2023届江西省上高二中高三上学期第三次月考数学(理)试题含解析
展开2023届江西省上高二中高三上学期第三次月考数学(理)试题
一、单选题
1.设集合,集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】通过解不等式求出集合A,B,再判断集合A,B的关系.
【详解】因为,由有:;
因为,由有:或;
所以,或,
所以,故A,B,C错误.
故选:D.
2.已知角的终边经过点,则( )
A. B. C.2 D.
【答案】C
【分析】根据角的终边经过点,求得,根据同角的三角函数关系化简,代入求值,可得答案.
【详解】由角的终边经过点,则,
故,
故选:C.
3.若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先化简求解,即可求解复数的模.
【详解】解:由题意得,则,
,
故选:A.
4.将函数的图象向左平移1个单位长度,得到函数的图象,则函数的图象大致是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据函数的平移变换求得的解析式,结合奇偶性、零点个数及特殊值可排除错误选项.
【详解】.
因为,
即,所以为奇函数,排除A;
令,解得,即有唯-的零点,排除C;
由解析式可知,排除D.
只有B符合条件.
故选:B.
【点睛】本题考查了根据函数解析式选择函数图象,结合奇偶性、单调性、特殊值等性质即可排除错误选项,属于基础题.
5.“关于的方程没有实数解”的一个必要不充分条件是( )
A. B. C.或 D.或
【答案】C
【分析】先得到,从而得到或,进而判断出四个选项中,符合要求的选项.
【详解】,因为,所以,
因为,所以,,,
要想没有实数解,则或,
由于或,故A不成立;
由于或,故B不成立;
由于或或,且或或,C正确;
D选项为充要条件,不合要求.
故选:C
6.已知命题p:,;命题q:,直线与圆有两个不同的交点.则下列命题为真命題的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用辅助角公式结合正弦函数的有界性分析判断命题p的真假,先求直线过定点,根据定点与圆的位置关键判断命题q的真假,再根据逻辑联结词判断每项的真假.
【详解】∵,则,
∴命题p为假命题
又∵直线过定点,且,即在圆的内部
则,直线与圆有两个不同的交点
∴命题q为真命题
则有:
为假命题,A错误;
为真命题,为真命题,B正确;
为假命题,C错误;
为真命题,为假命题,D错误;
故选:B.
7.已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】构造函数,利用导函数求出单调性,利用单调性比较大小.
【详解】设,则,
当得:,当时,,
所以在上单调递增,上单调递减,
又,所以,即c<a<b.
故选:D.
8.函数的定义域为,为奇函数,且的图像关于对称.若曲线在处的切线斜率为,则曲线在处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据题意得函数的图像关于点对称,关于对称,进而得函数是周期为的周期函数,再结合题意,根据周期性与对称性求解即可.
【详解】解:因为为奇函数,即,
所以,函数的图像关于点对称,即,
因为的图像关于对称,
所以的图像关于对称,即,
所以,,
所以,即函数是周期为的周期函数,
所以曲线在处的切线斜率等于曲线在处的切线斜率,
因为曲线在处的切线斜率为,图像关于对称,
所以,曲线在处的切线斜率为,
因为,,
所以,
所以,
所以曲线在处的切线方程为,即.
故选:A
9.已知函数的定义域为,为的导函数,且,,若为偶函数,则下列结论不一定成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】先证明为奇函数,再进行合理赋值逐个分析判断.
【详解】对A:∵为偶函数,则
两边求导可得
∴为奇函数,则
令,则可得,则,A成立;
对B:令,则可得,则,B成立;
∵,则可得
,则可得
两式相加可得:,
∴关于点成中心对称
则,D成立
又∵,则可得
,则可得
两式相减可得:
∴以4为周期的周期函数
根据以上性质只能推出,不能推出,C不一定成立
故选:C.
【点睛】对于抽象函数的问题,一般通过赋值结合定义分析运算.
10.若存在,使不等式成立,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】对的进行分类讨论,当时显然成立,当时,考虑端点函数值大小即可
【详解】令,,
当时,此时结论显然成立.
当时,在上单调递减,,且与轴交点为.
又在上单调递增,与轴交点为
,,
综上所述:实数的取值范围是,
故选:C
11.已知函数有唯一的极值点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由题,将问题转化为在上无解,进而研究函数性质可得,再求得.
【详解】解:求导有,
因为函数有唯一的极值点,
所以,有唯一正实数根,
因为,
所以在上无解,
所以,在上无解,
记,则有,
所以,当时,,在上递减,
当时,,在上递增.
此时时,有最小值,
所以, ,即,
所以,即的取值范围是
故选:A
12.若正实数是函数的一个零点,是函数的一个大于的零点,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】依题意得,,则,即是,从而同构函数,,利用的单调性得到,代入求解即可.
【详解】依题意得,
,即,,
,即,,
,
,
又,
同构函数:,,
则,
又,
,,,又,
,单调递增,
,
.
故选:C.
【点睛】关键点点睛:
(1)函数零点即为函数的取值;
(2)对的两个方程合理的变形,达到形式同一,进而同构函数,,其中应注意定义域;
(3)运用导数研究函数的单调性,进而确定;
(4)求解的值时,将替换后应注意分子的取值.
二、填空题
13.的值为______________.
【答案】##
【分析】根据函数在一点处导数的定义,所求的值为在的导数值,求导代入计算可得答案.
【详解】
故答案为:.
14.勒洛三角形是具有类似圆的“定宽性”的面积最小的曲线,它由德国机械工程专家,机构运动学家勒洛首先发现,其作法是:以等边三角形每个顶点为圆心,以边长为半径,在另两个顶点间作一段弧,三段弧围成的曲边三角形就是勒洛三角形.已知等边三角形的边长为1,则勒洛三角形的面积是_______.
【答案】
【分析】根据题意作出图形,观察可发现该图形的面积可用3个相同扇形面积之和减去中间2个等边三角形面积来计算.
【详解】由题意得,勒洛三角形的面积为:三个圆心角和半径均分别为和1的扇形面积之和减去两个边长为1的等边三角形的面积,
即.
故答案为:.
15.已知a>b>0,且a+b=1,则的最小值为______.
【答案】12
【分析】两次利用基本不等式求最值即可.
【详解】∵a>b>0,且a+b=1,
∴,
当且仅当且,即时,等号同时取到,
故答案为:12
16.已知,且满足,则的取值范围是_____.
【答案】
【分析】由已知条件先求出的值,再由约束条件作出可行域,设为可行域内的一动点,向量的夹角为,可得,再由的范围可求得的范围,即可求得的取值范围.
【详解】,
,
由约束条件作出可行域如图,
设为可行域内的一动点,向量的夹角为,
,
,
当点运动到线段时,有最小值,当点运动到线段时,有最大值,
且线段为实线,线段为虚线,
即
故答案为:
【点睛】本题考查了线性规划的应用,已知约束条件求目标函数的范围,关键是目标函数转化为向量的数量积,属于较难题.
三、解答题
17.在中,角、、所对的边为、、.已知,且.
(1)求的值;
(2)求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由余弦定理和正弦定理可得出关于、的方程组,结合可求得的值;
(2)利用诱导公式以及二倍角公式可求得、的值,再利用两角和的余弦公式可求得结果.
【详解】(1)解:由余弦定理得,所以,,
由正弦定理可得,且,则,
因为,则,
所以,,解得,.
(2)解:因为,则为钝角,、为锐角,
,
,
因此,.
18.为了加强地下水管理,防治地下水超采和污染,保障地下水质量和可持续利用,推进生态文明建设,由国务院第次常务会议通过的《地下水管理条例》自年月日起施行.某市水务部门组织宣传小分队进行法律法规宣传,某宣传小分队记录了前周每周普及的人数,得到下表:
时间周 | |||||||||
每周普及的人数 |
并计算得:,,,.
(1)从这周的数据中任选个周的数据,以表示周中每周普及宣传人数不少于人的周数,求的分布列和数学期望;
(2)由于统计工作人员的疏忽,第周的数据统计有误,如果去掉第周的数据,试用剩下的数据求出每周普及的人数关于周数的线性回归方程.
附:线性回归方程中,,.
【答案】(1)分布列见解析;数学期望
(2)
【分析】(1)首先确定所有可能的取值,根据超几何分布概率公式可求得每个取值对应的概率,由此可得分布列;根据数学期望公式可求得数学期望;
(2)去掉第周数据后,可重新计算最小二乘法所需数据,由此可求得回归直线方程.
【详解】(1)由表格数据知:每周普及宣传人数不少于人的周数周,
则所有可能的取值为,
;;;;
的分布列为:
数学期望.
(2)去掉第周的数据可得统计表如下:
时间周 | ||||||||
每周普及的人数 |
,,;
去掉第个月数据前,,
,
去掉第个月数据后,.
,,
剩下的数据求得的回归直线方程为:.
19.如图,梯形 中,,垂 足为点. 将沿折起,使得点到点的位放,且,连接分别为和的中点.
(1)证明: 平面;
(2)求二面角 的正弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)取中点,连接,进而证明平面 平面即可证明结论;
(2)结合题意,以为坐标原点,所在直线分别为轴,建立如图所示的空间直角坐标系,利用坐标法求解即可.
【详解】(1)解:如图,取中点,连接,
因为,
所以,四边形为正方形,
因为分别为,,的中点,
所以,,,
又平面,平面,
所以平面,平面,
因为平面
所以平面 平面.
因为 平面,
所以平面.
(2)由题,,
所以,以为坐标原点,所在直线分别为轴,建立如图所示的空间直角坐标系,
则,
则,
设平面的法向量为,
则,即,令,得 ,
所以,
设平面的一个法向量为,
则,即,令,则,
所以,
所以, .
所以二面角 的正弦值为.
20.在平面直角坐标系中, 椭圆:的左,右顶点分别为、,点是椭圆的右焦点,,.
(1)求椭圆的方程;
(2)不过点的直线交椭圆于、两点,记直线、、的斜率分别为、、.若,证明直线过定点, 并求出定点的坐标.
【答案】(1) ;
(2)证明见解析, .
【分析】(1)写出的坐标,求出向量坐标,根据向量的关系即可列出方程组,求得和椭圆的标准方程;
(2)设直线的方程为,,.联立直线与椭圆方程, 根据韦达定理得到根与系数的关系,求出,根据即可求得和 的关系,即可证明直线过定点并求出该定点.
【详解】(1)由题意知,,,,
∵,,
∴,解得,从而,
∴椭圆的方程为.
(2)设直线的方程为,,.
直线不过点,因此.
由 ,得,
时,,,
∴
,
由,可得,即,
故的方程为,恒过定点.
21.设函数的零点为的零点为.(其中)
(1)若,求实数的取值范围;
(2)当时,求证:. 参考数据:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)由题意,问题等价于在上有解,求出函数的值域即可得答案;
(2)利用导数判断函数在上存在零点,且,再构造函数,利用单调性即可证明不等式.
【详解】(1)由题意,在上有解,
即在上有解,
因为在上单调递增,
且时,,时,,
所以,即实数的取值范围;
(2)当时,由(1)问知,
的零点为,
,其中,
又,,
所以在上单调递增,
所以,
所以在上单调递增,
又,
所以当时,,即,函数在上单调递减,
当时,,即,函数在上单调递增,
又,且函数在上单调递减,
所以在上无零点,
由参考数据,,可得,,
所以在上存在零点,且,
构造函数,
因为,
所以在上单调递减,
所以,即,整理得.
【点睛】本题的考查了利用导数法研究函数的单调性与零点的存在性定理,关键是再构造函数
22.在直角坐标系中,直线的参数方程为(为参数),以原点为极点,轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线的极坐标方程为.
(1)求直线的极坐标方程与曲线的直角坐标方程;
(2)直线与曲线交于,两点,求的值.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)根据消参的方法和直角坐标与极坐标互化公式即可求解;(2)根据题意联立,则.
【详解】(1)由(为参数),消去,得,
令,,所以,
即为直线l的极坐标方程.
由,得.
所以,即为曲线的直角坐标方程.
(2)联立得,
设,两点对应的极径分别为,,所以,,
得.
23.已知函数.
(1)当时,求不等式的解集;
(2)若不等式对和恒成立,求实数m的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)分类讨论去掉绝对值号即可求解;
(2)原不等式可转化为,利用绝对值不等式及均值不等式分别求出最值即可得解.
【详解】(1)由题意得,
当时,,解得;
当时,,无解;
当时,,解得.
综上,的解集为.
(2),当且仅当时取等号,
所以.
因为,当且仅当时等号成立,
所以.
若不等式对和恒成立,
则,
所以,解得或,
即实数m的取值范围是.
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