辽宁省辽东十一所重点高中联合教研体2024届高三下学期高考适应性考试(一)数学试题(含解析)
展开一、单选题
1.已知集合,则( )
A.B.C.D.
2.已知复数z满足(1-i)z=2+3i(i为虚数单位),则z=( )
A.-+iB.+i
C.-iD.--i
3.已知,若是第二象限角,则( )
A.B.C.D.
4.如图,为圆锥底面圆的一条直径,点为线段的中点,现沿将圆锥的侧面展开,所得的平面图形中为直角三角形,若,则圆锥的表面积为( )
A.B.C.D.
5.设实数满足,且,双曲线的渐近线分别是和,且都经过原点,则双曲线的离心率的比值 ( )
A.B.C.1D.2
6.若过点可作函数图象的两条切线,则必有( )
A.B.
C.D.
7.设则( )
A.B.
C.D.
8.在正方体中,分别为线段的中点,为四棱锥的外接球的球心,点分别是直线上的动点,记直线与所成角为,则当最小时,( )
A.B.C.D.
二、多选题
9.如图,在平面直角坐标系中,以原点O为圆心的圆与x轴正半轴交于点.已知点在圆O上,点T的坐标是,则下列说法中正确的是( )
A.若,则B.若,则
C.,则D.若,则
10.已知随机变量的分布列(如下表),则下列说法错误的是( ).
A.存在,B.对任意,
C.对任意,D.存在,
11.对平面直角坐标系中的两组点,如果存在一条直线使这两组点分别位于该直线的两侧,则称该直线为“分类直线”.对于一条分类直线,记所有的点到的距离的最小值为,约定:越大,分类直线的分类效果越好.某学校高三(2)班的7位同学在2020年期间网购文具的费用(单位:百元)和网购图书的费用(单位:百元)的情况如图所示,现将和为第I组点将和归为第II点.在上述约定下,可得这两组点的分类效果最好的分类直线,记为.给出下列四个结论:
①直线比直线的分类效果好;
②分类直线的斜率为2;
③该班另一位同学小明的网购文具与网购图书的费用均为300元,则小明的这两项网购花销的费用所对应的点与第II组点位于的同侧;
④如果从第I组点中去掉点,第II组点保持不变,则分类效果最好的分类直线不是.
其中所有正确结论的序号是( )
A.①B.②C.③D.④
三、填空题
12.已知空间中的三个点,则点到直线的距离为 .
13.函数的值域为 .
14.设,用表示不超过的最大整数,例如:,则 .
四、解答题
15.如图,在平行六面体中,,,,,点为中点.
(1)证明:平面;
(2)求二面角的正弦值.
16.某校举行知识竞赛,规则如下:选手每两人一组,同一组的两人以抢答的方式答题,抢到并回答正确得1分,答错则对方得1分,比赛进行到一方比另一方多2分为止,且多得2分的一方胜出.现甲乙两人分在同一组,两人都参与每一次抢题,每次抢到的概率都为.若甲、乙正确回答每道题的概率分别为和,每道题回答是否正确相互独立.
(1)求第1题答完甲得1分的概率;
(2)求第2题答完比赛结束的概率;
(3)假设准备的问题数足够多,求甲最终胜出的概率.
17.已知函数.
(1)求函数在处的切线方程;
(2)若,且,求证:.
18.已知是焦距为的双曲线上一点,过的一条直线与双曲线的两条渐近线分别交于,且,过作垂直的两条直线和,与轴分别交于两点,其中与轴交点的横坐标是.
(1)证明:;
(2)求的最大值,并求此时双曲线的方程;
(3)判断以为直径的圆是否过定点,如果是,求出所有定点;如果不是,说明理由.
19.对于数列,称(其中)为数列的前k项“波动均值”.若对任意的,都有,则称数列为“趋稳数列”.
(1)若数列1,,2为“趋稳数列”,求的取值范围;
(2)已知等差数列的公差为,且,其前项和记为,试计算:();
(3)若各项均为正数的等比数列的公比,求证:是“趋稳数列”.
参考答案:
1.B
【分析】求出集合中元素范围,然后再求交集即可.
【详解】,又
则.
故选:B.
2.A
【分析】利用复数的运算法则求解.
【详解】∵(1-i)z=2+3i,
∴.
故选:A.
3.B
【分析】根据诱导公式求出,再利用平方关系可求,然后利用公式即可求解.
【详解】解:因为,所以,
又是第二象限角,所以,
所以.
故选:B.
4.B
【分析】根据题意,得到,由,求得,结合圆锥的侧面积公式和圆的面积公式,即可求解.
【详解】如图所示,作出展开图,可得为锐角,故,
由,可得,即为等边三角形,所以,
则圆锥的侧面积为,底面积,
所以圆锥的表面积为.
故选:B.
5.C
【分析】根据渐近线的斜率可求离心率,故可得两者的比值.
【详解】考虑到,且都经过原点,
于是双曲线有上下支,双曲线有左右支,进而,,
于是.
故选:C
6.C
【分析】设切点为,,求导,根据导数的几何意义可得有两个正根,利用判别式及根与系数关系列不等式可得解.
【详解】设切点为,,
又,所以切线斜率,
所以切线方程为,
又切线过点,
则,,
即,
由过点可作两条切线,
所以有两个正根,
即,整理可得,
故选:C.
7.B
【分析】利用导数证明不等式,可得;根据不等式的性质可证得,则,即可求解.
【详解】对于函数,,
令,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
所以,则,即.
所以,.
由,得,所以,则,
所以,即.
所以.
故选:B
【点睛】方法点睛:对于比较实数大小方法:
(1)利用基本函数的单调性,根据函数的单调性判断,
(2)利用中间值“1”或“0”进行比较,
(3)构造函数利用函数导数及函数单调性进行判断.
8.D
【解析】如图,设分别为棱和的中点,则四棱锥的外接球即三棱柱的外接球,所以其外接球球心为上、下底面三角形外心和连线的中点,是平面内的一条动直线,所以的最小值是直线与平面所成角,即问题转化为求直线与平面所成角的正切值,通过建立空间直角坐标算出直线与平面所成角的正切值即可.
【详解】如图,设分别为棱和的中点,
则四棱锥的外接球即三棱柱的外接球,
因为三棱柱为直三棱柱,
所以其外接球球心为上、下底面三角形外心和连线的中点.
由题意,是平面内的一条动直线,所以的最小值是直线与平面所成角,即问题转化为求直线与平面所成角的正切值.
不妨设正方体的棱长为2,则.
因为为等腰三角形,所以外接圆的直径为,
则,从而.
如图,以为原点,以的方向为轴,轴,轴的正方向建立空间直角坐标系,
则,,,,,
,
设平面的一个法向量为,
则,令,则,
因为,所以,则.
故选:D
【点睛】本题主要考查了点、线、面的位置关系,考查直观想象与数学运算的核心素养,考查了转化与化归的数学思想.
9.AD
【分析】根据弧长公式可判断A的正误;由正弦线余弦线的定义即可判断B的正误;当时,可知可判断C的正误;当时成立,故也一定满足,此时可判断D的正误.
【详解】由于单位圆的半径为1,根据弧长公式有,所以A正确.
由于B是∠AOB的一边与单位圆的交点,是对应∠AOB的正弦值,即,所以是对应∠AOB的余弦值,即,所以B错误.
当时,,,所以C错误.
反过来,当,即时,一定成立,所以D正确.
故选:AD.
10.ABD
【分析】根据题意得到,且,利用期望与方差的公式,以及基本不等式的性质,逐项判定,即可求解.
【详解】由随机变量的分布列,可得,其中,
因为期望,则,
当且仅当时等号成立,即,故A,B错误;
又由方差
,
因为,可得,所以,
所以,即,所以C成立;
又因为,所以D错误.
故选:ABD.
11.BCD
【分析】根据分类直线的定义判断
【详解】由图象知:
,,,,,,,
当直线为分类直线时,,
当直线为分类直线时,其过,
由图可知,到直线距离最小,
到直线的距离为,
到直线的距离为,
所以,所以直线分类效果好,故①错误;
由图知的位置由,,确定,
所有的点到的距离的最小值为,约定:越大,分类直线的分类效果越好.
可知点,,直到线的距离相等,
所以直线过点,的中点,而的中点为,的中点为,
故直线的斜率为,故②正确;
又直线的方程为,
此时点在的右侧,故③正确;
去掉点后,,到直线的距离相等,
此时直线为线段,的垂直平分线,故④正确;
故答案为:BCD
【点睛】关键点点睛:本题关键是理解分类直线的定义,如本题的位置由,,确定.
12./
【分析】由题意求出和在上的投影,根据勾股定理计算即可求解.
【详解】由题意知,,
所以,
得,,
所以点A到直线BC的距离为
.
故答案为:
13.
【分析】化简可得,令且,所以函数的值域等价于在区间上的值域,利用二次函数求出在区间上的值域即可.
【详解】由题可得:
,令,则,令,
所以函数的值域等价于在区间上的值域,
由于,所以当时,,,
则函数的值域为,
故答案为:
14.398
【分析】由,通过放缩求的范围,可得的值.
【详解】当,有,
得,即,
,
,
所以,
得.
故答案为:398
【点睛】方法点睛:
要求的值,需要知道的范围,利用,通过放缩和裂项相消求和,得的范围,即可求解.
15.(1)证明见详解
(2)
【分析】(1)依次证得四边形与四边形是平行四边形,得到,再利用线面平行的判定定理即可得证;
(2)依题意建立空间直角坐标系,利用待定系数法求得点的坐标,进而求得平面与平面的法向量,再利用空间向量法即可得解.
【详解】(1)连结,交于点,连结,
在平行六面体中,,是的中点,
所以四边形是平行四边形,又点为中点,
则且,
所以四边形是平行四边形,从而,
因为平面,,所以平面.
(2)以为原点建立如图所示的坐标系,
则,,设点为,其中,
则,,,
因为,,,
所以,即,解得,
则,则,
设平面的法向量为,则,
令,则,
设平面的法向量,则,
令,则,
设二面角为,则,
所以,
则,
所以二面角的正弦值为.
16.(1)
(2)
(3)
【分析】(1)分甲抢到并答对和乙抢到答错两种情况求解;
(2)甲得了2分,或乙得了2分两种情况求解;
(3)分四种情况:甲得2分,乙得2分,甲先得1分乙后得1分,乙先得1分甲后得1分,其中甲乙各得1分,列方程求解.
【详解】(1)记“答完1题甲得1分”为事件A,则,第1题答完甲得1分的概率为.
(2)第2题答完比赛结束,甲得了2分,或乙得了2分.
记“答完1题乙得1分为事件B,”则.
记“第2题答完比赛结束”为事件C,.
(3)记甲最终胜出的概率为.答完2题,
有四种情况:甲得2分,乙得2分,甲先得1分乙后得1分,乙先得1分甲后得1分,
其中甲乙各得1分,与初始状态(即比赛前)的情况相同,
从而,
即,解得,即甲最终胜出的概率为.
17.(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)根据导数的几何意义即可求得答案;
(2)首先求出在处的切线方程,由此可构造函数,利用导数判断其单调性,从而证明,再分别令,采用累加法即可证明结论.
【详解】(1)由可得,
所以在处的切线斜率,
且,故所求切线方程为.
(2)设在处的切线斜率为k,
由(1)得,
且,故在处的切线方程为,
设,则.
设,则.
因为,所以,仅在时取等号,故在上单调递增.
列表如下.
所以,即.
令,其中,且,
则有,,…,,
累加得,
即,
取,即得,
当时,显然满足题意,
综上可得.
【点睛】关键点睛:要证明不等式,可分析观察其结构特点,可猜想到累加法,但关键的一步在于能想到和切线相关的不等式,即,因此需要先求得在处的切线方程,继而构造函数,利用其单调性或最值证明该不等式即可.
18.(1)证明见解析
(2)面积最大值为,此时双曲线方程为.
(3)过定点,定点为和.
【分析】(1)根据向量线性关系得到,结合双曲线渐近线方程,得到,将点坐标代入双曲线方程,得到,进而得到,计算出;
(2)考虑时,设出的方程,表达出,表达出,结合第一问中,求出,利用基本不等式求出面积的最大值,并得到双曲线方程为;再考虑时,同样表达出,得到最大值及双曲线方程;
(3)表达出的方程及,,结合,得到,设以为直径的圆上的任意一点为,则,求出圆的方程,得到且,求出定点坐标.
【详解】(1)因为,所以,即,
双曲线的渐近线方程为,位于两条渐近线上,
若,则,若,则,
①,
又点双曲线上,
,解得:,
故,
;
(2)当时,与轴的交点为,
若,则,若,则,
,
由(1)可得:同号,于是,,
,,
当且仅当时,,故面积最大值为,
此时,双曲线方程为;
当时,易得,
,
,
由①式可得:,且点在双曲线上,
,
,
,
当时,同样当且仅当时,,
双曲线方程为;
(3)由题意,,,
,,
点在双曲线上,
,从而,
,
设以为直径的圆上的任意一点为,
由,可得该圆的方程为,
不恒为,
故要恒成立,必须有且,
故所求的定点为和.
【点睛】圆锥曲线中最值或范围问题的常见解法:
(1)几何法,若题目的条件和结论能明显体现几何特征和意义,则考虑利用几何法来解决;
(2)代数法,若题目的条件和结论能体现某种明确的函数关系,则可首先建立目标函数,再求这个函数的最值或范围.
19.(1)(2)(3)证明见解析
【分析】(1)由题意,从而解绝对值不等式即可(2)由,可化简为,从而得到,从而解得(3),从而判断大小以去绝对值号,化简可得,从而化为,从而证明.
【详解】(1)由题意,即
解得
(2)
∵∴,
∴
∴
(3)由已知,设,因且,
故对任意的,都有
∴对
,
因∴
∴,,,,,
∴
∴
∴
∴即对任意的,都有,故是“趋稳数列”
【点睛】本题主要考查了等比数列与等差数列的应用及二项式定理的应用,同时考查了学生的化简运算能力,属于难题.
单调递减
极小值
单调递增
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