吉林省长春市吉大附中实验学校2023届高三适应性测试(一)数学试题(含解析)
展开吉林省长春市吉大附中实验学校2023届高三适应性测试(一)数学试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.已知集合,,若,则所有符合条件的实数组成的集合是( )
A. B. C. D.
2.已知,,则角所在的象限是( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
3.党的十八大以来的十年,是砥砺奋进、矢志“为中国人民谋幸福”的十年.在党中央的正确领导下,我国坚定不移贯彻新发展理念,着力推进高质量发展,推动构建新发展格局,实施供给侧结构性改革,制定一系列具有全局性意义的区域重大战略,经济实力实现历史性跃升.国内生产总值(GDP)从五十四万亿元增长到一百一十四万亿元,稳居世界第二位.下表是2022年我国大陆31省市区GDP数据.
2022年中国大陆31省市区GDP(单位,亿元)
排名
省份
GDP
排名
省份
GDP
排名
省份
GDP
1
广东
129118.6
12
河北
42370.4
23
新疆
17741.3
2
江苏
122875.6
13
北京
41610.9
24
天津
16311.3
3
山东
87435.1
14
陕西
327727
25
黑龙江
15901.0
4
浙江
77715.4
15
江西
32074.7
26
吉林
13070.2
5
河南
61345.1
16
重庆
29129.0
27
甘肃
11201.6
6
四川
56749.8
17
辽宁
2897.5.1
28
海南
6818.2
7
湖北
53734.9
18
云南
28954.2
29
宁夏
5069.6
8
福建
53109.9
19
广西
26300.9
30
青海
3610.1
9
湖南
48670.4
20
山西
256426
31
西藏
2132.6
10
安徽
45045.0
21
内蒙古
23158.7
11
上海
44652.8
22
贵州
20164.6
则由各省市区GDP组成的这组数据的第75百分位数为(单位:亿元)( )
A.16311.3 B.17741.3 C.48670.4 D.53109.9
4.设向量与满足,在方向上的投影向量为,若存在实数,使得与垂直,则( )
A.2 B. C. D.
5.设且,,,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
6.已知双曲线:的左焦点恰好在抛物线的准线上,过点作两直线分别与抛物线交于两点,若直线的倾斜角互补,则点的纵坐标之和为
A. B. C. D.
7.在长方体中,直线与平面的交点为为线段的中点,则下列结论错误的是( )
A.三点共线 B.四点异不共面
C.四点共面 D.四点共面
8.已知函数,存在实数使得成立,若正整数的最大值为6,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
二、多选题
9.抛掷一红一绿两枚质地均匀的骰子,记下骰子朝上面的点数.用x表示红色骰子的点数,用y表示绿色骰子的点数,用表示一次试验的结果.定义事件为“”,事件为“为奇数”,事件为“”,则下列结论正确的是( )
A.与互斥 B.与对立
C. D.与相互独立
10.已知函数(,),若为的一个极值点,且的最小正周期为,则( )
A. B.()
C.的图象关于点(,0)对称 D.为偶函数
11.如图,双曲线E:的左右焦点分别为,,过的直线l与其右支交于P,Q两点,已知且,则下列说法正确的是( )
A.
B.双曲线的离心率为2
C.
D.的面积为
12.已知圆台的轴截面如图所示,其上、下底面半径分别为,母线长为2,点为的中点,则( )
A.圆台的体积为 B.圆台的侧面积为
C.圆台母线与底面所成角为 D.在圆台的侧面上,从点到点的最短路径长为5
三、填空题
13.若(i为虚数单位)是关于x的实系数一元二次方程的一个虚根,则___________.
14.已知,若正数a,b满足,则的最小值为_____________.
15.在平面直角坐标系中,已知是圆的一条弦,且,是的中点,当弦在圆上运动时,直线上存在两点,使得恒成立,则线段长度的最小值是______.
16.已知数列的前项和为,,且,则的最大值为_______.
四、解答题
17.在中,内角 ,, 所对的边分别为, ,,已知 ,= .
(1)求的值;
(2)若的面积为3,求 的值.
18.乒乓球被称为中国的“国球”.20世纪60年代以来,中国乒乓球选手取得世界乒乓球比赛的大部分冠军,甚至多次包揽整个赛事的所有冠军.乒乓球比赛每局采用11分制,每赢一球得1分,一局比赛开始后,先由一方发2球,再由另一方发2球,依次每2球交换发球权,若其中一方先得11分且至少领先2分即为胜方,该局比赛结束;若双方比分打成平后,发球权的次序仍然不变,但实行每球交换发球权,先连续多得2分的一方为胜方,该局比赛结束.现有甲、乙两人进行乒乓球单打比赛,假设甲发球时甲得分的概率为,乙发球时甲得分的概率为,各球的结果相互独立,已知某局比赛甲先发球.
(1)求该局比赛中,打完前4个球时甲得3分的概率;
(2)求该局比赛结束时,双方比分打成且甲获胜的概率;
(3)若在该局双方比分打成平后,两人又打了X个球该局比赛结束,求事件“”的概率.
19.如图,定义:以椭圆中心为圆心,长轴为直径的圆叫做椭圆的“辅助圆”.过椭圆第四象限内一点作轴的垂线交其“辅助圆”于点,当点在点的下方时,称点为点的“下辅助点”.已知椭圆上的点的下辅助点为.
(1)求椭圆的方程;
(2)若的面积等于,求下辅助点的坐标.
20.如图,是圆的直径,点是圆上异于的点,直线平面分别是的中点.
(1)记平面与平面的交线为,证明:平面;
(2)设(1)中的直线与圆的另一个交点为,且点满足.记直线与平面所成的角为,异面直线与所成的角为,二面角的大小为,求证:.
21.图中的数阵满足:每一行从左到右成等差数列,每一列从上到下成等比数列,且公比均为实数.
(1)设,求数列的通项公式;
(2)设,是否存在实数,使恒成立,若存在,求出的所有值,若不存在,请说明理由.
22.设函数,曲线在处的切线与轴交于点;
(1)求;
(2)若当时,,记符合条件的的最大整数值、最小整数值分别为,,求.注:为自然对数的底数.
参考答案:
1.D
【解析】就分类讨论求出集合,再结合可得的值.
【详解】等价于
当时,,此时,符合;
当时,,因为,故或即或,
故选:D.
2.C
【分析】先利用诱导公式求出,,利用二倍角公式判断出,,即可判断出角所在的象限.
【详解】因为,所以;因为,所以.
所以,,
所以是第三象限角.
故选:C.
3.D
【分析】根据百分位数的定义即可求解.
【详解】,
所以各省市区GDP组成的这组数据的第75百分位数为从小到大排名第24名的省份的数据,
即31个省份的从高到低的第8位的省份的数据,
因此为第8名的福建省的53109.9亿元,
故选:D.
4.B
【分析】根据投影向量的定义结合已知求得,再由与垂直,得,结合数量积得运算律即可得解.
【详解】解:因为在方向上的投影向量为,
所以,
所以,
因为与垂直,
所以,
即,解得.
故选:B.
5.B
【分析】先求的值及的范围,再根据范围比较大小可得答案.
【详解】由,可得:,
,,
因为,所以,
因为,所以.
故选: B.
6.C
【分析】先根据条件解得,再去特殊情况探求结果,由于为单选题,则不需进行验证.
【详解】的左焦点,的准线,故.运用极端化思想处理,当两直线重合时,的坐标均为,点的纵坐标之和为.故选C.
一般性证明:设,则
【点睛】本题考查抛物线方程以及直线与抛物线位置关系,考查基本分析化简求解能力,属中档题.
7.C
【分析】由长方体性质易知四点共面且是异面直线, 再根据 与 、面 、 面 的位置关系知 在面 与面 的交线上, 同理判断 , 即可判断各选项的正误.
【详解】
因为 ,
则四点共面.
因为 ,
则 平面 ,
又 平面 ,
则点 在平面 与平面的交线上,
同理, 也在平面 与平面 的交线上,
所以三点共线;
从而 四点共面,都在平面 内,
而点B不在平面 内,
所以四点不共面,故选项B正确;
三点均在平面内,
而点A不在平面内,
所以直线AO与平面相交且点O是交点,
所以点M不在平面内,
即 四点不共面,
故选项C错误;
,且,
所以为平行四边形,
所以共面,
所以四点共面,
故选项D正确.
故选: C.
8.A
【分析】分类讨论 f(x) 的值域,然后根据值域端点的倍数关系可解.
【详解】记
因为,所以,所以
当时,,所以,
取,
则对任意正整数,总有成立,故舍.
当时,.所以
要使正整数的最大㨁为6,则,解得;
当时,,所以
显然存在任意正整数,使得成立;
当时,,所以
要使正整数的最大值为6,则,解得
综上,的取值范围为.
故选:A.
9.AD
【分析】利用对立事件、互斥事件、相互独立事件的定义直接求解.
【详解】解:定义事件: “”,事件 “为奇数”,事件 “”,
对于A,事件: “”包含的基本事件有:,,,,,,
事件 “为奇数”,包含的基本事件有:
,,,,,,
与不能同时发生,是互斥事件,故A正确;
对于B,与不能同时发生,能同时不发生,不是对立事件,故B错误;
对于C,的所有可能结果如下表:
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
6
(C),,,故C错误;
对于D,(A),(C),,
(A)(C),与相互独立,故D正确.
故选:AD.
10.BCD
【分析】根据三角函数的图象与性质,逐项判定,即可求解.
【详解】因为是的一个极值点,则,所以A错误;
因为,则,可得,
令,解得,所以B正确.
因为,
则,所以C正确;
因为,
则当为奇数时,为偶函数;
当为偶数时,为偶函数,所以D正确.
故选:BCD.
11.ABD
【分析】根据双曲线定义及性质,结合余弦定理和面积公式逐个选项判断即可.
【详解】如图所示:
对于A,且,所以,故A正确;
对于B,,,所以,又由相似可得:,,,,所以离心率,故B正确;对于C,中,由余弦定理可得,故C错误;
对于D,由C可知,,则其面积,故D正确.
故选:ABD.
12.ACD
【分析】根据已知求体积;过作交底面于F,判断出即为母线与底面所成角;作出圆台的侧面展开图,直接求出面积;圆台的侧面上,判断出从到的最短路径的长度为CE,等逐个判断即可求解.
【详解】对于A:圆台的高为,则圆台的体积,A正确;
对于B:由题意,圆台的侧面展开图为半圆环,
其面积为.故B错误;
对于C:过作交底面于,则底面,所以即为母线与底面所成角.
在等腰梯形中,,所以.
因为为锐角,所以.故C正确;
对于D:如图示,在圆台的侧面上,从到的最短路径的长度为.由题意可得:
.由为中点,所以,所以.故D正确.
故选:ACD.
13.
【分析】将代入方程求解即可.
【详解】因为是关于x的实系数一元二次方程的一个虚根
所以,所以,所以
故答案为:
14.1
【分析】求得为奇函数,且在上递增,可得,则,展开后运用基本不等式即可得到所求最小值.
【详解】解:函数,
可得,
可得为奇函数,
由可得在上递增,
则,
即有,
可得,
即为,
则
,
当且仅当时,取得等号.
则的最小值为1.
故答案为:1.
15.
【分析】先根据题意,得到三角形为等腰直角三角形,求出点的轨迹方程;再由恒成立,得到点所在的圆在以为直径的圆的内部,进而得到的最小值为圆的直径的最小值,即可得出结果.
【详解】因为是的中点,所以,
又因为,所以三角形为等腰直角三角形,所以,
即点在以为圆心,以为半径的圆上,
因此,点的轨迹方程为;
要使恒成立,则点所在的圆在以为直径的圆的内部,
而在直线上,
点到直线的距离,
所以,以为直径的圆的半径的最小值为,
所以线段长度的最小值是.
故答案为:.
【点睛】本题主要考查直线与圆的方程的应用,属于常考题型.
16.8
【分析】根据裂项相消求和即可得解.
【详解】因为
所以
所以
所以
所以
所以
所以,
故,
故,
又,
所以只需.
故答案为:.
17.(1);(2).
【详解】(1)根据正弦定理可将条件中的边之间的关系转化为角之间满足的关系,再将式
子作三角恒等变形即可求解;(2)根据条件首先求得的值,再结合正弦定理以及三角
形面积的计算公式即可求解.
试题解析:(1)由及正弦定理得,
∴,又由,即,得,
解得;(2)由,得,,
又∵,∴,由正弦定理得,
又∵,,∴,故.
考点:1.三角恒等变形;2.正弦定理.
18.(1)
(2)
(3)
【分析】(1)分类讨论,甲失一球,这球有是甲发球还是是乙发球,结合独立事件概率乘法公式分析运算;
(2)分类讨论,甲失一球,这球有是甲发球还是是乙发球,结合独立事件概率乘法公式分析运算;
(3)由题意可得:或,分类讨论,甲赢得比赛还是是乙赢得比赛,结合独立事件概率乘法公式分析运算.
【详解】(1)若打完前4个球时甲得3分,则甲失一球,这球有可能是甲发球也可能是乙发球,
所以打完前4个球时甲得3分的概率.
(2)若双方比分打成且甲获胜,则甲失一球,这球有可能是甲发球也可能是乙发球,且乙最后一次发球甲胜,
双方比分打成且甲获胜的概率.
(3)由题意可得:若,则或,
可得;
;
所以.
19.(1);(2),或,.
【分析】(1)利用已知条件求出椭圆长半轴为,将点代入椭圆方程中,解得,即可得到椭圆的方程.
(2)设点,,则点,,将两点坐标分别代入辅助圆方程和椭圆方程,结合三角形的面积,求解下辅助点的坐标.
【详解】(1)椭圆上的点的下辅助点为,
辅助圆的半径为,椭圆长半轴为,
将点代入椭圆方程中,解得,
椭圆的方程为;
(2)设点,,则点,,
将两点坐标分别代入辅助圆方程和椭圆方程可得,
,,故,即,
又,则,
将与,联立可解得或,
下辅助点的坐标为,或,;
【点睛】本题考查椭圆的简单性质,圆与椭圆的位置关系的应用,考查转化思想以及计算能力,是中档题.
20.(1)证明见解析
(2)证明见解析
【分析】(1)根据中位线定理和平行的传递性即可求解;(2)根据线面垂直的判定、性质以及二面角的定义即可求解,或根据建立空间直角坐标系后根据法向量即可求解.
【详解】(1)∵平面平面,
∴直线平行于平面,
又平面,平面平面,
∴,又.
∴,
因为是直径,所以为直角,所以,
又因为平面,AC在面ABC上,所以,
而相交于点C,且都在平面内,
所以平面,故平面.
(2)证法一(综合法):如图,连接,由(1)可知交线即为直线,且.
因为是的直径,所以,于是.
已知平面,而平面,所以.
而,BC、PC在面PBC内,所以平面.
连接,
因为平面,所以.
故就是二面角的平面角,即.
由,作,且.
连接,
因为是的中点,,所以,
从而四边形是平行四边形,.
连接,因为平面,
所以是在平面内的射影.
故就是直线与平面所成的角,即.
又平面,BF在面PBC内,所以,所以为锐角.
故为异面直线与所成的角,即,
于是在,,中,
分别可得.
从而,即.
证法二(向量法):
如图,由,作,且,
连接.
由(1)可知交线l即为直线.
以点为原点,向量所在直线分别为轴,建立如图所示的空间直角坐标系,
设,则有,.
于是,,
所以
从而.
取平面的一个法向量为,可得,
设平面的一个法向量为.
由,可得取.
于是,从而.
故,即.
21.(1);
(2)存在,.
【分析】(1)利用给定的数阵及相关信息,求出等差数列公差、等比数列的公比即可求解作答.
(2)利用等比数列前n项和公式求出,再分奇偶讨论求解不等式恒成立的值作答.
【详解】(1)设,第一行从左到右成等差数列的公差为,
则,
由,得,即有,
于是,又,解得,
因此,
所以,即.
(2)由(1)知,,
当为奇数时,不等式等价于恒成立,而恒成立,则;
当为偶数时,不等式等价于恒成立,而恒成立,则,因此,
所以存在,使得恒成立.
22.(1)
(2)
【分析】(1)求出函数的导数,根据导数的几何意义求出在处的切线方程,根据切线与轴交于点,即可求得;
(2)法一:由(1)知,则不等式可化为,构造函数,利用导数并讨论导数的正负,从而求得存在,,分离参数,表示出,构造新函数,结合导数求得,进而求得答案;
法二:讨论x的取值范围,从而分离出参数b,在,的情况下,分别构造函数,利用导数判断单调性求的最值,最后确定,由此可得答案;
法三:令,由可解得,从而取,证明证当时,不等式在时恒成立,令,由,解得,故取,再证当时,不等式在时恒成立,由此求得答案.
【详解】(1)依题意得:,
所以.
又因为,
所以在处的切线方程为,
因为曲线在处的切线与轴交于点,
所以,
解得.
(2)解法一:由(1)知,则不等式可化为,
设,
则,
设,则,
因为,所以,
所以在单调递增,即在单调递增,
所以,
①若,则,
所以在单调递增,
所以,
解得,
所以;
②若,则,
因为在单调递增,
当时,,
则存在使得,
当时,取,则,
所以存在,使得,
综上,当时,存在,使得,即,
故当时,,
则在单调递减,
当时,,
则在单调递增,
所以,(*)
由,得,
代入(*)得,
设,
则,
因为,所以由得,
当时,,
所以在上单调递增,
当时,,
所以在单调递减,
又因为,,,
所以当时,,
所以满足的的取值范围是,
又因为,
设,则,
所以在单调递增,
所以,
综上所述,
又因为,
所以,,所以.
解法二:
由(1)知:,则,
①当时,左边等于恒成立,此时;
②当时,原不等式可化为对任意恒成立.
设,则.
设,则.
因为,所以,
所以在上单调递增.
又因为,
所以是在上的唯一零点,
所以当时,,在上单调递减,
当时,,在上单调递增,
所以,
所以.
③当时,原不等式可化为,
此时对于②中函数的导函数,,
可知当时,,
所以在单调递减,且,
所以当时,,
所以当时,,
所以在上单调递减,
所以,
所以,
综上所述,
又因为,
所以,,所以.
解法三:
令,由得,
解得,
取,下证当时,不等式在时恒成立,
设,则,由可得,
当时,,
所以单调递减,
当时,,
所以单调递增,
所以,所以符合题意;
令,由得,
解得,
取,下证当时,不等式在时恒成立,
设,则,
令,则,
所以当时,,
则在上单调递减,
当时,,
则在上单调递增,
所以,
所以当时,恒成立.
当时,,
所以,
所以,
设,则,
设,则,
所以在单调递增,且,
所以当时,,
则在单调递减,
当时,,
则在单调递增,
所以,
所以,
所以,
综上当时,不等式在时恒成立,
所以.
【点睛】本小题主要考查函数的单调性、导数、导数的几何意义及其应用、不等式等基础知识,考查推理论证能力、运算求解能力、创新意识等,考查分类与整合思想、数形结合思想、一般与特殊思想,涉及的核心素养有直观想象、数学抽象、数学运算、逻辑推理等,体现综合性与创新性.
2023-2024学年吉林省长春市吉大附中实验学校高二(上)期末数学试卷(含解析): 这是一份2023-2024学年吉林省长春市吉大附中实验学校高二(上)期末数学试卷(含解析),共17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。
吉林省长春市吉大附中实验学校2023届高三适应性测试(一)数学试题: 这是一份吉林省长春市吉大附中实验学校2023届高三适应性测试(一)数学试题,共27页。
吉林省长春市吉大附中实验学校2023届高三数学适应性测试(一)试题(Word版附解析): 这是一份吉林省长春市吉大附中实验学校2023届高三数学适应性测试(一)试题(Word版附解析),共29页。