精品解析:江苏省镇江市2022-2023学年高二下学期4月期中数学试题(解析版)
展开2022—2023镇江高二4月期中考试
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 若复数z满足z(1+i)=2(i为虚数单位),则在复平面内复数z对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限
C. 第三象限 D. 第四象限
【答案】D
【解析】
【分析】根据复数的乘除法运算,求得,再求其对应点即可判断.
【详解】∵,∴,
∴在复平面内复数z对应的点位于第四象限.
故选:D.
2. 函数的导函数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】直接代入求导公式,运用复合函数的求得法则即可求解.
【详解】依题知,,即,
由求导公式:,
复合函数的求导法则:设,则
得:,
故选:D.
3. 已知,,,则是( )
A. 直角三角形 B. 锐角三角形 C. 钝角三角形 D. 等腰三角形
【答案】A
【解析】
【分析】根据两点间的距离公式计算出,,的长度即可判断
【详解】,,,
,
,,
,
是直角三角形.
故选:A.
4. 已知等差数列的前项和为,且,则( )
A. 12 B. 14 C. 16 D. 18
【答案】D
【解析】
【分析】利用等差数列的前项和公式和等差数列的性质即可求出结果.
【详解】因为,又,所以.
故选:D.
5. 青花瓷是中华陶乲烧制工艺的珍品,属秞下彩瓷.一只内壁光滑的青花瓷大碗水平放置在桌面上,瓷碗底座高为,碗口直径为,碗深.瓷碗的轴截面轮廓可以近似地看成抛物线,碗里有一根长度为的筷子,筷子过瓷碗轴截面轮廓曲线的焦点,且两端在碗的内壁上.则筷子的中点离桌面的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】建立平面直角坐标系,设出抛物线的方程,代入点,求得抛物线的方程,利用抛物线的定义,即可求解.
【详解】建立平面直角坐标系,如图所示,
设抛物线的方程为,其焦点为,
碗口直径为,碗深,所以抛物线过点,
所以,解得,所以抛物线的方程为,
设,过中点作轴,
由抛物线的定义可得,解得,
所以,所以筷子的中点离桌面的距离为.
故选:B.
6. 从3名男同学和2名女同学候选人中,选一名班长和一名团支部书记,则至少有一名女生当选的不同选举结果为( )
A. 12 B. 14 C. 16 D. 18
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意,先求出从3名男同学和2名女同学候选人中,选一名班长和一名团支部书记的方法总数,再求出没有一名女生当选的方法总数,即可得出答案.
【详解】从3名男同学和2名女同学候选人中,选一名班长和一名团支部书记,
共有:种,
没有一名女生当选,共有种,
故至少有一名女生当选的不同选举结果为种.
故选:B.
7. 已知为椭圆C:的右焦点,P为C上的动点,过F且垂直于x轴的直线与C交于M,N两点,若等于的最小值的3倍,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据椭圆的性质以及通径,可得,,再根据已知列式,结合椭圆的关系,求出离心率即可.
【详解】为椭圆C:的右焦点,P为C上的动点,
由椭圆的性质,可得.
过F且垂直于x轴的直线与C交于M,N两点,
.
等于的最小值的3倍,
.
椭圆中,
,即,
则.
,
,解得或(舍).
故选:B.
8. 求和:( )
A. 512 B. 1024 C. 5120 D. 10240
【答案】C
【解析】
【分析】根据已知条件,结合组合数公式,以及倒序法,即可求解.
【详解】令,①
则,即,②
①②可得,,
故.
故选:.
二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.
9. 已知虚数,,则( )
A. B.
C. D. 是方程的一个根
【答案】BCD
【解析】
【分析】利用复数的四则运算和复数的模长公式可判断AB选项;利用复数的乘法方法则与共轭复数的定义可判断C选项;解方程可判断D选项.
【详解】对于A选项,因为,
所以,故A错;
对于B选项,,
所以,故B对;
对于C选项,,故C对;
对于D选项,由,可得,
解得或,故D对.
故选:BCD.
10. 已知,则( )
A.
B.
C. 数列,,,…,,的最大项为
D.
【答案】BD
【解析】
【分析】求出的通项,令,求出可判断A;赋值法可判断B;利用的通项知可判断C;对二项式两边同时求导结合赋值法可判断D.
【详解】对于A,的通项为:,
令,则,故A错误;
对于B,令可得:,故B正确;
对于C,由的通项知,,
故数列,,,…,,的最大项不为,故C错误;
对于D,对函数两边同时取导,
可得:,
令可得:,故D正确.
故选:BD
11. 已知函数,则( )
A. 函数有两个极值点 B. 函数的所有极值的和为2
C. 函数只有1个零点 D. 是函数图像的一条切线
【答案】ABC
【解析】
【分析】求得,得出函数的单调性,求得极小值为,极大值为,求得,结合当时,,得到函数只有一个零点,设切点为,利用导数的几何意义,求得切线坐标,即可求解.
【详解】由函数,可得,令,解得,
当时,,单调递减;
当时,,单调递增;
当时,,单调递减,
所以函数当时,取得极小值,极小值为,
当时,取得极大值,极大值为,
所以,
又由当时,,所以函数只有一个零点,所以A、B、C正确.
假设是曲线的切线,设切点为,
则,解得或,
显然点和均不在曲线上,所以D错误.
故选:ABC.
12. 已知点,,动点在:上,则( )
A. 直线与相交
B. 线段的中点轨迹是一个圆
C. 的面积最大值为
D. 在运动过程中,能且只能得到4个不同的
【答案】BD
【解析】
【分析】求出直线的方程,利用圆的圆心到直线的距离判断A的正误,求线段的中点轨迹判断B的正误,利用圆的圆心到直线的距离,转化求解三角形的面积的最在值判断C,判断为直径的圆与已知圆的位置关系,结合直角三角形的定义,判断D的正误.
【详解】对于A,因为,,所以,
所以直线的方程,即,
由,得,
所以圆心,半径为3,
所以圆心到直线距离为,
所以直线与圆相离,所以A错误,
对于B,设线段的中点为,则,
因为点在圆上,
所以,即表示一个圆,
所以线段的中点轨迹是一个圆,所以B正确,
对于C,的面积最大值为,
所以C错误,
对于D,①设与直线垂直且过点的直线为,
则,得,即直线为,
因为圆心到直线的距离为,
所以直线与圆有两个交点,
所以以为直角顶点的直角三角形有2个,
②设与直线垂直且过点的直线为,
则,得,即直线为,
因为圆心到直线的距离为,
所以直线与圆相离,无公共点,
所以以为直角顶点的直角三角形不存在,
③以为直径的圆为,设圆心为,则,半径为,
所以,
因为,
所以以为直径的圆与圆相交,
所以以为直角顶点的直角三角形有2个,
综上,在运动过程中,能且只能得到4个不同的,所以D正确,
故选:BD
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13. 在展开式中,项的系数为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据组合数的运算,展开式中的系数为,结合组合数的运算性质,即可求解.
【详解】由题意,多项式,
根据组合数的运算,展开式中的系数为,
又由.
故答案为:.
14. 双曲线:(,)的焦点到渐近线的距离等于,则双曲线的渐近线方程为______.
【答案】
【解析】
【分析】先根据点到直线的距离公式求出点到渐近线的距离,结合已知即可得出,进而得出答案.
【详解】由已知可得双曲线的焦点坐标为,渐进线方程为,
则点到渐近线,即的距离.
又因为,所以,
所以,双曲线的渐近线方程为.
故答案为:.
15. 今天是第一天星期一,则第天是星期______.
【答案】一
【解析】
【分析】先将化为,根据二项式定理展开可得,除以7的余数为1,即可得出答案.
【详解】因为,
所以,除以7的余数为1,
所以,第天是星期一.
故答案为:一.
16. 某公司第1年年初向银行贷款1000万元投资项目,贷款按复利计算,年利率为10%,约定一次性还款.贷款一年后每年年初该项目产生利润300万元,利润随即存入银行,存款利息按复利计算,年利率也为10%,则到第年年初该项目总收益为______万元,到第______年的年初,可以一次性还清贷款.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】根据题意列出第年年初时借贷总额和总收益,即可求解.
【详解】由题知,到第年年初,
借贷总额为,
总收益为,
当时,,
当时,,
故第年年初该项目总收益为,
到第年的年初,可以一次性还清贷款.
故答案为:;
四、解答题:共70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
17. 已知,二项式.
(1)若该二项展开式的第4项与第8项的二项式系数相等,求展开式中的系数;
(2)若展开式的前三项的系数成等差数列,求展开式中系数最大的项.
【答案】(1);
(2)或.
【解析】
【分析】(1)根据第4项与第8项的二项式系数相等,列出等式,求出n,再通过二项式展开通项,取的指数为2,求出项数,代入通项中,求出系数即可;
(2)写出通项,求出前三项的系数,根据等差中项的概念列出等式,解出n,设第项的系数最大得,求解即可.
【小问1详解】
因为展开式的第4项与第8项的二项式系数相等,
所以,解得,
则展开式的通项公式为
,
令,解得,代入通项公式有:,
所以的系数为;
【小问2详解】
二项式通项公式为:
,
所以第一项的系数为:,第二项的系数为:,
第三项的系数为:,
由于前三项的系数成等差数列,
所以,解得,或,
因为至少有前三项,所以(舍),故,
二项式通项公式为:,
设第项的系数最大,故,
即,即,
解得,
因为,所以或,
故系数最大的项为或.
18. 喝酒不开车,开车不喝酒.若某人饮酒后,欲从相距的某地聘请代驾司机帮助其返程.假设当地道路限速.油价为每升8元,当汽车以的速度行驶时,油耗率为.已知代驾司机按每小时56元收取代驾费,试确定最经济的车速,使得本次行程的总费用最少,并求最小费用.
【答案】最经济的车速为时,使得本次行程的总费用最少为元.
【解析】
【分析】根据题设可得,,利用对勾函数的性质可求该函数的最小值.
【详解】设汽车以行驶时,开车时间为小时,则代驾费用为,
油耗为,
则总费用,
,
由对勾函数的性质知,函数在单调递减,在上单调递增,
因为,所以当时,取到最小值,
最小值为.
最经济的车速为时,使得本次行程的总费用最少为元.
19. 古希腊数学家阿基米德利用“逼近法”得到椭圆面积等于圆周率与椭圆的长半轴长、短半轴长的乘积.已知椭圆的中心为坐标原点,焦点,均在轴上,面积为,点在椭圆上.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)经过点的直线与曲线交于,两点,与椭圆的面积比为,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)由题意可得,解方程即可求出,即可求出椭圆的标准方程;
(2)对直线的斜率是否存在进行讨论,当直线斜率存在时,通过将直线方程与椭圆方程联立,利用韦达定理结合三角形的面积公式求解直线的斜率,进而得出直线方程.
【小问1详解】
设椭圆的方程为:,
因为椭圆的面积为,点在椭圆上.
所以解得:,
所以椭圆的标准方程为:.
【小问2详解】
因为经过点的直线与曲线交于,两点,
当直线的斜率不存在时,,此时,
因为与椭圆的面积比为,但,即直线斜率存在;
不妨设直线的方程为,联立,
消去并整理可得:,
不妨设,则,
因为,
,
所以
,
因为与椭圆面积比为,
所以,化简为,
即,即,
解得:,所以直线的方程为或,
所以直线的方程为或.
20. 已知数列中,,点在直线上,数列中,,且对任意,满足:.
(1)分别求数列和的通项公式;
(2)请比较与的大小,并证明你的结论.
【答案】(1)
(2)当时,;当或时,
【解析】
【分析】(1)用递推关系构造出等差、等比数列,进而解出通项公式.
(2)作差法,得到的表达式,然后构造函数,判断函数单调性,进而借助几个关键的值来比较大小即可.
【小问1详解】
因为点在直线上,所以有,即数列是首项为,公差为4的等差数列.
则.所以数列的通项公式为.
因为,则,又因为,所以.所以数列是首项为1,公比为2的等比数列,
则,即.所以数列 的通项公式为.
【小问2详解】
证明:,,.构造函数,递增.
当时,,函数递减,
则时,;当时,,即时,.
当时,,函数递增.
当时,;当时,.
综上,当时,;当或时,.
21. 已知双曲线:的左、右顶点分别为,.
(1)若过点的直线交双曲线于,两点,求直线的斜率范围;
(2)过原点的直线与双曲线相交于,两点(在轴的上方),直线,与圆分别交于,,直线与直线的斜率分别为,,求.
【答案】(1)直线的斜率范围为且
(2)
【解析】
【分析】(1)由直线与双曲线有两个交点,联立方程组(注意排除直线与渐近线平行)求解即可;
(2)设出直线的方程,联立方程组求出,点坐标,然后计算直线与直线的斜率即可求解.
【小问1详解】
过点的直线的方程设为:,
联立得:.
因为直线交双曲线于,两点,
所以,解得且.
故直线的斜率范围为且.
【小问2详解】
如图:
设:,,则令
所以的方程为,联立得.
所以,,
由于,两点关于原点对称,所以,
所以的斜率为,
所以,又,
所以,即.
所以,,
所以.
,所以
22. 已知.
(1)讨论函数的单调性;
(2)若函数恰有两个不同的零点,求m的取值范围.
【答案】(1) 增区间是,递减区间是;(2)
【解析】
【分析】(1)求得函数的导函数,对分成,两种情况,讨论函数的单调区间.(2)根据(1)的结论,首先判断时没有两个零点,当时,根据函数的单调性和零点存在性定理,求得的取值范围.
【详解】解:(1)的定义域是R,且.
①当时,恒成立,在R上单调递增,
②当时,令,则,即函数的增区间是,
同理,由得函数的递减区间是.
(2)由(1)知,当时,函数单调递增,与条件不符.
当时,函数)在上单调递增,在上单调递减,
∴
由条件得,,解得.
又∵,
∴上存在唯一零点,
.
令,则
∴当时,单调递增,.
∴
即在上存在唯一零点.
综上所述:.
【点睛】本小题主要考查利用导数研究函数的单调性,考查利用导数研究函数零点问题,考查零点存在性定理,考查分类讨论的数学思想方法,考查化归与转化的数学思想方法,综合性较强,属于难题.
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