内容正文:
泸州一中高2023级高三下期入学考试数学试卷
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】A
【解析】
【详解】或,
则.
2. 复数的虚部是( )
A. B. i C. D. 1
【答案】C
【解析】
【分析】将给出的复数化为标准形式,根据虚部的定义可求解.
【详解】,根据虚部的定义可知复数的虚部为,
3. 下列说法正确的是( )
A. 一个袋子中有100个大小相同的球,其中有40个黄球、60个白球,从中不放回地随机摸出20个球作为样本,用随机变量X表示样本中黄球的个数,则X服从二项分布,且
B. 残差平方和越小的模型,拟合的效果越好
C. 设且,则
D. 一组数据10,3,8,3,2,18,7,4的第50百分位数为4
【答案】B
【解析】
【分析】根据二项分布的定义,可判断A的正误;根据残差的定义,可判断B的正误;根据正态分布的对称性,可判断C的正误;根据百分位数的求法,可判断D的正误.
【详解】选项A:二项分布是独立重复试验,这里是不放回抽样,不满足独立重复的定义,
故不是二项分布,故A错误;
选项B:残差是“实际值与估计值之差”,其平方和越小的模型,拟合的效果越好,故B正确;
选项C:因为,所以对称轴为1,
因为,所以,
则,故C错误;
选项D:将这组数据从小到大排列为2,3,3,4,7,8,10,18,共8个,
则,所以第50百分位数为,故D错误.
4. 设甲:数列满足,乙:数列是等差数列,则甲是乙的( )
A. 充要条件 B. 必要不充分条件
C. 充分不必要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】
【分析】根据充分条件和必要条件的定义结合等差数列的定义分析判断即可.
【详解】若成立,则,符合等差数列的定义,
所以能够推出数列是等差数列,故充分性成立.
若数列是等差数列,设其公差为,则,.
.
所以,
所以.即必要性成立.
所以甲是乙的充分必要条件.
故选:A.
5. 已知圆锥的侧面展开图是一个半径为2,圆心角为的扇形,则该圆锥的外接球表面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设圆锥的底面圆半径为,母线长为,高为,则,
由题意得,,即,解得,
∴,
设该圆锥的外接球的半径为,显然球心位于圆锥高所在直线上,
由球的性质可知,,
解得,所以该圆锥的外接球的表面积为.
6. 已知函数的部分图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A. 的图象关于直线对称
B. 将的图象向右平移个单位长度得到的图象关于原点对称
C. 在区间上单调递增
D. 方程在区间上有5个不等实根
【答案】D
【解析】
【分析】先根据函数的部分图象,求出函数的解析式,再对每一选项逐一判断求解.
【详解】由题意图象相邻对称轴间的距离为,可得,因此,所以,
当时,,故.
由,得,因为函数的最大值为2,所以,
因此.
A选项,,非最值,故不是图象的对称轴,A错误;
B选项,图象向右平移个单位长度后的解析式为,图象不关于原点对称,B错误;
C选项,的单调区间长度为,不可能在长度为的区间上单调递增,C错误;
D选项,令,可得或,解得或,
在上,实根为,共5个,D正确.
故选:D
7. 已知圆,直线与交于,两点,则数量积的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由题意可知直线恒过,当时,数量积的最大值,求解即可.
【详解】由可得,
由可得,
令可得:,可得直线恒过,
取的中点为,则,则
,
要使数量积取得最大值,则最大,即到直线的距离最大,
当与重合,即时,数量积的最大值,
所以.
故选:B.
8. 已知函数且函数恰有6个零点,则实数a的取值范围为( )
A. B.
C. D. .
【答案】D
【解析】
【分析】通过换元将函数零点问题转化为二次方程根的分布问题,结合的图象性质,确定二次方程需有一个根大于、另一个根小于,从而求出的取值范围.
【详解】定义域为且,且对定义域内任意,满足,所以是奇函数,
当且时,,,令得,
当时,,单调减区间为;当时,,单调递增,
所以当时,取得极小值,
当时,,当时,,
当时,,当时,,
由奇函数对称性可知,当时,在处取得极大值,
据此得到大致图象如图
设,则即,
要使恰好有个零点,则方程需有两个根且满足每个值对应个,
由图象可知,当时,有个解;当时,有个解;
当时,有个解;当时,有个解;
当时,有个解;当时,有个解.
则若恰有个零点,则方程的两个根(不妨设),
应满足,,
设,则,解得,
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. 在正方体中,,分别是线段,上与端点不重合的动点,,有下面四个结论,其中正确的是( )
A. B.
C. 与异面 D. 平面
【答案】AD
【解析】
【分析】由线面垂直的定义可知A正确;由平行直线和异面直线的定义可判断B,C;由面面平行的性质定理可判断D.
【详解】如图:
由于平面,平面,则,所以A正确;
当,分别是线段,的中点时,.
又,所以四边形为平行四边形,所以,则,所以C不正确;
当,不是线段,的中点时,与异面,所以B不正确;
由于平面平面,平面,所以平面,所以D正确.
故选:AD.
10. 设抛物线的焦点为F,过F的直线与C交于A,B两点,若弦的中点为,则( )
A. F的坐标为 B. 直线的斜率为1
C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】求出焦点坐标判断A;设出直线的方程并与抛物线方程联立,利用韦达定理求出,结合抛物线定义求解判断BCD.
【详解】对于A,抛物线的焦点,A正确;
对于B,设直线的方程为,由,得,设,
由弦的中点为,得,解得,直线的斜率,B正确;
对于C,由选项B知,,,C错误;
对于D,由选项B知,,因此
,D正确.
故选:ABD
11. 设函数,则下列结论正确的是( )
A. 是的极大值点
B. 若的图像关于对称,则
C. 若在上的最大值为,则
D. 当且仅当时,恰有三个零点
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于A,通过求导判断函数的单调性,进而确定极值点;对于B,根据函数的对称性判断;对于C,结合函数单调性和最值情况分析取值范围;对于D,结合函数单调性和极值情况分析零点个数.
【详解】对于A,,
所以当时,函数单调递增,当时,,函数单调递减,当时,,函数单调递增,
所以是的极大值点,故A正确;
对于B,若函数的图像关于对称,则,
又
,
所以,所以,故B正确;
对于C,由A选项可知在和上单调递增,在上单调递减;
所以,又,
要使在上的最大值为,
则或,解得或,故C错误;
对于D,由A可知,,,
当时,,当时,,
要使恰有三个零点,则,
即,解得,故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. 的展开式中含的项的系数是___________.
【答案】
【解析】
【分析】根据二项式定理结合通项求解即可.
【详解】的展开式的通项.
令,得,
故答案为:.
13. 在中,内角的对边分别是.已知,则的面积为___________.
【答案】
【解析】
【分析】因为,化简得到,由余弦定理,得到,所以三角形面积为.
【详解】因为,
由余弦定理得到,化简得到,
由余弦定理,得到;
得到;
所以三角形面积为.
故答案为:.
14. 已知函数,,函数的图象在点和点的两条切线互相垂直,且分别与轴交于,两点,则的取值范围是_____.
【答案】
【解析】
【分析】利用导数的几何意义可求得在处的切线方程,并得到;根据切线互相垂直可得,由此得到,令,可得,利用分离常数法可求得的范围,即为的范围,从而得解.
【详解】当时,,,
,,
在处的切线方程为,即,
令可得,;
当时,,,
所以,,
所以在处的切线方程为:,即,
令可得,,
两条切线互相垂直,,,,
令,,
设,,
因为在上单调递增,,即,
所以.
故答案为:.
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. 已知等比数列中,,,数列满足.
(1)求和的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1),
(2)
【解析】
【分析】(1)首先求出公比,即可求出的通项公式,再代入得到的通项公式;
(2)由(1)可得,利用错位相减法计算可得.
【小问1详解】
设等比数列的公比为,因为,,
则,解得,
所以,
又,所以;
【小问2详解】
由(1)可得,
所以,
则,
所以
,
所以.
16. 某工厂新引进了一套设备用于提高产品的质量,现将新设备生产的1000件产品的质量指标值统计如图所示.
(1)为了比较新旧设备生产的产品之间的质量是否有差异,研究人员将旧设备生产的产品情况和新设备生产的这1000件产品情况进行比较(以质量指标值是否超过75为依据),得到的数据统计如下表所示,依据小概率值的独立性检验,能否认定产品质量与设备的新旧有关联?
设备
产品质量指标值
超过75
不超过75
新设备
旧设备
100
900
(2)以频率估计概率,若从新设备生产的产品中随机抽取4件,记质量指标值在的产品数为,求的分布列以及数学期望.
附:,其中.
0.1
0.05
0.01
0.001
2.706
3.841
6.635
10.828
【答案】(1)能认定产品质量与设备的新旧有关联
(2)分布列见解析,.
【解析】
【分析】(1)根据题意产品的质量指标值超过和不超过的件数,完善列联表,计算值判断即可;
(2)先计算质量指标值在的频率为,进而根据频率估计概率得质量指标值在的产品数为,再结合二项分布求解即可.
【小问1详解】
解:由频率分布直方图可知,产品的质量指标值超过的频率为,
所以产品的质量指标值超过的有件,
所以产品的质量指标值不超过的有件,
故列联表如下:
设备
产品质量指标值
合计
超过75
不超过75
新设备
250
750
1000
旧设备
100
900
1000
合计
350
1650
2000
假设:产品质量与设备的新旧无关联,
,
所以依据小概率值的独立性检验,能认定产品质量与设备的新旧有关联.
【小问2详解】
解:新设备产品质量指标值在的频率为:,
故根据频率估计概率,质量指标值在的概率为,
所以随机抽取4件,记质量指标值在的产品数为,
所以;;
;;
,
所以的分布列如下表:
0
1
2
3
4
所以,数学期望.
17. 如图,在三棱台中,,,侧面侧面,分别为的中点.
(1)求证:平面;
(2)已知,,,求二面角的正弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)取的中点,连接,证明四边形是平行四边形,得,由线线平行即可推得线面平行;
(2)根据题意建系,由条件求出相关点的坐标,进而求出平面与平面的法向量,利用空间向量的夹角公式计算即得.
【小问1详解】
取的中点,连接,因为的中点,则,
在三棱台中,,
则,故四边形是平行四边形,则,
又平面,平面,故平面.
【小问2详解】
因平面平面,且平面平面,
又平面,则平面.
故可以点为坐标原点,分别以所在直线为轴,在平面中,
过点作的垂线为轴,建立空间直角坐标系.
连接,易得,作于点,
因,是的中点,则,,
则,
设平面的法向量为,
则,可取;
设平面的法向量为,
则,可取.
则,
设二面角的平面角为,
则,
即二面角的正弦值为.
18. 已知椭圆的离心率为,且C经过点.C的左、右焦点分别为,,左、右顶点分别为,.
(1)求C的方程.
(2)过点的直线与C交于P,Q两点,点M满足,设M的轨迹为W.
(ⅰ)证明:W是椭圆;
(ⅱ)设直线与W的另一个交点为N,过点作的平行线,与W交于R,S两点,求以M,N,R,S为顶点的四边形的面积最大值.
【答案】(1)
(2)(ⅰ)证明见解析;(ⅱ)
【解析】
【分析】(1)利用离心率设出参数,根据已知点的坐标,可得答案;
(2)(i)设出直线方程,联立方程化简可得一元二次方程,利用向量坐标运算,可得答案;(ii)设出直线方程,联立方程化简可得一元二次方程,利用三角形面积公式以及基本不等式,可得答案.
【小问1详解】
设C的半焦距为.
,,.①
将点代入C的方程,得.②
联立①②,解得,,的方程为.
【小问2详解】
(ⅰ)设O为坐标原点.当直线PQ与x轴重合时,.
当直线PQ不与x轴重合时,设直线PQ的方程为,
与C联立,得,易知,
设,,则,,
由,得,
,即.
又,.
则,,.
又点也满足上式,的方程为,即W为椭圆.
(ⅱ)设,,直线的方程为,
与W联立,得,
由,得,
则,.易知,
由椭圆的对称性可知,所求的面积.
又,
设,则,
当且仅当,即时,取等号.
,即所求的四边形的面积最大值为.
19. 已知函数.
(1)讨论函数的极值点个数;
(2)当时,若不等式恒成立,求实数的取值范围;
(3)若,证明.
【答案】(1)答案见解析
(2)
(3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)求导,分别讨论,,,时导数的正负,进而求出单调性,根据极值的定义判断极值点个数;
(2)求出函数的导数,根据不等式恒成立,分和两种情况求出的范围;
(3)要证,只需证成立,然后构造函数,证明即可.
【小问1详解】
由条件得,令,则.
① 当时,,在上单调递增,且,
则当时,,当时,,
即函数在上单调递减,在上单调递增.
故此时有1个极小值点为0,无极大值点;
②当时,令可得,
则当时,,当时,,
故在上单调递减,在上单调递增,
(i)当时,,所以,
而,所以在有唯一零点,
所以是的极大值点,是的极小值点.
(ii)当时,,即恒成立,所以无极值点.
(iii)当,所以,
而,所以在有唯一零点,
所以是的极小值点,是的极大值点.
综上所述:当时,有一个极值点;当时,没有极值点;当或时,有两个极值点.
【小问2详解】
由(1)得,①当时,在上,,单调递增,
所以,即,
所以在上为增函数,所以,所以时满足条件.
②当时,在上,单调递减,
所以当时,有,即,
在上为减函数,所以,不合题意.
综上,实数的取值范围为.
【小问3详解】
由(1)得,当时,,即,
要证不等式,故只需证明,
只需证明,只需证,
设,则,
所以当时,恒成立,故在上单调递增,
又,所以恒成立,所以原不等式成立.
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
泸州一中高2023级高三下期入学考试数学试卷
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. 复数的虚部是( )
A. B. i C. D. 1
3. 下列说法正确的是( )
A. 一个袋子中有100个大小相同的球,其中有40个黄球、60个白球,从中不放回地随机摸出20个球作为样本,用随机变量X表示样本中黄球的个数,则X服从二项分布,且
B. 残差平方和越小的模型,拟合的效果越好
C. 设且,则
D. 一组数据10,3,8,3,2,18,7,4的第50百分位数为4
4. 设甲:数列满足,乙:数列是等差数列,则甲是乙的( )
A. 充要条件 B. 必要不充分条件
C. 充分不必要条件 D. 既不充分也不必要条件
5. 已知圆锥的侧面展开图是一个半径为2,圆心角为的扇形,则该圆锥的外接球表面积为( )
A. B. C. D.
6. 已知函数的部分图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A. 的图象关于直线对称
B. 将的图象向右平移个单位长度得到的图象关于原点对称
C. 在区间上单调递增
D. 方程在区间上有5个不等实根
7. 已知圆,直线与交于,两点,则数量积的最大值为( )
A. B. C. D.
8. 已知函数且函数恰有6个零点,则实数a的取值范围为( )
A. B.
C. 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. 在正方体中,,分别是线段,上与端点不重合的动点,,有下面四个结论,其中正确的是( )
A. B.
C. 与异面 D. 平面
10. 设抛物线的焦点为F,过F的直线与C交于A,B两点,若弦的中点为,则( )
A. F的坐标为 B. 直线的斜率为1
C. D.
11. 设函数,则下列结论正确的是( )
A. 是的极大值点
B. 若的图像关于对称,则
C. 若在上的最大值为,则
D. 当且仅当时,恰有三个零点
三、填空题:本题共 3 小题,每小题 5 分,共 15 分.
12. 的展开式中含的项的系数是___________.
13. 在中,内角的对边分别是.已知,则的面积为___________.
14. 已知函数,,函数的图象在点和点的两条切线互相垂直,且分别与轴交于,两点,则的取值范围是_____.
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. 已知等比数列中,,,数列满足.
(1)求和的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
16. 某工厂新引进了一套设备用于提高产品的质量,现将新设备生产的1000件产品的质量指标值统计如图所示.
(1)为了比较新旧设备生产的产品之间的质量是否有差异,研究人员将旧设备生产的产品情况和新设备生产的这1000件产品情况进行比较(以质量指标值是否超过75为依据),得到的数据统计如下表所示,依据小概率值的独立性检验,能否认定产品质量与设备的新旧有关联?
设备
产品质量指标值
超过75
不超过75
新设备
旧设备
100
900
(2)以频率估计概率,若从新设备生产的产品中随机抽取4件,记质量指标值在的产品数为,求的分布列以及数学期望.
附:,其中.
0.1
0.05
0.01
0.001
2.706
3.841
6.635
10.828
17. 如图,在三棱台中,,,侧面侧面,分别为的中点.
(1)求证:平面;
(2)已知,,,求二面角的正弦值.
18. 已知椭圆的离心率为,且C经过点.C的左、右焦点分别为,,左、右顶点分别为,.
(1)求C的方程.
(2)过点的直线与C交于P,Q两点,点M满足,设M的轨迹为W.
(ⅰ)证明:W是椭圆;
(ⅱ)设直线与W的另一个交点为N,过点作的平行线,与W交于R,S两点,求以M,N,R,S为顶点的四边形的面积最大值.
19. 已知函数.
(1)讨论函数的极值点个数;
(2)当时,若不等式恒成立,求实数的取值范围;
(3)若,证明.
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$