本試卷共22小題,滿分150分,考試用時120分鐘.
一.單項選擇題(本大題共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. “且”是“為第四象限角”的( )
A. 充要條件B. 必要不充分條件
C. 充分不必要條件D. 既不充分也不必要條件
【答案】A
【解析】
【分析】先考查充分性,根據(jù)條件確定的終邊位置,再考查必要性,有終邊位置確定符號即可.
【詳解】充分性:
因為,
所以為第一象限角或第四象限角或終邊在軸的非負半軸,
又,則,
所以為第三象限角或第四象限角或終邊在軸的非正半軸,
綜上知,為第四象限角,故充分性成立;
必要性:若為第四象限角,則且,
此時,
故必要性成立,故“且”是“為第四象限角”的充要條件,
故選:A.
2. 在復(fù)平面內(nèi),復(fù)數(shù)對應(yīng)的向量分別是,其中是坐標原點,則向量對應(yīng)的復(fù)數(shù)為( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根據(jù)復(fù)數(shù)與向量坐標關(guān)系及向量減法求對應(yīng)點,即可得對應(yīng)復(fù)數(shù).
【詳解】由題設(shè),則,
所以向量對應(yīng)的復(fù)數(shù)為.
故選:D
3. 已知集合,,若,則實數(shù)的取值范圍為( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根據(jù)集合的補集運算得到,把轉(zhuǎn)化為,最后利用包含關(guān)系得到答案.
【詳解】因為,,
因為,所以,
所以,
故選:A.
4. 已知分別是等差數(shù)列的前項和,且,則( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用及等差數(shù)列的性質(zhì)進行求解.
【詳解】分別是等差數(shù)列的前項和,故,且,故,
故選:D
5. 某人將用“”進行排列設(shè)置6位數(shù)字密碼,其中兩個“1”相鄰的概率是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先求出所有排列數(shù),在求出滿足條件兩個“1”相鄰的排列數(shù),即可求出概率.
【詳解】根據(jù)已知條件:用“”進行排列設(shè)置6位數(shù)字密碼共有種排列方法,
其中兩個“1”相鄰的情況共有種方法,所以兩個“1”相鄰的概率是.
故選:C.
6. 若直線在軸?軸上的截距相等,且直線將圓的周長平分,則直線的方程為( )
A. B.
C. 或D. 或
【答案】C
【解析】
【分析】設(shè)出直線方程,將圓心代入直線,求解即可.
【詳解】由已知圓,直線將圓平分,則直線經(jīng)過圓心,
直線方程為,或,將點代入上式,解得
直線的方程為或.
故選:C
7. 已知中,,在線段上取一點,連接,如圖①所示.將沿直線折起,使得點到達的位置,此時內(nèi)部存在一點,使得平面,如圖②所示,則的值可能為( )
A. B. C. D. 1
【答案】B
【解析】
【分析】尋找點的臨界狀態(tài),再利用余弦定理、勾股定理計算,最后判斷的取值范圍.
【詳解】連接.因為平面平面,所以,
.在Rt中,,
所以.
所以在Rt中,.
因為在中,,所以是直角三角形,
且.
因為,所以點在以點為圓心,為半徑的圓上.
作于點,因為點到直線的距離,且,
所以圓與線段交于兩點,記為和,記圓與線段的交點為,如圖所示.
在中,由余弦定理得,代入數(shù)據(jù),解得;
同理,在中,.因為,所以點在線段上.
因為點在內(nèi)部,所以點在弧上(不含點和).
設(shè),當點在點時,.
在Rt中,,即,解得.
當點在點時,.在Rt中,,
即,則.
在中,,
由余弦定理得,
代入數(shù)據(jù),解得.
因為隨著的增大,點靠近點,線段的長增大,點靠近點,
所以的取值范圍為.結(jié)合選項可知,的值可能是.
故選:B.
【點睛】關(guān)鍵點睛:本題的關(guān)鍵是利用線面垂直的性質(zhì),再找到點的臨界位置,再利用余弦定理求出其對應(yīng)狀態(tài)下的值,則得到其范圍.
8. 已知函數(shù),若函數(shù)圖象上存在點且圖象上存在點,使得點和點關(guān)于坐標原點對稱,則的取值范圍是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由對稱性可得,從而分離參數(shù)得,令,利用導(dǎo)數(shù)求得函數(shù)最小值為,從而得解.
【詳解】設(shè),則點在的圖象上,
,即.
令,則,
令,則,此時遞增,
令,則,此時遞減,
最小值為.
故選:A.
二.多項選擇題(本題共4小題,每小題5分,共20分.在每小題給出的四個選項中,有多個選項是符合題目要求的,全部選對的得5分,選對但不全的得2分,有選錯的得0分)
9. 已知函數(shù),則下列說法正確的是( )
A. B. 函數(shù)的最小正周期為2
C. 函數(shù)的對稱軸方程為D. 函數(shù)的圖象可由的圖象向左平移個單位長度得到
【答案】AC
【解析】
【分析】利用二倍角公式及輔助角公式化簡函數(shù),再利用正弦函數(shù)的圖象與性質(zhì)逐項判斷即得.
【詳解】函數(shù),A正確;
函數(shù)的最小正周期為,B錯誤;
由,得函數(shù)的對稱軸方程,C正確;
函數(shù)的圖象可由的圖象向右平移個單位長度得到,
而的圖象向左平移個單位長度得到的函數(shù)不能化成,D錯誤.
故選:AC
10. 下列幾種說法中正確的是( )
A. 若,則的最小值是4
B. 命題“,”的否定是“,”
C. 若不等式的解集是,則的解集是
D. “”是“不等式對一切x都成立”的充要條件
【答案】BCD
【解析】
【分析】A:取進行分析;B:根據(jù)含一個量詞的命題的否定方法得到結(jié)果;C:先根據(jù)韋達定理求解出的值,然后可求的解集;D:分析不等式對一切x都成立時的取值范圍,然后作出判斷.
詳解】對于A:當時,,但,故A錯誤;
對于B:修改量詞,否定結(jié)論可得命題的否定為:“,”,故B正確;
對于C:因為的解集是,所以,所以,
所以,解得,故C正確;
對于D:當時,恒成立,
當時,若不等式對一切x都成立,
則,解得,
綜上,時,不等式對一切x都成立,
所以“”是“不等式對一切x都成立”的充要條件,故D正確;
故選:BCD.
11. “奔馳定理”因其幾何表示酷似奔馳的標志得來,是平面向量中一個非常優(yōu)美的結(jié)論.奔馳定理與三角形四心(重心、內(nèi)心、外心、垂心)有著神秘的關(guān)聯(lián).它的具體內(nèi)容是:已知是內(nèi)一點,的面積分別為,且.以下命題正確的有( )
A. 若,則為的重心
B. 若為的內(nèi)心,則
C. 若,為的外心,則
D. 若為的垂心,,則
【答案】ABD
【解析】
【分析】對A,取的中點D,連接,結(jié)合奔馳定理可得到,進而即可判斷A;
對B,設(shè)內(nèi)切圓半徑為,從而可用表示出,再結(jié)合奔馳定理即可判斷B;
對C,設(shè)的外接圓半徑為,根據(jù)圓的性質(zhì)結(jié)合題意可得,從而可用表示出,進而即可判斷C;
對D,延長交于點D,延長交于點F,延長交于點E,根據(jù)題意結(jié)合奔馳定理可得到,,從而可設(shè),則,代入即可求解,進而即可判斷D.
【詳解】對于A,取的中點D,連接,
由,則,
所以,
所以A,M,D三點共線,且,
設(shè)E,F(xiàn)分別為AB,AC的中點,同理可得,,所以為的重心,故A正確;

對于B,由為的內(nèi)心,則可設(shè)內(nèi)切圓半徑為,
則有,
所以,
即,故B正確;

對于C,由為的外心,則可設(shè)的外接圓半徑為,
又,
則有,
所以,
,
,
所以,故C錯誤;

對于D,如圖,延長交于點D,延長交于點F,延長交于點E,

由為的垂心,,則,
又,則,,
設(shè),則,
所以,即,
所以,所以,故D正確.
故選:ABD.
【點睛】關(guān)鍵點睛:解答D選項的關(guān)鍵是通過做輔助線(延長交于點D,延長交于點F,延長交于點E),根據(jù)題意,結(jié)合奔馳定理得到,,再設(shè),得到,進而即可求解.
12. 小明熱愛數(shù)學(xué),《九章算術(shù)》《幾何原本》《數(shù)學(xué)家的眼光》《奧賽經(jīng)典》《高等數(shù)學(xué)》都是他的案頭讀物.一日,正翻閱《高等數(shù)學(xué)》,一條關(guān)于函數(shù)的性質(zhì)映入他的眼簾:函數(shù)在區(qū)間有定義,且對,,,若恒有,則稱函數(shù)在區(qū)間上“嚴格下凸”;若恒有,則稱函數(shù)在區(qū)間上“嚴格上凸”.現(xiàn)已知函數(shù),為的導(dǎo)函數(shù),下列說法正確的是( )注:為自然對數(shù)的底數(shù),,.
A. 有最小值,且最小值為整數(shù)
B. 存在常數(shù),使得在“嚴格下凸”,在“嚴格上凸”
C. 恰有兩個極值點
D. 恰有三個零點
【答案】ACD
【解析】
【分析】對于A,求導(dǎo)后將看成一個整體,利用進行放縮即可;
對于B,將“嚴格上凸”和“嚴格下凸”轉(zhuǎn)化為導(dǎo)函數(shù)的單調(diào)性,二次求導(dǎo)后即可判斷;
對于C,根據(jù)導(dǎo)函數(shù)的單調(diào)性,結(jié)合零點存在定理,即可判斷;
對于D,根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性,結(jié)合零點零點存在定理,即可判斷;
【詳解】,
,
設(shè),易得:,
所以,
當時,等號成立,故A對;
,,,若恒有,等價于切線一直在割線下方,即單調(diào)遞增.即函數(shù)在區(qū)間上“嚴格下凸”;
,,,若恒有,等價于切線一直在割線上方,即單調(diào)遞減.即函數(shù)在區(qū)間上“嚴格上凸”.
設(shè),
,
易得在為增函數(shù).
,
,
所以存在常數(shù),,使得在上,,單調(diào)遞減,即單調(diào)遞減, 在“嚴格上凸”;
在上,,單調(diào)遞增,即單調(diào)遞增,在“嚴格下凸”.
故B錯誤;
由B知,在上單調(diào)遞減, 在上,單調(diào)遞增
,,
,
所以恰有兩個極值點,故C正確;
由C知,恰有兩個極值點,設(shè)為,,且,
所以在和單調(diào)遞減, 單調(diào)遞增
,,
,
所以函數(shù)在各有一個零點,故D正確.
故選:ACD
三、填空題(本大題共4小題,共20.0分)
13. 在的展開式中,含的項的系數(shù)是__________.(用數(shù)字作答)
【答案】
【解析】
【分析】根據(jù)二項式展開式的通項公式可直接寫出含項的系數(shù),求得答案.
【詳解】因為在,
所以含的項為:,
所以含的項的系數(shù)是.
故答案為:
14. 應(yīng)越共中央總書記阮富仲?越南國家主席武文賞邀請,中共中央總書記?中國國家主席習近平于2023年12月12日至13日對越南進行國事訪問,期間,共同探討了經(jīng)濟?政治等領(lǐng)域的諸多問題,構(gòu)建了具有戰(zhàn)略意義的中越命運共同體,訪問受到了越南各層各界的隆重歡迎,引起了全世界的廣泛關(guān)注.“訪?越?南”三個漢字的筆畫數(shù),經(jīng)過適當調(diào)整能構(gòu)成一個等差數(shù)列,則此等差數(shù)列的公差為__________.
【答案】
【解析】
【分析】根據(jù)“訪?越?南”三個漢字的筆畫數(shù),調(diào)整后構(gòu)成等差數(shù)列,求得公差即可.
【詳解】由題意知“訪?越?南”三個漢字的筆畫數(shù)分別為,
又因為三個漢字的筆畫數(shù)調(diào)整順序能構(gòu)成一個等差數(shù)列,
故這三個數(shù)組成的等差數(shù)列可以為或,
因此
故答案為:.
15. 過雙曲線的右支上一點,分別向⊙和⊙作切線,切點分別為,則的最小值為________.

【答案】17
【解析】
【分析】根據(jù)雙曲線和圓的方程可確定雙曲線焦點與圓的圓心重合,利用勾股定理表示出切線長,將問題轉(zhuǎn)化為的最小值問題,利用雙曲線定義和三角形三邊關(guān)系可求得最小值.
【詳解】由,得,所以雙曲線的焦點坐標為,
由圓的方程知:圓圓心的坐標為,半徑,
圓圓心的坐標為,半徑,
分別為兩圓切線,
,
,
為雙曲線右支上的點,且雙曲線焦點為,
又(當為雙曲線右頂點時取等號),

即的最小值為.
故答案為:17.
16. 已知正三棱臺的高為1,上下底面的邊長分別為和,其頂點都在同一球面上,則該球的體積為________.
【答案】
【解析】
【分析】分別求得上下底面所在平面截球所得圓半徑,找到球心,求得半徑,再由球的體積公式可得結(jié)果.
【詳解】由題意設(shè)三棱臺為,如圖,
上底面所在平面截球所得圓的半徑是,(為上底面截面圓的圓心)
下底面所在平面截球所得圓的半徑是,(為下底面截面圓的圓心)
由正三棱臺的性質(zhì)可知,其外接球的球心在直線上,設(shè)球的半徑為,
當在線段上時,軸截面中由幾何知識可得,無解;
當在的延長線上時,可得,解得,得,
因此球的體積是.
故答案為:.
【點睛】易錯點睛:本題求球的半徑時,容易只考慮在線段上,從而無法求解.
四、解答題(本大題共6小題,共70.0分.解答應(yīng)寫出文字說明,證明過程或演算步驟)
17. 在中,分別是的內(nèi)角所對的邊,且.
(1)求角的大??;
(2)若,,求邊.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由題設(shè)和正弦定理化角為邊,利用余弦定理即可求得角;
(2)由題設(shè)條件得到,利用正弦定理替換即可得到邊長度.
【小問1詳解】
由和正弦定理可得:,整理得:,
由余弦定理得:,
因,
故得:.
【小問2詳解】
由,可得:,
又由正弦定理:可得:,
由(1)知,代入解得:.
18. 已知數(shù)列滿足.
(1)證明:數(shù)列是等差數(shù)列,并求數(shù)列的通項公式;
(2)記,求數(shù)列的前項和.
【答案】(1)證明見解析,
(2)
【解析】
【分析】(1)由題意構(gòu)造出形式即可得;
(2)借助裂項相消法求和即可得.
【小問1詳解】
因為,且,
所以,即,
又,所以數(shù)列是以2為首項,1為公差的等差數(shù)列,
所以,所以;
【小問2詳解】
由(1)知,所以,
所以
,
故.
19. 如圖①,在五邊形中,四邊形是梯形.是等邊三角形.將沿翻折成如圖②所示的四棱錐.
(1)求證:;
(2)若平面,且,求平面與平面所成二面角的正弦值.
【答案】(1)證明見解析
(2)
【解析】
【分析】(1)由已知得到四邊形為平行四邊形,得到,再用是等邊三角形,得到,從而證明平面,得出結(jié)果;
(2)建系,利用空間向量法求二面角,先求出平面的法向量和平面的法向量,代入公式求解即可.
【小問1詳解】
證明:取的中點,連接.
在梯形中,因為,
所以,且,所以四邊形為平行四邊形.
又,所以.
因為是等邊三角形,所以,所以.
又平面,所以平面.
又平面,所以.
【小問2詳解】
因為平面平面,所以,
由(1)知平面,
所以平面.
由(1)可知.又,所以,
所以以為坐標原點,所在的直線分別為軸,軸,軸建立空間直角坐標系,
所以,
則,
設(shè)平面的法向量,
由得,
取,得平面的一個法向量.
設(shè)平面的法向量,由得,
取,得平面的一個法向量,
所以,
所以平面與平面所成二面角的正弦值為
20. 2023年9月23日至10月8日、第19屆亞運會在中國杭州舉行.樹人中學(xué)高一年級舉辦了“亞運在我心”乒乓球比賽活動.比賽采用局勝制的比賽規(guī)則,即先贏下局比賽者最終獲勝,已知每局比賽甲獲勝的概率為,乙獲勝的概率為,比賽結(jié)束時,甲最終獲勝的概率.
(1)若,結(jié)束比賽時,比賽的局數(shù)為,求的分布列與數(shù)學(xué)期望;
(2)若采用5局3勝制比采用3局2勝制對甲更有利,即,求的取值范圍.
【答案】(1)分布列見解析,期望為;
(2).
【解析】
【分析】(1)先寫出離散型隨機變量的分布列,再求出數(shù)學(xué)期望即可;
(2)先根據(jù)已知不等式列式求解,再根據(jù)單調(diào)性定義作差證明單調(diào)遞增說明結(jié)論.
【小問1詳解】
,即采用3局2勝制,所有可能值為,
,,
的分布列如下,
所以.
【小問2詳解】
采用3局2勝制:不妨設(shè)賽滿3局,用表示3局比賽中甲勝的局數(shù),則,
甲最終獲勝的概率為,
采用5局3勝制:不妨設(shè)賽滿5局,用表示5局比賽中甲勝的局數(shù),則,
甲最終獲勝的概率為
,

,得.
21. 設(shè)橢圓C1:1(a>b>0)的左焦點為F,右頂點為A,離心率是,已知A是拋物線C2:y2=2px(p>0)的焦點,F(xiàn)到拋物線C2的準線l的距離為.
(1)求C1的方程及C2的方程;
(2)設(shè)l上兩點P,Q關(guān)于軸對稱,直線AP交C1于點B(異于點A),直線BQ交x軸于點D,若△APD的面積為,求直線AP的斜率.
【答案】(1)C1的方程為,拋物線C2的方程為.
(2)
【解析】
【分析】(1)由題意,根據(jù)橢圓和雙曲線的定義和性質(zhì)列方程組求出,,的值,即可得出方程;
(2)設(shè)的方程為,聯(lián)立方程組得出,,三點坐標,從而得出直線的方程,求出點坐標,根據(jù)三角形的面積解出即可得出答案.
【小問1詳解】
設(shè)點的坐標為,因為橢圓的離心率為,所以.
又為拋物線:()的焦點,到拋物線的準線的距離為,
所以,,
解得:,,,此時.
所以橢圓的方程為:,拋物線的方程為:.
【小問2詳解】
如圖:

不妨設(shè)直線的方程為:()
聯(lián)立解得:,可得.
聯(lián)立,消去并整理得:.
解得:或,所以,
可得直線的方程為:.
令解得:,所以
可得.
因為的面積為,所以.
所以直線的斜率:.
22. 設(shè)函數(shù).
(1)若曲線在點處的切線方程為,求a,b的值;
(2)若當時,恒有,求實數(shù)a的取值范圍;
(3)設(shè)時,求證:.
【答案】(1)
(2)
(3)證明見解析
【解析】
【分析】(1)求導(dǎo),根據(jù)題意結(jié)合導(dǎo)數(shù)的幾何意義列式求解;
(2)構(gòu)建,由題意可知:當時,恒有,且,結(jié)合端點效應(yīng)分析求解;
(3)由(2)可知:當時,,令,,可得,再令,可得,利用累加法分析證明.
【小問1詳解】
因為,則,
則,,即切點坐標為,斜率,
由題意可得:,解得.
【小問2詳解】
令,
則,
由題意可知:當時,恒有,且,
則,解得,
若,則有:
①當時,,
因為,可知,
令,
因為在內(nèi)單調(diào)遞增,可得在內(nèi)單調(diào)遞增,
則,即,符合題意;
②當時,則在內(nèi)恒成立,符合題意;
③當時, 令,
則,
因為,則,,
可知在內(nèi)恒成立,
則在內(nèi)單調(diào)遞增,可得,
則在內(nèi)單調(diào)遞增,可得,符合題意;
綜上所述:實數(shù)a的取值范圍為.
【小問3詳解】
由(2)可知:當時,,
令,可得,
令,則,則,整理得,
令,則,整理得,
則,
所以.
【點睛】方法點睛:兩招破解不等式的恒成立問題
(1)分離參數(shù)法
第一步:將原不等式分離參數(shù),轉(zhuǎn)化為不含參數(shù)的函數(shù)的最值問題;
第二步:利用導(dǎo)數(shù)求該函數(shù)最值;
第三步:根據(jù)要求得所求范圍.
(2)函數(shù)思想法
第一步:將不等式轉(zhuǎn)化為含待求參數(shù)的函數(shù)的最值問題;
第二步:利用導(dǎo)數(shù)求該函數(shù)的極值;
第三步:構(gòu)建不等式求解.
2
3

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