2023屆黑龍江省哈爾濱市第六中學(xué)校高三上學(xué)期期中數(shù)學(xué)試題 一、單選題1.設(shè),則的(    )條件.A.充分不必要 B.必要不充分 C.充要條件 D.既不充分也不必要【答案】A【分析】解不等式,判斷它們的解集之間的包含關(guān)系,由此可得答案.【詳解】解不等式可得,即,由于?,故的充分不必要條件,故選:A.2.已知復(fù)數(shù),表示z的共軛復(fù)數(shù),則    A1 B0 C D【答案】B【分析】根據(jù)共軛復(fù)數(shù)的概念及復(fù)數(shù)代數(shù)形式的運(yùn)算法則計(jì)算即可.【詳解】解:由,故選:B3.在直三棱柱中,,,,則該三棱柱內(nèi)能放置的最大球的表面積為(    A B C D【答案】D【分析】先由題意可得球的半徑為底面三角形內(nèi)切圓的半徑,易得,又,可得該三棱柱內(nèi)能放置的最大球半徑為,最后由球的表面積計(jì)算公式計(jì)算即可.【詳解】先不考慮棱柱的高將球放入棱柱內(nèi),則球的半徑為底面三角形內(nèi)切圓的半徑,底面三角形的邊長(zhǎng)分別為6、810,底面三角形為直角三角形,,該三棱柱內(nèi)能放置的最大球半徑為 ,此時(shí)球的表面積.故選:D.4.已知A,BC,D在同一平面上,其中,若點(diǎn)B,C,D均在面積為的圓上,則    A36 B C18 D【答案】B【分析】根據(jù)圓的面積得到圓的半徑,結(jié)合的長(zhǎng)度求出所成的角為,進(jìn)而利用向量的減法及數(shù)量積公式進(jìn)行求解.【詳解】依題意可知:圓的半徑為,設(shè)圓心為因?yàn)?/span>,所以為圓的直徑,因?yàn)?/span>,則為等邊三角形,所以所成的角為,所成的角為所以,故選:B.5.若函數(shù))在區(qū)間上恰有唯一對(duì)稱軸,則的取值范圍為(    A B C D【答案】D【分析】根據(jù)的對(duì)稱軸對(duì)應(yīng)函數(shù)值為表示出上只有一個(gè)即可.【詳解】依題意在區(qū)間上恰有唯一對(duì)稱軸,,解之:故選:D6.一百零八塔,位于寧夏吳忠青銅峽市,是始建于西夏時(shí)期的實(shí)心塔群,共分十二階梯式平臺(tái),自上而下一共12層,每層的塔數(shù)均不少于上一層的塔數(shù),總計(jì)108座.已知其中10層的塔數(shù)成公差不為零的等差數(shù)列,剩下兩層的塔數(shù)之和為8,則第11層的塔數(shù)為(    A17 B18 C19 D20【答案】A【分析】設(shè)成為等差數(shù)列的其中10層的塔數(shù)為:,設(shè)出公差,根據(jù)題意得,又,,且,故只能滿足,進(jìn)而可得答案.【詳解】設(shè)成為等差數(shù)列的其中10層的塔數(shù)為:,由已知得,該等差數(shù)列為遞增數(shù)列,因?yàn)槭O聝蓪拥乃?shù)之和為8,故剩下兩層中的任一層,都不可能是第十二層,所以,第十二層塔數(shù)必為;;又由,,且,所以,①+②得,,得,又因?yàn)?/span>觀察答案,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),滿足條件,所以,;組成等差數(shù)列的塔數(shù)為:1,35,7,911,13,1517,19;剩下兩層的塔數(shù)之和為8,只能為2,6.所以,十二層的塔數(shù),從上到下,可以如下排列:1,2,35,6,79,1113,15,17,19;其中第二層的2和第五層的6不組成等差數(shù)列,滿足題意,則第11層的塔數(shù)為17.故答案選:A7.如圖,正方體的棱長(zhǎng)為1,P的中點(diǎn),M在側(cè)面上,若,則面積的最小值為(    A B C D【答案】C【分析】建立空間直角坐標(biāo)系,求得相關(guān)點(diǎn)的坐標(biāo),利用向量的坐標(biāo)運(yùn)算求得,進(jìn)而結(jié)合二次函數(shù)性質(zhì)求得,利用三角形面積公式,即可求得答案.【詳解】以點(diǎn)為空間直角坐標(biāo)系的原點(diǎn),分別以,,所在直線為,軸,建立空間直角坐標(biāo)系,則點(diǎn),,所以因?yàn)?/span>,所以,因?yàn)?/span>,所以,所以因?yàn)?/span>,所以,所以,因?yàn)?/span>所以當(dāng)時(shí),因?yàn)檎襟w中,平面平面,,所以,故選:C8.已知分別為定義域?yàn)?/span>的偶函數(shù)和奇函數(shù),且,若關(guān)于x的不等式上恒成立,則正實(shí)數(shù)a的取值范圍是(    A B C D【答案】D【分析】由奇偶性求得的解析式,化簡(jiǎn)不等式,并用分離參數(shù)法變形為,設(shè),換元后利用函數(shù)的單調(diào)性求得不等式右邊的取值范圍,從而可得的范圍.【詳解】因?yàn)?/span>,分別為上的偶函數(shù)和奇函數(shù),,所以,即聯(lián)立①②可解得,,所以不等式可化為,因?yàn)?/span>,則,故設(shè),則,故因?yàn)?/span>,,所以上是增函數(shù),則,又因?yàn)?/span>時(shí)是增函數(shù),所以,則,因?yàn)?/span>恒成立,所以所以正實(shí)數(shù)a的取值范圍是.故選:D 二、多選題9.已知三個(gè)內(nèi)角A,B,C的對(duì)應(yīng)邊分別為a,bc,.則下列結(jié)論正確的是(    A面積的最大值為 B的最大值為C D周長(zhǎng)的最大值為9【答案】CD【分析】對(duì)A選項(xiàng),根據(jù)余弦定理建立關(guān)系,使用基本不等式求出的最大值;對(duì)B選項(xiàng),用正弦定理及三角恒等變換得求最值;對(duì)C選項(xiàng),使用余弦定理將化為邊后整理即可;對(duì)D選項(xiàng),根據(jù)A選項(xiàng)中關(guān)系,使用基本不等式求出的最大值.【詳解】對(duì)A選項(xiàng),當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),取得等號(hào),所以A選項(xiàng)不正確;對(duì)B選項(xiàng),由正弦定理得,所以 所以所以當(dāng)時(shí),的最大值為,故B不正確;對(duì)C選項(xiàng),    ,所以C選項(xiàng)正確;對(duì)D選項(xiàng),由A選項(xiàng)的分析知,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),取得等號(hào),     ,周長(zhǎng)所以D選項(xiàng)正確;故選:CD10.下列說(shuō)法正確的是(    A的充要條件B.正數(shù)x,y滿足,則的最小值是C中,角A,BC對(duì)應(yīng)邊分別為a,b,c,則的充要條件D.若,,則的最小值是2【答案】ABC【分析】對(duì)于A:根據(jù)單調(diào)性判斷;對(duì)于B:使用基本不等式“1”的代換求解;對(duì)于C:使用倍角公式化簡(jiǎn),再用正弦定理邊角互化得證;對(duì)于D:使用基本不等式轉(zhuǎn)化可證得結(jié)論.【詳解】對(duì)于A上均為增函數(shù),所以等價(jià)于等價(jià)于等價(jià)于等價(jià)于,的充要條件,所以A正確;對(duì)于B,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào);故B正確; 對(duì)于C中,由,由,由正弦定理以上關(guān)系均可逆,故的充要條件,故C正確;對(duì)于D:由,解得,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取得等號(hào),故D錯(cuò)誤;故選:ABC11.已知圓錐的底面半徑,側(cè)面積為,內(nèi)切球的球心為,外接球的球心為,則下列說(shuō)法正確的是(    A.外接球的表面積為B.設(shè)內(nèi)切球的半徑為,外接球的半徑為,則C.過(guò)點(diǎn)作平面截圓錐OP的截面面積的最大值為2D.設(shè)母線中點(diǎn)為,從點(diǎn)沿圓錐表面到的最近路線長(zhǎng)為【答案】ABD【分析】易知,圓錐軸截面為等邊三角形,該三角形的內(nèi)切圓半徑與外接圓的半徑即為圓錐的內(nèi)切球半徑和外接球半徑,求出即可判斷AB項(xiàng);由為等邊三角形,可知過(guò)點(diǎn)作平面截圓錐OP的截面中,面積最大的截面即為,即可判斷C項(xiàng);將圓錐側(cè)面沿A處剪開(kāi),連結(jié)即為最小值,可得到D項(xiàng).【詳解】設(shè)母線長(zhǎng)為,側(cè)面積為,所以.所以為等邊三角形.則圓錐的軸截面的內(nèi)切圓半徑即為圓錐內(nèi)切球的半徑,其外接圓的半徑為圓錐外接球的半徑,如圖11設(shè)內(nèi)切球的半徑為,外接球的半徑為,,所以,.由正弦定理可得,在中,,即,則.所以,外接球的表面積為,A正確.因?yàn)椋?/span>,,所以,B項(xiàng)正確.顯然,過(guò)點(diǎn)作平面截圓錐OP的截面均為腰長(zhǎng)為等腰三角形,如圖2,在底面圓上任取一點(diǎn),易知.所以,,即最大面積為,C項(xiàng)錯(cuò)誤.2將圓錐側(cè)面沿剪開(kāi),得到的扇形的半徑,弧長(zhǎng),則扇形的圓心角,如圖3所示.3連結(jié),即為最近路線,在中,有,,所以,,D項(xiàng)正確.故選:ABD.12.已知函數(shù)則下列結(jié)論正確的有(    A.當(dāng)時(shí),的極值點(diǎn)B.當(dāng)時(shí),恒成立C.當(dāng)時(shí),2個(gè)零點(diǎn)D.若是關(guān)于x的方程2個(gè)不等實(shí)數(shù)根,則【答案】ABD【分析】對(duì)于A,代入后對(duì)求導(dǎo),利用導(dǎo)數(shù)與函數(shù)極值的關(guān)系即可得證;對(duì)于B,構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)求得,從而可證得;對(duì)于C,舉反例排除即可;對(duì)于D,利用極值點(diǎn)偏移的證明方法即可證得.【詳解】對(duì)于A,當(dāng)時(shí),,則,得;令,得;所以上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,所以的極大值點(diǎn),故A正確;對(duì)于B,令,得,,則,,解得故當(dāng),,單調(diào)遞增;當(dāng),,單調(diào)遞減;所以因?yàn)?/span>,所以,故,整理得,即恒成立,故B正確;對(duì)于C,令,則,令,解得,故只有1個(gè)零點(diǎn),故C錯(cuò)誤;對(duì)于D,因?yàn)?/span>是關(guān)于的方程2個(gè)不等實(shí)數(shù)根,所以,即,所以問(wèn)題等價(jià)于有兩個(gè)零點(diǎn),證明,不妨設(shè),則由得到要證,只需要證明,即只需證明:只需證明:,即,,只需證明:,,即上單調(diào)遞增,,所以,即恒成立,綜上所述,原不等式成立,即成立,故D正確.故選:ABD.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:對(duì)于利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的綜合問(wèn)題的求解策略:1、通常要構(gòu)造新函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,求出最值,從而求出參數(shù)的取值范圍;2、利用可分離變量,構(gòu)造新函數(shù),直接把問(wèn)題轉(zhuǎn)化為函數(shù)的最值問(wèn)題.3、根據(jù)恒成立或有解求解參數(shù)的取值時(shí),一般涉及分離參數(shù)法,但壓軸試題中很少碰到分離參數(shù)后構(gòu)造的新函數(shù)能直接求出最值點(diǎn)的情況,進(jìn)行求解,若參變分離不易求解問(wèn)題,就要考慮利用分類討論法和放縮法,注意恒成立與存在性問(wèn)題的區(qū)別. 三、填空題13.已知向量,向量,則向量方向上的投影向量為______【答案】【分析】先求出向量方向上的投影,再求出與同向的單位向量,進(jìn)而求出向量方向上的投影向量.【詳解】由題意,,向量方向上的投影為:,則與同向的單位向量為,所以向量方向上的投影向量為:.故答案為:.14.在平行四邊形ABCD中,點(diǎn)E滿足,連接AE并延長(zhǎng)交BC的延長(zhǎng)線于點(diǎn)F,,若數(shù)列是等差數(shù)列,其前n項(xiàng)和為,則______【答案】2359【分析】先根據(jù)分解定理求出的值,然后再根據(jù)等差數(shù)列的求和公式求出.【詳解】 AE延長(zhǎng)交BC的延長(zhǎng)線于點(diǎn)F,,故答案為:235915.已知正四棱錐的底面長(zhǎng)為6,高為4,若該四棱錐的五個(gè)頂點(diǎn)都在一個(gè)球面上,則球心到四棱錐側(cè)面的距離為______【答案】【分析】根據(jù)正四棱錐的性質(zhì),作出高,則外接球球心在高上,運(yùn)用勾股定理可以求出外接球半徑,然后再根據(jù)正弦定理求出側(cè)面的外接圓半徑即可求得.【詳解】底面中心為,連,球心在射線上,連中點(diǎn)為底面長(zhǎng)為6,高為4,中,,中,,由正弦定理外接圓半徑:.故答案為:16.已知函數(shù),直線是曲線的一條切線,則的取值范圍是___________【答案】【分析】設(shè)切點(diǎn)為,由導(dǎo)數(shù)的幾何意義求出切線方程,可把、表示,從而可表示為關(guān)于的函數(shù),再引入新函數(shù),由導(dǎo)數(shù)求得函數(shù)的值域即得【詳解】可得設(shè)切點(diǎn)為,則,所以曲線在切點(diǎn)處的切線方程為整理得,所以,,則,,解得,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,,的取值范圍是,故答案為: 四、解答題17.已知的內(nèi)角A,B,C的對(duì)邊為a,bc,,(1)求角B;(2)的面積.【答案】(1)(2) 【分析】1)利用正弦定理的邊角變換及三角函數(shù)的基本關(guān)系式得到,從而得解;2)先由三角形內(nèi)角和性質(zhì)與正弦的和差公式求得,再由正弦定理求得邊,從而利用三角形面積公式即可得解.【詳解】1)因?yàn)?/span>,所以由正弦定理得,,所以,所以,則,又因?yàn)?/span>,所以2)由(1)得,又,所以由正弦定理得,則,所以18.已知數(shù)列的各項(xiàng)均為正數(shù)的等比數(shù)列,,(1)求數(shù)列的通項(xiàng)公式;(2),求數(shù)列的前n項(xiàng)和【答案】(1)(2) 【分析】1)由等比數(shù)列的通項(xiàng)公式求解即可;2)由(1)可得,再分類討論結(jié)合分組并項(xiàng)求和法求解即可【詳解】1)設(shè)公比為,由題意得解得2當(dāng)為偶數(shù)時(shí),,當(dāng)為奇數(shù)時(shí),19.在直棱柱中,,D,F分別為棱,的中點(diǎn),E為棱上一點(diǎn),且A,D,EF四點(diǎn)共面.(1)的長(zhǎng);(2)求三棱錐的體積.【答案】(1)(2)3 【分析】1)建立空間直角坐標(biāo)系,由平面向量的共面公式可以求得;(2)將三棱錐的頂點(diǎn)轉(zhuǎn)換為可以求得.【詳解】1正半軸建立空間直角坐標(biāo)系.,,設(shè),則由題意可知存在唯一實(shí)數(shù)使得,解之:所以2平面,,平面平面,即平面,20.已知函數(shù)(1)求函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間;(2)若函數(shù),,求函數(shù)在區(qū)間上的取值范圍.【答案】(1)(2) 【分析】1)化簡(jiǎn)已知得,解不等式即得解;2)由題意可知,令,所以,再利用三角函數(shù)的圖象和性質(zhì)得解.【詳解】1)解:,的單調(diào)遞減區(qū)間為2)解:由題意可知,,所以,因?yàn)?/span>,,所以.當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),.由題得所以上的取值范圍是21.在長(zhǎng)方體 中,已知 ,E的中點(diǎn).(1)在線段上是否存在點(diǎn)F,使得平面平面?若存在,請(qǐng)加以證明;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由;(2)設(shè) ,點(diǎn)G上且滿足,求 與平面 所成角的余弦值.【答案】(1)在線段上存在點(diǎn)F,使得平面平面,且F為線段中點(diǎn),證明見(jiàn)解析;(2) 【分析】1F為線段中點(diǎn)時(shí),平面平面,先證明平面,繼而證明,且,從而四邊形是平行四邊形,,進(jìn)而 平面,由此能證明平面平面2)以D為坐標(biāo)原點(diǎn),建立空間直角坐標(biāo)系 ,求得相關(guān)點(diǎn)坐標(biāo),求出平面的法向量,利用向量法即可求得與平面 所成角的余弦值.【詳解】1)在線段上存在點(diǎn)F,使得平面平面,且F為線段中點(diǎn).證明:在長(zhǎng)方體中,, 平面,平面,平面E 的中點(diǎn),F的中點(diǎn), ,且,四邊形是平行四邊形, 平面,平面, 平面,平面平面平面.2)在長(zhǎng)方體中,D為坐標(biāo)原點(diǎn),所在直線分別軸,建立空間直角坐標(biāo)系 , ,    , ,設(shè)平面的法向量為 ,則 , ,得  , 設(shè) ,則 , ,設(shè)與平面所成角為 , , 與平面所成角的余弦值為.22.已知函數(shù)a為實(shí)數(shù)).(1)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;(2)若存在兩個(gè)不相等的正數(shù)滿足,求證(3)有兩個(gè)零點(diǎn),,證明:【答案】(1)答案見(jiàn)解析(2)證明見(jiàn)解析(3)證明見(jiàn)解析 【分析】1)討論的正負(fù),確定的單調(diào)區(qū)間;2)極值點(diǎn)偏移問(wèn)題處理:不妨設(shè),構(gòu)造并證得時(shí),,可得,再利用的單調(diào)性可得大小關(guān)系,從而證得結(jié)論.3)由兩式相減用表示,將化為只有的關(guān)系式,令可轉(zhuǎn)化為只有一個(gè)變量的函數(shù),可得結(jié)論.【詳解】1,當(dāng)時(shí),恒成立,上遞增;當(dāng)時(shí)令;增區(qū)間為,減區(qū)間為.2)當(dāng)時(shí),上遞增,與題意矛盾,,上遞增,又因?yàn)?/span>時(shí),當(dāng)時(shí),;時(shí),當(dāng)時(shí)上遞增,上遞減必有一個(gè)在上,一個(gè)在上,不妨設(shè)顯然成立;,由時(shí),,,上遞增,則證畢.3)不妨設(shè),由,可得 =,設(shè),則設(shè),則即函數(shù)上是單調(diào)增函數(shù),得證【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:處理極值點(diǎn)偏移問(wèn)題中的類似于)的問(wèn)題的基本步驟如下:求導(dǎo)確定的單調(diào)性,得到的范圍;構(gòu)造函數(shù),求導(dǎo)后可得恒正或恒負(fù);得到的大小關(guān)系后,將置換為;根據(jù)所處的范圍,結(jié)合的單調(diào)性,可得到的大小關(guān)系,由此證得結(jié)論. 

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