内容正文:
无锡市第三高级中学高三考前适应性考试
数学试卷
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. 已知复数满足,则的虚部为( )
A. -1 B. -2 C. 1 D. 2
2. 已知集合,,则中元素的个数是( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
3. 设是夹角为的两个单位向量,若,则( )
A. B. 2 C. D. 3
4. 已知的展开式中第2项与第6项二项式系数相等,则的系数为( )
A. 12 B. -20 C. -16 D. -12
5. 某AI芯片运行时,前10秒算力匀速提升,10秒后达到上限保持不变.已知第3秒算力为14TFLOPS(每秒万亿次浮点运算),前6秒总算力为93TFLOPS,则该芯片的最大算力为( )TFLOPS.
A. 29 B. 32 C. 35 D. 38
6. 正四棱台的上、下底面的边长分别为2,4,侧棱长为2,则其体积为( )
A. B. C. D.
7. 若,且为锐角,则( )
A. B. C. D.
8. 已知椭圆的左焦点为为椭圆的上顶点,过的直线与椭圆交于两点(不同于),为的角平分线,则直线的方程为( )
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. 设事件满足,则下列结论正确的是( )
A.
B. 若互斥,则
C. 若,则
D. 若独立,则
10. 设O为坐标原点,直线过抛物线的焦点,且与C交于M,N两点,l为C的准线,则( ).
A. B.
C. 以MN为直径的圆与l相切 D. 为等腰三角形
11. 若直线与两条曲线和共有四个不同的交点,设从左到右四个交点的横坐标分别为,则( )
A. B.
C. 成等比数列 D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知随机变量X服从正态分布,且,则____________.
13. 设等比数列满足,则当时,正整数的最大值为__________.
14. 已知函数,其中是自然对数的底数,若,则实数的取值范围是__________.
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. 一个不透明的口袋中放有大小相同的4个红球、4个黄球.
(1)若每次从口袋中随机抽取一球,确定颜色后放回口袋中.求摸球10次,摸到红球个数的期望;
(2)若每次从口袋中随机抽取一球,确定颜色后不放回口袋中,且连续摸到2个红球时停止,否则继续摸球.记恰好第次摸球时结束为事件,求.
16. 已知函数的图象与函数的图象的一个交点为,且函数的最小正周期是函数最小正周期的2倍.
(1)求函数的解析式;
(2)在中,内角的对边分别为,若是边上的中线,求中线的长度.
17. 如图,在三棱锥中,平面平面为的中点.
(1)证明:;
(2)若是边长为1的等边三角形,点在棱上,,且二面角的大小为,求三棱锥的体积.
18. 已知双曲线过点,且焦距为10.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)已知点为直线上一点,
①若直线与双曲线恰有一个公共点,求直线的方程;
②若在线段上,直线交双曲线于两点.证明:.
19. 已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若的极值小于0,求实数a的取值范围;
(3)当时,取得极值b,且,求数列的前n项和,并比较与的大小.
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无锡市第三高级中学高三考前适应性考试
数学试卷
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. 已知复数满足,则的虚部为( )
A. -1 B. -2 C. 1 D. 2
【答案】B
【解析】
【详解】,即,
因此的虚部为
2. 已知集合,,则中元素的个数是( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】C
【解析】
【分析】先解集合中的一元二次不等式,再根据集合的交集运算求出,进而即可得到中元素的个数.
【详解】由,解得,即,
所以,所以中元素的个数是.
3. 设是夹角为的两个单位向量,若,则( )
A. B. 2 C. D. 3
【答案】A
【解析】
【分析】根据平面向量数量积的运算律即可求解.
【详解】,则.
4. 已知的展开式中第2项与第6项二项式系数相等,则的系数为( )
A. 12 B. -20 C. -16 D. -12
【答案】D
【解析】
【分析】先应用二项式系数相等得出,再应用通项公式计算求值.
【详解】∵第2项和第6项的二项式系数相等,∴,则,
则展开式通项公式是,
令,得,∴的系数为,
5. 某AI芯片运行时,前10秒算力匀速提升,10秒后达到上限保持不变.已知第3秒算力为14TFLOPS(每秒万亿次浮点运算),前6秒总算力为93TFLOPS,则该芯片的最大算力为( )TFLOPS.
A. 29 B. 32 C. 35 D. 38
【答案】C
【解析】
【分析】前10秒每秒算力构成等差数列,利用已知的第3秒算力和前6秒总算力列方程求解首项与公差,再计算第10秒的算力即为最大算力。
【详解】由题意知,前10秒每秒的算力构成等差数列,
设等差数列的公差为,首项为,且最大算力为,10秒后算力保持不变.
则,,
联立解得,.
所以最大算力,单位为TFLOPS.
6. 正四棱台的上、下底面的边长分别为2,4,侧棱长为2,则其体积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由四棱台的几何特征算出该几何体的高及上下底面面积,再由棱台的体积公式即可得解.
【详解】作出图形,连接该正四棱台上下底面的中心,如图,
因为该四棱台上下底面边长分别为2,4,侧棱长为2,
所以该棱台的高,
下底面面积,上底面面积,
所以该棱台的体积.
故选:D.
7. 若,且为锐角,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用弦化切可得出关于的方程,结合可解得的值.
【详解】因为为锐角,则,,,
,
整理可得,
即,解得或,
因为,故.
8. 已知椭圆的左焦点为为椭圆的上顶点,过的直线与椭圆交于两点(不同于),为的角平分线,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据椭圆的几何性质求出所在直线方程,利用角平分线性质,利用到角公式得出,设,得出,设过的直线,联立椭圆方程,结合韦达定理求出,进而求出直线的方程.
【详解】
椭圆中,
左焦点,上顶点,
直线斜率,方程为,
已知为的角平分线,由到角公式:
,则,故,
设,则,
,即,
设过的直线,
联立椭圆方程,代入整理得,
由韦达定理得,
,
则,
整理得,解得或,
当时,直线与重合,与椭圆交点包含点,不符合题意,舍去;
故,
,整理得.
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. 设事件满足,则下列结论正确的是( )
A.
B. 若互斥,则
C. 若,则
D. 若独立,则
【答案】ABD
【解析】
【详解】选项A:,,所以;
选项B:因为互斥,所以;
选项C:,解得,
所以;
选项D:因为独立,所以.
10. 设O为坐标原点,直线过抛物线的焦点,且与C交于M,N两点,l为C的准线,则( ).
A. B.
C. 以MN为直径的圆与l相切 D. 为等腰三角形
【答案】AC
【解析】
【分析】先求得焦点坐标,从而求得,根据弦长公式求得,根据圆与等腰三角形的知识确定正确答案.
【详解】A选项:直线过点,所以抛物线的焦点,
所以,则A选项正确,且抛物线的方程为.
B选项:设,
由消去并化简得,
解得,所以,B选项错误.
C选项:设的中点为,到直线的距离分别为,
因为,
即到直线的距离等于的一半,所以以为直径的圆与直线相切,C选项正确.
D选项:直线,即,
到直线的距离为,
所以三角形的面积为,
由上述分析可知,
所以,
所以三角形不是等腰三角形,D选项错误.
故选:AC.
11. 若直线与两条曲线和共有四个不同的交点,设从左到右四个交点的横坐标分别为,则( )
A. B.
C. 成等比数列 D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】先利用导数判断两函数的单调性,求出极值,作出它们的图象,根据图象,利用函数与方程的思想,结合函数的性质逐一判断各选项即可.
【详解】对于,求导得,
当时,,当时,,
则在上单调递减,在上单调递增,
当,时,,当时,,
故;
对于,函数的定义域为,求导得,
当时,,当时,,
则在上单调递减,在上单调递增,
当时,,当时,,
故.
对于A,由图知,要使直线与两条曲线和有四个不同的交点,需使,故A正确;
对于B,结合图象可知,,,
结合函数的单调性可知,,即故B正确;
同理可得,由知不可能构成等比数列,故C错误;
由前面分析可知,故D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知随机变量X服从正态分布,且,则____________.
【答案】##.
【解析】
【分析】根据正态分布曲线的性质即可解出.
【详解】因为,所以,因此.
故答案为:.
13. 设等比数列满足,则当时,正整数的最大值为__________.
【答案】
9
【解析】
【分析】先利用等比数列性质求解公比与首项,得到通项公式后写出前项乘积的表达式,再构造函数,根据二次函数性质,结合零点存在性定理求解即可.
【详解】设等比数列的公比为,,
由等比数列通项性质可得,代入已知条件,,解得,
将代入,得,解得,
因此数列通项公式为,
记前项乘积为,则:,
所以,即,两边取常用对数得: ,整理得,
令,由二次函数性质知在上单调递增,
因为,所以,
因为,,
所以的最大正整数为.
14. 已知函数,其中是自然对数的底数,若,则实数的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
【分析】先判断函数为上的偶函数且在上单调递增,将函数不等式转化为绝对值不等式求解即可
【详解】函数的定义域为,关于原点对称,
因为,
所以是上的偶函数,
因为,当时, ,
由于时 ,
所以,即在上单调递增;
结合偶函数性质,在上单调递减,且满足
因为 ,
所以 等价于 ,
因为在上单调递增,
所以等价于,
当时,不等式化为,即 ,
其判别式 ,不等式恒成立,故;
当时,不等式化为,即 ,
因式分解得 ,解得或 .
综上,实数的取值范围是
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. 一个不透明的口袋中放有大小相同的4个红球、4个黄球.
(1)若每次从口袋中随机抽取一球,确定颜色后放回口袋中.求摸球10次,摸到红球个数的期望;
(2)若每次从口袋中随机抽取一球,确定颜色后不放回口袋中,且连续摸到2个红球时停止,否则继续摸球.记恰好第次摸球时结束为事件,求.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)判定摸到红球个数服从二项分布,直接用二项分布期望公式计算;
(2)先明确恰好第4次停止的约束条件,分情况用乘法公式计算概率后求和.
【小问1详解】
解:每次有放回摸球时,摸到红球的概率为,
设10次摸球中摸到红球的个数为,则,
由二项分布期望公式得:.
【小问2详解】
恰好第4次摸球结束需满足两个条件:
①第3、4次均为红球,触发停止规则;
②第2次为黄球,否则第2、3次均为红球时第3次就已停止,且第2次为黄球时前2次不可能出现连续红球,自动满足前2次未停止的要求,分两种情况计算:
第1次摸到黄球,序列为黄、黄、红、红,概率为:
第1次摸到红球,序列为红、黄、红、红,概率为:
故.
16. 已知函数的图象与函数的图象的一个交点为,且函数的最小正周期是函数最小正周期的2倍.
(1)求函数的解析式;
(2)在中,内角的对边分别为,若是边上的中线,求中线的长度.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)先根据正切函数的周期及两函数周期的关系求出的,再代入交点坐标求得得到的解析式;
(2)先由求出角,再利用向量模长公式计算中线的长度。
【小问1详解】
解:由题意知,正切型函数的最小正周期,
因为函数的最小正周期是函数最小正周期的2倍.
所以的最小正周期,即,解得,
因为函数的图象与函数的图象的一个交点为,
所以,将交点横坐标代入得,即,
代入得,即,
因为,,所以,解得,
因此.
【小问2详解】
解:因为,,所以,即,
因为为三角形内角,即,,
所以,解得,
因为是边上的中线,,
所以 ,
代入,,,得: ,
所以.
17. 如图,在三棱锥中,平面平面为的中点.
(1)证明:;
(2)若是边长为1的等边三角形,点在棱上,,且二面角的大小为,求三棱锥的体积.
【答案】(1)由,为的中点,得,而平面平面,
平面平面,平面,则平面,又平面,
所以.
(2).
【解析】
【分析】(1)根据给定条件,利用面面垂直的性质、线面垂直的性质推理得证.
(2)作出二面角的平面角,利用给定角的大小及平行线分线段成比例定理求出,进而求出体积.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由是边长为1的等边三角形,得,则,
作交于点,由平面,得平面,而平面,
则,过作于,连接,平面,
因此平面,又平面,则,为二面角的平面角,
即,由,得,
而,则,,,
,,
所以三棱锥的体积.
18. 已知双曲线过点,且焦距为10.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)已知点为直线上一点,
①若直线与双曲线恰有一个公共点,求直线的方程;
②若在线段上,直线交双曲线于两点.证明:.
【答案】(1)
(2)①或;
②由,得,解得,由在线段AB上,得,
由直线交双曲线于两点,设,
由①得即,,,
而,
,
即,因此,即,
则,所以.
【解析】
【分析】(1)根据题意列方程组求出,即可得出C的方程.
(2)①设,求出直线方程并与双曲线方程联立,利用方程只有一解求出即可;②利用数量积的坐标表示 结合韦达定理证得,再利用数量积的定义及等高的两个三角形面积关系推理得证.
【小问1详解】
依题意,,,解得,,
所以双曲线的标准方程为.
【小问2详解】
①设,则直线的方程为,
由得,
当,即时,直线与双曲线相交,恰有一个公共点,符合题意,
直线DE方程为;
当,即时,,
即,直线与双曲线相切,恰有一个公共点,符合题意。
直线DE方程为,
所以直线DE方程为或.
②略
19. 已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若的极值小于0,求实数a的取值范围;
(3)当时,取得极值b,且,求数列的前n项和,并比较与的大小.
【答案】(1)
(2)
(3),
【解析】
【分析】(1)利用斜率与导数的关系求解即可;
(2)求出导函数,分和两种情况讨论的单调区间和极值情况,根据存在小于0的极值,可得,令,研究在上的单调情况以及最值即可求解;
(3)根据题意知,,可得,利用错位相减求出,分为奇数和偶数两种情况讨论的范围即可与比较大小.
【小问1详解】
时,,,
,,
所以曲线在点处的切线方程为,即.
【小问2详解】
的定义域为,,
当时,,在上单调递增,没有极值;
当时,,时,;时,,的单调递增区间为,单调递减区间为.
所以时,取得极小值,没有极大值,
因为的极值小于0,所以,所以,
令,显然在上单调递增,
因为,所以时,,所以,.即的取值范围是.
【小问3详解】
由题意知在处取得极值,则,即,所以,
的极值为,,
所以.
所以,
,
两式相减,得,
所以.
当n为奇数时,,当n为偶数时,设,,k是正整数,
,
记,则,,
所以,又,所以,时,取等号,
所以当n为偶数时,,时,取等号,
因为,所以.
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