
本試題卷共4頁,19題,全卷滿分150分.考試用時120分鐘.
★祝考試順利★
注意事項:
1.答題前,考生務(wù)必用黑色碳素筆將自己的姓名、準(zhǔn)考證號、考場號、座位號填寫在答題卡上,并認(rèn)真核準(zhǔn)條形碼上的準(zhǔn)考證號、姓名、考場號、座位號及科目,在規(guī)定的位置貼好條形碼.
2.回答選擇題時,選出每小題答案后,用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑.如需改動,用橡皮擦干凈,再選涂其它答案標(biāo)號.回答非選擇題時,將答案寫在答題卡上.寫在本試卷上無效.
3.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回.
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. 設(shè)集合,,若,則()
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根據(jù)交集為空集,即可求解.
【詳解】由于,所以,
故選:A
2. 已知向量,,則在上的投影向量的模為()
A. B. 1C. 0D.
【答案】C
【解析】
【分析】求出,根據(jù)投影向量的概念求出向量在向量方向上的投影向量,根據(jù)模的計算公式,即可求得答案.
【詳解】由題意知向量,,則,
故向量在上的投影向量為,
故向量在向量方向上的投影向量的模為.
故選:C
3. 設(shè)拋物線的焦點(diǎn)為,過焦點(diǎn)的直線與拋物線相交于,兩點(diǎn),則的最小值為()
A. 1B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】聯(lián)立方程得韋達(dá)定理,即可根據(jù)焦點(diǎn)弦公式求解.
【詳解】由得,,
由題意可知直線的斜率存在,故設(shè)其方程為,
聯(lián)立與可得,
設(shè),則,故,
因此,當(dāng)且僅當(dāng)時取等號,
故選:C
4. 已知一組數(shù)據(jù)的上四分位數(shù)是,則的取值范圍為()
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根據(jù)上四分位數(shù)的定義將條件轉(zhuǎn)化為中第二大的數(shù)是,再求解.
【詳解】在五個數(shù)中,上四分位數(shù)為第二大的數(shù),故中第二大的數(shù)是,所以.
故選:C.
5. 若,則()
A. 180B. C. D. 90
【答案】A
【解析】
【分析】由寫出其通項公式,依題意對賦值即可求得.
【詳解】因,其二項展開式的通項為:
,
而是的系數(shù),故只需取,得,
即.
故選:A.
6. 已知菱形,,將沿對角線折起,使以四點(diǎn)為頂點(diǎn)的三棱錐體積最大,則異面直線與所成角的余弦值為()
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】當(dāng)三棱錐的體積最大時,平面平面,以E為原點(diǎn),分別為軸的正方向建立空間直角坐標(biāo)系,求出向量的坐標(biāo),根據(jù)向量夾角的坐標(biāo)表示可解.
【詳解】記的 中點(diǎn)分別為,因為,所以,
同理,,記,
因為,所以,
所以,,
易知,當(dāng)平面平面時,三棱錐的體積最大,此時,
以E為原點(diǎn),分別為軸的正方向建立空間直角坐標(biāo)系,
則
所以,
所以,
所以異面直線與所成角的余弦值為.
故選:C
7. 拋擲一枚質(zhì)地均勻的硬幣次,記事件“次中既有正面朝上又有反面朝上”,“次中至多有一次正面朝上”,下列說法不正確的是()
A. 當(dāng)時,B. 當(dāng)時,事件與事件不獨(dú)立
C. 當(dāng)時,D. 當(dāng)時,事件與事件不獨(dú)立
【答案】D
【解析】
【分析】分和的情況分別考慮四個選項.
【詳解】當(dāng)時,表示一正一反,故,故A正確;
此時,,
,故B正確;
當(dāng)時,表示并非每次都是正面朝上,
故,故C正確;
此時,,
,所以,故D錯誤.
故選:D.
8. 在三角形中,角,,的對邊分別為,,且滿足,,則面積取最大值時,()
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先根據(jù)條件,結(jié)合正、余弦定理,得到角的關(guān)系,再用角的三角函數(shù)表示的面積,換元,利用導(dǎo)數(shù)的分析面積最大值,對應(yīng)的角的三角函數(shù)值,再利用角的關(guān)系,求.
【詳解】因為,
又由余弦定理:,所以,
所以.
由正弦定理得:,
所以或(舍去),故.
因為,所以.
由正弦定理:.
所以.
因為,所以.
設(shè),.
則,
由,
由,
所以在上單調(diào)遞增,在上遞減,
所以當(dāng)時,有最大值.
即當(dāng)時,的面積最大.
此時
故選:A
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題用到了三倍角公式,因為有些教材不講這個公式,所以該公式的記憶或推導(dǎo)在該題中就格外重要.
二、選擇題:本題共3小題,每小題6分,共18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6分,有選錯的得0分,部分選對的得部分分.
9. 已知(,,)的部分圖象如圖所示,則()
A. B. 最小正周期為
C. 在內(nèi)有3個極值點(diǎn)D. 在區(qū)間上的最大值為
【答案】ABD
【解析】
【分析】根據(jù)函數(shù)的部分圖象求得,,值,可得函數(shù)解析式,進(jìn)而根據(jù)正弦函數(shù)的圖象和性質(zhì)即可逐一判斷得解.
【詳解】對于AB,根據(jù)函數(shù)的部分圖象知,,
,,故AB正確,
對于C,由五點(diǎn)法畫圖知,,解得,
由于,所以,
.
令,則,
時,,時,,
當(dāng)時,,當(dāng)時,,當(dāng)時,,
故在內(nèi)有2個極值點(diǎn),分別為,,故C錯誤,
對于D,,可得:,
故當(dāng)此時取最大值,故D正確.
故選:ABD.
10. 在平面直角坐標(biāo)系中,橢圓,圓,為圓上任意一點(diǎn),為橢圓上任意一點(diǎn).過作橢圓的兩條切線,,當(dāng),與坐標(biāo)軸不垂直時,記兩切線斜率分別為,,則()
A. 橢圓的離心率為B. 的最小值為1
C. 的最大值為D.
【答案】AC
【解析】
【分析】根據(jù)橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程判斷選項A,再由兩點(diǎn)間距離,判斷BC,利用切線方程的斜率和韋達(dá)定理求解判斷選項D.
【詳解】對于A,根據(jù)題意,,則,故,故A正確;
對于BC,設(shè),則,
而圓的圓心,半徑為,
則,
因為,所以,則,
所以,即,
所以的最小值為,最大值為,故B錯誤,C正確;
對于D,設(shè),過點(diǎn)的直線方程為:,
聯(lián)立,,
根據(jù)直線與橢圓的相切,則,
化簡可得,,
可知是方程的兩個根,所以,
所以,當(dāng)且僅當(dāng)取等號,故D錯誤.
故選:AC
11. 對于函數(shù),下列說法正確的是()
A. 函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間為
B.
C. 若方程有6個不等實數(shù)根,則
D對任意正實數(shù),且,若,則
【答案】BCD
【解析】
【分析】對于A,分析導(dǎo)函數(shù)即得遞減區(qū)間,不能用“并”連接;對于B,由推理得,利用函數(shù)單調(diào)性比較即得;對于C,分析函數(shù)的奇偶性,分段討論函數(shù)的單調(diào)性和圖象趨勢,得圖象簡圖,結(jié)合圖象判斷兩函數(shù)交點(diǎn)個數(shù)即得;對于D,設(shè)函數(shù),構(gòu)造函數(shù)并判斷其單調(diào)性,利用單調(diào)性得出即可.
【詳解】函數(shù)的定義域為,,
對于A,由可得或,由可得,
即函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間為和,故A錯誤;
對于B,由A得,函數(shù)在上單調(diào)遞增,
因,,
故,即B正確;
對于C,易知偶函數(shù),當(dāng)時,,
由A項知,函數(shù)的單調(diào)減區(qū)間為和,增區(qū)間為.
又當(dāng)時,,當(dāng)時,,
當(dāng)時,,時,,
當(dāng)時,,當(dāng)時,,時,,
故函數(shù)的圖象如圖所示.
由圖可得,直線與函數(shù)有6個不同交點(diǎn),等價于,故C正確;
對于D,由圖,不妨設(shè),由可得,
即,不妨取,
設(shè),
則,
則當(dāng)時,,故,在上單調(diào)遞增,
又,又,,即.
因,則,當(dāng)時,,在上單調(diào)遞減,
因,故得,即,故D正確.
故選:BCD.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題主要考查函數(shù)的零點(diǎn)和單調(diào)性應(yīng)用,屬于難題.
解決該題的關(guān)鍵,在于對函數(shù)的圖象性質(zhì)的探求,通過奇偶性單調(diào)性判斷,作出簡圖,利用函數(shù)零點(diǎn)與方程的根、兩函數(shù)的圖象交點(diǎn)的關(guān)系轉(zhuǎn)化解決;同時要根據(jù)待證不等式特征,設(shè)法構(gòu)造對應(yīng)的函數(shù),利用該函數(shù)的單調(diào)性實現(xiàn)相關(guān)量的比較即得.
三、填空題:本題共3小題,每小題5分,共15分.
12. 已知復(fù)數(shù)滿足,則的最小值為______.
【答案】
【解析】
【分析】設(shè),由條件得,所求式消元后化成,結(jié)合點(diǎn)的軌跡圖形特征,求得的范圍,結(jié)合函數(shù)單調(diào)性即得的最小值.
【詳解】設(shè),由兩邊平方整理得:,
即而,
作出復(fù)數(shù)對應(yīng)的點(diǎn)的軌跡的圖形如圖.
易得,因在定義域內(nèi)為增函數(shù),
故,
即當(dāng)且僅當(dāng)時,取最小值.
故答案為:.
13. 已知,則______.
【答案】##0.875
【解析】
【分析】根據(jù)弦切互化可得,平方得,即可根據(jù)完全平方求解.
【詳解】由得,平方可得,
故,
,
故答案為:
14. 已知正四棱臺的上底面與下底面的邊長之比為,其內(nèi)切球的半徑為1,則該正四棱臺的體積為______.
【答案】##
【解析】
【分析】依題意作出棱臺的軸截面,利用切線長定理和射影定理求出上下底面邊長,代入棱臺的體積公式計算即得.
【詳解】
如圖,作出正四棱臺的軸截面,設(shè)上底面邊長為,則下底面邊長為,
則,,
故,
在中,,則由射影定理,得,解得,
于是棱臺的上底面面積為,下底面面積為,高為2,
故該正四棱臺的體積為:.
故答案為:.
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.
(1)求并寫出的表達(dá)式;
(2)證明:.
【答案】(1),
(2)證明見解析
【解析】
【分析】(1)直接求導(dǎo)并令可得,再代入原表達(dá)式即可;
(2)構(gòu)造函數(shù)并用導(dǎo)數(shù)證明,然后利用即可.
【小問1詳解】
由有,取得到,解得.
將代入可得.
【小問2詳解】
設(shè),則,故當(dāng)時,當(dāng)時.
所以在上遞減,在上遞增,故.
從而.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題的關(guān)鍵在于使用導(dǎo)數(shù)判斷單調(diào)性,屬于常規(guī)題.
16. 如圖,已知四棱錐中,平面,四邊形中,,,,,,點(diǎn)在平面內(nèi)的投影恰好是△的重心.
(1)求證:平面平面;
(2)求直線與平面所成角的正弦值.
【答案】(1)證明見解析;
(2).
【解析】
【分析】(1)通過線線垂直先證明平面,即可由線面垂直證明面面垂直;
(2)以為坐標(biāo)原點(diǎn)建立空間直角坐標(biāo)系,分別求得直線的方向向量和平面的法向量,即可由向量法求得線面角的正弦值.
【小問1詳解】
因為平面,平面,所以,
因為,所以,
因為,平面,平面,
所以平面,
又因為平面,所以平面平面,所以平面平面.
【小問2詳解】
取中點(diǎn),連接,
因為,,,,
所以四邊形是矩形,所以,
因為平面,所以,,
所以、、兩兩垂直,建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系:
,,,,,
設(shè),則,
,,,
因為點(diǎn)在平面內(nèi)的投影恰好是△的重心,所以,
所以,所以,,又,,
令,
因為,,
所以是平面的法向量,
的方向向量是,
所以直線與平面所成角的正弦值為
.
故直線與平面所成角的正弦值為.
17. 已知雙曲線,直線與雙曲線交于,兩點(diǎn),直線與雙曲線交于,兩點(diǎn).
(1)若直線經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn),且直線,的斜率,均存在,求;
(2)設(shè)直線與直線的交點(diǎn)為,且,證明:直線與直線的斜率之和為0.
【答案】(1)1 (2)證明見解析
【解析】
【分析】(1)根據(jù)兩點(diǎn)斜率公式,結(jié)合點(diǎn)差法即可求解,
(2)聯(lián)立直線與雙曲線方程得韋達(dá)定理,即可根據(jù)向量的坐標(biāo)運(yùn)算得數(shù)量積,,進(jìn)而根據(jù)等量關(guān)系化簡即可求解.
【小問1詳解】
當(dāng)直線經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)時,,兩點(diǎn)關(guān)于原點(diǎn)對稱.
設(shè),,,
于是,.
因,,三點(diǎn)都在雙曲線,
所以,兩式作差,,所以
.
【小問2詳解】
已知,由題意可知均有斜率,
可設(shè)直線,直線,,,,.
,.
聯(lián)立直線方程與雙曲線的方程:.
整理得,,
當(dāng)時,.
,.
于是,
同理可得,.
因為,所以
整理得,,而,所以.
【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:圓錐曲線中的范圍或最值或定值問題,可根據(jù)題意構(gòu)造關(guān)于參數(shù)的目標(biāo)函數(shù),然后根據(jù)題目中給出的范圍或由判別式得到的范圍求解,解題中注意函數(shù)單調(diào)性和基本不等式的作用.另外在解析幾何中還要注意向量的應(yīng)用,如本題中根據(jù)向量的數(shù)量積坐標(biāo)運(yùn)算.
18. 某企業(yè)生產(chǎn)一種零部件,其質(zhì)量指標(biāo)介于的為優(yōu)品.技術(shù)改造前,該企業(yè)生產(chǎn)的該種零部件質(zhì)量指標(biāo)服從正態(tài)分布;技術(shù)改造后,該企業(yè)生產(chǎn)的同種零部件質(zhì)量指標(biāo)服從正態(tài)分布.
附:若,取,.
(1)求該企業(yè)生產(chǎn)的這種零部件技術(shù)改造后的優(yōu)品率與技術(shù)改造前的優(yōu)品率之差;
(2)若該零件生產(chǎn)的控制系統(tǒng)中每個元件正常工作的概率都是,各個元件能否正常工作相互獨(dú)立,如果系統(tǒng)中有超過一半的元件正常工作,系統(tǒng)就能正常工作. 系統(tǒng)正常工作的概率稱為系統(tǒng)的可靠性.
①若控制系統(tǒng)原有個元件,計算該系統(tǒng)的可靠性,并判斷若給該系統(tǒng)增加一個元件,可靠性是否提高?
②假設(shè)該系統(tǒng)配置有個元件,若再增加一個元件,是否一定會提高系統(tǒng)的可靠性?請給出你的結(jié)論并證明.
【答案】(1)
(2)①可靠性為,增加一個元件后系統(tǒng)的可靠性會提高;②當(dāng)為奇數(shù)時,增加一個元件后系統(tǒng)的可靠性會下降;當(dāng)為偶數(shù)時,增加一個元件后系統(tǒng)的可靠性會提高.
【解析】
【分析】(1)直接根據(jù)題目條件及給定的正態(tài)分布數(shù)據(jù)求解;
(2)利用二項分布的概率性質(zhì)求解可靠性,并比較不同的取值下可靠性的大小關(guān)系即可,當(dāng)然也可以采取其它的思路求解.
【小問1詳解】
技術(shù)改造前,易知,,則其優(yōu)品率為;
技術(shù)改造后,,,則其優(yōu)品率為.
所以優(yōu)品率之差為.
【小問2詳解】
①記為原系統(tǒng)中正常工作元件個數(shù),為增加一個元件后正常工作元件個數(shù).
由條件知,,.
,.
因為,所以可靠性提高.
②方法一:
根據(jù)上一問的假設(shè),易知,.
當(dāng)為奇數(shù)時,設(shè),原系統(tǒng)的可靠性為,新系統(tǒng)的可靠性為,由題意可知,
.
所以,,這說明可靠性降低.
當(dāng)為偶數(shù)時,設(shè),原系統(tǒng)的可靠性為,新系統(tǒng)的可靠性為,由題意可知,
.
所以,,這說明可靠性提高.
綜上,當(dāng)為奇數(shù)時,增加一個元件后系統(tǒng)的可靠性會下降;當(dāng)為偶數(shù)時,增加一個元件后系統(tǒng)的可靠性會提高.
方法二:
當(dāng)為奇數(shù)時,設(shè),原系統(tǒng)的可靠性為,新系統(tǒng)的可靠性為,由題意可知,
于是,
,
這說明可靠性降低.
當(dāng)為偶數(shù)時,設(shè),原系統(tǒng)的可靠性為,新系統(tǒng)的可靠性為,由題意可知,
于是,
.
這說明可靠性提高.
綜上,當(dāng)為奇數(shù)時,增加一個元件后系統(tǒng)的可靠性會下降;當(dāng)為偶數(shù)時,增加一個元件后系統(tǒng)的可靠性會提高.
方法三:
設(shè)兩兩獨(dú)立且均服從二項分布,記,則該系統(tǒng)配置有個元件時,系統(tǒng)的可靠性為.
則
,且
.
這就得到,.
這表明,當(dāng)為奇數(shù)時,增加一個元件后系統(tǒng)的可靠性會下降;當(dāng)為偶數(shù)時,增加一個元件后系統(tǒng)的可靠性會提高.
注意到服從二項分布,故.
進(jìn)行完以上準(zhǔn)備工作后,我們回到原題.
①若控制系統(tǒng)原有個元件,則系統(tǒng)的可靠性為.
而是偶數(shù),所以增加一個元件后系統(tǒng)的可靠性會提高;
②根據(jù)上面的結(jié)論,當(dāng)為奇數(shù)時,增加一個元件后系統(tǒng)的可靠性會下降;當(dāng)為偶數(shù)時,增加一個元件后系統(tǒng)的可靠性會提高.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:第2小問②的結(jié)果本質(zhì)上是因為:當(dāng)是偶數(shù)時,若添加一個元件,那么要求的正常工作的元件的最小數(shù)量不變,還是,但是元件多了一個,所以正常工作的元件數(shù)目必然有更大的機(jī)會達(dá)到要求的值,所以可靠性一定更大了;
而當(dāng)是奇數(shù)時,若添加一個元件,那么要求的未能正常工作的元件的最大數(shù)量不變,還是,但是元件多了一個,所以未能正常工作的元件數(shù)目必然有更大的機(jī)會突破允許的最大值,所以可靠性一定更小了.
第2小問的方法三的關(guān)鍵在于:構(gòu)造一列獨(dú)立同分布隨機(jī)變量來比較不同的概率,相比構(gòu)造單個二項分布隨機(jī)變量,構(gòu)造一列獨(dú)立同分布隨機(jī)變量會更加便于比較不同的概率,因為此時每個隨機(jī)變量的取值范圍都非常有限,而進(jìn)行比較時只需要研究多出的一個隨機(jī)變量即可. 這就避免了花費(fèi)力氣對兩個取值范圍很廣的隨機(jī)變量進(jìn)行比較,那樣太過困難.
19. 混沌現(xiàn)象普遍存在于自然界和數(shù)學(xué)模型中,比如天氣預(yù)測、種群數(shù)量變化和天體運(yùn)動等等,其中一維線段上的拋物線映射是混沌動力學(xué)中最基礎(chǔ)應(yīng)用最廣泛的模型之一,假設(shè)在一個混沌系統(tǒng)中,用來表示系統(tǒng)在第個時刻的狀態(tài)值,且該系統(tǒng)下一時刻的狀態(tài)滿足,,其中.
(1)當(dāng)時,若滿足對,有,求的通項公式;
(2)證明:當(dāng)時,中不存在連續(xù)的三項構(gòu)成等比數(shù)列;
(3)若,,記,證明:.
【答案】(1);
(2)證明見解析; (3)證明見解析.
【解析】
【分析】(1)把代入,利用給定的兩個遞推關(guān)系,建立方程組求解即得.
(2)利用反證法,結(jié)合已知定義導(dǎo)出矛盾即可得證.
(3)先確定數(shù)列的范圍和單調(diào)性,然后利用結(jié)合放縮法推理即得.
【小問1詳解】
當(dāng)時,,依題意,①,②,
兩式作差,,則或,
若,代入①式解得,或,而,于是;
若,將代入②式解得,.
因此必有.
注意到,,從而由歸納即知是常數(shù)列.
所以的通項公式為.
【小問2詳解】
假設(shè),,構(gòu)成等比數(shù)列,則.
那么由,可知.
又,則,解得,與矛盾.
所以中不存在連續(xù)的三項構(gòu)成等比數(shù)列.
【小問3詳解】
由于當(dāng)時,有,,即.
而,,故歸納即知對任意正整數(shù)都有.
又由及可知,故數(shù)列單調(diào)遞減.
又由于,故
.
【點(diǎn)睛】思路點(diǎn)睛:涉及給出遞推公式探求數(shù)列性質(zhì)的問題,認(rèn)真分析遞推公式并進(jìn)行變形,可借助累加、累乘求通項的方法分析、探討項間關(guān)系而解決問題.
這是一份湖北省武漢市2024屆高三下學(xué)期5月模擬訓(xùn)練試題數(shù)學(xué)試卷,共19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。
這是一份數(shù)學(xué):湖北省武漢市2024屆高三下學(xué)期5月模擬訓(xùn)練試題試卷(解析版),共19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。
這是一份湖北省武漢市2024屆高三下學(xué)期5月模擬訓(xùn)練數(shù)學(xué)試卷(Word版附解析),文件包含湖北省武漢市2024屆高三下學(xué)期5月模擬訓(xùn)練試題數(shù)學(xué)試卷Word版含解析docx、湖北省武漢市2024屆高三下學(xué)期5月模擬訓(xùn)練試題數(shù)學(xué)試卷Word版無答案docx等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共26頁, 歡迎下載使用。
微信掃碼,快速注冊
注冊成功