
一、選擇題:本題共8小題,每小題5分,共40分.在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的.
1. 已知復(fù)數(shù),,則的實部與虛部分別為( )
A. ,B. ,C. ,D. ,
【答案】A
【解析】
【分析】應(yīng)用復(fù)數(shù)加法求,根據(jù)實部、虛部定義得答案.
【詳解】因為,,所以,其實部與虛部分別為,.
故選:A
2. 已知集合,,則( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根據(jù)對數(shù)函數(shù)的定義域、指數(shù)函數(shù)的值域求得,進而求得.
【詳解】由,解得,所以,
而,所以,
所以.
故選:A
3. 函數(shù)的部分圖象大致形狀是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根據(jù)函數(shù)的奇偶性、對稱性以及函數(shù)值的對應(yīng)性,利用排除法即可得出結(jié)果.
【詳解】因為的定義域為R.定義域關(guān)于原點對稱,
,
所以是偶函數(shù),圖象關(guān)于軸對稱,故排除選項B、D,
當(dāng)時,令可得或,
所以時,兩個相鄰的零點為和,當(dāng)時,,,,故排除選項A,
故選:C.
4. 已知向量,滿足,,,則向量在向量上的投影向量的坐標為( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根據(jù)及相關(guān)公式求出,再根據(jù)投影向量的計算公式即可求解.
【詳解】由,得,則,
即,則,
所以向量在向量上的投影向量的坐標為.
故選:.
5. 已知角的始邊為軸非負半軸,終邊經(jīng)過點,將角的終邊順時針旋轉(zhuǎn)后得到角,則( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由三角函數(shù)的定義可得,依題意得,結(jié)合兩角差的正切公式運算求值.
【詳解】因角的終邊經(jīng)過點,由三角函數(shù)的定義可得,
又依題意得,所以,
故選:B.
6. 已知拋物線的焦點為,準線為,過上的一點作的垂線,垂足為,若(為坐標原點),且的面積為,則的方程為( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】表達出和點坐標,利用的面積求出,即可得出的方程.
【詳解】由題意,
在拋物線中,,
焦點,準線
∴,,則
∴,解得:
∴的方程為:.
故選:C.
7. 一個軸截面是邊長為的正三角形的圓錐型封閉容器內(nèi)放入一個半徑為1的小球后,再放入一個球,則球的表面積與容器表面積之比的最大值為( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由題設(shè)易知放入一個半徑為1的小球后,圓錐軸截面中小球的截面圓為內(nèi)切圓,要使比值最大,球的半徑最大,利用內(nèi)切圓性質(zhì)求,進而求球體、圓錐表面積,即可得比值.
【詳解】由邊長為的正三角形的內(nèi)切圓半徑為,
即軸截面是邊長為的正三角形的圓錐內(nèi)切球半徑為,
所以放入一個半徑為1的小球后,再放一個球,如下圖,
要使球的表面積與容器表面積之比的最大,即球的半徑最大,
所以只需球與球、圓錐都相切,其軸截面如上圖,此時,
所以球的表面積為,圓錐表面積為,
所以球的表面積與容器表面積之比的最大值為.
故選:A
8. 已知函數(shù)的定義域為,且,若關(guān)于的方程有4個不同實根,則的取值范圍是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用輔助角公式得,討論其符號求范圍,進而寫出解析式并畫出草圖,數(shù)形結(jié)合得、,即可得答案.
【詳解】由,
若,則,可得,
所以,
若,則,可得,
所以,
所以,其函數(shù)圖象如下圖,
要使有4個不同實根,則,
由圖知:,故,且,
所以的范圍為.
故選:A
【點睛】關(guān)鍵點點睛:利用三角恒等變換研究正弦型函數(shù)性質(zhì),并畫出的圖象為關(guān)鍵.
二、選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分.在每小題給出的選項中,有多項符合題目要求.全部選對的得5分,部分選對的得2分,有選錯的得0.
9. 若a,,則下列命題正確的是( )
A. 若且,則B. 若,則
C 若,則D. 若,則
【答案】BD
【解析】
【分析】取特殊值或利用作差法,以及根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性,即可判斷選項.
【詳解】對選項A,取,,滿足且,則,故A錯誤;
對選項B,因為函數(shù)單調(diào)遞增,當(dāng)時,,故B正確;
對選項C,因為,所以,即,故C錯誤;
對選項D,因為函數(shù)是增函數(shù),當(dāng),則,故D正確.
故選:BD.
10. 某食品的保鮮時間y(單位:小時)與儲藏溫度x(單位:℃)滿足函數(shù)關(guān)系(為自然對數(shù)的底數(shù),k,b為常數(shù)).若該食品在0℃的保鮮時間是192小時,在14℃的保鮮時間是48小時,則下列說法正確的是( )
參考數(shù)據(jù):,
A.
B. 若該食品儲藏溫度是21℃,則它的保鮮時間是16小時
C.
D. 若該食品保鮮時間超過96小時,則它的儲藏溫度不高于7℃
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用條件若該食品在0℃的保鮮時間是192小時,在14℃的保鮮時間是48小時,得出關(guān)于k和b的關(guān)系,然后依次判定各個選項.
【詳解】在函數(shù)中,當(dāng)時,,由,知,,故A正確;
當(dāng)時,,所以,則,
當(dāng)時,,故B不正確;
由,得,故C正確;
由,得,所以,故D正確.
故選:ACD.
11. 歐拉函數(shù)的函數(shù)值等于所有不超過正整數(shù),且與互質(zhì)的正整數(shù)的個數(shù)(公約數(shù)只有1的兩個正整數(shù)稱為互質(zhì)整數(shù)),例如:,,則( )
A. B. 當(dāng)n為奇數(shù)時,
C. 數(shù)列為等比數(shù)列D. 數(shù)列的前項和小于
【答案】ACD
【解析】
【分析】根據(jù)函數(shù)新定義即可知,,,可得A正確,由可得B錯誤;易知小于的所有正奇數(shù)與均互質(zhì),共有個,可得C正確;同理可得,利用等比數(shù)列前項和公式即可求得D正確.
【詳解】對于A,因為,,,所以,故A正確;
對于B,由于,故B錯誤;
對于C,因為小于的所有正奇數(shù)與均互質(zhì),且小于的所有正奇數(shù)有個,
所以,因此數(shù)列為等比數(shù)列,故C正確;
對于D,同理小于的所有3的倍數(shù)與均不互質(zhì),共有個,
因此小于的所有與互質(zhì)的數(shù)共有個,即,
所以,令,
則,故D正確,
故選:ACD.
12. 如圖,在棱長為2的正方體中,已知M,N,P分別是棱,,的中點,Q為平面上的動點,且直線與直線的夾角為,則( )
A. 平面
B. 平面截正方體所得的截面面積為
C. 點Q的軌跡長度為
D. 能放入由平面PMN分割該正方體所成的兩個空間幾何體內(nèi)部(厚度忽略不計)的球的半徑的最大值為
【答案】ABD
【解析】
【分析】A選項,建立空間直角坐標系,求出平面的法向量,得到線面垂直;B選項,作出輔助線,找到平面截正方體所得的截面,求出面積;C選項,作出輔助線,得到點Q的軌跡,并求出軌跡長度;D選項,由對稱性得到平面分割該正方體所成的兩個空間幾何體對稱,由對稱性可知,球心在上,設(shè)球心為,由得到方程,求出半徑的最大值.
【詳解】A選項,以坐標原點,所在直線分別為軸,建立空間直角坐標系,
,
故.
設(shè)平面的法向量為,
則,
令得,,故,
因為,故平面,A正確;
B選項,取的中點,連接,
因為M,N,P分別是棱,,的中點,
所以,又,
所以,所以平面截正方體所得的截面為正六邊形,
其中邊長為,故面積為,B正確;
C選項,Q為平面上的動點,直線與直線的夾角為,
又平面,設(shè)垂足為,以為圓心,為半徑作圓,
即為點Q的軌跡,
其中,由對稱性可知,,
故半徑,
故點Q的軌跡長度為,C錯誤;
D選項,因為M,N,P分別是棱,,的中點,
所以平面分割該正方體所成的兩個空間幾何體對稱,
不妨求能放入含有頂點的空間幾何體的球的半徑最大值,
該球與平面切與點,與平面,平面,平面相切,
由對稱性可知,球心在上,設(shè)球心為,則半徑為,
,故,即,解得,
故球的半徑的最大值為,D正確.
故選:ABD
【點睛】立體幾何中截面的處理思路:
(1)直接連接法:有兩點在幾何體的同一個平面上,連接該兩點即為幾何體與截面的交線,找截面就是找交線的過程;
(2)作平行線法:過直線與直線外一點作截面,若直線所在的平面與點所在的平面平行,可以通過過點找直線的平行線找到幾何體與截面的交線;
(3)作延長線找交點法:若直線相交但在立體幾何中未體現(xiàn),可通過作延長線的方法先找到交點,然后借助交點找到截面形成的交線;
(4)輔助平面法:若三個點兩兩都不在一個側(cè)面或者底面中,則在作截面時需要作一個輔助平面.
三、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分.
13. 的展開式中的系數(shù)為______(用數(shù)字作答).
【答案】
【解析】
【分析】根據(jù)二項式展開式有關(guān)知識求得正確答案.
【詳解】由于,
所以的展開式中含的項為,
所以的展開式中的系數(shù)為.
故答案為:
14. 某市統(tǒng)計高中生身體素質(zhì)的狀況,規(guī)定身體素質(zhì)指標值不小于60就認為身體素質(zhì)合格.現(xiàn)從全市隨機抽取 100名高中生的身體素質(zhì)指標值, 經(jīng)計算,.若該市高中生的身體素質(zhì)指標值服從正態(tài)分布,則估計該市高中生身體素質(zhì)的合格率為______.(用百分數(shù)作答,精確到0.1%)
參考數(shù)據(jù):若隨機變量X服從正態(tài)分布,則,,.
【答案】
【解析】
【分析】計算樣本的平均數(shù)和方差,由此估計,再結(jié)合參考數(shù)據(jù)求.
【詳解】因為100個數(shù)據(jù),,,…,的平均值,
方差,
所以的估計值為,的估計值為.
設(shè)該市高中生的身體素質(zhì)指標值為X,
由, 得,
所以.
故答案為:.
15. 已知函數(shù)恰有兩個零點,則______.
【答案】
【解析】
【分析】利用導(dǎo)數(shù),求出單調(diào)區(qū)間,由函數(shù)恰有兩個零點即函數(shù)與x軸有兩個不同的交點,從而建立等量關(guān)系求解可得.
【詳解】因為,
所以
令,則,令,
故當(dāng)時,函數(shù)為增函數(shù),
當(dāng)時,函數(shù)為減函數(shù),
即當(dāng)時函數(shù)有最小值,
若,即時,此時函數(shù)在R上為增函數(shù),與題意不符,且當(dāng)時,的零點為1;
若,即時,此時函數(shù)與x軸有兩個不同交點,
設(shè)交點為,且,即,
所以當(dāng)或時,即,此時函數(shù)為增函數(shù),
當(dāng)時,即,此時函數(shù)為減函數(shù),
依題意,函數(shù)恰有兩個零點即函數(shù)與x軸有兩個不同的交點,即或,
所以或,
所以,所以,
故答案為:.
【點睛】根據(jù)函數(shù)零點個數(shù)求解參數(shù)范圍的問題的一般方法:
設(shè)
方法一:轉(zhuǎn)化為函數(shù)與x軸交點個數(shù)問題,通過求解單調(diào)性構(gòu)造不等式求解;
方法二:轉(zhuǎn)化為函數(shù)的交點個數(shù)問題求解.
16. 在中隨機選取三個數(shù),能構(gòu)成公差不小于5的等差數(shù)列的概率為__________.
【答案】
【解析】
【分析】先求出在中隨機選取三個數(shù)的方法總數(shù),再求能構(gòu)成公差不小于5的等差數(shù)列的方法總數(shù),由古典概率的公式求解即可.
【詳解】在中隨機選取三個數(shù)有:,
公差為5的等差數(shù)列有:,,……,,共個;
公差為6的等差數(shù)列有:,,……,,共個;
……,
公差為24的等差數(shù)列有:,,共個;
所以共有:,
所以能構(gòu)成公差不小于5的等差數(shù)列的概率為:.
故答案為:.
四、解答題:本題共6小題,共70分.解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟.
17. 記為數(shù)列的前項和,若,.
(1)求;
(2)若,求數(shù)列的前項和.
【答案】(1);
(2)
【解析】
【分析】(1)由題設(shè)及關(guān)系得,構(gòu)造新數(shù)列并結(jié)合等差數(shù)列定義寫出通項公式,進而可得;
(2)應(yīng)用裂項相消法求前n項和.
【小問1詳解】
由題設(shè),則,
又,故是首項為3,公差為2的等差數(shù)列,
所以,則.
【小問2詳解】
由(1)得,
所以
18. 已知的內(nèi)角的對邊分別為,為銳角,的面積為,.
(1)判斷的形狀,并說明理由;
(2)如圖,若,,為內(nèi)一點,且,,求的長.
【答案】(1)直角三角形或鈍角三角形
(2)
【解析】
【分析】(1)利用面積公式及余弦定理代入化簡,然后利用正弦定理邊化角可得答案;
(2)由(1)的結(jié)果得到為等腰直角三角形,然后解,可得,進而可得,再解即可求出的長.
【小問1詳解】
,
,即,
再由正弦定理邊化角得,
,
,又為銳角,
,
或,
或,
為直角三角形或鈍角三角形;
【小問2詳解】
由(1)的結(jié)果以及,可得,
為等腰直角三角形,又,
,
在中,
則,解得,負值舍去,
又,
,
,
在中,,
.
19. 如圖,已知斜四棱柱,底面為等腰梯形,,點在底面的射影為,且,,,.
(1)求證:平面平面;
(2)若為線段上一點,且平面與平面夾角的余弦值為,求直線與平面所成角的正弦值.
【答案】(1)證明見解析
(2)
【解析】
【小問1詳解】
證明:等腰梯形中,,,
作交于,如圖,則是菱形,,
是等邊三角形,則,,,
所以,即,
又,,平面,
所以平面,又平面,
所以平面平面;
【小問2詳解】
點在底面的射影為,由(1),得在上,且,又,
所以,而由(1)知,因此,
建立如圖所示空間直角坐標系,則
,,,,,則,
又,,所以,
設(shè)(),,
,,
設(shè)平面的法向量為,
則,
取,則,取平面的法向量,
,則(負值舍去),
即,,
設(shè)直線與平面所成的角為,則,
所以,直線與平面所成的角正弦值為.
【點睛】
20. 杭州亞運會的三個吉祥物是琮琮、宸宸和蓮蓮,他們分別代表了世界遺產(chǎn)良渚古城遺址、京杭大運河和西湖,分別展現(xiàn)了不屈不撓、堅強剛毅的拼搏精神,海納百川的時代精神和精致和諧的人文精神.甲同學(xué)可采用如下兩種方式購買吉祥物,方式一:以盲盒方式購買,每個盲盒19元,盲盒外觀完全相同,內(nèi)部隨機放有琮琮、宸宸和蓮蓮三款中的一個,只有打開才會知道買到吉祥物的款式,買到每款吉祥物是等可能的;方式二:直接購買吉祥物,每個30元.
(1)甲若以方式一購買吉祥物,每次購買一個盲盒并打開.當(dāng)甲買到的吉祥物首次出現(xiàn)相同款式時,用X表示甲購買的次數(shù),求X的分布列;
(2)為了集齊三款吉祥物,甲計劃先一次性購買盲盒,且數(shù)量不超過3個,若未集齊再直接購買吉祥物,以所需費用的期望值為決策依據(jù),甲應(yīng)一次性購買多少個盲盒?
【答案】(1)分布列詳見解析
(2)買個
【解析】
【分析】(1)根據(jù)獨立重復(fù)試驗概率計算公式、排列組合數(shù)的計算公式求得的分布列.
(2)根據(jù)甲一次性購買的吉祥物盲盒的個數(shù)進行分類討論,通過計算各種情況下的總費用來求得正確答案.
【小問1詳解】
由題意可知所有可能取值為,
,
所以的分布列如下:
【小問2詳解】
設(shè)甲一次性購買個吉祥物盲盒,集齊三款吉祥物需要的總費用為.
依題意,可取.
方案1:不購買盲盒時,則需要直接購買三款吉祥物,總費用元.
方案2:購買個盲盒時,則需要直接購買另外兩款吉祥物,
總費用元.
方案3:購買個盲盒時,
當(dāng)個盲盒打開后款式不同,則只需直接購買剩下一款吉祥物,
總費用,,
當(dāng)個盲盒打開后款式相同,則需要直接購買另外款吉祥物,
總費用,
所以元.
方案4:購買個盲盒時,
當(dāng)個盲盒打開后款式各不相同,則總費用,,
當(dāng)個盲盒打開后恰有款相同,則需要直接購買剩下一款吉祥物,
則總費用,
當(dāng)個盲盒打開后款式全部相同,則需要直接購買另外兩款吉祥物,
總費用,
所以元.
對比個方案可知,第個方案總費用的期望值最小,
故應(yīng)該一次性購買個吉祥物盲盒.
21. 在平面直角坐標系中,點,點是平面內(nèi)的動點.若以PF為直徑的圓與圓內(nèi)切,記點P的軌跡為曲線E.
(1)求E的方程;
(2)設(shè)點,,,直線AM,AN分別與曲線E交于點S,T(S,T異于A),,垂足為H,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根據(jù)題意設(shè)出,根據(jù)以PF為直徑的圓與圓內(nèi)切列出方程,化簡即可得到P的軌跡為曲線E的方程.
(2)先證直線恒過定點,然后求出點H軌跡,進而求出的最小值.
【小問1詳解】
設(shè),則的中點,
根據(jù)題意得,即,
整理得,
化簡得點的軌跡方程
【小問2詳解】
設(shè),先證直線恒過定點,理由如下:
由對稱性可知直線的斜率不為0,所以可設(shè)直線,
聯(lián)立直線與,,
則,①
,②
所以,令,得點橫坐標,
同理可得點橫坐標,
故,
將代入上式整理得:
,
將②代入得,
若,則直線,恒過不合題意;
若,則,恒過,
因為直線恒過,且與始終有兩個交點,
又,,垂足為H,
所以點H軌跡是以為直徑的半圓(不含點,在直線下方部分),
設(shè)中點為C,則圓心,半徑為1,
所以,當(dāng)且僅當(dāng)點H在線段上時,
所以的最小值為.
【點睛】方法點睛:根據(jù)圓錐曲線中直線間的幾何關(guān)系求動點的軌跡方程,注意轉(zhuǎn)化思想的應(yīng)用;
22. 已知函數(shù).
(1)討論函數(shù)的單調(diào)性;
(2)已知,若,當(dāng)時,恒成立,求的最大值.
【答案】(1)答案見解析
(2)2
【解析】
【分析】(1)求出函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),分,,,三種情況討論,即可求出函數(shù)的單調(diào)性;
(2)將,代入不等式,利用進行換元,得到恒成立,構(gòu)造,利用導(dǎo)數(shù)分和進行討論,進而得到的最大值.
【小問1詳解】
的定義域為,
,,
若,則在上單調(diào)遞增;
若,則,令,
解得,,
其中,,
若,則,故當(dāng)時,,
當(dāng)時,,
故在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增;
若,則,故當(dāng)時,,
當(dāng)時,,
故在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;
綜上所述,當(dāng)時,在上單調(diào)遞增;
當(dāng)時,故在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增;
當(dāng)時,在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;
【小問2詳解】
依題意,,
即,即,
即恒成立,
令,,有恒成立,
得恒成立,所以恒成立,
令,,
有,(注:)
(i)當(dāng)時,即時,
易知方程的且,
故有一根大于1,一根小于1,
所以在上單調(diào)遞增,
故有,不符合題意,舍;
(ii)當(dāng)時,有,
所以,當(dāng)且僅當(dāng)時等號成立,
從而在上單調(diào)遞減,
故當(dāng)時,恒,符合題意.
由可知,正實數(shù)的取值范圍為,
因此,的最大值為2.
【點睛】方法點睛:導(dǎo)函數(shù)中常用的兩種轉(zhuǎn)化方法:一是利用導(dǎo)數(shù)研究含參函數(shù)的單調(diào)性,?;癁椴坏仁胶愠闪栴}.注意分類討論與數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用;二是函數(shù)的零點、不等式證明常轉(zhuǎn)化為函數(shù)的單調(diào)性、極(最)值問題處理.
這是一份湖南省長沙市長郡中學(xué)2024屆高三上學(xué)期期末適應(yīng)性考數(shù)學(xué)試題(教師版),共27頁。試卷主要包含了選擇題,填空題,解答題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份湖南省長沙市長郡中學(xué)2024屆高三上學(xué)期期末適應(yīng)性考數(shù)學(xué)試題(學(xué)生版),共6頁。試卷主要包含了選擇題,填空題,解答題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份湖南省長沙市長郡中學(xué)2024屆高三上學(xué)期期末適應(yīng)性考數(shù)學(xué)試題含答案詳解,共39頁。試卷主要包含了選擇題,填空題,解答題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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