内容正文:
新海高级中学高三年级九月学情调研测试数学试题
试题满分(150分) 考试时间(120分钟)
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. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】因为,,则.
2. 在复平面内,复数对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
【答案】D
【解析】
【分析】应用复数的除法化简,并确定其对应点所在的象限,即可得.
【详解】由,对应点为在第四象限.
故选:D
3. 已知向量满足,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由,得,
所以,即;
由,得,
所以,即.
两式相减,得,
所以 .
4. 已知无穷等比数列的公比为,则“且”是“数列为递增数列”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】
【分析】首先写出数列的通项公式,然后根据指数函数的单调性确定充分性,再根据通项公式及单调性确定必要性不成立.
【详解】由题意可得,
且,则,且单调递增,
则数列为递增数列,充分性成立;
若数列为递增数列,,
则或,必要性不成立;
“且”是“数列为递增数列”的充分不必要条件.
5. 已知,则( )
A. 25 B. 5 C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据指数式与对数式的互化,幂的运算性质以及对数的运算性质即可解出.
【详解】因为,,即,所以.
故选:C.
6. 下列两个函数和,的图象不可以由的图象经过平移得到的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】C
【解析】
【详解】A. 因为,所以的图象可以由的图象向上平移个单位得到,A不适合题意;
B.因为,所以的图象可以由的图象向左平移2个单位得到,B不适合题意;
C.因为,所以先关于轴对称得到,再向右平移1个单位得到的图象,C适合题意;
D.因为,所以的图象可以由的一下向左平移个单位得到,D不适合题意.
7. 已知函数,实数满足.若对任意的,总有不等式成立,则的最大值为( )
A. B. C. 4 D. 6
【答案】D
【解析】
【分析】由分段函数的定义域对进行分类讨论可得的范围,即可得的最大值.
【详解】当时,有,
由随增大而增大,且,故,
当时,有,即,
即,
整理得,即,
故,又,故,
综上所述,,
则,当且仅当、时等号成立,
故的最大值为.
故选:D.
8. 已知对于,都有,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由,可转化为,设,则,结合函数单调性可知,分离参数,构造新函数,根据导数判断单调性可得最值,即可得解.
【详解】由已知,,
即,即,
设,函数,即恒成立,
又函数在上单调递增,且,
即,
即,,
设,,
则,
令,解得,
当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
所以当时,取最小值为,
即,
故选:C.
二、多项选择题: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.全部选对得6分,部分选对得部分分,有选错得0分.
9. 已知,则a,b满足( )
A. B. C. D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】由对数与指数的互换公式可得,由作差法结合对数的换底公式可判断选项A,由对数运算可判断B;由均值不等式结合由选项B推出的结论可判断选项C,D.
【详解】由,则,则,
所以,所以A正确;
,所以B不正确;
由,因为,故等号不成立,则,故C正确;
因为,故等号不成立,故D正确.
故选:ACD.
10. 如图,在直三棱柱中,为的中点,则( )
A.
B. 三棱锥的体积为
C. 直线与所成角的余弦值为
D. 三棱柱的外接球的表面积为
【答案】BC
【解析】
【分析】对于A:利用勾股定理即可判断;对于B:利用等体积法求解即可;对于C:根据, 得出ME与AC所成的角为,解三角形即可;对于D:根据三棱锥的外接球即为直三棱柱的外接球,结合球面积公式求解.
【详解】在直三棱柱中,有,,,
因为,为的中点,
所以,,
又,所以,,
则,从而与不垂直,故A错误;
如图,设,分别为,的中点,连接,,,,
因为,,,,与交于点,
所以平面,
则,故B正确;
因为、为、的中点,四边形为矩形,
所以,则与所成的角为,
由,,
得,故C正确;
由直三棱柱,,,
则三棱柱的外接球球心为中点,直径为,
故三棱锥的外接球即为直三棱柱的外接球,
该外接球的直径为,
则三棱锥的外接球的表面积为,故D错误.
故选:BC.
11. 已知函数及其导函数的定义域均为,记.若奇函数,且,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【解析】
【分析】由奇函数可得为偶函数,再结合已知得出的解析式,再分别判断A,C,D选项,再结合解析式应用基本不等式计算判断B.
【详解】因为奇函数关于对称,所以,所以,所以为偶函数,
因为,则,
又因为奇函数,所以为偶函数,所以,
所以,A选项错误;
因为,当且仅当时等号成立,所以,所以,B选项正确;
因为,又因为,所以,所以
所以,C选项正确;
因为,所以,D选项正确.
故选:BCD.
二、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知椭圆两个焦点的坐标分别是,,并且经过点,则它的标准方程为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据条件设出椭圆的标准方程,再代点求系数即可,结合椭圆的定义求出,进而可求出,从而可得到椭圆的标准方程.
【详解】因为椭圆的焦点在x轴上,所以设它的标准方程为,
由椭圆的定义知,
所以.
又因为,
所以,
所以椭圆的标准方程为.
故答案为:.
13. 设为实数,函数,若有且只有一个零点,则的取值集合为__________.
【答案】
【解析】
【详解】因为函数有且只有一个零点,即关于的方程有且只有一个实数根.
当时,方程的解为,符合题意;
当时,,解得或;
综上所述, 的取值集合为.
14. 设,为实数,函数和.设,,若存在,,使得,则称和“零点贴近”.当时,函数与“零点贴近”,则的取值范围为__________.
【答案】
【解析】
【分析】先结合函数的单调性求出的值,再结合“零点贴近”的概念确定的取值范围,利用二次函数的零点分布求的取值范围.
【详解】因为,在上都是增函数,
所以在上单调递增,
当时,,所以.
根据“零点贴近”的概念,.
即函数在内至少有1个零点.
又因为方程有1正1负两个根,
所以函数在内有唯一零点.
因为,所以.
所以所求的取值范围为.
四、解答题:本题共3小题,共45分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知二次函数是R上的偶函数,且.
(1)设,根据函数单调性的定义证明在区间上单调递增;
(2)当时,解关于x的不等式.
【答案】(1)证明见解析;(2)答案见解析.
【解析】
【分析】(1)先用待定系数法求出,进而求出,再用定义法证明即可.
(2)先化简不等式,然后对参数进行讨论.
【详解】(1)设
由题意得,,解得.
.
,
设且,
则.
由,得.于是,即,
所以函数在区间上单调递增.
(2)原不等式可化为.因为,故.
①当,即时,得或.
②当,即时,得到,所以;
③当,即时,得或.
综上所述,
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为.
【点睛】本题考查了函数的单调性的证明,解含参不等式,分类讨论是常用的方法,需要熟练掌握.
16. 已知双曲线,过点作直线.
(1)是否存在直线,使得直线与双曲线相交于,两点,且为线段的中点?若存在,求出直线的方程;若不存在,请说明理由;
(2)若直线的斜率存在,且与双曲线左、右两支都相交,求直线斜率的取值范围.
【答案】(1)所求直线不存在,理由如下:
如图:
因为直线与双曲线交于,两点,所以直线必有斜率.
设直线:,即.
代入双曲线方程得,
整理得:.
因为方程有2个解,所以.
设,,则.
若为线段的中点,则.
但不满足,
故所求直线不存在. (2)
【解析】
【分析】(1)设出直线方程,与双曲线方程联立,根据方程组有两解,确定的取值范围,再根据求出的值,结合的取值范围进行判断即可.
(2)结合(1)中的结论,利用即可求的取值范围.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
直线与双曲线左右两支都相交,
则方程有1正1负两根.
所以.
即直线斜率的取值范围为.
17. 某公司在联欢活动中设计了一个摸奖游戏,在一个口袋中装有3个红球和4个白球,这些球除颜色外完全相同.游戏参与者可以选择有放回或者不放回的方式从中依次随机摸出3个球,规定至少摸到两个红球为中奖.现有一位员工参加此摸奖游戏.
(1)如果该员工选择有放回的方式(即每摸出一球记录后将球放回袋中再摸下一个)摸球,求他能中奖的概率;
(2)如果该员工选择不放回的方式摸球,设在他摸出的3个球中红球的个数为,求的分布列;
(3)该员工选择哪种方式摸球中奖的可能性更大?请说明理由.
【答案】(1)
(2)分布列见解析 (3)在有放回的摸球方式下,该员工中奖可能性更大,理由见解析
【解析】
【分析】(1)由独立重复试验概率公式求解
(2)由超几何分布概率公式求解
(3)分别计算两种情况下中奖概率后比较大小
【小问1详解】
在有放回方式下,记“他能中奖”为事件,则.
【小问2详解】
由题意,随机变量的可能值为0,1,2,3;
,,
,;
所以的分布列为
0
1
2
3
【小问3详解】由(2),在不放回方式下,该员工能中奖的概率为
;
由,所以,在有放回的摸球方式下,该员工中奖可能性更大.
18. 如图,四边形为梯形,,,侧面为等边三角形,平面平面,,点在边上,且.
(1)证明:平面;
(2)当二面角的平面角的正切值为时,求四棱锥的体积.
【答案】(1)证明见解析;
(2).
【解析】
【分析】(1) 连接交于,再连接,由三角形相似得比例相等可得由线面平行的判定定理求证即可;
(2)设AB=a,利用空间向量法计算二面角的大小,解出,再由四棱锥体积公式求解即可.
【小问1详解】
连接交于,再连接,
由知,又,
所以,所以
又平面,平面,
所以平面.
【小问2详解】
作PO⊥AB于O,
平面ABP⊥平面ABCD,是交线,PO⊥平面ABCD,
以为坐标原点,建立空间直角坐标系,如图,
设AB=a,则,,,,
,,,
设平面BCM的法间量,平面BDM的法向量
则, 即,令x= 1,得
即,令x=1,得,
设二面角的平面角为,则
所以,解得,
.
19. 设,若对任意的,且,函数与满足关系,则称函数是函数在区间上的级控制函数.
(1)判断函数是否是函数在区间上的1级控制函数,并说明理由;
(2)若函数是函数在区间上的级控制函数,求实数的最大值;
(3)若函数是函数在区间上的2026级控制函数,且函数在区间上存在两个零点,求两零点之积的取值范围.
【答案】(1)不是,理由见解析
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)直接取区间端点 ,计算,,不满足要求,故不是1级控制函数;
(2)由定义化为,得递增,即,分离得,从而得到最小值;
(3)由控制函数定义及 得,利用在单调递增,得 ,应用换元法求得范围.
【详解】(1)由于,
故.
所以函数不是函数在区间上的1级控制函数.
(2)由函数是函数在区间上的m级控制函数,
得,
,
从而,
即在上恒成立.
令,则在上恒成立,
即在上为增函数,
故在上恒成立.
即,
在恒成立,即.
记,则,
故在上单调递减,在上单调递增,
从而,故实数m的最大值为e.
(3)因为函数在区间上存在两个零点,
不妨设,且,
因为函数是在区间上的2026级控制函数,
所以,即,
所以,
即.
又函数在上单调递增,故有,
从而,即.
令,
则.
令,则,
从而,
即的取值范围是.
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新海高级中学高三年级九月学情调研测试数学试题
试题满分(150分) 考试时间(120分钟)
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. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 在复平面内,复数对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
3. 已知向量满足,,则( )
A. B. C. D.
4. 已知无穷等比数列的公比为,则“且”是“数列为递增数列”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件
5. 已知,则( )
A. 25 B. 5 C. D.
6. 下列两个函数和,的图象不可以由的图象经过平移得到的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
7. 已知函数,实数满足.若对任意的,总有不等式成立,则的最大值为( )
A. B. C. 4 D. 6
8. 已知对于,都有,则的最大值为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题: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.全部选对得6分,部分选对得部分分,有选错得0分.
9. 已知,则a,b满足( )
A. B. C. D.
10. 如图,在直三棱柱中,为的中点,则( )
A.
B. 三棱锥的体积为
C. 直线与所成角的余弦值为
D. 三棱柱的外接球的表面积为
11. 已知函数及其导函数的定义域均为,记.若奇函数,且,则( )
A. B.
C. D.
二、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知椭圆两个焦点的坐标分别是,,并且经过点,则它的标准方程为______.
13. 设为实数,函数,若有且只有一个零点,则的取值集合为__________.
14. 设,为实数,函数和.设,,若存在,,使得,则称和“零点贴近”.当时,函数与“零点贴近”,则的取值范围为__________.
四、解答题:本题共3小题,共45分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知二次函数是R上的偶函数,且.
(1)设,根据函数单调性的定义证明在区间上单调递增;
(2)当时,解关于x的不等式.
16. 已知双曲线,过点作直线.
(1)是否存在直线,使得直线与双曲线相交于,两点,且为线段的中点?若存在,求出直线的方程;若不存在,请说明理由;
(2)若直线的斜率存在,且与双曲线左、右两支都相交,求直线斜率的取值范围.
17. 某公司在联欢活动中设计了一个摸奖游戏,在一个口袋中装有3个红球和4个白球,这些球除颜色外完全相同.游戏参与者可以选择有放回或者不放回的方式从中依次随机摸出3个球,规定至少摸到两个红球为中奖.现有一位员工参加此摸奖游戏.
(1)如果该员工选择有放回的方式(即每摸出一球记录后将球放回袋中再摸下一个)摸球,求他能中奖的概率;
(2)如果该员工选择不放回的方式摸球,设在他摸出的3个球中红球的个数为,求的分布列;
(3)该员工选择哪种方式摸球中奖的可能性更大?请说明理由.
18. 如图,四边形为梯形,,,侧面为等边三角形,平面平面,,点在边上,且.
(1)证明:平面;
(2)当二面角的平面角的正切值为时,求四棱锥的体积.
19. 设,若对任意的,且,函数与满足关系,则称函数是函数在区间上的级控制函数.
(1)判断函数是否是函数在区间上的1级控制函数,并说明理由;
(2)若函数是函数在区间上的级控制函数,求实数的最大值;
(3)若函数是函数在区间上的2026级控制函数,且函数在区间上存在两个零点,求两零点之积的取值范围.
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