
一、單選題
1.集合,若且,則滿足條件的集合的個(gè)數(shù)為( )
A.3B.4C.7D.8
【答案】C
【分析】根據(jù)真子集的定義即可得解.
【詳解】,
因?yàn)榍遥?br>所以滿足條件的集合的個(gè)數(shù)為.
故選:C.
2.已知函數(shù),設(shè)甲:,乙:是偶函數(shù),則( )
A.甲是乙的充分條件但不是必要條件
B.甲是乙的必要條件但不是充分條件
C.甲是乙的充要條件
D.甲既不是乙的充分條件也不是乙的必要條件
【答案】A
【分析】根據(jù)正弦函數(shù)與余弦函數(shù)的奇偶性結(jié)合誘導(dǎo)公式即可判斷.
【詳解】當(dāng)時(shí),,為偶函數(shù),甲是乙的充分條件;
若為偶函數(shù),則,則反向無法推出,
所以甲是乙的充分條件但不是必要條件,
故選:A.
3.有一天,數(shù)學(xué)家笛卡爾在反復(fù)思考一個(gè)問題:幾何圖形是直觀的,而代數(shù)方程是比較抽象的,能不能用幾何圖形來表示方程呢?要想達(dá)到此目的,關(guān)鍵是如何把組成幾何圖形的點(diǎn)和滿足方程的每一組“數(shù)”掛上鉤,他苦苦思索,拼命琢磨,突然想到,在同一個(gè)平面上互相垂直且有公共原點(diǎn)的兩條數(shù)軸構(gòu)成平面直角坐標(biāo)系,這樣就可以用一組數(shù)表示平面上的一個(gè)點(diǎn),平面上的一個(gè)點(diǎn)也可以用一組有順序的兩個(gè)數(shù)來表示,這就是我們常用的平面直角坐標(biāo)系雛形.如圖,在△ABC中,已知,,,BC,AC邊上的兩條中線AM,BN相交于點(diǎn)P,請利用平面直角坐標(biāo)系與向量坐標(biāo),計(jì)算的值為( )
A.B.C.D.
【答案】A
【詳解】以為原點(diǎn),建立平面直角坐標(biāo)系,求得,根據(jù)即為向量與的夾角,結(jié)合向量的夾角公式,即可求解.
【分析】以為原點(diǎn),以所在的直線為軸,以過點(diǎn)垂直于的直線為軸,建立平面直角坐標(biāo)系,如圖所示,
因?yàn)?,且分別為的中點(diǎn),
則,可得,
可得,則,且,
因?yàn)榧礊橄蛄颗c的夾角,
可得.
故選:A.
4.若等差數(shù)列的前項(xiàng)和為,且滿足,對任意正整數(shù),都有,則的值為( )
A.2021B.2022C.2023D.2024
【答案】B
【分析】根據(jù)等差數(shù)列的性質(zhì)及前n項(xiàng)和公式進(jìn)行求解.
【詳解】依題意,則;
又,則
則,且,
所以等差數(shù)列單調(diào)遞減,,且最小.
所以若對任意正整數(shù),都有,則有.
故選:B.
5.已知,,,則,,的大小關(guān)系是( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【分析】利用冪函數(shù)和指數(shù)函數(shù)單調(diào)性進(jìn)行比較即可.
【詳解】由已知,,,
∵冪函數(shù)在單調(diào)遞增,且,∴,即;
又∵指數(shù)函數(shù)在上單調(diào)遞減,且,∴,即;
又∵指數(shù)函數(shù)在上單調(diào)遞減,且,∴,即;
綜上所述,,,的大小關(guān)系是.
故選:D.
6.在正方體中,點(diǎn)為棱上的動(dòng)點(diǎn),則與平面所成角的取值范圍為( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】設(shè),連接,則可得即為與平面所成角,設(shè),表示出,求出其范圍,從而可求出的范圍.
【詳解】解:設(shè),連接,則,
因?yàn)樵谡襟w中,平面,平面,
所以,
因?yàn)?,平面?br>所以平面,
所以即為與平面所成角.
設(shè),,
因?yàn)椋?br>所以,
因?yàn)?,所以?br>故選:C.
7.已知奇函數(shù)滿足:,當(dāng)時(shí),,則下列大小關(guān)系正確的是( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【分析】根據(jù)函數(shù)的奇偶性,周期性和單調(diào)性判斷即可.
【詳解】因?yàn)闉槠婧瘮?shù),且當(dāng)時(shí),,,
而,
所以在上單調(diào)遞增,
所以時(shí),,時(shí)
因?yàn)樗裕?br>由,即關(guān)于對稱,
又因?yàn)闉槠婧瘮?shù),所以,
所以,
所以為的周期,
所以,
因?yàn)樗?br>所以
故選:C.
8.如圖,已知,是雙曲線C:的左?右焦點(diǎn),P,Q為雙曲線C上兩點(diǎn),滿足,且,則雙曲線C的離心率為( )
(
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】延長與雙曲線交于點(diǎn)P',易得,設(shè),結(jié)合雙曲線定義得,進(jìn)而在中應(yīng)用勾股定理得到齊次方程,即可得離心率.
【詳解】延長與雙曲線交于點(diǎn)P',因?yàn)?,根?jù)對稱性知,
設(shè),則,,可得,即,
所以,則,,
即,可知,
在中,由勾股定理得,即,解得.
故選:B
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:延長與雙曲線交于點(diǎn)P',利用雙曲線對稱性及定義求出,最后在中應(yīng)用勾股定理得到齊次方程為關(guān)鍵.
二、多選題
9.已知復(fù)數(shù),,下列結(jié)論正確的有( )
A.若,則
B.若,則
C.若復(fù)數(shù),滿足.則
D.若 ,則的最大值為4
【答案】BD
【分析】A令,即可判斷;B由復(fù)數(shù)四則運(yùn)算可得或即可判斷;C設(shè)(,),(,),利用復(fù)數(shù)模的求法及已知等量關(guān)系得到,乘法運(yùn)算求即可判斷;D由復(fù)數(shù)模的幾何意義判斷復(fù)數(shù)、對應(yīng)點(diǎn)軌跡判斷.
【詳解】A:令,,則,但是虛數(shù)不能比較大小,錯(cuò)誤;
B:因?yàn)?,所以,即?br>則或,所以或,所以,正確;
C:設(shè)(,),(,),
由可得,
所以,
而,不一定為0,錯(cuò)誤;
D:設(shè),,,因?yàn)椋?br>所以,即,,
所以復(fù)數(shù)在復(fù)平面內(nèi)所對應(yīng)的點(diǎn)在圓上,
復(fù)數(shù)在復(fù)平面內(nèi)所對應(yīng)的點(diǎn)在圓上,
因?yàn)閮蓤A的圓心距為,所以兩圓相外切,
則兩圓上的兩點(diǎn)的連線段最大值為,正確.
故選:BD
10.如果數(shù)列滿足(k為常數(shù)),那么數(shù)列叫做等比差數(shù)列,k叫做公比差.下列四個(gè)結(jié)論中所有正確結(jié)論的序號(hào)是( )
A.若數(shù)列滿足,則該數(shù)列是等比差數(shù)列;
B.?dāng)?shù)列是等比差數(shù)列;
C.所有的等比數(shù)列都是等比差數(shù)列;
D.存在等差數(shù)列是等比差數(shù)列.
【答案】ACD
【分析】根據(jù)所給等比差數(shù)列的定義逐個(gè)判斷即可.
【詳解】對A,數(shù)列滿足,則,滿足等比差數(shù)列的定義,故A正確;
對B,數(shù)列,
,
不滿足等比差數(shù)列的定義,故B錯(cuò)誤;
對C,設(shè)等比數(shù)列的公比為,則,滿足等比差數(shù)列,故C正確;
對D,設(shè)等差數(shù)列的公差為,
則,
故當(dāng)時(shí),滿足,故存在等差數(shù)列是等比差數(shù)列,即D正確;
故選:ACD
11.已知點(diǎn),在圓上,點(diǎn)在直線上,則( )
A.直線與圓相離
B.當(dāng)時(shí),的最大值是
C.當(dāng)、為圓的兩條切線時(shí),為定值
D.當(dāng)、為圓的兩條切線時(shí),直線過定點(diǎn)
【答案】ACD
【分析】對A選項(xiàng):計(jì)算圓心到直線的距離與半徑比較即可;對B選項(xiàng):設(shè)出的中點(diǎn),將求轉(zhuǎn)化為求即可得;對C選項(xiàng):結(jié)合、,有、,即可計(jì)算;對D選項(xiàng):設(shè)出點(diǎn)坐標(biāo),結(jié)合性質(zhì)算出直線方程,計(jì)算出定點(diǎn)即可得.
【詳解】對于A:因?yàn)榈街本€的距離,即直線與圓相離,A正確;
對于B,令的中點(diǎn)為,則,,
點(diǎn)在以為圓心,為半徑的圓上,
,顯然當(dāng)在上運(yùn)動(dòng)時(shí),無最大值,B不正確;
對于C,當(dāng)、為切線時(shí),,,
所以在中,,
同理,
,故C正確.
對于D,設(shè),當(dāng)、為切線時(shí),,,
點(diǎn)、在以為直徑的圓上,
此圓的方程為,由圓,
作差得直線為,
即,即有,解得,
所以直線過定點(diǎn),D正確.
故選:ACD.
12.《九章算術(shù)》中,將底面為長方形且有一條側(cè)棱與底面垂直的四棱錐稱為陽馬,將四個(gè)面都為直角三角形的四面體稱為鱉臑.如圖,在陽馬P-ABCD中,側(cè)棱PD⊥底面ABCD,,,,則下列結(jié)論正確的有( )
A.四面體P-ACD是鱉臑B.陽馬P-ABCD的體積為
C.陽馬P-ABCD的外接球表面積為D.D到平面PAC的距離為
【答案】BD
【分析】根據(jù)鱉臑定義判斷A,根據(jù)錐體體積公式判斷B,通過補(bǔ)形確定陽馬P-ABCD的外接球的直徑,結(jié)合球的體積公式判斷C,利用等體積法求D到平面PAC的距離判斷D.
【詳解】設(shè),,,
由側(cè)棱PD⊥底面ABCD,,,,
可得,解得
即,,.
對于A,由,,可得△PAC不是直角三角形,故A錯(cuò)誤;
對于B,,故B正確;
對于C,將陽馬補(bǔ)形為長為2,寬為1,高為1的長方體,
可知其外接球直徑為,
故陽馬的外接球半徑,
表面積,故C錯(cuò)誤;
對于D,設(shè)D到平面的距離為h,
由,,
可得的面積為,
由等體積法,
可得,
解得,故D正確.
故選:BD.
三、填空題
13.拋物線的準(zhǔn)線方程是,則實(shí)數(shù) .
【答案】/
【分析】將拋物線方程化為標(biāo)準(zhǔn)方程,根據(jù)其準(zhǔn)線方程即可求得實(shí)數(shù).
【詳解】拋物線化為標(biāo)準(zhǔn)方程:,
其準(zhǔn)線方程是,而
所以 ,即 ,
故答案為:
14.已知數(shù)列中,,若對任意,則數(shù)列的前項(xiàng)和 .
【答案】
【分析】由,可得,利用等比數(shù)列的通項(xiàng)與求和公式,結(jié)合累加法可得答案.
【詳解】由,且,可知,
則可化為,
則有,即是等比數(shù)列,
且公比為2,首項(xiàng)為,則,
所以
,
即數(shù)列的前項(xiàng)和為.
故答案為:.
15.已知,,,則
【答案】/
【分析】由、,借助,可先將消去,再結(jié)合輔助角公式,計(jì)算出的值,即可得的值.
【詳解】由,得,
得①,
由,得,
得②,
①②得:,
即,
.
故答案為:
16.已知函數(shù),若不等式恒成立,則實(shí)數(shù)的最大值為 .
【答案】/
【分析】設(shè),結(jié)合的奇偶性和單調(diào)性分析可得對任意的恒成立,令,利用導(dǎo)數(shù)判定原函數(shù)的單調(diào)性和最值,結(jié)合恒成立問題分析求解.
【詳解】設(shè),可知的定義域?yàn)椋?br>則,所以為奇函數(shù),
因?yàn)?,可知在上單調(diào)遞增,
對于不等式,即,
可得,則,
可得,注意到,可得,
原題意等價(jià)于對任意的恒成立,
令,則,
令,解得;令,解得;
則在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
當(dāng)時(shí),取到最小值,
可得,所以實(shí)數(shù)的最大值為.
故答案為:.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:1.構(gòu)建函數(shù),將問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)奇偶性,方便理解分析;
2.利用參變分離處理恒成立問題,這是常用處理技巧.
四、問答題
17.已知數(shù)列中,對于任意正整數(shù),,都有且.
(1)求數(shù)列的通項(xiàng)公式;
(2)若數(shù)列滿足,求數(shù)列的前2024項(xiàng)和.
【答案】(1)
(2)2039205
【分析】(1)令,即可得數(shù)列為等差數(shù)列,結(jié)合即可得;
(2)先計(jì)算出的值,再計(jì)算出的值,求和即可得.
【詳解】(1)令,則由已知得,即,
又因?yàn)椋蕯?shù)列是以為首項(xiàng),為公差的等差數(shù)列,
即有.
(2)因?yàn)楫?dāng)時(shí),,
故
由,
故.
18.在鈍角中,內(nèi)角,,的對邊為,,,已知.
(1)若,求;
(2)求的取值范圍.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)化簡可得,結(jié)合三角形的內(nèi)角和即可解得.
(2)先由三角形的內(nèi)角和及鈍角可求得,,結(jié)合正弦定理和三角恒等變換公式化簡得,換元轉(zhuǎn)化成函數(shù)利用導(dǎo)數(shù)可求出函數(shù)值域即可求解.
【詳解】(1)解:因?yàn)椋?br>所以
即,即,即,
因?yàn)?,所以?br>因?yàn)椋?,,所?br>(2)由(1)知,,所以,
因?yàn)?,?br>所以或,
又因?yàn)樵阝g角中,故,所以,
所以為銳角,且,解得,所以
由正弦定理可得
,
令,則,,
對應(yīng)函數(shù)為,
,所以在為減函數(shù),
所以,當(dāng)趨近于時(shí),趨近于,
所以的值域?yàn)椋?br>即的取值范圍為
五、應(yīng)用題
19.中國象棋是中國棋文化,也是中華民族的瑰寶,中國象棋使用方形格狀棋盤,圓形棋子共有32個(gè),紅黑各有16個(gè)棋子,擺動(dòng)和活動(dòng)在交叉點(diǎn)上.雙方交替行棋,先把對方的將(帥)將死的一方獲勝,為豐富學(xué)生課余生活,現(xiàn)某中學(xué)舉辦象棋比賽,經(jīng)過3輪的篩選,最后剩下甲乙丙三人進(jìn)行最終決賽.甲、乙兩選手進(jìn)行象棋比賽,如果每局比賽甲獲勝的概率為,乙獲勝的概率為,丙與甲,乙比賽獲勝的概率都為
(1)如果甲與乙采用5局3勝制比賽(其中一人勝3局即結(jié)束比賽),那么甲勝乙的概率是多少;
(2)若第一輪甲與乙比賽,丙輪空;第二輪由丙與第一輪的勝者比賽,敗者輪空;第三輪由第二輪比賽的勝者與第二輪比賽的輪空者比賽,如此繼續(xù)下去(每輪都只比賽一局),先勝兩局者獲得冠軍,每場比賽相互獨(dú)立且每場比賽沒有平局,求乙獲得冠軍的概率.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)依題意,分別求比三局、四局、五局甲獲勝的概率,由此能求出甲獲勝的概率.
(2)分第一輪乙勝、第一輪甲勝分別計(jì)算出概率即可.
【詳解】(1)記比三局甲獲勝的概率為,則,
比四局甲獲勝的概率為,則,
比五局甲獲勝的概率為,則,
則甲獲勝的概率為,
答:甲勝乙的概率為
(2)若第一輪乙勝,則第二輪由乙丙比賽,若第二輪乙勝,則結(jié)束比賽,且概率為;
若第二輪丙勝,則進(jìn)入第三輪甲丙比賽,必須甲勝,再進(jìn)入第四輪由甲乙比賽,并且乙獲勝結(jié)束比賽,且概率為;
若第一輪甲勝,則第二輪由甲丙比賽,必須丙勝,再進(jìn)入第三輪由丙乙比賽,必須乙勝,再進(jìn)入第四輪由甲乙比賽,乙獲勝,結(jié)束比賽,且概率為,
故乙獲得冠軍的概率為,
答:乙獲得冠軍的概率為.
六、解答題
20.如圖,是三棱柱的高,,,E是對角線和的交點(diǎn).
(1)證明://平面;
(2)若二面角的正切為,,,, 求直線與平面所成角的正弦值.
【答案】(1)證明見解析;
(2)
【分析】(1)取中點(diǎn),依題意可得面,進(jìn)而得到,則有,為的中點(diǎn),再根據(jù)線面平行的判定定理進(jìn)行證明即可.
(2)根據(jù)已知條件求出各邊長,以,的正方向分別為軸,軸,建立空間直角坐標(biāo)系,利用進(jìn)行求解.
【詳解】(1)取中點(diǎn),連接,,連接BO并延長交AC于點(diǎn)M,連接.
因?yàn)?,所?
因?yàn)槭侨庵母撸悦妫?br>又面,所以.
因?yàn)椋?,面,所以面?br>因?yàn)槊?,所?
因?yàn)?,所以,故為的中點(diǎn).
因?yàn)闉榈闹悬c(diǎn),所以,
又,平
所以平面.
(2)由(1)可知,為二面角的平面角,
因?yàn)榍叶娼堑恼袨?,所?
在中,,所以,
則在中,,
因?yàn)?,且根?jù)最小角定理,
,,
所以,,
所以,,,.
如圖以,的正方向分別為軸,軸,建立空間直角坐標(biāo)系,
,,,,
所以
所以設(shè)平面的法向量為,
則,令,則,,
所以平面的一個(gè)法向量為;
又,
設(shè)直線與平面所成角為,則,
即直線與平面所成角的正弦值為.
21.已知:平面內(nèi)的動(dòng)點(diǎn)P到定點(diǎn)為和定直線距離之比為,
(1)求動(dòng)點(diǎn)P的軌跡曲線C的方程;
(2)若直線與曲線C的交點(diǎn)為M,N,點(diǎn),
當(dāng)滿足 a 時(shí),求證: b .
①;
②;
③直線過定點(diǎn),并求定點(diǎn)的坐標(biāo).
④直線的斜率是定值,并求出定值.
請?jiān)冖佗诶镞x擇一個(gè)填在a處,在③④里選擇一個(gè)填在b處,構(gòu)成一個(gè)真命題,在答題卡上陳述你的命題,并證明你的命題
【答案】(1);
(2)答案見解析.
【分析】(1)設(shè)出點(diǎn)的坐標(biāo),利用給定條件列出方程,再化簡方程即得.
(2)分別選擇①③和②④,聯(lián)立直線與曲線C的方程,利用韋達(dá)定理結(jié)合所選條件列式計(jì)算即得,選①④和②③分析不能構(gòu)成真命題即可.
【詳解】(1)設(shè),P到的距離為d,依題意,,則,
化簡得,
所以動(dòng)點(diǎn)P的軌跡曲線C的方程是.
(2)選①③,當(dāng)滿足時(shí),求證:直線過定點(diǎn),并求定點(diǎn)的坐標(biāo).
由消去并整理得:,
,設(shè),
于是,
由,得,
即,
整理得,
于是,
整理得,解得或,
當(dāng)時(shí),直線過點(diǎn),不符合題意,舍去,
當(dāng)時(shí),直線過點(diǎn),
所以直線過定點(diǎn),該定點(diǎn)坐標(biāo)為.
選①④,當(dāng)滿足時(shí),求證:直線的斜率是定值,并求出定值.
由選①③的解析知,直線繞定點(diǎn)旋轉(zhuǎn),其斜率不是定值,則①④構(gòu)成的命題不是真命題.
選②④,當(dāng)滿足時(shí),求證:直線的斜率是定值,并求出定值.
由消去并整理得:,
,設(shè),
于是,
由,得,
整理得,,
化簡得,解得或,
當(dāng)時(shí),直線過點(diǎn),不符合題意,舍去,
當(dāng)時(shí),直線的斜率是定值,此定值為.
若選②③,當(dāng)滿足時(shí),求證:直線過定點(diǎn),并求定點(diǎn)的坐標(biāo).
由選②④的解析知,當(dāng)滿足時(shí),直線的斜率是定值,直線是平行直線,不可能過定點(diǎn),
因此②④構(gòu)成的命題不是真命題.
【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:(1)引出變量法,解題步驟為先選擇適當(dāng)?shù)牧繛樽兞?,再把要證明為定值的量用上述變量表示,最后把得到的式子化簡,得到定值;(2)特例法,從特殊情況入手,求出定值,再證明這個(gè)值與變量無關(guān).
七、證明題
22.已知函數(shù).
(1)求在處的切線方程;
(2)求證:;
(3)求證:有且僅有兩個(gè)零點(diǎn).
【答案】(1)(2)見解析(3)見解析
【分析】(1)求出,即可求出切線的點(diǎn)斜式方程,整理可得切線方程為;
(2)根據(jù)圖像與切線關(guān)系,先證,再證,通過構(gòu)造函數(shù),,用導(dǎo)數(shù)法求出即可;
(3)對再求導(dǎo),可得在上單調(diào)遞增,再由零點(diǎn)存在性定理,可得存在唯一的,使得,進(jìn)而求出的單調(diào)區(qū)間,再由,即可證明結(jié)論.
【詳解】(1),,,
故在處的切線方程為;
(2)先證.令,
,設(shè)
,故在上單調(diào)遞增,
因?yàn)?,故在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
為的極小值也是最小值,
故,故成立;
再證.
令,,
令得,故在上單調(diào)遞減,
在上單調(diào)遞增,是的極小值也是最小值,
故,故成立.
綜上知成立.
(3),
設(shè)
,
故在上單調(diào)遞增,
因,,
故根據(jù)函數(shù)零點(diǎn)存在性定理知存在唯一的,使得,
故在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.
因?yàn)?,故在上存在一個(gè)零點(diǎn)0;且
又因?yàn)椋?br>故存在唯一使得,
因此有且僅有兩個(gè)零點(diǎn).
【點(diǎn)睛】本題考查導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用,涉及到導(dǎo)數(shù)的幾何意義、函數(shù)的單調(diào)性、極值最值、不等式的證明、函數(shù)零點(diǎn),意在考查直觀想象、邏輯推理、數(shù)學(xué)計(jì)算能力,屬于較難題.
這是一份2024屆遼寧省六校協(xié)作體高三上學(xué)期期中聯(lián)考數(shù)學(xué)試題含答案,共18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2023-2024學(xué)年遼寧省沈陽市五校協(xié)作體高二上學(xué)期期中考試數(shù)學(xué)試題含答案,共24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2022-2023學(xué)年遼寧省沈陽市五校協(xié)作體高一上學(xué)期期中數(shù)學(xué)試題,共3頁。
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