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河北衡水中学26届高三年级上学期检测三
数 学
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.共4页,总分150分,考试时间120分钟.
第Ⅰ卷(选择题 共58分)
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. 函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据函数定义域的求法求得正确答案.
【详解】依题意,,解得,
所以的定义域为.
故选:C
2. 已知向量,,且,则( )
A. B. C. 6 D. 10
【答案】A
【解析】
【详解】由可得,解得,所以.
3. 等差数列满足,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】设等差数列的公差为,根据题意,求得,结合,即可求解.
【详解】设等差数列的公差为,
因为,,可得,可得,
又由.
故选:B.
4. 曲线在点处的切线方程是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】求导,即可根据点斜式求解直线方程.
【详解】由函数的解析式可得,
所求切线的斜率为.由于切点坐标为,
故切线方程为,即为.
故选:C.
5. 在一次校园安全知识竞赛中,甲、乙、丙同时回答一道题,每人回答问题正确与否相互独立,甲答对的概率是,甲、乙两人都答对的概率是,乙、丙两人都答错的概率是,则甲、乙、丙三人中,至少有一人答对该题的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】设乙、丙各自答对这道题的概率分别是x、y,根据已知及独立事件乘法公式、对立事件概率求法列方程求x、y,再应用对立事件概率求法求目标概率.
【详解】设乙、丙各自答对这道题的概率分别是x,y,则,解得,,
故所求概率为.
故选:D
6. 直线过抛物线的焦点,且与交于两点,则( )
A. 6 B. 8 C. 2 D. 4
【答案】B
【解析】
【分析】联立直线与抛物线的方程,根据抛物线的焦点坐标,结合焦点弦长公式求解即可
【详解】因为抛物线的焦点坐标为,
又直线过抛物线的焦点F,所以,抛物线的方程为,由,得,所以,所以.
故选:B
7. 若正四棱锥的高为4,且所有顶点都在半径为6的球面上,则该正四棱锥的表面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】点在底面的投影为,确定球心的位置,求,由此可求底面棱和侧面三角形的高,进而可求表面积.
【详解】在正四棱锥中,设点在底面的投影为,则为正方形的中心,
过作正四棱锥的截面,如图:
因为,,所以正四棱锥的外接球球心在的延长线上,
则,,
所以.
在正四棱锥中,如下图:
,,
中边上的高为,
故该正四棱锥的表面积为.
故选:
8. 设定义在上的函数,满足,且对任意,满足,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】将转化为,由同向不等式相加,得,也即,从而得到,然后累加求.
【详解】由①,
又②,
由①+②得,
即③,
又①+③得,即,
已知,所以,
累加可得,,
故选:B.
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6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 下列选项正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
【答案】ABC
【解析】
【分析】A选项,利用立方根的性质可得A正确;BC选项,可根据不等式的性质进行推理,D选项可举出反例.
【详解】A选项,若,则,A正确;
B选项,因为,所以,B正确;
C选项,因为,所以由倒数法则得,
因为,由不等式性质(同向同正可乘性)知,C正确;
D选项,举反例:当时,满足,,
此时,则,D错误.
故选:ABC
10. 已知椭圆的上、下顶点分别为,,焦距为,P是椭圆上不与A,B重合的一点.若椭圆内有一点Q满足,则Q的横坐标可能为( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【解析】
【分析】先由过已知点及焦距求得椭圆方程,设直线的斜率,得的方程并与椭圆联立求得点,得到直线的斜率,再由,得到直线的方程并联立求得,利用基本不等式求其范围即得解.
【详解】由题意得,,所以,
故椭圆方程为.
由题意知直线PA,PB的斜率存在且不为零,
设直线PA,PB的斜率分别为k,n(,),
故直线PA的方程为,
,∴直线AQ的方程为,
联立,得,
因为点P不与A,B重合,所以,,
则,
因为,所以直线BQ的方程为.
联立,得,
当时,,当且仅当时取等号,此时,
根据椭圆的对称性可得,当时,,
综上,点Q横坐标的取值范围是,
结合各选项可得点Q的横坐标可能为,,.
故选:BCD
11. 已知函数,则下列说法正确的是( )
A. 是以为周期的周期函数 B. 在上单调递减
C. 的最大值为 D. 存在,使得为奇函数
【答案】AC
【解析】
【分析】利用周期函数的定义判断A;举例说明判断B;在内求出的最大值,结合周期性判断C;利用奇函数图象特征判断D.
【详解】对于A,,
,因此是以为周期的周期函数,故A正确;
对于B,,,
则,故B错误;
对于C,当时,,
令
,,,
当时,,
令,
,,
因此函数在上的最大值为,
由选项A得在定义域R上的最大值为,故C正确;
对于D,由选项C知,函数在定义域R上的值域为,
函数的图象总在上方,因此函数不可能是奇函数,
即不存在,使得为奇函数,故D错误.
故选:AC
第Ⅱ卷(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 将直线沿x轴向左平移1个单位,所得直线与圆相切,则实数__________.
【答案】或
【解析】
【分析】根据平移得平移后的直线方程,即可根据点到直线的距离公式求解.
【详解】向左平移个单位得到,
圆化为,圆心为,半径为,
因为相切,所以解得或,
故答案为:或
13. 函数,(是常数,且)的部分图象如图所示,则______.
【答案】1
【解析】
【分析】由“五点法”,结合图象分别求出得,然后结合特殊角的函数值求解即可.
【详解】由图象知,,即,所以,即,
由五点法作图及图象过点知,即,则,
当时,,满足,符合题意,
所以,所以.
故答案为:.
14. 定义在上的函数的导函数为,且,若存在实数x使不等式对于恒成立,则实数m的取值范围为______.
【答案】
【解析】
【分析】求导赋值求得,可得,进一步得函数单调性、最值,故原题条件可转换为对于恒成立,从而可得关于的不等式,解不等式即可得解.
【详解】因为,,
令,,解得:,
所以,令,,所以,
所以,而显然在上单调递增,又,
所以当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,所以,
存在实数x使不等式对于恒成立,
所以对于恒成立,
所以对于恒成立,
即,解得:或,
则实数m的取值范围为:.
故答案为:.
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. 已知正项等比数列的前项和为,满足,.
(1)求数列的前项和.
(2)在(1)的条件下,若,,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据等比数列的性质可求解公比,即可求解通项,进而利用错位相减法即可求和,
(2)将问题转化为求解,利用作差法求解数列的单调性即可求解.
【小问1详解】
由于为正项等比数列,,故,故公比,
故,则,
两式相减得,
所以
【小问2详解】
由已知得由可得,即
设,
当时,;当时,
所以当时,取最大值,即.故的最小值是.
16. 如图,在四棱锥中,底面为矩形,,,侧面为等边三角形,平面平面,E为PB中点.
(1)证明:平面平面;
(2)求平面与平面夹角的余弦值.
【答案】(1)
如图所示,作线段的中点,连接,
因为侧面为等边三角形,所以,
因为平面平面,平面平面,面,
所以平面,因为平面,所以,
因为底面为矩形,所以,
因为,面,面,所以面,
因为平面,所以平面面.
(2)
【解析】
【分析】(1)根据面面垂直的性质定理得出平面,接着求证面,再根据面面垂直的判定定理即可得证.
(2)根据几何体的性质,建立空间直角坐标系,根据面面角的向量方法,求出面的法向量即可计算求出面与面夹角的余弦值.
【小问1详解】
略.
【小问2详解】
如图所示,作中点,连接,则
由(1)可得,面,面,所以面,
则可以为坐标原点,以分别为轴,建立空间直角坐标系;
则,
可得,
设面的法向量为,则,得,
令,解得,所以面的一个法向量为,
易知面得一个法向量为,
设平面与平面夹角为,则,
所以平面与平面夹角的余弦值为.
17. 已知.
(1)讨论的单调性;
(2)若任意的,求的取值范围.
【答案】(1)当时,在(0,2)上单调递减,在上单调递增;
当时,在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增;
当时,在上单调递增;
当时,在(0,2)上单调递增,在上单调递减,在上单调递增.
(2)
【解析】
【分析】(1)先确定函数的定义域,接着对函数进行求导,令,得到临界点和,最后根据与的大小关系,分四种情况讨论在不同区间的符号,从而确定的单调性.
(2)根据,构造函数,由条件得出在上单调递增,所以在上恒成立,变形得到在上恒成立,最后求的最大值即可得到的取值范围.
【小问1详解】
的定义域为.
若,则.
①若,当时,;当时,,
所以在(0,2)上单调递减,在上单调递增;
②若,当或时,;当时,,
所以在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增;
③若,当且仅当时取等号,此时在上单调递增;
④若,当或时,;当时,,
所以在(0,2)上单调递增,在上单调递减,在上单调递增.
综上所述,当时,在(0,2)上单调递减,在上单调递增;
当时,在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增;
当时,在上单调递增;
当时,在(0,2)上单调递增,在上单调递减,在上单调递增.
【小问2详解】
不妨设,则
.
设,则,
所以在上单调递增,所以对恒成立,
所以对恒成立,
又,所以当时,取最大值,
所以,解得,即的取值范围为.
18. 已知双曲线()的离心率为,右焦点到双曲线C的一条渐近线的距离为1,两动点A,B在双曲线C上,线段AB的中点为
(1)求双曲线C的方程;
(2)证明:直线AB的斜率k为定值;
(3)O为坐标原点,若的面积为求直线AB的方程.
【答案】(1)
(2)
设,,则,
两式相减并整理得,,
因为线段AB的中点为,则,
所以,因为,所以,
所以直线的斜率k为定值2.
(3)
【解析】
【分析】(1)根据双曲线的离心率以及右焦点到双曲线C的一条渐近线的距离,求出,即得答案;
(2)设,,利用点差法即可证明;
(3)设出直线方程,联立双曲线方程,可得根与系数关系式,表示出弦长以及原点到直线的距离,结合三角形面积求出参数,即可求得答案.
【小问1详解】
双曲线()右焦点的坐标为,
不妨取C的一条渐近线的方程为
即,所以
又,解得,
所以双曲线C的方程为.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
设直线,联立,消去得,
因为,所以,
则,
故,
点O到直线AB的距离为
所以,
整理得,解得(舍去),则,
又因为,所以直线AB的方程为
19. 已知函数.
(1)若,求曲线在点处的切线方程;
(2)当a变化时,曲线过定点,证明:;
(3)若,求函数的零点个数.
【答案】(1)
(2)
,
因为曲线过定点,所以,从而.
令,则,所以在上单调递增,且,
所以.
所以,即.
(3)两个零点
【解析】
【分析】(1)分别求出,,即可求出切线方程;
(2)由可得曲线的恒过点且,令,可得在上单调递增,由零点存在定理可得,即可证明结论;
(3)函数的零点个数可转化为与交点个数,由导数求出函数的单调区间,得到,结合值域分析即可求解..
【小问1详解】
若,则,
所以,,
因此曲线在点处的切线方程为,即.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
函数的零点个数可转化为与交点个数;
由.
令,得,
所以当时,,单调递减;当时,,单调递增,
因此.
当时,,且.
由(2)可知,存在,满足,又当且时,,
所以与有两个交点,
故有两个零点.
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河北衡水中学26届高三年级上学期检测三
数 学
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.共4页,总分150分,考试时间120分钟.
第Ⅰ卷(选择题 共58分)
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. 函数的定义域为( )
A. B. C. D.
2. 已知向量,,且,则( )
A. B. C. 6 D. 10
3. 等差数列满足,,则( )
A. B. C. D.
4. 曲线在点处的切线方程是( )
A. B. C. D.
5. 在一次校园安全知识竞赛中,甲、乙、丙同时回答一道题,每人回答问题正确与否相互独立,甲答对的概率是,甲、乙两人都答对的概率是,乙、丙两人都答错的概率是,则甲、乙、丙三人中,至少有一人答对该题的概率为( )
A. B. C. D.
6. 直线过抛物线的焦点,且与交于两点,则( )
A. 6 B. 8 C. 2 D. 4
7. 若正四棱锥的高为4,且所有顶点都在半径为6的球面上,则该正四棱锥的表面积为( )
A. B. C. D.
8. 设定义在上的函数,满足,且对任意,满足,,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6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 下列选项正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
10. 已知椭圆的上、下顶点分别为,,焦距为,P是椭圆上不与A,B重合的一点.若椭圆内有一点Q满足,则Q的横坐标可能为( )
A. B. C. D.
11. 已知函数,则下列说法正确的是( )
A. 是以为周期的周期函数 B. 在上单调递减
C. 的最大值为 D. 存在,使得为奇函数
第Ⅱ卷(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 将直线沿x轴向左平移1个单位,所得直线与圆相切,则实数__________.
13. 函数,(是常数,且)的部分图象如图所示,则______.
14. 定义在上的函数的导函数为,且,若存在实数x使不等式对于恒成立,则实数m的取值范围为______.
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. 已知正项等比数列的前项和为,满足,.
(1)求数列的前项和.
(2)在(1)的条件下,若,,求的最小值.
16. 如图,在四棱锥中,底面为矩形,,,侧面为等边三角形,平面平面,E为PB中点.
(1)证明:平面平面;
(2)求平面与平面夹角的余弦值.
17. 已知.
(1)讨论的单调性;
(2)若任意的,求的取值范围.
18. 已知双曲线()的离心率为,右焦点到双曲线C的一条渐近线的距离为1,两动点A,B在双曲线C上,线段AB的中点为
(1)求双曲线C的方程;
(2)证明:直线AB的斜率k为定值;
(3)O为坐标原点,若的面积为求直线AB的方程.
19. 已知函数.
(1)若,求曲线在点处的切线方程;
(2)当a变化时,曲线过定点,证明:;
(3)若,求函数的零点个数.
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