逐一判断即可.
【详解】A:的最小正周期为,故A错误;
B:的图象为:
,
则其以为最小正周期,且在区间上单调递增,故B正确;
C:因在区间上单调递增,且其最小正周期为,故C正确;
D:如图:
则其以最小正周期,且在区间上不单调,故D错误;
故选:BC.
10. 下列有关说法正确的是( )
A. 设随机变量服从正态分布,若,则
B. 甲、乙、丙、丁4个人到3个国家做学术交流,每人只去一个国家,每个国家都需要有人去,则不同的安排方法有72种
C. 若,则
D. 以模型去拟合一组数据时,为了求出回归方程,设,将其变换后得到线性方程,则,的值分别是和0.3;
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用正态分布的性质可判定A,应用分组分配结合排列组合计算判断B,采用赋值法令可计算出C正确;应用指对数运算结合回归方程判断D.
【详解】对于A,设随机变量服从正态分布,
若,则曲线关于对称,则,故A正确;
对于B:甲、乙、丙、丁4个人到3个国家做学术交流,每人只去一个国家,每个国家都需 要有人去,
则不同的安排方法有种,B选项错误;
对于C,
令,可得,
令,可得,
即可得,即,C正确;
对于D:,两边取对数得到,故,的值分别是和0.3,D正确;
故选:ACD.
11. 已知双曲线的左、右焦点分别为,,若以为直径的圆与曲线C及曲线C的一条渐近线分别交于点P,M,则下列说法正确的是( )
A. 当时,曲线C的离心率为
B. 当时,曲线C的离心率为
C. 当时,曲线C的离心率为4
D. 当时,曲线C的离心率为
【答案】ABD
【解析】
【分析】求出双曲线渐近线方程,由已知求出点的坐标,再结合双曲线定义,逐项列式求出离心率并判断得解.
【详解】双曲线的焦点,渐近线方程为,
以为直径的圆与曲线C及曲线C的一条渐近线分别交于点,得,
设,由,解得,
对于A,,又,则,
由勾股定理得,即,曲线C的离心率为,A正确;
对于B,,不妨令,则,
即,整理得,曲线C的离心率为,B正确;
对于C,,则,
解得,曲线C的离心率为,C错误;
对于D,,而,
解得,又,即,曲线C的离心率为,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. 已知正四棱台的上下底面边长分别为2和4,侧棱长为,则其体积为_____.
【答案】
【解析】
【分析】取正棱台过侧棱且过上下底面中心的截面,利用勾股定理得到高,然后求体积即可.
【详解】
如图,取正四棱台过侧棱且过上下底面中心的截面,为侧棱,,
则,
因为上下底面边长分别为2和4,
所以,,,
所以,即棱台的高为,
棱台的体积=.
故答案为:.
13. 甲、乙两人组成“星队”参加猜成语活动,每轮活动由甲、乙各猜一个成语,已知甲每轮猜对概率为,乙每轮猜对的概率为.在每轮活动中,甲和乙猜对与否互不影响,各轮结果也互不影响.则“星队”在两轮活动中猜对3个成语的概率是________
【答案】
【解析】
【分析】两轮活动猜对3个成语,相当于事件“甲猜对1个,乙猜对2个”、事件“甲猜对2个,乙猜对1个”的和事件发生,根据独立事件概率的求法求解即可.
【详解】设事件分别表示甲两轮猜对1个,2个成语,事件分别表示乙两轮猜对1个,2个成语,则
,,
,,
设事件为““星队”在两轮活动中猜对3个成语”,
则,且与互斥,与,与分别相互独立,
所以
,
故答案为:
14. 过点的直线l与抛物线交于两点M,N,点M,N处的切线交于点P,则点P到圆的距离的最小值是______.
【答案】
【解析】
【分析】设l为,的横坐标为,l与抛物线方程联立求出.利用导数求出抛物线在点M和N处的切线方程,联立两条切线方程求出P的横坐标和纵坐标,消去参数k得到P的轨迹方程,再利用几何关系即可求解.
【详解】由题可知直线l的斜率存在,
故可设过点的直线的方程为,即.
联立抛物线方程,得:,
设的横坐标为,∵,故由韦达定理得:,
对于函数,其导数,在处切线斜率为,
切线方程为,即.
故抛物线在点处的切线方程为,
在点处的切线方程为.
联立两切线方程:,
解得交点的横坐标为,
代入切线方程得纵坐标为.
因此,点坐标为,
消去参数得P的轨迹方程为,即.
圆的圆心为,半径.
圆心到直线的距离,
∴直线与圆相离,
故P到圆的最小距离为圆心到直线距离减去圆半径:.
故答案为:.
四、解答题:本题共5小题,共72分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.
(1)求A;
(2)若D为边上一点,,,平分,求a.
【答案】(1)
(2)9
【解析】
【分析】(1)根据已知条件,利用正弦的和角公式及正弦定理、辅助角公式等进行求解即可;
(2)在中利用正弦定理求出的关系,从而可得c和b的方程,利用可再得一个关于b、c的方程,联立求出b、c,再利用余弦定理即可求出a.
【小问1详解】
由及正弦定理得,
∴,
∴,
∵,∴,即,
又∵,,
∴,∴;
【小问2详解】
由题可知,,
在中由正弦定理得①,②,
①÷②得,即.
又,∴,
∴,∴,∴,
∴,
∴.
16. 已知数列的各项均为正数,前n项和为,且,.
(1)证明:是等差数列;
(2)设,数列的前n项和为,不等式对任意正整数n恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)在正项数列中,,
则,所以是等差数列.
(2).
【解析】
【分析】(1)根据给定条件,利用及等差数列定义推理得证.
(2)由(1)求出及并裂项,再按分奇偶求出,进而求出的最小值即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由(1)知,等差数列的首项,公差,则,,
,于是,而满足上式,
因此,,
则,
,
显然,且数列单调递增,,
因此,又不等式对任意正整数n恒成立,则,
所以实数的取值范围是.
17. 如图,在四棱锥中,底面是正方形,点在上,点为的中点,且平面.
(1)求证:平面;
(2)若平面平面,且,,记平面与平面的夹角为.
①求的最大值;
②当取到最大值时,求四棱锥的外接球体积.
【答案】(1)
取线段的中点,连接、,连接交于点,连接,如下图所示:
因为四边形为正方形,所以,,
因为、分别为、的中点,所以,,
故四边形为平行四边形,所以,
因为平面,平面,所以平面,
因为平面,,、平面,
所以平面平面,
因为平面平面,平面平面,所以,
因为为的中点,故为的中点,
因为四边形为正方形,,故为的中点,
因为为的中点,所以,
因为平面,平面,故平面.
(2)①;②.
【解析】
【分析】(1)取线段的中点,连接、,连接交于点,连接,推导出平面平面,利用面面平行的性质得出,可得出为的中点,利用中位线的性质得出,再利用线面平行的判定定理可证得结论成立;
(2)①推导出平面,以点为坐标原点,、所在直线分别为、轴,平面内过点且垂直于的直线为轴建立空间直角坐标系,设点,其中,,由得出,可得出,然后利用空间向量法可求得的最大值;
②由题意得出,设外接球球心为,根据结合空间中两点间的距离公式可得出关于、、的方程组,解出这三个未知数的值,即可求出外接球的半径,结合球体体积公式可得结果.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
①因为四边形为正方形,所以,
因为平面平面,平面平面,平面,
所以平面,以点为坐标原点,、所在直线分别为、轴,
平面内过点且垂直于的直线为轴建立如下图所示的空间直角坐标系,
则、、、,设点,其中,,
则,,
因为,则,可得,所以,
易知平面的一个法向量为,
设平面的一个法向量为,,,
则,取,可得,
所以,
当且仅当时,等号成立,故的最大值为;
②当取到最大值时,,,则点,
设四棱锥的外接球球心为,
由可得,
解得,,即,
故四棱锥的外接球半径为,
因此四棱锥外接球的体积为.
18. 已知椭圆的右焦点为,离心率为,点在上,且位于第二象限,点,直线与在第一象限交于点.
(1)求的方程;
(2)若是的中点,求直线的方程;
(3)过点作直线轴,过点作直线轴,直线交于点,证明直线过定点,并求出该定点.
【答案】(1)
(2)或
(3)根据题意画出图像为:
由①②可得,.
由题意可得,,直线的方程为
,
所以直线过定点.
【解析】
【分析】(1)根据焦点坐标和离心率条件,求出椭圆方程.
(2)设出直线方程,联立直线和椭圆方程组,利用韦达定理化简求解直线方程.
(3)首先根据题意确定点的坐标,然后设出直线的方程,联立直线与椭圆方程组,利用韦达定理化简求出直线的方程,进而可看出该直线过定点.
【小问1详解】
由题意可得解得,
所以的方程为.
【小问2详解】
依题意画出图像为:
设直线的方程为(因为点在第二象限,所以,即),
设,.
联立直线与椭圆方程得.
当时,.
由根与系数的关系知,①,②.
因为是的中点,所以,结合①解得.
代入②,解得(舍去),
所以直线的方程为,即或.
【小问3详解】
略
19. 设函数.
(1)试求函数的极值;
(2)若函数在上存在单调减区间,求实数的取值范围;
(3)若在上恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)极小值,无极大值
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)求得,令,求得,得出函数的单调性,进而求得函数的极值;
(2)由函数,求得,结合,分和,两种情况讨论,得出函数的单调区间,即可求解;
(3)根据题意,转化为在上恒成立,设,求得,再令,得到,得出在上单调递增,根据零点存在定理知,存在唯一,使得,得出得到单调性,得到,再由,结合对数的运算性质,即可求解.
【小问1详解】
解:由函数,可得,
令,可得,
当故当时,,函数单调递减,
当时,,函数单调递增,
所以函数在处取得极小值,无极大值.
【小问2详解】
解:因为函数,
所以函数,
可得,
由,可得,且在上单调递增,故有,
①当时,可得,函数在上单调递增,故不存在单调减区间;
②当时,存在且满足,
当,有,函数在上递减,
当,有,函数在上递增,
所以当时,函数在存在单调减区间.
【小问3详解】
解:由在上恒成立,即在上恒成立,
即在上恒成立
设,可得,
记,则,
所以在上单调递增,
因为,
根据零点存在定理知,存在唯一,有,即,
且在上有;在上有;
由,当时,;当时,,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以,
对于两边取对数得,
因为函数在上单调递增,则有,即,
所以,即.
所以,即的范围是.
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枣阳一中2023级高三2月月考数学试题
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知集合,集合,则( )
A. B. C. D.
2. 已知复数,则( )
A. B. C. D.
3. 在正方体中,直线和平面所成角为( )
A. B. C. D.
4. 一组从小到大排列的数据:,,,,,,,,,若它们的百分位数是中位数的两倍,则的值为( )
A. B. C. D.
5. 已知等比数列的首项为64,公比为,数列的前n项积为,则当时n的最小值是( )
A. 8 B. 12 C. 13 D. 14
6. 若,则( )
A. B. C. D.
7. 在中,已知,点在边上且.若,则( )
A. B. C. D.
8. 若直线与曲线相切,则的最大值为( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.
9. 下列四个函数中,以为最小正周期,且在区间上单调递增的是( )
A. B.
C. D.
10. 下列有关说法正确的是( )
A. 设随机变量服从正态分布,若,则
B. 甲、乙、丙、丁4个人到3个国家做学术交流,每人只去一个国家,每个国家都需要有人去,则不同的安排方法有72种
C. 若,则
D. 以模型去拟合一组数据时,为了求出回归方程,设,将其变换后得到线性方程,则,的值分别是和0.3;
11. 已知双曲线的左、右焦点分别为,,若以为直径的圆与曲线C及曲线C的一条渐近线分别交于点P,M,则下列说法正确的是( )
A. 当时,曲线C的离心率为
B. 当时,曲线C的离心率为
C. 当时,曲线C的离心率为4
D. 当时,曲线C的离心率为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知正四棱台的上下底面边长分别为2和4,侧棱长为,则其体积为_____.
13. 甲、乙两人组成“星队”参加猜成语活动,每轮活动由甲、乙各猜一个成语,已知甲每轮猜对的概率为,乙每轮猜对的概率为.在每轮活动中,甲和乙猜对与否互不影响,各轮结果也互不影响.则“星队”在两轮活动中猜对3个成语的概率是________
14. 过点的直线l与抛物线交于两点M,N,点M,N处的切线交于点P,则点P到圆的距离的最小值是______.
四、解答题:本题共5小题,共72分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.
(1)求A;
(2)若D为边上一点,,,平分,求a.
16. 已知数列的各项均为正数,前n项和为,且,.
(1)证明:是等差数列;
(2)设,数列的前n项和为,不等式对任意正整数n恒成立,求实数的取值范围.
17. 如图,在四棱锥中,底面是正方形,点在上,点为的中点,且平面.
(1)求证:平面;
(2)若平面平面,且,,记平面与平面的夹角为.
①求的最大值;
②当取到最大值时,求四棱锥的外接球体积.
18. 已知椭圆的右焦点为,离心率为,点在上,且位于第二象限,点,直线与在第一象限交于点.
(1)求的方程;
(2)若是的中点,求直线的方程;
(3)过点作直线轴,过点作直线轴,直线交于点,证明直线过定点,并求出该定点.
19. 设函数.
(1)试求函数的极值;
(2)若函数在上存在单调减区间,求实数的取值范围;
(3)若在上恒成立,求实数的取值范围.
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