2023届山东省聊城市聊城第一中学高三上学期12月月考数学试题(解析版)
展开2023届山东省聊城市聊城第一中学高三上学期12月月考数学试题
一、单选题
1.设集合A={x|x2–4≤0},B={x|2x+a≤0},且A∩B={x|–2≤x≤1},则a=( )
A.–4 B.–2 C.2 D.4
【答案】B
【分析】由题意首先求得集合A,B,然后结合交集的结果得到关于a的方程,求解方程即可确定实数a的值.
【详解】求解二次不等式可得:,
求解一次不等式可得:.
由于,故:,解得:.
故选:B.
【点睛】本题主要考查交集的运算,不等式的解法等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.
2.若函数是在R上的奇函数,当时,,则的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用函数为奇函数,图象关于原点对称求值域.
【详解】当时,,
因为是R上的奇函数,所以;
当时,由于图象关于原点对称,故,
所以.
故选:A
3.函数的极值点的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】A
【分析】根据导数判断函数的导函数,据此可知函数单调递增无极值点.
【详解】由题意知,
令,则,
令,得,则函数在区间上单调递减,在区间上单调递增,
所以,由此可知,函数单调递增,所以函数不存在极值点.
故选:A.
4.已知,(0, π),则=
A.1 B. C. D.1
【答案】A
【详解】,,
,即,故
故选
5.已知,,与的夹角为,则( )
A.2 B.3
C.4 D.5
【答案】B
【分析】根据的坐标求出,再由平面向量夹角公式列方程即可求解.
【详解】因为,
所以,
又因为,与的夹角为,
所以,
所以
故选:B.
6.已知数列的前项和为,若,则=( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】当时,求出,当时,利用可得是等比数列,求出其通项公式即可求出结果.
【详解】当时,因为,所以.
当时,,
所以,即,
所以数列是以为首项,为公比的等比数列,
所以,
则.
故选:A
7.已知直线是圆的对称轴,过点A作圆C的一条切线,切点为B,则|AB|=( )
A.1 B.2 C.4 D.8
【答案】C
【解析】首先将圆心坐标代入直线方程求出参数a,求得点A的坐标,由切线与圆的位置关系构造直角三角形从而求得.
【详解】圆即,圆心为,半径为r=3,
由题意可知过圆的圆心,
则,解得,点A的坐标为,
,切点为B则,
.
故选:C
【点睛】本题考查直线与圆的位置关系,属于基础题.
8.直线经过椭圆的左焦点,交椭圆于两点,交轴于点,若,则该椭圆的离心率是
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由直线过椭圆的左焦点,得到左焦点为,且,
再由,求得,代入椭圆的方程,求得,进而利用椭圆的离心率的计算公式,即可求解.
【详解】由题意,直线经过椭圆的左焦点,令,解得,
所以,即椭圆的左焦点为,且 ①
直线交轴于,所以,,
因为,所以,所以,
又由点在椭圆上,得 ②
由,可得,解得,
所以,
所以椭圆的离心率为.
故选A.
【点睛】本题考查了椭圆的几何性质——离心率的求解,其中求椭圆的离心率(或范围),常见有两种方法:①求出 ,代入公式;②只需要根据一个条件得到关于的齐次式,转化为的齐次式,然后转化为关于的方程,即可得的值(范围).
二、多选题
9.已知函数的图象如图所示,是的导函数,则下列数值的排序正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AB
【分析】根据导数的几何意义可得,记,,作直线AB,根据两点坐标求出直线AB的斜率,结合图形即可得出.
【详解】由函数的图象可知函数是单调递增的,所以函数图象上任意一点处的导函数值都大于零,并且由图象可知,函数图象在处的切线斜率大于在处的切线斜率,所以;
记,,作直线AB,则直线AB的斜率,由函数图象,可知,
即.
故选:AB
10.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若a=4,sinA=,tanC=7,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.△ABC中的面积为
【答案】BC
【分析】对于A,由tanC=7可求出,,再结合sinA=,可得角为锐角,从而可求出的值,对于B,利用两角和的余弦公式可求得的值,从而可求出角,对于C,利用正弦定理求解即可,对于D,利用三角形的面积公式直接求解即可
【详解】对于A,由题意得,所以,因为,所以,,因为,所以,由正弦定理得,所以,所以,所以,所以A错误,
对于B,
,
因为,所以,所以B正确,
对于C,由正弦定理,得,所以C正确,
对于D,,所以D错误,
故选:BC
11.已知正数满足,则下列选项正确的是( )
A.的最小值是2 B.的最大值是1
C.的最小值是4 D.的最大值是
【答案】ABD
【分析】根据题设条件和基本不等式,逐项判定,即可求解.
【详解】因为正数满足,
由,
当且仅当时,即时,等号成立,所以A正确;
由,可得,即,当且仅当时成立,所以B正确;
由,当且仅当时成立,所以C错误;
由正数满足,可得,
则,当且仅当时,
即时,等号成立,即的最大值是,所以D正确.
故选:ABD
12.已知函数有三个不同的零点,则实数a的取值可以为( )
A.0 B. C.3 D.4
【答案】CD
【分析】确定时,在区间上无零点,题目转化为或有3个解,得到有两个正数解,解得答案.
【详解】当时,恒成立,即在区间上无零点,
所以当时,有三个正根,解得或.
当时,单调递增,且,则方程有一个根,
则方程要有两个根,即有两个正数解,则,
解得,故CD项正确.
故选:CD
三、填空题
13.函数的零点个数为_________.
【答案】3
【分析】作出函数图象,根据函数零点与函数图象的关系,直接判断零点个数.
【详解】作出函数图象,如下,
由图象可知,函数有3个零点(3个零点分别为,0,2).
故答案为:3
14.若函数有大于零的极值点,则实数a的取值范围是______.
【答案】
【分析】根据题意转化为在上有解,分离参数求解即可.
【详解】由题意得在上有解.
当时,可得,
故实数a的取值范围是.
故答案为:
15.已知集合,,若,则的取值范围为:_______.
【答案】
【分析】根据,列式解得.
【详解】因为,,且,
所以.
故答案为:.
【点睛】本题考查了子集关系,属于基础题.
16.设或;或,则是的________条件.
【答案】充分不必要
【分析】求出和,利用集合的包含关系判断即可.
【详解】或,或,则,.
,因此,是的充分不必要条件.
故答案为:充分不必要.
【点睛】本题考查充分不必要条件的判断,考查推理能力,属于基础题.
四、解答题
17.记为数列的前n项和.已知.
(1)证明:是等差数列;
(2)若成等比数列,求的最小值.
【答案】(1)证明见解析;
(2).
【分析】(1)依题意可得,根据,作差即可得到,从而得证;
(2)法一:由(1)及等比中项的性质求出,即可得到的通项公式与前项和,再根据二次函数的性质计算可得.
【详解】(1)因为,即①,
当时,②,
①②得,,
即,
即,所以,且,
所以是以为公差的等差数列.
(2)[方法一]:二次函数的性质
由(1)可得,,,
又,,成等比数列,所以,
即,解得,
所以,所以,
所以,当或时,.
[方法二]:【最优解】邻项变号法
由(1)可得,,,
又,,成等比数列,所以,
即,解得,
所以,即有.
则当或时,.
【整体点评】(2)法一:根据二次函数的性质求出的最小值,适用于可以求出的表达式;
法二:根据邻项变号法求最值,计算量小,是该题的最优解.
18.已知双曲线 (a>0,b>0)的离心率为,
(1)求双曲线C的渐近线方程.
(Ⅱ)当a=1时,直线x-y+m=0与双曲线C交于不同的两点A,B,且线段AB的中点在圆上,求m的值.
【答案】(1)(2)
【分析】⑴由,,由此可以求出双曲线的渐近线方程
⑵由得(判别式),求出中点坐标,再根据线段的中点在圆上,代入即可求得结果
【详解】解:(Ⅰ)由题意,得,
∴,即
∴所求双曲线的渐进线方程
(Ⅱ) 由(1)得当时, 双曲线的方程为.
设A、B两点的坐标分别为,线段AB的中点为,
由得(判别式),
∴,
∵点在圆上,∴,∴.
【点睛】本题主要考查了双曲线标准方程,简单几何性质,直线与双曲线的位置关系,圆的简单性质等基础知识,考查了运算求解能力,推理论证能力,考查了函数与方程思想,化归与转化思想.
19.2020年11月2日湖南省衡阳市衡南县清竹村,由“杂交水稻之父”袁隆平团队研发的晚稻品种“叁优一号”亩产为911.7公斤.在此之前,同一基地种植的早稻品种亩产为619.06公斤.这意味着双季亩产达到1530.76公斤,实现了“1500公斤高产攻关”的目标.在水稻育种中,水稻的不同性状对水稻的产量有不同的影响.某育种科研团队测量了株高(单位:cm)和穗长的数据,如下表(单位:株):
| 长穗 | 短穗 | 总计 |
高杆 | 34 | 16 | 50 |
低杆 | 10 | 40 | 50 |
总计 | 44 | 56 | 100 |
(1)根据表中数据判断,能否在犯错概率不超过0.01的前提下认为株高和穗长之间有关系?
(2)在采样的稻田里随机抽取3株测量每穗总粒数,把抽取的低杆长穗株数记为X,求X的分布列和数学期望(把频率当成概率计算).
参考公式:,其中.
0.10 | 0.05 | 0.025 | 0.010 | 0.005 | 0.001 | |
k | 2.706 | 3.841 | 5.024 | 6.635 | 7.879 | 10.828 |
【答案】(1)能
(2)分布列见解析,
【分析】(1)根据已知条件,结合独立性检验公式得出观测值,把所得的观测值同表格中的临界值进行比较得出结论;
(2)X的可能取值为0,1,2,3,分别求出对应的概率,得到分布列,再结合期望公式,即可求解.
【详解】(1)根据2×2列联表中的数据,
可得,
因此能在犯错误的概率不超过0.01的前提下认为株高和穗长之间有关系.
(2)记“在采样的稻田里抽出低杆长穗稻株”为事件A,
则,所以.
X的所有可能取值为0,1,2,3,
,
,
,
,
所以随机变量X的分布列如表所示,
X | 0 | 1 | 2 | 3 |
P |
随机变量X的数学期望.
20.已知函数.
(1)写出函数的定义域并判断其奇偶性;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)的定义域为;为偶函数
(2)
【分析】(1)先列不等式组求得函数的定义域再利用定义判断其奇偶性即可;(2)先将转化为对数不等式,再列不等式组即可求得实数的取值范围.
【详解】(1)由,可得,则函数的定义域为
由
可得函数为偶函数
(2)由,
可得
由 ,可得
解之得,则实数的取值范围为
21.已知函数的两个零点分别为1和2.
(1)求实数m、n的值;
(2)若不等式在上恒成立,求实数k的取值范围.
【答案】(1)(2)
【分析】(1)由函数的两个零点分别为1和2,得到,即可求解;
(2)由(1)可得,根据二次函数的图象与性质,求得函数的最小值,即可求解.
【详解】(1)由题意,函数的两个零点分别为1和2,
可得,解得.
(2)由(1)可得,
因为不等式在上恒成立,
可得不等式在上恒成立,
又由,
所以在上的最小值为,
所以.
【点睛】本题主要考查了二次函数的图象与性质的综合应用,其中解答中熟记函数的零点的定义,以及合理应用二次函数的图象与性质求解是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.
22.已知函数f(x)=-ax,曲线y=f(x)在x=1处的切线经过点(2,-1).
(1)求实数a的值;
(2)设b>1,求f(x)在[,b]上的最大值和最小值.
【答案】(1)1;(2)最大值为-1;最小值为-blnb- .
【分析】(1)首先对函数求导,求得的值,利用两点斜率坐标公式求得切线斜率,建立等量关系,求得a的值;
(2)结合(1)的结论,得到函数的单调性,应用导数求得函数的最值,得到结果.
【详解】(1)由题可得,f(x)的导函数为,
∴,
依题意,有,即,
解得a=1.
(2)由(1)得,,易知,f′(1)=0,
∴f(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减.
又∵,∴f(x)的最大值为f(1)=-1.
设,其中b>1,
则,
∴h(b)在(1,+∞)上单调递增.
当b→1时,h(b)→0,可得h(b)>0,则,
故f(x)的最小值为.
【点睛】该题考查的是有关导数的问题,涉及到的知识点有导数的几何意义,应用导数研究函数的最值,属于中档题目.
2022-2023学年山东省聊城市聊城第一中学高一上学期期中数学试题(解析版): 这是一份2022-2023学年山东省聊城市聊城第一中学高一上学期期中数学试题(解析版),共14页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
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