四川省绵阳中学2022-2023学年高二上学期11月月考数学(理)试题(Word版附解析)
展开时间:120分钟 满分:150分
本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分
第I卷(选择题共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. 已知集合,若,则的最大值为( )
A. B. 0C. 1D. 2
【答案】C
【解析】
【分析】根据几何运算的结果求出参数的范围,进而可得结果.
【详解】因为,,
所以,即的最大值为1,
故选:C.
2. 若,,则下列不等式一定成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】举反例可判断ABD,由不等式的性质可得,可判断C
【详解】选项A,令,,不成立,A错误;
选项B,令,,不成立,B错误;
选项C,由,,可得 ,故,C正确;
选项D,令,,不成立,D错误.
故选:C
3. 在中,“”是“”的( )
A. 充分不必要条件B. 必要不充分条件
C. 充要条件D. 既不充分也不必要条件
【答案】C
【解析】
【分析】根据充分必要条件的定义分析即可.
【详解】,,若,则,即,所以,
若,即,,∵,,∴,
所以“”是“”的充要条件;
故选:C.
4. 函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】解法一,利用特殊值,即可排除选项;解法二,通过特殊值,以及时,,即可排除选项.
【详解】解法一 由,排除A;由,排除C;因为,所以,排除B.
故选:D.
解法二 当时,,,排除B;由,排除A,C.
故选:D.
5. 数列的前项和,若,则( )
A. 6B. 8C. 9D. 10
【答案】D
【解析】
【分析】当时,可得,当时,,验证时是否适合可得通项公式,代入通项公式求解可得结果.
【详解】当时,,
当时,,
当时,上式也适合,
数列的通项公式为:
∴
故选:D.
【点睛】本题考查等差数列的前项和公式和通项公式的关系,属中档题.
6. 已知均为单位向量,且满足,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】通过向量的线性运算进行化简求值即可.
【详解】,同理
.
故选:B.
7. 数学家欧拉在1765年提出定理:三角形的外心,重心,垂心依次位于同一直线上,这条直线后人称之为三角形的欧拉线.已知的顶点,则其欧拉线的一般式方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意得出为直角三角形,利用给定题意得出欧拉线,最后点斜式求出方程即可.
【详解】显然为直角三角形,且为斜边,
所以其欧拉线方程为斜边上的中线,
设的中点为,由,
所以,由
所以的方程为,
所以欧拉线的一般式方程为.
故选:C.
8. 北京时间2021年10月16日0时23分,搭载神舟十三号载人飞船的长征二号遥十三运载火箭,在酒泉卫星发射中心按照预定时间精准点火发射,约582秒后,神舟十三号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空,发射取得圆满成功.据测算:在不考虑空气阻力的条件下,火箭的最大速度(单位:)和燃料的质量(单位:)、火箭的质量(除燃料外)(单位:)的函数关系是.当火箭的最大速度达到时,则燃料质量与火箭质量之比约为( )(参考数据:)
A. 314B. 313C. 312D. 311
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意将代入即可得解.
【详解】由题意将代入,可得,,.
.
故选:B.
9. 已知,且恒成立,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】将恒成立不等式化为,利用导数可求得单调性,可知,由此可得;由知:,求导后,根据的范围讨论单调性,进而得到;由可求得结果.
【详解】由,得:;
令,,
令,则,
在上单调递减,,则,
在上单调递减,,;
令,则,
,;
当时,,在上单调递增,,不合题意;
当时,,在上单调递减,,满足题意;
当时,,使得,又在上单调递减,
当时,,在上单调递增,则,不合题意;
综上所述:;
.
故选:D.
10. 函数满足:对,图象关于点中心对称,则对成立的的最大负数值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由条件结合正弦型函数的性质求,再由正弦型函数的对称性结合条件,求的最大负数值.
【详解】因为,所以,
所以,
结合,可得函数的最小正周期为,
所以,所以,
又图像关于点中心对称,所以,,
所以,,
当为奇数时,,当为偶数时,,
因为,所以,
所以函数为偶函数,所以函数的图象关于对称,
所以当为奇数时,,,化简得,满足条件的最大负数为;
当为偶数时,,,化简得,满足条件的最大负数为;
综上的最大负数值为.
故选:B.
11. 过抛物线的焦点为作直线与交于两点,为线段的中点,以为直径的圆与轴交于两点,若的值不小于,则直线的斜率的范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】可过点作于,由的值不小于,可知进而得到,再利用弦长公式,求,即可构建关于斜率的不等式,求解不等式可得斜率范围.
【详解】直线过抛物线的焦点为,且斜率必存在
直线的方程
联立可得
设
则则
为线段的中点点的纵坐标
过点作于,令为圆的半径
则
的值不小于
解得或
故选:A.
12. 已知a,b均为正实数,且,(e为自然对数的底数),则下列大小关系不成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】对所给条件反复代换,利用正数的指数大于0等条件,将所得的结论继续应用到等式中去,可判断选项中的结论正误.
【详解】由题可知:,,
∴,∴,B选项正确;
∵,∴,∴,∴,∴,C选项正确;
∵,∴,∴,A选项正确;
,而,矛盾,D选项错误.
故选:D.
第II卷(非选择题,共90分)
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在题中横线上.
13. 已知各项均为正数的数列的前项和为,且满足,则__________.
【答案】10
【解析】
【分析】根据的关系即可相减得,即可递推求解.
【详解】由得:时,,所以,
由于,所以,
故,
,所以,
故答案为:10
14. 在平面直角坐标系xOy中,角α与角β均以Ox为始边,它们的终边关于直线对称.若,则___________.
【答案】
【解析】
【分析】根据给定条件,用表示出,再代入并结合诱导公式、二倍角公式计算作答.
【详解】因在平面直角坐标系xOy中,角α与角β均以Ox为始边,它们的终边关于直线对称,
则有,即,而,
所以,,.
故答案为:
15. 已知函数,则曲线在点处的切线恒过定点_____________.
【答案】##
【解析】
【分析】利用导数的几何意义写出切线的方程,化简直线的方程,可得出定点坐标.
【详解】函数的定义域为,
由,得,则.
又,则曲线在点处的切线的方程为,
即,由可得,
所以直线恒过定点.
故答案为:.
16. 已知双曲线左、右焦点分别为,,过右焦点的直线斜率为,且与双曲线左、右两支分别交于,两点,若的周长为,则___________.
【答案】
【解析】
【分析】根据双曲线的定义求得,再求出点的坐标,最后根据斜率公式可求解.
【详解】由右焦点,可知,故双曲线方程为,
由双曲线的定义有,
又的周长为,即,
从而可得.
设,且有,
所以,
解得,从而可得,即,
所以.
故答案为:
三、解答题:共70分,解答应写出文宇说明、证明过程或演算步骤.第17~21题为必考题.每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答.
(一)必考题:共60分.
17. 记为数列的前项和,已知,是公差为的等差数列.
(1)求的通项公式;
(2)设,求的前项和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据等差数列的定义,写出数列的通项公式,整理可得数列的递推公式,利用累乘法,可得答案;
(2)利用分组求和法以及等差数列求和公式,可得答案.
【小问1详解】
由是公差为的等差数列,且,则,
即,当时,,两式相减可得:,整理可得,
故,将代入上式,,
故的通项公式为.
【小问2详解】
由,则.
18. 已知中,点,边所在直线的方程为,边上的中线所在直线的方程为.
(1)求点和点的坐标;
(2)以为圆心作一个圆,使得,,三点中的一个点在圆内,一个点在圆上,一个点在圆外,求这个圆的方程.
【答案】(1),
(2)
【解析】
【分析】(1)由题意,设所求点的坐标,结合中点坐标公式,代入对应直线方程,解得答案;
(2)由题意,分别求点到的距离,比较大小,可得答案.
【小问1详解】
设,,的中点,
由题意可得直线的直线方程:,则,解得,
,解得,故,.
【小问2详解】
,,
,
由,则圆方程为.
19. 设的内角所对的边分别为,且.
(1)确定角和角之间的关系;
(2)若为线段上一点,且满足,若,求.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用倍角公式,两角和的余弦公式,诱导公式把已知等式化简,结合三角形中角的范围,可得结论;
(2)已知条件由正弦定理边化角,求出,证明是的角平分线,由内角平分线定理求的值.
【小问1详解】
,
,
,
,,,
上式化为,,
,,得.
【小问2详解】
作出示意图,如图,
,由正弦定理,
易知,,
过向作垂线,垂足为,
,解得,
是中点,,
,,
,
,是的角平分线,
,,解得.
20. 已知圆A:,T是圆A上一动点,BT的中垂线与AT交于点Q,记点Q的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程;
(2)过点(0,2)的直线l交曲线C于M,N两点,记点P(0,).问:是否存在直线l,满足PM=PN?如果存在,求出直线l的方程;如果不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,y=±x+2.
【解析】
【分析】(1)由椭圆定义确定轨迹是椭圆,然后求出得椭圆方程;
(2)假设存在满足题意直线,设出直线方程,代入椭圆方程后,由直线与椭圆相交得参数范围,设,应用韦达定理得,求出线段的垂直平分线的方程,由点在这个垂直平分线上求得参数值.
【小问1详解】
由条件得,
所以的轨迹是椭圆,
且,所以,
所以的方程为.
【小问2详解】
假设存在满足题意的直线,显然的斜率存在且不为0,
设,
由得,
则,得,
设,
则,又,
所以的中点坐标为,
因此,的中垂线方程为,
要使,则点应在的中垂线上,
所以,解得,故,
因此,存在满足题意的直线l,其方程为y=±x+2.
【点睛】本题考查求椭圆方程,考查椭圆中存在性问题,解决存在问题方法是先假设存在,在直线与椭圆相交时,设出直线方程,设交点坐标为,直线方程与椭圆方程联立消元后应用韦达定理,把这个结论代入题中其他条件求解.
21. 已知
(1)当时,求的单调性;
(2)讨论的零点个数.
【答案】(1)在上单调递减,在上单调递增;
(2)当,0个零点;当或,1个零点;,2个零点
【解析】
【分析】(1)求出函数的导函数,可得,令,利用导数说明的单调性,即可求出的单调区间;
(2)依题意可得,令,则问题转化为,,利用零点存在定理结合单调性可判断方程的解的个数.
【小问1详解】
解:因为,,
所以,
令,,所以在单增,且,
当时,当时,
所以当时,当时,
所以在单调递减,在单调递增
【小问2详解】
解:因为
令,易知在上单调递增,且,
故的零点转化为即,,
设,则,
当时,无零点;
当时,,故为上的增函数,
而,,故在上有且只有一个零点;
当时,若,则;,则;
故,
若,则,故在上有且只有一个零点;
若,则,故在上无零点;
若,则,此时,
而,,
设,,则,
故在上为增函数,故即,
故此时在上有且只有两个不同的零点;
综上:当时,0个零点;当或时,1个零点;时,2个零点;
【点睛】思路点睛:导数背景下的零点问题,注意利用零点存在定理结合函数单调性来讨论.
(二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题做答.如果多做,则按所做的第一题记分.
[选修4-4:坐标系与参数方程]
22. 在极坐标系Ox中,已知点,直线l过点A,与极轴相交于点N,且.
(1)求直线l的极坐标方程;
(2)将OA绕点O按顺时针方向旋转,与直线l交于点B,求的面积.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)设为直线l上除点A外任意一点,在中由正弦定理建立方程化简即可;
(2)求出点B的极坐标,根据极径利用三角形面积公式计算三角形面积即可.
【小问1详解】
设为直线l上除点A外的任意一点,则,.
由点A极坐标为知,.
设直线l与极轴交于点N,由已知.
在中,由正弦定理得:,
即,即.
显然,点A的坐标也是该方程的解.
所以,直线l的极坐标方程为.
【小问2详解】
将OA绕点O按顺时针方向旋转,与直线l交于点B,则B的极坐标为,
代入直线l的极坐标方程得,即,即,
所以.
23. 已知函数的最小值为2.
(1)求a的取值范围;
(2)若,求a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据绝对值的三角不等式求解即可;
(2)根据公式法解绝对值不等式即可.
【小问1详解】
因为,所以,
又因为,当且仅当时等号成立,
所以a的取值范围是.
【小问2详解】
,,
由及得,
即,即或,
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