内容正文:
卓同教育集团高2023级强化训练(十三)
数学试题
时间:120分钟 总分:150分
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 函数的定义域是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题意,得,解得,
所以函数的定义域是.
2. 已知复数,则是的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】
【分析】由求出即可得出.
【详解】由,可得,解得或0,
所以是的充分不必要条件.
故选:A.
3. 已知函数的导函数是,则函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】分析的单调性,即可得到的单调性及变化趋势,即可判断.
【详解】由题知且不恒等于,又在上单调递减,在上单调递增,
在定义域上单调递增,
所以在上单调递减,在上单调递增,
即当时,的值由小变大,再由大变小,
即函数图象从左到右是单调递增,且变化趋势是先慢后快再变慢.
故选:B.
4. 以等腰直角三角形的一条直角边所在直线为轴,其余两边旋转一周形成的面围成一个几何体,若该几何体体积为,则其侧面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】等腰直角三角形绕一条直角边旋转一周,得到的几何体是圆锥.
设等腰直角三角形的直角边长为,
则旋转后圆锥的底面半径,高,母线长.
由于圆锥体积,解得,
因此圆锥侧面积.
5. 已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】借助完全平方公式及二倍角公式可得,结合原式计算即可得解.
【详解】由,
故,
故,故,即.
6. 在等差数列中,为其前项和.若,则( )
A. 420 B. 210 C. 198 D. 105
【答案】B
【解析】
【分析】根据等差数列的通项公式,求出首项和公差,按照等差数列前项和的公式,求得.
【详解】设等差数列的公差为,则,
整理得,解得.
所以.
7. 将函数的图象向左平移个单位长度得到函数的图象,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用降幂公式整理可得,结合图象变换运算求解.
【详解】将函数的图象向右平移个单位长度,
得到函数的图象.
结合选项可知A正确.
故选:A.
8. 设函数,若,,则的最小值为( )
A. 1 B. C. D. e
【答案】A
【解析】
【分析】根据恒成立得出条件等式,构造函数,利用导数即可求解.
【详解】当时,,此时要使,还需恒成立,即还需,
当时,,此时要使,还需恒成立,即还需,
综上,,即.
所以,又,则,
令,则,
当时,,即单调递减;当时,,即单调递增;
所以,故的最小值为1.
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. 从某小区抽取100户居民用户进行月用电量调查,发现他们的用电量都在之间,进行适当分组后(除了最后一组是闭区间,其余每组为左闭右开区间),画出如图所示的频率分布直方图,则下列选项正确的是( )
A. 直方图中x的值为0.0044
B. 在被调查的用户中,用电量落在区间内的户数为70户
C. 估计该小区用户月用电量的中位数不超过
D. 用频率估计概率,从该小区抽取10人,则X表示用电量不超过的人数,则
【答案】AB
【解析】
【详解】对于A,由图可得组距为50,根据频率和为1,得,解得,故A正确;
对于B,用电量落在区间内的频率,
由样本容量为100,得用电量落在区间内的户数,故B正确;
对于C,由图可得第一组的频率为,第二组的频率为
,第三组的频率为;
前两组的累计频率为,前三组的累计频率为,
中位数位于第三组内;
设中位数为,则,解得;
,中位数超过,故C错误;
对于D,用电量不超过的频率为前两组频率之和,即;
用频率估计概率,从该小区抽取1人,其用电量不超过的概率.
从该小区抽取10人,设X表示用电量不超过的人数,
则X服从二项分布,则,故D错误.
10. 已知定义在上的函数为偶函数,且满足,当时,,则下列说法正确的是( )
A. 为周期函数 B. 的图象关于点对称
C. 当时, D.
【答案】AC
【解析】
【分析】利用周期函数的定义可判断A;利用对称性的代数定义可判断B;利用周期性与奇偶性以及时的解析式可判断C;利用周期性可计算的值,然后求出的范围可判断D.
【详解】由可得得,
所以,故是周期为4的周期函数,选项A正确;
由和偶函数性质,得,
因此,图象关于直线对称,而非点对称,故选项B错误;
利用和已知区间上的解析式,
当时,,则,
再由偶函数得时,
故当时,选项C正确;
由的周期,,
所以,
又因为为奇函数,当时,,所以,
从而的值域为,在此区间上,所以,
故恒成立,选项D错误.
11. 已知双曲线:的渐近线与圆:相切,记的左、右焦点分别为,,为上一点,且,与圆交于,两点,则( )
A. 的离心率为2 B. 的渐近线方程为
C. D. 若,则
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据圆与双曲线渐近线相切得到,结合离心率公式及可判断选项A、B;根据,求出,进而求出,判断选项C;根据,得到,,,进而得到点,坐标,求出直线方程,结合垂径定理及点到直线的距离可判断选项D.
【详解】双曲线:的渐近线方程为,即.
圆:的圆心为,半径为.
由题意得,圆心到渐近线的距离,即,所以.
对于A:,故A正确.
对于B:,所以渐近线方程为,故B正确.
对于C:,,因为,所以点的横坐标为,
代入双曲线方程,解得.
取,则,,
所以,故C错误.
对于D:若,则,,,,.
直线方程为,即.
圆心到直线的距离,
由垂径定理可得,,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,二项式的展开式中所有项的系数和为64,则展开式中的常数项为__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据赋值法,结合二项式的通项公式进行求解即可.
【详解】因为二项式的展开式中所有项的系数和为64,
所以,或舍去,
二项式的通项公式为,
令,
所以展开式中的常数项为.
故答案为:
13. 过椭圆的右焦点作倾斜角为的直线交椭圆于两点,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】求出直线的方程,与椭圆方程联立,求出两点的坐标,进而可求出的值,即可得答案.
【详解】由题意可得,所以直线的方程为,
由,得或,
不妨设,则,
所以.
14. 已知点均在半径为的球的球面上,,,则四面体的体积的最大值为___________.
【答案】
【解析】
【分析】利用直角三角形条件及基本不等式确定底面三角形面积的最大值;然后通过球面几何与余弦定理分析定点距离约束下动点的轨迹特征,再结合对称性确定点到底面距离取最大的几何位置;最终将面积与距离的最值结合,求出四面体的最大体积.
【详解】如图所示,由题意可知,点在以为直径的截面圆上运动,
则,可得,当且仅当时取等号.
连接,在中,,
由余弦定理可得,则,,
则点的轨迹是以直线为中心轴的圆锥与该球面的截面圆,
其半径,且.
当时,,,
此时过点,作平面于点.根据对称性,垂足必在上,
因为,所以,则,
,
当点到平面的距离最大时,,
故四面体的体积的最大值为:.
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. 记的内角的对边分别为,已知.
(1)若成等差数列,求的面积;
(2)若,求.
【答案】(1)
(2)4
【解析】
【分析】(1)根据等差数列的性质得到,再利用余弦定理求得的值,进而利用三角形的面积公式求解;
(2)根据已知条件代入,并用三角恒等变换化简求得A,再利用正弦定理求解.
【小问1详解】
因为成等差数列,所以,
又,所以①,
在中,由余弦定理可得:,
又,所以②,
由①②得,
所以的面积.
【小问2详解】
因为,所以,
又因为且,所以,
所以,
所以,所以,
所以,
又因为,所以,所以,所以,
所以.
16. 如图所示,在四棱锥中,底面为等腰梯形,其中,.
(1)求的长;
(2)若,求平面与平面夹角的余弦值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由线面垂直的判定定理证明平面,进而得到,由勾股定理求解即可;
(2)建立空间直角坐标系,求出两个平面的法向量,利用向量求解平面与平面夹角的余弦值即可;
【小问1详解】
如图:
在等腰梯形中,过点作于,过点作于,
因为,则,所以,
连接,在三角形中,由余弦定理得:,
所以,又,所以,
所以,又,且平面,
所以平面,又平面,所以,
因为,所以.
【小问2详解】
在三角形中,由余弦定理得:,
所以,由于平面,
所以以为坐标原点,分别以向量的方向为轴的正方向,
过点作垂直于的直线为轴,建立如图所示的空间直角坐标系,
,,,
设平面的一个法向量为,
,
,所以,
令,则,,
所以,
设平面的一个法向量为,
,所以,
令,则,
所以,
设平面与平面的夹角为,
则.
17. 函数.
(1)当时,求函数在的单调区间;
(2)若存在,使得成立,求的取值范围.
【答案】(1)单调递减区间是,单调递增区间是
(2)
【解析】
【分析】(1)求导后,判断导数正负即可得该函数单调区间;
(2)由题意可得在上有解,即可构造函数,结合导数得到该函数最小值即可得解.
【小问1详解】
当时,,可得,
令,可得,
因为和在为单调递增函数,可得在单调递增,
所以,所以在单调递增,
又因为,
所以当时,,时,;
所以函数的单调递减区间是,单调递增区间是;
【小问2详解】
由不等式,可得,
故当时,,
因为存在,使得成立,
即在上有解,
令,则有解,
构造函数,则,
当时,;当时,,
所以在递减,在递增,所以,即,
又因为函数在单调递增,
所以当时,可得,即,
所以实数的取值范围为.
18. 已知为抛物线的焦点,为在第一象限上的动点,当时,设的准线与轴交于点,与交于点,,,与交于点,与交于点.
(1)求的方程;
(2)求的轨迹方程;
(3)若,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)按抛物线的定义直接列式可得;
(2)根据,,三点共线求得参数,然后根据,利用相关点法求解即可;
(3)设,,表示出,可得,然后根据=,计算即可.
【小问1详解】
由题意得,,解得其中舍去,
所以的方程为;
【小问2详解】
由题意,知,
设,则,
因为,,三点共线,所以,
即,
设,由,得,,
所以,即,
所以的轨迹方程 ;
【小问3详解】
因为,所以,
因为,
所以,同理,
设,,
则,
,
所以,解得,
又,设,设直线:,
联立得,,
有,于是,
解得,即的取值范围是 .
19. 某商场举行抽奖活动,箱子里装有标号为1到的张奖券,不同的奖券标号对应不同的奖品,标号越大,奖品越丰厚.规则如下:顾客从中有放回地抽取奖券次,每次抽取一张奖券,抽取结果中标号最大的奖券对应的奖品即为最终奖品,设最终获得的奖品对应的奖券标号为.
(1)当时,求最终拿到标号为3的奖券的概率和拿到标号为2的奖券的概率.
(2)若.
①求最终拿到标号不大于的奖券的概率;
②求随机变量的期望(用表示).
(3)当时,证明:.
【答案】(1);
(2)①;②
(3),
则随机变量 的期望为
.
设,,
当 时,,等号成立;
当 时,当时,, 单调递减;
当时, , 单调递增,
所以.
设,
又因为,
所以,所以.
综上所述,.
【解析】
【分析】(1)利用对立事件和差事件求概率:,计算两次有放回抽取的结果概率;
(2)①标号不大于 即每次抽取都不超过 ,用独立重复试验求概率;②用分布列或尾和公式求期望,化简得到结果;
(3)先写出期望表达式,再构造对称和式,结合函数单调性放缩证明不等式.
【小问1详解】
表示最大标号为 ,等价于所有抽取结果都不超过 ,且至少有一次等于 ,
则两次都不超过2;
两次都不超过2两次都不超过1.
【小问2详解】
①最终标号不大于 等价于次抽取的所有结果都不大于 ,每次抽到不大于 的概率为,
因此.
②由于,
随机变量 的期望得
.
【小问3详解】
略
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数学试题
时间:120分钟 总分:150分
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 函数的定义域是( )
A. B. C. D.
2. 已知复数,则是的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
3. 已知函数的导函数是,则函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
4. 以等腰直角三角形的一条直角边所在直线为轴,其余两边旋转一周形成的面围成一个几何体,若该几何体体积为,则其侧面积为( )
A. B. C. D.
5. 已知,则( )
A. B. C. D.
6. 在等差数列中,为其前项和.若,则( )
A. 420 B. 210 C. 198 D. 105
7. 将函数的图象向左平移个单位长度得到函数的图象,则( )
A. B.
C. D.
8. 设函数,若,,则的最小值为( )
A. 1 B. C. D. e
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. 从某小区抽取100户居民用户进行月用电量调查,发现他们的用电量都在之间,进行适当分组后(除了最后一组是闭区间,其余每组为左闭右开区间),画出如图所示的频率分布直方图,则下列选项正确的是( )
A. 直方图中x的值为0.0044
B. 在被调查的用户中,用电量落在区间内的户数为70户
C. 估计该小区用户月用电量的中位数不超过
D. 用频率估计概率,从该小区抽取10人,则X表示用电量不超过的人数,则
10. 已知定义在上的函数为偶函数,且满足,当时,,则下列说法正确的是( )
A. 为周期函数 B. 的图象关于点对称
C. 当时, D.
11. 已知双曲线:的渐近线与圆:相切,记的左、右焦点分别为,,为上一点,且,与圆交于,两点,则( )
A. 的离心率为2 B. 的渐近线方程为
C. D. 若,则
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知,二项式的展开式中所有项的系数和为64,则展开式中的常数项为__________.
13. 过椭圆的右焦点作倾斜角为的直线交椭圆于两点,则__________.
14. 已知点均在半径为的球的球面上,,,则四面体的体积的最大值为___________.
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. 记的内角的对边分别为,已知.
(1)若成等差数列,求的面积;
(2)若,求.
16. 如图所示,在四棱锥中,底面为等腰梯形,其中,.
(1)求的长;
(2)若,求平面与平面夹角的余弦值.
17. 函数.
(1)当时,求函数在的单调区间;
(2)若存在,使得成立,求的取值范围.
18. 已知为抛物线的焦点,为在第一象限上的动点,当时,设的准线与轴交于点,与交于点,,,与交于点,与交于点.
(1)求的方程;
(2)求的轨迹方程;
(3)若,求的取值范围.
19. 某商场举行抽奖活动,箱子里装有标号为1到的张奖券,不同的奖券标号对应不同的奖品,标号越大,奖品越丰厚.规则如下:顾客从中有放回地抽取奖券次,每次抽取一张奖券,抽取结果中标号最大的奖券对应的奖品即为最终奖品,设最终获得的奖品对应的奖券标号为.
(1)当时,求最终拿到标号为3的奖券的概率和拿到标号为2的奖券的概率.
(2)若.
①求最终拿到标号不大于的奖券的概率;
②求随机变量的期望(用表示).
(3)当时,证明:.
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