福建省龙岩市2023届高三数学5月质量检测试题(Word版附解析)
展开龙岩市2023年高中毕业班五月教学质量检测
数学试题
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. 设全集,集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】解方程求出集合B,再由集合的交集以及补集运算即可求解.
【详解】由题意,,又,
所以,
所以.
故选:C.
2. 在的展开式中,的系数为( )
A. 12 B. C. 6 D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意,由二项式的展开式可得只有中的与中的相乘才会得到,然后代入计算,即可得到结果.
【详解】因为,
所以只有中的与中的相乘才会得到,
即,所以系数为.
故选:D.
3. 已知(为虚数单位,),若复数满足,则( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意,由条件可得,然后结合复数的运算即可得到,再由复数的模长公式即可得到结果.
【详解】由题意可得,,
则,
所以,则,
所以.
故选:B
4. 已知集合,从集合中任取2个数字,则它们之和大于7的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用古典概型计算即可.
【详解】任取两数大于7的组合有十种情况,
故概率为.
故选:C
5. 如图,已知正方体的棱长为2,以其所有面的中心为顶点的多面体为正八面体,则该正八面体的内切球表面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由图形可得正八面体的棱长为,分别求出正八面体的体积及表面积,再由等体积法求正八面体的内切球半径,即可求出球的表面积.
【详解】根据图形,已知正方体的棱长为2,易知正八面体的棱长为正方体面对角线长的一半,
即为,
如图,
在正八面体中连接,,,可得,,互相垂直平分,为正八面体的中心,平面,平面,则,,.
在中,,
则该正八面体的体积,
该八面体的表面积
设正八面体的内切球半径为,
,即,解得,
.
故选:C.
6. 已知,若恒成立,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】若恒成立,即,由余弦的二倍角公式和辅助角公式化简,求出,此时,则,由诱导公式即可得出答案.
【详解】,
其中,,所以当时,.
若恒成立,则,
此时,则,即,
.
故选:A.
7. 已知定义在上的函数满足,当时,,则函数在区间上的零点个数是( )
A. 253 B. 506 C. 507 D. 759
【答案】B
【解析】
【分析】由得的周期,再根据时,零点的个数,从而可得答案.
【详解】由得,
所以,即是以8为周期的周期函数,
当时,有两个零点2和4,
当时,,令,
则有,
当时,,,
所以无解,
所以当时,无零点,
又,因此在上函数有个零点,当时,有两个零点2和4,当时,无零点,当时,无零点,
因此有上,有个零点.
故选:B.
8. 已知数列满足,设,若为数列中唯一的最小项,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意,由地推关系可得数列为等差数列,从而求得其通项公式,再结合条件即可求得的范围.
【详解】由得:
又因为,所以,
所以数列为等差数列,且首项为,
公差也为3,则,
所以,
要使为数列的唯一最小项,则,所以.
故选:B.
二、多选题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,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. 如图,已知正六棱台中,,,,则( )
A. B.
C. 平面 D. 侧棱与底面所成的角为
【答案】BC
【解析】
【分析】选项A:在正六棱台中可知A错误;选项B:可先证平面,进而得到;选项C:可利用线线平行去证明面面平行,先找到过的平面与的交线,证明即可证明平面;选项D:先找到表示线面角的平面角,利用三角形可解.
【详解】选项A:在正六边形中,
在正六棱台中,,
故,又因,
所以不平行,故A错误;
选项B:
如图,连接,,
,分别为,的中点,连接,
在正六棱台中,平面,
因平面,所以,
在正六边形中,,
又因,所以平面,
因平面,所以,故B正确;
选项C:
连接,交于点,连接,,
在正六边形中,因,所以,
,
在正六边形中,
所以,
又正六棱台中,,
所以四边形为平行四边形,所以,
又因平面,所以平面,故C正确;
选项D:
正六棱台中,平面平面
平面平面
在平面中,作,则平面,
所以侧棱与底面所成的角为,
,
在中,,所以,故D错误.
故选:BC.
10. 已知函数,则下列说法正确的是( )
A. 的图象关于点对称
B. 图象的一条对称轴是
C. ,则的最小值为
D. 若时,函数有两个零点,则实数的取值范围是
【答案】BC
【解析】
【分析】由可判断A,B;,即,画出图象,求得的最小正周期可判断C;函数有两个零点,即与的图象有两个交点,结合图象可判断D.
【详解】,
故A不正确;B正确;
的图象如所示,
若,则,
由图可知,因为的最小正周期为,
所以,故C正确;
,
,
若时,函数有两个零点,即,
即与的图象有两个交点,
由图可知,,故D不正确.
故选:BC.
11. 已知抛物线的焦点为,过点的直线交于两点,点在抛物线上,则下列说法正确的是( )
A. 的最小值为1
B. 的周长的最小值为
C. 若,则的最小值为32
D. 若过分别作抛物线的切线,两切线相交于点,则点在抛物线的准线上
【答案】AB
【解析】
【分析】利用焦半径公式求出焦点弦,然后求出最小值判断A,求出三角形周长的表达式,然后利用单调性求出最小值判断B,利用数量积的几何意义求得,进一步求出最值判断C,待定系数法求得两切线方程,求出点D的坐标,即可判断D.
【详解】因为抛物线的焦点为,所以,即抛物线,
由题意,设直线AB方程为:,设,,,
对选项A:由抛物线定义知:,因为,所以,
即的最小值为1,故A正确;
对选项B:联立,得,则,
所以的周长
,
令,则,
易知函数在上单调递增,函数的对称轴为,
故其在上单调递增,所以函数在上单调递增,
从而在上单调递增,
所以当即时,有最小值,
即直线AB为,的周长有最小值为,故B正确;
对选项C:因为,所以点C在AB的垂直平分线上,记AB的中点为H,则,
所以,
由选项B知,,所以当时,取到最小值,
则的最小值为,故C错误;
对选项D:联立,得,则,
设过点A的切线方程为,
联立,整理得,
由,可得,
则过点A的切线方程分别为:,可得,
同理可得过点的切线斜率为,过点B的切线方程为:,
联立方程,解得,
即,所以两条切线的交点在直线上,不在准线上,故D错误.
故选:AB
12. 已知函数为的导数,则下列说法正确的是( )
A. 当时,在区间单调递减
B. 当时,恒成立
C. 当时,在区间上存在唯一极小值点
D. 当时,有且仅有2个零点
【答案】ACD
【解析】
【分析】对A选项,求导,再对求得的导数求导,根据正负判断单调性即可,进而判断原函数的单调性;
对B 选项,当时,,可选用特殊值代入判断;
对C选项,时,,求导,再根据函数的性质进行判断即可;
对D选项,借助C选项得到的单调性的结论,采用隐零点的方法来解决.
【详解】当时,令,
当时,在上递减.A正确.
当时,若,则错误.
当时,,
令,则,
令,则,
当时,递增,又,
所以在上存在唯一的零点,
则当,,递减,当,,递增,
是在区间上的唯一极小值点正确.
由上可知在递减,,
在递增,存在,使,
当时,递减,当时,递增,
又,得在上有一个零点.
当时,递增,为其一个零点.
当时,,
在上不存在零点D正确.
故选:ACD.
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13. 已知向量,若,则___________.
【答案】
【解析】
【分析】先求出,再由平行向量的坐标表示即可得出答案.
【详解】由可得:,
又因为,由可得:,
解得:.
故答案为:.
14. 写出一个与圆外切,并与直线及轴都相切的圆的方程___________.
【答案】或或或(写出其中一个即可)
【解析】
【分析】设出圆的方程,由已知条件及几何关系建立等量关系,用待定系数法求解即可.
【详解】设所求圆的方程为:,
因为与圆外切,所以,
又因为与直线及轴都相切,所以圆心在上或上
当圆心在上,所以,,
联立得:,解得:,
所以求得圆的方程为:或
当圆心在上,所以,,
联立得:,解得:,,
所以求得圆的方程为:或。
故答案为:或或或(写出其中一个即可)
15. 已知函数关于的方程恰有三个不同实数解,且关于的方程有实数解,则实数的取值范围为___________.
【答案】
【解析】
【分析】在同一平面直角坐标系中作出的函数图象,根据图象有个交点确定出的关系,所以可将方程转化为,然后构造函数并分析的单调性确定出其值域,即可得出答案.
【详解】在同一平面直角坐标系中作出的函数图象如下图所示:
当时,,当时,,
所以由图象可知:时关于的方程恰有三个不同实数解,
又,
所以,
又因为,所以,所以 ,
设,所以,
所以在上单调递增,所以,即,
所以,,
故答案为:.
16. 已知是椭圆上的三个点,为的左焦点,两点关于原点对称,若,则椭圆的离心率为___________.
【答案】
【解析】
【分析】设椭圆的右焦点为,则,,在和中,由余弦定理结合题意化简即可求出答案.
【详解】设椭圆的右焦点为,则,
,,则,
在中,由余弦定理得:①
在中,由余弦定理得:②
由①得:,化简得:③
由②得:
把④代入③化简得:,又.
故答案为:.
四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17. 已知等差数列前项和为,数列前项积为.
(1)求的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1),
(2)
【解析】
【分析】(1)求得数列公差,由此求得.利用求得.
(2)利用裂项相消求和法求得.
【小问1详解】
是等差数列,,
即:,又,
,
.
又,
当时,,符合上式,
.
【小问2详解】
由(1)可得:,
.
18. 已知的内角的对边分别为,若,且.
(1)求;
(2)把的图象向右平移个单位长度,再把所得图象向上平移个单位长度,得到函数的图象,若函数在上恰有两个极值点,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)先用正弦定理将角化成边,再用余弦定理即可求解;
(2)先由函数的图象变换得出函数的解析式,再结合函数的图象特点即可求解.
【小问1详解】
解:(1)因为,
所以
由正弦定理得
由余弦定理得.
即,因为,所以
小问2详解】
)解法一:由(1)知的图象向右平移个单位得的图象,再把所得图象向上平移个单位长度,得到的图象,
所以.
令,则
上恰有两个极值点,
由的图象可知,,
所以的取值范围是
解法二:由(1)知的图象向右平移个单位得的图象,再把所得图象向上平移个单位长度,得到的图象,
所以.
令得即,
,所以,
所以的取值范围是.
19. 如图,圆台下底面圆的直径为是圆上异于的点,且为上底面圆的一条直径,是边长为6的等边三角形,.
(1)证明:平面平面;
(2)求平面和平面夹角的余弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)由线段关系先证得平面,再证平面平面即可;
(2)建立合适的空间直角坐标系,利用空间向量计算平面夹角即可.
【小问1详解】
解(1)为圆的直径,是圆上异于的点,
故,
又,
而.
平面,平面.
平面平面平面.
(注:也可以由,证明,得出)
【小问2详解】
设为的中点,连接,则,
由(1)可知,平面;所以
平面,平面,
如图以为原点,分别以所在直线为轴、轴、轴建立空间直角坐标系,
由题意可得
平面,四边形为矩形,
设平面的一个法向量为
由,令,可得,
即,
设平面的一个法向量为,
由得,令,可得,
即.
设平面与平面的夹角为
则
平面和平面夹角的余弦值为.
20. 新能源汽车是中国战略新兴产业之一,政府高度重视新能源产业的发展,某企业为了提高新能源汽车品控水平,需要监控某种型号的汽车零件的生产流水线的生产过程,现从该企业生产的该零件中随机抽取100件,测得该零件的质量差(这里指质量与生产标准的差的绝对值)的样本数据统计如下表.
质量差(单位:)
56
67
70
78
86
件数(单位:件)
10
20
48
19
3
(1)求样本平均数的值;根据大量的产品检测数据,得到该零件的质量差(这里指质量与生产标准的差的绝对值)X近似服从正态分布,其中的近似值为36,用样本平均数作为的近似值,求概率)的值;
(2)若该企业有两条生产该零件的生产线,其中第1条生产线的生产效率是第2条生产线的生产效率的两倍.若第1条生产线出现废品的概率约为0.015,第2条生产线出现废品的概率约为0.018,将这两条生产线生产出来的零件混放在一起,这两条生产线是否出现废品相互独立.现从该企业生产的该零件中随机抽取一件.
(i)求该零件为废品的概率;
(ii)若在抽取中发现废品,求该废品来自第1条生产线的概率.
参考数据:若随机变量服从正态分布,则:,,
【答案】(1),
(2)(i);(ii)
【解析】
【分析】(1)先由表格计算平均数,再根据正态分布三段区间公式计算概率即可;
(2)(i)根据全概率公式计算即可,(ii)根据贝叶斯公式计算即可.
【小问1详解】
由得:
【小问2详解】
(i)设“随机抽取一件该企业生产的该零件为废品”,
“随机抽取一件零件为第1条生产线生产”,
“随机抽取一件零件为第2条生产线生产”,
则由题意可知,
又,
于是
.
(ii).
21. 设函数.
(1)求的极值;
(2)已知,有最小值,求的取值范围.
【答案】(1)极大值为,无极小值
(2)
【解析】
【分析】(1)求导后,根据正负可得单调性,结合极值定义可求得结果;
(2)由可得,令,可将表示为;构造函数,求导后,分别在和的情况下,讨论得到单调性,进而确定符合题意的的取值范围.
【小问1详解】
由题意知:定义域为,,
,,
当时,;当时,;
在上单调递增,在上单调递减;
的极大值为,无极小值.
【小问2详解】
可化为,
为单调递增函数,
由可得:,即,
令,则,,,,
,
令,
,
令,
;
①当时,恒成立,在上单调递增,
,即,在上单调递增,
此时在上不存在最小值,即不存在最小值,不合题意;
②当时,若,则;若,则;
在上单调递减,在上单调递增,
又,,又,
存在,使得,且当时,,即;当时,,即;
在上单调递减,在上单调递增,
,即有最小值;
综上所述:实数取值范围为.
【点睛】关键点点睛:本题考查利用导数求解函数极值、多变量问题的求解;求解多变量问题的关键是能够通过引入第三变量,将利用来表示,从而减少变量个数,将问题转化为关于的函数的单调性的讨论问题.
22. 已知双曲线的左顶点为,渐近线方程为.直线交于两点,直线的斜率之和为-2.
(1)证明:直线过定点;
(2)若在射线上的点满足,求直线的斜率的最大值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)根据顶点坐标和渐近线得出双曲线方程,解设,设直线的斜率分别为,通过化简表示出直线的方程,即可得出结论.
(2)利用平面几何知识,将几何问题转化为,求出的坐标,最后直线的斜率用的斜率表示,即可求解.
【小问1详解】
由题知,
的方程为:,
显然直线的斜率存在,
设直线,
联立,得,
且,
设直线的斜率分别为,
则,
故,
又
,
,
,
,
不过点,
,
所以直线过定点.
【小问2详解】
由题设直线.
由,得.
由,得.
故,
同理.
由可知,,
即.
因为,
化简得.
当时取等号,
所以直线的斜率的最大值为.
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