
1. 已知,則的虛部為( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先化簡復數(shù),再求出共軛復數(shù),最后求出虛部.
【詳解】由,
所以,即虛部為.
故選:A.
2. 若的展開式中常數(shù)項的系數(shù)是15,則( )
A. 2B. 1C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用二項展開式的通項化簡整理再賦值即可得到關(guān)于的方程,解出即可.
【詳解】二項展開式通項為
則時常數(shù)項為.
故選:C.
3. 已知函數(shù)的定義域為,且為奇函數(shù),為偶函數(shù),,則=( )
A. 4036B. 4040C. 4044D. 4048
【答案】D
【解析】
【分析】根據(jù)題中為奇函數(shù),為偶函數(shù),從而可得出為周期為4的函數(shù),從而可求解.
【詳解】由題意得為奇函數(shù),所以,即,所以函數(shù)關(guān)于點中心對稱,
由為偶函數(shù),所以可得為偶函數(shù),則,所以函數(shù)關(guān)于直線對稱,
所以,從而得,所以函數(shù)為周期為4的函數(shù),
因為,所以,則,
因為關(guān)于直線對稱,所以,
又因為關(guān)于點對稱,所以,
又因為,又因為,所以,
所以,故D正確.
故選:D.
4. 已知雙曲線的上下焦點分別為,點在的下支上,過點作的一條漸近線的垂線,垂足為,若恒成立,則的離心率的取值范圍為( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】過點作漸近線的垂線,垂足為,則,再根據(jù)雙曲線的定義得,進而轉(zhuǎn)化為恒成立,再根據(jù)齊次式求解即可.
【詳解】如圖,過點作漸近線的垂線,垂足為,
設(shè),則點到漸近線的距離.
由雙曲線的定義可得,故,
所以,即的最小值為,
因為恒成立,
所以恒成立,即恒成立,
所以,,即,即,
所以,,即,解得.
故選:A.
5. 如圖直線l以及三個不同的點A,,O,其中,設(shè),,直線l的一個方向向量的單位向量是,下列關(guān)于向量運算的方程甲:,乙:,其中是否可以作為A,關(guān)于直線l對稱的充要條件的方程(組),下列說法正確的是( )
A. 甲乙都可以B. 甲可以,乙不可以
C. 甲不可以,乙可以D. 甲乙都不可以
【答案】A
【解析】
【分析】根據(jù)向量線性運算以及投影向量的幾何意義分析判斷.
詳解】對于方程甲:因為、為、在方向上的投影,
可得表示點A,到直線l的距離相等,
則點A,分別在關(guān)于直線l對稱的平行線上,
因為,可得,則,
且,可得,
所以A,關(guān)于直線l對稱,反之也成立,故甲滿足;
對于乙:在中,因為,
則為邊的中線所在的直線,且點A在直線上的投影為的中點,
所以A,關(guān)于直線l對稱,反之也成立,故乙滿足;
故選:A.
6. 已知等差數(shù)列的公差為,數(shù)列滿足,則“”是“為遞減數(shù)列”的( )
A. 充分不必要條件B. 必要不充分條件
C. 充分必要條件D. 既不充分也不必要條件
【答案】B
【解析】
【分析】利用反例說明充分性不成立,再根據(jù)等差數(shù)列的性質(zhì)判斷必要性.
【詳解】因為,所以且,則,
若,不妨令,則,,,,,,
顯然不單調(diào),故充分性不成立,
若為遞減數(shù)列,則不是常數(shù)數(shù)列,所以單調(diào),
若單調(diào)遞減,又在,上單調(diào)遞減,則為遞增數(shù)列,矛盾;
所以單調(diào)遞增,則,且,其中當,時也不能滿足為遞減數(shù)列,故必要性成立,
故“”是“為遞減數(shù)列”的必要不充分條件.
故選:B
7. “楊輝三角”是中國古代重要的數(shù)學成就,如圖是由“楊輝三角”拓展而成的三角形數(shù)陣,從第三行起,每一行的第三個數(shù)1,,,,構(gòu)成數(shù)列,其前n項和為,則( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根據(jù)數(shù)列的前4項,歸納出數(shù)列的通項,即可用裂項相消法求其前n項和為,即可得的值.
【詳解】由題意可知,
則,
所以其前n項和為:
,
則.
故選:B.
8. 已知,且,其中e為自然對數(shù)的底數(shù),則下列選項中一定成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】構(gòu)造,,求導研究其單調(diào)性,判斷出D選項,利用同角三角函數(shù)關(guān)系得到AB選項,構(gòu)造差函數(shù),得到,從而判斷出C選項.
【詳解】構(gòu)造,,則恒成立,
則,
當時,,,
當時,,
所以在單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減,
因為,所以,,
又,所以,D錯誤,
因為,所以,,
所以,所以,A錯誤,B正確.
令,則,
當時,恒成立,
所以在上單調(diào)遞增,
當時,,即,
因為,
所以
因為,
所以,
因為在單調(diào)遞減,
所以,即
因為在上單調(diào)遞減,
所以,C錯誤
故選:B
【點睛】結(jié)合題目特征,構(gòu)造函數(shù),利用函數(shù)單調(diào)性比較函數(shù)值的大小,是比較大小很重要的方法,本題中構(gòu)造進行求解.
二、多項選擇題:本題共3小題,每小題6分,共18分.在每小題給出的四個選項中,有多項符合題目要求.全部選對的得6分,部分選對的得部分分,有選錯的得0分.
9. 下列結(jié)論中,正確的有( )
A. 數(shù)據(jù)4,1,6,2,9,5,8的第60百分位數(shù)為5
B. 若隨機變量,則
C. 已知經(jīng)驗回歸方程為,且,則
D. 根據(jù)分類變量X與Y的成對樣本數(shù)據(jù),計算得到,依據(jù)小概率值的獨立性檢驗,可判斷X與Y有關(guān)聯(lián),此推斷犯錯誤的概率不大于0.001
【答案】BC
【解析】
【分析】第60百分位數(shù)為第五位數(shù)據(jù)6,所以選項A錯誤:,所以選項B正確;,所以選項C正確;此推斷犯錯誤的概率大于0.001,所以選項D錯誤.
【詳解】解:數(shù)據(jù)4,1,6,2,9,5,8整理為1,2,4,5,6,8,9,,則數(shù)據(jù)4,1,6,2,9,5,8的第60百分位數(shù)為第五位數(shù)據(jù)6,所以選項A錯誤:
隨機變量,則,所以選項B正確;
經(jīng)驗回歸方程為,且,則,所以選項C正確;
根據(jù)分類變量X與Y的成對樣本數(shù)據(jù),計算得到,依據(jù)小概率值的獨立性檢驗,可判斷X與Y有關(guān)聯(lián),此推斷犯錯誤的概率大于0.001,所以選項D錯誤.
故選:BC.
10. 已知函數(shù)圖象的一條對稱軸為直線,函數(shù),則( )
A. 將的圖象向左平移個單位長度得到的圖象
B. 方程的相鄰兩個實數(shù)根之差的絕對值為
C. 函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增
D. 在區(qū)間上的最大值與最小值之差的取值范圍為
【答案】BD
【解析】
【分析】根據(jù)對稱軸得到解析式.根據(jù)圖像平移判斷A選項,利用兩角和的正余弦公式及特殊角的三角函數(shù)值,得到B選項,利用整體代入的方法,結(jié)合正弦函數(shù)圖像對CD兩個選項進行判斷.
【詳解】因為函數(shù)圖象的一條對稱軸為直線,所以,得,因為,所以,從而.
選項A:將的圖象向左平移個單位長度得到
而,所以平移后得不到函數(shù)的圖象,故A錯誤.
選項B:令,即,所以,故B正確.
選項C:由,令,根據(jù)正弦函數(shù)單調(diào)性知在上單調(diào)遞增,在定義域上單調(diào)遞減,根據(jù)復合函數(shù)單調(diào)性,在上單調(diào)遞減,故C錯誤.
選項D:由得,區(qū)間長度為.
根據(jù)正弦函數(shù)圖象和性質(zhì),當區(qū)間關(guān)于對稱軸對稱時,最大值與最小值的差取得最小值,為;
當區(qū)間關(guān)于對稱中心對稱時,最大值與最小值的差取得最大值,為,
所以最大值與最小值之差的取值范圍為,故D正確.
故選:BD.
【點睛】方法點睛:整體代入解決三角函數(shù)問題:將看成一個整體,根據(jù)的范圍得到的范圍,結(jié)合正余弦函數(shù)值域、單調(diào)性、對稱性等性質(zhì)可以得到正余弦型函數(shù)的性質(zhì).
11. 如圖,在平行四邊形中,,分別為的中點,沿將折起到的位置(不在平面上),在折起過程中,下列說法不正確的是( )
A. 若是的中點,則平面
B. 存在某位置,使
C. 當二面角為直二面角時,三棱錐外接球的表面積為
D. 直線和平面所成的角的最大值為
【答案】ABD
【解析】
【分析】對于A,利用反證法,假設(shè)結(jié)論成立,再利用面面平行推出線面平行,得到矛盾,故A錯;對于B,同樣采用反證法,假設(shè)結(jié)論成立,利用線線垂直推線面垂直,再結(jié)合空間向量,能得到矛盾,故B錯誤;對于C,主要根據(jù)題目,判斷得到該四面體各個面都是直角三角形,根據(jù)外接球性質(zhì),即可知道球心位置,從而求解;對于D,利用線面角,可以判斷出當平面平面時,直線和平面所成的角的最大,從而求出該角的正切值,即可求解.
【詳解】取中點,連接.若A正確,平面,且為三角形中位線,則,面,則面,
因為平面
所以平面平面,
因為面平面面平面
所以,顯然,為三角形中位線,,矛盾,故假設(shè)不成立,A錯誤;
以A為坐標原點,AD為y軸正半軸,在平面中作與AD垂直方向為x軸正半軸,z軸垂直平面,建立空間坐標系.
因為,,所以,
所以,所以,所以,即,
又因為,則,
若B正確,則有,因為平面,
所以平面,
因為平面,則必定成立.
則根據(jù)題意,可得、、、.,,
則,即不成立,故矛盾,所以B不成立;
當二面角為直二面角時,即平面平面.
根據(jù)上面可知,所以,
又,
因為,平面,所以平面,
因為平面,所以,
故四面體為所有面都是直角三角形的四面體,根據(jù)外接球性質(zhì)可知,球心必為中點,即為外接球半徑.
,,由勾股定理可知,則,外接球面積為,故C正確.
當平面平面時,直線和平面所成的角的最大,記此時角為.
由上圖可知,在中,,由余弦定理可解得.
此時.此時,故D錯.
故選:ABD
三、填空題:本題共3小題,每小題5分,共15分.
12. 長時間玩手機可能影響視力.據(jù)調(diào)查,某校學生大約20%的人近視,而該校大約有10%的學生每天玩手機超過1小時,這些人的近視率約為60%,現(xiàn)從每天玩手機不超過1小時的學生中任意調(diào)查一名學生,則他近視的概率為________.
【答案】
【解析】
【分析】根據(jù)題中給定信息,結(jié)合全概率公式列式求解即可.
【詳解】令“玩手機時間超過1h的學生”,
“玩手機時間不超過1h的學生”,“任意調(diào)查一人,此人近視”,
則,且互斥,,,
依題意,,
解得,
所以所求近視的概率為.
故答案為:.
(2021·福建·高三月考)
13. 設(shè)函數(shù),非空集合.
(1)M中所有元素之和為__________.
(2)若集合,且,則a的值是____________.
【答案】 ①. 0 ②. 0
【解析】
【分析】(1)可判斷為偶函數(shù),根據(jù)偶函數(shù)圖象的對稱性即可得出的所有實根之和為0,即得出中所有元素和為0;
(2)根據(jù)集合,即可得出,從而求出的值.
【詳解】(1)為偶函數(shù);
的根都關(guān)于原點對稱;
即的所有實根和為0;
中所有元素之和為0;
(2),,,,且;
即任意,都有;
,;
;
;
.
故答案為:(1)0,(2)0.
14. 拋物線與橢圓有相同的焦點,分別是橢圓的上、下焦點,P是橢圓上的任一點,I是的內(nèi)心,交y軸于M,且,點是拋物線上在第一象限的點,且在該點處的切線與x軸的交點為,若,則____________.
【答案】
【解析】
【分析】作出輔助線,由正弦定理得到,根據(jù)橢圓定義得到,從而求出焦點坐標為,得到拋物線方程,根據(jù)導數(shù)幾何意義得到在點的切線為:,求出,結(jié)合,得到是首項16,公比的等比數(shù)列,利用等比數(shù)列的通項公式求出答案.
【詳解】焦點在軸上,故橢圓的焦點在軸上,
故,
I是的內(nèi)心,連接,則平分,
在中,由正弦定理得①,
在,由正弦定理得②,
其中,故,
又,
式子①與②相除得,故,
同理可得,
,
由橢圓定義可知,,
,即焦點坐標為,
所以拋物線方程為,
,故在處的切線方程為,
即,又,故,
所以在點的切線為:,
令,又,即,
所以是首項16,公比的等比數(shù)列,
.
故答案為:.
【點睛】當已知切點坐標為時,根據(jù)導函數(shù)的幾何意義可得到切線的斜率,再利用求出切線方程;
當不知道切點坐標時,要設(shè)出切點坐標,結(jié)合切點既在函數(shù)圖象上,又在切線方程上,列出等式,進行求解.
四、解答題:本題共5小題,共77分.解答應(yīng)寫出文字說明,證明過程或演算步驟.
15. 已知,,均在線段上,為中線,為的平分線,①;②.
(1)若,從①②中選擇一個作為條件,求;
(2)若,,,求取值范圍.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)選①,根據(jù),可得,再根據(jù)角平分線定理結(jié)合余弦定理即可得出答案;
選②,先利用正弦定理化邊為角,然后化簡,再根據(jù)角平分線定理結(jié)合余弦定理即可得出答案;
(3)先根據(jù)雙余弦定理及角平分線定理求出的關(guān)系及,再根據(jù),再化簡即可得出答案.
【小問1詳解】
若選擇①:設(shè)邊上的高為.
因為,即,所以,
又因為為的平分線,所以,
在中,由正弦定理得,
在中,由正弦定理得,
又,所以,即,即,
因為,,所以,即,
故;
若選擇②:因為,由正弦定理得,
整理得,所以,
在中,由正弦定理得,
在中,由正弦定理得,
又,所以,
所以,
又,所以,即,
故;
【小問2詳解】
在中,,
在中,,
兩式相加得,
因為,,,
在中,由正弦定理得,
在中,由正弦定理得,
又,所以,則,
又,所以,
,
,
設(shè),則,即,解得,
所以,所以,
所以,
所以.
16. 2023年12月19日至20日,中央農(nóng)村工作會議在北京召開,習近平主席對“三農(nóng)”工作作出指示.某地區(qū)為響應(yīng)習近平主席的號召,積極發(fā)展特色農(nóng)業(yè),建設(shè)蔬菜大棚.如圖所示的七面體是一個放置在地面上的蔬菜大棚鋼架,四邊形ABCD是矩形,m,m,m,且ED,CF都垂直于平面ABCD,m,,平面平面ABCD.
(1)求點H到平面ABCD的距離;
(2)求平面BFHG與平面AGHE所成銳二面角的余弦值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)取的中點,證得平面平面,得到,再由平面平面,證得,得到平行四邊形,得到,求得,結(jié)合平面,即可求解;
(2)以點為原點,建立空間直角坐標系,分別求得平面和平面的法向量
和,結(jié)合向量的夾角公式,即可求解.
【小問1詳解】
如圖所示,取的中點,連接,
因為,可得,
又因為平面平面,且平面平面,平面,
所以平面,同理可得:平面,
因為平面,所以,
又因為平面,平面,所以平面,
因為,且平面,平面,所以平面,
又因為,且平面,所以平面平面,
因為平面與平面和平面于,可得,
又由,,且和,
所以平面平面,
因為平面與平面和平面于,所以,
可得四邊形為平行四邊形,所以,
因為,所以,
在直角,可得,
在直角梯形中,可得,
因為平面,所以點到平面的距離為.
【小問2詳解】
解:以點為原點,以所在的直線分別為軸,建立空間直角坐標系,
如圖所示,則,
可得,
設(shè)平面的法向量為,則,
取,可得,所以,
設(shè)平面的法向量為,則,
取,可得,所以,
則,
即平面與平面所成銳二面角的余弦值.
17. 為紀念中國共產(chǎn)黨成立102周年,加深青少年對黨的歷史、黨的知識、黨的理論和路線方針的認識,激發(fā)愛黨愛國熱情,堅定走新時代中國特色社會主義道路的信心,我校舉辦了黨史知識競賽.競賽規(guī)則是:兩人一組,每一輪競賽中,小組兩人分別答3道題,若答對題目不少于5道題,則獲得一個積分.已知甲乙兩名同學一組,甲同學和乙同學對每道題答對的概率分別是和,且每道題答對與否互不影響.
(1)若,求甲乙同學這一組在一輪競賽中獲得一個積分的概率;
(2)若,且每輪比賽互不影響,若甲乙同學這一組想至少獲得7個積分,那么理論上至少要進行多少輪競賽?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根據(jù)可求得;
(2)得出獲得一個積分的,由已知可得,進而求得,根據(jù)甲乙兩同學在輪比賽中獲得的積分數(shù)滿足,根據(jù)即可解得.
【小問1詳解】
假設(shè)甲和乙答對的題目個數(shù)分別為和,
故所求概率
,
所以甲乙同學這一組在一輪競賽中獲得一個積分的概率為;
【小問2詳解】
由(1)知,一輪獲得一個積分的概率為
,
整理得,
因為且,所以,
所以,當且僅當時等號成立,即,
令,則,
所以,則,對稱軸為,又, 所以當時,,則當時,,
甲乙兩同學在輪比賽中獲得的積分數(shù)滿足,
所以由,即解得,
因為為正整數(shù),所以至少為20,
所以若甲乙同學這一組想至少獲得7個積分,那么理論上至少要進行20輪競賽.
18. 已知離心率為的橢圓的左、右頂點分別為,點為橢圓上的動點,且面積的最大值為.直線與橢圓交于兩點,點,直線分別交橢圓于兩點,過點作直線的垂線,垂足為.
(1)求橢圓的方程.
(2)記直線的斜率為,證明:為定值.
(3)試問:是否存在定點,使為定值?若存在,求出定點的坐標;若不存在,說明理由.
【答案】(1);
(2)證明見解析; (3)存在點.
【解析】
【分析】(1)根據(jù)題意,列出關(guān)于的方程,代入計算,即可得到結(jié)果;
(2)根據(jù)題意,聯(lián)立直線與橢圓的方程,結(jié)合韋達定理代入計算,然后表示出直線的斜率,即可證明;
(3)根據(jù)題意,由(2)中的結(jié)論,即可表示出直線的方程,從而可得直線過定點,即可得到結(jié)果.
【小問1詳解】
由題意,得解得所以橢圓的方程為.
【小問2詳解】
證明:設(shè).
又,所以可設(shè)直線方程為.
聯(lián)立橢圓方程與直線的方程,得
消去,得.
又,所以,可得.
由根與系數(shù)的關(guān)系,得,則,
所以,同理,得.
從而直線的斜率.
又,
所以,即,為定值.
小問3詳解】
由(2)可得直線方程為.
由橢圓的對稱性可知,若直線恒過定點,則此定點必在軸上,
所以令,得.
故直線恒過定點,且點的坐標為.
因為,垂足為,且,所以點在以為直徑的圓上運動.
故存在點,使.
【點睛】關(guān)鍵點點睛:本題主要考查了直線與橢圓相交問題以及橢圓中的定值問題,難度較大,解答本題的關(guān)鍵在于聯(lián)立直線與橢圓方程,結(jié)合韋達定理代入計算.
19. 在無窮數(shù)列中,令,若,,則稱對前項之積是封閉的.
(1)試判斷:任意一個無窮等差數(shù)列對前項之積是否是封閉的?
(2)設(shè)是無窮等比數(shù)列,其首項,公比為.若對前項之積是封閉的,求出的兩個值;
(3)證明:對任意的無窮等比數(shù)列,總存在兩個無窮數(shù)列和,使得,其中和對前項之積都是封閉的.
【答案】(1)不是 (2)或
(3)證明見解析
【解析】
【分析】(1)取數(shù)列,結(jié)合題中定義驗證可得出結(jié)論;
(2)由,得,進而,討論①當時和②當,分別求得;
(3)設(shè),令,,得,再利用定義證明、對前項之積都是封閉的.
【小問1詳解】
解:不是的,理由如下:
如等差數(shù)列,
所以不是任意一個無窮等差數(shù)列對前項之積是封閉的.
【小問2詳解】
解:是等比數(shù)列,其首項,公比,
所以,
所以,
由已知得,對任意正整數(shù),總存在正整數(shù),使得成立,
即對任意正整數(shù),總存在正整數(shù),
使得成立,
即對任意正整數(shù),總存在正整數(shù),使得成立,
①當時,得,所以;
②當時,得,
且,
綜上,或.
【小問3詳解】
解:對任意的無窮等比數(shù)列,,
令,,則,
下面證明:是對前項之積是封閉的.
因為,所以,
取正整數(shù)得,,
所以對前項之積是封閉的,
同理證明:也對前項之積是封閉的,
所以對任意的無窮等比數(shù)列,總存在兩個無窮數(shù)列和,
使得,其中和對前項之積都是封閉的.
【點睛】方法點睛:新定義題型的特點是:通過給出一個新概念,或約定一種新運算,或給出幾個新模型來創(chuàng)設(shè)全新的問題情景,要求考生在閱讀理解的基礎(chǔ)上,依據(jù)題目提供的信息,聯(lián)系所學的知識和方法,實現(xiàn)信息的遷移,達到靈活解題的目的:遇到新定義問題,應(yīng)耐心讀題,分析新定義的特點,弄清新定義的性質(zhì),按新定義的要求,“照章辦事”,逐條分析、驗證、運算,使問題得以解決.
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這是一份重慶市開州中學2023-2024學年高二上學期第一次月考數(shù)學試題(Word版附解析),共20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。
這是一份重慶市開州中學2024屆高三數(shù)學上學期第二次考試試題(Word版附解析),共21頁。試卷主要包含了答非選擇題時,必須用0, 若為偶函數(shù),則.等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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