内容正文:
高三年级4月质量检测
数学
(试卷满分:150分,考试时间:120分钟)
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,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
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,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号;回答非选择题时,用0.5mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效.
3.考试结束后,请将答题卡上交.
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. 若集合,则( )
A. B. C. D.
2. 一组数据为50,40,20,19,16,16,14,10,则这组数据的众数与第60百分位数之和为( )
A. 40 B. 39 C. 36 D. 35
3. 在正项等比数列中,成等差数列,则数列的公比为( )
A. 1或2 B. 2或3 C. 2 D. 3
4. 某大学有A,B,C,D四个社团在招生.5名学生去报名,每个社团至少有1名学生,则不同的报名方式共有( )
A. 144种 B. 240种 C. 256种 D. 288种
5. 已知函数且在上的值域为,则( )
A. 4 B. 2 C. D.
6. 如图,在梯形中,,,,若是线段上的动点,且,则的最小值为( )
A. 9 B. 10 C. 11 D. 12
7. 从椭圆()上一点向轴作垂线,垂足恰好为左焦点.椭圆与轴正半轴交点为,椭圆与轴正半轴交点为,若(为原点),则椭圆的离心率等于( )
A. B. C. D.
8. 设的内角的对边分别为,的面积为,,则( )
A. 20 B. 16 C. 12 D. 8
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. 若复数,则( )
A.
B.
C. z在复平面内对应的点位于第一象限
D. 复数满足,则的最大值为
10. 如图,四边形ABCD是正方形,平面ABCD,平面ABCD,,则下列说法正确的是( )
A. 几何体的体积为 B. BE,DF是异面直线
C. D. 点A到平面BDE的距离为
11. 已知抛物线的焦点为F,过点F的直线l与C交于A,B两点,D是C的准线与x轴的交点,则下列说法正确的是( )
A. 若,则直线l的斜率为 B.
C. (O为坐标原点) D. 当取最小值时,
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 直线被圆截得的弦长为________.
13. 已知直线l与函数的图象在处相切,与函数的图象在处相切,则_________.
14. 已知函数,则在上共有________个零点.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.
15. 已知正项数列满足,且.
(1)证明:为等差数列;
(2)求数列的前n项和.
16. 某企业招聘方式分笔试、面试两个环节进行,先进行笔试,笔试合格后才能参加面试,面试合格后便正式录取,且这两个环节能否通过相互独立.现有甲、乙、丙三名大学生参加了该企业的招聘,假设甲通过笔试、面试的概率分别为,;乙、丙通过笔试的概率均为,通过面试的概率均为.
(1)求甲、乙、丙三人中至少有一人被该企业正式录取的概率;
(2)为鼓励优秀大学生积极参与企业的招聘工作,该企业决定给报名参加应聘的大学生一定的补贴,补贴标准如下表:
参与环节
笔试
面试
补贴(元)
100
150
记甲、乙、丙三人获得的所有补贴之和为X元,求X的分布列和数学期望.
17. 如图,分别为等边三角形的边的中点,,将沿折起,使顶点至点的位置,此时平面平面,分别为的中点.
(1)证明:平面;
(2)若点在同一球面上,设该球面的球心为.
(i)求球的表面积;
(ii)求平面与平面的夹角的余弦值.
18. 已知函数.
(1)求的极小值;
(2)当时,恒成立,求实数的取值范围;
(3)求不等式的解集.
19. 已知双曲线的渐近线互相垂直,分别为其左、右焦点,双曲线与圆的某个交点的横坐标为.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)过右焦点的直线l与的右支交于P,Q两点,其中点P位于第一象限内,直线分别与y轴交于M,N两点.
(i)是否存在直线l使得点在以线段MN为直径的圆上,若存在,请求出此时直线的斜率;若不存在,请说明理由;
(ii)当时,求出的大小.
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高三年级4月质量检测
数学
(试卷满分:150分,考试时间:120分钟)
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,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
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,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号;回答非选择题时,用0.5mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效.
3.考试结束后,请将答题卡上交.
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. 若集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】因为,所以.
2. 一组数据为50,40,20,19,16,16,14,10,则这组数据的众数与第60百分位数之和为( )
A. 40 B. 39 C. 36 D. 35
【答案】D
【解析】
【详解】将题中数据按从小到大排列为10,14,16,16,19,20,40,50,则众数为16,
因为,所以第60百分位数为19,
所以众数与第60百分位数之和为.
3. 在正项等比数列中,成等差数列,则数列的公比为( )
A. 1或2 B. 2或3 C. 2 D. 3
【答案】C
【解析】
【详解】设等比数列的公比为,,
因为成等差数列,所以,
即,则,
因为等比数列中,所以,解得或,
又因为数列为正项等比数列,公比,所以.
4. 某大学有A,B,C,D四个社团在招生.5名学生去报名,每个社团至少有1名学生,则不同的报名方式共有( )
A. 144种 B. 240种 C. 256种 D. 288种
【答案】B
【解析】
【分析】先将5名学生分成4组,其中一组有2名学生,其余三组各1名学生,可利用组合数确定分组方式,对分好的组利用排列数计算分配方式,最后用分步乘法计数原理计算总报名方式数.
【详解】先从5名学生中选出2人组成一个小组,有种方法;
再将这个两人小组与其余3名学生安排到4个不同的社团,有种方法,
根据分步乘法计数原理,共有种不同的安排.
5. 已知函数且在上的值域为,则( )
A. 4 B. 2 C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】函数在上具有相同的单调性,
所以在上单调,要满足题意,则在上单调递增,
所以,解得,故选C.
6. 如图,在梯形中,,,,若是线段上的动点,且,则的最小值为( )
A. 9 B. 10 C. 11 D. 12
【答案】C
【解析】
【分析】以点为坐标原点,所在直线为轴建立平面直角坐标系,设,由平面向量数量积的坐标表示求得数量积,再结合二次函数知识得取值范围.
【详解】以点为坐标原点,所在直线为轴建立如下图所示的平面直角坐标系,
,,
设,则(其中),
,
,
所以,当时,取得最小值11.
故选:C
7. 从椭圆()上一点向轴作垂线,垂足恰好为左焦点.椭圆与轴正半轴交点为,椭圆与轴正半轴交点为,若(为原点),则椭圆的离心率等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由题意可设(为半焦距),由于,由斜率相等可求出的坐标,代入椭圆方程即可得出答案.
【详解】由题意可设(为半焦距),则,又,
因为,所以,得,所以,
把代入椭圆方程得,得,
所以.
故选:B.
8. 设的内角的对边分别为,的面积为,,则( )
A. 20 B. 16 C. 12 D. 8
【答案】B
【解析】
【分析】先对已知等式两边平方化简,结合三角形内角关系 ,用三角恒等变换推导出 ,再结合正弦定理与三角形面积公式求出外接圆半径 ,最后代入公式算出 的值.
【详解】由得,.
整理得,所以.
整理得.
所以.
所以,即.
所以
则,设外接圆的半径为.
由正弦定理得,.
所以.
解得,即.
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. 若复数,则( )
A.
B.
C. z在复平面内对应的点位于第一象限
D. 复数满足,则的最大值为
【答案】ACD
【解析】
【详解】由已知,,
对于A,因为,所以,A正确;
对于B,因为,,B错误;
对于C,因为,在复平面内对应的点的坐标为,第一象限,C正确;
对于D,因为复数满足,
所以复数在复平面内对应的点在以原点为圆心的单位圆上,
所以,所以的最大值为,D正确.
10. 如图,四边形ABCD是正方形,平面ABCD,平面ABCD,,则下列说法正确的是( )
A. 几何体的体积为 B. BE,DF是异面直线
C. D. 点A到平面BDE的距离为
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于A,注意到几何体的体积,据此可判断选项正误;对于B,注意到BE,DF所在平面互相平行,又BE,DF不平行,据此可判断选项正误;对于C,由题设可得,据此可判断选项正误;对于D,由A分析结合等体积法可判断选项正误.
【详解】对于A,几何体的体积,故A正确;
对于B,因,平面,平面,则平面,
又平面ABCD,则,又平面,平面,
则平面,因,平面,
则平面平面,又平面,平面,,DF不平行,从而BE,DF是异面直线,故B正确;
对于C,易知,所以,故C错误;
对于D, ,
又由A分析可得,则点A到平面BDE的距离为,故D正确.故选ABD.
11. 已知抛物线的焦点为F,过点F的直线l与C交于A,B两点,D是C的准线与x轴的交点,则下列说法正确的是( )
A. 若,则直线l的斜率为 B.
C. (O为坐标原点) D. 当取最小值时,
【答案】ABD
【解析】
【分析】设出直线:,根据题意求出,得到斜率判定A;运用抛物线定义转化线段长度,结合基本不等式计算判定B;借助向量法计算判定C;运用抛物线定义转化长度,结合基本不等式计算判定D.
【详解】对于A,依题意得,设直线,
联立,消去x得,则,
则,解得或,
则或,
则直线l的斜率,故A正确;
对于B,,
当且仅当时等号成立,故B项正确;
对于C,因为,所以,故C项错误;
对于D,依题意有,抛物线的准线方程为,所以,
则,由抛物线的定义可得,
可得,
因为,所以
,
当且仅当时取等号,此时,故D项正确.
故选:ABD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 直线被圆截得的弦长为________.
【答案】
【解析】
【分析】由题可得圆心到直线的距离,据此可得弦长.
【详解】易知圆的圆心为,半径为3;
由圆心到直线的距离为,
所以直线被圆截得的弦长为.
13. 已知直线l与函数的图象在处相切,与函数的图象在处相切,则_________.
【答案】
【解析】
【详解】由,可得,则,
所以切线方程为,即,
由,可得,则,
所以切线方程为,即;
由题意可知,,解得,
所以.
14. 已知函数,则在上共有________个零点.
【答案】2
【解析】
【分析】把用积化和差公式变形后再由和差化积公式变形,然后结合正弦函数性质可得所求零点个数.
【详解】由于
,
因此,
令,得或,
因为,所以解得,解得,
所以在共有2个零点和.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.
15. 已知正项数列满足,且.
(1)证明:为等差数列;
(2)求数列的前n项和.
【答案】(1)证明:由得,,
所以 ,
故是首项为1,公差为1的等差数列;
(2)
【解析】
【分析】(1)证明为等差数列,即证为常数,对条件化简即可证明;
(2)先求的表达式,求出,化简通项,再分奇偶讨论前项和即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
因为,所以由(1)可知,,则.
所以 .
当为偶数时,
当为奇数时,
综上所述,.
16. 某企业招聘方式分笔试、面试两个环节进行,先进行笔试,笔试合格后才能参加面试,面试合格后便正式录取,且这两个环节能否通过相互独立.现有甲、乙、丙三名大学生参加了该企业的招聘,假设甲通过笔试、面试的概率分别为,;乙、丙通过笔试的概率均为,通过面试的概率均为.
(1)求甲、乙、丙三人中至少有一人被该企业正式录取的概率;
(2)为鼓励优秀大学生积极参与企业的招聘工作,该企业决定给报名参加应聘的大学生一定的补贴,补贴标准如下表:
参与环节
笔试
面试
补贴(元)
100
150
记甲、乙、丙三人获得的所有补贴之和为X元,求X的分布列和数学期望.
【答案】(1)
(2)
X
300
450
600
750
P
.
【解析】
【分析】(1)分析甲、乙、丙三人各自被录取的概率,求得三人都没有被正式录取的概率,根据对立事件概率的求法求得至少有一人被该企业正式录取的概率;
(2)易知X的所有可能取值为,分析其对应的事件,分别求得其概率,即可得到X的分布列,并求得X的数学期望.
【小问1详解】
设事件表示“甲被该企业正式录取”,事件表示“乙被该企业正式录取”,事件表示“丙被该企业正式录取”.
则由题可知.
事件D表示“甲、乙、丙三人都没有被该企业正式录取”,
则,
所以甲、乙、丙三人中至少有一人被该企业正式录取的概率.
【小问2详解】
X的所有可能取值为,对应事件分别为“三人均未通过笔试”,“三人中恰有一人通过笔试”,“三人中恰有两人通过笔试”,“三人均通过笔试”.
,
,
,
.
所以X的分布列为
X
300
450
600
750
P
数学期望.
17. 如图,分别为等边三角形的边的中点,,将沿折起,使顶点至点的位置,此时平面平面,分别为的中点.
(1)证明:平面;
(2)若点在同一球面上,设该球面的球心为.
(i)求球的表面积;
(ii)求平面与平面的夹角的余弦值.
【答案】(1)证明如下:
取的中点,连接,
因为分别为的中点,所以,
又平面,平面,所以平面,
因为为的中点,所以QN为梯形BCDE的中位线,则,
又平面,平面,所以平面,
又平面,,所以平面平面,
因为平面MQN,所以平面PBC;
(2)(i);
(ii)
【解析】
【分析】(1)取的中点,连接,利用三角形中位线定理证且,由面面平行判定定理以及线面平行性质定理得证.
(2)(i)先由平面PDE⊥平面BCDE建立空间直角坐标系,确定各点坐标;再设球心O,利用球心到距离相等列方程,求出球心坐标与半径,最后用球的表面积公式计算.
(ii)在已建坐标系中,分别求出平面和平面的法向量,再利用向量夹角公式计算两平面法向量夹角的余弦值,即为平面夹角的余弦值.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
取的中点,连接,则,,
因为平面平面,所以平面,
因为平面,所以,
以为原点,以所在直线分别为轴建立如图所示空间直角坐标系.
则,,
(i)易知梯形的外接圆的圆心为,因为平面,所以设,
由得,
解得,
所以球O的半径的平方,故球O的表面积为.
(ii),,,,,
设平面的一个法向量为,
则,取,则,
由(1)可知,平面,则为平面的一个法向量,
所以.
故平面与平面的夹角的余弦值为.
18. 已知函数.
(1)求的极小值;
(2)当时,恒成立,求实数的取值范围;
(3)求不等式的解集.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)求导得,利用导函数分析单调性,从而得到极小值.
(2)将不等式转化为当时,恒成立;
令,则只需即可,令,得到.分和两种情况讨论即可.
(3)不等式即,设,利用导数研究其单调性且,所以当时,,当时,,当时,,故不等式的解集为.
【小问1详解】
函数定义域为,求导得;
令,得到 ;
当时,,函数单调递减;
当时,,函数单调递增;
因此,在 处取得极小值.
【小问2详解】
当时,恒成立,即恒成立;
令,则,
令,得到.
当,即时,在上,
函数单调递增,满足条件;
当,即时,当时,,函数单调递减,
当时,,函数单调递增,
所以函数在处有最小值;
令,则,所以在上单调递减;
,即,不满足条件;
综上所述,实数的取值范围是.
【小问3详解】
不等式即,设,得到;
令,得到,且
当时,,单调递减;
当时,,单调递增;
,
所以当时,,当时,,当时,;
故不等式的解集为.
19. 已知双曲线的渐近线互相垂直,分别为其左、右焦点,双曲线与圆的某个交点的横坐标为.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)过右焦点的直线l与的右支交于P,Q两点,其中点P位于第一象限内,直线分别与y轴交于M,N两点.
(i)是否存在直线l使得点在以线段MN为直径的圆上,若存在,请求出此时直线的斜率;若不存在,请说明理由;
(ii)当时,求出的大小.
【答案】(1)
(2)(i)不存在,理由如下:
显然直线斜率不存在时结论不成立,
设直线,与双曲线方程联立得到,设点P,Q的坐标分别为,且恒成立,则,
直线的方程为:,直线的方程为:,
故点M的坐标为,点N的坐标为,
若点在以线段MN为直径的圆上,则,
则
,解得,
但是注意到直线l仅与双曲线右支相交,所以,因此上述直线不符合条件,因此不存在;
(ii)或
【解析】
【分析】(1)由渐近线互相垂直得到, 双曲线方程和圆方程联立方程组解出即可得解;
(2)(i)显然直线斜率不存在时结论不成立,设出直线的方程,与双曲线方程联立,利用韦达定理得到,利用点斜式写出直线的方程为,直线的方程为,从而得到点M的坐标和点N的坐标,若点在以线段MN为直径的圆上,则,利用数量积求出,解得的值,(ii)利用两点间距离公式求出,解得的值,利用二倍角的正切公式求.
【小问1详解】
因为渐近线互相垂直,所以,
将双曲线方程和圆方程联立,解出,解得,
则双曲线的方程为;
【小问2详解】
(i)不存在,理由略;
(ii)由两点间距离公式可得,
,
则,解得或(舍),可得,当时,设l的倾斜角为,
则,
所以,同理可得另一个角为,因此为或.
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