内容正文:
海南侨中2023级高三年级第二学期第二次考试数学试题
2023级高三年级第二学期第二次考试数学试题
命题人:吕晓平 审题人:林五虚 成早秀
注意事项:
1.答卷前,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,用铅笔把答题卡上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,只需将答题卡交回.
(第Ⅰ卷)
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,则中元素的个数为( )
A. 3 B. 2 C. 1 D. 0
2. 已知复数,则“”是“”的( )
A. 充要条件 B. 充分不必要条件
C. 必要不充分条件 D. 既不充分也不必要条件
3. 函数 的最小正周期是( )
A. B. C. π D. 2π
4. 已知随机变量,则( )
A. 0.4 B. 0.3 C. 0.2 D. 0.1
5. 记等差数列的前项和为,若,,则( )
A. 6 B. 8 C. 10 D. 12
6. 有四对双胞胎共8人,从中随机选出4人,则其中恰有一对双胞胎的选法种数为( )
A. 40 B. 48 C. 52 D. 60
7. 一个圆锥的底面圆和顶点都恰好在同一个球面上,且该球的半径为1,当圆锥的体积取最大值时,圆锥的底面半径为( )
A. B. C. D.
8. 已知为坐标原点,过抛物线焦点的直线与该抛物线交于,两点,若,若面积为,则( )
A. 4 B. 3 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,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 某批产品检验后的评分,由统计结果制成如图所示的频率分布直方图,下列说法中正确的是( )
A. a=0.005
B. 评分的众数估值为 70
C. 评分的第25百分位数估值为 67.5
D. 评分的平均数估值为76
10. 已知圆,直线(其中为参数),则下列选项正确的是( )
A. 圆的半径 B. 直线与圆相交
C. 直线不可能将圆的周长平分 D. 直线被圆截得的最短弦长为
11. 已知函数在上单调递增,在上单调递减,且方程有3个不等实根,它们分别为,,2,则( )
A. 实数为0 B. 为定值
C. D.
(第Ⅱ卷)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若指数函数满足,则_____.
13. 直线经过椭圆的两个顶点,则该椭圆的离心率为________.
14. 设△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知 的周长为20,面积为10 ,D为边BC的中点,则BC边中线AD=________
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. 根据社会人口调查一万个家庭研究发现,一个家庭有个孩子的分布列为:
0
1
2
3
P
(其中)每个孩子的性别是男孩还是女孩的概率均为 ,且相互独立,事件表示一个家庭有 个孩子(),事件B表示一个家庭中男孩比女孩多(若一个家庭只有一个孩子并且恰好是一个男孩,则表示该家庭男孩比女孩多).
(1)求的值及随机变量X的数学期望;
(2)分别求的值;
(3)求.
16. 已知等比数列满足,且成等差数列.
(1)求数列的通项公式:
(2)求.
17. 已知函数.
(1)若在处的切线为,求的值;
(2)当时,确定在上的零点个数.
18. 如图,在直三棱柱中,是四边形(不含边界)内的动点且.
(1)求证:平面;
(2)求平面与平面所成角的余弦值的取值范围.
19. 已知椭圆 (>)的离心率为 A,B分别为椭圆C的上、下顶点,O为坐标原点,直线与椭圆C交于不同的两点P,Q.
(1)设点M 为线段PQ的中点,证明:直线OM 与直线PQ的斜率之积为定值;
(2)若时,
①求椭圆C的方程;
②证明:直线BP与直线AQ的交点D在定直线上.
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海南侨中2023级高三年级第二学期第二次考试数学试题
2023级高三年级第二学期第二次考试数学试题
命题人:吕晓平 审题人:林五虚 成早秀
注意事项:
1.答卷前,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,用铅笔把答题卡上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,只需将答题卡交回.
(第Ⅰ卷)
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,则中元素的个数为( )
A. 3 B. 2 C. 1 D. 0
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意,联立方程组,求得交点的坐标,确定集合,即可求解.
【详解】由题意,集合,
联立方程组,整理得,解得或,
当时,可得;当时,可得,
所以,即中元素的个数为2个.
故选:B.
2. 已知复数,则“”是“”的( )
A. 充要条件 B. 充分不必要条件
C. 必要不充分条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】C
【解析】
【分析】利用模长定义计算后利用充分条件与必要条件定义即可得.
【详解】若,则,解得或,
故“”是“”的必要不充分条件.
3. 函数 的最小正周期是( )
A. B. C. π D. 2π
【答案】A
【解析】
【详解】,
所以最小正周期.
4. 已知随机变量,则( )
A. 0.4 B. 0.3 C. 0.2 D. 0.1
【答案】B
【解析】
【分析】利用正态分布的对称性得到,进而建立方程,求解出,再利用正态分布的性质求解即可.
【详解】因为正态分布曲线关于对称,所以,
因为,,
所以,即,解得或(舍去),
由正态分布的性质得,故B正确.
故选:B.
5. 记等差数列的前项和为,若,,则( )
A. 6 B. 8 C. 10 D. 12
【答案】A
【解析】
【分析】设出公差,利用等差数列前项和公式,结合已知列出方程求解.
【详解】设等差数列的公差为,由,得,解得,
由,得,则,所以.
故选:A
6. 有四对双胞胎共8人,从中随机选出4人,则其中恰有一对双胞胎的选法种数为( )
A. 40 B. 48 C. 52 D. 60
【答案】B
【解析】
【分析】由题意,根据分步乘法原理,可得答案.
【详解】先从四对双胞胎中选出一对,有种选择;
然后从剩下的六个人中选出两个人,且不能是同一对双胞胎,
这相当于从三对双胞胎中选出两对,再从每对中选出一个人,共有种选择.
根据乘法原理,总共有种选法.
故选:B.
7. 一个圆锥的底面圆和顶点都恰好在同一个球面上,且该球的半径为1,当圆锥的体积取最大值时,圆锥的底面半径为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据给定条件,利用球的截面圆性质及圆锥的体积公式列出函数关系,再利用导数求解.
【详解】
如图,根据题意,圆锥高为,底面圆半径,外接球球心为,半径,
则球心到圆锥底面圆心距离,
由,得,圆锥的体积,
求导得,
当时,,函数在上递增,
当时,,函数在上递减,
则当时,圆锥的体积最大,此时底面圆半径.
故选:B
8. 已知为坐标原点,过抛物线焦点的直线与该抛物线交于,两点,若,若面积为,则( )
A. 4 B. 3 C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】求出抛物线的焦点坐标,设出直线方程并与抛物线方程联立,利用韦达定理,结合抛物线的定义及三角形面积公式列式求出
【详解】抛物线的焦点,设直线,点,
由消去得,则,
,即,
,
,则,因此,
所以.
故选:A
【点睛】易错点睛:有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点,若过抛物线的焦点,可直接使用公式,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.
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,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 某批产品检验后的评分,由统计结果制成如图所示的频率分布直方图,下列说法中正确的是( )
A. a=0.005
B. 评分的众数估值为 70
C. 评分的第25百分位数估值为 67.5
D. 评分的平均数估值为76
【答案】AC
【解析】
【详解】对于A,由频率之和为,得,故A正确;
对于B,评分的众数约为,故B错误;
对于C,因为,所以第百分位数在内,第百分位数约为,故C正确;
对于D,评分的平均数约为,故D错误.
10. 已知圆,直线(其中为参数),则下列选项正确的是( )
A. 圆的半径 B. 直线与圆相交
C. 直线不可能将圆的周长平分 D. 直线被圆截得的最短弦长为
【答案】BD
【解析】
【分析】对于A,根据条件得到圆心为,半径为,即可求解;对于B,根据条件可得直线过定点,且定点在圆内,即可求解;对于C,当直线过圆心时,直线平分圆,即可求解;对于D,当时,直线被圆截得的弦长最短,由弦长公式,即可求解.
【详解】对于选项A,由,得到,
所以圆圆心为,半径为,所以选项A错误,
对于选项B,由,得到,
由,得到,所以直线过点,
又,所以点在圆内,故直线与圆相交,则选项B正确,
对于选项C,当直线过点,即时,直线平分圆的周长,所以选项C错误,
对于选项D,当时,圆心到直线的距离最大,直线被圆截得的弦长最短,
此时弦长为,所以选项D正确,
故选:BD.
11. 已知函数在上单调递增,在上单调递减,且方程有3个不等实根,它们分别为,,2,则( )
A. 实数为0 B. 为定值
C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】先根据函数的单调性,可判断出有两个解,一个是0,另一个大于2,可求的值及的取值范围;再根据方程有三个不同实根,可得,处理可得与的关系,接下来可逐项判断选项的准确性.
【详解】因为,所以.
因为函数在上单调递增,在上单调递减,
所以方程有两个解:故A正确;
其中一个根为0,即,
另一根:.
所以,又方程有3个不等实根,它们分别为,,2.
所以.
由为定值,故B正确.
又.
由.
当时,,此时,
所以只有两个根,与有3个不等实根矛盾,所以.
因为,
因为,所以,无法确定,故C错误;
因为,
因为,所以,所以,故D正确.
故选:ABD
(第Ⅱ卷)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若指数函数满足,则_____.
【答案】27
【解析】
【分析】令且,根据题设得,即可求解.
【详解】令且,因为,
则,即,解得或(舍),
所以,则,
故答案为:.
13. 直线经过椭圆的两个顶点,则该椭圆的离心率为________.
【答案】##
【解析】
【分析】由直线方程求得其在坐标轴上截距,可得椭圆的的值,根据离心率的公式,可得答案.
【详解】当时,由,则;当时,由,则,
由题意可得为椭圆的顶点,
则椭圆的方程为,所以,
可得,所以离心率.
故答案为:.
14. 设△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知 的周长为20,面积为10 ,D为边BC的中点,则BC边中线AD=________
【答案】
【解析】
【详解】已知在中,,结合正弦定理,得,整理得,
由射影定理可得,因为的周长为,即,代入,可得,
又因为的面积为,由面积公式,结合余弦定理,
联立可得,
再利用半角公式,则,解得,,
进而得,则或,
则根据中线定理可得,
因此.
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. 根据社会人口调查一万个家庭研究发现,一个家庭有个孩子的分布列为:
0
1
2
3
P
(其中)每个孩子的性别是男孩还是女孩的概率均为 ,且相互独立,事件表示一个家庭有 个孩子(),事件B表示一个家庭中男孩比女孩多(若一个家庭只有一个孩子并且恰好是一个男孩,则表示该家庭男孩比女孩多).
(1)求的值及随机变量X的数学期望;
(2)分别求的值;
(3)求.
【答案】(1),
(2),,
(3)
【解析】
【分析】(1)根据分布列中所有概率之和等于1,求出的值,继而可求得;
(2)利用条件概率公式计算即得;
(3)利用全概率公式计算即可.
【小问1详解】
由题意,得,解得;
∴X的分布列为
x
0
1
2
3
P
∴X的数学期望 ;
【小问2详解】
由题意,得,,
【小问3详解】
因,则由全概率公式,得
.
16. 已知等比数列满足,且成等差数列.
(1)求数列的通项公式:
(2)求.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)依题意列方程即可求出公比,进而得到数列的通项;
(2)利用等比数列的前n项和求解即可.
【小问1详解】
设等比数列的公比为,
成等差数列,
,
即,
即,
解得或(舍),
【小问2详解】
.
17. 已知函数.
(1)若在处的切线为,求的值;
(2)当时,确定在上的零点个数.
【答案】(1),
(2)存在个零点
【解析】
【分析】(1)借助导数的几何意义计算即可得;
(2)求导后利用零点存在性定理可虚设零点,结合其单调性得到最小值小于,再利用零点存在性定理判断零点个数即可得解.
【小问1详解】
,,
由在处的切线为,则,
故,;
【小问2详解】
当时,,,
当时,,
当时,由与都单调递增,
故单调递增,
又,
,故存在,使得成立,即有,
当时,,单调递减;
当时,,单调递增,
所以当时取得最小值,即,
则,
令,则,
所以,
则在上单调递减,
故,
又,
故在上存在一个零点,
又,
故在上存在2个零点.
18. 如图,在直三棱柱中,是四边形(不含边界)内的动点且.
(1)求证:平面;
(2)求平面与平面所成角的余弦值的取值范围.
【答案】(1)
因为所以,
所以,所以,
由三棱柱是直三棱柱,得平面,又平面,所以,
因为,平面,
所以平面.
(2)
【解析】
【分析】(1)根据已知结合余弦定理得出,再由线面垂直的性质有、,进而有平面.;
(2)根据已知构建合适的空间直角坐标系,设,应用向量法求面面角的余弦值结合函数单调性即可求出范围.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由于,且平面,
以为坐标原点,所在直线分别为轴建立如图所示的空间直角坐标系,
则,且是四边形(不含边界)内的动点,.
所以,即,
设,
所以.
设平面的法向量为,
则,令,则,
所以平面的法向量为.
设平面的法向量为,
则,令,则,
所以平面的法向量为.
设平面与平面所成角为
则,
令,则,
因为在上单调递减,所以,所以.
所以平面与平面所成角的余弦值的取值范围.
19. 已知椭圆 (>)的离心率为 A,B分别为椭圆C的上、下顶点,O为坐标原点,直线与椭圆C交于不同的两点P,Q.
(1)设点M 为线段PQ的中点,证明:直线OM 与直线PQ的斜率之积为定值;
(2)若时,
①求椭圆C的方程;
②证明:直线BP与直线AQ的交点D在定直线上.
【答案】(1)证明见解析
(2)①;②证明见解析
【解析】
【分析】(1)设,利用点差法求得,再化简计算即得;
(2)①利用条件建立关于的方程,求解即得椭圆方程;②将直线与椭圆方程联立,写出韦达定理,分别列出直线BP与直线AQ的方程,设,联立求得,回代入方程,利用韦达定理化简推出,即得结论.
【小问1详解】
设则
则由 两式相减可得,即 ,
所以 为定值.
【小问2详解】
①由题意可得, 解得,故椭圆方程为 .
②联立方程,消去,可得,
由,解得,则,
因直线BP的方程为,即 ,
直线AQ的方程为,即,
设直线BP与直线AQ的交点为,则联立,
由,解得 ,
将其代入①,可得 即.
故直线BP与直线AQ的交点在定直线上.
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