【精品解析】湖南省部分校教育联盟2022-2023学年高三上学期数学入学摸底测试试卷

文档属性

名称 【精品解析】湖南省部分校教育联盟2022-2023学年高三上学期数学入学摸底测试试卷
格式 zip
文件大小 3.0MB
资源类型 试卷
版本资源
科目 数学
更新时间 2022-09-30 17:00:23

文档简介

湖南省部分校教育联盟2022-2023学年高三上学期数学入学摸底测试试卷
一、单选题
1.(2022高三上·湖南开学考)已知集合,则(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】交集及其运算
【解析】【解答】由得,所以,又,
所以,
故答案为:D.
【分析】 先解一元二次不等式,对数不等式求出A、B,再利用交集运算求解出答案.
2.(2022高三上·湖南开学考)若复数,则复数的虚部是(  )
A. B. C.-1 D.1
【答案】C
【知识点】复数代数形式的乘除运算
【解析】【解答】由可得:
复数复数的虚部是-1,
故答案为:C.
【分析】 把已知等式变形,再由复数代数形式的乘除运算化简得答案.
3.(2022高三上·湖南开学考)从,,,,中任取2个不同的数分别记作,,则的概率是(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】列举法计算基本事件数及事件发生的概率
【解析】【解答】解:从0,2,4,6,8中任取2个不同的数,,共有个基本事件,
取出的2个数之差的绝对值等于有,,,共4个基本事件,
所以所求概率为.
故答案为:D
【分析】首先求出基本事件总数,再用列举法列出取出的2个数之差的绝对值等于2的事件数,最后利用对立事件和古典概型的概率公式计算可得答案.
4.(2022高三上·湖南开学考)明朝的一个葡萄纹椭圆盘如图(1)所示,清朝的一个青花山水楼阁纹饰椭圆盘如图(2)所示,北宋的一个汝窑椭圆盘如图(3)所示,这三个椭圆盘的外轮廊均为椭圆.已知图(1) (2) (3)中椭圆的长轴长与短轴长的比值分别,设图(1) (2) (3)中椭圆的离心率分别为,则(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】椭圆的简单性质
【解析】【解答】因为椭圆的离心率,
所以椭圆的长轴长与短轴长的比值越大,离心率越大.由,
所以.
故答案为:B.
【分析】根据离心率的定义可知,长轴长与短轴长的比值越大,离心率越大,根据三者的长轴长与短轴长的比值求出答案.
5.(2022高三上·湖南开学考)已知的展开式中各项系数的和为-3,则该展开式中的系数为(  )
A.0 B.-120 C.120 D.-160
【答案】A
【知识点】二项式定理;二项式系数的性质
【解析】【解答】因为的展开式中各项系数的和为-3,
所以令,得,解得,
∵的展开式为
则展开式中含的项为,故的系数为0.
故答案为:A.
【分析】 由题意,先求出a=2,再利用二项式展开式的通项公式,求出展开式中x的系数.
6.(2022高三上·湖南开学考)两条异面直线所成的角为,在直线上分别取点和点,使,且.已知则线段的长为(  )
A.8 B. C. D.
【答案】B
【知识点】向量的模
【解析】【解答】由题意知:,所以,
又异面直线所成的角为,则
所以,则或(舍去)
故答案为:B.
【分析】根据向量的线性运算可得,两边同时平方,利用向最的数量积运算,结合题意化简得到,进而求出答案.
7.(2022高三上·湖南开学考)已知,则的大小关系为(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】函数单调性的性质;利用导数研究函数的单调性
【解析】【解答】由题意,可得,
所以令,则,
令,则,
所以在上单调递减,,所以恒成立,
所以在上单调递减,
因为,所以,即,
所以,所以,即.
故答案为:A.
【分析】化简变形,由题意可得,构造,得到则,再令求得函数的单调性,结合单调性,即可求解出答案.
8.(2022高三上·湖南开学考)已知是方程的两根,有以下四个命题:
甲:;
乙:;
丙:;
丁:.
如果其中只有一个假命题,则该命题是(  )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】B
【知识点】一元二次方程的根与系数的关系;两角和与差的余弦公式;两角和与差的正弦公式;两角和与差的正切公式
【解析】【解答】因为是方程的两根,所以,
则甲:;
丙:.
若乙 丁都是真命题,
则,所以,,
两个假命题,与题意不符,所以乙 丁一真一假,
假设丁是假命题,由丙和甲得,所以,
即,所以,与乙不符,假设不成立;
假设乙是假命题,由丙和甲得,又,所以,
即与丙相符,假设成立;故假命题是乙,
故答案为:.
【分析】根据韦达定理可得,对乙、丁运算分析可知乙、丁一真一假,分别假设乙、丁是假命题,逐项进行判断,可得答案.
二、多选题
9.(2022高三上·湖南开学考)下列命题正确的是(  )
A.若甲 乙两组数据的相关系数分别为0.66和-0.85,则乙组数据的线性相关性更强
B.已知样本数据的方差为4,则的标准差是4
C.在检验与是否有关的过程中,根据所得数据算得,已知,则有的把握认为和有关
D.对具有线性相关关系的变量,有一组观测数据,其线性回归方程是,且,则实数的值是
【答案】A,B
【知识点】极差、方差与标准差;线性相关;线性回归方程;独立性检验的基本思想
【解析】【解答】两个随机变量的线性相关性越强,相关系数的绝对值越接近于1,故正确;
中样本数据的方差为4,则的方差为,标准差为4,B符合题意;
C中由6.352,没有的把握判断认为和有关,C不正确;
D中,由得,D不正确;
故答案为:AB.
【分析】根据两个随机变量的线性相关性,即可判断A;根据方差与标准差,即可判断B;根据独立性检验,即可判断C;根据线性回归方程,即可判断D.
10.(2022高三上·湖南开学考)若函数在区间上的最大值为6,则下列结论正确的是(  )
A.
B.是函数的一个周期
C.当时,不等式恒成立,则实数的取值范围是
D.将函数的图像向左移动个单位得到函数的图像,则函数是一个偶函数
【答案】B,D
【知识点】三角函数中的恒等变换应用;正弦函数的性质;函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换
【解析】【解答】,
当时,则,
所以当时,的最大值为6,即,所以,A不正确;
∵的最小正周期,则是函数的一个周期,B符合题意;
当时,,
所以不等式恒成立,则,解得,选项不正确;
函数的图像向左移动个单位得到函数,
函数是一个偶函数,选项正确.
故答案为:BD.
【分析】将函数恒等变形化简,由在上的最大值为6,可得m的值,进而求出函数的解析式,进而逐一判断,可得答案.
11.(2022高三上·湖南开学考)树人中学的“希望工程”中,甲 乙两个募捐小组暑假期间走上街头分别进行了为期两周的募捐活动.两个小组第1天都募得1000元,之后甲小组继续按第1天的方法进行募捐,则从第2天起,甲小组每一天得到的捐款都比前一天少50元;乙小组采取了积极措施,从第1天募得的1000元中拿出了600元印刷宣传材料,则从第2天起,第天募得的捐款数为元.若甲小组前天募得捐款数累计为元,乙小组前天募得捐款数累计为元(需扣除印刷宣传材料的费用),则(  )
A.
B.甲小组募得捐款为9550元
C.从第7天起,总有
D.且
【答案】A,C
【知识点】等差数列的通项公式;等差数列的前n项和
【解析】【解答】由题可知且,
设代表第天甲小组募得捐款,且,
对于甲小组,,
所以,所以,
所以且,
所以,B不正确;
设代表第天乙小组募得捐款,由题可知,,
所以

,D不符合题意;
因为,故该A符合题意;
C,令,所以,
而当时,,
所以数列为递增数列,因此,所以,C符合题意.
故答案为:AC
【分析】利用等差数列求和公式求出甲小组两周的募捐的钱数,判断B;利用等比数列求和公式及分组求和,得到乙小组两周募捐的钱数,判断D;计算S6, T6,比较大小,判断A;令,,判断C.
12.(2022高三上·湖南开学考)在直角坐标系中,抛物线与直线交于两点,且.抛物线的准线与轴交于点是以为圆心,为半径的圆上的一点(非原点),过点作抛物线的两条切线,切点分别为.则(  )
A. B.直线的方程为
C. D.面积的最大值是
【答案】B,C,D
【知识点】直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【解答】依题意可设,则,
因为,所以,故.
又,所以,故抛物线的方程为,所以选项不正确,;
不妨设在第一象限,在第四象限,
由可得,,
所以直线的斜率为,则直线的方程为,
化简为;同理求得的方程为,
因为点在直线,上,所以 ,
由此可知,的坐标都满足,由于两点确定一条直线,
故可得直线AB的方程为,所以B选项正确;
由A的分析可知抛物线的准线方程为,故,
所以以为圆心,为半径的圆的方程为 ,
由于为圆上动点(非原点),故,C符合题意;
联立方程组,整理得,

则,
故,
点到直线的距离,
故的面积,
由题可知,,则圆的方程为,
故,因为,
所以,所以,
故面积的最大值为为,D符合题意;
故答案为:BCD
【分析】利用向量的数量积等于0可求得p=2,判断A;确定抛物线方程,利用导数表示出抛物线切线方程,结合两点确定一条直线可得AB方程,判断B;求出以M为圆心,|OM |为半径的圆的方程,即可知,判断C;求出弦长AB,求出点到直线AB的距离,即可表示出△ABG面积,从而求得其最大值,判断D.
三、填空题
13.(2022高三上·湖南开学考)函数的极大值点是   .
【答案】
【知识点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数的极值
【解析】【解答】由题意,函数,可得,
令,即,解得,
当时,,故在上为单调递增函数,
当时,,故在上为单调递减函数,
所以函数的极大值点是.
故答案为:.
【分析】求得函数的导数,利用导数的符号求得函数的单调性,结合极值点的概念,即可求解出的极大值点.
14.(2022高三上·湖南开学考)已知抛物线的焦点在轴上,直线与抛物线交于点,且.写出抛物线的一个标准方程   .
【答案】或或或(写出一个即可)
【知识点】抛物线的定义
【解析】【解答】设所求焦点在轴上的抛物线的方程为,,
由抛物线定义得.
又∵或,
故所求抛物线方程为或.
故答案为:或或或.(写出一个即可)
【分析】由已知可设抛物线的标准方程为,进而求出A点的坐标,结合抛物线的性质,求出满足条件的p值,可得答案.
15.(2022高三上·湖南开学考)定义在上的奇函数,当时,,则曲线上的点到直线y=-x+1的最小距离为   .
【答案】
【知识点】平面内点到直线的距离公式
【解析】【解答】由对称性可知,只需要比较与时的距离.
设,因为函数是奇函数,所以,则
设点,则,解得:
此时点到直线y=-x+1的距离,
设,则原点到直线y=-x+1的距离,
因为,所以曲线上的点到直线y=-x+1的最小距离为.
故答案为:.
【分析】先根据奇函数定义求时 的解析式,此时斜率为1的点到直线的距离最小,再与原点到直线的距离相比较,求出曲线上的点到直线y=-x+1的最小距离.
16.(2022高三上·湖南开学考)三棱锥中,,底面是边长为2的正三角形,分别是的中点,且,若为三棱锥外接球上的动点,则点到平面距离的最大值为   .
【答案】
【知识点】棱柱、棱锥、棱台的体积
【解析】【解答】为边长为2的等边三角形,
为正三棱锥,
,又分别为中点,

,又
平面平面,
为正方体一部分,
故,即,
∵为三棱锥外接球上的动点,
∴当位于正方体的如图所示的顶点处,点到平面距离最大,设为,
∴可求得三棱锥的体积为:,
∴,
解得:
故答案为:
【分析】先证得平面,再求得,从而得 为正方体一部分,进而知正方体的体对角线即为球直径,从而求解出点到平面距离的最大值 .
四、解答题
17.(2022高三上·湖南开学考)已知锐角中,角所对的边分别为.
(1)求;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)解:由及正弦定理得
所以,
又,因为,所以,所以.
因为,所以
(2)解:由正弦定理得,
所以.
因为是锐角三角形,所以,解得.
因为在上单调递增,所以.
从而,所以,即的取值范围是.
【知识点】正弦定理
【解析】【分析】(1)由题意,利用正弦定理、两角和的正弦公式,求得cosB的值,可得B的值;
(2)由题意,利用正弦定理,先求出a的表达式以及角C的范围,再利用正切函数的值域,求得 的取值范围.
18.(2022高三上·湖南开学考)如图,在三棱柱中,平面平面,四边形是菱形,是的中点.
(1)证明:平面;
(2)求直线与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)证明:连接,因为四边形是菱形,则,
因为,故为等边三角形,所以.
因为平面平面,平面平面平面,
所以平面,
平面,所以.
因为,所以.
又,所以平面.
(2)解:连接,因为是的中点,所以.
又因为平面平面,平面平面平面,
所以平面.
设,因为,
以点为坐标原点,所在直线分别为轴建立如图所示的空间直角坐标系,
则,
.
设平面的法向量是,
则,取,可得.
设直线与平面所成角为
所以,
∴直线与平面所成角的正弦值是.
【知识点】直线与平面垂直的判定;用空间向量研究直线与平面所成的角
【解析】【分析】(1)根据题意利用面面垂直的性质定理可证得 平面,再结合线面垂直的判定定理证明出 平面;
(2) 以点为坐标原点,所在直线分别为轴建立如图所示的空间直角坐标系, 先求出平面的法向量,再根据 , 计算可求出直线与平面所成角的正弦值.
19.(2022高三上·湖南开学考)2022年2月20日,北京冬奥会在鸟巢落下帷幕,中国队创历史最佳战绩.北京冬奥会的成功举办推动了我国冰雪运动的普及,让越来越多的青少年爱上了冰雪运动.这场冰雪盛会是运动健儿奋力拼搏的舞台,也是中外文明交流互鉴的舞台,诠释着新时代中国的从容姿态,传递出中华儿女与世界人民“一起向未来”的共同心声.某学校统计了全校学生观看北京冬奥会开幕式和闭幕式的时长情况(单位:分钟),并根据样本数据绘制得到右下图所示的频率分布直方图.
(1)求频率分布直方图中的值,并估计样本数据的90%分位数;
(2)采用样本量比例分配的分层随机抽样方式,从观看时长在的学生中抽取9人.若从这9人中随机抽取3人在全校交流观看体会,设抽取的3人中观看时长在的人数为,求的分布列和数学期望.
【答案】(1)解:由题意,,解得.
由频率分布直方图知,观看时长在200分钟以下占比为.
观看时长在240分钟以下占比为.
所以90%分位数位于内,分位数为.
(2)解:由题意,观看时长[200,240) [240,280]对应的频率分别为0.16和0.08,
所以采用分层随机抽样的方式在两个区间中应分别抽取6人和3人.
于是抽取的3人中观看时长在中的人数X的所有可能取值为.
所以,
的分布列为
0 1 2 3
P
所以,.
【知识点】频率分布直方图;离散型随机变量及其分布列;离散型随机变量的期望与方差
【解析】【分析】 (1)先由频率和为1解得a,按百分位数的定义求出样本数据的90%分位数;
(2)利用分层随机抽样求出在两个区间中应分别抽取6人和3人,得到X的所有可能取值为0,1, 2, 3,分别求出对应的概率,写出分布列,求出 的分布列和数学期望.
20.(2022高三上·湖南开学考)已知数列满足,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求证:.
【答案】(1)解:由得,两式相除得,
所以都是公比为2的等比数列,
由及得,
所以为奇数时,,
为偶数时,,
所以
(2)证明:

则,
两式相减得,
所以,
因为,所以单调递增
所以成立,所以.
【知识点】数列的求和;数列的递推公式
【解析】【分析】(1)由 ,且 可得 , , 相除可得 ,可得数列 的奇数项与偶数项都成等比数列,通过分类讨论,利用等比数列的通项公式即可得出数列的通项公式;
(2) ,利用错位相减法即可得出Sn,结合数列的单调性即可证出结论 .
21.(2022高三上·湖南开学考)设是双曲线的左 右两个焦点,为坐标原点,若点在双曲线的右支上,且的面积为3.
(1)求双曲线的渐近线方程;
(2)若双曲线的两顶点分别为,过点的直线与双曲线交于,两点,试探究直线与直线的交点是否在某条定直线上?若在,请求出该定直线方程;若不在,请说明理由.
【答案】(1)解:由得,且
所以
即解得
又,
故双曲线的渐近线方程为
(2)解:由(1)可知双曲线的方程为.
(i)当直线的斜率不存在时,,直线的方程为,直线的方程为,联立直线与直线的方程可得,
(ii)当直线的斜率存在时,易得直线l不和渐近线平行,且斜率不为0,设直线的方程为,
联立得
直线的方程为,直线的方程为,
联立直线与直线的方程可得:
,两边平方得,
又满足,
.

,或,(舍去.
综上,在定直线上,且定直线方程为.
【知识点】双曲线的定义;双曲线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)由 ,得P在以F1F2为直径的圆上,则 ,由△PF1F2的面积,勾股定理及双曲线的定义列式求得a,再由隐含条件求解b,则求出双曲线的渐近线方程;
(2) (i)当直线的斜率不存在时,,求出直线与直线的方程,联立直线与直线的方程求出点Q的坐标,(ii)当直线的斜率存在时,易得直线l不和渐近线平行,且斜率不为0,设直线的方程为 由(1)求得双曲线方程为 , 联立直线方程与双曲线方程,联立两直线方程,利用根与系数的关系求得Q点的横坐标为定值,即可得到直线与直线的交点在定直线上 .
22.(2022高三上·湖南开学考)已知函数,其中.
(1)若直线是曲线的切线,求负数的值;
(2)设.
(i)讨论函数的单调性;
(ii)若函数的导函数在区间上存在零点,证明:当时,.
【答案】(1)解:因为,所以
由直线是曲线的切线可知,即
又,所以,则切点坐标为,所以
故.
(2)解:(i).
①若即的解为,
所以当时,单调递减;当时,单调递增;
②若即的解为或,
所以当时,单调递增;
当时,单调递减
③若即恒成立,所以在上单调递增;
④若即的解为或,
所以当时,单调递增;当时,单调递减.
综上所述:
若,当时,单调递减,时,单调递增;
若,当时,单调递增,时,单调递减;
若在上单调递增;
若,当时,单调递增,时,单调递减.
(ii)证明:∵在区间上存在零点,
设零点为,则,
所以在上单调递减,在上单调递增

设,则,
设,则在内单调递减,
又,故在上恒成立,故在内单调递减,
所以,
故当时,.
【知识点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究曲线上某点切线方程
【解析】【分析】(1)利用导数的几何意义运算求解,可得负数的值;
(2) (i)根据题意整理可得 ,根据导数与单调性的关系分类讨论可得函数的单调性;
(ii)结合(i)分析可知 ,,构建新函数 , 利用导数求F(x)min,即可得证.
1 / 1湖南省部分校教育联盟2022-2023学年高三上学期数学入学摸底测试试卷
一、单选题
1.(2022高三上·湖南开学考)已知集合,则(  )
A. B.
C. D.
2.(2022高三上·湖南开学考)若复数,则复数的虚部是(  )
A. B. C.-1 D.1
3.(2022高三上·湖南开学考)从,,,,中任取2个不同的数分别记作,,则的概率是(  )
A. B. C. D.
4.(2022高三上·湖南开学考)明朝的一个葡萄纹椭圆盘如图(1)所示,清朝的一个青花山水楼阁纹饰椭圆盘如图(2)所示,北宋的一个汝窑椭圆盘如图(3)所示,这三个椭圆盘的外轮廊均为椭圆.已知图(1) (2) (3)中椭圆的长轴长与短轴长的比值分别,设图(1) (2) (3)中椭圆的离心率分别为,则(  )
A. B. C. D.
5.(2022高三上·湖南开学考)已知的展开式中各项系数的和为-3,则该展开式中的系数为(  )
A.0 B.-120 C.120 D.-160
6.(2022高三上·湖南开学考)两条异面直线所成的角为,在直线上分别取点和点,使,且.已知则线段的长为(  )
A.8 B. C. D.
7.(2022高三上·湖南开学考)已知,则的大小关系为(  )
A. B. C. D.
8.(2022高三上·湖南开学考)已知是方程的两根,有以下四个命题:
甲:;
乙:;
丙:;
丁:.
如果其中只有一个假命题,则该命题是(  )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
二、多选题
9.(2022高三上·湖南开学考)下列命题正确的是(  )
A.若甲 乙两组数据的相关系数分别为0.66和-0.85,则乙组数据的线性相关性更强
B.已知样本数据的方差为4,则的标准差是4
C.在检验与是否有关的过程中,根据所得数据算得,已知,则有的把握认为和有关
D.对具有线性相关关系的变量,有一组观测数据,其线性回归方程是,且,则实数的值是
10.(2022高三上·湖南开学考)若函数在区间上的最大值为6,则下列结论正确的是(  )
A.
B.是函数的一个周期
C.当时,不等式恒成立,则实数的取值范围是
D.将函数的图像向左移动个单位得到函数的图像,则函数是一个偶函数
11.(2022高三上·湖南开学考)树人中学的“希望工程”中,甲 乙两个募捐小组暑假期间走上街头分别进行了为期两周的募捐活动.两个小组第1天都募得1000元,之后甲小组继续按第1天的方法进行募捐,则从第2天起,甲小组每一天得到的捐款都比前一天少50元;乙小组采取了积极措施,从第1天募得的1000元中拿出了600元印刷宣传材料,则从第2天起,第天募得的捐款数为元.若甲小组前天募得捐款数累计为元,乙小组前天募得捐款数累计为元(需扣除印刷宣传材料的费用),则(  )
A.
B.甲小组募得捐款为9550元
C.从第7天起,总有
D.且
12.(2022高三上·湖南开学考)在直角坐标系中,抛物线与直线交于两点,且.抛物线的准线与轴交于点是以为圆心,为半径的圆上的一点(非原点),过点作抛物线的两条切线,切点分别为.则(  )
A. B.直线的方程为
C. D.面积的最大值是
三、填空题
13.(2022高三上·湖南开学考)函数的极大值点是   .
14.(2022高三上·湖南开学考)已知抛物线的焦点在轴上,直线与抛物线交于点,且.写出抛物线的一个标准方程   .
15.(2022高三上·湖南开学考)定义在上的奇函数,当时,,则曲线上的点到直线y=-x+1的最小距离为   .
16.(2022高三上·湖南开学考)三棱锥中,,底面是边长为2的正三角形,分别是的中点,且,若为三棱锥外接球上的动点,则点到平面距离的最大值为   .
四、解答题
17.(2022高三上·湖南开学考)已知锐角中,角所对的边分别为.
(1)求;
(2)若,求的取值范围.
18.(2022高三上·湖南开学考)如图,在三棱柱中,平面平面,四边形是菱形,是的中点.
(1)证明:平面;
(2)求直线与平面所成角的正弦值.
19.(2022高三上·湖南开学考)2022年2月20日,北京冬奥会在鸟巢落下帷幕,中国队创历史最佳战绩.北京冬奥会的成功举办推动了我国冰雪运动的普及,让越来越多的青少年爱上了冰雪运动.这场冰雪盛会是运动健儿奋力拼搏的舞台,也是中外文明交流互鉴的舞台,诠释着新时代中国的从容姿态,传递出中华儿女与世界人民“一起向未来”的共同心声.某学校统计了全校学生观看北京冬奥会开幕式和闭幕式的时长情况(单位:分钟),并根据样本数据绘制得到右下图所示的频率分布直方图.
(1)求频率分布直方图中的值,并估计样本数据的90%分位数;
(2)采用样本量比例分配的分层随机抽样方式,从观看时长在的学生中抽取9人.若从这9人中随机抽取3人在全校交流观看体会,设抽取的3人中观看时长在的人数为,求的分布列和数学期望.
20.(2022高三上·湖南开学考)已知数列满足,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求证:.
21.(2022高三上·湖南开学考)设是双曲线的左 右两个焦点,为坐标原点,若点在双曲线的右支上,且的面积为3.
(1)求双曲线的渐近线方程;
(2)若双曲线的两顶点分别为,过点的直线与双曲线交于,两点,试探究直线与直线的交点是否在某条定直线上?若在,请求出该定直线方程;若不在,请说明理由.
22.(2022高三上·湖南开学考)已知函数,其中.
(1)若直线是曲线的切线,求负数的值;
(2)设.
(i)讨论函数的单调性;
(ii)若函数的导函数在区间上存在零点,证明:当时,.
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】交集及其运算
【解析】【解答】由得,所以,又,
所以,
故答案为:D.
【分析】 先解一元二次不等式,对数不等式求出A、B,再利用交集运算求解出答案.
2.【答案】C
【知识点】复数代数形式的乘除运算
【解析】【解答】由可得:
复数复数的虚部是-1,
故答案为:C.
【分析】 把已知等式变形,再由复数代数形式的乘除运算化简得答案.
3.【答案】D
【知识点】列举法计算基本事件数及事件发生的概率
【解析】【解答】解:从0,2,4,6,8中任取2个不同的数,,共有个基本事件,
取出的2个数之差的绝对值等于有,,,共4个基本事件,
所以所求概率为.
故答案为:D
【分析】首先求出基本事件总数,再用列举法列出取出的2个数之差的绝对值等于2的事件数,最后利用对立事件和古典概型的概率公式计算可得答案.
4.【答案】B
【知识点】椭圆的简单性质
【解析】【解答】因为椭圆的离心率,
所以椭圆的长轴长与短轴长的比值越大,离心率越大.由,
所以.
故答案为:B.
【分析】根据离心率的定义可知,长轴长与短轴长的比值越大,离心率越大,根据三者的长轴长与短轴长的比值求出答案.
5.【答案】A
【知识点】二项式定理;二项式系数的性质
【解析】【解答】因为的展开式中各项系数的和为-3,
所以令,得,解得,
∵的展开式为
则展开式中含的项为,故的系数为0.
故答案为:A.
【分析】 由题意,先求出a=2,再利用二项式展开式的通项公式,求出展开式中x的系数.
6.【答案】B
【知识点】向量的模
【解析】【解答】由题意知:,所以,
又异面直线所成的角为,则
所以,则或(舍去)
故答案为:B.
【分析】根据向量的线性运算可得,两边同时平方,利用向最的数量积运算,结合题意化简得到,进而求出答案.
7.【答案】A
【知识点】函数单调性的性质;利用导数研究函数的单调性
【解析】【解答】由题意,可得,
所以令,则,
令,则,
所以在上单调递减,,所以恒成立,
所以在上单调递减,
因为,所以,即,
所以,所以,即.
故答案为:A.
【分析】化简变形,由题意可得,构造,得到则,再令求得函数的单调性,结合单调性,即可求解出答案.
8.【答案】B
【知识点】一元二次方程的根与系数的关系;两角和与差的余弦公式;两角和与差的正弦公式;两角和与差的正切公式
【解析】【解答】因为是方程的两根,所以,
则甲:;
丙:.
若乙 丁都是真命题,
则,所以,,
两个假命题,与题意不符,所以乙 丁一真一假,
假设丁是假命题,由丙和甲得,所以,
即,所以,与乙不符,假设不成立;
假设乙是假命题,由丙和甲得,又,所以,
即与丙相符,假设成立;故假命题是乙,
故答案为:.
【分析】根据韦达定理可得,对乙、丁运算分析可知乙、丁一真一假,分别假设乙、丁是假命题,逐项进行判断,可得答案.
9.【答案】A,B
【知识点】极差、方差与标准差;线性相关;线性回归方程;独立性检验的基本思想
【解析】【解答】两个随机变量的线性相关性越强,相关系数的绝对值越接近于1,故正确;
中样本数据的方差为4,则的方差为,标准差为4,B符合题意;
C中由6.352,没有的把握判断认为和有关,C不正确;
D中,由得,D不正确;
故答案为:AB.
【分析】根据两个随机变量的线性相关性,即可判断A;根据方差与标准差,即可判断B;根据独立性检验,即可判断C;根据线性回归方程,即可判断D.
10.【答案】B,D
【知识点】三角函数中的恒等变换应用;正弦函数的性质;函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换
【解析】【解答】,
当时,则,
所以当时,的最大值为6,即,所以,A不正确;
∵的最小正周期,则是函数的一个周期,B符合题意;
当时,,
所以不等式恒成立,则,解得,选项不正确;
函数的图像向左移动个单位得到函数,
函数是一个偶函数,选项正确.
故答案为:BD.
【分析】将函数恒等变形化简,由在上的最大值为6,可得m的值,进而求出函数的解析式,进而逐一判断,可得答案.
11.【答案】A,C
【知识点】等差数列的通项公式;等差数列的前n项和
【解析】【解答】由题可知且,
设代表第天甲小组募得捐款,且,
对于甲小组,,
所以,所以,
所以且,
所以,B不正确;
设代表第天乙小组募得捐款,由题可知,,
所以

,D不符合题意;
因为,故该A符合题意;
C,令,所以,
而当时,,
所以数列为递增数列,因此,所以,C符合题意.
故答案为:AC
【分析】利用等差数列求和公式求出甲小组两周的募捐的钱数,判断B;利用等比数列求和公式及分组求和,得到乙小组两周募捐的钱数,判断D;计算S6, T6,比较大小,判断A;令,,判断C.
12.【答案】B,C,D
【知识点】直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【解答】依题意可设,则,
因为,所以,故.
又,所以,故抛物线的方程为,所以选项不正确,;
不妨设在第一象限,在第四象限,
由可得,,
所以直线的斜率为,则直线的方程为,
化简为;同理求得的方程为,
因为点在直线,上,所以 ,
由此可知,的坐标都满足,由于两点确定一条直线,
故可得直线AB的方程为,所以B选项正确;
由A的分析可知抛物线的准线方程为,故,
所以以为圆心,为半径的圆的方程为 ,
由于为圆上动点(非原点),故,C符合题意;
联立方程组,整理得,

则,
故,
点到直线的距离,
故的面积,
由题可知,,则圆的方程为,
故,因为,
所以,所以,
故面积的最大值为为,D符合题意;
故答案为:BCD
【分析】利用向量的数量积等于0可求得p=2,判断A;确定抛物线方程,利用导数表示出抛物线切线方程,结合两点确定一条直线可得AB方程,判断B;求出以M为圆心,|OM |为半径的圆的方程,即可知,判断C;求出弦长AB,求出点到直线AB的距离,即可表示出△ABG面积,从而求得其最大值,判断D.
13.【答案】
【知识点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数的极值
【解析】【解答】由题意,函数,可得,
令,即,解得,
当时,,故在上为单调递增函数,
当时,,故在上为单调递减函数,
所以函数的极大值点是.
故答案为:.
【分析】求得函数的导数,利用导数的符号求得函数的单调性,结合极值点的概念,即可求解出的极大值点.
14.【答案】或或或(写出一个即可)
【知识点】抛物线的定义
【解析】【解答】设所求焦点在轴上的抛物线的方程为,,
由抛物线定义得.
又∵或,
故所求抛物线方程为或.
故答案为:或或或.(写出一个即可)
【分析】由已知可设抛物线的标准方程为,进而求出A点的坐标,结合抛物线的性质,求出满足条件的p值,可得答案.
15.【答案】
【知识点】平面内点到直线的距离公式
【解析】【解答】由对称性可知,只需要比较与时的距离.
设,因为函数是奇函数,所以,则
设点,则,解得:
此时点到直线y=-x+1的距离,
设,则原点到直线y=-x+1的距离,
因为,所以曲线上的点到直线y=-x+1的最小距离为.
故答案为:.
【分析】先根据奇函数定义求时 的解析式,此时斜率为1的点到直线的距离最小,再与原点到直线的距离相比较,求出曲线上的点到直线y=-x+1的最小距离.
16.【答案】
【知识点】棱柱、棱锥、棱台的体积
【解析】【解答】为边长为2的等边三角形,
为正三棱锥,
,又分别为中点,

,又
平面平面,
为正方体一部分,
故,即,
∵为三棱锥外接球上的动点,
∴当位于正方体的如图所示的顶点处,点到平面距离最大,设为,
∴可求得三棱锥的体积为:,
∴,
解得:
故答案为:
【分析】先证得平面,再求得,从而得 为正方体一部分,进而知正方体的体对角线即为球直径,从而求解出点到平面距离的最大值 .
17.【答案】(1)解:由及正弦定理得
所以,
又,因为,所以,所以.
因为,所以
(2)解:由正弦定理得,
所以.
因为是锐角三角形,所以,解得.
因为在上单调递增,所以.
从而,所以,即的取值范围是.
【知识点】正弦定理
【解析】【分析】(1)由题意,利用正弦定理、两角和的正弦公式,求得cosB的值,可得B的值;
(2)由题意,利用正弦定理,先求出a的表达式以及角C的范围,再利用正切函数的值域,求得 的取值范围.
18.【答案】(1)证明:连接,因为四边形是菱形,则,
因为,故为等边三角形,所以.
因为平面平面,平面平面平面,
所以平面,
平面,所以.
因为,所以.
又,所以平面.
(2)解:连接,因为是的中点,所以.
又因为平面平面,平面平面平面,
所以平面.
设,因为,
以点为坐标原点,所在直线分别为轴建立如图所示的空间直角坐标系,
则,
.
设平面的法向量是,
则,取,可得.
设直线与平面所成角为
所以,
∴直线与平面所成角的正弦值是.
【知识点】直线与平面垂直的判定;用空间向量研究直线与平面所成的角
【解析】【分析】(1)根据题意利用面面垂直的性质定理可证得 平面,再结合线面垂直的判定定理证明出 平面;
(2) 以点为坐标原点,所在直线分别为轴建立如图所示的空间直角坐标系, 先求出平面的法向量,再根据 , 计算可求出直线与平面所成角的正弦值.
19.【答案】(1)解:由题意,,解得.
由频率分布直方图知,观看时长在200分钟以下占比为.
观看时长在240分钟以下占比为.
所以90%分位数位于内,分位数为.
(2)解:由题意,观看时长[200,240) [240,280]对应的频率分别为0.16和0.08,
所以采用分层随机抽样的方式在两个区间中应分别抽取6人和3人.
于是抽取的3人中观看时长在中的人数X的所有可能取值为.
所以,
的分布列为
0 1 2 3
P
所以,.
【知识点】频率分布直方图;离散型随机变量及其分布列;离散型随机变量的期望与方差
【解析】【分析】 (1)先由频率和为1解得a,按百分位数的定义求出样本数据的90%分位数;
(2)利用分层随机抽样求出在两个区间中应分别抽取6人和3人,得到X的所有可能取值为0,1, 2, 3,分别求出对应的概率,写出分布列,求出 的分布列和数学期望.
20.【答案】(1)解:由得,两式相除得,
所以都是公比为2的等比数列,
由及得,
所以为奇数时,,
为偶数时,,
所以
(2)证明:

则,
两式相减得,
所以,
因为,所以单调递增
所以成立,所以.
【知识点】数列的求和;数列的递推公式
【解析】【分析】(1)由 ,且 可得 , , 相除可得 ,可得数列 的奇数项与偶数项都成等比数列,通过分类讨论,利用等比数列的通项公式即可得出数列的通项公式;
(2) ,利用错位相减法即可得出Sn,结合数列的单调性即可证出结论 .
21.【答案】(1)解:由得,且
所以
即解得
又,
故双曲线的渐近线方程为
(2)解:由(1)可知双曲线的方程为.
(i)当直线的斜率不存在时,,直线的方程为,直线的方程为,联立直线与直线的方程可得,
(ii)当直线的斜率存在时,易得直线l不和渐近线平行,且斜率不为0,设直线的方程为,
联立得
直线的方程为,直线的方程为,
联立直线与直线的方程可得:
,两边平方得,
又满足,
.

,或,(舍去.
综上,在定直线上,且定直线方程为.
【知识点】双曲线的定义;双曲线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)由 ,得P在以F1F2为直径的圆上,则 ,由△PF1F2的面积,勾股定理及双曲线的定义列式求得a,再由隐含条件求解b,则求出双曲线的渐近线方程;
(2) (i)当直线的斜率不存在时,,求出直线与直线的方程,联立直线与直线的方程求出点Q的坐标,(ii)当直线的斜率存在时,易得直线l不和渐近线平行,且斜率不为0,设直线的方程为 由(1)求得双曲线方程为 , 联立直线方程与双曲线方程,联立两直线方程,利用根与系数的关系求得Q点的横坐标为定值,即可得到直线与直线的交点在定直线上 .
22.【答案】(1)解:因为,所以
由直线是曲线的切线可知,即
又,所以,则切点坐标为,所以
故.
(2)解:(i).
①若即的解为,
所以当时,单调递减;当时,单调递增;
②若即的解为或,
所以当时,单调递增;
当时,单调递减
③若即恒成立,所以在上单调递增;
④若即的解为或,
所以当时,单调递增;当时,单调递减.
综上所述:
若,当时,单调递减,时,单调递增;
若,当时,单调递增,时,单调递减;
若在上单调递增;
若,当时,单调递增,时,单调递减.
(ii)证明:∵在区间上存在零点,
设零点为,则,
所以在上单调递减,在上单调递增

设,则,
设,则在内单调递减,
又,故在上恒成立,故在内单调递减,
所以,
故当时,.
【知识点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究曲线上某点切线方程
【解析】【分析】(1)利用导数的几何意义运算求解,可得负数的值;
(2) (i)根据题意整理可得 ,根据导数与单调性的关系分类讨论可得函数的单调性;
(ii)结合(i)分析可知 ,,构建新函数 , 利用导数求F(x)min,即可得证.
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