2023届贵州省贵阳第一中学高三上学期高考适应性月考卷(一)数学(理)试题含解析
展开2023届贵州省贵阳第一中学高三上学期高考适应性月考卷(一)数学(理)试题
一、单选题
1.设集合,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据集合的意义,结合交运算即可判断和选择.
【详解】因为,,,
所以,则.
故选:.
2.如果一个复数的实部和虚部相等,则称这个复数为“等部复数”,若复数(其中)为“等部复数”,则复数在复平面内对应的点在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】D
【分析】根据复数代数形式的乘法运算化简复数,再根据所给定义求出,从而求出,最后根据复数的几何意义判断即可.
【详解】解:因为,又“等部复数”的实部和虚部相等,复
数为“等部复数”,所以,所以,
所以,
所以,则复数在复平面内对应的点为,位于第四象限;
故选:D.
3.在一个实验中,某种豚鼠被感染病毒的概率均为40%,现采用随机模拟方法估计三只豚鼠中被感染的概率:先由计算机产生出之间整数值的随机数,指定1,2,3,4表示被感染,5,6,7,8,9,0表示没有被感染.经随机模拟产生了如下20组随机数:
192 907 966 925 271 932 812 458 569 683
257 393 127 556 488 730 113 537 989 431
据此估计三只豚鼠中恰有两只被感染的概率为( )
A.0.2 B.0.3 C.0.4 D.0.5
【答案】B
【分析】从20组数据中找到表示两支豚鼠被感染的组数,利用古典概型求概率公式进行求解.
【详解】20组随机数中,表示有两支被感染的有192,271,932,812,393,127,共有6组,
故估计三只豚鼠中恰有两只被感染的概率为.
故选:B
4.已知平面向量,满足,,,则向量与的夹角为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由数量积运算求得,再根据数量积定义求和夹角余弦,从而得夹角.
【详解】,所以,
,而,所以.
故选:C.
5.二项式定理,又称牛顿二项式定理,由艾萨度克·牛顿于1664年~1665年间提出,据考证,我国至迟在11世纪,北宋数学家贾宪就已经知道了二项式系数法则.在的二项式展开式中,x的系数为( )
A.10 B. C. D.
【答案】C
【分析】根据二项式展开式的通项公式,通过赋值即可求得结果.
【详解】展开式的通项为,,
令,解得,所以二项式展开式中,x的系数为.
故选:.
6.已知的三个内角,,所对边分别为,,,则“”是“为直角三角形”的是( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【分析】由正弦定理可得,利用三角形的内角和及和角的正弦公式化简可得C为直角,结合充分条件及必要条件进行判断即可.
【详解】因为,
由正弦定理可得,,即,
所以,
所以,
因为,, 所以,,
则,为直角三角形,
但为直角三角形时不一定是,
所以是△ABC为直角三角形充分不必要条件,
故选:A.
7.著名数学家华罗庚先生曾说过:“数缺形时少直观,形缺数时难入微,数形结合百般好,隔裂分家万事休.”在数学的学习和研究中,我们经常用函数的图象来研究函数的性质,也经常用函数的解析式来琢磨函数的图象特征,如某体育品牌的LOGO为,可抽象为如图所示的轴对称的优美曲线,下列函数中,其图象大致可“完美”局部表达这条曲线的函数是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】首先根据图像判断函数是一个偶函数,再根据图像趋势知道区间一开始是单调递减的,由此判断选项中哪个符合即可.
【详解】由图可知,该函数是一个偶函数,是奇函数,是偶函数,是奇函数,是偶函数,根据,可知BD错误;在区间先是单调递减的,在区间是单调递减的,因此符合图形先单调递减.
故选:C
8.是边长为6的等边三角形,点,分别在边,上,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据条件建立平面直角坐标系,表示出各点坐标,将向量转化为坐标运算,进而求出最小值.
【详解】
以所在的边为x轴、垂直平分线为y轴建立如图所示平面直角坐标系,
设,则,,
则,
所以,
则
则的最小值为,
故选:D.
9.在正方体中,棱长为4,为的中点,点在平面内运动,则的最小值为( )
A.6 B. C. D.10
【答案】A
【分析】作点关于平面的对称点,将点与同侧点距离之和问题转化为相对点距离问题即可.
【详解】如图作点关于的对称点,
,则的最小值为,根据题中数据可知
故选:A
10.函数在上的最大值与最小值的和为8,则的值为( )
A. B.2 C.4 D.6
【答案】B
【分析】构造函数,,得到为奇函数,从而得到,从而得到当时,,列出方程,求出答案.
【详解】因为,
所以,
令,
因为的定义域为,
令,得:,
故的定义域为,关于原点对称,
且,
所以为奇函数,
所以,
即,
故时,
所以当时,,
所以,解得:.
故选:B
11.油纸伞是中国传统工艺品,至今已有1000多年的历史,为宣传和推广这一传统工艺,北京市文化宫开展油纸伞文化艺术节.活动中,某油纸伞撑开后摆放在户外展览场地上,如图所示,该伞伞沿是一个半径为2的圆,圆心到伞柄底端距离为2,当阳光与地面夹角为60°时,在地面形成了一个椭圆形影子,且伞柄底端正好位于该椭圆的长轴上,若该椭圆的离心率为,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由题意,结合椭圆定义可得椭圆的短半轴为2,再根据正弦定理求得长半轴,即可由求得离心率
【详解】如图所示,伞柄底端正好位于该椭圆的长轴上,伞沿是一个半径为2的圆,故椭圆的短半轴长,
圆心到伞柄底端距离,阳光与地面夹角,直径,,则,
由正弦定理得,得,
故
故选:B
12.已知f′(x)是函数f(x)(x∈R)的导数,满足f′(x)=f(x),且f(0)=2,设函数g(x)=f(x)-lnf3(x)的一个零点为x0,则以下正确的是( )
A.x0∈(0,1) B.x0∈(1,2) C.x0∈(2,3) D.x0∈(3,4)
【答案】A
【分析】设f(x)=kex,先求出k=2,得g(x)=2ex-3(x+ln2),再证明g(0)<0,g(1)>0,g(2)>0,g(3)>0,g(4)>0,即得解.
【详解】设f(x)=kex,则f(x)满足f′(x)=f(x),
而f(0)=2,∴k=2,∴f(x)=2ex,
∴g(x)=2ex-ln(2ex)3=2ex-3(x+ln2),
∴g(0)=2-3ln2<0,g(1)=2e-3-3ln2>0.
易知g(2)>0,g(3)>0,g(4)>0,
即g(x)在(0,1)上存在零点,
故选A.
【点睛】本题主要考查导数的运算和函数的零点问题,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平,属于基础题.
二、填空题
13.曲线及围成的平面区域如图所示,向正方形中随机投入一个质点,则质点落在非阴影区域的概率为___________.
【答案】
【分析】利用定积分求出阴影部分区域的面积,再利用几何概型的概率公式可求得所求事件的概率.
【详解】由得,
阴影部分区域的面积为,
正方形的面积为,
故质点落在非阴影区域的概率为.
故答案为:.
14.中国书法一般分为篆书、隶书、行书、楷书和草书这5种字体,其中篆书分大篆和小篆,隶书分古隶和汉隶,草书分章草、今草和狂草,行书分行草和行楷,楷书分魏碑和唐楷.为了弘扬传统文化,某书法协会采用楷书、隶书和草书3种字体书写6个福字,其中隶书字体的福字分别用古隶和汉隶书写,草书字体的福字分别用章草、今草和狂草书写,楷书字体的福字用唐楷书写.将这6个福字排成一排,要求相同类型字体的福字相邻,则不同的排法种数为___________种.
【答案】72
【分析】利用捆绑法,结合排列数的计算,求解即可.
【详解】分别将隶书、草书、楷书当作整体,排法总数为,
隶书内部顺序,草书内部顺序,
故方法总数为种.
故答案为:.
15.在中,,,是的中点,.将沿折起得到三棱锥,使得,则该三棱锥的外接球的表面积为___________.
【答案】
【分析】先求出,设外接圆圆心为,外接球球心为,由正弦定理求得外接圆半径,再结合,由勾股定理求得外接球半径,即可求解.
【详解】解:如图,易得,则,
设外接圆圆心为,外接圆半径为,三棱锥外接球球心为,外接球半径为,连接,,,,
由,易得几何体中,由正弦定理得,
解得,,.又,,平面,则平面,
又平面,则.
又,则,则,则三棱锥的外接球的表面积为.
故答案为:
16.同学们,你们是否注意到,自然下垂的铁链;空旷的田野上,两根电线杆之间的电线;峡谷的上空,横跨深洞的观光索道的钢索.这些现象中都有相似的曲线形态.事实上,这些曲线在数学上常常被称为悬链线.悬链线的相关理论在工程、航海、光学等方面有广泛的应用.在恰当的坐标系中,这类函数的表达式可以为(其中,是非零常数,无理数),对于函数以下结论正确的是______.(填序号)
①是函数为偶函数的充分不必要条件;②是函数为奇函数的充要条件;
③如果,那么为单调函数;④如果,那么函数存在极值点.
【答案】②③④
【分析】①和②根据,与函数奇偶性的关系判断充要条件,③和④借助于导数分类讨论判断单调性即可
【详解】对于①当时,函数定义域为R关于原点对称
,故函数为偶函数,
当函数为偶函数时,故
,又因为定义域为R,所以不为,故
所以是函数为偶函数的充要条件,故①错误.
对于②当时,函数定义域为R关于原点对称,故函数为奇函数
当函数为奇函数时,因为,
故.所以是函数为奇函数的充要条件,故②正确.
对于③因为
若则恒成立,则为单调递增函数,
若则恒成立,则为单调递减函数,
故,函数为单调函数,故③正确.
对于
④,令得,又因为
若
当,,函数为单调递减.
当,,函数为单调递增.
故函数 存在唯一的极小值.
若
当,,函数为单调递增.
当,,函数为单调递减.
故函数存在唯一的极大值.
所以函数存在极值点,故④正确.
故答案为:②③④
【点睛】①函数的奇偶性是函数的一个整体性质,函数具备奇偶性的前提是定义域必须关于原点对称.
②判断奇偶性牢牢把握,的和差与奇偶性的关系.
③利用导数判断函数单调性时,注意关注导数值的正负,得到原函数的单调性.
④分类讨论时注意巧用分类依据所对应的范围,准确判断导数的正负,为得到函数的单调性和极值相关结论创造必要条件.
三、解答题
17.为了满足同学们多元化的需求,某校食堂每周开发一次新菜品,为了了解学生对新菜品的喜爱情况,他们采用给新菜品打分的方式(分数为整数,满分100分),在全校学生中随机选取1200名同学进行打分,发现所给数据均在内,现将这些数据分成6组并绘制出如图所示的样本频率分布直方图.
| 喜欢 | 不喜欢 | 合计 |
男同学 |
|
|
|
女同学 |
|
|
|
合计 |
|
|
|
(1)请将样本频率分布直方图补充完整,并求出样本的平均数(同一组中的数据用该组区间的中点值作代表);
(2)从这1200名同学中随机抽取,经统计其中有男同学70人,其中40人打分在,女同学中20人打分在,根据所给数据,完成上面的列联表,并在犯错概率不超过0.100的条件下,能否认为对新菜品的喜爱程度与性别有关(分数在内认为喜欢新菜品)?
附:,.
() | 0.100 | 0.050 | 0.010 | 0.001 |
2.706 | 3.841 | 6.635 | 10.828 |
【答案】(1)73.5
(2)没有把握在犯错率不过0.1的条件下认为喜爱程度与性别有关.
【分析】(1)利用频率和为1,补全频率直方图,通过(同一组中的数据用该组区间的中点值作代表)求出平均数.
(2)根据题意填得列联表,代入公式计算可得.
【详解】(1)各组数据频率之和为1,故组频率,所以纵坐标为.样本频率分布直方图如下图.
样本的平均数
(2)
| 喜欢 | 不喜欢 | 合计 |
男同学 | 40 | 30 | 70 |
女同学 | 20 | 30 | 50 |
合计 | 60 | 60 | 120 |
.
故没有把握在犯错率不过0.1的条件下认为喜爱程度与性别有关.
18.已知数列满足().
(1)求数列的通项公式;
(2)设,数列的前项和为,求.
【答案】(1);
(2)
【分析】(1)由前n项与前项的等式作差可得 ,验证即可;
(2)由裂项相消法求和即可
【详解】(1) ①, ②,
①-②得 ,当时,符合,
故数列的通项公式为;
(2),,故
19.如图,在四棱锥中,,,,是的中点.
(1)证明:平面平面;
(2)若平面平面,且,三棱锥的体积为1,求的长.
【答案】(1)证明见解析;
(2)3.
【分析】(1)证明,,再由线面垂直判定定理证明AE⊥平面,即可得证;
(2)利用线面平行判定定理和性质定理证明,由此可得,再结合体积公式求.
【详解】(1)∵,,∴,
又∵,∴为等边三角形,
又∵,是的中点,
∴,,,
又∵,,平面,∴平面,
平面,平面平面;
(2)因为平面平面,所以平面,
又,平面
所以平面,又平面,平面平面,
所以,
∵平面,∴,
又∵,,平面,
∴平面,又∵平面,
∴,∵,∴,
又∵,,,平面,∴平面,
∵,∴点到平面的距离等于点到平面的距离,
∴,
又∵,
解得.
20.如图,已知抛物线:()的焦点为,双曲线:的斜率大于0的渐近线为,过点作直线,交抛物线于A,两点,且.
(1)求抛物线的方程;
(2)若直线,且与抛物线相切于点,求的值.
【答案】(1);
(2)2.
【分析】(1)确定渐近线的方程,设,写出直线方程为,与抛物线方程联立消元后应用韦达定理得,由弦长公式可求得得抛物线方程;
(2)设切线方程为,与抛物线方程联立,消元后由求得,从而得切线坐标,由(1)得直线方程为,,代入可得结论.
【详解】(1)由题意直线的方程为,,
因此直线方程为,
由,得,
设,则,,
,,
所以抛物线方程为;
(2)设直线方程为,
由得,所以,,,从而,
即,
由(1)直线方程为,,,
.
【点睛】本题考查直线与抛物线的位置关系问题,相交弦长问题,对直线与抛物线的交点有关问题,一般设出直线方程,代入抛物线方程整理后应用韦达定理得,然后由弦长公式求弦长,同样在求斜率之积时,也是利用代入计算,一般不是直接求出交点坐标计算.
21.已知函数.
(1)求的极值点;
(2)若对任意的,,不等式恒成立,求的最大值.
【答案】(1)极小值点为,无极大值点;
(2)2.
【分析】(1)求出函数的导数,利用导数与函数单调性的关系即得;
(2)由题可得在上恒成立,设,利用函数的导数求函数的最值即得.
【详解】(1),
令,得,
当时,,此时函数单调递减;
当时,,此时函数单调递增,
所以是函数的极小值点,无极大值点.
(2)不等式,对任意的,恒成立,
∴,即,
设,则,
令,则,函数在上单调递增,
又,
所以存在唯一的,使得,即,
当时,,,所以函数单调递减;
当时,,,所以函数单调递增,
所以当时,函数有极小值,同时也为最小值,
因为,
又,∴,
所以整数 k 的最大值是.
【点睛】方法点睛:恒(能)成立问题的解法:若在区间D上有最值,则
(1)恒成立:;;
(2)能成立:;.
若能分离常数,即将问题转化为:(或),则
(1)恒成立:;;
(2)能成立:;.
22.在直角坐标系中,以原点为极点,x轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,已知曲线,过点的直线l的参数方程(t为参数),直线l与曲线C交于P、Q两点.
(1)写出曲线C的直角坐标方程、直线的普通方程;
(2)若,,成等差数列,求a的值.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)根据极坐标转化为直角坐标的公式求得曲线的直角坐标方程;消去参数来求得直线的普通方程.
(2)将直线的参数方程代入曲线的直角坐标方程,化简写出根与系数关系,结合直线参数方程中参数的几何意义以及等差数列的知识列方程,从而求得的值.
【详解】(1)曲线,
,,
所以曲线C的直角坐标方程为,
直线l的参数方程(t为参数),两式相减并化简得,
所以直线l的普通方程为.
(2)把代入,得①,
因为点M在抛物线的开口方向,所以方程①必有两个实根,
设,分别为P,Q对应的参数,且P在Q的下方,则,,
由参数t的几何意义可知,,,,
因为,,成等差数列,所以,
故有,整理得,
把上式代入,,解得.
23.函数.
(1)求函数的最小值;
(2)若(1)中的最小值为,且实数,,满足.求证:.
【答案】(1)当时, 的最小值为3
(2)证明见解析
【分析】(1)利用零点分段讨论法即可求解;
(2)由绝对值三角不等式可得的最小值,进而有,又,从而利用柯西不等式即可证明.
【详解】(1)解:当时,,为单调增函数,所以此时的最小值为;
当时,,所以此时没有最大、最小值;
当时,,为单调减函数,所以此时为最小值.
综上,当时, 的最小值为3.
(2)解:因为,当且仅当时取等号,
所以,
由柯西不等式可知,
所以(当,,时等号).
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