精品解析:广东省中山市华辰实验中学2023届高三上学期开学考试数学试题(解析版)
展开中山华附2022-2023学年度第一学期高三年级开学考
数学试卷
第I卷
一、单选择题(本大题共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. 已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】集合中的元素均为整数,根据交运算即可求解.
【详解】由题意可知,,
故选:C.
2. 已知的解集为,则的值为( )
A. 1 B. 2 C. -1 D. -2
【答案】B
【解析】
【分析】由题知为方程的一个根,由韦达定理即可得出答案.
【详解】因为的解集为,
所以为方程的一个根,
所以.
故选:B.
3. 函数的部分图像大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】设,分析函数的定义域、奇偶性及其在上的函数值符号,结合排除法可得出合适的选项.
【详解】设,则对任意的,,
则,所以函数是偶函数,排除B、D.
当时,,则,所以,排除C.
故选:A.
4. 若函数有极大值点,则实数c的取值范围为( )
A. B. (,+∞)
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由函数有极值点知方程有两个不同的根,从而求出实数的范围.
【详解】函数有极大值点,
有两个不同的根,
,
解得,或,
即实数的范围
故选:D
5. 已知,则( )
A. 280 B. 35 C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】将化为
,利用展开式的通项求解即可.
【详解】,
令,则
,
展开式的通项为:,
令,可得,所以.
故选:A.
6. 山东烟台苹果因“果形端正、色泽艳丽、果肉㓉脆、香气浓郁”享誉国内外据统计,烟台苹果(把苹果近似看成球体)的直径(单位:)服从正态分布,则直径在]内的概率为( )
附:若,则
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】确定,根据正态分布所给定区间上的概率,结合正态曲线的对称性,可求得答案.
【详解】由题意得:,
故
,
故烟台苹果直径在]内的概率为,
故选:C
7. 定义在上的函数的图象关于直线对称,且当时,,有( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】函数的图象关于直线对称可得,再根据当时,单调递减可得答案.
【详解】定义在上的函数的图象关于直线对称,
所以,所以,
因为当时,为单调递增函数,
定义在上的函数的图象关于直线对称,
所以当时,单调递减,
因为,所以,即.
故选:B.
8. 七巧板,又称七巧图、智慧板,是中国古代劳动人民的发明,其历史至少可以追溯到公元前一世纪,到了明代基本定型,于明、清两代在民间广泛流传.某同学用边长为4 dm的正方形木板制作了一套七巧板,如图所示,包括5个等腰直角三角形,1个正方形和1个平行四边形.若该同学从5个三角形中任取出2个,则这2个三角形的面积之和不小于另外3个三角形面积之和的概率是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先逐个求解所有5个三角形的面积,再根据要求计算概率.
【详解】如图所示,,,,,的面积分别为,,.
将,,,,分别记为,,,,,从这5个三角形中任取出2个,则样本空间,共有10个样本点.
记事件表示“从5个三角形中任取出2个,这2个三角形的面积之和不小于另外3个三角形面积之和”,则事件包含的样本点为,,,共3个,所以.
故选:D.
二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分)
9. 对具有线性相关关系的变量有一组观测数据,已知,,则( )
A. 数据的平均数为0
B. 若变量的经验回归方程为,则实数
C. 变量的样本相关系数越大,表示模型与成对数据的线性相关性越强
D. 变量的决定系数越大,表示模型与成对数据拟合的效果越好
【答案】BD
【解析】
【分析】对A:由平均数的性质即可求解;对B:根据回归直线必过样本中心即可求解;对C:根据相关系数越大,线性相关性越强即可判断;对D:变量的决定系数越大,数据拟合的效果越好即可判断.
【详解】解:因为,所以.
对于选项A,的平均数为,故选项A错误;
对于选项B,若变量的经验回归方程是,则,故选项B正确;
对于选项C,当变量为负相关时,相关性越强,相关系数越小(越接近于),故选项C错误;
对于选项D,变量的决定系数越大,残差平方和越小,则变量拟合的效果越好,故选项D正确.
故选:BD.
10. 下列说法不正确的是( )
A. 已知集合,,若,则实数m组成的集合为
B. 不等式对一切实数恒成立的充要条件是
C. 命题,成立的充要条件是
D. “”是“”的充分不必要条件
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据充分条件、必要条件的定义判断B、C、D,根据集合的包含关系求出参数的值,即可判断A;
【详解】解:对于A:,,
若,则或或,即或或,
解得或或,即实数m组成的集合为,故A错误;
对于B:当时不等式恒成立,故B错误;
对于C:命题,为真命题,即在上成立,
令,,所以,
所以,故C正确;
对于D:若即且,所以由推不出,即充分性不成立,
由推得出,即必要性成立,故“”是“”的必要不充分要条件,故D错误;
故选:ABD
11. 已知,,且,下列结论正确的是( )
A. 的最小值是1 B. 的最小值是
C. 的最小值是4 D. 的最小值是9
【答案】BC
【解析】
【分析】对AC,利用基本不等式可直接求出;对B,将代入即可求出;对D,化为展开利用基本不等式可求出.
【详解】对A,因为,,则,解得,当且仅当等号成立,取得最大值为,故A错误;
对B,由可得,则,
,当时,取得最小值为,故B正确;
对C,,当且仅当时等号成立,所以的最小值是4,故C正确;
对D,,当且仅当等号成立,所以最小值是,故D错误.
故选:BC.
12. 已知函数,则下列说法正确的是( )
A. 有两个不同零点
B.
C. 在上单调递增
D. 若函数在处取得最小值,则
【答案】CD
【解析】
【分析】对函数求二次导,判断函数的单调性,进而判断选项A和C;令,利用导数判断函数的单调性进而判断选项B和D.
【详解】,令,则,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以.所以在上单调递增.故函数最多只有一个零点,故选项A错误;选项C正确;
令,则,
令,则在上恒成立.
则在上单调递增.又,
所以,则在上单调递减,
在上单调递增,即.又,
则,所以,则恒成立,
所以不存在,使得,故选项B错误;选项D正确;
故选:CD.
第II卷
三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在答题卡的相应位置)
13. 已知是奇函数,且,若,则___.
【答案】-1
【解析】
【分析】由题意,可先由函数是奇函数求出,再将其代入求值即可得到答案
【详解】由题意,是奇函数,且(1),
所以(1)解得
所以
故答案为:.
【点睛】本题考查函数奇偶性的性质,利用函数奇偶性求值,解题的关键是根据函数的奇偶性建立所要求函数值的方程,基本题型.
14. 的展开式中的常数项为__________.
【答案】40
【解析】
【分析】先求出的展开式通项为,分析 展开式中的常数项的构成,即可求解.
【详解】的展开式通项为.
要求 展开式中的常数项,分别令和,
分别解得:和.
因此所求常数项为.
故答案为:40.
15. 实施乡村振兴战略是决胜全面建成小康社会的重大历史任务,是新时代做好“三农”工作的总抓手.某市聘请6名农业专家安排到三个乡镇作指导,每个乡镇至少一人,其中专家A不能去甲镇,则不同的安排方案的种数是__________.
【答案】
【解析】
【分析】先不考虑专家A不能去甲镇的情况,将6名农业专家分组,再分配到三个镇上去的总情况数,再根据专家A去甲镇所占的比例数求解即可.
【详解】由题意,先不考虑专家A不能去甲镇的情况,将6名农业专家分组,
所有可能的情况有,,三种情况.
其中分组数有种,
分组数有种,
分组数有种.
再将6名农业专家分配到甲乙丙三个镇上共种情况.
上述分析中,专家A去甲镇,去乙镇和去丙镇的情况数相等,
故专家A不去甲镇的情况有种情况,
故答案为:.
16. 已知函数,若的解集中恰有一个整数,则m的取值范围为________.
【答案】
【解析】
【分析】由且,得出,构造函数,利用导数研究的单调性,画出和的大致图象,由图可知,设为和的交点的横坐标,结合题意可知该整数为1,即,当直线过和时,即可求出求出的值,从而得出的取值范围.
【详解】由题可知,,,
由于的解集中恰有一个整数,
即,即,
因为,所以的解集中恰有一个整数,
令,则,
当时,;当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
画出和的大致图象,如图所示:
要使得,可知,
设为和的交点的横坐标,
而的解集中恰有一个整数,可知该整数为1,即,
当时,得;当时,得,
即,,
当直线过点时,得,
当直线过点时,得,
所以的取值范围为.
故答案为:
【点睛】本题主要考查了利用导数数形结合解决函数不等式的问题,需要根据题意构造不等式左右两边的函数,再分析单调性与函数图象,进而求得临界值求得参数范围,属于难题
四、解答题:(本大题共6小题,共70分.解答时应写出相应的文字说明,证明过程或演算步骤)
17. 已知函数定义上有恒成立,且当时,.
(1)求的值及函数的解析式;
(2)求函数的值域.
【答案】(1),(2)
【解析】
【分析】(1)利用奇函数的性质进行计算.
(2)利用换元法结合一元二次函数的性质求出当时的取值范围,再根据奇函数的性质,即可求出函数的值域.
【详解】解:(1)因为函数定义在上有恒成立
所以函数为奇函数,又当时,
所以.
当时,则.所以,
因为是定义在上的奇函数,
所以,即.
所以函数的解析式为.
(2)令,当时,,
则当时,可写为,所以.
由是定义在上的奇函数,所以当时.
即函数的值域为.
18. 随机选取变量和变量的对观测数据,选取的第对观测数据记为,其数值对应如下表所示:
编号 | |||||
计算得:,,,,.
(1)求变量和变量的样本相关系数(小数点后保留位),判断这两个变量是正相关还是负相关,并推断它们的线性相关程度;
(2)假设变量关于的一元线性回归模型为.
(ⅰ)求关于的经验回归方程,并预测当时的值;
(ⅱ)设为时该回归模型残差,求、、、、的方差.
参考公式:,,.
【答案】(1)答案见解析
(2)①答案见解析;②
【解析】
【分析】(1)将数据代入相关系数公式,求出的值,判断可得出结论;
(2)①将参考数据代入最小二乘法公式,求出、的值,可得出关于的经验回归方程,然后将代入经验回归方程,可得出的预测值;
②计算出、、、、,利用方差公式可求得结果.
【小问1详解】
解:,
所以,这两个变量负相关,且具有较强的线性相关性.
【小问2详解】
解:①,则,
所以,关于的经验回归方程为,
当时,则,
所以,当时,的预测值为;
②由,计算得该回归模型的残差如下表所示:
所以,残差的方差为.
19. 杭州市将于2022年举办第19届亚运会,本届亚运会以“绿色、智能、节位、文明”为办赛理念,展示杭州生态之美、文化之韵,充分发挥国际重大赛事对城市发展牵引作用,从而促进经济快速发展,筹备期间,某公司带来了一种智能设备供采购商洽谈采购,并决定大量投放当地市场,已知该种设备年固定研发成本为50万元,每生产一台需另投入80元,设该公司一年内生产该设备x万台且全部售完,每万台的销售收入(万元)与年产量x(万台)满足如下关系式:
(1)写出年利润(万元)关于年产量x(万台)的函数解析式:(利润=销售收入-成本)
(2)当年产量为多少万台时,该公司获得的年利润最大?并求最大利润.
【答案】(1);(2)万台时最大利润为万元.
【解析】
【分析】(1)由题意有,即可写出利润(万元)关于年产量x(万台)的函数解析式.
(2)利用二次函数的性质、基本不等式分别求出、上的最值,进而确定年利润最大时对应生产的台数及最大利润值.
【详解】(1)由题意知:,
∴.
(2)由(1)知:,
∴时,单调递增,则;
时,,当且仅当时等号成立.
综上,当年产量为万台时,该公司获得的年利润最大为万元.
20. 对某品牌机电产品进行质量调查,共有“擦伤、凹痕、外观”三类质量投诉问题.其中保质期内的投诉数据如下:
| 擦伤 | 凹痕 | 外观 | 合计 |
保质期内 | 1 |
保质期后的投诉数据如下:
| 擦伤 | 凹痕 | 外观 | 合计 |
保质期内 | 1 |
(1)若100项投诉中,保质期内60项,保质期后40项.依据小概率值独立性检验,能否认为凹痕质量投诉与保质期有关联?
(2)若投诉中,保质期内占64%,保质期后占36%.设事件A:投诉原因是产品外观,事件B:投诉发生在保质期内.
(ⅰ)计算,并判断事件A,B是独立事件吗?
(ⅱ)“若该品牌机电产品收到一个产品外观问题的投诉,该投诉发生在保质期内的概率大”,这种说法是否成立?并给出理由.
0.1 | 0.05 | 0.01 | 0.005 | 0.001 | |
2.706 | 3.841 | 6.635 | 7.879 | 10.828 |
,.
【答案】(1)在犯错概率不大于的前提下,认为凹痕质量投诉与保质期有关联
(2)(ⅰ),事件A,B不是独立事件;(ⅱ)说法成立,理由见详解
【解析】
【分析】(1)根据题意可得列联表,代入的公式运算求解,并于比较大小,理解分析;(2)(ⅰ)运用全概率公式运算求解,根据条件概率公式求,并根据“若事件A,B是独立事件,则”,运算判断事件A,B是否独立事件;(ⅱ)根据条件概率公式分别求,,比较大小,理解分析.
【小问1详解】
零假设:凹痕质量投诉与保质期无关联
根据题意可得列联表:
| 凹痕 | 非凹痕 | 总计 |
保质期前 | 10 | 50 | 60 |
保质期后 | 20 | 20 | 40 |
总计 | 30 | 70 | 100 |
则可得:
∵
∴不成立
即在犯错概率不大于的前提下,认为凹痕质量投诉与保质期有关联
【小问2详解】
(ⅰ)由据题意可得:
∴
∵,则事件A,B不是独立事件
(ⅱ)由题意可得:
“该品牌机电产品收到一个产品外观问题的投诉,该投诉发生在保质期内”的概率
“该品牌机电产品收到一个产品外观问题的投诉,该投诉发生在保质期后”的概率
∵,则“若该品牌机电产品收到一个产品外观问题的投诉,该投诉发生在保质期内的概率大”,这种说法成立
21. 据调查,目前对于已经近视的小学生,有两种配戴眼镜的选择,一种是佩戴传统的框架眼镜;另一种是佩戴角膜塑形镜,这种眼镜是晚上睡觉时佩戴的一种特殊的隐形眼镜(因其在一定程度上可以减缓近视的发展速度,所以越来越多的小学生家长选择角膜塑形镜控制孩子的近视发展),A市从该地区小学生中随机抽取容量为100的样本,其中因近视佩戴眼镜的有24人(其中佩戴角膜塑形镜的有6人,其中2名是男生,4名是女生)
(1)若从样本中选一位学生,已知这位小学生戴眼镜,那么,他戴的是角膜塑形镜的概率是多大?
(2)从这6名戴角膜塑形镜的学生中,选出2个人,求其中男生人数X的期望与方差;
(3)若将样本的频率当做估计总体的概率,请问,从A市的小学生中,随机选出20位小学生,求佩戴角膜塑形镜的人数Y的期望和方差.
【答案】(1)
(2),
(3)期望是1.2,方差是1.128
【解析】
【分析】(1)先求解这位小学生戴眼镜的概率,再求这位小学生佩戴眼镜,且眼镜是角膜塑形镜的概率,再根据条件概率的公式求解即可;
(2)易得男生人数X的所有可能取值分别为0,1,2,再根据概率公式求解分布列,再根据公式求解数学期望与方差即可;
(3)根据二项分布的数学期望与方差公式求解即可
【小问1详解】
根据题中样本数据,设“这位小学生佩戴眼镜”为事件A,则,“这位小学生佩戴的眼镜是角膜塑形镜”为事件B,则“这位小学生佩戴眼镜,且眼镜是角膜塑形镜”为事件AB,则,
故所求的概率为:,
所以从样本中选一位学生,已知这位小学生戴眼镜,则他戴的是角膜塑形镜的概率是;
【小问2详解】
依题意,佩戴角膜塑形镜的有6人,其中2名是男生,4名是女生,故从中抽2人,男生人数X的所有可能取值分别为0,1,2,
;;.
所以男生人数X的分布列为:
X | 0 | 1 | 2 |
P |
所以,
【小问3详解】
由已知可得:
则:,
所以佩戴角膜塑形镜的人数Y的期望是1.2,方差是1.128
22. 已知函数,;,.
(1)求函数在区间上的极值;
(2)判断曲线与曲线有几条公切线并给予证明.
【答案】(1)极大值,无极小值
(2)2条公切线,证明见解析.
【解析】
【分析】(1)首先求函数的解析式,再求函数的导数,利用导数和单调性,极值的关系,即可求解;
(2)首先设直线分别切,的图象于点,,并分别求切线方程,比较两个方程后可得关于的方程组,消去后可得关于直线的方程,再构造对应的函数,利用导数判断函数的单调性,结合零点存在性定理,可判断零点个数,即可判断切线条数.
【小问1详解】
,,
,
当时,,单调递增,当时,,单调递减,所以当时,函数取得极大值,无极小值;
【小问2详解】
设直线分别切,的图象于点,,
由,,
所以直线的方程为,
即直线 ,
由,得,
所以直线的方程为,
即,
比较的方程可得,消去可得,
令,
所以,
当时,,当时,,
所以在单调递减,在单调递增,
所以,
因为,
所以在上有一个零点,
由,得,
所以在上有一个零点,故函数在区间有2个零点,
故有且只有两条直线与函数,的图象都相切.
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