内容正文:
高三年级9月学习质量综合评估
数学
本试卷共4页,19题,全卷满分150分.考试用时120分钟.
注意事项:
1.答题前,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,监考员将试卷、答题卡一并交回.
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,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先求出复数的共轭复数,再根据复数乘法运算规则计算二者乘积即可.
【详解】根据共轭复数的定义:对复数,其共轭复数.
已知,因此, .
由虚数单位的性质可知,代入得: .
2. 点到抛物线的焦点的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题意得抛物线的焦点为,
由两点间距离公式得距离为,故B正确.
3. 集合M中的元素个数记为,若,,,则( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】D
【解析】
【详解】根据容斥原理得,
所以,所以.
4. 设是非零向量,则“”是“”的( )
A. 充分而不必要条件 B. 必要而不充分条件
C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】C
【解析】
【分析】根据充分必要条件的概念分析即可.
【详解】由题,若,则,解得,即;
反之,若,则有,得,即,
因此“”是“”的充分必要条件,故C正确.
5. 不全相等的正整数构成一组数据,若它们的平均数和中位数均为,则该组数据的极差为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】B
【解析】
【分析】设,且不全相等的正整数,根据题意,得到,,结合为正整数,分类讨论,结合极差的定义,即可求解.
【详解】由数据是不全相等的正整数,不妨设,其中等号不同时成立,
因为正整数的平均数和中位数均为,可得,
所以,则,
当时,
由,因为为正整数,所以,此时对应的数据为,
可得极差为,符合题意;
当时,
若,可得,此时数据为 ,则数据的极差为,符合题意;
若,可得,此时数据为 ,此时不符合题意,舍去.
6. 已知直线与曲线和均相切,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据导数的几何意义,分别设直线与两条曲线的切点,结合切点同时在直线和对应曲线上列方程,求解、的值即可得到结果.
【详解】设直线与的切点为,与的切点为.
对求导得,可知,且切点在切线上,因此,
对求导得,同理得,且切点在切线上,因此,
由得,代入化简得.
由得,代入得.
将代入上式,整理得,解得,代入得,故.
7. 由透明玻璃制成的正方体密闭容器的棱长为1(玻璃厚度忽略不计),注入体积为()的液体,在正方体自由旋转的过程中,若液体形成的几何体可能是三棱锥,则x的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意,液体能形成三棱锥,本质是液面可截出一个以正方体顶点为顶点、三条侧棱沿正方体棱的 “墙角型” 三棱锥,再根据三棱锥体积公式,结合正方体的性质判断三棱锥体积的最大值,进而得出结论.
【详解】由题意,正方体自由旋转时液面为水平面,等价于用一个平面截正方体,
截出的几何体为三棱锥,该三棱锥的顶点是正方体的一个顶点,
三条侧棱分别在从该顶点出发的三条正方体棱上;
设侧棱长为,,则液体形成体积,
当且仅当时,.
8. 若,则关于的方程的实数根的个数为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】D
【解析】
【分析】设,由导数研究函数的单调性,然后结合函数图象知函数图象与直线的交点个数,从而得方程解的个数即可.
【详解】由,得或,
设,则,,
设,则恒成立,所以是增函数,
所以时,,时,,
所以在上递减,在上递增,
而,得到是偶函数,
而,
如图,作出符合题意的图形,
结合函数的图象知,函数的图象与直线有两个交点,
与直线也有两个交点,所以方程有两个解,方程也有两个解,
所以有4个解,故D正确.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,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. 在锐角中,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】由余弦定理结合题意判断A;通过角度大小关系以及正弦函数单调性求解判断B;通过角度大小关系以及余弦函数单调性求解判断C;,利用和角的正弦公式,借助,的正弦范围及不等式性质推导判断D.
【详解】对于A,因为是锐角三角形,
则,所以,故A正确;
对于B,因为,则,
因为,在单调递增,
所以,故B正确;
对于C,因为在单调递减,
所以,故C错误;
对于D,因为,
,所以,,
所以成立,故D正确.
10. 已知三棱锥的外接球的半径为,且,平面,则下列结论正确的有( )
A. 三棱锥为正三棱锥 B. 平面平面
C. 面积的最大值为 D. 三棱锥体积的最大值为
【答案】BCD
【解析】
【分析】取的中点,根据题意可知共线,结合正三棱锥的定义可判断A;根据面面垂直的判定定理可判断B;根据三角形的面积公式结合基本不等式可判断C;根据三棱锥的体积公式得到体积的表达式,构造函数求导即可得到最大值来判断D.
【详解】因为 ,所以是直角三角形,斜边为,
且直角三角形的外接圆圆心是斜边的中点,设为,
已知 平面,且是外接球的球心,
根据球的性质,球心在底面上的射影正是的外接圆圆心,因此平面 ,
又因为 平面,所以三点共线,如图所示,
已知外接球半径,设,则到的距离均为,
球心到平面的距离,根据球的截面性质有,
因为共线,且在球面上,所以到的距离为,
点到平面的距离(即三棱锥的高)为的长度,
由于共线,或(取决于和在的同侧还是异侧),
对于A,底面是直角三角形,显然不可能是正三角形,因此,三棱锥不可能是正三棱锥,故A错误;
对于B,由前面的分析可知, 共线,且 平面,
因为在上,所以直线在平面内,
因为 平面且平面,所以平面 平面 ,故B正确;
对于C,是直角三角形,斜边,
设两直角边为,则,面积(当 时取等号),
又因为 ,所以,
此时(当且时,即平面过球心,且为等腰直角三角形),故C正确;
对于D,三棱锥体积,已知,
高(取在一侧时,),
为了体积最大,我们取,(时,到平面距离最大),
则,
令,求导得,
在内,令,得,
当时,取得最大值,此时,故D正确.
11. 将1,2,3,…,这个连续正整数随机分成,两组,每组个数,组最小数为,最大数为;组最小数为,最大数为,则下列结论正确的有( )
A. 若,则的概率为
B. 若,则的概率为
C. 的概率为
D.
【答案】BCD
【解析】
【分析】时,根据和分别确定两组中的数的可能情形,然后计算概率判断AB,由得出组中其它个数的来源,从而计算出概率判断C,由的可能值分别为,分别计算出概率后,由期望公式写出期望,并结合组合恒等式化简后判断D.
【详解】对A,,总组数为,,A组中所有数比B组中所有数小,A组是,B组是,因此概率为,A错;
对B,,总组数为,,注意1必是一组中的最小值,6必是另一组中的最大值,中有(两组数分别为与),(两组数分别为与),(两组数分别为与或与),概率为,B正确;
对C,时,共有个数,总组数为,A组中最大数为,则这个数中只有一个是B组中的数,其它都是A组中的数(也可认为是从中选个),所以概率为,C正确;
对D,设,则,此时A组中其它个数是从中选取的,方法数为,概率为,所以,,,所以,D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若双曲线的渐近线方程是,则双曲线的离心率为______.
【答案】
【解析】
【详解】由题意得:
点睛:本题主要考查了双曲线的简单性质,解答关键是在于对于双曲线渐近线方程的理解,属于基础题.先根据双曲线的渐近线求得的关系,进而根据求得的关系,再代入离心率公式,答案可得;
13. 已知函数的最大值为,则的最小值为______.
【答案】
【解析】
【分析】将函数展开整理为的形式,结合辅助角公式,利用函数的最值性质列方程求解,再取的最小正值即可.
【详解】已知函数,
因为的最大值为,因此,
对等式两边平方得,得 ,
因此,
又因为,当时 ,取最小值.
14. 已知集合,,任取,,,,都有,则集合中元素个数的最大值为______.
【答案】8
【解析】
【分析】先证明集合中元素个数的最大值小等于,再结合实力可求最大值.
【详解】设集合,,
对于,去掉中的任意两个元素,则必有个奇数,它们构成等差数列;
对于,去掉中的任意两个元素,则必有个偶数,它们构成等差数列.
如果从中任意取不少于元素,则至少有个元素同在中或同在中.
由前述讨论可得有个元素必有3个整数(它们同奇或同偶),它们构成等差数列,
故集合中元素个数的最大值小等于.
对于集合,检验可知集合符合题意,
此时集合的元素共有8个;
综上所述:集合中元素个数的最大值为8.
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)判断的奇偶性并给出证明;
(2)证明:在区间有且仅有一个零点.
【答案】(1)判断:为偶函数.
由题意得的定义域为,关于原点对称;
,
所以为偶函数.
(2)因为,
因为,所以,
所以,当且仅当时等号成立,
所以在上单调递减,
因为,
由零点存在性定理可得在有且仅有一个零点.
【解析】
【分析】(1)根据奇偶性的定义证明即可;
(2)求导,根据导数判断单调性,结合零点存在性定理证明即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
略
16. 在三棱柱中,,且棱长均为1.
(1)证明:;
(2)求平面与平面夹角的正切值.
【答案】(1)取中点为,连接,
因为三棱柱中棱长均为1,且,
所以和为正三角形,所以,
又平面,且,所以平面.
又平面,故.
(2)
【解析】
【分析】(1)取中点为,连接,根据线面垂直的判定定理得平面,又平面,即可证.
(2)由(1)可知即为平面与平面所成的角(或其补角),在中,由余弦定理求出,然后求出的正切值即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由(1)可知,
所以即为平面与平面所成的角(或其补角),
因为、、为正三角形且边长均为1,所以,
在中,由余弦定理可知,
所以,则.
所以平面与平面夹角的正切值为.
17. 已知椭圆:()的左顶点为,下顶点为,短轴长为,离心率为,是上位于第一象限内的动点,直线交轴于点,直线交轴于点.
(1)求的方程;
(2)证明:四边形的面积为定值.
【答案】(1)
(2)证明:由(1)可知,,,则,
则直线的方程为,令,得,
同理直线的方程为,令,得,
则,,而四边形的对角线互相垂直,
所以,
因为,
,
所以
所以,
所以四边形的面积为定值.
【解析】
【分析】(1)根据椭圆性质及,,的关系联立即可求解;
(2)运用坐标法与椭圆方程代入消元,由以及椭圆方程得,通过两点式求出直线、与坐标轴的交点、,利用对角线,将四边形面积转化为,借助椭圆方程消去二次项,化简即可求解面积.
【小问1详解】
由题意可得,,所以.
因为,所以,
所以的方程为.
【小问2详解】
略
18. 盒内装有张相同的卡牌,编号分别为,,,…,.从盒内每次不放回地取出一张卡牌,直至卡牌全部取出.具体规则如下:
①第1次取卡:从盒内随机取出1张卡牌;
②第次取卡():若号卡牌仍在盒内,则取出号卡牌;否则,从盒内随机取出1张卡牌.
(1)若.
(i)求第2次取出的是2号卡牌的概率;
(ii)设第3次取出的卡牌编号为,求的分布列与数学期望;
(2)求最后一次取出的是号卡牌的概率.
【答案】(1)(i)
(ii)
1
3
4
5
6
(2)
【解析】
【分析】(1)(i)由全概率公式即可求解;(ii)确定的可能取值,求得对应概率,即可求解;
(2)分三类互斥事件:①第1次取出1号卡牌, ②第1次取出号卡牌,和③第1次取出号卡牌,分别计算概率即可求解.
【小问1详解】
(i)设“第一次取到2号牌”为事件,“第二次取到2号牌”为事件,则
故第2次取出的是2号卡牌的概率为.
(ii),
,,,,
所以的分布列为
1
3
4
5
6
数学期望为
【小问2详解】
记盒中装有编号的张卡牌时,最后一次取出的是号卡牌的概率为,
第1次取卡分为三类互斥事件:
①第1次取出1号卡牌,概率为,后续依次取出号卡牌,则最后一次取出的是号卡牌;
②第1次取出号卡牌,概率为,则最后一次取出的不可能是号卡牌;
③第1次取出号卡牌,,概率为,第次按规则取出号卡牌,
第次在剩余张卡牌中等概率抽取,该子问题等价规模为的原型,
所以,
整理得,
同理对可得:,
两式相减可得:,
即,所以是常数列,
又时,,
故对任意整数,.
19. 已知数列:,,…,的各项均为正整数,且,,,…,.定义变换,将数列变换为数列:,,…,,其中,为数列中不小于的项的个数.
(1)若数列:4,3,3,2,求,并求一个数列,满足(直接写出结果即可);
(2)记为数列的各项之和,若,.
(i)求的最小值;
(ii)求的最大值,并求出取得最大值时的所有满足条件的数列.
【答案】(1),
(2)(i)
(ii),满足条件的数列有,两种可能
【解析】
【分析】(1)根据定义变换的意义,设数列:,,,,结合数列:4,3,3,2,即可求解和数列.
(2)(i)根据,可得,,代入即可求出的最小值.
(ii)设,,则数列共有项,且有项不小于2,可得,由题意,,,…,,可知,结合,求得,然后检验即可求出结果.
【小问1详解】
数列:4,3,3,2,中,因为,设数列:,,,,
数列中不小于1的项有4个,所以,
数列中不小于2的项有4个,所以,
数列中不小于3的项有3个,所以,
数列中不小于4的项有1个,所以,
所以数列:4,4,3,1,
因为:4,3,3,2共4个元素,所以数列的首项为4,
根据题意数列中不小于4的项有2个,不小于3的项有3个,不小于2的项有3个,不小于1的项有4个,
由数列各项均为正整数,且非递增数列,所以数列:4,4,3,1.
【小问2详解】
(i)由题意知,中的最大项即为数列的项数,结合,得,
故,因为,则,
又,故,
注意到数列,满足,且,
所以存在数列满足要求,所以的最小值为.
(ii)设,,则数列共有项,且有项不小于,
故,
由题意,,,…,,故,从而,
因为,,故,
若,,则数列有且仅有两个1,
则,不符合题意;
若,,则数列有且仅有一个1,
则,
故,由,故只能,,
此时数列满足要求;
若,,则数列每一项均不小于2,
则,
故,从而,
此时数列可能为,,,
验证只有符合题意,
故取最大值507时,可能的数列有,两种可能.
【点睛】1、自共轭条件:数列项数等于首项,对每一个下标,数列中不小于的项的个数;
2、等差数列求和公式.
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数学
本试卷共4页,19题,全卷满分150分.考试用时120分钟.
注意事项:
1.答题前,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,监考员将试卷、答题卡一并交回.
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,则( )
A. B. C. D.
2. 点到抛物线的焦点的距离为( )
A. B. C. D.
3. 集合M中的元素个数记为,若,,,则( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
4. 设是非零向量,则“”是“”的( )
A. 充分而不必要条件 B. 必要而不充分条件
C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件
5. 不全相等的正整数构成一组数据,若它们的平均数和中位数均为,则该组数据的极差为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
6. 已知直线与曲线和均相切,则( )
A. B. C. D.
7. 由透明玻璃制成的正方体密闭容器的棱长为1(玻璃厚度忽略不计),注入体积为()的液体,在正方体自由旋转的过程中,若液体形成的几何体可能是三棱锥,则x的最大值为( )
A. B. C. D.
8. 若,则关于的方程的实数根的个数为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,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. 在锐角中,则( )
A. B.
C. D.
10. 已知三棱锥的外接球的半径为,且,平面,则下列结论正确的有( )
A. 三棱锥为正三棱锥 B. 平面平面
C. 面积的最大值为 D. 三棱锥体积的最大值为
11. 将1,2,3,…,这个连续正整数随机分成,两组,每组个数,组最小数为,最大数为;组最小数为,最大数为,则下列结论正确的有( )
A. 若,则的概率为
B. 若,则的概率为
C. 的概率为
D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若双曲线的渐近线方程是,则双曲线的离心率为______.
13. 已知函数的最大值为,则的最小值为______.
14. 已知集合,,任取,,,,都有,则集合中元素个数的最大值为______.
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. 已知函数.
(1)判断的奇偶性并给出证明;
(2)证明:在区间有且仅有一个零点.
16. 在三棱柱中,,且棱长均为1.
(1)证明:;
(2)求平面与平面夹角的正切值.
17. 已知椭圆:()的左顶点为,下顶点为,短轴长为,离心率为,是上位于第一象限内的动点,直线交轴于点,直线交轴于点.
(1)求的方程;
(2)证明:四边形的面积为定值.
18. 盒内装有张相同的卡牌,编号分别为,,,…,.从盒内每次不放回地取出一张卡牌,直至卡牌全部取出.具体规则如下:
①第1次取卡:从盒内随机取出1张卡牌;
②第次取卡():若号卡牌仍在盒内,则取出号卡牌;否则,从盒内随机取出1张卡牌.
(1)若.
(i)求第2次取出的是2号卡牌的概率;
(ii)设第3次取出的卡牌编号为,求的分布列与数学期望;
(2)求最后一次取出的是号卡牌的概率.
19. 已知数列:,,…,的各项均为正整数,且,,,…,.定义变换,将数列变换为数列:,,…,,其中,为数列中不小于的项的个数.
(1)若数列:4,3,3,2,求,并求一个数列,满足(直接写出结果即可);
(2)记为数列的各项之和,若,.
(i)求的最小值;
(ii)求的最大值,并求出取得最大值时的所有满足条件的数列.
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