内容正文:
余江一中2023级高三上学期期中考试数学试卷
(本试卷共4页,19小题,考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
一、单选题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题所给的四个选项中,有且只有一项是符合题目要求的)
1. 已知集合,,则( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
先化简集合的元素再求.
【详解】由,所以
故选:C
【点睛】易错点点晴:要注意集合中的条件.
2. 已知关于x的实系数方程的两虚根a,b满足,则p的值是( )
A. B. C. D. 1
【答案】C
【解析】
【分析】根据复数的性质和判别式求解即可.
【详解】因为关于x的实系数方程的两虚根为a,b,
所以,即.
因为,,
所以,而,
所以,两边平方得,解得.
故选:C.
3. 已知向量在向量方向上的投影向量为,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由投影向量的定义求出,再由向量的模长公式求解即可.
【详解】因为向量在向量上的投影向量为,
所以,所以,又,
所以,所以.
故选:D.
4. 已知角,满足,,则( )
A. B. C. D. 2
【答案】A
【解析】
【分析】根据积化和差公式可得,结合二倍角公式以及弦切互化得齐次式即可求解.
【详解】由得,
进而,
则
所以,
则.
故选:A.
5. 函数(是自然对数的底数)的图象关于( )
A. 点对称 B. 点对称
C. 直线对称 D. 直线对称
【答案】C
【解析】
【分析】根据对称性结合奇偶函数的定义逐一判断即可.
【详解】函数
对于A,,即图象不关于点对称,故A错误;
对于B,,即图象不关于点对称,故B错误;
对于C,,即图象关于直线对称,故C正确;
对于D,,即图象不关于直线对称,故D错误;
故选:C
6. 已知过抛物线的焦点的直线与该抛物线相交于两点,若的面积与(为坐标原点)的面积之比是2,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】通过焦点坐标,可确定抛物线方程,设出直线方程,分别表示出的面积与的面积,借助韦达定理和抛物线焦点弦长公式即可.
【详解】由焦点的坐标可得,所以,所以抛物线的方程为:,
设直线方程为:,设,设在轴上方,设,
联立,整理可得:,
①,②,
由题意,可得,
代入①②可得:,解得:,
将的值代入①可得,,
由抛物线的性质可得,
故选:A.
【点睛】本题关键点在于如何通过联立得到的韦达定理正确转化面积,通过面积之比为2,可得,进而可以确定.
7. 已知,则满足的有序数组共有( )个
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】分步乘法原理,先判断有序数组中包含个0,再剩余两个数在或中选择,每个位置有2种选择,最后结合组合数计算得出结果.
【详解】所有有序数组 中,满足的
有序数组 中包含个0,另外两个数在或中选择,每个位置有2种选择,由乘法计数原理得不同的种数为
故选:A.
8. 已知函数,,若成立,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】令,得到的式子,进而利用导数研究单调性即可得出结果.
【详解】解:令,
则,,解得,,
于是,
令,则,
其中和在上单调递增,且,
所以当时,,当时,,
故函数在区间上单调递减,在区间上单调递增,
所以.
即的最小值是.
故选:C.
【点睛】本题考查导数求单调性,最值问题,考查转化思想,属于难题.
二、多选题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题所给的四个选项中,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. 设,则( )
A. B.
C. D.
【答案】CD
【解析】
【分析】分别令、、求相关系数或系数和判断A、B、D,应用二项式定理写出通项公式求判断C.
【详解】A:令,则,错;
B:令,则①,又,则,错;
C:由二项式展开式,,
所以时,则;时,则;
所以,对;
D:令,则②,
①②得,则,对.
故选:CD
10. 已知椭圆的焦点分别为,,设直线l与椭圆C交于M,N两点,且点为线段的中点,则下列说法正确的是( )
A. B. 椭圆C的离心率为
C. 直线l的方程为 D. 的周长为
【答案】AC
【解析】
【分析】先由题意求出即可判断A;再根据离心率公式即可判断B;由点差法可以求出直线l的斜率,由直线的点斜式化简即可判断C;由焦点三角形的周长公式即可判断D.
【详解】如图所示:
根据题意,因为焦点在y轴上,所以,则,故选项A正确;
椭圆C的离心率为,故选项B不正确;
不妨设,则,,
两式相减得,变形得,
又注意到点为线段的中点,所以,
所以直线l的斜率为,
所以直线l的方程为,即,故选项C正确;
因为直线l过,所以的周长为,故选项D不正确.
故选:AC.
11. 在长方体中,已知,,P,Q分别为,的中点,S为棱的三等分点,,过P,Q,S三点作一个平面与,,分别交于点R,M,N,即得到一个截面,则( )
A. B.
C. 与平面所成的角的正切值为 D. 点A到截面的距离为1
【答案】ABC
【解析】
【分析】由平面平面,得到平面平面,得到,可判定A正确;根据对称性得到可得,可判定B正确;延长与的延长线交于,再连接,与交点为和,结合,可判定C正确;取的中点为G,连接,,过作于点,证得平面,结合,可判定D不正确.
【详解】在长方体中,因为平面平面,
平面平面,平面平面,
所以,所以A正确;
根据点P与点Q和点M与点S分别关于平面对称,可得,所以B正确;
延长与的延长线交于,再连接,与交点为,同理确定,
因为,所以,
因为,,所以,
因为,点P为的中点,所以,
同理可得,,所以,
又因为,所以与平面所成的角的正切值为,所以C正确;
取的中点为G,连接,,过作于点,
因为,所以,
又因为,,且平面,所以平面,
因为平面,所以平面平面,
又因为,平面,且平面平面,
所以平面,
又由,所以,所以D不正确.
故选:ABC.
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 在等差数列中,若,,则______
【答案】
【解析】
【分析】根据已知先求公差,然后由通项公式可得.
【详解】记等差数列的公差为,则有
又,所以,解得
所以
故答案为:
13. 已知双曲线的左、右焦点分别为、,双曲线上一点A关于原点O对称的点为B,且满足,,则该双曲线的离心率为___________.
【答案】
【解析】
【分析】利用双曲线的定义,结合,且,由是矩形,且 ,利用勾股定理求解.
【详解】解:如图所示:
由双曲线的定义得:,
又,且,
所以是矩形,且 ,
又因为,
即,
解得,
故答案为:
14. 若在区间上是增函数,则的最大值是__________.
【答案】##
【解析】
【分析】化简函数,根据在区间上是增函数得到的范围,再根据的范围即可求出结论.
【详解】,
当时,,
因为在区间上是增函数,
所以,则,
所以,
则的最大值是,
故答案为:.
四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
15. 某厂家生产一种产品,已知产品的质量指标服从正态分布不低于85的产品视为合格品,且合格率为,厂家将合格品按每箱100件包装出厂.某经销商购进一批该产品分等级销售,质量指标高于95的为“一等品”,其余的为“二等品”
(1)从一箱产品中任取1件,求该产品是“一等品”的概率;
(2)从一箱产品中任取3件,记“一等品”的件数为,求的分布列与数学期望.
【答案】(1)
(2)
0
1
2
3
数学期望
【解析】
【分析】(1)利用正态分布、条件概率公式计算可得答案;
(2)求出的所有可能取值及相应的概率,利用期望公式可得答案.
【小问1详解】
,
记事件为该产品为合格品,事件为该产品是一等品,
,
该产品是一等品的概率为;
【小问2详解】
的所有可能取值为,
,
,
的分布列如下:
0
1
2
3
的数学期望,
或由的二项分布.
16. 如图,在四面体ABCD中,E,F分别是线段AD,BD的中点,,,.
(1)证明:平面BCD;
(2)若平面DAB与平面CAB的夹角为,求平面ACE与平面BCE的夹角的余弦值.
【答案】(1)
,分别是线段,的中点,则,,
又,所以,
因为,为的中点,所以,
所以,所以,
又,平面,
所以平面
(2)
【解析】
【分析】(1)由三角形的中位线定理可得,,再由可得,再由直角三角形的性质可得,然后由勾股定理的逆定理可得,再由线面垂直的判定定理可证得结论;
(2)以为轴,过与平行的直线为轴建立空间直角坐标系,利用空间向量求解即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
以为轴,过与平行的直线为轴建立空间直角坐标系,如图,
由(1)可得平面,平面,
所以,
所以为平面与平面的夹角,即,所以,
所以,,,,,
,,,
设平面的一个法向量是,
则,取,则,即,
设平面的一个法向量是,
则,取,则,,
.
所以平面与平面的夹角的余弦值为.
17. 已知函数.
(1)试讨论函数在区间上的极值点的个数;
(2)设,当时,若方程在区间上有唯一解,求实数的取值范围.
【答案】(1)答案不唯一,具体见解析;(2).
【解析】
【分析】(1)对函数进行求导,利用导数,结合极值的定义分类讨论进行求解即可;
(2)对函数进行求导,利用导数,结合零点存在定理进行求解即可.
【详解】解:(1),
①当时,因为,
所以,
所以单调递增,在上无极值点;
②当时,在上单调递减,
,
所以存在,使得,
则为的极大值点;
在上单调递增,
,
所以存在使得,
则为的极小值点;
所以在上存在两个极值点.
③当时,在上单调递增,
,
所以存在,使得,
则为的极小值点;
在上单调递减,
,
所以存在使得,
则为的极大值点;
所以在上存在两个极值点.
综上所述,当时,在上无极值点;
当或时,在上存在两个极值点.
(2)当时,,
则,
设,则.
因为,
所以在区间上单调递减,
因为.
所以存在唯一的,使得,即,
所以在区间上单调递增,
在区间上单调递减,
因为,
又因为方程在区间上有唯一解,
所以.
【点睛】关键点睛:利用导数,根据零点存在定理进行求解是解题的关键.
18. 已知椭圆的上顶点为,设点轴上的两个动点和满足,且当位于椭圆的右焦点时,.
(1)求椭圆的方程;
(2)设直线和分别交椭圆于和两点,求证:直线经过定点.
【答案】(1)
(2)
设,则,
因为,所以,即,
设直线和的斜率分别为和,
则(定值),
(法一)因为直线的方程为,则,化简得,
解得,于是,
同理可得,又由,整理得,
所以,
于是直线的方程为,化简得,
所以直线经过定点.
(法二)设直线的方程为,
因为椭圆方程为,即,所以,所以,
整理得,
于是,所以,
解得,
即直线的方程为,令,有,
所以直线经过定点.
【解析】
【分析】(1)根据题意可直接求得,在中,有,可求得,进一步计算即可;
(2)设出直线的方程,联立直线和椭圆方程,解出点的坐标,求得直线方程进一步考查即可;也可设线的方程为,联立直线与椭圆方程,结合题中条件即可求得.
【小问1详解】
因为椭圆的上顶点为,所以,
在当位于椭圆的右焦点时,中,有,
即,所以,
于是,
所以椭圆的方程为;
【小问2详解】
略
【点睛】圆锥曲线中定点问题的两种解法;
(1)引进参数法:引进动点的坐标或动线中系数为参数表示变化量,再研究变化的量与参数何时没有关系,找到定点.
(2)特殊到一般法:根据动点或动线的特殊情况探索出定点,再证明该定点与变量无关.
19. 已知等比数列的前项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)在与之间插入个数,使这个数组成一个公差为的等差数列.
(ⅰ)求数列的通项公式及;
(ⅱ)在数列中是否存在3项(其中m,k,p成等差数列)成等比数列?若存在,求出这样的3项;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)(ⅰ),;
(ⅱ)不存在,理由如下:
假设存在满足题意的3项,
成等比数列,,即
成等差数列,,
整理可得:,又,
即,解得:,则,与题设矛盾。
假设错误,即不存在满足题意的3项.
【解析】
【分析】(1)当时,由可得,两式作差可得出,再由可得出,求出的值,确定等比数列的公比,即可求得数列的通项公式;
(2)①求得,利用错位相减法可求得;
②假设在数列中是否存在三项、、(其中、、成等差数列)成等比数列,由等比数列的定义结合已知条件化简得出,结合以及可得出结论.
【小问1详解】
(1)方法一:
当时,,
则,
为等比数列,等比数列的公比为3,
当时,
解得:.
方法二:
设公比为为等比数列
解得或3
,,,
【小问2详解】
(2)(ⅰ)
设
两式相减得
方法二:
设
两式相减得
(ⅱ)略
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余江一中2023级高三上学期期中考试数学试卷
(本试卷共4页,19小题,考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
一、单选题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题所给的四个选项中,有且只有一项是符合题目要求的)
1. 已知集合,,则( ).
A. B. C. D.
2. 已知关于x的实系数方程的两虚根a,b满足,则p的值是( )
A. B. C. D. 1
3. 已知向量在向量方向上的投影向量为,且,则( )
A. B. C. D.
4. 已知角,满足,,则( )
A. B. C. D. 2
5. 函数(是自然对数的底数)的图象关于( )
A. 点对称 B. 点对称
C. 直线对称 D. 直线对称
6. 已知过抛物线的焦点的直线与该抛物线相交于两点,若的面积与(为坐标原点)的面积之比是2,则( )
A. B. C. D.
7. 已知,则满足的有序数组共有( )个
A. B. C. D.
8. 已知函数,,若成立,则的最小值是( )
A. B. C. D.
二、多选题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题所给的四个选项中,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. 设,则( )
A. B.
C. D.
10. 已知椭圆的焦点分别为,,设直线l与椭圆C交于M,N两点,且点为线段的中点,则下列说法正确的是( )
A. B. 椭圆C的离心率为
C. 直线l的方程为 D. 的周长为
11. 在长方体中,已知,,P,Q分别为,的中点,S为棱的三等分点,,过P,Q,S三点作一个平面与,,分别交于点R,M,N,即得到一个截面,则( )
A. B.
C. 与平面所成的角的正切值为 D. 点A到截面的距离为1
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 在等差数列中,若,,则______
13. 已知双曲线的左、右焦点分别为、,双曲线上一点A关于原点O对称的点为B,且满足,,则该双曲线的离心率为___________.
14. 若在区间上是增函数,则的最大值是__________.
四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
15. 某厂家生产一种产品,已知产品的质量指标服从正态分布不低于85的产品视为合格品,且合格率为,厂家将合格品按每箱100件包装出厂.某经销商购进一批该产品分等级销售,质量指标高于95的为“一等品”,其余的为“二等品”
(1)从一箱产品中任取1件,求该产品是“一等品”的概率;
(2)从一箱产品中任取3件,记“一等品”的件数为,求的分布列与数学期望.
16. 如图,在四面体ABCD中,E,F分别是线段AD,BD的中点,,,.
(1)证明:平面BCD;
(2)若平面DAB与平面CAB的夹角为,求平面ACE与平面BCE的夹角的余弦值.
17. 已知函数.
(1)试讨论函数在区间上的极值点的个数;
(2)设,当时,若方程在区间上有唯一解,求实数的取值范围.
18. 已知椭圆的上顶点为,设点轴上的两个动点和满足,且当位于椭圆的右焦点时,.
(1)求椭圆的方程;
(2)设直线和分别交椭圆于和两点,求证:直线经过定点.
19. 已知等比数列的前项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)在与之间插入个数,使这个数组成一个公差为的等差数列.
(ⅰ)求数列的通项公式及;
(ⅱ)在数列中是否存在3项(其中m,k,p成等差数列)成等比数列?若存在,求出这样的3项;若不存在,请说明理由.
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