
?2021屆江蘇省南京市金陵中學高三上學期8月學情調(diào)研測試數(shù)學試題
一、單選題
1.已知集合,,則( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】先解出集合A、B,再求解出集合A的補集,根據(jù)集合交集的運算即可求解.
【詳解】
由題意得或 ,,所以,.
故選:C
【點睛】
本題主要考查了集合補集、交集的運算,屬于簡單題,計算中可以借助數(shù)軸法求解集合的補集和集合間的交集.
2.設,是虛數(shù)單位,則“”是“復數(shù)為純虛數(shù)”的( )
A.充分不必要條件 B.必要不充分條件
C.充分必要條件 D.既不充分也不必要條件
【答案】B
【解析】即中至少有一個是零;復數(shù)為純虛數(shù),故為小范圍,故為必要不充分條件.
3.下列命題中正確的是( ?。?br />
A.若,則 B.若,,則
C.若,,則 D.若,,則
【答案】C
【解析】分析:根據(jù)不等式性質(zhì)逐一排除即可.
詳解:A. 若,則,當c取負值時就不成立,故錯誤;B. 若,,則,例如a=3,b=1,c=2,d=-2顯然此時,故錯誤;D,若,,則,例如a=3,c=-1,b=-1,d=-2,此時,故錯誤,所以綜合得選C.
點睛:考查不等式的簡單性質(zhì),此類題型舉例子排除法比較適合,屬于基礎(chǔ)題.
4.已知正項等比數(shù)列{an}的前n項和為Sn,若,則S5=( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】利用正項等比數(shù)列{an}的前n項和公式,通項公式列出方程組,求出a1=1,q=,由此能求出S5的值.
【詳解】
解:正項等比數(shù)列{an}的前n項和為Sn,,
∴,解得a1=1,q=,
∴S5===.
故選:B.
【點評】
本題考查等比數(shù)列的前n項和的求法,考查等比數(shù)列的性質(zhì)等基礎(chǔ)知識,考查運算求解能力,屬于基礎(chǔ)題.
5.的展開式中的系數(shù)為( )
A. B.1024 C.4096 D.5120
【答案】C
【解析】先將二項式變形為,分別寫出兩個二項式展開式的通項,并分別令的指數(shù)為10,求出兩個參數(shù)的值,代入展開式之后將兩個系數(shù)相減可得出答案.
【詳解】
,
二項展開式的通項為,
二項展開式的通項為,
則,,
所以,展開式中的系數(shù)為.
故選C.
【點睛】
本題考查了利用二項式定理求指定項的系數(shù),考查二項式定理的應用,同時也考查了計算能力,屬于中等題.
6.某校有1000人參加某次模擬考試,其中數(shù)學考試成績近似服從正態(tài)分布,試卷滿分150分,統(tǒng)計結(jié)果顯示數(shù)學成績優(yōu)秀(高于120分)的人數(shù)占總?cè)藬?shù)的,則此次數(shù)學考試成績在90分到105分之間的人數(shù)約為( )
A.150 B.200 C.300 D.400
【答案】C
【解析】求出,即可求出此次數(shù)學考試成績在90分到105分之間的人數(shù).
【詳解】
∵,,
所以,
所以此次數(shù)學考試成績在90分到105分之間的人數(shù)約為.
故選C.
【點睛】
本小題主要考查正態(tài)分布曲線的特點及曲線所表示的意義等基礎(chǔ)知識,考查運算求解能力,考查數(shù)形結(jié)合思想.屬于基礎(chǔ)題.
7.如圖,過拋物線()的焦點F的直線l交拋物線于點A,B,交其準線于點C,若,且,則此拋物線方程為( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】分別過A,B作準線的垂線,交準線于E,D,設|BF|=a,運用拋物線的定義和直角三角形的性質(zhì),求得p,可得所求拋物線的方程.
【詳解】
如圖,分別過點A,B作準線的垂線,分別交準線于點E,D,設,
則由已知得,由拋物線定義得,故.
在中,因為,,,
所以,得,,所以,
因此拋物線方程為.
故選:B
【點睛】
本題考查拋物線的定義和方程、性質(zhì),以及直角三角形的性質(zhì),考查方程思想和數(shù)形結(jié)合思想,屬于中檔題.
8.已知橢圓C:()的右焦點為F,短軸的一個端點為P,直線l:與橢圓C相交于A,B兩點.若,點P到直線l的距離不小于,則橢圓離心率的取值范圍是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】設橢圓的左焦點為,根據(jù)雙曲線的定義,求得,再由點P到直線l的距離不小于,求得,得到,進而求得離心率的范圍,得到答案.
【詳解】
設橢圓的左焦點為,根據(jù)橢圓的對稱性可得,,
所以,解得,
因為點P到直線l的距離不小于,所以,解得,
又由,所以,故,
所以離心率.
故選:C.
【點睛】
本題考查了橢圓的定義,以及橢圓的幾何性質(zhì)——離心率的求解,其中求橢圓的離心率(或范圍),常見有兩種方法:①求出 ,代入公式;②只需要根據(jù)一個條件得到關(guān)于的齊次式,轉(zhuǎn)化為的齊次式,然后轉(zhuǎn)化為關(guān)于的方程,即可得的值(范圍).
二、多選題
9.若函數(shù)與都在區(qū)間()上單調(diào)遞減,則的可能取值為( )
A. B. C. D.
【答案】AB
【解析】先求在上的單調(diào)遞減區(qū)間,再求在上的單調(diào)遞減區(qū)間,再求交集即可得和兩個函數(shù)的遞減區(qū)間,可得的最大值,進而可得的可能取值.
【詳解】
當時,,所以當時,即單調(diào)遞減,即函數(shù)在上單調(diào)遞減,
當時,,即時,單調(diào)遞減,
因為,
所以, 所以,
所以可能為或,
故選:AB
【點睛】
本題主要考查了三角函數(shù)的單調(diào)性,屬于中檔題.
10.下列說法中正確的是( )
A.設隨機變量X服從二項分布,則
B.已知隨機變量X服從正態(tài)分布且,則
C.;
D.已知隨機變量滿足,,若,則隨著x的增大而減小,隨著x的增大而增大
【答案】ABD
【解析】對于選項都可以通過計算證明它們是正確的;對于選項根據(jù)方差的性質(zhì),即可判斷選項C.
【詳解】
對于選項設隨機變量,
則,
所以選項A正確;
對于選項因為隨機變量,
所以正態(tài)曲線的對稱軸是,
因為,所以,
所以,所以選項B正確;
對于選項,
,故選項C不正確;
對于選項由題意可知,,
,
由一次函數(shù)和二次函數(shù)的性質(zhì)知,
當時,隨著x的增大而減小,
隨著x的增大而增大,故選項D正確.
故選:ABD.
【點睛】
本題主要考查二項分布和正態(tài)分布的應用,考查期望和方差的計算及其性質(zhì),意在考查學生對這些知識的理解掌握水平.
11.下列四個命題中,是真命題的是( )
A.,且,
B.若,,則
C.函數(shù)值域為
D.已知函數(shù)在區(qū)間上的最大值是10,則實數(shù)a的取值范圍為
【答案】BCD
【解析】結(jié)合基本不等式的條件及基本不等式可以判斷A,B,結(jié)合三角換元及三角函數(shù)的性質(zhì)可判斷C,結(jié)合含絕對值函數(shù)的圖像變換可檢驗D,即可判斷.
【詳解】
對于A,,且,對時不成立;
對于B,若,,則,化為,當且僅當時取等號,故B正確;
對于C,令,,則,由,得,;
對于D,當,,令,轉(zhuǎn)化為在有最大值是10.
①,當時,,得(舍去).
②時,當時,恒成立.
③,,此時只需,得.
綜上,,故D正確.
故選:BCD
【點睛】
本題以判斷命題真假為載體,主要考查了函數(shù),不等式的綜合應用,屬于中檔題.
12.意大利著名數(shù)學家斐波那契在研究兔子繁殖問題時,發(fā)現(xiàn)有這樣一列數(shù):1,1,2,3,5,….,其中從第三項起,每個數(shù)等于它前面兩個數(shù)的和,后來人們把這樣的一列數(shù)組成的數(shù)列稱為“斐波那契數(shù)列”,記為數(shù)列的前n項和,則下列結(jié)論正確的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABCD
【解析】由題意可得數(shù)列滿足遞推關(guān)系,對照四個選項可得正確答案.
【詳解】
對A,寫出數(shù)列的前6項為,故A正確;
對B,,故B正確;
對C,由,,,……,,
可得:.故是斐波那契數(shù)列中的第2020項.
對D,斐波那契數(shù)列總有,則,,,……,,
,故D正確;
故選:ABCD.
【點睛】
本題以“斐波那契數(shù)列”為背景,考查數(shù)列的遞推關(guān)系及性質(zhì),考查方程思想、轉(zhuǎn)化與化歸思想,考查邏輯推理能力和運算求解能力,求解時注意遞推關(guān)系的靈活轉(zhuǎn)換.
三、填空題
13.已知向量,,若,則______.
【答案】1
【解析】根據(jù)向量加法和減法的坐標運算,先分別求得與,再結(jié)合向量的模長公式即可求得的值.
【詳解】
向量,
則,
則
因為
即,化簡可得
解得
故答案為:
【點睛】
本題考查了向量坐標加法和減法的運算,向量模長的求法,屬于基礎(chǔ)題.
14.某學校高一學生2人,高二學生2人,高三學生1人,參加A、B、C三個志愿點的活動.每個活動點至少1人,最多2人參與,要求同年級學生不去同一活動點,高三學生不去A活動點,則不同的安排方法有_____種.(用數(shù)字作答)
【答案】40
【解析】以高三學生是否單獨去志援點分為兩類,每一類中先安排高三學生,再安排高一、高二學生,由乘法原理算出兩類安排方法,相加即可.
【詳解】
若高三學生單獨去志愿點,則有種,若高三學生與其它年級學生合去志愿點,按先分組再分到志愿點的思路,有32種,
則共有種安排方法.
故答案為:40.
【點睛】
本題考查分類計數(shù)原理的運用,以高三學生是否單獨去志愿點確定分類的方法,再逐級安排,考查乘法原理,屬于中檔題.
15.在直三棱柱內(nèi)有一個與各個面均相切的球.若,,,則的長度為______.
【答案】4
【解析】求出△ABC內(nèi)切圓的半徑,根據(jù)球是三棱柱的內(nèi)切球,求出其半徑,從而求出AA1的長度即可.
【詳解】
由,,,得.
設底面的內(nèi)切圓的半徑為r,則,得.因為球與三個側(cè)面相切,所以內(nèi)切球的半徑也為2.
又該球也與直三棱柱的上、下底面相切,所以.
故答案為:4
【點睛】
本題考查了三棱柱的內(nèi)切球,考查三角形內(nèi)切圓以及直三棱柱問題,是一道常規(guī)題.
16.已知函數(shù),若函數(shù)有且僅有四個不同的零點,則實數(shù)k的取值范圍是_______.
【答案】
【解析】根據(jù)題意可求得,再分三種情況求函數(shù)的單調(diào)性,進而根據(jù)零點存在性定理求出函數(shù)的最小值求解不等式即可.
【詳解】
由題, ,即,
當k=0時,原函數(shù)有且只有一個零點,不符題意,故k≠0,
觀察解析式,可知函數(shù)有且僅有四個不同的零點,
可轉(zhuǎn)化為有且僅有兩個不同的零點,
當k<0,函數(shù)在(0,)單調(diào)遞增,最多一個零點,不符題意,舍;
當k>0,,
令有,故
x
(0,)
(,)
﹣
0
﹢
單調(diào)遞減
單調(diào)遞增
要使在(0,)有且僅有兩個不同的零點,
則,因為,故,解得k>27,
綜上所述,實數(shù)k的取值范圍是(27,).
故答案為:(27,)
【點睛】
本題主要考查了根據(jù)分段函數(shù)的零點個數(shù)求解參數(shù)范圍問題,需要根據(jù)函數(shù)的性質(zhì)求出單調(diào)性以及最值,進而根據(jù)零點存在性定理列式求解.屬于中檔題.
四、解答題
17.現(xiàn)給出兩個條件:①,②,從中選出一個條件補充在下面的問題中,并以此為依據(jù)求解問題.
在中,a,b,c分別為內(nèi)角A,B,C所對的邊,______.
(1)求A;
(2)若,求周長的最大值.
【答案】(1);(2).
【解析】若選條件①,(1)由余弦定理對2cb=2acosB,化簡可得c2+b2﹣a2bc,再利用余弦定理可求出A;(2)由余弦定理可得(1)2=b2+c2﹣2bc?,化簡再利用基本不等式可得,可求出△ABC周長的最大值;
若選條件②,(1)由(2bc)cosAacosC,結(jié)合正弦定理化簡可得2sinBcosA sinB,從而可求出A;(2)由余弦定理可得(1)2=b2+c2﹣2bc?,化簡再利用基本不等式可得,可求出△ABC周長的最大值;
【詳解】
若選擇條件①.
(1)由余弦定理可得,整理得,
可得.
因為,所以.
(2)由余弦定理,得,
即,亦即,
因為,當且僅當時取等號,
所以,
解得,
當且僅當時取等號.
所以,即周長的最大值為
若選擇條件②.
(1)由條件得,
由正弦定理得.
因為,所以,
因為,所以.
(2)由余弦定理,得,
即,亦即,
因為,當且僅當時取等號,
所以,
解得,
當且僅當時取等號.
所以,即周長的最大值為
【點睛】
此題考查正弦定理和余弦定理的應用,考查基本不等式的應用,考查計算能力,屬于基礎(chǔ)題
18.已知數(shù)列中,,當時,其前n項和滿足
(1)求的表達式;
(2)設,求數(shù)列的前n項和.
【答案】(1);(2).
【解析】(1)運用,代入化簡整理,再由等差數(shù)列的定義和通項公式即可得到所求;
(2)求得==,運用數(shù)列的求和方法:裂項相消求和,即可得到所求和.
【詳解】
解:(1)∵,,
,①,
由題意,將①式兩邊同除以得,
∴數(shù)列是首項為,公差為2的等差數(shù)列.
可得,
得;
(2)==,
【點睛】
本題考查數(shù)列中的運用,考查數(shù)列的求和方法:裂項相消求和,考查運算能力,屬于中檔題.
19.如圖,四棱錐P?ABCD中,PA⊥底面ABCD,AD∥BC,AB=AD=AC=3,PA=BC=4,M為線段AD上一點,AM=2MD,N為PC的中點.
(Ⅰ)證明MN∥平面PAB;
(Ⅱ)求直線AN與平面PMN所成角的正弦值.
【答案】(Ⅰ)詳見解析;(Ⅱ).
【解析】【詳解】
(Ⅰ)由已知得.
取的中點,連接,由為中點知,.
又,故,四邊形為平行四邊形,于是.
因為平面,平面,所以平面.
(Ⅱ)取的中點,連結(jié).由得,從而,且
.
以為坐標原點, 的方向為軸正方向,建立如圖所示的空間直角坐標系.由題意知,
,,,,
, ,.
設為平面 的一個法向量,則
即
可取.
于是.
【考點】
空間線面間的平行關(guān)系,空間向量法求線面角.
【技巧點撥】
(1)證明立體幾何中的平行關(guān)系,常常是通過線線平行來實現(xiàn),而線線平行常常利用三角形的中位線、平行四邊形與梯形的平行關(guān)系來推證;(2)求解空間中的角和距離常??赏ㄟ^建立空間直角坐標系,利用空間向量中的夾角與距離來處理.
20.成都市現(xiàn)在已是擁有1400多萬人口的城市,機動車保有量已達450多萬輛,成年人中約擁有機動車駕駛證.為了解本市成年人的交通安全意識情況,某中學的同學利用國慶假期進行了一次全市成年人安全知識抽樣調(diào)查.先根據(jù)是否擁有駕駛證,用分層抽樣的方法抽取了200名成年人,然后對這200人進行問卷調(diào)查.這200人所得的分數(shù)都分布在范圍內(nèi),規(guī)定分數(shù)在80以上(含80)的為“具有很強安全意識”,所得分數(shù)的頻率分布直方圖如圖所示.
擁有駕駛證
沒有駕駛證
總計
具有很強安全意識
不具有很強安全意識
58
總計
200
(1)補全上面的列聯(lián)表,并判斷能否有超過的把握認為“具有很強安全意識”與擁有駕駛證有關(guān)?
(2)將上述調(diào)查所得的頻率視為概率,現(xiàn)從全市成年人中隨機抽取4人,記“具有很強安全意識”的人數(shù)為X,求X的分布列及數(shù)學期望.
附表及公式:,其中.
P()
0.15
0.10
0.05
0.025
0.010
0.005
0.001
2.072
2.706
3.841
5.024
6.635
7.879
10.828
【答案】(1)表格見解析,有超過的把握;(2)分布列見解析,數(shù)學期望為.
【解析】(1)擁有駕駛證的有80人,具有很強安全意識的有40人,由此可得列聯(lián)表,再計算得后與比較大小即可得出結(jié)論;
(2)由題意可知可以取0,1,2,3,4,且,由此可求出分布列及數(shù)學期望.
【詳解】
解:(1)200人中擁有駕駛證的占,有80人,沒有駕駛證的有120人,
具有很強安全意識的占,有40人,不具有很強安全意識的有160人,
補全的列聯(lián)表如表所示:
擁有駕駛證
沒有駕駛證
總計
具有很強安全意識
22
18
40
不具有很強安全意識
58
102
160
總計
80
120
200
計算得,
∴有超過的把握認為“具有很強安全意識”與擁有駕駛證有關(guān);
(2)由頻率分布直方圖中數(shù)據(jù)可知,抽到的每個成年人“具有很強安全意識”的概率為,
∴可能取0,1,2,3,4,且,
于是(,1,2,3,4),X的分布列為
X
0
1
2
3
4
P
∴.
【點睛】
本題主要考查獨立性檢驗與二項分布的應用,屬于基礎(chǔ)題.
21.已知橢圓的左、右焦點分別為,,點在橢圓上,點滿足以為直徑的圓過橢圓的上頂點.
(1)求橢圓的方程;
(2)已知直線過右焦點與橢圓交于兩點,在軸上是否存在點使得為定值?如果存在,求出點的坐標;如果不存在,說明理由.
【答案】(1);(2)存在,
【解析】(1)由點在橢圓上代入可得,的關(guān)系,再由點滿足以為直徑的圓過橢圓的上頂點.可得可得,的關(guān)系,再由,,的關(guān)系求出橢圓的方程;
(2)由(1)可得右焦點的坐標,分坐標的斜率為0和不為0兩種情況討論,假設存在滿足條件,設直線的方程,與橢圓聯(lián)立求出兩根之和及兩根之積,進而求出數(shù)量積的表達式,要使數(shù)量積為定值,則分子分母對應項的系數(shù)成比例,可得的值,且可求出定值.
【詳解】
解:(1)由題意可得上頂點,,所以:,,即,,即,,
解得:,,
所以橢圓的方程為:;
(2)由(1)可得右焦點的坐標,假設存在
當直線的斜率不為0時,設直線的方程為:,設,,,,
聯(lián)立直線與橢圓的方程,整理可得:,,,
,,
因為
,
要使為定值,則,解得:,這時為定值,
當直線的斜率為0時,則,,為,,則,,,
綜上所述:所以存在,,使為定值.
【點睛】
考查求橢圓的標準方程及直線與橢圓的綜合,屬于中檔題.
22.已知(),定義
(1)求函數(shù)的極小值;
(2)若,且存在使,求實數(shù)a的取值范圍;
(3)若,試討論函數(shù)()的零點個數(shù).
【答案】(1);(2);(3)答案見解析.
【解析】(1)求出函數(shù)的導數(shù),解關(guān)于導函數(shù)的方程,求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,從而求出函數(shù)的極值即可;(2)問題轉(zhuǎn)化為不等式在x∈[1,2]上有解,根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性求出a的范圍即可;(3)通過討論a的范圍結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性判斷函數(shù)的零點個數(shù)即可.
【詳解】
(1)求導得,令,得或.
因為,所以,列表如下:
x
0
0
0
單調(diào)遞增
極大值
單調(diào)遞減
極小值
單調(diào)遞增
所以的極小值為.
(2).
因為存在使,所以在上有解,即在上有解,即不等式在上有解
設,.
因為對恒成立,所以在上遞減,故當時,.
所以,即,故a的取值范圍為.
(3)由(1)知,在上的最小值為.
①當,即時,在上恒成立,所以,因此在上無零點.
②當,即時,,又,所以在上有且僅有一個零點.
③當,即時,設,.
因為,所以在上單調(diào)遞減.
又,,所以存在唯一的,使得.
(i)當時,因為,所以且為減函數(shù).
又,,所以在上有一個零點.
(ii)當時,因為,所以且為增函數(shù).
因為,又在上恒成立,所以在上有且僅有一個零點.
從而在上有兩個零點.
綜上,當時,有兩個零點;當時,有一個零點;當時,無零點.
【點睛】
本題考查了函數(shù)的單調(diào)性、極值問題,考查導數(shù)的應用以及分類討論思想,轉(zhuǎn)化思想,是一道綜合題.
這是一份2023-2024學年江蘇省南京市金陵中學高一上學期12月學情調(diào)研測試數(shù)學試題含答案,共19頁。試卷主要包含了單選題,多選題,填空題,解答題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份2024屆江蘇省南京市第九中學高三上學期10月學情檢測數(shù)學試題含解析,共20頁。試卷主要包含了單選題,多選題,填空題,解答題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份江蘇省南京市金陵中學2023-2024學年高一上學期10月學情調(diào)研數(shù)學試題,共8頁。試卷主要包含了單項選擇題,多項選擇題,填空題,解答題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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