内容正文:
大理白族自治州民族中学2027届高二4月月考
数学
第Ⅰ卷(选择题)
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. 为虚数单位,则复数( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据复数的除法运算计算即可.
【详解】.
故选:A.
2. 已知集合,,则实数的取值集合为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】依题对进行分类讨论,根据不同的值验证是否满足集合元素互异性即可.
【详解】由得: ,
①若 时, ,此时,,满足 ,符合题意;
②若 时, 集合,不满足集合元素互异性,故舍去;
③若 时,则有 ,解得 或 ,
当 时,, ,满足 ,符合题意;
当 时,集合,不满足集合元素互异性,故舍去.
综上,实数 的取值集合为 .
故选:B
3. 已知函数,则( )
A. 0 B. 1 C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】对函数两边同时求导,再由赋值法代入计算可得结果.
【详解】由可得,
令可得,解得.
故选:C
4. 若直线与直线平行,那么这两条直线之间的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据两直线平行可得参数,进而确定平行线间距离.
【详解】有已知直线与直线平行,
则,即,
此时直线与直线,即满足平行,
则两直线间距离,
故选:D.
5. 设双曲线的离心率是3,则其渐近线的方程为
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
利用双曲线的离心率,求出的关系式,然后求渐近线方程.
【详解】解:双曲线的离心率是3,
可得,则.
则双曲线的渐近线的方程为:.
故选:A.
【点睛】本题考查双曲线的简单性质的应用,考查计算能力.
6. 若正数x,y满足x+3y=5xy,则3x+4y的最小值是
A. B. C. 5 D. 6
【答案】C
【解析】
【详解】由已知可得,则,所以的最小值,应选答案C.
7. 三棱锥 中 平面ABC,,则三棱锥外接球的表面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意画出图形,结合图形找出的外心及外接圆的半径,结合题意,找到三棱锥 外接球的球心,求出外接球的半径,再计算它的表面积.
【详解】因为,
所以的外接圆的半径3,其外接圆的圆心为其斜边的中点,
三棱锥 中, 平面ABC,
所以,作 平面,并且取,
所以点是三棱锥 的外接球的球心,
连结,则有,
所以三棱锥外接球的表面积为,
故选:C.
【点睛】方法点睛:求外接球半径的常用方法:
(1)补形法:侧面为直角三角形或正四面体或对棱二面角均相等的模型,可以还原到正方体或长方体中去求解;
(2)利用球的性质:几何体在不同面均对直角的棱必然是球的直径;
(3)定义法:到各个顶点距离均相等的点为球心,借助有特殊性底面的外接圆圆心,找其垂线,则球心一定在垂线上,再根据带其他顶点距离也是半径,列关系求解即可.
8. 已知圆C:,直线l:,则直线l被圆C截得的最短弦长为( )
A. B. 2 C. D. 4
【答案】C
【解析】
【分析】先求得直线过定点,再根据当定点与圆心连线垂直于直线l时,被圆截得的弦长最短,结合勾股定理即可求解.
【详解】由题意,直线l:过定点,
圆心,半径,
因为,
所以点P在圆内,
当直线CP与弦垂直时,弦长最短,
且,
所以最短弦长为
故选:C
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. 已知m,n为两条不同的直线,,为两个不同的平面,则下列命题正确的是( )
A. 若,,则;
B. 若 ,,,则;
C. 若,,则;
D. 若, ,,则;
【答案】BC
【解析】
【分析】由题意结合线线、线面、面面位置关系,逐项判断即可得解.
【详解】若,,则m可能在平面内,故A不正确;
若 ,,,则,故B正确;
若,,则,故C正确;
若, ,,则m与n有可能平行,故D不正确;
故选:BC.
10. 函数的部分图象如图所示,将的图象向右平移个单位长度得到函数的图象,则下列关于函数的说法正确的有( )
A. 是的一条对称轴
B. 在上单调递增
C. 的一个对称中心为
D. 是偶函数
【答案】AD
【解析】
【分析】先由图象得出 ,再由三角函数性质逐一判定即可得出结论.
【详解】由图知,则,
,所以 ,则 ,
即
因为,所以, ,即,
因为,得,所以
所以
对于选项A:当时,,故A对
对于选项B: 的单调递增区间为,
解得,
当时,故在上单调递增,在上单调递减,故B错
对于选项C:,故C错
对于选项D:,
所以是偶函数,故D对,
故选:AD.
11. 已知为坐标原点,, 是抛物线:上的一点,为其焦点,若与双曲线的右焦点重合,则下列说法正确的有()
A. 若,则点 的横坐标为
B. 该抛物线的准线被双曲线所截得的线段长度为
C. 若外接圆与抛物线的准线相切,则该圆面积为
D. 周长的最小值为
【答案】ACD
【解析】
【分析】由双曲线方程求得双曲线的焦点坐标,求得,利用抛物线的定义和焦半径公式,可判定A正确;联立方程组,求得交点的坐标,可判定B错误;求出外接圆的半径,求得圆的面积,可判定C正确;利用抛物线的定义转化,结合三角形两边之和大于第三边,可判定D正确.
【详解】双曲线的右焦点坐标为,,
抛物线的标准方程为 , 抛物线的准线方程为.
对于A,设点,由抛物线的性质知,所以点 的横坐标为,A正确;
对于B,联立,解得两交点的坐标分别为,,
所以抛物线的准线被双曲线截得的线段长度为,B错误;
对于C,根据抛物线的概念知圆心到准线的距离等于到点的距离,所以圆心 在抛物线上,
由三角形的外接圆性质知圆心到,的距离相等,所以圆心 又在线段的垂直平分线上,
故圆心 的横坐标为,进而求得圆心 的纵坐标为,
所以圆的半径为圆心 到的距离为,该圆的面积为 ,C正确;
对于D,过点作准线的垂线交抛物线于,连接,
则的周长的最小值为点到准线的距离与之和,
,所以周长的最小值为,D正确,
故选:ACD
第Ⅱ卷(非选择题)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 函数在处取得极大值-1,则______.
【答案】5
【解析】
【分析】
利用函数的极值点的定义列方程,解方程组即可.
【详解】因为,所以,
则,解得 ,,则.
故答案为:5
【点睛】本题考查了极值点以及极值的定义,解题的关键是求出函数的导函数,属于基础题.
13. 设的内角,,所对的边分别为,,,若, ,,则的周长为____________.
【答案】##
【解析】
【分析】利用余弦定理求出,再结合 可求.
【详解】因为 ,,,
由余弦定理,得,即,
故,解得,
故的周长为.
故答案为:.
14. 已知函数有个不同的零点,则实数的取值范围为_______.
【答案】
【解析】
【分析】当时,即 恒有1个零点;当 时,得到相切时 的值,即可求解.
【详解】解:令,
当时,恒有1个交点,即 恒有1个零点.
如图所示,当 时,且的左半支与相切时,此时只有2个交点,且,解得 ,故当时,两个函数才恒有3个交点,即函数 有3个不同的零点.
综上所述,当时,函数 有个不同的零点.
故答案为
【点睛】本题考查零点个数问题,通常转化为函数的交点个数问题,属于基础题.
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. 已知函数.
(1)求的图象在点处的切线方程;
(2)求在上的最大值与最小值.
【答案】(1);(2)最大值与最小值分别为与.
【解析】
【分析】(1)根据导数的几何意义求出切线的斜率即可求出结果;
(2)利用导数研究函数的单调性,进而结合函数的单调性即可求出最值.
【详解】(1)因为,所以
所以.
所以的图象在点处的切线方程为,即.
(2)由(1)知
令,则 ;令,则 .
所以在上单调递减,在上单调递增.所以
又,所以.
所以在上的最大值与最小值分别为与.
16. 已知数列是等差数列,首项,公差为d且,,成等比数列.
(1)求的通项公式;
(2)若,数列满足,求数列的前n项和.
【答案】(1)或
(2)
【解析】
【分析】(1)根据等比中项的性质得到,即可求出,从而求出通项公式;
(2)由(1)可得,再利用错位相减法计算可得.
【小问1详解】
因为,,成等比数列,又,
所以,即,解得 或 ,
当 时数列的通项公式;
当 时数列的通项公式;
所以或.
【小问2详解】
因为,所以,
所以,
所以,
则,
所以
,
所以.
17. 某校高一年级对一个教学单元进行阶段测试,满分为100分.现通过简单随机抽样,从中抽取100名学生的成绩作为样本进行质量分析,进行适当分组后,画出如下图所示的频率分布直方图.
(1)请根据频率分布直方图,求出图中t的值;
(2)在按比例分配分层随机抽样中,从成绩在内的学生中抽取5人,再从这5人中随机挑出两人进行卷面问题分析,求两人中至少有一人成绩来自的概率;
(3)在本次测试中,拟将排在前20%的学生成绩,定为优胜成绩,试估计优胜成绩的分数线.
【答案】(1)
(2)
(3)92分;
【解析】
【分析】(1)根据频率分布直方图中各组的频率之和为1,即可求解;
(2)根据分层抽样确定两组抽取的人数,再根据古典概型的概率公式,即可求解;
(3)先求出第80%分位数,即可确定答案.
【小问1详解】
根据题意可得,解得;
【小问2详解】
因为,两组的频率之比为,
所以在,两组中分别抽人,人,
所以再从这5人中随机挑出两人进行卷面问题分析,
则两人中至少有一人成绩来自的概率为;
【小问3详解】
因为各组的频率依次为0.1,0.15,0.2,0.3,0.25,
故第80%分位数位于内,
所以第80%分位数为;
所以拟将排在前20%的学生成绩,定为优胜成绩,则估计优胜成绩的分数线为92分;
18. 已知底面是平行四边形, 平面, , , ,且.
(1)求证:平面平面;
(2)线段上是否存在点,使得直线与平面所成角的正弦值是.若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
【答案】(1)证明如下:
在中, ,,,
则 ,可得,
所以,所以.
因为 平面, 平面,所以 ,
又因为 ,平面 , 平面 ,所以 平面 ,
因为 ,所以平面 ,
又因为平面,所以平面平面.
(2)存在,或.
【解析】
【分析】(1)由,得到,再由 平面,证得 ,进而证得 平面 ,结合 ,得到平面 ,利用面面垂直的判定定理,即可证得平面平面.
(2)以为原点,建立空间直角坐标系,设,求得向量和平面的一个法向量为,结合向量的夹角公式,列出方程,即可求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
是平行四边形, 平面, , , ,且.
假设线段上存在点,使得直线与平面所成角的正弦值是,
以为原点, 所在直线分别为x轴、y轴、轴建立空间直角坐标系,
如图所示,则 ,
可得,,
设,
则,所以,
设平面的一个法向量为,则,
令,可得 ,所以,
设直线与平面所成角的大小为,
故,
整理得 ,解得或,所以或 .
19. 已知椭圆()的离心率为,且过点.
(1)求椭圆E的方程;
(2)设椭圆E的右焦点为F,过点作斜率不为0的直线交椭圆E于M,N两点,设直线FM和FN的斜率为,.
①求证:为定值;
②求的面积S的最大值.
【答案】(1)
(2)①证明见解析;②
【解析】
【分析】(1)由,点在椭圆上,解方程可得;
(2)①设直线的方程为.代入椭圆方程得.设,,利用斜率计算公式、一元二次方程的根与系数的关系即可证明;
②由判别式解得范围,利用弦长公式、三角形面积计算公式、二次函数的单调性即可得出.
【小问1详解】
由题意知:,,,
∴椭圆的方程为,把点代入方程得:,
,, ,所以椭圆的方程为 .
【小问2详解】
①由(1)可得右焦点,易知直线的斜率存在,
设的方程为.
代入椭圆方程得.
设,,
则,.
,
为定值.
②.
由判别式,解得.
,,
点到直线:,
即的距离为,
则,
.
令,(),
则,
所以当,即时, 有最大值为.
【点睛】
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第Ⅰ卷(选择题)
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. 为虚数单位,则复数( )
A. B. C. D.
2. 已知集合,,则实数的取值集合为( )
A. B. C. D.
3. 已知函数,则( )
A. 0 B. 1 C. D.
4. 若直线与直线平行,那么这两条直线之间的距离为( )
A. B. C. D.
5. 设双曲线的离心率是3,则其渐近线的方程为
A. B.
C. D.
6. 若正数x,y满足x+3y=5xy,则3x+4y的最小值是
A. B. C. 5 D. 6
7. 三棱锥 中 平面ABC,,则三棱锥外接球的表面积为( )
A. B. C. D.
8. 已知圆C:,直线l:,则直线l被圆C截得的最短弦长为( )
A. B. 2 C. D. 4
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. 已知m,n为两条不同的直线,,为两个不同的平面,则下列命题正确的是( )
A. 若,,则;
B. 若 ,,,则;
C. 若,,则;
D. 若, ,,则;
10. 函数的部分图象如图所示,将的图象向右平移个单位长度得到函数的图象,则下列关于函数的说法正确的有( )
A. 是的一条对称轴
B. 在上单调递增
C. 的一个对称中心为
D. 是偶函数
11. 已知为坐标原点,, 是抛物线:上的一点,为其焦点,若与双曲线的右焦点重合,则下列说法正确的有()
A. 若,则点 的横坐标为
B. 该抛物线的准线被双曲线所截得的线段长度为
C. 若外接圆与抛物线的准线相切,则该圆面积为
D. 周长的最小值为
第Ⅱ卷(非选择题)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 函数在处取得极大值-1,则______.
13. 设的内角,,所对的边分别为,,,若, ,,则的周长为____________.
14. 已知函数有个不同的零点,则实数的取值范围为_______.
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. 已知函数.
(1)求的图象在点处的切线方程;
(2)求在上的最大值与最小值.
16. 已知数列是等差数列,首项 ,公差为d且,,成等比数列.
(1)求的通项公式;
(2)若,数列满足,求数列的前n项和.
17. 某校高一年级对一个教学单元进行阶段测试,满分为100分.现通过简单随机抽样,从中抽取100名学生的成绩作为样本进行质量分析,进行适当分组后,画出如下图所示的频率分布直方图.
(1)请根据频率分布直方图,求出图中t的值;
(2)在按比例分配分层随机抽样中,从成绩在内的学生中抽取5人,再从这5人中随机挑出两人进行卷面问题分析,求两人中至少有一人成绩来自的概率;
(3)在本次测试中,拟将排在前20%的学生成绩,定为优胜成绩,试估计优胜成绩的分数线.
18. 已知底面是平行四边形, 平面, , , ,且.
(1)求证:平面平面;
(2)线段上是否存在点,使得直线与平面所成角的正弦值是.若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
19. 已知椭圆()的离心率为,且过点.
(1)求椭圆E的方程;
(2)设椭圆E的右焦点为F,过点作斜率不为0的直线交椭圆E于M,N两点,设直线FM和FN的斜率为,.
①求证:为定值;
②求的面积S的最大值.
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