2023届山西省运城市稷山中学高三上学期月考(重组五)数学试题含解析
展开2023届山西省运城市稷山中学高三上学期月考(重组五)数学试题
一、单选题
1.已知集合,集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】化简集合A,根据交集运算即可求解.
【详解】由题意可得,,
则,
故选:C
2.已知是虚数单位,,则( )
A.10 B. C.5 D.
【答案】C
【分析】由已知条件,结合复数的运算可得,由模长公式可得答案.
【详解】;
;
故选:C
【点睛】本题考查复数的模的求解,涉及复数的代数形式的乘除运算,属于基础题.
3.如图,为等腰三角形,,设,,边上的高为.若用表示,则表达式为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据角度和长度关系可求得,利用可得结果.
【详解】,,,;
.
故选:D.
4.我国古代数学名著《数书九章》中有“天池盆测雨”题,大概意思如下:在下雨时,用一个圆台形的天池盆接雨水,天池盆盆口直径为2尺8寸,盆底直径为l尺2寸,盆深1尺8寸.若盆中积水深9寸,则平均降雨量是(注:①平均降雨量等于盆中积水体积除以盆口面积;②1尺等于10寸)
A.3寸 B.4寸 C.5寸 D.6寸
【答案】A
【解析】作出圆台的轴截面,根据已知条件,利用圆台体积公式可求得盆中积水体积,再求出盆口面积,根据平均降水量的定义可求得结果.
【详解】作出圆台的轴截面如图所示:
由题意知,寸,寸,寸,寸
即是的中点 为梯形的中位线 寸
即积水的上底面半径为寸
盆中积水的体积为(立方寸)
又盆口的面积为(平方寸)
平均降雨量是寸,即平均降雨量是寸
本题正确选项:
【点睛】本题考查圆台体积的有关计算,关键是能够根据轴截面得到所求圆台的上下底面半径和高,考查基础公式的应用.
5.函数的零点所在的大致区间为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据零点存在性定理即可计算求解.
【详解】在连续不断,且单调递减,
,
所以零点位于,
故选:C
6.已知函数在区间上单调递减,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】将问题转化为在上恒成立,由此可得,根据二次函数最值的求法可求得结果.
【详解】在上单调递减,在上恒成立,
即在上恒成立,
又,,实数的取值范围为.
故选:C.
【点睛】思路点睛:本题考查根据函数在区间内的单调性求解参数范围的问题,本题解题的基本思路是将问题转化为恒成立的问题,进而采用参变分离的方法将问题转化为二次函数最值的求解问题.
二、多选题
7.已知函数,函数,则下列命题正确的是( )
A.是偶函数 B.是奇函数
C.是偶函数 D.是偶函数
【答案】ABD
【分析】先根据函数的奇偶性定义判断出,均为奇函数,再根据函数的奇偶性定义判断四个选项中函数的奇偶性.
【详解】因为的定义域为R,且,
故为奇函数,
由,解得:,故的定义域为,关于原点对称,
且,所以为奇函数,
因为的定义域为,且,
所以为偶函数,A正确;
因为的定义域为,且,
故为奇函数,B正确,C错误,
的定义域为,且,
故为偶函数,D正确.
故选:ABD
8.如图,在棱长为2的正方体中,,,分别为,,的中点,则( ).
A.直线与直线垂直 B.直线与平面平行
C.直线和夹角的余弦值为 D.点到平面的距离为
【答案】BCD
【分析】由与不垂直,所以直线与直线不垂直,可判定A不正确;取的中点,分别连接,根据面面平行的判定定理,得到平面平面,进而判定B正确;连接,把直线和所成的角即为直线和所成的角,在等边中,可判定C正确;根据等体积法,可判定D正确.
【详解】在棱长为2的正方体中,可得,
又由与不垂直,所以直线与直线不垂直,所以A不正确;
取的中点,分别连接,
可得,进而可得平面,平面,
根据面面平行的判定定理,可得平面平面,
又由平面,所以平面,所以B正确;
连接,可得,所以直线和所成的角即为直线和所成的角,
即,在等边中,可得,
即直线和所成的角的余弦值为,所以C正确;
设点到平面的距离为,
由,
在直角中,,
在直角中,,
在中,,
又在中,由余弦定理可得,
则,
所以的面积为,
因为,可得,可得,
即点到平面的距离为,所以D正确.
故选:BCD
三、填空题
9.的解集为________.
【答案】
【分析】利用指数函数单调性可解得结果.
【详解】由得:,解得:,即的解集为.
故答案为:.
10.函数的图象必经过定点________.
【答案】
【分析】由恒成立可直接得到定点坐标.
【详解】恒成立,的图象必过定点.
故答案为:.
11.曲线在点处的切线方程为________.(用一般式表示)
【答案】
【分析】利用导数的几何意义即得.
【详解】由,得,
所以切线的斜率为,
所以所求的切线方程为,即.
故答案为:.
12.已知,则______.
【答案】
【分析】对两边同时平方化简可求出,代入即可得出答案.
【详解】对两边同时平方可得:,
,
所以,
解得:,
所以.
故答案为:
四、解答题
13.已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=2,an+1=2Sn+2.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若2bn=3nan,求数列{bn}的前n项和Tn.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由的关系可得,求出,再由的关系,得到,进而根据等比定义求得{an}的通项公式;
(2),由错位相减法可求得{bn}的前n项和Tn.
【详解】(1),
为首项是3,公比为3的等比数列,,
当时,,
当时,,符合上式,
(2)
,
,
,
.
14.在中,已知分别为角的对边.若向量,向量,且.
(1)求的值;
(2)若成等比数列,求的值.
【答案】(1)(2)
【分析】(1)先由向量数量积得,再由正弦定理将边化角,得,即得.
(2)由等比数列性质得,再由正弦定理将边化角,得.利用同角三角函数关系、两角和正弦公式化得.
【详解】解:(1)因为,所以.
由正弦定理,得,
所以,所以.
因为,所以,所以.
(2)因为成等比数列,所以.
由正弦定理,得.
因为,,所以.
又
.
故.
15.如图所示,四棱锥P-ABCD中,AP⊥平面PCD,AD∥BC,AB=BC=AD,E,F分别为线段AD,PC的中点.
(1)求证:AP∥平面BEF;
(2)求证:BE⊥平面PAC.
【答案】 (1) 证明见解析
(2) 证明见解析
【分析】(1)连接CE,OF,易知四边形ABCE是菱形,可得O是AC的中点,利用中位线的概念,可得PA∥OF,从而可证AP∥平面BEF;
(2)通过证明AP⊥BE、BE⊥AC,可证明BE⊥平面PAC
【详解】证明: (1)如图所示,设AC∩BE=O,连接OF,EC.
由于E为AD的中点,AB=BC=AD,AD∥BC,
所以AE∥BC,且AE=AB=BC,因此,四边形ABCE为菱形,
所以O为AC的中点.又F为PC的中点,
所以在△PAC中,可得AP∥OF.
又OF平面BEF,AP平面BEF,
所以AP∥平面BEF.
(2)由题意,知ED∥BC,ED=BC,
所以四边形BCDE为平行四边形,所以BE∥CD.
又AP⊥平面PCD,所以AP⊥CD,所以AP⊥BE.
因为四边形ABCE为菱形,所以BE⊥AC.
又AP∩AC=A,AP,AC平面PAC,
所以BE⊥平面PAC
【点睛】本题考查了线面平行、垂直的判定,考查了线面垂直的性质, 在证明线面垂直问题时,注意线线垂直与线面垂直的互化.
16.已知函数.
(Ⅰ)求曲线在点处的切线方程;
(Ⅱ)求函数在区间上的最大值和最小值.
【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)最大值1;最小值.
【详解】试题分析:(Ⅰ)根据导数的几何意义,先求斜率,再代入切线方程公式中即可;(Ⅱ)设,求,根据确定函数的单调性,根据单调性求函数的最大值为,从而可以知道恒成立,所以函数是单调递减函数,再根据单调性求最值.
试题解析:(Ⅰ)因为,所以.
又因为,所以曲线在点处的切线方程为.
(Ⅱ)设,则.
当时,,
所以在区间上单调递减.
所以对任意有,即.
所以函数在区间上单调递减.
因此在区间上的最大值为,最小值为.
【名师点睛】这道导数题并不难,比一般意义上的压轴题要简单很多,第二问比较有特点的是需要两次求导数,因为通过不能直接判断函数的单调性,所以需要再求一次导数,设,再求,一般这时就可求得函数的零点,或是()恒成立,这样就能知道函数的单调性,再根据单调性求其最值,从而判断的单调性,最后求得结果.
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