2023宜宾叙州区二中高二下学期3月月考数学(理)试题含解析
展开叙州区二中2023年春期高二第一学月考试
数学(理工类)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效.
3.本试卷满分150分,考试时间120分钟.考试结束后,请将答题卡交回.
第I卷选择题(60分)
一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60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. 如果质点A运动的位移S(单位:米)与时间t(单位:秒)之间的函数关系为那么该质点在秒时的瞬时速度为:( )(单位:米/秒)
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据瞬时变化率的定义求解即可.
【详解】,
所以.
故选:D.
2. 某工厂生产的A,B,C三种不同型号的产品数量之比为2:3:5,为研究这三种产品的质量,现用分层抽样的方法从该工厂生产的A,B,C三种产品中抽出100件进行测试,则应该抽取的A型号产品的件数为( )
A. 20 B. 30 C. 50 D. 80
【答案】A
【解析】
【分析】根据分层抽样的性质求出抽样比,然后求解即可.
【详解】某工厂生产的A,B,C三种不同型号产品的数量之比为,则A被抽的抽样比为,所以抽出100件产品中A型号产品的件数为,
故选:A
3. 如图所示是世界人口变化情况的三幅统计图:
下列结论中错误的是( )
A. 从折线图能看出世界人口的总量随着年份的增加而增加
B. 2050年亚洲人口比其他各洲人口的总和还要多
C 2050年南美洲及大洋洲人口之和与欧洲人口基本持平
D. 1957年到2050年各洲中北美洲人口增长速度最慢
【答案】D
【解析】
【分析】利用折线图、条形图及扇形图的特点即可求解.
【详解】对于A,从折线图能看出世界人口的总量随着年份的增加而增加,故A正确;
对于B,从扇形图中能够明显地看出2050年亚洲人口比其他各洲人口的总和还要多,故B正确;
对于C,从条形图中能够明显地看出2050年南美洲及大洋洲人口之和与欧洲人口基本持平,故C正确;
对于D,由题中三幅统计图并不能得出从1957年到2050年中哪个洲人口增长速度最慢,故D错误.
故选:D.
4. 近期记者调查了热播的电视剧《狂飙》,发现年龄段与爱看的比例存在较好的线性相关关系,年龄在,,,,的爱看比例分别为,,,,,现用这5个年龄段的中间值x代表年龄段,如12代表,17代表,根据前四个数据求得x关于爱看比例y的线性回归方程为,由此可推测t的值为( )
A. 33 B. 35 C. 37 D. 39
【答案】B
【解析】
【分析】求出前四组数据的样本中心点的坐标,代入回归直线方程求出的值,再将代入回归直线方程可得出的值.
【详解】因为比例和线性回归方程均带有,故为了方便计算,以下数据省略,
前四组的平均数为,,
代入线性回归方程得,解得,
所以,线性回归方程为,
当时,,由此可推出的值为.
故选:B.
5. 曲线在点处的切线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先求函数在处的导数,再根据导数的几何意义确定切线斜率,并利用点斜式求切线方程.
【详解】函数的定义域为,其导函数,
所以,
所以曲线在点处的切线的斜率为1,又,
故曲线在点处的切线方程为.
故选:D.
6. 欧几里得大约生活在公元前330~前275年之间,著有《几何原本》《已知数》《圆锥曲线》《曲面轨迹》等著作.若从上述4部书籍中任意抽取2部,则抽到《几何原本》的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】运用列举法解决古典概型.
【详解】记4部书籍分别为a、b、c、d,则从从4部书籍中任意抽取2部的基本事件为、、、、、共有6个,抽到《几何原本》的基本事件为、、共有3个,所以抽到《几何原本》的概率为:.
故选:A.
7. 已知抛物线的焦点为F,过焦点F的直线与抛物线相交于A,B两点,若,则( )
A. 2 B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由抛物线可得焦点,代入直线可得,将直线与抛物线进行联立可得,继而得到,然后用抛物线的定义即可求解
【详解】由抛物线可得焦点,
将代入可得,
将代入可得,
设,所以,
所以,
由抛物线的定义可得即,解得
故选:B
8. 若函数在区间内存在单调递减区间,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由求得的减区间,由此列不等式来求得的取值范围.
【详解】函数的定义域是,
.
当时,,在上单调递增,不符合题意.
当时,由解得(负根舍去),
所以在区间递增;
在区间递减,
依题意,函数在区间内存在单调递减区间,
所以,解得,
所以的取值范围是.
故选:A
【点睛】利用导数研究含参数的函数的单调性,再求导后,要对参数进行分类讨论,分类讨论要做到不重不漏,分类标准的制定可考虑二次函数的性质来决定.研究恒成立问题和存在性问题的方法,要注意端点的取值.
9. 在三棱柱中,是等边三角形,,在该三棱柱的外接球内随机取一点P,则点P在三棱柱内的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用几何概型,设三棱柱的外接球体积为,可知P在三棱柱内的概率.
【详解】设等边三角形边长,,得三棱柱底面面积为,则.
如图,因是等边三角形,则三角形外心O,也为三角形重心,
由重心性质可得:.
则三角形外接圆半径
如图,又设三棱柱的外接球圆心为,则为中点,
则外接球半径.
设外接球体积为V,则.
由几何概型,则P在三棱柱内的概率.
故选:D.
10. 已知,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】法一:因式分解后根据式子特征,设,,从而表达出,结合基本不等式去除最小值;
法二:采用三角换元,结合三角函数恒等变换,利用三角函数有界性求出最小值.
【详解】法一:∵,
∴可设,,
∴,代入所求式子得,
,
当且仅当,时等号成立.所以的最小值为.
法二:设,,
代入已知等式得,,
∴
,
其中,.
∴,所以的最小值为.
故选:D
11. 已知,分别是双曲线的左、右焦点,过的直线分别交双曲线左、右两支于A,B两点,点C在x轴上,,平分,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据可知,再根据角平分线定理得到的关系,再根据双曲线定义分别把图中所有线段用表示出来,根据边的关系利用余弦定理即可解出离心率.
【详解】
因为,所以∽,
设,则,设,则,.
因为平分,由角平分线定理可知,,
所以,所以,
由双曲线定义知,即,,①
又由得,
所以,即是等边三角形,
所以.
在中,由余弦定理知,
即,化简得,
把①代入上式得,所以离心率为.
故选:A.
12. 若关于的不等式有正整数解,则实数的最小值为( ).
A. 9 B. 8 C. 7 D. 6
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意可将转化为,令,利用导数,判断其单调性即可得到实数的最小值.
【详解】因为不等式有正整数解,所以,于是转化为, 显然不是不等式的解,
当时,,所以可变形为.
令,则,
所以当时,当时,
∴函数在上单调递增,在上单调递减,而,
所以当时,,故,解得.
故选:A.
第II卷非选择题(90分)
二、填空题:本大题共4个小题,每小题5分,共20分.
13. 已知,则导函数______.
【答案】
【解析】
【分析】根据求导法则计算得到答案.
【详解】,则.
故答案为:
14. 已知、分别是椭圆的左、右焦点,过的直线交椭圆于A、B两点,若,则______.
【答案】11
【解析】
【分析】由椭圆定义,,,结合条件数值即可求
【详解】由椭圆定义,,,,
故,又,故.
故答案为:11
15. 若要做一个容积为的方底(底为正方形)无盖的水箱,则它的高为______时,材料最省.
【答案】##
【解析】
【分析】设水箱的高为,底面边长为,可得,设制作的材料的总面积为,求出关于的函数关系式,利用导数可求得当取最小值时对应的值,即可得解.
【详解】设水箱的高为,底面边长为,则,可得,
设制作的材料的总面积为,则,其中,
,令,可得.
当时,,此时函数单调递减,
当时,,此时函数单调递增,
所以,当时,材料最省
故答案为:.
16. 若关于的不等式有解,则的取值范围是__________.(其中)
【答案】
【解析】
【分析】根据题意,将式子变形为,结合,即可得到结果.
【详解】关于的不等式有解,则有解,
设,则,
当时,,当时,;
所以在上递减,在上递增,
所以,即,
又,
当时(与显然在有交点,故此方程有解),等号成立,
所以.
故答案为:
【点睛】关键点点睛:本题解题关键是将改写成,再利用常见不等式放缩得到.
三、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17. 在直角坐标系中,曲线:(为参数).以坐标原点为极点,轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线的极坐标方程为.
(1)求曲线的极坐标方程和曲线的直角坐标方程;
(2)设射线的极坐标方程为,射线与曲线交于点,与曲线交于点(原点除外),,求.
【答案】(1),;(2).
【解析】
【分析】(1)利用消去参数可求的普通方程,再根据极坐标与直角坐标的互化可求的极坐标方程;根据极坐标与直角坐标的互化公式可直接写出的直角坐标方程;
(2)分别利用的三角函数表示出的极径即为,然后根据结合三角函数可求的值.
【详解】解:(1)由(为参数)得:曲线的普通方程为,
化简得:.
因为,,所以曲线的极坐标方程为:;
曲线的直角坐标方程为.
(2)将射线的极坐标方程代入曲线:
所以,
将射线的极坐标方程代入曲线:
所以,
所以,
所以,所以.
又因为,所以.
18. 已知函数在点(1,)处的切线方程为.
(Ⅰ)求实数和的值;
(Ⅱ)求在[1,3]上最小值.
【答案】(Ⅰ),(Ⅱ)
【解析】
【分析】(Ⅰ)先对函数求导,然后结合导数的几何意义及已知切线方程即可求解;
(Ⅱ)结合导数与单调性关系可先判断函数的单调性,进而可求最小值.
【详解】解:(Ⅰ)因为
所以,
由题意可得,,
解得,,,
(Ⅱ)由(Ⅰ)可得,
所以,
因为,,
易得,当,时,,函数单调递减,当,时,,函数单调递增,
故当时,函数取得极小值也就是最小值
【点睛】本题主要考查了导数的几何意义及利用导数求解函数的最值,属于基础题.
19. 随着城镇化的不断发展,老旧小区的改造及管理已经引起了某市政府的高度重视,为了了解本市甲、乙两个物业公司分别管理的A、B两区住户对其服务的满意程度,现从他们所服务的A、B两区中各随机选择了40个住户,根据住户对其服务的满意度评分,得到A区住户满意度评分的频率分布直方图(如图1)和B区住户满意度评分的频率分布表
区住户满意度评分的频率分布表:
满意度评分分组 | |||||
频率 | 0.10 | 0.15 | 0.25 | 0.30 | 0.20 |
(1)在图2中作出B区住户满意度评分的频率分布直方图,并计算A区住户满意度评分的平均值
(2)根据住户满意度评分,将满意度分为三个等级:满意度评分低于70分,评定为不满意;满意度评分在之间,评定为满意;满意度评分不低于90分,评定为非常满意,试估计哪个区住户的满意度等级为不满意的概率较大?若要选择一个物业公司来管理老旧小区的物业,从满意度角度考虑,应该选择哪一个物业公司?说明理由.
【答案】(1)直方图见解析,67.5(分)
(2)选择乙物业公司来为小区服务,理由见解析
【解析】
【分析】(1)先求出每组的频率除以组距的值(频率分布直方图中的高),作出频率分布直方图即可,在频率分布直方图中,每组组中值与该组频率之积的和即可平均值的近似值;
(2)先求出“A区住户的满意度等级为不满意”和“B区住户的满意度等级为不满意”的概率,从满意度角度来考虑,应该选择概率小的物业公司来为小区服务.
【小问1详解】
根据频率分布直方图中的高为每组的频率除以组距,
作出的B区住户满意度评分的频率分布直方图如图所示:
根据A区住户满意度评分的频率分布直方图中的数据得,平均值为
(分)
【小问2详解】
记事件表示:“A区住户的满意度等级为不满意”,事件E表示:“B区住户的满意度等级为不满意”,则,,所以A区住户的满意度等级为不满意的概率较大,
若要选择一个物业公可来管理老旧小区的物业,从满意度角度来考虑,应该选择乙物业公司来为小区服务,这样话住户满意度会高一些.
20. 如图,在四棱锥中,侧棱矩形,且,过棱的中点,作交于点,连接
(1)证明:;
(2)若,平面与平面所成二面角的大小为,求的值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)先证平面,得,再证平面,得,然后证明平面,得证;
(2)以为原点,射线分别为轴的正半轴,建立空间直角坐标系,由空间向量法求二面角得的长,然后利用棱锥体积公式计算.
【小问1详解】
证明:因为平面,平面,所以,
由底面为矩形,有,而,平面,
所以平面,又平面,所以.
又因为,点是的中点,所以.
而,平面,所以平面,平面,
所以,
又,,平面,
所以平面,而平面,
所以得证.
【小问2详解】
如图,以为原点,射线分别为轴的正半轴,建立空间直角坐标系.
因为,设,(),
则,,点是的中点,所以,
由,所以是平面的一个法向量;
由(1)知,,所以是平面的一个法向量.
因为平面与平面所成二面角的大小为,
则,解得(负值舍去).
所以,
.
21. 已知.
(1)求的极值点;
(2)若不等式存在正数解,求实数的取值范围.
【答案】(1)极大值点为,极小值点为
(2)
【解析】
【分析】(1)利用导数分析函数的单调性,由此可得出函数的极大值点与极小值点;
(2)分析可知,存在,使得,利用导数求出函数在上最小值,即可得出实数的取值范围.
【小问1详解】
解:函数的定义域为,,
令可得或,列表如下:
增 | 极大值 | 减 | 极小值 | 增 |
所以,函数的极大值点为,极小值点为.
【小问2详解】
解:由题意可知,存在,使得,即,
令,其中,则,
令,其中,则,
令,其中,则,
所以,函数在上单调递增,则,
所以,函数在上单调递增,则,
所以,当时,,函数单调递减,
当时,,函数单调递增,则,
所以,.
【点睛】结论点睛:利用参变量分离法求解函数不等式恒(能)成立,可根据以下原则进行求解:
(1),;
(2),;
(3),;
(4),.
22. 已知过点的椭圆:的焦距为2,其中为椭圆的离心率.
(1)求的标准方程;
(2)设为坐标原点,直线与交于两点,以,为邻边作平行四边形,且点恰好在上,试问:平行四边形的面积是否为定值?若是定值,求出此定值;若不是,说明理由.
【答案】(1)
(2)是定值,定值为
【解析】
【分析】(1)根据题意列式求解,即可得结果;
(2)根据题意结合韦达定理求点,代入椭圆方程可得,结合弦长公式求面积即可,注意讨论直线的斜率是否存在.
【小问1详解】
设椭圆的焦距为,则,
由题意可得,解得,
故的标准方程为.
【小问2详解】
平行四边形的面积为定值,理由如下:
由(1)可得:,则有:
当直线的斜率不存在时,设,
若为平行四边形,则点为长轴顶点,不妨设,
可得,解得,
故平行四边形的面积;
当直线的斜率存在时,设,
联立方程,消去y得,
则,
可得,
∵,
若为平行四边形,则,
即点在椭圆上,则,
整理可得,满足,
则,
可得,
点到直线的距离,
故平行四边形的面积;
综上所述:平行四边形的面积为定值.
【点睛】方法定睛:求解定值问题的三个步骤
(1)由特例得出一个值,此值一般就是定值;
(2)证明定值,有时可直接证明定值,有时将问题转化为代数式,可证明该代数式与参数(某些变量)无关;也可令系数等于零,得出定值;
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