2023屆廣東省六校高三上學(xué)期第三次聯(lián)考數(shù)學(xué)試題 一、單選題1.設(shè)全集為,則    A BC D【答案】C【分析】根據(jù)分式的性質(zhì),結(jié)合一元二次不等式的解法、集合補(bǔ)集的定義進(jìn)行求解即可.【詳解】,,所以故選:C2.若復(fù)數(shù),則    A2 B C D【答案】B【分析】根據(jù)復(fù)數(shù)的除法運(yùn)算法則,結(jié)合共軛復(fù)數(shù)的定義和復(fù)數(shù)模的運(yùn)算公式進(jìn)行求解即可.【詳解】故選:B3.某學(xué)校要求學(xué)生居家學(xué)習(xí)期間要堅(jiān)持體育鍛煉,為了解學(xué)生休育鍛煉的情況,學(xué)校隨機(jī)抽取了部分學(xué)生,對(duì)他們一天內(nèi)的體育鍛煉時(shí)長進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如下表所示:鍛煉時(shí)長(分鐘)3040506080學(xué)生人數(shù)610987 可以估計(jì)該學(xué)校學(xué)生一天內(nèi)體育鍛煉時(shí)長的眾數(shù)及第40百分位數(shù)分別是(    A4045 B40,40????????????? C50,40????????????? D4050【答案】A【分析】根據(jù)眾數(shù)和百分位數(shù)的定義,計(jì)算求解可得答案.【詳解】根據(jù)題意,眾數(shù)為40,而第40百分位數(shù)為:,故該學(xué)生體育鍛煉時(shí)長的第16項(xiàng)為40,第17項(xiàng)為50,故第40百分位數(shù)為:故該學(xué)校學(xué)生一天內(nèi)體育鍛煉時(shí)長的眾數(shù)為:40,第40百分位數(shù)是45.故選:A4.已知實(shí)數(shù),,,則這三個(gè)數(shù)的大小關(guān)系正確的是(    A BC D【答案】A【分析】根據(jù)對(duì)數(shù)函數(shù)的圖象和性質(zhì)可得:,然后再比較的大小關(guān)系即可.【詳解】因?yàn)?/span>,所以,又因?yàn)?/span>,,所以,所以,故選:.5.在平面四邊形中,,,,.,則    A2 B C4 D6【答案】D【分析】對(duì),分別兩邊同乘以,得到關(guān)于方程組,解出,就可以求出.【詳解】因?yàn)?/span>式同乘以,得:,,即①.式同乘以,得:,,即②.①②聯(lián)立解得:所以.故選:D6.有一塔形幾何體由若干個(gè)正方體構(gòu)成,構(gòu)成方式如圖所示,上層正方體下底面的四個(gè)頂點(diǎn)是下層正方體上底面各邊的中點(diǎn),已知最底層正方體的棱長為2,且該塔形的表面積(不含最底層正方體的底面面積)超過34,則該塔形中正方體的個(gè)數(shù)至少是(    A4 B5 C6 D7【答案】B【分析】設(shè)從最底層開始的第層的正方體棱長為,則為等比數(shù)列,由此求出塔形表面積的表達(dá)式,令即可得出的范圍.【詳解】設(shè)從最底層開始的第層的正方體棱長為,,,為以2為首頂,以為公比的等比數(shù)列,是以4為首項(xiàng),以為公比的等比數(shù)列.塔形的表面積,,解得該塔形中正方體的個(gè)數(shù)至少為5個(gè).故選:B7.已知圓和兩點(diǎn),,若圓上存在點(diǎn),使得,則實(shí)數(shù)的取值范圍為(    A BC D【答案】D【分析】設(shè),利用可得,再由在圓上可得,令,利用圓和直線總有公共點(diǎn)可得的取值范圍,從而求出答案.【詳解】的圓心為,半徑為,設(shè),因?yàn)?/span>,可得,,而,,則,即,不合題意,所以,由①②可得,所以圓和直線總有公共點(diǎn),可得即解得,即,解得.故選:D.8.已知為函數(shù)的零點(diǎn),,若,則(    A BC D大小關(guān)系不確定【答案】C【分析】為函數(shù)的零點(diǎn),則可以將三個(gè)根代入方程得到三個(gè)方程,再將這三個(gè)方程進(jìn)行運(yùn)算湊出,可解出為定值,然后再根據(jù)函數(shù)有三個(gè)零點(diǎn)求出的范圍可得答案.【詳解】易知為函數(shù)的零點(diǎn),解之:,負(fù)根舍去;,有三個(gè)交點(diǎn),交點(diǎn)橫坐標(biāo)分別為,如下圖先計(jì)算過原點(diǎn)的切線方程,不妨設(shè)切點(diǎn)為切線方程為:過原點(diǎn),此時(shí)的斜率比切線斜率小,結(jié)合圖像容易分析出,故選:C【點(diǎn)睛】函數(shù)零點(diǎn)的求解與判斷方法:(1)直接求零點(diǎn):令f(x)0,如果能求出解,則有幾個(gè)解就有幾個(gè)零點(diǎn).(2)零點(diǎn)存在性定理:利用定理不僅要函數(shù)在區(qū)間[a,b]上是連續(xù)不斷的曲線,且f(af(b)0,還必須結(jié)合函數(shù)的圖象與性質(zhì)(如單調(diào)性、奇偶性)才能確定函數(shù)有多少個(gè)零點(diǎn).(3)利用圖象交點(diǎn)的個(gè)數(shù):將函數(shù)變形為兩個(gè)函數(shù)的差,畫兩個(gè)函數(shù)的圖象,看其交點(diǎn)的橫坐標(biāo)有幾個(gè)不同的值,就有幾個(gè)不同的零點(diǎn). 二、多選題9.已知隨機(jī)事件AB發(fā)生的概率分別為,下列說法正確的有(    A.若,則A,B相互獨(dú)立 B.若AB相互獨(dú)立,則C.若,則 D.若,則【答案】ABC【分析】利用條件概率公式及獨(dú)立事件的定義逐項(xiàng)分析即得.【詳解】因?yàn)殡S機(jī)事件A,B發(fā)生的概率分別為,對(duì)于A,因?yàn)?/span>,所以A,B相互獨(dú)立,故A正確;對(duì)于B,若AB相互獨(dú)立,則,故B正確;對(duì)于C,若,則,故C正確;對(duì)于D,若,則,故D錯(cuò)誤.故選:ABC10.在正方體中,點(diǎn)P在線段上運(yùn)動(dòng),則下列結(jié)論正確的有(    A.直線平面B.直線平面C.異面直線AP所成角的取值范圍是D.三棱錐體積為定值【答案】ABD【分析】建立空間直角坐標(biāo)系,利用空間向量夾角公式、法向量的性質(zhì),結(jié)合三棱錐的體積性質(zhì)逐一判斷即可.【詳解】分別以DADC、x,yz軸正方向,建立空間直角坐標(biāo)系,如圖所示,對(duì)于A:設(shè)邊長為1,則,,所以因?yàn)?/span>,所以,即平面,所以直線平面,故A正確;對(duì)于B:因?yàn)辄c(diǎn)M在線段上運(yùn)動(dòng),所以設(shè)點(diǎn),則由上可知:平面的法向量為,,因?yàn)?/span>平面所以直線平面,故B正確;對(duì)于C,設(shè)異面直線AM所成角為所以,因?yàn)?/span>,所以當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),因?yàn)?/span>,所以,綜上,所以,故C錯(cuò)誤;對(duì)于D: 因?yàn)?/span>,點(diǎn)M在線段上運(yùn)動(dòng),所以點(diǎn)P到直線的距離不變,即的面積不變,又因?yàn)辄c(diǎn)到平面的距離恒為,所以點(diǎn)到平面的距離不變,即三棱錐的高不變,所以三棱錐的體積為定值,而,故D正確,故選:ABD【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:建立空間直角坐標(biāo)系,利用空間向量夾角公式進(jìn)行求解是解題的關(guān)鍵.11.已知函數(shù))在區(qū)間上有且僅有條對(duì)稱軸,給出下列四個(gè)結(jié)論,正確的是(    A在區(qū)間上有且僅有個(gè)不同的零點(diǎn)B的最小正周期可能是C的取值范圍是D在區(qū)間上單調(diào)遞增【答案】BC【分析】根據(jù)三角函數(shù)對(duì)稱軸情況可得的取值范圍,進(jìn)而判斷各選項(xiàng).【詳解】解:由函數(shù)),,,則,,函數(shù)在區(qū)間上有且僅有條對(duì)稱軸,即個(gè)整數(shù)符合,,得,即,,,,,C正確;對(duì)于A,,當(dāng)時(shí),在區(qū)間上有且僅有個(gè)不同的零點(diǎn);當(dāng)時(shí),在區(qū)間上有且僅有個(gè)不同的零點(diǎn);故A錯(cuò)誤;對(duì)于B,周期,由,則,,所以的最小正周期可能是,故B正確;對(duì)于D,,,,所以在區(qū)間上不一定單調(diào)遞增,故D錯(cuò)誤;故選:BC12.若函數(shù)存在兩個(gè)極值點(diǎn) ,則(    A.函數(shù)至少有一個(gè)零點(diǎn) BC D【答案】ACD【分析】對(duì)于A,只需將 代入驗(yàn)證即可,對(duì)于B,通過函數(shù)存在2個(gè)極值點(diǎn)轉(zhuǎn)化為導(dǎo)函數(shù)有2個(gè)變號(hào)零點(diǎn)問題,從而轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)根的分布問題即可,對(duì)于C,利用B選項(xiàng)的條件即可推導(dǎo);對(duì)于D,計(jì)算 ,構(gòu)造函數(shù) ,求函數(shù) 的最小值即可【詳解】對(duì)于A, 的一個(gè)零點(diǎn),故A正確對(duì)于B, 存在兩個(gè)極值點(diǎn) 有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根,即 有兩個(gè)變號(hào)零點(diǎn) ,即 , ,解得 綜上, ,故B錯(cuò)誤對(duì)于C,由B選項(xiàng)可得, , , , C正確對(duì)于D, 代入上式 上單調(diào)遞增, ,D正確故選:ACD 三、填空題13.已知的展開式中含項(xiàng)的系數(shù)為60,則實(shí)數(shù)__________.【答案】【分析】利用所給的二項(xiàng)式寫出展開式的通項(xiàng)即可求解.【詳解】的展開式的通項(xiàng)公式為:.當(dāng),解得:;所以由展開式中含的項(xiàng)的系數(shù)為60可得: ,得,解得故答案為: 14.設(shè)計(jì)一個(gè)圓錐形包裝盒,能把一個(gè)半徑為1的小球完全裝入這個(gè)盒子(底面密封),那么這種圓錐形盒子的體積的最小值是__________.【答案】【分析】根據(jù)圓錐的幾何性質(zhì),結(jié)合切線的性質(zhì)、圓錐的體積公式、基本不等式進(jìn)行求解即可.【詳解】當(dāng)小球與圓錐內(nèi)切時(shí),如下圖所示的中截圖, 設(shè)圓錐的高,半徑,則圓錐的母線,顯然有,,所以有設(shè)該圓錐的體積為,則,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào),即當(dāng)時(shí)取等號(hào),故答案為:15.函數(shù)上單調(diào)遞減,且,對(duì)于住意的,均有恒成立,則實(shí)數(shù)的最大值為__________.【答案】【分析】本題沒有解析式,屬于抽象函數(shù)問題,運(yùn)用函數(shù)的性質(zhì)解題,把不等式轉(zhuǎn)化為的形式,根據(jù)函數(shù)單調(diào)遞減去掉f可解.【詳解】,,可化為,上單調(diào)遞減,上恒成立,,,,此時(shí)故答案為: 四、解答題16.黎曼猜想由數(shù)學(xué)家波恩哈德?黎曼于1859年提出,是至今仍未解決的世界難題.黎曼猜想研究的是無窮級(jí)數(shù),我們經(jīng)常從無窮級(jí)數(shù)的部分和入手.請(qǐng)你回答以下問題1__________;(其中表示不超過的最大整數(shù),.2)已知正項(xiàng)數(shù)列的前項(xiàng)和為,且滿足,則__________.【答案】          【分析】1進(jìn)行放縮計(jì)算可得答案;2)利用進(jìn)行放縮計(jì)算可得答案;【詳解】,所以,所以;當(dāng)時(shí),,解得,因?yàn)?/span>,所以,當(dāng)時(shí),,所以,即,所以是以為首項(xiàng),為公差的等差數(shù)列,所以,因?yàn)?/span>,所以,所以,當(dāng)時(shí),,即,所以,,因?yàn)?/span>,,所以,因?yàn)?/span>,,,所以,所以,即.故答案為:;.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題關(guān)鍵點(diǎn)是利用和利用進(jìn)行放縮計(jì)算,考查了學(xué)生的推理能力、運(yùn)算能力.17.某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)某植物種子的發(fā)芽率y與環(huán)境平均溫度x°C)之間的關(guān)系進(jìn)行研究,他們經(jīng)過5次獨(dú)立實(shí)驗(yàn),得到如下統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù):n12345環(huán)境平均溫度x/°C1819202122種子發(fā)芽率y62%69%71%72%76% 參考公式:.(1)若從這5次實(shí)驗(yàn)中任意抽取2次,設(shè)種子發(fā)芽率超過70%的次數(shù)為ξ,求隨機(jī)變量ξ的分布列與數(shù)學(xué)期望;(2)根據(jù)散點(diǎn)圖可以發(fā)現(xiàn),變量yx之間呈線性相關(guān)關(guān)系.如果在第6次實(shí)驗(yàn)時(shí)將環(huán)境平均溫度仍然控制在21°C,根據(jù)回歸方程估計(jì)這次實(shí)驗(yàn)中該植物種子的發(fā)芽率.【答案】(1)分布列見解析,;(2) 【分析】1)由題可知的可能取值,求相應(yīng)概率可得分布列及期望;2)根據(jù)最小二乘法可得回歸直線方程,進(jìn)而即得.【詳解】1)由題可知的可能取值為0,12,,,所以的分布列為:0120.10.60.3 ;2)由己知得,所以,,當(dāng)?shù)?/span>6次實(shí)驗(yàn),即時(shí),,所以根據(jù)回歸方程估計(jì)這次實(shí)驗(yàn)中該種子的發(fā)芽率為18.某公園要建造如圖所示的綠地為互相垂直的墻體,已有材料可建成的圍欄ABBC的總長度為12米且.設(shè).(1)當(dāng)時(shí),求的長;(2)當(dāng)時(shí),求面積的最大值及此時(shí)的值.【答案】(1)(2)當(dāng)時(shí),養(yǎng)殖場(chǎng)最大的面積為平方米. 【分析】1)利用正弦定理,結(jié)合同角的三角函數(shù)關(guān)系式進(jìn)行求解即可.2)根據(jù)三角形面積公式、正弦定理,結(jié)合輔助角公式、正弦型函數(shù)的單調(diào)性進(jìn)行求解即可.【詳解】1)連接,設(shè),中,由正弦定理可知:,中,由正弦定理可知:,于是有,而,解得,負(fù)值舍去,因此,即;2)由題意,,所以,而, ,因此,所以,而,所以垂直且平分因此,中,由正弦定理,得于是,.當(dāng),即時(shí),取到最大值,最大值為.因此,當(dāng)時(shí),養(yǎng)殖場(chǎng)最大的面積為平方米.19.已知數(shù)列的前項(xiàng)和.數(shù)列的前項(xiàng)和滿足關(guān)系式.(1)求數(shù)列的通項(xiàng)公式;(2)設(shè)數(shù)列的前項(xiàng)和為,求證:.【答案】(1);(2)證明見詳解 【分析】1)已知數(shù)列的前項(xiàng)和求通項(xiàng)公式,公式為:;(2)寫出的通項(xiàng)公式,然后運(yùn)用錯(cuò)位相減法可以求其前項(xiàng)和的表達(dá)式,進(jìn)而證明不等式.【詳解】1)當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),,2)由(1)知當(dāng)時(shí),滿足;當(dāng)時(shí),,故只需證:,左邊顯然成立;得:成立.故原式得證.20.如圖,四棱錐P-ABCD的底面為梯形,底面ABCD,,EPA的中點(diǎn).(1)證明:平面平面BCE;(2)若二面角P-BC-E的余弦值為,求三棱錐P-BCE的體積.【答案】(1)證明見解析;(2). 【分析】1)線面垂直的性質(zhì)可得,若中點(diǎn),連接,由正方形的性質(zhì)及勾股定理可得,再由線面垂直的性質(zhì)有,最后根據(jù)面面垂直的判定證結(jié)論.2)構(gòu)建空間直角坐標(biāo)系,設(shè)求相關(guān)點(diǎn)坐標(biāo),再求面、面的法向量,應(yīng)用空間向量夾角的坐標(biāo)表示,結(jié)合二面角的余弦值求參數(shù)m,最后求、向量法求到面的距離,再由體積公式求棱錐的體積.【詳解】1)因?yàn)?/span>底面ABCD,,則,,則,又,則中點(diǎn),連接,易知:為正方形,則,又,即所以,綜上,,即,則,又,所以平面平面BCE.2)由題設(shè),可構(gòu)建如下圖示的空間直角坐標(biāo)系,若,,,所以,,為面的一個(gè)法向量,則,令,則,為面的一個(gè)法向量,則,令,則,所以,整理得,所以,即,易得:底面ABCD,,則,又,即,,則,,即,所以在直角中,,中,、,即,則所以.由上有:且面的一個(gè)法向量,,故到面的距離,所以.21.已知橢圓C的焦點(diǎn)坐標(biāo)為,且橢圓經(jīng)過點(diǎn).(1)求橢圓C的方程;(2),橢圓C上四點(diǎn)M,NP,Q滿足,求直線MN的斜率.【答案】(1)(2) 【分析】1)根據(jù)題意得到c=1,再將點(diǎn)代入橢圓方程求解;2)設(shè),,,由得到,根據(jù),都在橢圓上,得到,同理得,兩式相減求解.【詳解】1)解:由題意可知,c=1設(shè)橢圓方程為,將點(diǎn)代入橢圓方程,解得(舍),所以橢圓方程為.2)設(shè),,,因?yàn)?/span>,所以,即,都在橢圓上,所以,,②-①……③,,同理得……④④-③,所以.22.己知函數(shù)在區(qū)間內(nèi)有唯一極值點(diǎn)(1)求實(shí)數(shù)a的取值范圍;(2)證明:在區(qū)間內(nèi)有唯一零點(diǎn),且【答案】(1)(2)證明見解析 【分析】1)根據(jù)極值點(diǎn)的定義,求導(dǎo),進(jìn)而求導(dǎo)函數(shù)的零點(diǎn),研究零點(diǎn)左右與零大小關(guān)系,可得答案;2)由(1)明確函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,分別在兩個(gè)單調(diào)區(qū)間上,利用零點(diǎn)存在性定理,證明零點(diǎn)唯一存在,根據(jù)單調(diào)性證明不等式成立.【詳解】1當(dāng)時(shí),因?yàn)?/span>,所以,,上單調(diào)遞增,沒有極值點(diǎn),不合題意,舍去;當(dāng)時(shí),令,則,因?yàn)?/span>,所以,所以上遞增,又因?yàn)?/span>,所以上有唯一零點(diǎn),且,所以;,所以上有唯一極值點(diǎn),符合題意.綜上,.2)由(1)知,所以時(shí),,所以,單調(diào)遞減;,單調(diào)遞增,所以時(shí),,則,又因?yàn)?/span>所以上有唯一零點(diǎn),即上有唯一零點(diǎn).因?yàn)?/span>,由(1)知,所以,構(gòu)造所以,,則,顯然上單調(diào)遞增,所以,所以上單調(diào)遞增,所以,所以,所以上單調(diào)遞增,所以所以,由前面討論可知:,且單調(diào)遞增,所以.【點(diǎn)睛】在利用導(dǎo)數(shù)證明不等式成立時(shí),一定明確單調(diào)區(qū)間,在同一單調(diào)區(qū)間上,由函數(shù)值的大小關(guān)系,可得自變量的大小關(guān)系,探究函數(shù)的單調(diào)性,可通過研究導(dǎo)數(shù)過著導(dǎo)數(shù)中部分代數(shù)式所構(gòu)成函數(shù)的單調(diào)性,求其最值,可得函數(shù)的單調(diào)性. 

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