2022-2023學(xué)年北京市第五十七中學(xué)高二下學(xué)期期中測試數(shù)學(xué)試題 一、單選題1.已知集合,則    A B C D【答案】C【分析】直接求并集得到答案.【詳解】集合,則.故選:C2.在復(fù)平面內(nèi),復(fù)數(shù)對應(yīng)的點(diǎn)的坐標(biāo)為,則    A B C D【答案】A【分析】根據(jù)題意,結(jié)合復(fù)數(shù)的運(yùn)算,代入計(jì)算,即可得到結(jié)果.【詳解】因?yàn)閺?fù)數(shù)對應(yīng)的點(diǎn)的坐標(biāo)為,則所以故選:A3.在等差數(shù)列中,,,則=    A9 B11 C13 D15【答案】C【分析】利用等差數(shù)列的基本量計(jì)算可得答案.【詳解】設(shè)等差數(shù)列的公差為,則,故選:C4.已知雙曲線的離心率是2,則    A12 B C D【答案】B【分析】根據(jù)雙曲線離心率公式即可求出結(jié)果.【詳解】由題意可得,解得,故選:B.5.若點(diǎn)為圓的弦的中點(diǎn),則直線的方程是(    A BC D【答案】C【分析】由垂徑定理可知,求出直線的斜率,利用點(diǎn)斜式可得出直線的方程.【詳解】的標(biāo)準(zhǔn)方程方程為,,即點(diǎn)在圓內(nèi),圓心,,由垂徑定理可知,則,故直線的方程為,即.故選:C.6.已知平面向量滿足,,且的夾角為,則    A B C D3【答案】A【分析】根據(jù)向量數(shù)量積的定義及運(yùn)算性質(zhì)即得.【詳解】,,且的夾角為,故選:A.7.函數(shù)y=sin2x的圖象可能是A BC D【答案】D【詳解】分析:先研究函數(shù)的奇偶性,再研究函數(shù)在上的符號(hào),即可判斷選擇.詳解:令因?yàn)?/span>,所以為奇函數(shù),排除選項(xiàng)A,B;因?yàn)?/span>時(shí),,所以排除選項(xiàng)C,選D.點(diǎn)睛:有關(guān)函數(shù)圖象的識(shí)別問題的常見題型及解題思路:(1)由函數(shù)的定義域,判斷圖象的左、右位置,由函數(shù)的值域,判斷圖象的上、下位置;(2)由函數(shù)的單調(diào)性,判斷圖象的變化趨勢;(3)由函數(shù)的奇偶性,判斷圖象的對稱性;(4)由函數(shù)的周期性,判斷圖象的循環(huán)往復(fù).8.設(shè)是等差數(shù)列,其前項(xiàng)和為.為遞增數(shù)列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【答案】C【分析】先由進(jìn)行化簡,能推出,即為遞增數(shù)列.再由為遞增數(shù)列,得,能推出為遞增數(shù)列的充分必要條件.【詳解】設(shè)的公差為 .充分性證明:由得: ,即:.所以為遞增數(shù)列.必要性證明:由為遞增數(shù)列得: ,所以所以為遞增數(shù)列的充分必要條件故選:C.【點(diǎn)睛】本題主要結(jié)合等差數(shù)列考查充分條件及必要條件的判斷.屬于基礎(chǔ)題目.9.函數(shù),.若存在,使得,則的最大值是(    A8 B11 C14 D18【答案】C【解析】,原方程可化為存在,使得,算出左側(cè)的取值范圍和右側(cè)的取值范圍后可得的最大值.【詳解】因?yàn)榇嬖?/span>使得,.,,則,因?yàn)?/span>,故.故選:C.【點(diǎn)睛】本題考查二次函數(shù)的最值,注意根據(jù)解析式的特征把原方程合理整合,再根據(jù)方程有解得到滿足的條件,本題屬于較難題.10名學(xué)生參加某次測試,測試由道題組成.若一道題至少有名學(xué)生未解出來,則稱此題為難題;若一名學(xué)生至少解出了道題,則該生本次測試成績合格.如果這次測試至少有名學(xué)生成績合格,且測試中至少有道題為難題,那么的最小值為(    A BC D【答案】B【分析】由題意可得學(xué)生人數(shù)和題目數(shù)必須是3的倍數(shù),可從進(jìn)行討論即可得出的最小值為9.【詳解】根據(jù)題意可知,不妨設(shè)所以,若求的最小值,只需最小即可;易知當(dāng)時(shí),即;此時(shí)即有3名學(xué)生不妨設(shè)為甲、乙、丙;3道題目設(shè)為;根據(jù)題意可得至少有2名學(xué)生成績合格,這兩名學(xué)生至少做出了4道題,可設(shè)甲同學(xué)做出了兩道題,乙同學(xué)做出了兩道題,丙同學(xué)做出了0道題,此時(shí)合格的學(xué)生為甲乙,即有名學(xué)生成績合格,三道題目中有兩道題,有名學(xué)生未解出來,即滿足測試中有道題為難題;所以符合題意.故選:B 二、填空題11.將函數(shù)的圖像向右平移個(gè)單位長度后得到函數(shù)的圖像,若在區(qū)間上的最小值為,則的最大值為     【答案】【分析】首先根據(jù)三角函數(shù)的變換規(guī)則求出的解析式,再根據(jù)的取值范圍求出的取值范圍,再根據(jù)正弦函數(shù)的性質(zhì)得到不等式組,解得即可.【詳解】解:將向右平移個(gè)單位長度得到因?yàn)?/span>,所以,由于函數(shù),該函數(shù)在上的最小值為,故,故,的最大值為故答案為:12.已知橢圓,C的上頂點(diǎn)為A,兩個(gè)焦點(diǎn)為,,離心率為.過且垂直于的直線與C交于D,E兩點(diǎn),,則的周長是                【答案】13【分析】利用離心率得到橢圓的方程為,根據(jù)離心率得到直線的斜率,進(jìn)而利用直線的垂直關(guān)系得到直線的斜率,寫出直線的方程:,代入橢圓方程,整理化簡得到:,利用弦長公式求得,得,根據(jù)對稱性將的周長轉(zhuǎn)化為的周長,利用橢圓的定義得到周長為.【詳解】橢圓的離心率為,,,橢圓的方程為,不妨設(shè)左焦點(diǎn)為,右焦點(diǎn)為,如圖所示,,,為正三角形,且垂直于的直線與C交于D,E兩點(diǎn),為線段的垂直平分線,直線的斜率為,斜率倒數(shù)為, 直線的方程:,代入橢圓方程,整理化簡得到:,判別式,,, 得, 為線段的垂直平分線,根據(jù)對稱性,,的周長等于的周長,利用橢圓的定義得到周長為.故答案為:13. 13.已知函數(shù),若存在實(shí)數(shù)使得,則實(shí)數(shù)的取值范圍為          【答案】【詳解】當(dāng)時(shí), ;當(dāng)時(shí),,若存在使,,,解得,故填.點(diǎn)睛:本題考查學(xué)生的是函數(shù)的應(yīng)用問題,屬于中檔題目.首先求出分段函數(shù)的值域,一段根據(jù)對數(shù)函數(shù)的單調(diào)性,另外一段利用對勾函數(shù)的性質(zhì)以及基本不等式和反比例的值域求得,根據(jù)題意,即方程有解問題,從而限制的范圍,解出不等式即可. 三、雙空題14.聲音是由物體振動(dòng)而產(chǎn)生的聲波通過介質(zhì)(空氣、固體或液體)傳播并能被人的聽覺器官所感知的波動(dòng)現(xiàn)象.在現(xiàn)實(shí)生活中經(jīng)常需要把兩個(gè)不同的聲波進(jìn)行合成,這種技術(shù)被廣泛運(yùn)用在樂器的調(diào)音和耳機(jī)的主動(dòng)降噪技術(shù)方面.1)若甲聲波的數(shù)學(xué)模型為,乙聲波的數(shù)學(xué)模型為,甲、乙聲波合成后的數(shù)學(xué)模型為.要使恒成立,則的最小值為            ;2)技術(shù)人員獲取某種聲波,其數(shù)學(xué)模型記為,其部分圖像如圖所示,對該聲波進(jìn)行逆向分析,發(fā)現(xiàn)它是由S1,S2兩種不同的聲波合成得到的,S1,S2的數(shù)學(xué)模型分別記為,滿足.已知S1,S2兩種聲波的數(shù)學(xué)模型源自于下列四個(gè)函數(shù)中的兩個(gè).;        ;S1,S2兩種聲波的數(shù)學(xué)模型分別是         .(填寫序號(hào))【答案】          ②③【分析】1)結(jié)合誘導(dǎo)公式求得的最小值.2)根據(jù)的圖象確定正確的數(shù)學(xué)模型.【詳解】1)由,,所以,由于為正數(shù),所以的最小值為.2)根據(jù)的圖象可知,的最大值小于,由此排除,根據(jù)的圖象可知,的最小正周期為,對于,其最小正周期為,由此排除①.,,的周期為,符合題意.故答案為:;②③ 四、填空題15.如圖,已知四棱錐的底面是邊長為的菱形,且,,分別是,的中點(diǎn),是線段上的動(dòng)點(diǎn),給出下列四個(gè)結(jié)論:;;直線與底面所成角的正弦值為;面積的取值范圍是.其中所有正確結(jié)論的序號(hào)是         【答案】①④【分析】通過線面垂直證明線線垂直通過計(jì)算可得到結(jié)果通過線面角的定義與計(jì)算可得到結(jié)果通過求OE的取值范圍計(jì)算三角形面積的取值范圍【詳解】,平面,因?yàn)?/span>平面,所以,正確計(jì)算可得,,所以,不正確;由線面角定義知,就是直線與底面所成的角,,不正確;得,,, 時(shí)最小,正確.故答案為:①④ 五、解答題16.在中,,,再從條件、條件這兩個(gè)條件中選擇一個(gè)作為已知,求:(1)的值;(2)的大小和的面積.條件;條件.【答案】(1)(2), 【分析】1)若選,則直接利用余弦定理可求得,若選,先由同角三角函數(shù)的關(guān)系求出,然后由正弦定理可求出2)若選,先求出,再利用正弦定理可求出角,利用面積公式可求出其面積,若選,由于,利用兩角和的余弦公式展開計(jì)算可求出角,利用面積公式可求出其面積,【詳解】1)選擇條件因?yàn)?/span>,由余弦定理,得,化簡得解得(舍).所以;選擇條件因?yàn)?/span>,,所以,因?yàn)?/span>,,所以,由正弦定理得,得,解得;2)選擇條件因?yàn)?/span>,所以.由正弦定理,得,所以,因?yàn)?/span>,所以,所以為銳角,所以所以,選擇條件由(1)知,,又因?yàn)?/span>,,中,,所以因?yàn)?/span>所以,所以17.如圖,在三棱柱中,平面ABC,D,E分別為AC,的中點(diǎn),,(1)求證:平面BDE;(2)求直線DE與平面ABE所成角的正弦值;(3)求點(diǎn)D到平面ABE的距離.【答案】(1)證明見解析;(2);(3). 【分析】1)根據(jù)線面垂直的性質(zhì)得到,根據(jù)等腰三角形三線合一的性質(zhì)得到,然后利用線面垂直的判定定理證明即可;2)利用空間向量的方法求線面角即可;3)利用空間向量的方法求點(diǎn)到面的距離即可.【詳解】1)在三棱柱中,,,的中點(diǎn),平面,平面,平面,,在三角形中,,中點(diǎn),,,平面,平面.2如圖,以為原點(diǎn),分別以軸建立空間直角坐標(biāo)系,在直角三角形中,,,,,,,,,,,設(shè)平面的法向量為,,令,則,所以,設(shè)直線與平面所成角為,所以.3)設(shè)點(diǎn)到平面的距離為,所以.18.已知橢圓,上下兩個(gè)頂點(diǎn)分別為,,左右焦點(diǎn)分別為,,四邊形是邊長為的正方形,過作直線交橢圓于,兩點(diǎn).1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;2)求證:四邊形對角線交點(diǎn)的縱坐標(biāo)與,兩點(diǎn)的位置無關(guān).【答案】1;(2)見解析.【解析】1)求出后可得橢圓的方程.2)設(shè)直線,,則可用的坐標(biāo)表示直線與直線交點(diǎn)的縱坐標(biāo),再聯(lián)立的方程和橢圓的方程,消去后,利用韋達(dá)定理化簡,從而可得為定值.【詳解】1)因?yàn)樗倪呅?/span>是邊長為的正方形,故,所以,所以橢圓方程為:.2)設(shè)直線,,則直線,,可得直線與直線交點(diǎn)的縱坐標(biāo)為可得,所以,且,,故四邊形對角線交點(diǎn)的縱坐標(biāo)與,兩點(diǎn)的位置無關(guān).【點(diǎn)睛】本題考查橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程的求法以及橢圓中的定點(diǎn)問題,前者只需求出即可,后者應(yīng)把求解目標(biāo)化為與交點(diǎn)坐標(biāo)有關(guān)的代數(shù)式,再聯(lián)立直線方程和橢圓方程,利用韋達(dá)定理化簡代數(shù)式,從而可證定點(diǎn)定值問題,本題屬于較難題.19.已知函數(shù)1)若函數(shù)在區(qū)間(1,+∞)上單調(diào)遞增,求實(shí)數(shù)a的取值范圍;2)試判斷1是不是函數(shù)的極值點(diǎn),并說明理由;3)是否存在實(shí)數(shù)a,使得直線y=x-2與曲線相切?若存在,直接寫出滿足條件的實(shí)數(shù)a的個(gè)數(shù);若不存在,請說明理由.【答案】1;(2)答案見解析;(3)存在;實(shí)數(shù)a的個(gè)數(shù)為2【分析】1)由題意知:,恒成立,即,則可求a的范圍;2)討論、、、,判斷是否為0,即可說明1是不是函數(shù)的極值點(diǎn);3)根據(jù)a值,判斷切點(diǎn)處是否有成立.【詳解】1)由解析式知:定義域?yàn)?/span>,且,在區(qū)間(1,+∞)上單調(diào)遞增,,都成立,即即可,故a的取值范圍是2當(dāng)時(shí),令,得x = a()1,x(0,1)1(1,+∞)f′(x)-0+f(x)極小當(dāng)時(shí),令,得x = a1,x(a,1)1(1,+∞)f′(x)-0+f(x)極小當(dāng)時(shí),對,(當(dāng)且僅當(dāng)x=1時(shí)取等號(hào)),所以f(x)在區(qū)間(0,+∞)上單調(diào)遞增,無極值;當(dāng)時(shí),令,得x = a1,x(0,1)1(1+∞)f′(x)+0-f(x)極大綜上所述,當(dāng)時(shí),1不是極值點(diǎn);當(dāng)時(shí),1是極值點(diǎn)2)存在,滿足條件的實(shí)數(shù)a的個(gè)數(shù)為2. 【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:1)由區(qū)間單調(diào)性,結(jié)合導(dǎo)數(shù)的符號(hào)求參數(shù)范圍;2)討論參數(shù)a的范圍,利用函數(shù)的導(dǎo)數(shù)研究區(qū)間單調(diào)性,進(jìn)而判斷1是否為極值點(diǎn);3)直接寫出a值,根據(jù)切點(diǎn)處有是否成立.20.已知數(shù)列,具有性質(zhì)P:對任意,兩數(shù)中至少有一個(gè)是該數(shù)列中的一項(xiàng),為數(shù)列的前項(xiàng)和.1)分別判斷數(shù)列0,1,3,5與數(shù)列0,2,4,6是否具有性質(zhì)P2)證明:;3)證明:當(dāng)時(shí),成等差數(shù)列.【答案】1)數(shù)列不具有性質(zhì);數(shù)列具有性質(zhì);(2)證明見解析;(3)證明見解析.【分析】1)利用數(shù)列新定義直接判斷即可.2)由定義知,,證明,利用累加法即可證得結(jié)論.3)由(2)可證得,利用定義知是數(shù)列A中的項(xiàng),可知,即可證得數(shù)列是以0為首項(xiàng),公差為的等差數(shù)列.【詳解】1,,所以數(shù)列不具有性質(zhì);;;;;,六組數(shù)中,至少有一個(gè)屬于,所以數(shù)列具有性質(zhì)2)由數(shù)列具有性質(zhì),中至少有一個(gè)屬于A,,,故,A具有性質(zhì)可知,,;上邊n個(gè)式子累加得:,,3)證明:由(2)知,,,不是數(shù)列A中的項(xiàng),則是數(shù)列A中的項(xiàng),,,所以數(shù)列是以0為首項(xiàng),公差為的等差數(shù)列.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題是一道新型的探索性問題,認(rèn)真理解題目所給的數(shù)列新定義是解決問題的關(guān)鍵,通過解決探索性問題,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)思想方法分析問題與解決問題的能力,屬于難題.21.已知集合,若集合,且對任意的,存在,,使得(其中),則稱集合為集合的一個(gè)元基底.(1)分別判斷下列集合是否為集合的一個(gè)二元基底,并說明理由;,,(2)若集合是集合的一個(gè)元基底,證明:;(3)若集合為集合的一個(gè)元基底,求出的最小可能值,并寫出當(dāng)取最小值時(shí)的一個(gè)基底【答案】(1)見解析(2)見解析(3)見解析 【分析】1)利用二元基底的定義加以驗(yàn)證,可得不是的一個(gè)二元基底.,的一個(gè)二元基底.2)設(shè),計(jì)算出的各種情況下的正整數(shù)個(gè)數(shù)并求出它們的和,結(jié)合題意得,即3)由(2)可知,所以,并且得到結(jié)論基底中元素表示出的數(shù)最多重復(fù)一個(gè).再討論當(dāng)時(shí),集合的所有情況均不可能是4元基底,而當(dāng)時(shí),的一個(gè)基底,由此可得 的最小可能值為5【詳解】1不是的一個(gè)二元基底.理由是;的一個(gè)二元基底.理由是,.2)不妨設(shè),則形如 的正整數(shù)共有個(gè);形如 的正整數(shù)共有個(gè);形如 的正整數(shù)至多有個(gè);形如 的正整數(shù)至多有個(gè).又集合個(gè)不同的正整數(shù),為集合的一個(gè)元基底.,即.3)由(2)可知,所以.當(dāng)時(shí),,即用基底中元素表示出的數(shù)最多重復(fù)一個(gè). *假設(shè)的一個(gè)4元基底,不妨設(shè),則.當(dāng)時(shí),有,這時(shí).如果,則由,與結(jié)論*矛盾.如果,則.易知都不是4元基底,矛盾.當(dāng)時(shí),有,這時(shí),,易知不是4元基底,矛盾.當(dāng)時(shí),有,這時(shí),,易知不是4元基底,矛盾.當(dāng)時(shí),有,,,易知不是4元基底,矛盾.當(dāng)時(shí),有,,,易知不是4元基底,矛盾.當(dāng)時(shí),有,,,易知不是4元基底,矛盾.當(dāng)時(shí),有,,易知不是4元基底,矛盾.當(dāng)時(shí),均不可能是4元基底.當(dāng)時(shí),的一個(gè)基底;或{3,7,8,9,10};或{4,7,8,9,10}等,只要寫出一個(gè)即可.綜上,的最小可能值為5.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:新定義題型的特點(diǎn)是:通過給出一個(gè)新概念,或約定一種新運(yùn)算,或給出幾個(gè)新模型來創(chuàng)設(shè)全新的問題情景,要求考生在閱讀理解的基礎(chǔ)上,依據(jù)題目提供的信息,聯(lián)系所學(xué)的知識(shí)和方法,實(shí)現(xiàn)信息的遷移,達(dá)到靈活解題的目的:遇到新定義問題,應(yīng)耐心讀題,分析新定義的特點(diǎn),弄清新定義的性質(zhì),按新定義的要求,照章辦事,逐條分析、驗(yàn)證、運(yùn)算,使問題得以解決. 

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