2022届云南省昆明市师范大学附属中学高三高考适应性月考卷(八)数学(理)试题含解析
展开2022届云南省昆明市师范大学附属中学高三高考适应性
月考卷(八)数学(理)试题
一、单选题
1.设复数z满足,z在复平面内对应的点为,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】依据复数模的定义即可求得之间的关系.
【详解】z在复平面内对应的点为,则复数,
则,由复数的模长公式可得,
故选:C.
2.已知集合,,且,则实数的所有值构成的集合是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】求出集合,由已知可得出,分、两种情况讨论,结合可求得实数的取值.
【详解】因为,由可得.
当时,,合乎题意;
当时,,则或,解得或.
因此,实数的取值集合为.
故选:D.
3.如图为某几何体的三视图,则该几何体的体积为( )
A. B.8 C. D.
【答案】B
【分析】由三视图还原直观图,根据棱柱体积公式进行求解.
【详解】由三视图可知,该几何体为如图所示的直三棱柱,且有,为等腰三角形,,而边上的高为2,所以该三棱柱的体积,
故选:B
4.已知平面直角坐标系内三点,且平面内任意都可唯一表示成(为实数),则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据平面向量基本定理知,不共线,代入即可得出答案.
【详解】由题意,可知,,又因为平面内任意都可唯一表示成(为实数),则,不共线,故,即.
故选:C.
5.设F为抛物线的焦点,点为C上一点,过P作y轴垂线,垂足为A,若,则( )
A. B.4 C. D.2
【答案】C
【分析】根据抛物线的定义进行转化求解即可.
【详解】根据抛物线的定义,可知,即有,解得,所以,
故选:C.
6.药物在体内的转运及转化形成了药物的体内过程,从而产生了药物在不同器官、组织、体液间的浓度随时间变化的动态过程,根据这种动态变化过程建立两者之间的函数关系,可以定量反映药物在体内的动态变化,为临床制定和调整给药方案提供理论依据.经研究表明,大部分注射药物的血药浓度(单位:)随时间t(单位:h)的变化规律可近似表示为,其中表示第一次静脉注射后人体内的初始血药浓度,k表示该药物在人体内的消除速率常数.已知某麻醉药的消除速率常数(单位:),某患者第一次静脉注射该麻醉药后即进人麻醉状态,测得其血药浓度为,当患者清醒时测得其血药浓度为,则该患者的麻醉时间约为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】依据题意列出关于t的方程即可求得该患者的麻醉时间.
【详解】由题意得,,即,
则,解得.
故选:B
7.已知,则( )
A. B. C.3 D.
【答案】D
【分析】依据两角和的正弦公式及同角三角函数间的关系即可求得的值
【详解】由于且,则有.
由得,,故,
故选:D.
8.将5名冬奥会志愿者分配到北京、延庆、张家口三个赛区参加活动,北京赛区至少分配2名志愿者,其它赛区至少分配1名志愿者,每名志愿者只分配到1个赛区,则不同的分配方案共有( )
A.80种 B.50种 C.40种 D.25种
【答案】A
【分析】依据组合数公式和加乘原理即可求得不同的分配方案总数.
【详解】第一类情形,先从5名志愿者中选择2名志愿者到北京参加活动,有种方法,再从剩下的3名志愿者中选择2名志愿者到延庆参加活动,有种方法,最后剩下的1名志愿者到张家口参加活动,有1种方法,由乘法分步原理得共有种分配方案;
第二类情况,先从5名志愿者中选择2名志愿者到北京参加活动,有种方法,再从剩下的3名志愿者中选择1名志愿者到延庆参加活动,有种方法,最后剩下的2名志愿者到张家口参加活动,有1种方法,由乘法分步原理得共有种分配方案;
第三类情况,先从5名志愿者中选择3名志愿者到北京参加活动,有种方法,再从剩下的2名志愿者中选择1名志愿者到延庆参加活动,有种方法,最后剩下的1名志愿者到张家口参加活动,有1种方法,由乘法分步原理得共有种分配方案;
由加法分类计数原理得共有种分配方案.
故选:A.
9.如图,在矩形中,,E为中点,把和分别沿折起,使点B与点C重合于点P,若三棱锥的四个顶点都在球O的球面上,则球O的表面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据给定条件,推导可得两两垂直,再补形成长方体,求出长方体的体对角线即可计算作答.
【详解】依题意,,,平面,则平面,
又,即有,则,
因此可将三棱锥补形成以为相邻三条棱的长方体,
若三棱锥的四个顶点都在球的球面上,则该长方体的各顶点亦在球的球面上,
设球的半径为,则该长方体的体对角线长为,即,
所以球O的表面积为.
故选:C
10.根据气象学上的标准,连续5天的日平均气温低于即为入冬,将连续5天的日平均温度的记录数据(记录数据都是自然数)作为一组样本,现有4组样本①、②、③、④,依次计算得到结果如下:
①平均数;
②平均数且极差小于或等于3;
③平均数且标准差;
④众数等于5且极差小于或等于4.
则4组样本中一定符合入冬指标的共有( )
A.1组 B.2组 C.3组 D.4组
【答案】B
【分析】举反例否定①;反证法证明②符合要求;举反例否定③;直接法证明④符合要求.
【详解】①举反例:,,,,,其平均数.但不符合入冬指标;
②假设有数据大于或等于10,由极差小于或等于3可知,
则此组数据中的最小值为,此时数据的平均数必然大于7,
与矛盾,故假设错误.则此组数据全部小于10. 符合入冬指标;
③举反例:1,1,1,1,11,平均数,且标准差.但不符合入冬指标;
④在众数等于5且极差小于等于4时,则最大数不超过9.符合入冬指标.
故选:B.
11.已知且,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】通过题干判断出,然后通过构造相应的函数对选项逐一验证即可.
【详解】由于在上单调递增,由,可得.
A: 由于,在上单调递减,所以,A错.
B: 由于,则有,所以在上单调递减,
又,可得,又,则有,B错.
C: 由于,则有,当时,,
所以在上单调递增;当时,,所以在上单调递减
由于在上不单调,所以无法判断与的大小,亦无法判断与的大小,C错.
D:由于,则有当时,,所以在上单调递增
又,可得,所以,D对,
故选:D.
12.已知函数在区间上单调递减,且在区间上存在零点.下面四个结论:
①的取值范围是;
②在上有且仅有2个极小值点;
③在上有且仅有3个极大值点;
④在上有且仅有5个零点;
其中所有正确结论的编号是( )
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
【答案】A
【分析】根据的取值范围,求出的取值范围,再根据上单调递减,即可得到不等式组,求出的大致范围,再根据函数的零点,即可求出的取值范围,再画出函数图形,结合图形判断即可;
【详解】解:当时,,又,,,即有的最小值大于而最大值小于. 又在区间上单调递减,所以解得.令,则,即;由于当时,,可得,解得. 综上,可得的取值范围是,所以①对. 如图所示的是,图象,由图可知,
满足题意的在上有且仅有2个极小值点,有且仅有4个零点,所以②对,④错;当时,,此时在上有且仅有1个极大值点,所以③错,
故选:A.
二、填空题
13.若x,y满足约束条件则的最大值为___________.
【答案】2.5
【分析】画出可行域,依据线性规划的规则即可求得的最大值.
【详解】根据约束条件作出可行域
由,可得,则
由,可得,则
由,可得,则
则表示可行域内点与点连线的斜率,当直线经过时,直线的斜率值最大为.
故答案为:
14.的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知,若有两解,写出a的一个可能的值为__________.
【答案】(满足均可,答案不唯一)
【分析】根据题意可得,解之即可得解.
【详解】解:由于满足条件的有两个,则,即.
故答案为:(满足均可,答案不唯一).
15.若双曲线的一个焦点F关于其一条渐近线的对称点P在C上,且直线与圆相切,则C的离心率为_________.
【答案】
【分析】先设C的左、右焦点分别为,,根据点到直线的距离公式,计算出,从而得,再由勾股定理求出,根据中位线的性质可得,结合双曲线的定义求出,即可求出离心率.
【详解】不妨设点在第二象限,设C的左、右焦点分别为,,
则的中点在直线上,且,故;
由于,则有;
又,分别为,的中点,则,
由双曲线的定义可得,
所以,
所以.
故答案为:.
三、双空题
16.如图,某城市公园内有一矩形空地,,现规划在边上分别取点E,F,G,且满足,在内建造喷泉瀑布,在内种植花卉,其余区域铺设草坪,并悠建栈道作为观光路线(不考虑宽度),则当_______时,四边形的面积S最小,此时______.
【答案】
【分析】根据已知条件得出,设,得出,在利用三角函数的定义可得出,
进而可以表示四边形的面积,用换元法转化为利用导数法求函数的最小值,即可求出四边形
的面积最小.
【详解】如图所示,由题,,
设,则有.
在中,,可得
,则
.
令,由于解得,则
. 令,
所以,则
令,即,解得(负舍),
当时,,在上单调递减;
当时,,在上单调递增,
所以,故,此时.
故答案为:.
【点睛】解决此题的关键是要弄清楚图形的关系,运用平面几何知识表示出四边形的面积,再利用换元法特别注意换元后的范围,
转化为用导数法求函数的最值问题,进而可以求解.
四、解答题
17.如图,长方体的底面是正方形,E,F分别是上的点,且.
(1)证明:点F在平面内;
(2)若,求二面角的余弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)连接,进而证明即可得点在平面内;
(2)根据题意,以为坐标原点,的方向为轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系,连接,进而利用坐标法求解即可.
【详解】(1)证明:如图,连接,
在长方体中,,
因为,即,
所以,所以,
所以,所以四点共面,
所以点在平面内.
(2)解:以为坐标原点,的方向为轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系,连接,
则,,,,所以,,.
设平面的法向量为,
由得可取.
在正方形中,,
又,,,平面,
所以平面.
由于,
因此,二面角的余弦值为.
18.已知正项等比数列的前n项和为,,且___________.请在①;②;③是和的等差中项;这三个条件中任选一个,补充到上述题目中的横线处,并求解下面的问题.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求数列的前n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)选①,利用等比数列的通项公式求得公比,即可求解; 选②,利用等比数列的通项公式与求和公式可求得公比,进而得解;选③,利用等差中项及等比数列通项公式可得解;
(2)由裂项相消法可求解.
【详解】(1)设等比数列的公比为,由于,则有.
选择条件①,
由已知得,又,
所以,解得(舍去)或,
所以.
选择条件②,
由已知得,所以,即,
又,所以,解得(舍去)或,
所以.
选择条件③,
由题,可知,又,则有,
解得(舍去)或,
所以.
(2)由(1)得,,
所以.
所以
.
19.已知椭圆,下顶点为A,不与坐标轴垂直的直线l与C交于P,Q两点.
(1)若线段的中点为,求直线l的斜率;
(2)若l与y轴交于点,直线分别交x轴于点M,N,O为坐标原点,记的面积为,的面积为,求的值.
【答案】(1)
(2)1
【分析】(1)利用点差法即可求得直线l的斜率;
(2)利用设而不求的方法求得的表达式再化简即可解决.
【详解】(1)设,由在椭圆上,得
两式相减得,所以,
又线段的中点且点在椭圆内,所以,
所以直线的斜率为.经检验符合题意.
(2)由题意知,直线的斜率存在,
设直线,,
联立得.
由,得,即或;
且有,.
由于直线的方程为,令,解得,则,
由于直线的方程为,令,解得,则
所以
.
20.3月14日为国际数学日,为庆祝该节日,某中学举办了数学文化节活动,其中一项活动是“数学知识竞赛”,小明、小俊两人组队代表班级参赛,每一轮竞赛,小组中的两人分别答2道题,若两人回答正确的题目不少于3道,则该小组将被称为“神算小组”,已知小明每次答题正确的概率为,小俊每次答题正确的概率为,在答题过程中两人答题正确与否互不影响,且各轮结果亦互不影响.
(1)若,则在第一轮竞赛中,求小明、小俊组获得“神算小组”的概率;
(2)若,则在数学知识竞赛中,小明、小俊组要想获得“神算小组”的次数为5次,理论上至少要进行多少轮竞赛?并求此时的值.
【答案】(1)
(2)理论上至少要进行10轮比赛,
【分析】(1)分①小明答题正确1道,小俊答题正确2道;②小明答题正确2道,小俊答题正确1道;③小明答题正确2道,小俊答题正确2道,利用独立重复实验概率求解.
(2)先得到两人在某一轮竞赛中获得“神算小组”的概率为,再结合,得到,利用基本不等式,求得的范围,再利用二次函数求得p的最大值,再利用二项分布求解..
【详解】(1)解:由题可知,符合题意的所有可能的情况有①小明答题正确1道,小俊答题正确2道概率为;
②小明答题正确2道,小俊答题正确1道的概率为;
③小明答题正确2道,小俊答题正确2道;
所以所求概率.
(2)两人在某一轮竞赛中获得“神算小组”的概率为
,
,
因为,所以.
由于,,,
所以,,
由基本不等式,可得,
则有.
令,,,
由于,所以当时,,即,
设他们小组在轮竞赛中获得“神算小组”次数为,则有,
由题可知,,解得,
所以理论上至少要进行10轮比赛,此时.
21.已知函数.
(1)当时,若直线l既是曲线的切线,也是曲线的切线,求直线l的方程;
(2)若不等式恒成立,求实数a的取值范围.
【答案】(1)或
(2)
【分析】(1)设曲线上任意一点,求出在点处的切线为,设曲线上任意一点,求出在点处的切线为,由二者是同一条直线,列方程组,求出切点坐标,即可得到切线方程;
(2)根据式子结构构造函数,利用单调性转化为恒成立,再令,利用导数研究单调性,求出,得到,即可求出的取值范围.
【详解】(1)(1)当时,.
设曲线上任意一点,由于,,
则曲线在点处的切线为,即.
设曲线上任意一点,由于,,
则曲线在点处的切线为,即.
因为直线l既是曲线的切线,也是曲线的切线,
所以,解得或
所以直线的方程为或.
(2)构造函数.
由题意得:恒成立,
则有,
即恒成立.
由于在上单调递增,所以,即.
令,所以;
又,所以当时,,所以在上单调递增;
当时,,所以在上单调递减;
则有当时,,
所以,则,即的取值范围为.
【点睛】导数的应用主要有:
(1)利用导函数几何意义求切线方程;
(2)利用导数研究原函数的单调性,求极值(最值);
(3)利用导数求参数的取值范围.
22.在平面直角坐标系中,曲线的参数方程是(为参数,).以原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线的极坐标方程为.
(1)求的普通方程和的参数方程;
(2)若与交于P,Q两点,设直线的斜率为,直线的斜率为,求的值.
【答案】(1);为参数).
(2)4
【分析】(1)根据同角三角函数关系式对曲线的参数方程进行消参,再根据极坐标和直角坐标互化公式将化为直角坐标方程,再转化为参数方程;
(2)将的参数方程代入,得二次方程,根据韦达定理,可得,表达式,结合的几何意义,代入即可求出.
【详解】(1)由消去,得,
即的普通方程为;
由,得,
则有,
将,代入得,
所以曲线的参数方程为为参数).
(2)由可得,
故的几何意义是抛物线上的点(除顶点)与原点所在直线的斜率.
将代入,得二次方程,
当时,设该二次方程两根为,
则有,,
所以.
23.已知函数.
(1)求不等式的解集;
(2)设函数,若对任意,存在,使得,求实数a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)分类讨论去绝对值再去求解不等式,即可得到不等式的解集;
(2)依据题意列出关于实数a的不等式,即可求得实数a的取值范围.
【详解】(1)由题意可得
不等式等价于不等式组或或
解不等式组,得或或,即.
所以的解集为.
(2)由(1)可知在上单调递减,在上单调递增,
所以.
由绝对值不等式可知,.
由于对任意,存在,使只需,
即,所以,
解之得,,所以的取值范围为.
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