内容正文:
宜宾市普通高中2023级第二次诊断性测试
数学
(考试时间:120分钟;全卷满分:150分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的考号、姓名、座位号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后、用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动、用橡皮擦擦干净后,再选涂其它答案标号.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、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. 抛物线 的焦点到直线的距离为( )
A. B. C. D.
3. 已知向量,,若向量在方向上的投影向量为,则( )
A. B. 1 C. D. 3
4. 双曲线 的离心率为,则其渐近线方程为( )
A. B. C. D.
5. 已知数列满足对任意的,都有.若,则( )
A. 8 B. 18 C. 20 D. 27
6. 已知,且,则()
A. B. C. D.
7. 已知定义在上的函数满足,若函数与函数的图象的交点为,, ,,则( )
A. 8 B. C. 12 D.
8. 已知,若,存在,使得成立,则的最大值为( )
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,部分选对得部分分,有选错的得0分.
9. 赓续绵延长江情,携手共谱新篇章.2026年央视春晚宜宾分会场筹备期间,某中学向全校学生征集“立上游-新宜宾”主题宣传文案,共收到500篇作品.由专业评委进行打分,满分100分,不低于60分为及格,不低于m分为优秀,若征文得分X(单位:分)近似服从正态分布,且及格率为80%,则下列说法正确的是( )
A. 随机取1篇征文,则评分在内的概率为0.6
B. 已知优秀率为20%,则
C. 越大,的值越小
D. 越小,评分在的概率越大
10. 定义在上的函数,对都有,且 ,则下列说法正确的是( )
A. B. 数列单调递减
C. D. 数列的前n项和为,则
11. 已知正三棱台,上底面边长为2,下底面ABC边长为6,侧棱长为4,点在侧面内(包含边界)运动,且,Q为上一点,且,则下列说法正确的是( )
A. 正三棱台的高为
B. 高为,底面半径为的圆柱可以放进该棱台内
C. 点P的轨迹长度为
D. 过点的平面截该棱台内最大的球所得的截面面积为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若复数z满足,则复数______.
13. 等比数列的前n项和为,若,,则 ________.
14. 已知在圆锥中,高长为,底面圆的直径长为,点为母线的中点.过点用平行于母线的平面去截圆锥,得到的截口曲线是抛物线,则该抛物线的焦点到点的距离为________.
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. 已知的内角A、B、C的对边分别为,满足.
(1)求A;
(2)设点D为上一点,是的角平分线,且 、 ,求的长度.
16. 已知椭圆的左、右焦点分别为,,点M在C上, 轴,且.
(1)求C的方程;
(2)过点的直线交C于不同的两点A、B,于点H,证明:直线HB过定点.
17. 某大学进行强基计划测试,已知有6名学生进入最后面试环节,且这6名学生全都来自A、B、C三所学校,其中A、B、C三所学校参加面试的学生人数比为.该大学要求所有面试考生面试前到场,并随机给每人安排一个面试号码,按面试号码k由小到大依次进行面试,每人面试时长5分钟(假定相邻两名考生之间面试时无缝衔接),面试完成后自行离场.
(1)求面试号码为3的学生来自A校的概率;
(2)记随机变量X表示从1号学生开始面试到A校最后一名学生完成面试所用的时间,求X的分布列与数学期望;
(3)求A校参加面试的学生先于其他两校学生完成面试(A校所有参加面试的学生完成面试,B、C两校都还有学生未完成面试)的概率.
18. 在四棱锥 中,四边形为矩形, 为锐角三角形, ,, ,为棱的中点,平面与平面的交线为,直线与相交于点.
(1)求线段长度的最小值;
(2)若异面直线与 所成角为.
(ⅰ)求平面 与平面夹角的余弦值;
(ⅱ)求三棱锥的外接球的表面积.
19. 已知函数 .
(1)判断函数 在区间上极值点的个数,并说明理由;
(2)将函数在区间上的极值点从小到大排列,形成数列,数列满足:.
证明:(ⅰ) ;
(ⅱ).
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宜宾市普通高中2023级第二次诊断性测试
数学
(考试时间:120分钟;全卷满分:150分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的考号、姓名、座位号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后、用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动、用橡皮擦擦干净后,再选涂其它答案标号.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、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】C
【解析】
【详解】,,
则.
2. 抛物线 的焦点到直线的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】得到抛物线焦点后,利用点到直线距离公式计算即可得.
【详解】抛物线 的焦点为,
则该点到直线的距离.
3. 已知向量,,若向量在方向上的投影向量为,则( )
A. B. 1 C. D. 3
【答案】D
【解析】
【分析】(方法一)利用向量在方向上的投影向量的公式求解;
(方法二)由向量在方向上的投影向量为得到,利用向量垂直的坐标公式求解.
【详解】(方法一)由题意,, ,
向量在方向上的投影向量为,
,,,
,, .
(方法二)由题意,向量在方向上的投影向量为,
,,,,, .
故选:D.
4. 双曲线 的离心率为,则其渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】因为双曲线( , )的离心率为,
所以,则,
所以,则,
所以双曲线的渐近线方程是.
5. 已知数列满足对任意的,都有.若,则( )
A. 8 B. 18 C. 20 D. 27
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意,分别令和求得 ,,再求和即可.
【详解】因为数列满足对任意的,都有,,
所以,当时,,解得 ;
当时,,解得;
所以
6. 已知,且,则()
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】设,通过对数和幂函数将用表示,再比较大小.
【详解】设,因为,所以.
所以, , .
因为,所以,,故 ;
而,所以,,
因为函数在时单调递减,且,所以,即.
综上,.
7. 已知定义在上的函数满足,若函数与函数的图象的交点为,, ,,则( )
A. 8 B. C. 12 D.
【答案】A
【解析】
【分析】判断出函数与的对称中心,根据两函数图象交点的对称性计算即可.
【详解】由可得,,所以函数关于点对称.
函数的定义域为.
因为,
所以函数关于点对称.
因此函数与函数的图象的交点也关于点对称.
若是两函数图象的交点,则一定是两函数图象的交点,
那么,.
所以.
8. 已知,若,存在,使得成立,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】求出给定命题的否定,再利用辅助角公式化简并换元得,由周期性探讨函数在上的最大值中的最小值,建立不等式求出范围,然后否定结论即得答案.
【详解】命题“,存在,使得成立”的否定为:
,对,不等式恒成立,
而,,令,
函数,函数的最小正周期为 ,不妨令,
当时,,此时,则;
当时,,函数在上递减,在上递增,
;
当时,,;
当时,,函数在上递减,在上递增,
;
当时,,,
由,对,不等式恒成立,得,
即,而,解得,
因此当,存在,使得成立时,,
所以的最大值为.
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,部分选对得部分分,有选错的得0分.
9. 赓续绵延长江情,携手共谱新篇章.2026年央视春晚宜宾分会场筹备期间,某中学向全校学生征集“立上游-新宜宾”主题宣传文案,共收到500篇作品.由专业评委进行打分,满分100分,不低于60分为及格,不低于m分为优秀,若征文得分X(单位:分)近似服从正态分布,且及格率为80%,则下列说法正确的是( )
A. 随机取1篇征文,则评分在内的概率为0.6
B. 已知优秀率为20%,则
C. 越大,的值越小
D. 越小,评分在的概率越大
【答案】AD
【解析】
【详解】对于A,由题意可知,,
,
,由对称性可知,
,故A正确;
对于B,由题意可知,,
因为,所以,故B不正确;
对于C,因为是该正态分布图象的对称轴,所以,
不会随的变化而变化,故C错误;
对于D,由对正态分布图象的影响可知,越小,图象越“瘦高”,
因此在区间对应图象的面积变大,所以评分在的概率越大,故D正确;
10. 定义在上的函数,对都有,且 ,则下列说法正确的是( )
A. B. 数列单调递减
C. D. 数列的前n项和为,则
【答案】ACD
【解析】
【详解】由函数方程可得,又,
可推出,可得,对任意正整数数成立.
对于选项:正确.
对于选项:递增,故单调递减错误.
对于选项:是凸函数,满足,正确.
对于选项:前项和,正确.
11. 已知正三棱台,上底面边长为2,下底面ABC边长为6,侧棱长为4,点在侧面内(包含边界)运动,且,Q为上一点,且,则下列说法正确的是( )
A. 正三棱台的高为
B. 高为,底面半径为的圆柱可以放进该棱台内
C. 点P的轨迹长度为
D. 过点的平面截该棱台内最大的球所得的截面面积为
【答案】ABD
【解析】
【分析】延长正三棱台侧棱相交于点,分析可知三棱锥为正四面体,对于A:根据正四面体的高以及棱台的性质分析求解;对于B,根据三棱台的高及上底面内切圆的半径即可判断;由得到,进而根据等边三角形 的内切圆半径为求得点的轨迹,再求轨迹长度判断C;设正四面体的内切球的半径为,利用等体积法得到,再结合题意可知过点,,的平面正好过该内切球的球心,进而得到截面面积即可判断D.
【详解】延长正三棱台侧棱相交于点,由题意可知: ,
在等腰梯形中,因为,,,则.
即 为等边三角形,可知三棱锥为正四面体,且.
对于A:设为等边 的中心,
由正四面体的性质可知: 侧面 ,且,
即点到底面的距离为,
又因为,,所以正三棱台的高为,故A正确;
对于B,设的内切圆的半径为,则根据等面积法有:,解得,
因为正三棱台的高为,的内切圆的半径为,且,
所以高为、底面半径为的圆柱可以放进该棱台内,故B正确;
对于C,由A选项知, 侧面 ,且,
因为点在侧面内(包含边界)运动,且
所以,
因为等边三角形 的内切圆的半径为, 又,,
所以,点在侧面内的轨迹为弧和,
而,故,故为等边三角形,
所以,所以点的轨迹长度为,故C错误;
对于D,设正四面体的内切球的半径为,
由等体积法可得,解得,
因为,所以该棱台内最大的球即正四面体的内切球,
又因为,,,
所以为的中点,过点,,的平面正好过该内切球的球心,
所以截面面积为,故D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若复数z满足,则复数______.
【答案】
【解析】
【详解】由,得,
则.
13. 等比数列的前n项和为,若,,则 ________.
【答案】
【解析】
【详解】设等比数列的公比为,
当 时,由,
由,这与相矛盾,所以 不成立,
当时,,
.
14. 已知在圆锥中,高长为,底面圆的直径长为,点为母线的中点.过点用平行于母线的平面去截圆锥,得到的截口曲线是抛物线,则该抛物线的焦点到点的距离为________.
【答案】
【解析】
【分析】根据几何关系,求得的长度,以为原点,建立坐标系,根据抛物线过点,求得抛物线方程,再次焦点到的距离即可.
【详解】记过点且平行于的平面与底面圆的交点为 ;
在三角形中,因为分别为的中点,
故//,且;
截面过点,且与平行,故点在截面上,则;
根据对称性可知抛物线的对称轴为,焦点在上,
以为坐标原点,为轴,截面内过且垂直于的直线为轴建立如下坐标:
则,;
设抛物线方程为 ,因为其过点,
故,解得,则抛物线的焦点到点的距离为.
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. 已知的内角A、B、C的对边分别为,满足.
(1)求A;
(2)设点D为上一点,是的角平分线,且 、 ,求的长度.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由正弦定理进行边化角,然后利用正切函数即可得到答案;
(2)利用三角形的面积关系解出即可.
【小问1详解】
已知,
由正弦定理得,
,,
,即,
,又,
;
【小问2详解】
是的角平分线,
由(1)知,,则,
因为,
则,
因为 , ,即有,
故.
16. 已知椭圆的左、右焦点分别为,,点M在C上, 轴,且.
(1)求C的方程;
(2)过点的直线交C于不同的两点A、B,于点H,证明:直线HB过定点.
【答案】(1)
(2)
若直线斜率不为,则设直线,,,
联立,得,
则,
得 ,,
因为,则,
则直线 的方程为,
令,得,
则直线HB过定点;
若直线斜率为,则直线HB为轴,过点;
故直线HB过定点.
【解析】
【分析】(1)根据条件列方程组求解;
(2)分直线斜率是否为零讨论,联立直线与椭圆方程,求出直线 的方程,令即可结合韦达定理化简得出.
【小问1详解】
将 代入 中得,,则,
因为,所以,
又,得 ,
故C的方程为;
【小问2详解】
略
17. 某大学进行强基计划测试,已知有6名学生进入最后面试环节,且这6名学生全都来自A、B、C三所学校,其中A、B、C三所学校参加面试的学生人数比为.该大学要求所有面试考生面试前到场,并随机给每人安排一个面试号码,按面试号码k由小到大依次进行面试,每人面试时长5分钟(假定相邻两名考生之间面试时无缝衔接),面试完成后自行离场.
(1)求面试号码为3的学生来自A校的概率;
(2)记随机变量X表示从1号学生开始面试到A校最后一名学生完成面试所用的时间,求X的分布列与数学期望;
(3)求A校参加面试的学生先于其他两校学生完成面试(A校所有参加面试的学生完成面试,B、C两校都还有学生未完成面试)的概率.
【答案】(1);
(2)
15
20
25
30
;
(3).
【解析】
【分析】(1)求出面试号码为3的样本空间中样本点个数,再求出面试号码为3的学生来自A校的事件所含样本点个数即可.
(2)求出的所有可能值及各个值对应的概率,列出分布列并求出数学期望.
(3)将所求概率的事件分拆成两个互斥事件的和,利用古典概率公式,结合排列组合求出概率.
【小问1详解】
面试号码为3的学生有6个不同结果,面试号码为3的学生来自A校的事件有3个不同结果,
所以面试号码为3的学生来自A校的概率为.
【小问2详解】
令随机变量为A校最后一名学生的面试号码,则,
可得的所有可能取值为,的所有可能取值为,
则,,
,,
所以的分布列为
15
20
25
30
数学期望.
【小问3详解】
依题意,6名学生按编号的试验有个基本事件,
而A校参加面试的学生先于其他两校学生完成面试的事件,是A校学生的最大编号为3的事件,
与A校学生的最大编号为4的事件,且B校学生编号不小于5的事件的和,它们互斥,
而A校学生的最大编号为3的事件有个基本事件;
而A校学生的最大编号为4,且B校学生编号不小于5的事件有,
所以A校参加面试的学生先于其他两校学生完成面试的概率为.
18. 在四棱锥 中,四边形为矩形, 为锐角三角形, ,, ,为棱的中点,平面与平面的交线为,直线 与相交于点.
(1)求线段长度的最小值;
(2)若异面直线与 所成角为.
(ⅰ)求平面 与平面夹角的余弦值;
(ⅱ)求三棱锥的外接球的表面积.
【答案】(1)
(2);
【解析】
【分析】(1)可证, 平面 ,建系并标点,,根据题意结合向量共线可得,进而分析线段BQ长度的最小值;
(2)利用空间向量结合向量夹角可得.(ⅰ)分别求平面PCD与平面QCD的法向量,利用空间向量求面面夹角;(ⅱ)设三棱锥的外接球的球心为,根据外接球的定义结合空间中两点间距离可得球心坐标,进而可得半径和表面积.
【小问1详解】
因为, 平面 ,平面 ,则平面 ,
且 平面 ,平面 平面 ,所以,
又因为,,,平面 ,可得 平面 ,
以为坐标原点,分别为轴,过点垂直于平面的直线为轴,建立空间直角坐标系,
设,则,,,
可得,则,
可得,,,
则,,
由题意可知:直线的一个方向向量为,且,
设,则,
因为,则,可得,
则,即,
则,
令,则,
当且仅当时,等号成立,
所以线段BQ长度的最小值为.
【小问2详解】
由(1)可知:,,
由题意可得:,
解得,即,则,,,,.
(ⅰ)因为,,,
设平面 的法向量为,则,
设,则,可得;
设平面 的法向量为,则,
设 ,则,可得;
则,
所以平面PCD与平面QCD夹角的余弦值为;
(ⅱ)设三棱锥的外接球的球心为,半径为,则,
即,解得,
可得,所以三棱锥的外接球的表面积为.
19. 已知函数 .
(1)判断函数 在区间上极值点的个数,并说明理由;
(2)将函数在区间上的极值点从小到大排列,形成数列,数列满足:.
证明:(ⅰ) ;
(ⅱ).
【答案】(1)有两个极值点,理由如下:
因为 ,所以.
设 , ,
当时,因为 , ,在 上单调递减,
得 ,所以在 上无零点,
当时,因为 ,,在 上单调递增,
且 , ,所以在 上有唯一零点,
当 ,因为 , ,所以在 上单调递减,
因为 , ,所以在 上有唯一零点.
综上,函数在区间 上有两个零点且在零点左右函数符号发生改变,
故函数在区间 内恰有两个极值点.
(2)
(ⅰ)证明如下:
由(1)可知,在 无极值点,
在 有极小值点,即为,在 有极大值点,即为,
同理可得,在 有极小值点,在 有极值点,
由 得,
因为,所以,
因为 , , , ,
所以 ,,
因为 ,
由函数 在 单调递增,得 ,
所以 ,
(ⅱ)证明如下:
同理 , ,
,
由于 在 上单调递减得,
所以 ,且 , ,
当为偶数时,从开始相邻两项配对,每组和均为负值,
即 ,
当为奇数时,从开始相邻两项配对,每组和均为负值,多出最后一项也是负值,
即 ,
综上,对一切, 成立,得 ,
又 ,所以 ,
则 ,
所以 ,即可证明.
【解析】
【分析】(1)求函数在给定区间上的导数,以分子整式构造函数,再次求导,研究该导数在给定区间上与零的大小关系,以判断构造函数的单调性和变号零点的性质,根据极值的定义,可得答案.
(2)(ⅰ)根据(1)可得,所在区间,根据极值点的必要条件,进一步缩小其所在区间,根据三角函数的诱导公式,将变为 ,使其在同一个单调区间,根据函数的单调性,可得 , 与2大小关系,可得答案;(ⅱ)由(ⅰ)可得 ,进而得到当为偶数或奇数时,和与零大小关系,再根据 变形即可证明.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
(ⅰ)略
(ⅱ)略
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