四川省成都市石室中学2022-2023学年高三数学下学期三诊复习(理科)试题八(Word版附答案)
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这是一份四川省成都市石室中学2022-2023学年高三数学下学期三诊复习(理科)试题八(Word版附答案),共19页。试卷主要包含了若复数z满足,则复数z的虚部为,已知集合,,,则实数的值为,已知,则的值为,已知,则的展开式中含项的系数为等内容,欢迎下载使用。
石室中学高2023届三诊复习题八(理科)
1.若复数z满足,则复数z的虚部为( )
A.i B. C.1 D.
2.已知集合,,,则实数的值为( )
A. B. C. D.
3.记数列的前项和为,则“”是“为等差数列”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
4.在中,内角的对边分别为,且,,则满足条件的三角形有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.无数个
5.设,是两条不同的直线,,,是三个不同的平面,下列说法正确的是( )
A.若,,则 B.若,,则
C.若,,则 D.若,,则
6.已知,则的值为( )
A. B. C. D.
7.已知,则的展开式中含项的系数为( )
A.28 B.56 C.96 D.128
8.如图,正方体的棱长为为的中点,为的中点,过点的平面截正方体所得的截面的面积( )
A. B. C. D.
9.伦教奥运会自行车赛车馆有一个明显的双曲线屋顶,该赛车馆是数学与建筑完美结合造就的艺术品,若将如图所示的双曲线顶的一段近似看成离心率为的双曲线C:上支的一部分,点F是C的下焦点,若点P为C上支上的动点,则与P到C的一条渐近线的距离之和的最小值为( )
A.7 B.6 C.5 D.4
10.已知四棱锥的底面是矩形,高为,则四棱锥的外接球的体积为( )
A. B. C. D.
11.已知直线与相交于点,线段是圆的一条动弦,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
12.已知函数有两个零点,且存在唯一的整数,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
13.已知向量,且与的夹角为锐角,则实数的取值范围是__________.
14.88键钢琴从左到右各键的音的频率组成一个递增的等比数列.若中音A(左起第49个键)的频率为,钢琴上最低音的频率为,则左起第61个键的音的频率为___________.
15.为了迎接期中考试,某同学要在周日上午安排五个学科的复习工作,为提高复习效率,数学学科的复习时间不安排在早晨第一科,并且数学和物理两科的复习时间不连在一起,那么五个学科复习时间的顺序安排总共有______种(用数字作答).
16.已知曲线:,抛物线:,为曲线上一动点,为抛物线上一动点,与两条曲线都相切的直线叫做这两条曲线的公切线,则以下说法正确的有___________
①直线l:是曲线和的公切线:
②曲线和的公切线有且仅有一条;
③最小值为;
④当轴时,最小值为.
17.已知向量,,且函数.
(1)求函数的单调递增区间;
(2)若在△ABC中,a,b,c分别为角A,B,C的对边,,求的取值范围.
18.雅言传承文明,经典滋润人生,中国的经典诗文是中华民族精神文明的重要组成部分.某社区拟开展“诵读国学经典,积淀文化底蕴”活动.为了调查不同年龄人对此项活动所持的态度,研究人员随机抽取了300人,并将所得结果统计如下表所示.
分组区间
人数
30
75
105
60
30
支持态度人数
24
66
90
42
18
(1)完成下列2×2列联表,并判断是否有95%的把握认为年龄与所持态度有关;
年龄在50周岁及以上
年龄在50周岁以下
总计
支持态度人数
不支持态度人数
总计
(2)以(1)中的频率估计概率,若在该地区所有年龄在50周岁及以上的人中随机抽取4人,记为4人中持支持态度的人数,求的分布以及数学期望.
参考数据: 参考公式:
19.如图,在三棱锥中,侧面底面是边长为2的正三角形,分别是的中点,记平面与平面的交线.
(1)证明:直线平面.
(2)若在直线上且为锐角,当时,求面与面的夹角余弦值.
20.已知圆,直线过点且与圆交于点B,C,BC中点为D,过中点E且平行于的直线交于点P,记P的轨迹为Γ
(1)求Γ的方程;
(2)坐标原点O关于,的对称点分别为,,点,关于直线的对称点分别为,,过的直线与Γ交于点M,N,直线,相交于点Q.请从下列结论中,选择一个正确的结论并给予证明.
①的面积是定值;②的面积是定值:③的面积是定值.
21.已知函数.
(1)若单调递减,求的取值范围;
(2)若的两个零点分别为,,且,证明:.(参考数据:)
22.在直角坐标系中,点为坐标原点,直线的直角坐标方程为,直线与x轴交于点M,抛物线C的参数方程为(为参数).
(1)以点O为极点,以轴正半轴为极轴,求直线的极坐标方程及点M的极坐标;
(2)设直线与抛物线C相交于E,F两点,若,求抛物线C的准线方程.
23.已知a,b,c均为正数,且a2+b2+4c2=3,证明:
(1)a+b+2c≤3;
(2)若b=2c,则1a+1c≥3.
参考答案:
1.C
【分析】根据复数的除法法则得到,求出虚部.
【详解】由得,
故复数z的虚部为1
故选:C
2.A
【分析】由题设知,讨论、求a值,结合集合的性质确定a值即可.
【详解】由知:,
当,即,则,与集合中元素互异性有矛盾,不符合;
当,即或,
若,则,与集合中元素互异性有矛盾,不符合;
若,则,,满足要求.
综上,.
故选:A
3.B
【分析】利用等差数列前项和及性质,结合充分条件、必要条件的意义判断作答.
【详解】等差数列的前项和为,则,
数列的前项和为,取,显然有,
而,即数列不是等差数列,
所以“”是“为等差数列”的必要不充分条件.
故选:B
4.C
【分析】根据与的大小判断可得.
【详解】因为,,,
所以,所以满足条件的三角形有2个.
故选:C
5.C
【分析】根据直线与直线的位置关系、直线与平面的位置关系和平面与平面的位置关系依次判断选项即可.
【详解】对选项A,若,,则与的位置关系是平行,相交和异面,故A错误.
对选项B,若,,则与的位置关系是平行和相交,故B错误.
对选项C,若,,则根据线面垂直的性质得与的位置关系是平行,故C正确.
对选项D,若,,则与的位置关系是平行和相交,故D错误.
故选:C
6.C
【分析】应用诱导公式可得,再由倍角余弦公式求即可.
【详解】由,
所以.
故选:C
7.B
【分析】根据微积分基本定理求出n的值,求出展开式的通项公式,令x的次数为2即可求解.
【详解】由题意知,
所以的展开式的通项公式为,
令,得,
所以的展开式中的的系数为.
故选:B.
8.B
【分析】如图,过点的平面截正方体所得的截面为五边形,求得,再结合等腰三角形的面积,结合相似即可求得截面的面积.
【详解】
如图,延长交于点,延长交于点,连接交于点,连接交于点,连接.
则过点的平面截正方体所得的截面为五边形.
因为为的中点,为的中点,
所以,
所以,
在中,,
在中,,
同理可得.
令上的高为,
所以,
所以.
因为,所以,
所以,
同理可得,
故截面的面积.
故选:B
【点睛】方法点睛:作截面的三种方法:
①直接法:截面的定点在几何体的棱上;
②平行线法:截面与几何体的两个平行平面相交,或者截面上有一条直线与几何体的某个面平行;
③延长交线得交点:截面上的点中至少有两个点在几何体的同一平面上.
9.C
【分析】根据离心率求出双曲线方程,可得出焦点坐标及渐近线方程,再利用双曲线的定义转化为求,数形结合即可得出最小值.
【详解】依题意,双曲线的离心率为,
则,解得,
所以双曲线方程为,
则双曲线得下焦点为,上焦点,渐近线方程为,如图,
根据图形的对称性,不妨取渐近线为,即,
又点P为双曲线上支上的动点,则,
过点P作,垂足为Q,过点作,垂足为M,
则,
所以与P到C的一条渐近线的距离之和的最小值为.
故选:C.
10.B
【分析】作出辅助线,求出平面外接圆半径,再利用勾股定理求出外接球的半径,即可求出球的体积.
【详解】如图,在矩形中,连接对角线,记,则点为矩形的外接圆圆心,
取的中点,连接,记的外接圆圆心为,易知,且共线.
因为,平面,所以平面,
所以平面,平面,,,平面,
所以平面,所以,所以,易得,
所以由正弦定理得的外接圆半径为,即.
过作平面,且,连接,由平面,
可知,则四边形为矩形,所以,则平面.
根据球的性质,可得点为四棱锥的外接球的球心.
因为,所以四棱锥的外接球的体积为.
故选:B
11.A
【分析】根据直线所过定点和可知,由此可得点轨迹是以为圆心,为半径的圆(不含点),由垂径定理和圆上点到定点距离最小值的求法可求得,结合向量数量积的运算律可求得的最小值.
【详解】由圆的方程知:圆心,半径;
由得:,恒过定点;
由得:,恒过定点;
由直线方程可知:,,即,
设,则,,
,整理可得:,
即点的轨迹是以为圆心,为半径的圆,
又直线斜率存在,点轨迹不包含;
若点为弦的中点,则,位置关系如图:
连接,
由知:,
则,
(当在处取等号),
即的最小值为.
故选:A.
12.D
【分析】将函数有两个零点,转化为的图象有两个交点问题,利用导数判断的单调性,作出其大致图象,数形结合,列出能保证存在唯一的整数的不等关系,即可求得答案.
【详解】由题意函数有两个零点,
即,得有两个正实根,
设,则,
令,解得,当时,,在上单调递增;
当时,在上单调递减;
故当时,函数取得极大值,且,
又时,;当时,;
当时,,
作出函数的大致图象,如图所示:
直线与的图象的两个交点的横坐标即分别为,
由题意知,又,
因为存在唯一的整数,所以,
又直线与的图象有两个交点,
由图可知:,即,
故选:D.
【点睛】关键点睛:本题是根据函数零点的个数求参数的取值范围问题,关键在于要保证存在唯一的整数,因此解答时利用导数判断函数的单调性,作出函数图象,数形结合,列出保证条件成立的不等式,求解答案.
13.
【分析】利用向量数量积及共线的定理的坐标表示即可求解.
【详解】因为,且与的夹角为锐角,
所以,且,解得且,
所以实数的范围是.
故答案为:.
14.880
【分析】设等比数列的公比为,根据已知求出,再利用等比数列的通项即得解.
【详解】设等比数列的公比为,则,所以,
则左起第61个键的音的频率为.
故答案为:880
15.54
【分析】考虑物理科的安排,物理安排在第一科复习或物理不安排在第一科复习,分类讨论,分别求出每一类里的安排方法,根据分类加法计数原理可得答案.
【详解】根据物理复习时间的安排分为以下两类
第一类,物理安排在第一科复习,第二科不能为数学,数学安排在后面三科有3种安排方法,
其余三科有种安排,共有种;
第二类,物理不安排在第一科复习,因为第一科也不能安排数学,
故第一科可安排其余三科中的一科,有3种安排方法,剩下四科中数学和物理采用插空法,
有种安排,共有种,
两类相加,共有18+36=54种安排方法,
故答案为:54
16.①③④
【分析】对于①利用导数的几何意义即可求解;对于②,分别设两条曲线上的切线方程,然后根据公切线的定义建立方程,将方程转化为函数,研究函数的零点即可;对于③,利用抛物线的焦半径公式转化求的最小值,进而建立函数,然后再研究函数的单调性即可;对于④,先设动点的坐标,根据轴,进而建立目标函数,然后研究该函数单调性即可.
【详解】解:选项①,对于曲线,,当时,,,
故直线与曲线相切与点;
联立,可得,故此时直线与切于点,
故直线l:是曲线和的公切线,故①正确;
对于②,设公切线分别与切于点,
则曲线的切线为:,曲线的切线为,
根据与表示同一条直线,则有,
解得,令,则有,
可得在区间上单调递增;在区间上单调递减,
则有,
根据零点存在性定理可知,在区间上存在一个零点,即存在一条公切线
故曲线和的公切线有且仅有2条,故②错误;
对于③,如图所示,可得,根据抛物线的焦半径公式可得,
故有:,
设点的坐标为:,则有:,
令,可得,
再次求导可得:,故在上单调递增,
又,可得:当时,,即在上单调递减;
当时,,即在上单调递增;
故,则,故,故③正确;
对于④,当轴时,设,则,则有:,
记,则有,令,解得:,
故当时,,在区间上单调递减;
当时,,在区间上单调递增;
故有,故,故选项④正确.
故答案为:①③④.
17.(1)
(2)
【分析】(1)由题知,再根据正弦函数的单调性求解即可;
(2)由正弦定理边角互化,结合恒等变换得,进而得,,再根据三角函数的性质求解即可.
【详解】(1)因为向量,且函数,
所以,
令,解得,
所以函数的单调增区间为;
(2)因为,
所以,
即,
所以,
因为,所以,
因为,所以,
所以,
,
由,得,所以
所以.
18.(1)列联表、答案见解析
(2)分布列见解析,
【分析】(1)根据表格数据,完成列联表,并计算,并和参考数据,比较后即可判断;
(2)根据二项分布求概率,再求分布列和数学期望.
【详解】(1)完成列联表如下,
年龄在50周岁及以上
年龄在50周岁以下
总计
支持态度人数
60
180
240
不支持态度人数
30
30
60
总计
90
210
300
提出原假设年龄与所持态度无关,
确定显著性水平,
,,从而否定原假设,故有95%的把握认为年龄与所持态度具有相关性.
(2)依题意,服从二项分布,
故,,
,,
,
所以分布列如下表,
1
2
3
4
所以.
19.(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)由得平面,利用线面平行的性质可得,由平面平面和,可得平面,从而可得平面;
(2)由题意,当时可得,以为原点,直线为轴,直线为轴,过点且垂直于平面的直线为轴,建立空间直角坐标系,求得面与面的法向量,利用向量夹角公式求解.
【详解】(1)分别是的中点,,
又平面,平面,平面,
平面,平面平面,
平面平面,平面平面,平面,
平面,
平面.
(2)是的中位线,,
而,,
又,当时,,
又因为,故此时,
以为原点,直线为轴,直线为轴,过点且垂直于平面的直线为轴,建立空间直角坐标系,
则,
,
令平面的法向量为,
则,令,则,
令平面的法向量为,
则,令,则,
因为,所以面与面的夹角余弦值为.
20.(1)
(2)结论③正确,证明见解析
【分析】(1)由几何性质知P到,两点的距离之和为定值可得P的轨迹为椭圆;
(2)解法一、二:设直线,,,表示出直线,的方程并联立求得Q的横坐标为定值,因此的面积是定值.
解法三:当直线垂直于x轴时求得Q横坐标为4,当直线不垂直于x轴时,设直线,,,表示出直线,的方程并联立求得Q的横坐标为定值,因此的面积是定值.
解法四:设直线,,,表示出直线,的方程,利用在椭圆上得,将直线的方程化为,与直线联立求得Q的横坐标为定值,因此的面积是定值.
【详解】(1)由题意得,,.
因为D为BC中点,所以,即,
又,所以,
又E为的中点,所以,
所以,
所以点P的轨迹是以,为焦点的椭圆(左、右顶点除外).
设,其中,.
则,,,.
故.
(2)解法一:结论③正确.下证:的面积是定值.
由题意得,,,,,且直线的斜率不为0,
可设直线,,,且,.
由,得,
所以,,
所以.
直线的方程为:,直线的方程为:,
由,得,
,
解得.
故点Q在直线,所以Q到的距离,
因此的面积是定值,为.
解法二:结论③正确.下证:的面积是定值.
由题意得,,,,,且直线的斜率不为0,
可设直线,,,且,.
由,得,
所以,,
所以.
直线的方程为:,直线的方程为:,
由,
得
,
故点Q在直线,所以Q到的距离,
因此的面积是定值,为.
解法三:结论③正确.下证:的面积是定值.
由题意得,,,,,且直线的斜率不为0.
(i)当直线垂直于x轴时,,由,得或.
不妨设,,
则直线的方程为:,直线的方程为:,
由,得,所以,
故Q到的距离,此时的面积是.
(ii)当直线不垂直于x轴时,设直线,,,且,.
由,得,
所以,.
直线的方程为:,直线的方程为:,
由,得
.
下证:.
即证,即证,
即证,
即证,
上式显然成立,
故点Q在直线,所以Q到的距离,
此时的面积是定值,为.
由(i)(ii)可知,的面积为定值.
解法四:结论③正确.下证:的面积是定值.
由题意得,,,,,且直线的斜率不为0,
可设直线,,,且,.
由,得,
所以,.
直线的方程为:,直线的方程为:,
因为,所以,
故直线的方程为:.
由,得
,
解得.
故点Q在直线,所以Q到的距离,
因此的面积是定值,为.
【点睛】方法点睛:(一)极点与极线的代数定义;已知圆锥曲线G:,则称点P(,)和直线l:是圆锥曲线G的一对极点和极线.事实上,在圆锥曲线方程中,以替换,以替换x(另一变量y也是如此),即可得到点P(,)对应的极线方程.特别地,对于椭圆,与点P(,)对应的极线方程为;对于双曲线,与点P(,)对应的极线方程为;对于抛物线,与点P(,)对应的极线方程为.即对于确定的圆锥曲线,每一对极点与极线是一一对应的关系.
(二)极点与极线的基本性质、定理
①当P在圆锥曲线G上时,其极线l是曲线G在点P处的切线;
②当P在G外时,其极线l是曲线G从点P所引两条切线的切点所确定的直线(即切点弦所在直线);
③当P在G内时,其极线l是曲线G过点P的割线两端点处的切线交点的轨迹.
21.(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)由已知可得在时恒成立,由此可得,再利用导数求函数的最大值,由此可得的取值范围;
(2)令,则,由已知可得要证明只需证明,利用导数求的最小值即可证明结论.
【详解】(1)由得,,
因为单调递减,所以在时恒成立,
所以在时恒成立,即,
令,则,
可知时,,单调递增;时,,单调递减,
则时取最大值,
所以,即,所以的取值范围是.
(2)因为有两个零点,,
令,则,
当时,,单调递增,不符合题意,
当时,由可得,
当时,,函数在上单调递增,
当时,,函数在上单调递减,
由可知,,
要证明,只需证明.
由已知可得,化简得,
所以,
.
令,则,要证明,只需证明.
令,且,则,
令,且,则,
则在时单调递增,故,
故,则在时单调递减,
所以,即,则有,
所以,即原不等式成立.
【点睛】关键点点睛:导函数中常用的两种常用的转化方法:一是利用导数研究含参函数的单调性,常化为不等式恒成立问题.注意分类讨论与数形结合思想的应用;二是函数的零点、不等式证明常转化为函数的单调性、极(最)值问题处理.
22.(1),;(2).
【分析】(1)根据化为极坐标方程即可;
(2)直线的参数方程与抛物线联立,再运用的几何意义及韦达定理解方程即可.
【详解】(1)由得直角坐标方程,
得,
所以,
所以,
所以.
令,得点M得直角坐标为,
所以点M的极坐标为.
(2)把为参数化为普通方程,得,
由(1)知,的倾斜角为,参数方程为为参数,
代入,得,
设E,F对应得参数分别为,,
所以,,
因为,
所以,
所以,
所以,
所以,
所以抛物线C得准线方程为.
23. (1)证明:由柯西不等式有a2+b2+2c212+12+12≥a+b+2c2,
所以a+b+2c≤3,
当且仅当a=b=2c=1时,取等号,
所以a+b+2c≤3;
(2)证明:因为b=2c,a>0,b>0,c>0,由(1)得a+b+2c=a+4c≤3,
即0
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