
一、單選題
1.已知集合,則( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】解不等式可得,再由交集運(yùn)算即可求得結(jié)果.
【詳解】根據(jù)題意由可得,
又,即可得.
故選:D
2.從6名男醫(yī)生,5名女醫(yī)生中選出3名醫(yī)生組成一個醫(yī)療小組,且至少有一名女醫(yī)生,則不同的選法共有( )
A.130種B.140種C.145種D.155種
【答案】C
【分析】由題意知醫(yī)療小組中有女醫(yī)生的情況有名三種情況,分別求出對應(yīng)的選法數(shù),并加總即可.
【詳解】1、小組有1名女醫(yī)生的選法:種;
2、小組有2名女醫(yī)生的選法:種;
3、小組有2名女醫(yī)生的選法:種;
∴共有種選法.
故選:C
3.已知等差數(shù)列的前項(xiàng)和為,且滿足,則=
A.B.1C.2D.
【答案】A
【分析】利用等差數(shù)列前項(xiàng)和的性質(zhì)可求的值.
【詳解】因?yàn)闉榈炔顢?shù)列,所以成等差數(shù)列,
設(shè),則,故,所以,
所以,故,故選A.
【點(diǎn)睛】一般地,如果為等差數(shù)列,為其前項(xiàng)和,則有性質(zhì):
(1)若,則;
(2) 且 ;
(3)且為等差數(shù)列;
(4) 為等差數(shù)列.
4.△ABC中,D為AB上一點(diǎn)且滿足,若P為線段CD上一點(diǎn),且滿足(,為正實(shí)數(shù)),則的最小值為( )
A.3B.4C.5D.6
【答案】B
【分析】根據(jù)題意結(jié)合三點(diǎn)共線的結(jié)論可得,再根據(jù)基本不等式運(yùn)算求解.
【詳解】因?yàn)镻為線段CD上一點(diǎn),則,且,
又因?yàn)?,可得,即?br>所以,
可得,
當(dāng)且僅當(dāng),即時,等號成立,
所以的最小值為4.
故選:B.
5.已知,則( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】由已知求出,再利用余弦函數(shù)的二倍角公式求解即可.
【詳解】
,
則,
故選:D.
6.已知,,,則的大小關(guān)系為( )
A. B. C.D.
【答案】B
【分析】根據(jù)題意可判斷出,在比較的大小,即比較與的大小,即比較與的大小,由于,即比較小于,把與同時五次方即可比較出大小.
【詳解】,,,,故.
故選:B.
7.在平面直角坐標(biāo)系中,已知雙曲線:的右焦點(diǎn)為,過作雙曲線的一條漸近線的垂線,垂足為,直線與另一漸近線交于點(diǎn),若是的中點(diǎn),則雙曲線的離心率為( )
A.B.2C.D.3
【答案】B
【分析】根據(jù)雙曲線的性質(zhì)結(jié)合等腰三角形的角度關(guān)系求解即可;
【詳解】
如圖所示,由題意可知,,
又因?yàn)槿羰堑闹悬c(diǎn),,
所以,
所以
根據(jù)雙曲線的性質(zhì),雙曲線的漸近線方程為:
,,
所以
因?yàn)椋?br>所以
故選:B.
8.已知:定義在上的可導(dǎo)函數(shù)的圖象關(guān)于點(diǎn)對稱的充要條件是導(dǎo)函數(shù)的圖象關(guān)于直線對稱.任給實(shí)數(shù),滿足,,則
A.1B.2C.3D.4
【答案】B
【分析】設(shè)函數(shù),由關(guān)于對稱,可知的圖像關(guān)于點(diǎn)對稱.結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性以及,可知點(diǎn)與點(diǎn)關(guān)于點(diǎn)對稱.
【詳解】設(shè)函數(shù),則,其圖像關(guān)于對稱,故原函數(shù)的圖像關(guān)于點(diǎn)對稱,且,故對稱點(diǎn)的坐標(biāo)為.
又由已知可得,,則,
又當(dāng)時,知在上恒單調(diào)遞增.
故點(diǎn)與點(diǎn)關(guān)于點(diǎn)對稱.所以即.
故選:B.
【點(diǎn)睛】本題通過新定義的形式考查了函數(shù)的對稱性,即若導(dǎo)函數(shù)為軸對稱圖形,則原函數(shù)為中心對稱圖形,且對稱軸和對稱中心的橫坐標(biāo)相同.結(jié)合已經(jīng)熟悉的結(jié)論:對于中心對稱的函數(shù),若對稱中心為,那么當(dāng)函數(shù)單調(diào)時,與是等價(jià)的.本題在得出,以及的圖像關(guān)于點(diǎn)對稱后,即可得出結(jié)果.
二、多選題
9.關(guān)于函數(shù),,下列命題正確的是( )
A.函數(shù)的圖象關(guān)于點(diǎn)對稱
B.函數(shù)在上單調(diào)遞增
C.函數(shù)的表達(dá)式可改寫為
D.函數(shù)圖像可先將圖像向左平移,再把各點(diǎn)橫坐標(biāo)變?yōu)樵瓉淼牡玫?br>【答案】AC
【分析】對選項(xiàng)A,根據(jù)即可判斷A正確;對選項(xiàng)B,根據(jù)在區(qū)間先增后減即可判斷B錯誤;對選項(xiàng)C,根據(jù)即可判斷C正確;對選項(xiàng)D,利用三角函數(shù)平移變換的性質(zhì)即可判斷D錯誤.
【詳解】對選項(xiàng)A,,,故A正確.
對選項(xiàng)B,因?yàn)?,所以?br>所以在區(qū)間先增后減,故B錯誤.
對選項(xiàng)C,,
故C正確.
對選項(xiàng)D,圖像向左平移得到,
再把各點(diǎn)橫坐標(biāo)變?yōu)樵瓉淼牡玫?,故D錯誤.
故選:AC
10.已知斜率為的直線經(jīng)過拋物線的焦點(diǎn),與拋物線交于點(diǎn)兩點(diǎn)(點(diǎn)在第一象限),與拋物線的準(zhǔn)線交于點(diǎn),若,則以下結(jié)論正確的是( )
A.B.
C.D.為中點(diǎn)
【答案】BCD
【分析】作出圖形,利用拋物線的定義、相似三角形等知識來判斷各選項(xiàng)命題的正誤.
【詳解】如下圖所示:
分別過點(diǎn)作拋物線的準(zhǔn)線的垂線,垂足分別為點(diǎn)、.
拋物線的準(zhǔn)線交軸于點(diǎn),則,
由于直線的斜率為,其傾斜角為,
軸,,由拋物線的定義可知,,
則為等邊三角形,
,則,
設(shè),,由,則,可得 ,
所以 ,
,解得
所以,所以B正確.
,得,
A選項(xiàng)錯誤;
所以,滿足,所以C正確.
而,所以D正確.
故選:BCD
11.已知函數(shù)及其導(dǎo)函數(shù)的定義域均為,且為非常數(shù)函數(shù),,為奇函數(shù),則下列結(jié)論中正確的是( )
A.B.
C.D.
【答案】ABD
【分析】由奇函數(shù)的性質(zhì)得出的圖象關(guān)于點(diǎn)中心對稱,且,判斷A,對求導(dǎo),得出的對稱性,從而判斷B,由對稱性得出周期性判斷C,結(jié)合周期性求值判斷D.
【詳解】因?yàn)闉槠婧瘮?shù),所以,即,即,
所以的圖象關(guān)于點(diǎn)中心對稱,且,故A正確;
由,兩邊求導(dǎo),得,即.
由的圖象關(guān)于點(diǎn)中心對稱,得,因此,故B正確;
因?yàn)闉楹瘮?shù)的導(dǎo)函數(shù),且,即,
所以,即,
所以的圖象關(guān)于直線對稱,
所以.又,
所以,所以的圖象關(guān)于點(diǎn)中心對稱,
,
,
所以是周期函數(shù),4為它的一個周期,所以,故錯誤;
由,得.又,
所以3,所以,
所以,故D正確.
故選:ABD.
12.如圖,是正方體的棱的中點(diǎn),是棱上的動點(diǎn),下列結(jié)論中正確的是( )
A.在平面內(nèi)總存在與平面平行的直線
B.存在點(diǎn)使得直線與直線垂直
C.四面體的體積為定值
D.平面截該正方體所得截面可能為三角形、四邊形、五邊形
【答案】ABC
【分析】利用線面平行的判定定理可判斷A選項(xiàng);利用線面垂直的性質(zhì)定理可判斷B選項(xiàng);利用錐體的體積公式可判斷C選項(xiàng);作出截面圖形,可判斷D選項(xiàng).
【詳解】對于A選項(xiàng),連接、,過點(diǎn)作交的延長線于點(diǎn),
則、、、四點(diǎn)共面,
若平面且,平面,平面,
所以,平面,A對;
對于B選項(xiàng),取的中點(diǎn),連接、,設(shè),
因?yàn)榍遥?、分別為、的中點(diǎn),則且,
所以,四邊形為平行四邊形,,
平面,平面,
平面,,
當(dāng)點(diǎn)為線段的中點(diǎn)時,,,,
所以,,,
所以,,故,即,
,、平面,平面,
平面,,
故當(dāng)點(diǎn)為的中點(diǎn)時,,B對;
對于C選項(xiàng),設(shè)正方體的棱長為,
由B選項(xiàng)可知平面,且,,
,C對;
對于D選項(xiàng),當(dāng)點(diǎn)與點(diǎn)重合時,截面截正方體為四邊形;
當(dāng)點(diǎn)與點(diǎn)重合時,連接并延長交的延長線于點(diǎn),連接交于點(diǎn),連接,
此時,截面截正方體的截面為四邊形;
當(dāng)點(diǎn)在線段(不包括端點(diǎn))上運(yùn)動時,
延長、交于點(diǎn),設(shè)直線分別交直線、于點(diǎn)、,
連接交于點(diǎn),連接、,
此時,截面截正方體所得截面為五邊形.
綜上所述,平面截該正方體所得截面可能為四邊形、五邊形,D錯.
故選:ABC.
【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:利用平面的性質(zhì)確定截面形狀的依據(jù)如下.
(1)平面的四個公理及推論;(2)直線和平面平行的判定和性質(zhì);(3)兩個平面平行的性質(zhì).
三、填空題
13.復(fù)數(shù)(為虛數(shù)單位)在復(fù)平面上對應(yīng)的點(diǎn)到原點(diǎn)的距離為 .
【答案】
【分析】利用復(fù)數(shù)的運(yùn)算法則即可得在復(fù)平面上對應(yīng)的點(diǎn)為,可得到原點(diǎn)的距離為.
【詳解】易知,
可得在復(fù)平面上對應(yīng)的點(diǎn),所以到原點(diǎn)的距離.
故答案為:
14.黃金比又稱黃金律,是指事物各部分間一定的數(shù)學(xué)比例關(guān)系,即將整體一分為二,較大部分與較小部分之比等于整體與較大部分之比.其中,較大部分與整體之比的比值稱為黃金分割數(shù),黃金分割數(shù)被公認(rèn)為最具有審美意義的比例數(shù)字.若數(shù)列是以黃金分割數(shù)為公比的等比數(shù)列,且,則 .
【答案】2023
【分析】先根據(jù)題意列方程求出黃金分割數(shù),則可得等比數(shù)列的公比,然后根據(jù)等比數(shù)列的通項(xiàng)公式和黃金分割數(shù)的性質(zhì)求解即可.
【詳解】由題意,設(shè)整體為1,較大部分為,則較小部分為,則,
即,解得(舍去),故黃金分割數(shù)為.
令,則,即,
所以,故.
故答案為:2023
四、雙空題(新)
15.在長方體中,已知,E、F分別為、的中點(diǎn),則三棱錐的外接球半徑為 ,平面被三棱錐外接球截得的截面圓面積為 .
【答案】 /
【分析】建立空間直角坐標(biāo)系,利用向量坐標(biāo),可以證明,取為中點(diǎn),有,因此點(diǎn)為三棱錐外接球的球心,則,球心到平面的距離為,勾股定理可得截面圓的半徑為,即得解
【詳解】解:以點(diǎn)為原點(diǎn)建立空間直角坐標(biāo)系如圖所示:
依題意得:,,,
則,,
所以,則即;
設(shè)為中點(diǎn),因?yàn)?,,則,
所以點(diǎn)為三棱錐外接球的球心,則三棱錐外接球的半徑為,
設(shè)球心到平面的距離為,又因?yàn)闉橹悬c(diǎn),
所以點(diǎn)到平面的距離為,
由于,所以,
故截面圓的半徑為,所以截面圓面積為,
故答案為:;
五、填空題
16.設(shè)函數(shù)(其中為自然對數(shù)的底數(shù)),若存在實(shí)數(shù)使得恒成立,則實(shí)數(shù)的取值范圍是 .
【答案】
【分析】由題意可得,令,函數(shù)和函數(shù)的圖象,一個在直線上方,一個在直線下方,等價(jià)于一個函數(shù)的最小值大于另一個函數(shù)的最大值,即可得出答案.
【詳解】函數(shù)的定義域?yàn)椋?br>由,得,所以,
令,
由題意知,函數(shù)和函數(shù)的圖象,一個在直線上方,一個在直下方,等價(jià)于一個函數(shù)的最小值大于另一個函數(shù)的最大值,
由,得,
所以當(dāng)時,單調(diào)遞增,
當(dāng)時,單調(diào)遞減,
所以,沒有最小值,
由,得,
當(dāng)時,在上單調(diào)遞增,
在上單調(diào)遞減,
所以有最大值,無最小值,不合題意,
當(dāng)時,在上單調(diào)遞減,
在上單調(diào)遞增,
所以,
所以即,
所以,即的取值范圍為.
故答案為:.
【點(diǎn)睛】本題考查了利用導(dǎo)數(shù)求參數(shù)的取值范圍問題,其中涉及到利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最值問題,難度較大.構(gòu)造函數(shù)是求解導(dǎo)數(shù)問題的常用方法.
六、問答題
17.已知圓心為的圓經(jīng)過點(diǎn)和,且圓心在直線上.
(1)求圓的方程;
(2)過點(diǎn)的動直線與圓相交于兩點(diǎn),當(dāng)時,求直線的方程.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)設(shè)出圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,根據(jù)條件列出方程組,解方程組從而得到方程;
(2)根據(jù)直線的斜率是否存在分類討論,再結(jié)合求出直線方程.
【詳解】(1)設(shè)圓的方程為,
由已知可得方程組 ,
解得 ,
∴圓的方程為.
(2)當(dāng)直線與軸垂直時,易知直線的方程為,
此時,符合題意;
當(dāng)直線與軸不垂直時,設(shè)直線的斜率為,則直線的方程為,即,
則圓心到直線的距離為,
又,
∴,解得,
則直線的方程為,即,
綜上可知直線的方程為或.
18.在中,角所對的邊分別為,若且.
(1)求的值;
(2)若平分,且交于點(diǎn),求的面積.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理化簡,可得,利用余弦定理化簡,并把代入即可求得的值;
(2)設(shè),利用,結(jié)合三角形面積公式可求得繼而可求得的值,并進(jìn)一步計(jì)算即可.
【詳解】(1)因?yàn)椋?br>由正弦定理得:,則,
又,由余弦定理得:
化簡為,
把代入上式,并化簡可得:;
(2)設(shè),
因?yàn)槠椒郑医挥邳c(diǎn),
則,
即,
又,,
化簡為,
又,所以
則
所以的面積
七、證明題
19.已知四邊形為矩形,,,且平面,點(diǎn)為上的點(diǎn),且平面,點(diǎn)為中點(diǎn).
(1)求證:平面;
(2)求與平面所成線面角的正弦值.
【答案】(1)證明見解析
(2)
【分析】(1)根據(jù)線面垂直的性質(zhì)定理及等腰三角形的三線合一定理,再利用三角形的中位線定理及平行的傳遞性,結(jié)合平行四邊形的性質(zhì)及線面平行的判定定理;
(2)根據(jù)已知條件建立空間直角坐標(biāo)系,寫出相關(guān)點(diǎn)的坐標(biāo),結(jié)合直線的方向向量和平面的法向量,再利用向量的夾角公式即可求解.
【詳解】(1)取中的,連接、,
因?yàn)槠矫?平面,所以,
因?yàn)?,,所以為中點(diǎn),
為中點(diǎn),所以,
又因?yàn)辄c(diǎn)為中點(diǎn),四邊形為矩形,所以,
所以四邊形為平行四邊形,
所以,平面,平面,
所以平面.
(2)因?yàn)槠矫?平面,所以,
由(1)知,為中點(diǎn),
因?yàn)槠矫?平面,所以,又因?yàn)?br>所以平面,平面,所以.
以為坐標(biāo)原點(diǎn),為軸,為軸,建立空間直角坐標(biāo)系,如圖所示
由題意可知,,
,
設(shè)平面的法向量為,則
,即,令,則,所以,
設(shè)與平面所成線面角為,則
,
所以與平面所成線面角的正弦值為.
20.設(shè)是數(shù)列的前項(xiàng)和,已知
(1)求,并證明:是等比數(shù)列;
(2)求滿足的所有正整數(shù).
【答案】(1),證明見解析
(2)1,2
【分析】(1)利用代入計(jì)算即可求得,由等比數(shù)列定義可求得,即可得出證明;
(2)利用數(shù)列分組求和可得出,再利用二次函數(shù)及指數(shù)函數(shù)單調(diào)性即可求得結(jié)果.
【詳解】(1)由可得,
所以,
可得;
由已知得,
所以,
其中,
所以是以為首項(xiàng),為公比的等比數(shù)列;
(2)由(1)知,
所以,
所以,
所以
,
由二次函數(shù)及指數(shù)函數(shù)性質(zhì)可知當(dāng)時,單調(diào)遞減,
其中,
所以滿足的所有正整數(shù)為1,2.
八、問答題
21.已知函數(shù).
(1)當(dāng)時,求曲線在點(diǎn)處的切線與兩坐標(biāo)軸所圍成三角形的面積;
(2)若沒有零點(diǎn),求a的取值范圍.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先求出切點(diǎn),利用導(dǎo)數(shù)求得切線斜率,進(jìn)而得到切線方程,再分別求出在,軸上的截距, 最后利用直角三角形面積公式求得結(jié)果;
(2)對分和兩種情況討論,利用導(dǎo)數(shù)探究出函數(shù)的單調(diào)性,進(jìn)而求得函數(shù)最值分析可得答案.
【詳解】(1)當(dāng)時,.
,
故曲線在點(diǎn)處的切線方程為,
即.
因?yàn)樵撉芯€在,軸上的截距分別為和,
所以該切線與兩坐標(biāo)軸所圍成的直角三角形的面積.
(2)①當(dāng)時,,則,
由圖象可得,當(dāng)時,;當(dāng)時,.
所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
故為最小值,且.
所以此時存在零點(diǎn),不符合題意.
②當(dāng)時,因?yàn)椋?br>所以,
令,則,
因?yàn)?,所以,在上單調(diào)遞增,
又,由零點(diǎn)存在定理得,
在上有唯一的零點(diǎn),即,因此有.
當(dāng)時,,即;當(dāng)時,,即.
所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,故為最小值.
由,得,,
所以,
因?yàn)?,所以,又因?yàn)?,所以,所以?br>所以,此時沒有零點(diǎn).
綜上,的取值范圍是.
【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:利用導(dǎo)數(shù)求解零點(diǎn)問題的常用方法:
(1)分離參數(shù)法:一般給出零點(diǎn)個數(shù),求解參數(shù)范圍,通常把參數(shù)分離出來,利用導(dǎo)數(shù)求解新函數(shù)的單調(diào)性,最值;結(jié)合零點(diǎn)個數(shù),列出不等關(guān)系.
(2)分類討論法:結(jié)合單調(diào)性,先確定參數(shù)分類討論的標(biāo)準(zhǔn),利用導(dǎo)數(shù)求解單調(diào)性和最值,有時需要二次求導(dǎo).
九、證明題
22.已知橢圓:的長軸長為,且其離心率小于,為橢圓上一點(diǎn),、分別為橢圓的左、右焦點(diǎn),的面積的最大值為.
(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)為橢圓的上頂點(diǎn),過點(diǎn)且斜率為的直線與橢圓交于,兩點(diǎn),直線為過點(diǎn)且與平行的直線,設(shè)與直線的交點(diǎn)為.證明:直線過定點(diǎn).
【答案】(1)
(2)證明見解析
【分析】(1)根據(jù)橢圓的幾何性質(zhì),將長軸長為,的面積的最大值為,
轉(zhuǎn)化為,可得;
(2)先設(shè):,聯(lián)立橢圓,得,根據(jù),可得直線的方程,
進(jìn)而根據(jù)對稱性可得過定點(diǎn).
【詳解】(1)由題意可知:,
因?yàn)?,所以,,?br>故橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
(2)
設(shè),,:.
聯(lián)立直線與橢圓的方程可得:,
則,所以,
因?yàn)椋瑒t:,
令,解得, 所以,
故直線的方程為:,
根據(jù)對稱性,直線所過的定點(diǎn)在軸上,不妨令,
則
將,代入得
所以,
代入,得,
,
故直線過定點(diǎn).
這是一份福建省廈門外國語學(xué)校2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期第二次階段聯(lián)考數(shù)學(xué)試卷+答案,共12頁。
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