
一、單選題
1.已知集合,,則( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【分析】利用并集概念進(jìn)行求解.
【詳解】.
故選:D
2.已知復(fù)數(shù)滿足,則的共軛復(fù)數(shù)( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】利用復(fù)數(shù)的四則運(yùn)算化簡(jiǎn)復(fù)數(shù),利用共軛復(fù)數(shù)的定義可得結(jié)果.
【詳解】因?yàn)?,則,
所以,.
故選:B.
3.以點(diǎn)為對(duì)稱中心的函數(shù)是( ).
A.B.
C.D.
【答案】C
【分析】根據(jù)三角函數(shù)的對(duì)稱性依次判定.
【詳解】對(duì)于A選項(xiàng),對(duì)稱中心為,故不選A;
對(duì)于B選項(xiàng),對(duì)稱中心為,故不選B;
對(duì)于C選項(xiàng),對(duì)稱中心為,故C選項(xiàng)正確;
對(duì)于D選項(xiàng),不是中心對(duì)稱圖形,故不選D.
故選:C.
4.在中,點(diǎn)是邊上靠近點(diǎn)的三等分點(diǎn),點(diǎn)是的中點(diǎn),若,則( )
A.1B.C.D.-1
【答案】B
【分析】根據(jù)平面向量的基本定理和線性運(yùn)算即可求解.
【詳解】點(diǎn)是邊上靠近點(diǎn)的三等分點(diǎn),點(diǎn)是的中點(diǎn),如圖所示,
所以.
故選:B.
5.函數(shù)的圖象如圖所示,則函數(shù)的圖象可能是
A.B.
C.D.
【答案】D
【詳解】原函數(shù)先減再增,再減再增,且位于增區(qū)間內(nèi),因此選D.
【名師點(diǎn)睛】本題主要考查導(dǎo)數(shù)圖象與原函數(shù)圖象的關(guān)系:若導(dǎo)函數(shù)圖象與軸的交點(diǎn)為,且圖象在兩側(cè)附近連續(xù)分布于軸上下方,則為原函數(shù)單調(diào)性的拐點(diǎn),運(yùn)用導(dǎo)數(shù)知識(shí)來討論函數(shù)單調(diào)性時(shí),由導(dǎo)函數(shù)的正負(fù),得出原函數(shù)的單調(diào)區(qū)間.
6.已知,,,,成等比數(shù)列,且和為其中的兩項(xiàng),則的最小值為( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】結(jié)合題意,取最小值時(shí)為負(fù)數(shù),且,利用等比數(shù)列的基本量運(yùn)算即可求解.
【詳解】由題意,要使最小,則,,都是負(fù)數(shù),則和選擇和,
設(shè)等比數(shù)列的公比為,
當(dāng)時(shí),,所以,所以,
所以;
當(dāng)時(shí),,所以,所以,
所以;
綜上,的最小值為.
故選:B
7.在足球比賽中,球員在對(duì)方球門前的不同的位置起腳射門對(duì)球門的威脅是不同的,出球點(diǎn)對(duì)球門的張角越大,射門的命中率就越高.如圖為室內(nèi)5人制足球場(chǎng)示意圖,設(shè)球場(chǎng)(矩形)長(zhǎng)大約為40米,寬大約為20米,球門長(zhǎng)大約為4米.在某場(chǎng)比賽中有一位球員欲在邊線上某點(diǎn)處射門(假設(shè)球貼地直線運(yùn)行),為使得張角最大,則大約為( )(精確到1米)
A.8米B.9米C.10米D.11米
【答案】C
【分析】利用表示出,再結(jié)合基本不等式求解.
【詳解】由題意知,,設(shè),則,所以,當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí)取等號(hào),又因?yàn)?,所以大約為10米.
故選:C.
8.已知正方體每條棱所在直線與平面所成角相等,平面截此正方體所得截面邊數(shù)最多時(shí),截面的面積為,周長(zhǎng)為,則( )
A.不為定值,為定值B.為定值,不為定值
C.與均為定值D.與均不為定值
【答案】A
【分析】利用正方體棱的關(guān)系,判斷平面所成的角都相等的位置,可知截面邊數(shù)最多時(shí)為六邊形,如圖所示,可計(jì)算出周長(zhǎng)為定值,計(jì)算正三角形的面積和截面為正六邊形時(shí)的截面面積通過比較即可得答案.
【詳解】正方體的所有棱中,實(shí)際上是3組平行的棱,每條棱所在直線與平面所成的角都相等,
如圖:與面平行的面且截面是六邊形時(shí)滿足條件,不失一般性設(shè)正方體邊長(zhǎng)為1,
可得平面與其他各面的交線都與此平面的對(duì)角線平行,即等
設(shè),則,∴,
∴,同理可得六邊形其他相鄰兩邊的和為,
∴六邊形的周長(zhǎng)為定值.
正三角形的面積為;
如上圖,當(dāng)均為中點(diǎn)時(shí),六邊形的邊長(zhǎng)相等即截面為正六邊形時(shí)截面面積最大,截面面積為, 所以截面從平移到的過程中,截面面積的變化過程是由小到大,再由大到小,
故可得周長(zhǎng)為定值,面積不為定值,
故選:A.
二、多選題
9.若,為空間中兩條不同的直線,,,為空間三個(gè)不同的平面,則下列結(jié)論正確的是( )
A.若,,則B.若,,則
C.若,,則D.若,,,則
【答案】BC
【分析】由點(diǎn)、線、面的位置關(guān)系對(duì)選項(xiàng)一一判斷即可得出答案.
【詳解】對(duì)于A,若,,則可能,故A錯(cuò)誤;
對(duì)于B,因?yàn)椋瑒t能在內(nèi)找一條直線,使得,
因?yàn)椋瑒t,因?yàn)?,由面面垂直的判定定理可得,故B正確;
對(duì)于C,若,則能在內(nèi)找一條直線,使得,
,,則,又因?yàn)?,所以,故C正確;
對(duì)于D,若,,,則可能異面,故D錯(cuò)誤.
故選:BC.
10.下列說法正確的是( )
A.“”是“”的既不充分也不必要條件
B.的最大值為
C.若,則
D.命題 “,”的否定是“,”
【答案】AB
【分析】利用特殊值判斷A,根據(jù)對(duì)數(shù)函數(shù)的性質(zhì)判斷B,利用平方關(guān)系及誘導(dǎo)公式判斷C,根據(jù)含有一個(gè)量詞命題的否定判斷D.
【詳解】對(duì)于A:若,,滿足,但是,故充分性不成立,
若,,滿足,但是,故必要性不成立,
即“”是“”的既不充分也不必要條件,故A正確;
對(duì)于B:由,解得,所以函數(shù)的定義域?yàn)椋?br>又,所以當(dāng)時(shí)函數(shù)取得最大值,且,故B正確;
對(duì)于C:因?yàn)?,又,所以?br>所以,,故C錯(cuò)誤;
對(duì)于D:命題 “,”的否定是“,”,故D錯(cuò)誤;
故選:AB
11.已知定義在上的函數(shù)和,是的導(dǎo)函數(shù)且定義域?yàn)?若為偶函數(shù),,,則下列選項(xiàng)正確的是( )
A.B.
C.D.
【答案】AC
【分析】根據(jù)題意,先利用求導(dǎo)證明為奇函數(shù),再證明其還為周期為4的函數(shù),再通過合理賦值可一一核對(duì)各選項(xiàng)的對(duì)錯(cuò).
【詳解】因?yàn)闉榕己瘮?shù),則,兩邊求導(dǎo)得,
所以為奇函數(shù),因?yàn)?,?br>所以,故,所以,
即的周期且,則,故B錯(cuò)誤;
在,中,
令,可得,所以,故A正確;
由,令,可得,則,則,即,
所以,故D錯(cuò)誤;
在中,令得,,
在中,令得,,
兩式相加得,即,故C正確.
故選:AC.
12.已知正方體的棱長(zhǎng)為2,,分別為,的中點(diǎn),P為正方體的內(nèi)切球上任意一點(diǎn),則( )
A.球被截得的弦長(zhǎng)為
B.的范圍為
C.與所成角的范圍是
D.球被四面體表面截得的截面面積為
【答案】ABD
【分析】對(duì)于A,利用對(duì)稱性以及球心到端點(diǎn)的距離,再結(jié)合余弦定理可計(jì)算得弦長(zhǎng)為,從而可判斷出選項(xiàng)A的正誤;
對(duì)于B,利用向量運(yùn)算可得,即可求得其范圍為,從而可判斷出選項(xiàng)B的正誤;
對(duì)于C,截取截面可知,當(dāng)與球相切時(shí),與所成的最大滿足,可得,從而可判斷出選項(xiàng)C的正誤;
對(duì)于D,求得球心到正四面體表面的距離為,可得四個(gè)相同截面圓的半徑為,即可得截面面積為,從而可得出選項(xiàng)D正確.
【詳解】如圖所示,
對(duì)于選項(xiàng)A,易知內(nèi)切球的半徑,且球心在正方體的中心,易得,
設(shè)球被截得的弦長(zhǎng)為,在中,易得,
如下圖所示,在中,
由對(duì)稱性可知,,且,由余弦定理知,
在中,,解得或(舍),
則弦長(zhǎng),所以選項(xiàng)A正確;
對(duì)于選項(xiàng)B,不妨設(shè)的中點(diǎn)為,
則,
由選項(xiàng)A知,,,所以,,
,
當(dāng)共線同向時(shí),,
當(dāng)共線反向時(shí),,
所以,的范圍為,即選項(xiàng)B正確;
對(duì)于選項(xiàng)C,易知當(dāng)三點(diǎn)共線時(shí),與所成的角最小為,
取截面如下圖所示,
易知,當(dāng)與球相切時(shí),與所成的角最大,設(shè)最大角為,
則,所以,得到,
所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
對(duì)于選項(xiàng)D,易知四面體為正四面體,所以四個(gè)截面面積相同,
由對(duì)稱性可知,球心即為正四面體的外接球(也是內(nèi)切球)球心,如下圖所示:
設(shè)為的中點(diǎn),為球心在平面內(nèi)的射影,則為的中心,
易知正四面體的棱長(zhǎng)為,
又正方體的體對(duì)角線長(zhǎng)為,所以,
又為等邊三角形,且邊長(zhǎng)為,易得,
由勾股定理,可得,所以,
設(shè)截面圓的半徑為,則,
設(shè)內(nèi)切圓的半徑為,則由,得到,
所以截面面積為,故選項(xiàng)D正確,
故選:ABD.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)晴:選項(xiàng)A和C的關(guān)鍵在于空間問題平面化,將空間問題轉(zhuǎn)化到平面上來處理,選項(xiàng)C關(guān)鍵在于利用向量的線性運(yùn)算,得到,選項(xiàng)D關(guān)鍵在于求出截面圓的半徑.
三、填空題
13.的二項(xiàng)展開式的常數(shù)項(xiàng)為
【答案】20
【詳解】的二項(xiàng)展開式的通項(xiàng)為.
令得.所以的二項(xiàng)展開式的常數(shù)項(xiàng)為.
14.已知向量,,其中,,,若,則實(shí)數(shù)的值為 .
【答案】/
【分析】利用向量數(shù)量積的運(yùn)算律及向量垂直的表示列方程求參數(shù)即可.
【詳解】,
又,則
故答案為:
四、雙空題
15.任取一個(gè)正整數(shù),若是奇數(shù),就將該數(shù)乘3再加上1;若是偶數(shù),就將該數(shù)除以2.反復(fù)進(jìn)行上述兩種運(yùn)算,經(jīng)過有限次步驟后,必進(jìn)入循環(huán)圈1→4→2→1,這就是數(shù)學(xué)史上著名的“冰雹猜想”(又稱“角谷猜想”).如取正整數(shù)6,根據(jù)上述運(yùn)算法則得出6→3→10→5→16→8→4→2→1,共需要8個(gè)步驟變成1(簡(jiǎn)稱為8步“雹程”).“冰雹猜想”可表示為數(shù)列滿足:(m為正整數(shù)),.問:當(dāng)時(shí),試確定使得需要 步“雹程”;若,則所有可能的取值所構(gòu)成的集合為 .
【答案】 12
【分析】根據(jù)“冰雹猜想”的計(jì)算規(guī)律,由17一直計(jì)算下去,直到使得,即可求解,再由,根據(jù)“冰雹猜想”的規(guī)律倒推,分類情況討論,求得的值,即可求解.
【詳解】(1)當(dāng),可得,
所以需要12步使得;
(2)若,則或1,
①當(dāng)時(shí),或,
②當(dāng)時(shí),,
綜上所述,可得或或,所以集合.
故答案為:;.
五、填空題
16.已知函數(shù),點(diǎn)是函數(shù)圖象上不同的兩個(gè)點(diǎn),則(為坐標(biāo)原點(diǎn))的取值范圍是 .
【答案】
【分析】設(shè)直線,利用導(dǎo)數(shù)的幾何意意求出當(dāng)時(shí)切線方程,再聯(lián)立方程,求出當(dāng)時(shí)的切線方程,再結(jié)合兩角差的正切公式即可求出結(jié)果.
【詳解】當(dāng)時(shí),,則恒成立,所以在區(qū)間上單調(diào)遞增,
當(dāng)時(shí),,圖像如圖,
設(shè)直線,由,消得到,
由,得,解得或(舍去),即直線與相切,
當(dāng)時(shí),設(shè)與的切點(diǎn)為,
則,整理得到,
令,則在區(qū)間上恒成立,
即在區(qū)間上單調(diào)遞增,
又,所以方程的解為,得到,即直線與相切,
記直線的傾斜角為,直線的傾斜角為,則,
所以,
又因?yàn)辄c(diǎn)是函數(shù)圖像上不同的兩個(gè)點(diǎn),
顯然,當(dāng)點(diǎn)在一條線上時(shí),,所以,
又易知,在區(qū)間上單調(diào)遞增,
所以,
故答案為:.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:解本題的關(guān)鍵在于求出過原點(diǎn)且與函數(shù)的圖像相切的兩條切線的方程,再利用兩角差的正切公式以及數(shù)形結(jié)合思想求解.
六、解答題
17.已知數(shù)列的前項(xiàng)和為,滿足.
(1)求;
(2)將中滿足的第項(xiàng)取出,并按原順序組成一個(gè)新的數(shù)列,求的前20項(xiàng)和.
【答案】(1)
(2).
【分析】(1)利用得到是以為首項(xiàng),為公比的等比數(shù)列,從而求出通項(xiàng)公式;
(2)計(jì)算出,,故取出的項(xiàng)為原數(shù)列的偶數(shù)項(xiàng),是以4為首項(xiàng),4為公比的等比數(shù)列,利用求和公式求出答案.
【詳解】(1)因?yàn)閿?shù)列滿足①,
當(dāng)時(shí),,解得;
當(dāng)時(shí),,②
①-②得,即
因,所以,從而,
所以數(shù)列是以為首項(xiàng),為公比的等比數(shù)列.
所以.故數(shù)列的通項(xiàng)公式為.
(2)根據(jù)題意可知,
故,.
所以取出的項(xiàng)就是原數(shù)列的偶數(shù)項(xiàng),
所以是以4為首項(xiàng),4為公比的等比數(shù)列,
所以.
18.設(shè)的內(nèi)角A,B,C的對(duì)邊分別為a,b,c,且.
(1)求A;
(2)設(shè)D是AB邊上靠近A的三等分點(diǎn),,求的面積.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)根據(jù)給定條件,再利用正弦定理邊化角,借助同角公式計(jì)算作答.
(2)利用余弦定理求出,再利用三角形面積公式計(jì)算作答.
【詳解】(1)在中,由得:,由正弦定理得,
而,即,則,又,
所以.
(2)依題意,,在中,由余弦定理得:,
即,解得,
所以的面積.
19.已知函數(shù)在處有極值-1.
(1)求的值;
(2)若函數(shù)在上單調(diào)遞增,求的取值范圍.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),根據(jù)題意可列出相應(yīng)方程,即可求得的值,驗(yàn)證后即可確定答案;
(2)由題意得在上恒成立,繼而參變分離得在內(nèi)恒成立.,構(gòu)造函數(shù),求出函數(shù)的最小值,即可求得答案.
【詳解】(1)由題意知,
因?yàn)樵谔幦〉脴O值-1,
所以,
解得,
即,,
當(dāng)時(shí),,在上單調(diào)遞減,
當(dāng)時(shí),,在上單調(diào)遞增,
即在處取得極小值-1,符合題意,
故.
(2)在上恒成立,
即在內(nèi)恒成立.
令,
則,令,得或,
令,得或,
所以在和上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
因?yàn)?,所以?br>所以,經(jīng)驗(yàn)證時(shí),,即符合題意,
即的取值范圍為.
【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:解答第二問根據(jù)函數(shù)的單調(diào)區(qū)間求解參數(shù)取值范圍,得到不等式在上恒成立,即可參變分離,轉(zhuǎn)化為不等式在內(nèi)恒成立,繼而構(gòu)造函數(shù),將問題轉(zhuǎn)化為求解函數(shù)的最值問題.
20.已知兩個(gè)正項(xiàng)數(shù)列,滿足,.
(1)求,的通項(xiàng)公式;
(2)若數(shù)列滿足,其中表示不超過的最大整數(shù),求的前項(xiàng)和.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)依題意可得,,即可求出、;
(2)根據(jù)高斯函數(shù)先推出的解析式,再運(yùn)用等差數(shù)列求和公式計(jì)算可得.
【詳解】(1)由,得,
由,得,,因?yàn)槭钦?xiàng)數(shù)列,,
;
(2)因?yàn)椋?br>所以,
所以當(dāng)時(shí)
,
當(dāng)時(shí)滿足,
所以.
21.如圖,P為圓錐的頂點(diǎn),O是圓錐底面的圓心,為底面直徑,為底面圓O的內(nèi)接正三角形,點(diǎn)E在母線上,且,.
(1)求證:平面平面;
(2)若點(diǎn)M為線段上的動(dòng)點(diǎn),當(dāng)直線與平面所成角的正弦值最大時(shí),求此時(shí)點(diǎn)到平面的距離.
【答案】(1)證明見解析
(2).
【分析】(1)利用余弦定理與勾股定理推得,再利用線面垂直與面面垂直的判定定理與性質(zhì)定理即可得證;
(2)建立空間直角坐標(biāo)系,利用線面角的向量表示得到關(guān)于的表達(dá)式,從而求得的值,進(jìn)而利用點(diǎn)面距離公式即可得解.
【詳解】(1)如圖,設(shè)交于點(diǎn),連接,由圓錐的性質(zhì)可知底面,
因?yàn)槠矫?,所以?br>又因?yàn)槭堑酌鎴A的內(nèi)接正三角形,由,可得,,
解得,又,,
所以,即,,
所以在中,,
在中,由余弦定理:
,
所以,故.
因?yàn)榈酌?,面,所以平面平面?br>又面,面面,,故面,
又平面,所以平面平面;
(2)易知,以點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),,,所在直線分別為x軸,y軸,z軸,建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系,
則,,,,,,
所以,,,,
設(shè)平面的法向量為,則,
令,則,
設(shè),可得,
設(shè)直線與平面所成的角為,則,
即,
令,,
則
當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí),等號(hào)成立,
所以當(dāng)時(shí),有最大值4,
即當(dāng)時(shí),的最大值為1,此時(shí)點(diǎn),
所以,
所以點(diǎn)M到平面的距離,
故當(dāng)直線與平面所成角的正弦值最大時(shí),點(diǎn)到平面的距離為.
22.已知函數(shù).
(1)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;
(2)若方程的兩根互為相反數(shù).
①求實(shí)數(shù)的值;
②若,且,證明:.
【答案】(1)增區(qū)間是,減區(qū)間是
(2)①0;②證明見解析
【分析】(1)求導(dǎo),由導(dǎo)函數(shù)的正負(fù)得到函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;
(2)①變形得到,設(shè)其兩根分別為和,得到方程組,相減得到,構(gòu)造,求導(dǎo)得到其單調(diào)性,且,若時(shí),推出矛盾,得到,求出;
②由①可得,求導(dǎo),得到在處的切線方程,切線放縮得到,,分別令,且滿足,,則,令,則,證明出結(jié)論.
【詳解】(1)根據(jù)題意可得:.
令,得,令,得,
故函數(shù)的增區(qū)間是,減區(qū)間是.
(2)①根據(jù)題意得:,,
即,,
設(shè)方程的兩根分別是和,
故①,
,即②,
①-②可得:③,
令,則,
易證,所以單調(diào)遞增,又,所以當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),;
所以,若時(shí),由①式可知:,,不可能成立;
故,即,由③式可知:,可得;
②因?yàn)?,可得,則,
設(shè)在處的切線斜率為,則,
又,則在處的切線方程為,
設(shè),,則,且,
設(shè),則,
又,則,所以在上單調(diào)遞增,且,
則當(dāng)時(shí),;
當(dāng)時(shí),,
則,即,,
分別令,且滿足,,
則
令,則,
故.
【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:常見的切線放縮不等式有,,,,等,常用來進(jìn)行不等式證明.
這是一份山東省日照市2024屆高三上學(xué)期期末校際聯(lián)合考試數(shù)學(xué)試題(教師版),共23頁(yè)。試卷主要包含了 實(shí)數(shù)滿足,則的大小關(guān)系是,3B, 設(shè)為復(fù)數(shù)等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份山東省日照市2024屆高三上學(xué)期期末校際聯(lián)合考試數(shù)學(xué)試題(學(xué)生版),共6頁(yè)。試卷主要包含了 實(shí)數(shù)滿足,則大小關(guān)系是,3B, 設(shè)為復(fù)數(shù)等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份2023-2024學(xué)年山東省日照市高二上學(xué)期期中校際聯(lián)合考試數(shù)學(xué)試題含答案,共23頁(yè)。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。
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