
?北京市海淀區(qū)首都師范大學(xué)附屬中學(xué)2022屆高三下學(xué)期三模練習(xí)數(shù)學(xué)試題
第I卷(選擇題)
評卷人
得分
一、單選題
1.在復(fù)平面內(nèi),復(fù)數(shù)對應(yīng)的點的坐標為,則實數(shù)(???????)
A.1 B. C.2 D.
2.若全集,,,則(???????)
A. B. C. D.
3.下列函數(shù)中,既是偶函數(shù)又在上單調(diào)遞減的是(???????)
A. B.
C. D.
4.如果實數(shù),,滿足:,則下列不等式一定成立的是(???????)
A. B. C. D.
5.在圓中,過點的最長弦和最短弦分別為和,則四邊形的面積為(???????)
A. B. C. D.
6.設(shè)函數(shù),其中.若,且相鄰兩個零點之間的距離大于,則(???????)
A. B.
C. D.
7.已知等差數(shù)列,則“”是“”成立的(???????)
A.充分而不必要條件 B.必要而不充分條件
C.充分必要條件 D.既不充分也不必要條件
8.如圖,在正方體中,為棱上的動點,為棱的中點,則下列選項正確的是(???????)
A.直線與直線相交
B.當為棱上的中點時,則點在平面的射影是點
C.存在點,使得直線與直線所成角為
D.三棱錐的體積為定值
9.已知函數(shù),若實數(shù),則在區(qū)間上的最大值的取值范圍是(???????)
A. B. C. D.
10.已知函數(shù),給出下列四個結(jié)論:
①若,則有一個零點;
②若,則有三個零點;
③,使得在上是增函數(shù);
④在上是增函數(shù).
其中所有正確結(jié)論的序號是(???????)
A.①②③ B.①③④ C.①②④ D.②③④
第II卷(非選擇題)
評卷人
得分
二、填空題
11.在的展開式中,常數(shù)項為___________.(用數(shù)字作答)
12.若,請寫出一組符合題意的___________.
13.點,,,,為坐標原點,則與的夾角的取值范圍是______.
14.顆粒物過濾效率是衡量口罩防護效果的一個重要指標,計算公式為,其中 表示單位體積環(huán)境大氣中含有的顆粒物數(shù)量(單位:),表示經(jīng)口罩過濾后,單位體積氣體中含有的顆粒物數(shù)量(單位:).某研究小組在相同的條件下,對兩種不同類型口罩的顆粒物過濾效率分別進行了4次測試,測試結(jié)果如圖所示.圖中點的橫坐標表示第i種口罩第j次測試時的值,縱坐標表示第i種口罩第j次測試時的值.
該研究小組得到以下結(jié)論:
①在第1種口罩的4次測試中,第4次測試時的顆粒物過濾效率最高;
②在第2種口罩的4次測試中,第3次測試時的顆粒物過濾效率最高;
③在每次測試中,第1種口罩的顆粒物過濾效率都比第2種口罩的顆粒物過濾效率高;
④在第3次和第4次測試中,第1種口罩的顆粒物過濾效率都比第2種口罩的顆粒物過濾效率低.
其中,所有正確結(jié)論的序號是__________.
評卷人
得分
三、雙空題
15.已知雙曲線的焦點為,實軸長為2,則雙曲線的離心率是___________;若點是雙曲線的漸近線上一點,且,則的面積為___________.
評卷人
得分
四、解答題
16.如圖,直三棱柱中,,是棱的中點,.
(1)證明:;
(2)求二面角的大小.
17.已知的內(nèi)角的對邊分別為,且
(1)求的值;
(2)給出以下三個條件:
條件①:;條件②;條件③.這三個條件中僅有兩個正確,請選出正確的條件并回答下面的問題:
(i)求的值;
(ii)求的角平分線的長.
18.“十一”黃金周某公園迎來了旅游高峰期,為了引導(dǎo)游客有序游園,該公園每天分別在時,時,時,時公布實時在園人數(shù).下表記錄了月日至日的實時在園人數(shù):
日
日
日
日
日
日
日
時在園人數(shù)
時在園人數(shù)
時在園人數(shù)
時在園人數(shù)
通常用公園實時在園人數(shù)與公園的最大承載量(同一時段在園人數(shù)的飽和量)之比來表示游園舒適度,以下稱為“舒適”,已知該公園的最大承載量是萬人.
(Ⅰ)甲同學(xué)從月日至日中隨機選天的下午時去該公園游覽,求他遇上“舒適”的概率;
(Ⅱ)從月日至日中任選兩天,記這兩天中這個時間的游覽舒適度都為“舒適”的天數(shù)為,求的分布列和數(shù)學(xué)期望;
(Ⅲ)根據(jù)月日至日每天時的在園人數(shù),判斷從哪天開始連續(xù)三天時的在園人數(shù)的方差最大?(只需寫出結(jié)論)
19.已知橢圓過點,離心率為.
(1)求橢圓的方程;
(2)直線與橢圓交于、兩點,過、作直線的垂線,垂足分別為、,點為線段的中點,為橢圓的左焦點.求證:四邊形為梯形.
20.已知函數(shù).
(1)若,求曲線在點處的切線方程;
(2)若對任意,都有,求實數(shù)的取值范圍.
21.設(shè)且,集合,若對的任意元子集,都存在,滿足:,且為偶數(shù),則稱為理想集,并將的最小值記為.
(1)當時,是否存在理想集?并說明理由.
(2)當時,是否存在理想集?若存在,求出;若不存在,請說明理由.
(3)求.
參考答案:
1.D
【解析】
【分析】
由復(fù)數(shù)的乘法運算公式對已知式子進行整理,結(jié)合所給點的坐標即可求出.
【詳解】
解:,由題意知,對應(yīng)的點的坐標為,則,
故選:D.
【點睛】
本題考查了復(fù)數(shù)的乘法運算,考查了已知復(fù)數(shù)對應(yīng)點坐標求參數(shù),屬于基礎(chǔ)題.
2.D
【解析】
【分析】
由條件可得,然后可判斷出答案.
【詳解】
因為,,
所以,所以
故選:D
3.C
【解析】
【分析】
利用函數(shù)的奇偶性和單調(diào)性的定義以及導(dǎo)數(shù)分別判斷四個選項即可得出答案.
【詳解】
對于A,函數(shù)的定義域為R,關(guān)于原點對稱,
且,所以函數(shù)為偶函數(shù),
當時,函數(shù)單調(diào)遞增,故A不符合題意;
對于B,函數(shù)的定義域為R,關(guān)于原點對稱,
且,所以函數(shù)為奇函數(shù),
由冪函數(shù)的性質(zhì)知函數(shù)在R上單調(diào)遞增,
所以函數(shù)在R上單調(diào)遞減,故B不符合題意;
對于C,函數(shù)的定義域為R,關(guān)于原點對稱,
且,所以函數(shù)為偶函數(shù),
當時,又,
所以函數(shù)在上單調(diào)遞減,故C符合題意;
對于D,函數(shù)的定義域為,關(guān)于原點對稱,
且,
所以是奇函數(shù),又,
令,令,
所以函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,故D不符合題意.
故選:C.
4.D
【解析】
【分析】
直接利用賦值法和不等式的基本性質(zhì)的應(yīng)用求出結(jié)果.
【詳解】
對于選項A,當c=0時,ac2=bc2,故選項A錯誤;
對于選項B,當時,a2>b2>c2錯誤;
對于選項C,當a=1,b=0,時,a+c>2b錯誤;
對于選項D,直接利用不等式的基本性質(zhì)的應(yīng)用求出,故選項D正確.
故選:D.
【點睛】
本題考查不等式的性質(zhì),屬于基礎(chǔ)題.
5.B
【解析】
【分析】
將圓的方程配成標準式,即可得到圓心坐標與半徑,從而求出最短、最長弦,即可得解;
【詳解】
解:圓,即,圓心為,半徑,
又,所以過點的最長弦,最短弦,
且最短弦與最長弦互相垂直,所以;
故選:B
6.B
【解析】
【分析】
由題意求得,再由周期公式求得,最后由若求得值,即可得解.
【詳解】
解:因為函數(shù)相鄰兩個零點之間的距離大于,所以的最小正周期大于,所以,
又,,所以,
,則,即.
,
由,得.
,.
因為,所以取,得.
,.
故選:B.
7.A
【解析】
【分析】
根據(jù)充分條件、必要條件的定義及等差數(shù)列的通項公式計算可得;
【詳解】
解:因為,設(shè)等差數(shù)列的首項為,公差為,
當時,故充分性成立;
若,即,即,
所以,即,所以或,故必要性不成立,
故“”是“”成立的充分不必要條件;
故選:A
8.D
【解析】
【分析】
根據(jù)線面平行的判定定理可得平面,進而可判斷A;
利用勾股定理和反證法即可判斷B;建立如圖空間直角坐標系,利用向量法和反證法即可判斷C;根據(jù)等體積法即可判斷D.
【詳解】
A:由題意知,,平面,平面
所以平面,
又平面,所以與不相交,故A錯誤;
B:連接,如圖,
當點為的中點時,,又,所以,
若點在平面的射影為,則平面,垂足為,
所以,設(shè)正方體的棱長為2,則,
在中,,所以,
即不成立,故B錯誤;
C:建立如圖空間直角坐標系,連接,則,
所以異面直線與所成角為直線與所成角,
設(shè)正方體的棱長為2,若存在點使得與所成角為,
則,所以,
所以,又,
得,解得,
不符合題意,故不存在點使得與所成角為,故C錯誤;
D:如圖,
由等體積法可知,
又,
為定值,所以為定值,
所以三棱錐的體積為定值,故D正確.
故選:D.
9.D
【解析】
先求出,進而可知,由,可知區(qū)間,且該區(qū)間長度為2,然后畫出函數(shù)的圖象,進而可得到在上的圖象,結(jié)合圖象可求得在區(qū)間上的最大值的取值范圍.
【詳解】
由題意,當時,;當時,;當時,.
所以,則,
因為,所以區(qū)間,且該區(qū)間長度為2.
作出函數(shù)的圖象,如圖1,進而可得到在上的圖象,如圖2,
根據(jù)圖象可知在區(qū)間上的最大值的取值范圍是.
故選:D.
【點睛】
本題考查函數(shù)圖象的應(yīng)用,考查分段函數(shù)的性質(zhì),考查學(xué)生的計算求解能力與推理論證能力,屬于中檔題.
10.C
【解析】
【分析】
利用導(dǎo)數(shù)分段研究函數(shù)的單調(diào)遞增,結(jié)合零點的存在性定理依次判斷命題即可.
【詳解】
因為函數(shù),所以函數(shù),
對于①,當時,則,
當時,單調(diào)遞增,
當時,,所以單調(diào)遞增,所以函數(shù)在R上單調(diào)遞增,且,,所以函數(shù)有一個零點,故①正確;
對于②,,若,則,
當時,單調(diào)遞增,且,
,
所以函數(shù)在上有1個零點;
當時,令,解得,
當時,,則單調(diào)遞減;
當時,,則單調(diào)遞增,如圖,
所以,
所以函數(shù)在上有2個零點,
綜上,當時函數(shù)有3個零點,故②正確;
對于③,當,即時,則,
當時,單調(diào)遞增,
當時,令,解得,
所以當時,所以,單調(diào)遞減;
當時,所以,單調(diào)遞增,
所以當時,函數(shù)在和上單調(diào)遞增,
在上單調(diào)遞減,所以不存在,使得在R上是增函數(shù),故③錯誤;
對于④,當,即時,則,
當時,單調(diào)遞增,
當時,,
則單調(diào)遞增,所以函數(shù)在R上單調(diào)遞增,
結(jié)合命題①的分析可知當時函數(shù)在R上單調(diào)遞增,
綜上,,在R上是增函數(shù),故④正確;
故選:C.
11.
【解析】
【分析】
求出二項式展開式的通項,再令,求出,再代入計算可得;
【詳解】
解:二項式的展開式通項公式為.
令,解得,
故展開式的常數(shù)項為,
故答案為:.
12.、(答案不唯一)
【解析】
【分析】
本題屬于開放性問題,只需填寫符合題意的答案即可,再利用兩角差的正弦公式及誘導(dǎo)公式計算可得;
【詳解】
解:因為,,
所以,
所以,或,,
不妨令、;
故答案為:、(答案不唯一)
13.
【解析】
【分析】
根據(jù)向量得模的幾何意義可得點的軌跡是以為圓心,1為半徑的圓,再利用圓的切線可求得答案.
【詳解】
因為,,所以,
所以,
所以點的軌跡是以為圓心,1為半徑的圓,
如圖:
由圖可知,當與圓相切時,最大,也就是與夾角最大,
此時,,所以,
所以與夾角的取值范圍是.
故答案為:.
【點睛】
本題考查了向量的減法法則和向量的模的幾何意義,考查了向量的夾角,考查了數(shù)形結(jié)合思想,屬于基礎(chǔ)題.
14.②④
【解析】
先根據(jù)題意分析得直線的斜率越大,顆粒物過濾效率越小,再看圖逐一分析結(jié)論即可.
【詳解】
依題意,,知直線的斜率越大,顆粒物過濾效率越小. 看圖分析如下:
在第1種口罩的4次測試中,四條直線中,直線斜率最大,故最小,第4次測試時的顆粒物過濾效率最低,則①錯誤;
在第2種口罩的4次測試中,四條直線中,直線斜率最小,故最大,第3次測試時的顆粒物過濾效率最高,則②正確;
在第1次和第2次測試中,直線斜率大于斜率,,即第1種口罩的顆粒物過濾效率高,在第3次和第4次測試中,斜率大于直線,斜率,即第2種口罩的顆粒物過濾效率高,故③錯誤,④正確.
故答案為:②④.
15.???? 2????
【解析】
【分析】
直接求出a、c,即可求出離心率;利用幾何法求出,,直接求出面積.
【詳解】
因為雙曲線的焦點為,實軸長為2,所以,所以離心率.
因為,所以,
所以直線l:,即為雙曲線的一條漸近線.不妨設(shè)點是l上一點,
且,則.
因為,O為的中點,所以,所以為等邊三角形,
所以,由勾股定理解得:.
所以的面積為.
如圖示:
故答案為:2;.
16.(1)見解析;(2)
【解析】
【詳解】
試題分析:(I)易證DC1⊥BD,再根據(jù)勾股定理證DC1⊥DC,從而可證得DC1⊥平面DCB,得到DC1⊥BC.
(II)求二面角關(guān)鍵是作出二面角的平面角,取A1B1的中點為M,連結(jié)C1M、DM,證明∠C1DM是A1?BD?C1的平面角即可.
(Ⅰ)證明:由題設(shè)知,三棱柱的側(cè)面為矩形.
∵D是AA1的中點, ∴ DC = DC1
又 AC=AA1,∴ DC12 + DC2 =CC12,∴ DC1⊥DC
又 DC1⊥BD,且DC1∩DC=D,∴ DC1⊥平面DCB.
∴ DC1⊥BC
(Ⅱ) 由(Ⅰ)知,DC1⊥BC,又CC1⊥BC, DC1∩CC1=C1
∴ BC⊥平面CDC1,∵ B1C1∥BC ∴B1C1⊥平面CDC1
∴ B1C1⊥A1C1,△A1C1B1為等腰直角三角形
取A1B1的中點為M,連結(jié)C1M、DM
∵ 直棱柱的底面A1B1C1⊥側(cè)面AB1,C1M⊥A1B1
∴ C1M⊥平面AB1,C1M⊥BD.
由(Ⅰ)知,DC1⊥平面DCB,∴DC1⊥BD
又C1M∩DC1=C1,∴BD⊥平面C1MD ,MD⊥BD
∴∠C1DM是A1?BD?C1的平面角.
在Rt△C1MD中,C1M=A1C1,,
∴sin∠C1DM= =, ∴∠C1DM=30o
∴二面角A1?BD?C1的大小為30o.
考點:本小題主要考查了線線,線面,面面之間的垂直與平行關(guān)系,以及二面角等知識.
點評:掌握線線,線面,面面平行與垂直的判定與性質(zhì)是求解空間的角與距離的關(guān)鍵.求角的步驟為:一作,二證,三指,四求.
17.(1);
(2)條件正確,(i);(ii).
【解析】
【分析】
(1)根據(jù)兩角和與差的正弦公式、輔助角公式化簡計算可得,即可求得B;
(2)利用余弦定理即可推出條件①不正確;根據(jù)三角形面積公式和余弦定理求出,結(jié)合正弦定理即可求出,再次利用正弦定理可得,解方程組即可.
(1)
,
,
,
,得Z,
由,得;
(2)
若條件①正確,由,得,
由余弦定理,得,即,
解得不符合題意,故條件①不正確,則條件②③正確;
(i)由,,
得,解得,
由余弦定理,得,
因為,所以,由正弦定理,
得,即;
(ii)由正弦定理,得,即,
因為平方,,所以,
在中,由正弦定理,得,
在中,由正弦定理,得,
又,上述兩式相除,得,
解得,所以.
18.(Ⅰ);(Ⅱ)的分布列見解析,數(shù)學(xué)期望;(Ⅲ)從10月3日開始連續(xù)三天時的在園人數(shù)的方差最大.
【解析】
【分析】
(Ⅰ)由題意得,在園人數(shù)為萬人以下為“舒適”,由此根據(jù)古典概型的概率計算公式求解即可;
(Ⅱ)從月日至日中,這個時間的游覽舒適度都為“舒適”的有4日、6日、7日,得的取值可能為0,1,2,且服從超幾何分布,由此可求出答案;
(Ⅲ)根據(jù)方差的定義觀察波動幅度,由此可得出結(jié)論.
【詳解】
解:∵以下稱為“舒適”,該公園的最大承載量是萬人,
∴在園人數(shù)為萬人以下為“舒適”,
(Ⅰ)月日至日的下午時去該公園游覽,“舒適”的天數(shù)為3天,
∴甲同學(xué)遇上“舒適”的概率;
(Ⅱ)從月日至日中,這個時間的游覽舒適度都為“舒適”的有4日、6日、7日,
∴的取值可能為0,1,2,且服從超幾何分布,
∴,
,
,
∴的分布列為
0
1
2
∴的數(shù)學(xué)期望;
(Ⅲ)從10月3日開始連續(xù)三天時的在園人數(shù)的方差最大.
【點睛】
本題主要考查離散型隨機變量的分布列及數(shù)學(xué)期望,考查古典概型的概率計算公式,考查方差的定義,屬于基礎(chǔ)題.
19.(1)
(2)見解析
【解析】
【分析】
(1)根據(jù)已知條件,結(jié)合離心率的定義和的平方關(guān)系,求得的值,進而得到橢圓的方程.
(2)分析可得四邊形為梯形的充分必要條件是,設(shè),可轉(zhuǎn)化為證明,然后聯(lián)立方程組,利用韋達定理證得此式,即證得結(jié)論.
(1)
解:由已知得,解得,
∴橢圓的方程.
(2)
證明:由(1)的結(jié)論可知,橢圓的左焦點,
設(shè),則,.
,.
∵直線與橢圓交于、兩點,
∴
由于直線與直線不平行,
∴四邊形為梯形的充分必要條件是,即,
即,即,
∵,∴上式又等價于,
即(*).
由,得,
∴,
,
∴(*)成立,
∴四邊形為梯形.
20.(1)
(2)
【解析】
【分析】
(1)當時,,求導(dǎo)可得,,再結(jié)合切線的幾何意義,即可求解.
(2)設(shè),則,,,再利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,分和兩種情況討論,即可求解.
(1)
解:當時,函數(shù),定義域為,
又,,
所以,
所以曲線在點處的切線方程為,
即;
(2)
解:若在上恒成立,
即在上恒成立,
可令,,
則,,,
令,可解得,
當時,即時,在上恒成立,
所以在上單調(diào)遞增,,
又,所以恒成立,
即時,在上恒成立,
當,即時,
在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
此時,,又,,即,
不滿足恒成立,故舍去,
綜上可知:實數(shù)的取值范圍是.
【點睛】
本題考查了導(dǎo)數(shù)的幾何意義,考查了利用導(dǎo)數(shù)分類討論求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,考查了不等式恒成立問題,考查了分類討論思想.
21.(1)不存在,理由見解析;
(2)存在,;
(3)
【解析】
【分析】
(1)根據(jù)理想集的定義,分3元子集、4元子集分別說明判斷作答.
(2)根據(jù)理想集的定義,結(jié)合(1)中信息,說明判斷5元子集,6元子集作答.
(3)根據(jù)理想集的定義,結(jié)合(1)(2)中信息,判斷的所有6元子集都符合理想集的定義作答.
(1)
解:依題意,要為理想集,,
當時,,顯然,有,而不是偶數(shù),即存在3元子集不符合理想集定義,
而,在中任取3個數(shù),有4種結(jié)果,;;;,它們都不符合理想集定義,
所以當時,不存在理想集.
(2)
解:當時,,由(1)知,存在3元子集、4元子集均不符合理想集定義,
5元子集,在此集合中任取3個數(shù),滿足較小的兩數(shù)和大于另一個數(shù)的只有與兩種,但這3數(shù)和不為偶數(shù),
即存在5元子集不符合理想集定義,
而的6元子集是,是偶數(shù),是偶數(shù),
即的6元子集符合理想集定義,是理想集,
所以當時,存在理想子集,滿足條件的可分別為或,
即.
(3)
解:當時,,由(1),(2)知,存在的3元子集、4元子集、5元子集不滿足理想集定義,
要為理想集,,顯然符合理想集的定義,滿足條件的分別為或,
的6元子集中含有的共有個,這10個集合都符合理想集的定義,
的6元子集中含有不含6的有5個,其中含有4的有4個,這4個集合都符合理想集的定義,不含4的為,
顯然有為偶數(shù),即的6元子集中含有不含6的5個都符合理想集的定義,
的6元子集中含有不含5的有5個,它們是,,
它們對應(yīng)的可依次為:;;;;,
即的6元子集中含有不含5的5個都符合理想集的定義,
的6元子集中含有不含3的有5個,它們是,,
它們對應(yīng)的可依次為:;;;;,
即的6元子集中含有不含3的5個都符合理想集的定義,
的6元子集中含有之一的有3個,它們是,對應(yīng)的可依次為:;;,
即的6元子集中含有之一的3個都符合理想集的定義,
因此,的所有個6元子集都符合理想集的定義,是理想集,
的7元子集有個,其中含有的有5個,這5個集合都符合理想集的定義,不全含的有3個,
它們是,對應(yīng)的可依次為:;;,
即的所有8個7元子集都符合理想集的定義,是理想集,
的8元子集是,對應(yīng)的可以為:,因此,是理想集,
因此,的6元子集,7元子集,8元子集都是理想集,所以,
【點睛】
關(guān)鍵點睛:涉及集合新定義問題,關(guān)鍵是正確理解給出的定義,然后合理利用定義,結(jié)合相關(guān)的其它知識,分類討論,進行推理判斷解決.
這是一份2023-2024學(xué)年北京市海淀區(qū)首都師范大學(xué)附屬中學(xué)高一上學(xué)期10月期中練習(xí)數(shù)學(xué)試題含答案,共18頁。試卷主要包含了單選題,填空題,雙空題,解答題,應(yīng)用題,問答題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份2024屆北京市海淀區(qū)首都師范大學(xué)附屬中學(xué)高三上學(xué)期10月階段檢測數(shù)學(xué)試題含解析,共19頁。試卷主要包含了單選題,填空題,解答題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份北京市海淀區(qū)首都師范大學(xué)附屬中學(xué)2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期10月階段檢測數(shù)學(xué)試題,文件包含北京市海淀區(qū)首都師范大學(xué)附屬中學(xué)2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期10月階段檢測數(shù)學(xué)試題答案docx、北京市海淀區(qū)首都師范大學(xué)附屬中學(xué)2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期10月階段檢測數(shù)學(xué)試題docx等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共18頁, 歡迎下載使用。
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