
?名校聯(lián)盟山東省優(yōu)質(zhì)校2022屆高三畢業(yè)班5月模擬考試
數(shù)學(xué)試題
一、單項選擇題:本題共8小題,每小題5分,共40分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。
1.設(shè)集合,,則=(???????)
A. B. C. D.
2.已知復(fù)數(shù)z滿足(i為虛數(shù)單位),則z的共軛復(fù)數(shù)=(???????)
A. B. C. D.
3.已知m,n是兩條不同的直線,,是兩個不同的平面,則下列結(jié)論正確的為(???????)
A.若,,則 B.若,,則
C.若,,,則 D.若,,,則
4.“學(xué)習(xí)強國”APP是以深入學(xué)習(xí)、宣傳習(xí)近平新時代中國特色社會主義思想,立足全體黨員,面向全社會的優(yōu)質(zhì)學(xué)習(xí)平臺.為了解甲、乙兩人的平臺學(xué)習(xí)情況,統(tǒng)計了他們最近7天的學(xué)習(xí)積分,制成如圖所示的莖葉圖,若中間一列的數(shù)字表示積分的十位數(shù),兩邊的數(shù)字表示積分的個位數(shù),則在這7天中,下列結(jié)論正確的為(???????)
A.甲、乙兩人積分的極差相等
B.甲、乙兩人積分的平均數(shù)不相等
C.甲、乙兩人積分的中位數(shù)相等
D.甲積分的方差大于乙積分的方差
5.若函數(shù)在區(qū)間D上單調(diào)遞減,則D可以為(???????)
A. B. C. D.
6.現(xiàn)安排編號分別為1,2,3,4的四位抗疫志愿者去做三項不同的工作,若每項工作都需安排志愿者,每位志愿者恰好安排一項工作,且編號為相鄰整數(shù)的志愿者不能被安排做同一項工作,則不同的安排方法數(shù)為(???????)
A.36 B.24 C.18 D.12
7.已知,p:;q:函數(shù)在區(qū)間上不單調(diào),則p是q的(???????)
A.充分不必要條件 B.必要不充分條件
C.充要條件 D.既不充分也不必要條件
8.已知過點的動直線l與圓C:交于A,B兩點,過A,B分別作C的切線,兩切線交于點N.若動點,則的最小值為(???????)
A.6 B.7 C.8 D.9
二、多項選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分。在每小題給出的選項中,有多
項符合題目要求。全部選對的得5分,部分選對的得2分,有選錯的得0分。
9.中華人民共和國的國旗圖案是由五顆五角星組成,這些五角星的位置關(guān)系象征著中國共產(chǎn)黨領(lǐng)導(dǎo)下的革命與人民大團結(jié).如圖,五角星是由五個全等且頂角為36°的等腰三角形和一個正五邊形組成.已知當(dāng)時,,則下列結(jié)論正確的為(???????)
A. B.
C. D.
10.已知無窮數(shù)列滿足:當(dāng)為奇數(shù)時,;當(dāng)為偶數(shù)時,,則下列結(jié)論正確的為(???????)
A.和均為數(shù)列中的項
B.?dāng)?shù)列為等差數(shù)列
C.僅有有限個整數(shù)使得成立
D.記數(shù)列的前項和為,則恒成立
11.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,過點的直線l與拋物線C:交于A,B兩點,點為線段AB的中點,且,則下列結(jié)論正確的為(???????)
A.N為的外心 B.M可以為C的焦點
C.l的斜率為 D.可以小于2
12.著名的伯努利(Bemoulli)不等式為:,其中實數(shù)同號,且均大于-1.特別地,當(dāng),且時,有.已知伯努利不等式還可以推廣為:設(shè)x,,若,且,則.設(shè)a,b為實數(shù),則下列結(jié)論正確的為(???????)
A.任意,且任意,都有
B.任意,存在,使得
C.任意,且任意,都有
D.任意,存在,且,使得
三、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分。
13.請寫出一個定義在R上的函數(shù),其圖象關(guān)于y軸對稱,無最小值,且最大值為2.其解析式可以為______.
14.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,F(xiàn)為雙曲線C:的一個焦點,過F的直線l與C的一條漸近線垂直.若l與C有且僅有一個交點,則C的離心率為______.
15.已知,則______.
16.已知等邊的邊長為2,將其繞著BC邊旋轉(zhuǎn)角度,使點A旋轉(zhuǎn)到位置.記四面體的內(nèi)切球半徑和外接球半徑依次為r,R,當(dāng)四面體的表面積最大時,______,______.
四、解答題:本題共6小題,共70分。解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟。
17.已知數(shù)列的首項,其前n項和為,且對任意的,點均在直線上.
(1)求的通項公式;
(2)設(shè),求數(shù)列的前n項和.
18.設(shè)的內(nèi)角A,B,C的對邊分別為a,b,c,且.
(1)求角B的大?。?br />
(2)設(shè)D,E分別為邊AB,BC的中點,已知的周長為,且,若,求a.
19.某新華書店將在六一兒童節(jié)進行有獎促銷活動,凡在該書店購書達到規(guī)定金額的小朋友可參加雙人贏取“購書券”的游戲.游戲規(guī)則為:游戲共三局,每局游戲開始前,在不透明的箱中裝有個號碼分別為、、、、的小球(小球除號碼不同之外,其余完全相同).每局由甲、乙兩人先后從箱中不放回地各摸出一個小球(摸球者無法摸出小球號碼).若雙方摸出的兩球號碼之差為奇數(shù),則甲被扣除個積分,乙增加個積分;若號碼之差為偶數(shù),則甲增加個積分,乙被扣除個積分.游戲開始時,甲、乙的初始積分均為零,游戲結(jié)束后,若雙方的積分不等,則積分較大的一方視為獲勝方,將獲得“購書券”獎勵;若雙方的積分相等,則均不能獲得獎勵.
(1)設(shè)游戲結(jié)束后,甲的積分為隨機變量,求的分布列;
(2)以(1)中的隨機變量的數(shù)學(xué)期望為決策依據(jù),當(dāng)游戲規(guī)則對甲獲得“購書券”獎勵更為有利時,記正整數(shù)的最小值為.
①求的值,并說明理由;
②當(dāng)時,求在甲至少有一局被扣除積分的情況下,甲仍獲得“購書券”獎勵的概率.
20.如圖,平面ABCD平面ABE,點E為半圓弧上異于A,B的點,在矩形ABCD中,,設(shè)平面ABE與平面CDE的交線為l.
(1)證明:平面ABCD;
(2)當(dāng)l與半圓弧相切時,求二面角A-DE-C的余弦值.
21.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知點,,設(shè)的內(nèi)切圓與AC相切于點D,且,記動點C的軌跡為曲線T.
(1)求T的方程;
(2)設(shè)過點的直線l與T交于M,N兩點,已知動點P滿足,且,若,且動點Q在T上,求的最小值.
22.已知函數(shù).
(1)若在區(qū)間上單調(diào)遞增,求a的取值范圍;
(2)證明:,
參考答案:
1.D
【解析】
【分析】
先由解出集合,再由的值域解出,計算交集即可.
【詳解】
由解得,則,又時,,
則,即,又,則.
故選:D.
2.A
【解析】
【分析】
由復(fù)數(shù)的除法運算求得z,然后由共軛復(fù)數(shù)定義可得.
【詳解】
因為
所以.
故選:A
3.D
【解析】
【分析】
由空間中的線面關(guān)系的判定及性質(zhì)依次判斷即可.
【詳解】
對于A,還可能是,錯誤;
對于B,的位置關(guān)系不確定,錯誤;
對于C,的位置關(guān)系不確定,錯誤;
對于D,由,,可得,又,則,正確.
故選:D.
4.B
【解析】
【分析】
依次求出極差、平均數(shù)、中位數(shù)即可判斷A、B、C選項;由集中程度即可判斷D選項.
【詳解】
甲的極差為,乙的極差為,極差不相等,A錯誤;
甲的平均數(shù)為,乙的平均數(shù)為,平均數(shù)不相等,B正確;
甲的中位數(shù)為44,乙的中位數(shù)為43,中位數(shù)不相等,C錯誤;
由莖葉圖知,甲數(shù)據(jù)較乙數(shù)據(jù)更集中,故甲的方差小于乙,D錯誤.
故選:B.
5.C
【解析】
【分析】
由的范圍求出整體的范圍,再得到的正負及單調(diào)性,依次判斷4個選項即可.
【詳解】
對于A,當(dāng)時,,且單調(diào)遞增,單調(diào)遞增,錯誤;
對于B,當(dāng)時,,且單調(diào)遞減,單調(diào)遞增,錯誤;
對于C,當(dāng)時,,且單調(diào)遞增,單調(diào)遞減,正確;
對于D,當(dāng)時,,且單調(diào)遞增,單調(diào)遞增,錯誤.
故選:C.
6.C
【解析】
【分析】
先按照要求將志愿者分為3組,再分配到三項工作,最后由分步計數(shù)原理求解即可.
【詳解】
先將四位志愿者分為2人、1人、1人共3組,有1號和3號一組;2號和4號一組;1號和4號一組共3種情況;
再將3組志愿者分配到三項工作有種;
按照分步乘法計數(shù)原理,共有種.
故選:C.
7.A
【解析】
【分析】
先由命題解出對應(yīng)的范圍,再由充分必要的定義判斷即可.
【詳解】
由可得,又,又,
要使函數(shù)在區(qū)間上不單調(diào),有,解得,顯然,
即p是q的充分不必要條件.
故選:A.
8.B
【解析】
【分析】
先判斷出四點在以為直徑的圓上,求出該圓方程,進而求得方程,由點在直線上得出點軌跡為,又在圓上,進而將的最小值即為圓心到直線的距離減去半徑,即可求解.
【詳解】
易得圓心,半徑為4,如圖,連接,則,則四點在以為直徑的圓上,
設(shè),則該圓的圓心為,半徑為,圓的方程為,又該圓和圓的交點弦即為,
故,整理得,又點在直線上,
故,即點軌跡為,又在圓上,故的最小值為
圓心到直線的距離減去半徑1,即.
故選:B.
9.AB
【解析】
【分析】
連接DH,AF,CH,BH,利用五角星的結(jié)構(gòu)特征逐項分析判斷作答.
【詳解】
對于A,連接DH,如圖,由DF=FH,得:,,A正確;
對于B,連接AF,由得:AF垂直平分DH,而,即,則,B正確;
對于C,與不共線,C不正確;
對于D,連接CH,BH,由選項A知,,而,則四邊形是平行四邊形,
,D不正確.
故選:AB
10.BD
【解析】
【分析】
分別令、,解出的值,可判斷A選項;利用等差數(shù)列的定義可判斷B選項;解不等式可判斷C選項;利用等比數(shù)列的求和公式可判斷D選項.
【詳解】
對于A選項,分析可知當(dāng)為奇數(shù)時,為奇數(shù),
當(dāng)為偶數(shù)時,為偶數(shù),
令可得,不合乎題意,
令可得,合乎題意,
所以,不是數(shù)列中的項,是數(shù)列中的項,A錯;
對于B選項,因為,
所以,數(shù)列是公差為的等差數(shù)列,B對;
對于C選項,若為偶數(shù),由可得,矛盾,
若為奇數(shù),由可得,即,解得,
所有滿足條件的奇數(shù)都合乎題意,
所以,有無限個整數(shù)使得成立,C錯;
對于D選項,為偶數(shù),則,且,
所以,數(shù)列是以為首項,以為公比的等比數(shù)列,
所以,,D對.
故選:BD.
11.AC
【解析】
【分析】
由可得,即可判斷A選項;設(shè)出直線,聯(lián)立拋物線,由求出,即可判斷B選項;由點差法即可求出l的斜率判斷C選項;求出即可判斷D選項.
【詳解】
由可得,則N為的外心,A正確;
易得直線斜率不為0,設(shè),,聯(lián)立可得,
,則,則,由可得,
即,則,則焦點為,B錯誤;
由作差得,即,C正確;
,則,D錯誤.
故選:AC.
12.ACD
【解析】
【分析】
由題目所給不等式及推廣不等式依次判斷4個選項即可.
【詳解】
選項A:由,,則,且,
∴,
由基本不等式可知,當(dāng)且僅當(dāng)時取等,∴,故選項A正確;
選項B:∵,∴,又,∴,即,∴恒成立,故選項B錯誤;
選項C:∵,且,∴,且,∴,即,∴,故選項C正確;
選項D:①若,則當(dāng)時,不等式顯然成立;
②若,∵,∴,,∴當(dāng)時,,
∴,記為不超過b的最大整數(shù),易知.∴當(dāng)時,成立,
∴任意,存在,且,使得,故選項D正確.
故選:ACD.
13.或(,等)(答案不唯一)
【解析】
【分析】
根據(jù)所給函數(shù)性質(zhì)寫出一個函數(shù)即可.
【詳解】
根據(jù)題中的條件可知函數(shù)是偶函數(shù),最大值為2,所以滿足題中的條件,再如,再如等等(答案不唯一).
故答案為:或(,等)(答案不唯一).
14.
【解析】
【分析】
由l與C有且僅有一個交點得與另一條漸近線垂直,進而得到,再求離心率即可.
【詳解】
不妨設(shè)為右焦點,直線l與漸近線垂直,要使l與C有且僅有一個交點,則與另一條漸近線不相交,即與另一條漸近線平行,
則兩條漸近線互相垂直,即,則離心率為.
故答案為:.
15.0或1##1或0
【解析】
【分析】
變形給定等式,利用同角公式計算作答.
【詳解】
由得:,
則,,所以或.
故答案為:0或1
16.???? ???? ##
【解析】
【分析】
先判斷出當(dāng)時四面體的表面積最大,即可求得;先求出表面積,再得到的中點O為四面體的外接球球心,即可求得,再求出四面體的體積,由即可求得,即可求解.
【詳解】
易得的面積為定值,又,顯然當(dāng)時,此時面積最大,
即四面體的表面積最大,此時;
當(dāng)四面體的表面積最大時,易知四面體的表面積最大值為,設(shè)的中點為O,
易知,∴,即O為四面體的外接球球心,∴四面體的外接球半徑,
∵,且,∴,∴,由,平面,
,可得平面,∴四面體的體積為,
又,∴,解得,
∴.
故答案為:;.
17.(1)
(2)
【解析】
【分析】
(1)先由條件得到,再通過退位相減法得到數(shù)列是等比數(shù)列,由等比數(shù)列的通項公式求解即可;
(2)先求出,再表示出,通過裂項相消法求和即可.
(1)
∵對任意的,點均在直線上,∴,∴當(dāng)時,,
∴,即,又∵,∴,
∴,∴,∴數(shù)列是以3為首項,9為公比的等比數(shù)列,∴.
(2)
,∴,
∴,即.
18.(1)
(2)
【解析】
【分析】
(1)根據(jù)正弦定理,將邊轉(zhuǎn)化成角,然后用輔助角公式,即可求解. (2)在,分別用余弦定理表示出 ,根據(jù),可得邊長的關(guān)系,進而根據(jù)周長即可求解.
(1)
由正弦定理,得,
∵A,B,C為的內(nèi)角,∴,
∴,
∴,
∵,,∴,,
∴,
易知,∴,即.
(2)
設(shè),,則,,在中,由余弦定理,
得,
在中,同理有,
∵,∴,即,
整理得,解得或,
∵,即,∴,且,
∵的周長為,∴,
∴,∴.
19.(1)答案見解析
(2)① ;理由見解析;②
【解析】
【分析】
(1)分析可知隨機變量的可能取值有、、、,計算出隨機變量在不同取值下的概率可得出隨機變量的分布列;
(2)①求得,解不等式可得的值;
②記“甲至少有一局被扣除積分”為事件,記“甲獲得“購書券”獎勵”為事件,計算出、的值,利用條件概率公式可求得所求事件的概率.
(1)
解:記“一局游戲后甲被扣除個積分”為事件,“一局游戲后乙被扣除個積分”為事件,
由題可知,則,
當(dāng)三局均為甲被扣除個積分時,,
當(dāng)兩局為甲被扣除個積分,一局為乙被扣除個積分時,,
當(dāng)一局為甲被扣除個積分,兩局為乙被扣除個積分時,,
當(dāng)三局均為乙被扣除個積分時,,
所以,,,
,,
所以,隨機變量的分布列為
-6
P
(2)
解:①由(1)易得,
顯然甲、乙雙方的積分之和恒為零,
當(dāng)游戲規(guī)則對甲獲得“購書券”獎勵更為有利時,則需,
所以,,即正整數(shù)的最小值;
②當(dāng)時,記“甲至少有一局被扣除積分”為事件,則,
由題設(shè)可知若甲獲得“購書券”獎勵則甲被扣除積分的局數(shù)至多為,
記“甲獲得“購書券”獎勵”為事件,易知事件為“甲恰好有一局被扣除積分”,
則,所以,,
即在甲至少有一局被扣除積分的情況下,甲仍獲得“購書券”獎勵的概率為.
20.(1)證明見解析
(2)
【解析】
【分析】
(1)根據(jù)線面平行的性質(zhì)定理,可得線線平行,進而可得線面平行.
(2)根據(jù)空間坐標(biāo)法,計算法向量,進而可得二面角大小,或者根據(jù)長度關(guān)系,可用幾何法找到二面角,進而利用余弦定理求解.
(1)
證明:∵四邊形ABCD為矩形,∴,
∵平面 ,平面,
∴平面
又平面 ,平面平面,
∴,
∵平面 ,∴.
(2)
(法一)取AB,CD的中點分別為O,F(xiàn),連接OE,OF,則,
∵平面平面,且交線為AB,∴平面,
又平面,,
當(dāng)l與半圓弧相切時,,即,
以O(shè)E,OB,OF所在的直線分別為x,y,z軸,建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系,
不妨設(shè),易得,,,,
則,,,
設(shè)為平面DAE的一個法向量,
則,即,
∴,令,則,
設(shè)為平面DCE的一個法向量,則,
即,∴,令,則,
∴,
易知二面角A-DE-C的平面角大小即為,
∴二面角A-DE-C的余弦值為.
(法二)當(dāng)l與半圓弧相切時,,,∴,
∵平面平面,其交線為,且,平面 ,
∴平面,又平面,∴,
同理,
不妨設(shè),則,,
∴由勾股定理得,
取DE的中點F,連接AF,F(xiàn)C,AC,
則,,
∴是二面角A-DE-C的平面角,
易知,,且,
∴在中,有,
∴二面角A-DE-C的余弦值為.
21.(1)
(2)
【解析】
【分析】
(1)由切線長相等得,再結(jié)合橢圓的定義即可求得T的方程;
(2)由解出點坐標(biāo),代入曲線T得,同理將點坐標(biāo)代入曲線T得到關(guān)系式,由得出動點P軌跡,再利用直線和曲線T相切求得的最小值即可.
(1)
不妨設(shè)的內(nèi)切圓與BC,BA分別相切于點E,F(xiàn),由切線長相等可知,,,
∴,∴,∴動點C的軌跡為以A,B為焦點,
長軸長為4的橢圓(且C不在直線AB上),設(shè)動點C的軌跡方程為:,易知,且,解得,
∴T的方程為:.
(2)
設(shè),,,∵,∴,
若,則,,即P與R重合,與矛盾,∴,∴,,∴,
代入,又,化簡得,
同理可得,,∴,為方程的兩根,
∵,∴,即,即動點P在定直線:上,
令直線:,當(dāng)與T相切時,記,的距離為d,則,聯(lián)立可得,
由,解得,又,∴,此時,解得,,即切點為,
且直線,的距離為,∴,當(dāng)Q點坐標(biāo)為,且時,,即,
聯(lián)立得,此時,,且直線P R即直線l:,
即顯然不過點和,符合題設(shè)條件,∴的最小值為.
【點睛】
本題關(guān)鍵點在于利用解出點坐標(biāo),代入曲線T得關(guān)系式,同理將點坐標(biāo)代入曲線T得到關(guān)系式,進而得到,為一元二次方程的兩根,由得出動點P軌跡,將的最小值轉(zhuǎn)化為直線上一點和橢圓上一點距離的最小值即可求解.
22.(1)
(2)證明見解析
【解析】
【分析】
(1)直接求導(dǎo),討論和時函數(shù)的單調(diào)性即可求解;
(2)先通過分析法將要證結(jié)論轉(zhuǎn)化為證,再結(jié)合(1)得到,由累加法結(jié)合放縮、裂項相消即可證明.
(1)
,當(dāng)時,,,∴當(dāng)時,,在區(qū)間上單調(diào)遞增,
當(dāng)時,,,∴當(dāng)時,,∴在區(qū)間上單調(diào)遞減,不合題意,
∴若在區(qū)間上單調(diào)遞增,則實數(shù)a的取值范圍為.
(2)
欲證,只需證,
只需證,即證,
只需證,由(1)可知當(dāng)時,在區(qū)間上單調(diào)遞增,
∴,∴當(dāng)時,不等式恒成立,即恒成立,∴,
即,同理,…,,
將上述不等式累加得:
又
,
∴不等式得證,∴不等式得證.
【點睛】
本題關(guān)鍵點在于先通過分析法將要證結(jié)論轉(zhuǎn)化為證,然后由(1)中結(jié)論得到,通過累加法得到,再利用放縮、裂項相消求和即可證得結(jié)論.
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