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高2028届高二第一学期月考—数学试题
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. 的共轭复数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据复数的模长公式和运算法则计算即可.
【详解】因为,
所以共轭复数为.
2. 已知命题,.若是的充分不必要条件,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由,解得,即命题对应的集合为,
又命题对应的集合为,且是的充分不必要条件,
即 ,所以,即的取值范围是.
3. 若命题是假命题,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由题意可知命题的否定为真命题,再由不等式恒成立讨论的取值即可求解.
【详解】由题可得命题是真命题,
当时,恒成立,符合题意;
当时,则有,解得,
综上:实数的取值范围是,故A正确.
故选:A.
4. 在中,角,,所对应的边分别为,,,若,,,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先由正弦定理求得,再求得,进而求得面积.
【详解】因为,又,所以.
由正弦定理知,
因为,所以,所以,所以.
所以.
故选:B.
5. 已知,分别是椭圆的左、右焦点,是上的动点,则的最小值为( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题可知:,由椭圆性质可得:,,
设,则,且,
所以,
函数为二次函数,开口向下,对称轴为,
当或时,取得最小值,最小值为.
6. 三棱锥中,,且,则当三棱锥的体积最大时,直线与所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先由△ABC面积为定值,得体积最大时点P到平面ABC的距离最大,即PC⊥平面ABC,再通过空间向量求异面直线所成角的余弦值.
【详解】由,,得的面积,为定值 ,
三棱锥体积,其中为点到平面的距离,
已知,故,当且仅当平面时,取最大值1,此时三棱锥体积最大,
以为原点,方向为轴正方向,方向为轴正方向,过作平面的垂线为轴,建立空间直角坐标系,
则,,,由平面且,得,
则,,
设异面直线与所成角为,,,,,
所以 ,所以直线与所成角的余弦值为.
7. 是抛物线的焦点,以为端点的射线与抛物线相交于,与抛物线的准线相交于,若,则
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由题意,设的横坐标为,则由抛物线的定义,可得.则.所以.所以.故本题答案选.
8. 设函数的定义域为,为奇函数,为偶函数,当时,(且),若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】通过奇偶性推导出函数周期为4 ,再结合已知的函数解析式及可求出,再利用周期性将转化至已知区间内代入求解.
【详解】由为奇函数得,
令,则,解得,
由为偶函数得,
在中将替换为,得,
进而有,
则,
所以的最小正周期为4,
由得,
,
,
由题意得,即,
解得,进而,所以当时,,
,
所以,
其中,所以,
所以.
二、选择题: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5分,部分选对酌情给分,有错项的得0分.
9. 一组数据从小到大为5,6,7,8,,11,若这组数据的平均数是8,则( )
A. B. 极差为6 C. 40%分位数为7 D. 方差为5
【答案】BC
【解析】
【分析】根据数据的平均数、极差、百分位数、方差的概念逐项求解判断即可.
【详解】由题得,所以,所以A错误;
根据定义极差为,所以B正确;
因为,40%分位数为7,所以C正确;
根据方差公式,方差为,所以D错误.
故选:BC.
10. 设平面向量均为非零向量,则下列命题正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
【答案】CD
【解析】
【分析】选项A通过特殊情况当与都垂直时进行排除;选项B将转化为或,再借助平面向量数量积定义运算后验证;选项C对两边平方化简后进行判断;选项D根据数量积及向量共线的相关定义判断结论.
【详解】对于选项A,当与都垂直时,成立,但不一定成立,故A错误;
对于选项B,由得或,此时,故B错误;
对于选项C,对两边平方得,
即,故,即,故C正确;
对于选项D,因为,所以且,
因为均为非零的平面向量,所以,故D正确.
故选:CD
11. 已知双曲线的左、右焦点分别为,,过作的一条渐近线的垂线,垂足为,且与双曲线右支相交于点,若,则( )
A. B.
C. 双曲线的离心率是 D. 内切圆的半径为
【答案】ABD
【解析】
【分析】A,通过点到直线距离公式求解并通过双曲线性质求解,B,通过三角函数诱导公式和正弦定理求解和,C,通过余弦定理求出后利用离心率的定义求解离心率,D,通过三角形内切圆半径和三角形面积、周长间的数量关系求解.
【详解】如图,作出符合题意的图形,
选项A,因为渐近线为,,所以,
又,所以,正确.
选项B,因为,所以,
所以,又,所以.
,,解得,正确.
选项C,因为,所以.
又,所以,
所以离心率为,错误.
选项D,由题意得,
得到周长.
因为内切圆半径,正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知函数的部分图象如图所示,则___________.
【答案】
【解析】
【分析】由图可得,即可求得:,再由图可得:当时,结合即可得,代入即可求解.
【详解】由图可得:,
所以,解得:
由图可得:当时,,
即:,所以 ()
又,所以,
,
故答案为:
【点睛】关键点点睛:根据“五点法”求函数图象的解析式,一般先根据周期求,再由特殊点求,属于中档题.
13. 已知点,圆.过点A作直线l,若圆C上恰有三个点到直线l距离为,则该直线斜率为______.
【答案】
【解析】
【分析】先求得圆的圆心和半径,然后对的斜率是否为进行分类讨论,由此列方程求得直线的斜率.
【详解】圆,即,
所以圆是圆心为,半径为的圆.
由于,所以点在圆外.
当直线l斜率为0时,直线的方程为,
圆C上有四个点到直线l距离为,不合题意,
设直线l:,则由题意C到l的距离等于,即,
解得,故直线的斜率为.
14. 已知一个圆锥的底面半径为3,侧面积为.若在该圆锥内能放入一个可以任意方向自由旋转的正方体(圆锥表面厚度忽略不计),则该正方体体积的最大值为___________.
【答案】8
【解析】
【分析】要使圆锥内能放入自由转动的正方体的体积最大,则该正方体的外接球恰好为该圆锥内能放入的最大的球,即内切球,再求解内切球的半径得到正方体的棱长,最后计算体积.
【详解】要使圆锥内能放入自由转动的正方体的体积最大,
则该正方体的外接球恰好为该圆锥内能放入的最大的球,即内切球,
设圆锥的底面半径为,母线长为,
则圆锥侧面积为,解得.
如图,在圆锥轴截面中,,则,
所以,
所以圆锥内切球半径,即正方体外接球半径为.
设正方体的棱长为,则,解得,
所以正方体的体积为.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或者演算步骤.
15. 在中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,且.
(1)证明:;
(2)若D为BC边上的点,,,求b的值.
【答案】(1)
证明:因为,
所以由正弦定理得,
又因为
化简得:,
所以即,故得证.
(2)3
【解析】
【分析】(1)由正弦定理角化边,再进一步化简即可;
(2)在和中由余弦定理分别列出方程,即可解出b的值,或利用向量的线性运算及数量积的运算法则结合条件即得.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
如图,
解法一:在中,由余弦定理得,
在中,由余弦定理得,
所以,又因为,所以.
解法二:因为,所以,即.
所以
又因为,所以,
又由(1)知,化简得,
因为,所以,所以为等边三角形,
又,所以,所以.
16. 已知椭圆 的离心率为,椭圆上的点到两焦点的距离之和为.
(1)求椭圆的方程;
(2),分别是椭圆的左、右顶点, 经过点且斜率存在且不为零的直线与椭圆交于不同的两点,,求直线,的斜率之比.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】第一问利用已知条件结合离心率求出椭圆方程;
第二问结合点坐标,设直线方程,联立椭圆方程,表示出斜率比值,根据已知条件使用韦达定理求解.
【小问1详解】
由题意知,,又因为,所以,
因为,所以椭圆的方程为;
【小问2详解】
由题知,,设过的直线斜率为,则直线方程为,
设直线与椭圆交于,则,
联立直线与椭圆方程,消元得:,
整理得:,
根据韦达定理:,
所以直线的斜率为,
直线的斜率为,
所以,
因为,
所以
所以,
即.
17. 校羽毛队有3名男队员、2名女队员,现采用不放回简单随机抽样从中抽取2人.
(1)列举出所有等可能的基本事件,并求抽取到的2人全是男队员的概率;
(2)若选出的两名选手分别为甲、乙,进行定点发球比拼,甲发球成功的概率为0.7,乙发球成功的概率为0.8,两人发球互不影响.求:
①甲、乙两人全部发球成功的概率;
②甲、乙至少有一人发球成功的概率.
【答案】(1)设3名男队员为,2名女队员为,
所有等可能的基本事件分别为:,
抽取到的2人全是男队员的概率为;
(2)①;②.
【解析】
【分析】(1)用列举法列出所有可能结果之后直接由古典概型概率公式计算即可;
(2)①两人发球相互独立,直接利用独立事件同时发生的概率乘法公式计算即可;
②采用逆向思考,先计算对立事件“两人都失败”的概率,再用减去这个结果即可.
【小问1详解】
设3名男队员为,2名女队员为,
从5人中不放回抽取2人,所有等可能的基本事件共有个,
分别为:,
记事件为“抽到的2人都是男队员”,则包含的基本事件有,共3个,
所以
【小问2详解】
①因甲乙两人发球相互独立,
所以甲、乙两人全部发球成功的概率:;
②甲乙两人都失败的概率为:
所以甲乙至少一人成功的概率为:
18. 如图,在四棱锥中,侧面底面,底面为正方形,侧面为等腰三角形,为的中点,且,.
(1)求证:平面;
(2)设平面与平面的交线为.
(ⅰ)求直线与直线所成角的正弦值;
(ⅱ)若为直线上的动点,且满足,是否存在点使直线与平面所成的角为?若存在,请求出满足条件的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)在四棱锥中,由正方形,得,
由平面平面,平面平面,平面,
得平面,而平面,则,由为的中点,,
得,又平面,所以平面.
(2)(ⅰ);(ⅱ)存在,.
【解析】
【分析】(1)利用面面垂直的性质、线面垂直的性质及判定推理得证.
(2)(ⅰ)利用线面平行的判定、性质,结合线线角的意义确定所求角,再利用余弦定理求解;(ⅱ)建立空间直角坐标系,利用线面角的向量法列式求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
(ⅰ)由,平面,平面,得平面,
又平面与平面的交线为,平面,则,
则直线与直线所成的角是或其补角,
在平面内过点作交的延长线于点,连接,
由平面平面,平面平面,得平面,
而平面,则,而,,
则,
在中,由余弦定理得,,
所以直线与直线所成角的正弦值.
(ⅱ)作,由(ⅰ)得平面,直线两两垂直,
以点为原点,直线分别为轴建立空间直角坐标系,
则,,,
,设平面的法向量,
则,令,得,而,
由直线与平面所成的角为,得,解得,
所以存在点使直线与平面所成的角为,此时.
19. 已知抛物线C:()的焦点为F,且F与圆M:上点的距离的最小值为4.
(1)求p;
(2)从抛物线C上任取一点,过点Q作C的切线l,证明:l的方程为.
(3)若点P在M上,,是C的两条切线,且A,B是切点,求面积的最大值.
【答案】(1);
(2)证明:显然直线的斜率存在,设直线的方程为,
与联立可得,
由得,化简得,
其中,故,解得,
所以直线的方程为,即,
又,所以,即,;
(3)
【解析】
【分析】(1)根据点F与圆M上的点距离最小值为得到方程,求出;
(2)设出直线的方程,与抛物线方程联立,根据根的判别式得到方程,结合,求出,得到直线的方程;
(3)在(2)的基础上,得到直线和直线的方程,确定直线的方程,与抛物线方程联立,得到两根之和,两根之积,表达出,结合点到直线距离公式得到三角形面积,求出最值.
【小问1详解】
由题意得,圆的圆心为,半径为1,
F与圆M:上的点距离最小值为,
故,解得,负值舍去,所以;
【小问2详解】
略
【小问3详解】
设,,
由(2)知,直线的方程为,直线的方程为,
由于点为两直线的公共点,则,
所以坐标满足方程,
所以直线的方程为,
联立与得,
由韦达定理可得,
所以,
点到直线的距离为,
所以,
因为
由,解得,
所以当时,取得最大值,最大值为20,
故的面积最大值为.
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高2028届高二第一学期月考—数学试题
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. 的共轭复数为( )
A. B. C. D.
2. 已知命题,.若是的充分不必要条件,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
3. 若命题是假命题,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
4. 在中,角,,所对应的边分别为,,,若,,,则等于( )
A. B. C. D.
5. 已知,分别是椭圆的左、右焦点,是上的动点,则的最小值为( ).
A. B. C. D.
6. 三棱锥中,,且,则当三棱锥的体积最大时,直线与所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
7. 是抛物线的焦点,以为端点的射线与抛物线相交于,与抛物线的准线相交于,若,则
A. B. C. D.
8. 设函数的定义域为,为奇函数,为偶函数,当时,(且),若,则( )
A. B. C. D.
二、选择题: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5分,部分选对酌情给分,有错项的得0分.
9. 一组数据从小到大为5,6,7,8,,11,若这组数据的平均数是8,则( )
A. B. 极差为6 C. 40%分位数为7 D. 方差为5
10. 设平面向量均为非零向量,则下列命题正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
11. 已知双曲线的左、右焦点分别为,,过作的一条渐近线的垂线,垂足为,且与双曲线右支相交于点,若,则( )
A. B.
C. 双曲线的离心率是 D. 内切圆的半径为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知函数的部分图象如图所示,则___________.
13. 已知点,圆.过点A作直线l,若圆C上恰有三个点到直线l距离为,则该直线斜率为______.
14. 已知一个圆锥的底面半径为3,侧面积为.若在该圆锥内能放入一个可以任意方向自由旋转的正方体(圆锥表面厚度忽略不计),则该正方体体积的最大值为___________.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或者演算步骤.
15. 在中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,且.
(1)证明:;
(2)若D为BC边上的点,,,求b的值.
16. 已知椭圆 的离心率为,椭圆上的点到两焦点的距离之和为.
(1)求椭圆的方程;
(2),分别是椭圆的左、右顶点, 经过点且斜率存在且不为零的直线与椭圆交于不同的两点,,求直线,的斜率之比.
17. 校羽毛队有3名男队员、2名女队员,现采用不放回简单随机抽样从中抽取2人.
(1)列举出所有等可能的基本事件,并求抽取到的2人全是男队员的概率;
(2)若选出的两名选手分别为甲、乙,进行定点发球比拼,甲发球成功的概率为0.7,乙发球成功的概率为0.8,两人发球互不影响.求:
①甲、乙两人全部发球成功的概率;
②甲、乙至少有一人发球成功的概率.
18. 如图,在四棱锥中,侧面底面,底面为正方形,侧面为等腰三角形,为的中点,且,.
(1)求证:平面;
(2)设平面与平面的交线为.
(ⅰ)求直线与直线所成角的正弦值;
(ⅱ)若为直线上的动点,且满足,是否存在点使直线与平面所成的角为?若存在,请求出满足条件的值;若不存在,请说明理由.
19. 已知抛物线C:()的焦点为F,且F与圆M:上点的距离的最小值为4.
(1)求p;
(2)从抛物线C上任取一点,过点Q作C的切线l,证明:l的方程为.
(3)若点P在M上,,是C的两条切线,且A,B是切点,求面积的最大值.
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