2023届河南省开封市等2地学校高三下学期普高联考测评(六)数学(文)试题含解析
展开2023届河南省开封市等2地学校高三下学期普高联考测评(六)数学(文)试题
一、单选题
1.已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据交集的定义运算即得.
【详解】由题知集合为正奇数组成的集合,且,则.
故选:C.
2.若复数满足(为虚数单位),则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据复数的模长公式及复数的除法运算即得.
【详解】由题知,
故选:D.
3.下列函数中,在区间上单调递增的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由二次函数的性质可判断A,利用函数的导数可判断BC,根据绝对值的意义结合条件可判断D.
【详解】对于A,函数图象的对称轴为,函数在上单调递减,在上单调递增,故A错误;
对于B,当时,,所以函数在上单调递增,故B正确;
对于C,,函数在上单调递增,在上单调递减,故C错误;
对于D,当时,是常数函数,D错误,
故选:B.
4.2023年4月9日至15日,2023年世界乒乓球职业大联盟冠军赛在河南省新乡市平原体育中心举行,某平台从参与网络直播活动的网友中随机选取了一部分,对他们的年龄(单位:岁)进行调查,根据调查结果制作的频率分布直方图如图所示,由此估计参与直播活动的网友的年龄的中位数为( )
A.32 B.33 C.34 D.35
【答案】C
【分析】根据直方图估计中位数即得.
【详解】因为,,
设中位数为,则,解得.
故选:C.
5.已知,则( )
A. B. C.1 D.
【答案】A
【分析】由题解得,再由求解即可.
【详解】由,解得,
所以.
故选:A.
6.如图,已知正三角形内接于圆,记的内切圆及其内部区域为,在的外接圆内随机取一点,此点取自区域的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据正三角形的性质结合几何概型概率公式即得.
【详解】设正三角形的内切圆与的切点为,连接,
则,
故所求概率为,
故选:B.
7.曲线在点处的切线的斜率为0,则实数( )
A. B. C. D.1
【答案】D
【分析】根据导数的运算法则及导数的几何意义即得.
【详解】由题可得,
则,所以,
故选:D.
8.2023年1月底,人工智能聊天程序迅速以其极高的智能化水平引起国内关注,深度学习是人工智能的一种具有代表性的实现方法,它是以神经网络为出发点的,在神经网络优化中,指数衰减的学习率模型为,其中表示每一轮优化时使用的学习率,表示初始学习率,表示衰减系数,表示训练迭代轮数,表示衰减速度.已知某个指数衰减的学习率模型的初始学习率为0.6,衰减速度为16,且当训练迭代轮数为16时,学习率衰减为0.48,则学习率衰减到0.2以下(不含0.2)所需的训练迭代轮数至少为( )(参考数据:)
A.75 B.77 C.79 D.81
【答案】B
【分析】由题可得,进而可得不等式,解不等式即得.
【详解】根据题意得该指数衰减的学习率模型为,当时,,代入得,解得,
当学习率衰减到0.2以下(不含0.2)时,,则,
即,则,
故选:B.
9.某次实验得交变电流(单位:A)随时间(单位:s)变化的函数解析式为,其中且,其图象如图所示,则下列说法错误的是( )
A. B.
C.当时, D.当时,
【答案】D
【分析】根据五点法结合图象可得,进而即得.
【详解】由题知,则,又,
则,所以当时,,
则,又,
则,因此,
所以当时,,
当时,,
因此ABC正确,D错误,
故选:D.
10.已知直线与椭圆交于两点,若点恰为弦的中点,则椭圆的离心率是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据给定条件,利用中点弦问题求出,再求出椭圆的离心率作答.
【详解】依题意,直线的斜率为,设,则,且,
由两式相减得:,于是,
解得,此时椭圆,显然点在椭圆内,符合要求,
所以椭圆的离心率.
故选:A
11.为定义在上的偶函数,对任意的,都有,且,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由题可得函数在上单调递增,且为偶函数,进而可得,即得.
【详解】对任意的,都有,则,
令,则在上单调递增,
因为为定义在上的偶函数,
所以,即为偶函数,
又,
由,可得,即,
所以,
所以的解集为,
故选:A.
12.在中,角的对边分别为,若,则的值可为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据三角恒等变换结合条件可得,然后利用正弦定理可得,再通过换元法,构造函数利用导数研究函数的性质进而即得.
【详解】由题知,
则,
即,
因为,所以,则,
所以,则,为钝角,为锐角,
,
因为,则,则,则,
令,则,令,
则,
所以在上单调递减,又,则,
故选:D.
【点睛】关键点点睛:本题的关键是通过三角恒等变换得到,然后利用边角互化及换元法把问题转化求函数最值,再利用导数即得.
二、填空题
13.向量的夹角为,定义运算“”:,若,则的值为___________.
【答案】
【分析】根据新定义结合向量的夹角公式即得.
【详解】因为,
所以,
则,所以.
故答案为:.
14.陀螺是中国民间最早的娱乐工具之一,它可以近似地视为由一个圆锥和一个圆柱组合而成的几何体,如图1是一种木陀螺,其直观图如图2所示,分别为圆柱上、下底面圆的圆心,为圆锥的顶点,若底面圆的半径为,,则圆柱的外接球的表面积与圆锥的侧面积的比值是______.
【答案】
【分析】求出圆柱外接球半径及圆锥的母线,代入球的表面积公式和圆锥侧面积公式直接计算即可.
【详解】由圆柱的对称性知,圆柱外接球的球心为的中点,
则外接球的半径为,
所以外接球的表面积为,
又圆锥的母线长为,则侧面积为,
所以.
故答案为:
15.已知过抛物线的焦点的直线交抛物线于两点,分别过作准线的垂线,垂足分别为,准线与轴交于点,且,则___________.
【答案】
【分析】由题可得图形,设根据条件可得关系式,进而即得.
【详解】不妨取,因为,所以,
则,解得,则.
故答案为:.
16.已知实数满足,则的最小值为___________.
【答案】
【分析】画出不等式组的可行域,设,可求出,则,利用二次函数的性质即可求解
【详解】不等式组表示的可行域如图所示,为及其内部的阴影区域,
由可得,由可得,
由可得
令,则,结合可行域知,当直线与直线重合时取得最小值1,经过点时取得最大值5,即,,
当时,取得最小值.
故答案为:
三、解答题
17.在①,②,③这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并解答.
已知公差不为0的等差数列的前项和为是与的等比中项,___________.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前项和.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据所选条件,等差数列通项公式,求和公式及等比中项的性质得到方程组,解得、,即可求出通项公式;
(2)利用错位相减法计算可得.
【详解】(1)选条件①:设等差数列的公差为,
则,所以,得,
所以数列的通项公式为.
选条件②:设等差数列的公差为,
则,所以,得,
所以数列的通项公式为.
选条件③:因为是与的等比中项,所以,由,可得,
设等差数列的公差为,
则,所以,得,
所以数列的通项公式为.
(2)令,
则①,
②,
①②得,
所以.
18.2023年五一劳动节放假5天,随着疫情的结束和天气转暖,被“压抑”已久的出行需求持续释放,“周边游”“乡村游”,等旅游新业态火爆,为旅游行业发展注人了新活力,旅游预订人数也开始增多.为了调查游客预订旅游与年龄是否有关,调查组对300名不同年龄段的游客进行了问卷调查,得到数据如下表:
| 预订旅游 | 不预订旅游 | 合计 |
16~54岁(含45岁) |
| 100 |
|
45岁以上 | 80 |
|
|
合计 |
|
| 300 |
已知在所有被调查的游客中随机抽取1人,抽到不预订旅游的游客概率为.
(1)请将列联表补充完整,能否在犯错误的概率不超过0.001的前提下,认为是否预订旅游与年龄有关?请说明理由.
(2)以年龄为分层标准,按照分层抽样的方法,从被调查的游客中选取5人,再从这5人中任意选取2人,求2人中恰有1人是45岁以上的概率.
附:,其中.
0.100 | 0.050 | 0.010 | 0.005 | 0.001 | |
2.706 | 3.841 | 6.635 | 7.879 | 10.828 |
【答案】(1)列联表答案见解析,能在犯错误的概率不超过0.001的前提下,认为是否预订旅游与年龄有关,理由见解析;
(2).
【分析】(1)由题可得不预定旅游的人数,进而可得列联表,然后利用公式可得的观测值,即得;
(2)根据分层抽样的定义及古典概型概率公式即得.
【详解】(1)由题可得不预定旅游的人数为,
则列联表补充完整如下:
| 预订旅游 | 不预订旅游 | 合计 |
16~45岁(含45岁) | 80 | 100 | 180 |
45岁以上 | 80 | 40 | 120 |
合计 | 160 | 140 | 300 |
所以的观测值为,
所以能在犯错误的概率不超过0.001的前提下,认为是否预订旅游与年龄有关.
(2)按分层抽样,从被调查的游客中选取5人,16~45岁(含45岁)的人数为,分别记这3人为,45岁以上的人数为,分别记这2人为.
从5人中任意选取2人,则有,共有10种情况,
恰有1人是45岁以上的有,共有6种情况,
则2人中恰有1人是45岁以上的概率为.
19.如图,在矩形中,点在边上,且满足,将沿向上翻折,使点到点的位置,构成四棱锥.
(1)若点在线段上,且平面,试确定点的位置;
(2)若,求四棱锥的体积.
【答案】(1)点为线段上靠近点的三等分点;
(2).
【分析】(1)过点作交于点,根据线面平行的性质定理即得;
(2)取的中点,利用勾股定理及线面垂直的判定定理可得平面,然后利用锥体的体积公式即得.
【详解】(1)如图,过点作交于点,连接,
因为,所以四点共面,
若平面,由平面,平面平面,
所以,所以四边形为平行四边形,,
则,
所以当且仅当点为线段上靠近点的三等分点时,平面.
(2)如图,取的中点,连接,取的中点,连接,则,所以,
又,则,又,则,
所以.
因为,平面,
所以平面,
则四棱锥的体积为.
20.已知双曲线的一条渐近线方程为,且双曲线经过点.
(1)求双曲线的方程;
(2)过点且斜率不为0的直线与交于两点(与点不重合),直线分别与直线交于点,求的值.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)由题得,进而即得;
(2)设直线的方程为,联立双曲线方程,根据直线,的方程表示出结合韦达定理即得.
【详解】(1)由题意可知,
解得,
所以双曲线的方程为.
(2)设直线的方程为,代入中,
可得,设,
则.
直线的方程为,
令,得点的纵坐标为,
直线的方程为,
令,得点的纵坐标为,
因为,
所以,即.
【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下:
(1)设直线方程,设交点坐标为;
(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于(或)的一元二次方程,必要时计算;
(3)列出韦达定理;
(4)将所求问题或题中的关系转化为、(或、)的形式;
(5)代入韦达定理求解.
21.已知函数,其中为自然对数的底数.
(1)当时,求的单调区间;
(2)若函数有两个零点,证明:.
【答案】(1)单调递增区间为,单调递减区间为
(2)证明见解析
【分析】(1)将代入后得,对其求导,利用导数与函数的单调性即可得解;
(2)由题意得,从而利用分析法将变形为,构造函数,利用导数证得,由此得证.
【详解】(1)当时,的定义域为,
则,
因为,则,所以,
当时,,则单调递增;当时,,则单调递减;
所以的单调递增区间为,单调递减区间为.
(2)若函数有两个零点,则,
即,两式相减,可得,两式相加得,
要证,只要证,即证,即证,
只须证,即证,即证,
令,则由得,故须证,
令,则,
当时,,所以在上单调递增,
所以当时,,即成立,
故原不等式成立.
【点睛】方法点睛:导函数中常用的两种常用的转化方法:
一是利用导数研究含参函数的单调性,常化为不等式恒成立问题.注意分类讨论与数形结合思想的应用;
二是函数的零点、不等式证明常转化为函数的单调性、极(最)值问题处理.
22.在直角坐标系中,圆是以为圆心,为半径的圆,直线的参数方程为(为参数,),以坐标原点为极点,轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.
(1)写出圆的极坐标方程;
(2)已知直线与圆相交于两点,且,求角.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)先求圆的直角坐标方程,然后直接化为极坐标方程即可;
(2)先把直线方程化为极坐标方程,然后联立直线的极坐标方程和圆的极坐标方程,利用的几何意义即可解答.
【详解】(1)由题意知圆的方程为,即,
将代入得圆的极坐标方程为.
(2)由题知直线的极坐标方程为,设,
联立可得,
且,即,
由韦达定理得,
则,
所以,又,所以,则或,所以或.
23.已知.
(1)若,求不等式的解集;
(2)若关于的不等式在上恒成立,求实数的最大值.
【答案】(1);
(2)1.
【分析】(1)分类讨论解绝对值不等式即得;
(2)根据参变分离可得恒成立,然后构造函数利用绝对值三角不等式结合条件即得,
【详解】(1)若,则不等式可化为.
当时,,即,所以;
当时,,即,所以;
当时,,即,所以.
综上所述,原不等式的解集为.
(2)由题知在上恒成立,
即在上恒成立,
即在上恒成立,
当时,,即无论取何值,不等式恒成立,
当时,,则恒成立,
设,
又,当且仅当,即时取等号,
所以,则,
所以实数的最大值为1.
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