【精品解析】四川省遂宁市2022-2023学年高二下学期期末数学理科试题

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名称 【精品解析】四川省遂宁市2022-2023学年高二下学期期末数学理科试题
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资源类型 试卷
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科目 数学
更新时间 2023-08-12 13:51:30

文档简介

四川省遂宁市2022-2023学年高二下学期期末数学理科试题
1.(2023高二下·遂宁期末)设是虚数单位,若复数,则的共轭复数为(  )
A. B. C. D.
2.(2023高二下·遂宁期末)命题“,”的否定为(  )
A., B.,
C., D.,
3.(2023高二下·遂宁期末)“”是“”的(  )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
4.(2023高二下·遂宁期末)设函数在定义域内可导,其图象如图所示,则导函数的图象可能是(  )
A. B.
C. D.
5.(2023高二下·遂宁期末)已知抛物线的焦点为,抛物线上有一动点,,则的最小值为(  )
A.10 B.16 C.11 D.26
6.(2023高二下·遂宁期末)“燃脂单车”运动是一种在音乐的烘托下,运动者根据训练者的指引有节奏的踩踏单车,进而达到燃脂目的的运动,由于其操作简单,燃脂性强,受到广大健身爱好者的喜爱.已知某一单车爱好者的骑行速度v(单位:km/h)随时间t(单位:h)变换的函数关系为,,则该单车爱好者骑行速度的最大值为(  )
A. B. C. D.
7.(2023高二下·遂宁期末)短道速滑队6名队员(含赛前系列赛积分最靠前的甲乙丙三名队员在内)进行冬奥会选拔,记“甲得第一名”为p,“乙得第二名”为q,“丙得第三名”为r,若是真命题,是假命题,是真命题,则选拔赛的结果为(  )
A.甲得第一名,乙得第二名,丙得第三名
B.甲得第二名,乙得第一名,丙得第三名
C.甲得第一名,乙得第三名,丙得第二名
D.甲得第一名,乙没得第二名,丙得第三名
8.(2023高二下·遂宁期末)要排出某班一天中语文、数学、政治、英语、体育、艺术6堂课的课程表,要求数学排在上午(前4节),体育课排在下午(后2节),不同排法种数是(  )
A.720 B.192 C.180 D.144
9.(2023高二下·遂宁期末)已知圆,若双曲线的一条渐近线与圆C相切,则(  )
A. B. C. D.8
10.(2023高二下·遂宁期末)若函数的最小值是,则实数m的取值范围是(  )
A. B. C. D.
11.(2023高二下·遂宁期末)已知,则(  )
A. B. C. D.
12.(2023高二下·遂宁期末)已知椭圆C:的左、右焦点分别为,,点M是椭圆C上任意一点,且的取值范围为.当点M不在x轴上时,设的内切圆半径为m,外接圆半径为n,则mn的最大值为(  ).
A. B. C. D.1
13.(2023高二下·遂宁期末)的展开式中的系数为   .
14.(2023高二下·遂宁期末)已知方程表示椭圆,则实数k的取值范围是   .
15.(2023高二下·遂宁期末)设双曲线的左、右焦点分别为,,为双曲线右支上一点,且,则的大小为   .
16.(2023高二下·遂宁期末)已知函数在处的切线斜率为,,若在上恒成立,则能取到的最大正整数为   
17.(2023高二下·遂宁期末)分别求适合下列条件的方程:
(1)长轴长为10,焦距为4的椭圆标准方程;
(2)经过点的抛物线的标准方程.
18.(2023高二下·遂宁期末)已知函数的图象过点,且在点P处的切线恰好与直线垂直.
(1)求函数的解析式;
(2)若函数在区间上单调递增,求实数m的取值范围.
19.(2023高二下·遂宁期末)党的二十大报告提出:“必须坚持科技是第一生产力 人才是第一资源 创新是第一动力,深入实施科教兴国战略 人才强国战略 创新驱动发展战略,开辟发展新领域新赛道,不断塑造发展新动能新优势.”某数字化公司为加快推进企业数字化进程,决定对其核心系统DAP,采取逐年增加研发人员的办法以提升企业整体研发和创新能力.现对2018~2022年的研发人数作了相关统计(年份代码1~5分别对应2018~2022年)如下折线图:
参考数据:当认为两个变量间的相关性较强
参考公式相关系数,
回归方程中的斜率和截距的最小二乘法估计公式分别为,.
(1)根据折线统计图中数据,计算该公司研发人数与年份代码的相关系数,并由此判断其相关性的强弱;
(2)试求出关于的线性回归方程,并预测2023年该公司的研发人数(结果取整数).
20.(2023高二下·遂宁期末)为提高学生的数学应用能力和创造力,学校打算开设“数学建模”选修课,为了解学生对“数学建模”的兴趣度是否与性别有关,学校随机抽取该校30名高中学生进行问卷调查,其中认为感兴趣的人数占70%.
附:,其中.
0.15 0.10 0.05 0.025 0.010 0.005 0.001
2.072 2.706 3.841 5.024 6.635 7.879 10.828
(1)根据所给数据,完成下面的列联表,并根据列联表判断是否有85%的把握认为学生对“数学建模”选修课的兴趣度与性别有关?
感兴趣 不感兴趣 合计
男生 12    
女生   5  
合计     30
(2)若感兴趣的女生中恰有4名是高三学生,现从感兴趣的女生中随机选出3名进行二次访谈,记选出高三女生的人数为X,求X的分布列与数学期望.
21.(2023高二下·遂宁期末)已知椭圆与双曲线有相同的焦点,为椭圆上一点,面积最大值为.
(1)求椭圆的方程;
(2)直线与椭圆相交于两点,若轴,垂足为.求证:直线的斜率;
(3)为椭圆的右顶点,若过点且斜率不为0的直线交椭圆于两点,为坐标原点.问:轴上是否存在定点,使得恒成立.若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
22.(2023高二下·遂宁期末)已知函数(是自然对数的底数).
(1)讨论函数的单调性;
(2)若有两个零点分别为.
①求实数的取值范围;
②求证:.
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】复数代数形式的混合运算;共轭复数
【解析】【解答】解: ,则
故答案为:A.
【分析】利用复数的四则运算化简z,再根据共轭复数的定义可得答案.
2.【答案】C
【知识点】命题的否定
【解析】【解答】解:因为全称命题的否定为特称命题,命题“,”为全称命题,
故其否定为: ,
故答案为:C.
【分析】根据全称命题的否定为特称命题,可得答案.
3.【答案】B
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断;利用不等式的性质比较数(式)的大小
【解析】【解答】解: 由 ,可得a>b-3,
由a>b-3不一定能推出a>b;
但由a>b,可推出a>b-3,
故“”是“a>b"的必要不充分条件,
故答案为:B.
【分析】利用不等式的性质结合充分条件、必要条件的定义可得答案.
4.【答案】B
【知识点】函数的单调性与导数正负的关系
【解析】【解答】当时, 单调递减,则,
当时,先减后增,再减,则 先负后正,再负,
可得ACD错误,B正确.
故答案为:B.
【分析】根据导数符号与原函数单调性之间的关系分析判断.
5.【答案】C
【知识点】抛物线的定义
【解析】【解答】解: 抛物线C的准线为x=-5,过P作PT垂直于准线于T,
由抛物线的定义知|PF|=|PT|,
当P,Q, T三点共线时, |PF| + |PQ|有最小值,最小值为6+5=11.
故答案为:C.
【分析】 根据抛物线的定义,把 转化为Q到抛物线准线的距离,求解即可得答案.
6.【答案】C
【知识点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数最大(小)值
【解析】【解答】解: ,,求导得
当时v' (t)> 0,v (t)在上单调递增,
当t∈(1, 2]时v'(t)< 0,v (t)在(1, 2]上单调递减,
故v(t)max = v(1) =.
故答案为:C.
【分析】 求出函数v (t)的导函数,根据导数的符号可得函数的单调区间,进而求出函数的最小值,即可得答案.
7.【答案】D
【知识点】复合命题的真假
【解析】【解答】若是真命题,是假命题,则p和q一真一假;
若是真命题,则q是假命题,r是真命题;
综上可知,p真q假r真,故“甲得第一名、乙没得第二名、丙得第三名”.
故答案为:D.
【分析】 根据题意,由复合命题真假的判断方法可得p是真命题,q是假命题,r是真命题,由此可得答案.
8.【答案】B
【知识点】分步乘法计数原理
【解析】【解答】解: 数学课排在上午(前4节)有种,体育课排在下午(后2节)有种,
再排其余4节有种,
根据分步乘法计数原理,共有种方法,
故答案为:B.
【分析】 先求出排数学课的种数,然后求排体育课的种数,最后求出排其余4节的种数,利用分步乘法计数原理,即可求得答案.
9.【答案】C
【知识点】直线与圆的位置关系
【解析】【解答】解: 圆 变形为(x-3)2+y2=1,
故圆心为(3, 0),半径为1,
在双曲线中,a=1,b=m,则双曲线的一条渐近线为,
根据题意可得,解得
故答案为:C.
【分析】 先求出圆心和半径,再求出双曲线的一条渐近线,由直线与圆相切的性质列出方程,求解出m的值,可得答案.
10.【答案】B
【知识点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数最大(小)值
【解析】【解答】当时,,,
,,单调递减,
,,单调递增,,
因为的最小值为,所以当时,,
当时,.
①若,在上单调递减,
,,得;
②若,在上单调递减,在上单调递增,,舍去.
综上.
故答案为:B.
【分析】利用导数求出函数f (x)在[0,+∞)上的最小值,然后对实数m的取值进行分类讨论,结合
f(x)min =-1可求得实数m的取值范围.
11.【答案】D
【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】解:因为0所以令,则,

即cc-b=3 (x-y) -3 (Inx-Iny) =3 (x-lnx) -3 (y-lny),
设f(x) =3 (x-Inx) ,函数定义域为(0, 1),则x-1<0
,故f(x)单调递减,
由0f(y),
故c-b=f(x) -f(y)>0,
即c>b,
综上,a>c>b.
故答案为:D.
【分析】 利用赋值法判断a,c的大小,构造函数f(x) =3 (x-Inx) ,对f (x)进行求导,利用导数的符号得到f (x)的单调性, 得到b和c的大小关系,进而即可得答案.
12.【答案】C
【知识点】空间向量的数量积运算;正弦定理
【解析】【解答】解:由图可知
又,

则,解得
设∠F1MF2 =, |MF1|=t1,|MF2|=t2,由正弦定理可得,即




故,即,

当M在短轴的端点时,最大,此时MF1=MF2=F1F2=2,= 60°,∈(0°,60°]
∈(0°,30°],则
当时,mn取得最大值,最大值为
故答案为:C.
【分析】由 的取值范围为结合椭圆的性质 可求出a,b,c,由正弦定理可得,再由等面积法可得,故,再结合∈(0°,60°],可得,即可求出mn的最大值 .
13.【答案】40
【知识点】二项展开式的通项
【解析】【解答】解: 二项式 的展开式的通项为
令r=2,可得含 的系数为,
故答案为:40.
【分析】 利用二项展开式的通项公式令r=2,可得 的展开式中的系数 .
14.【答案】且
【知识点】椭圆的定义
【解析】【解答】解: 由题意得,解得,即且
故答案为:且.
【分析】根据椭圆的定义列出方程组,求解可得实数k的取值范围.
15.【答案】
【知识点】双曲线的定义;余弦定理
【解析】【解答】解:在双曲线中,,,a=2,


由双曲线的定义可得,
解得|PF2|=2,则|PF1|=6,

故 的大小为.
故答案为:.
【分析】 由双曲线方程求得a,c的值,可得|F1F2|的值,再利用 结合双曲线的定义求出|PF2|,|PF1|,再由余弦定理求解可得 的大小 .
16.【答案】3
【知识点】函数恒成立问题;导数的几何意义
【解析】【解答】解:因为 ,
则,
由题意可得,解得,
若 ,即,
整理得,
即在上恒成立,
令,,则,
因为,则,
又因为在上均为单调递增函数,
则在上为单调递增函数,且,
所以存在唯一的,使得,即,
当时,,当时,,
即当时,,当时,,
可知在内单调递减,在内单调递增,
所以
因为对勾函数在上单调递减,则,
则,所以m能取到的最大正整数为3.
故答案为:3.
【分析】根据导数的几何意义可得,由在上恒成立,整理可得在上恒成立,构建,求导,利用导数判断原函数的单调性和最小值,结合零点代换可得,根据题意结合恒成立问题分析求解.
17.【答案】(1)解:设椭圆的长轴长为,焦距为
由条件可得.所以.
所以,
当椭圆的焦点在轴上时,标准方程为;
当椭圆的焦点在轴上时,标准方程为
(2)解:当抛物线的焦点在轴上时,可设所求抛物线的标准方程为,
将点的坐标代入抛物线的标准方程得,
此时,所求抛物线的标准方程为;
当抛物线的焦点在轴上时,可设所求抛物线的标准方程为,
将点的坐标代入抛物线的标准方程得,解得,
此时,所求抛物线的标准方程为.
综上所述,所求抛物线的标准方程为或
【知识点】椭圆的标准方程;抛物线的标准方程
【解析】【分析】(1)由已知条件确定a,c,再根据 求出b,再分焦点在x轴、焦点在y轴时两种情况求出椭圆标准方程;
(2)分焦点在x轴的负半轴时、焦点在y轴的负半轴时两种情况设出抛物线的标准方程,把点 代入进行求解,可得抛物线的标准方程.
18.【答案】(1)解:因为函数的图象过点,所以,
又因为,且点P处的切线恰好与直线垂直,
所以,
由解得,所以
(2)解:由(1)知,
令,即,解得或,
令,即,解得,
所以在单调递增,单调递减,
单调递增,
根据函数在区间上单调递增,
则有或,解得或.
【知识点】函数解析式的求解及常用方法;利用导数研究函数的单调性
【解析】【分析】 (1)将P的坐标代入f (x)的解析式,得到 ,求出 ,进而求出 , 即可求出a, b的值,可得函数的解析式;
(2) 由(1)知, 分别令 , 求出函数的单调递增区间和递减区间, 根据函数在区间上单调递增, 可得 或 ,求解可得实数m的取值范围.
19.【答案】(1)解:由题知
因为,所以认为相关变量有较强的相关性.
(2)解:由(1)得
回归方程为
当时,即2023年该公司投入研发人数约540人.
【知识点】频率分布折线图、密度曲线;线性回归方程
【解析】【分析】 (1)将数据代入公式计算结合 判断,即可得结论;
(2)结合(1)和题中的数据求出,代入公式 计算出,即可求解出线性回归方程 .
20.【答案】(1)解:列联表如下:
感兴趣 不感兴趣 合计
男生 12 4 16
女生 9 5 14
合计 21 9 30

所以没有85%的把握认为学生对“数学建模”选修课的兴趣度与性别有关;
(2)解:由题意可知X的取值可能为0,1,2,3,
则,



故X的分布列为
X 0 1 2 3
P
【知识点】离散型随机变量的期望与方差;概率分布列
【解析】【分析】 (1)由题意先补充完整 列联表,再由K2的参考公式计算其观测值,并与附表中的数据对比,即得结论;
(2)由题可得X的取值,然后利用古典概型概率公式求出对应的概率,进而可得分布列,再利用期望公式即得数学期望.
21.【答案】(1)解:双曲线的焦点坐标为,所以椭圆的焦点坐标为,则,
又椭圆中,由于,
所以面积最大值,故,则,
所以椭圆的方程为:
(2)解:设,由于直线过原点,则,.
所以直线的斜率
(3)解:由题设,可设直线l为且,联立椭圆方程,
整理得:,
则,
所以,即且,
所以,,
若存在使恒成立,则,
由椭圆对称性,不妨令在轴上方且,显然,
所以,即,
所以,
即,
综上,,
所以,存在使恒成立.
【知识点】直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】 (1)根据已知条件先求得c,然后根据 面积最大值求得b,进而求出a,从而求得椭圆C的方程;
(2)设R(x, y),由已知求得S,E的坐标,进而求得直线的斜率;
(3)设直线I的方程为y= k(x- 3)且k≠0,与椭圆方程联立,利用韦达定理可得 ,,由∠MTO=∠NTA列方程,化简求得T的坐标.
22.【答案】(1)解:由题意可得,
①当时,在上递增;
②当时,在上递减,在上递增.
(2)解:①等价于有两个零点,
令,则,在时恒成立,所以在时单调递增,
所以有两个零点,等价于有两个零点.
因为 ,所以当时,,单调递增,不可能有两个零点;
当时,令,得,单调递增,令,得,单调递减,所以,
若,得,此时恒成立,没有零点;
若,得,此时有一个零点;
若,得,因为,,,
所以在,上各存在一个零点,符合题意,
综上,a的取值范围为.
②要证即证:,
即证,由(2)中①知,,所以只需证.
因为,,所以,,
所以 ,只需证.
设,令, 则,所以只需证 , 即证 ,
令,,则 ,,
即当时, 成立.
所以,即.
【知识点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数最大(小)值
【解析】【分析】 (1)对函数f (x)进行求导,分a≤0和a > 0这两种情况讨论,结合导数的几何意义即可得到函数 函数的单调性;
(2)①构造函数 , 有两个零点,等价于有两个零点,令 ,求导,根据导数符号得到在x > 0上单调性,对g (t)进行求导,分a≤0和a >0这两种情况讨论,结合导数的几何意义得到函数g(t)的单调性和最小值,对最小值的大小进行讨论,即可求解出实数的取值范围;
②要证即证: ,结合①中信息,需证 ,易知 , 设,令,只需证 , 即证 , 令,,对k(m)进行求导,利用导数得到k (m)的单调性和最值,进而即可证得 .
1 / 1四川省遂宁市2022-2023学年高二下学期期末数学理科试题
1.(2023高二下·遂宁期末)设是虚数单位,若复数,则的共轭复数为(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】复数代数形式的混合运算;共轭复数
【解析】【解答】解: ,则
故答案为:A.
【分析】利用复数的四则运算化简z,再根据共轭复数的定义可得答案.
2.(2023高二下·遂宁期末)命题“,”的否定为(  )
A., B.,
C., D.,
【答案】C
【知识点】命题的否定
【解析】【解答】解:因为全称命题的否定为特称命题,命题“,”为全称命题,
故其否定为: ,
故答案为:C.
【分析】根据全称命题的否定为特称命题,可得答案.
3.(2023高二下·遂宁期末)“”是“”的(  )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断;利用不等式的性质比较数(式)的大小
【解析】【解答】解: 由 ,可得a>b-3,
由a>b-3不一定能推出a>b;
但由a>b,可推出a>b-3,
故“”是“a>b"的必要不充分条件,
故答案为:B.
【分析】利用不等式的性质结合充分条件、必要条件的定义可得答案.
4.(2023高二下·遂宁期末)设函数在定义域内可导,其图象如图所示,则导函数的图象可能是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】函数的单调性与导数正负的关系
【解析】【解答】当时, 单调递减,则,
当时,先减后增,再减,则 先负后正,再负,
可得ACD错误,B正确.
故答案为:B.
【分析】根据导数符号与原函数单调性之间的关系分析判断.
5.(2023高二下·遂宁期末)已知抛物线的焦点为,抛物线上有一动点,,则的最小值为(  )
A.10 B.16 C.11 D.26
【答案】C
【知识点】抛物线的定义
【解析】【解答】解: 抛物线C的准线为x=-5,过P作PT垂直于准线于T,
由抛物线的定义知|PF|=|PT|,
当P,Q, T三点共线时, |PF| + |PQ|有最小值,最小值为6+5=11.
故答案为:C.
【分析】 根据抛物线的定义,把 转化为Q到抛物线准线的距离,求解即可得答案.
6.(2023高二下·遂宁期末)“燃脂单车”运动是一种在音乐的烘托下,运动者根据训练者的指引有节奏的踩踏单车,进而达到燃脂目的的运动,由于其操作简单,燃脂性强,受到广大健身爱好者的喜爱.已知某一单车爱好者的骑行速度v(单位:km/h)随时间t(单位:h)变换的函数关系为,,则该单车爱好者骑行速度的最大值为(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数最大(小)值
【解析】【解答】解: ,,求导得
当时v' (t)> 0,v (t)在上单调递增,
当t∈(1, 2]时v'(t)< 0,v (t)在(1, 2]上单调递减,
故v(t)max = v(1) =.
故答案为:C.
【分析】 求出函数v (t)的导函数,根据导数的符号可得函数的单调区间,进而求出函数的最小值,即可得答案.
7.(2023高二下·遂宁期末)短道速滑队6名队员(含赛前系列赛积分最靠前的甲乙丙三名队员在内)进行冬奥会选拔,记“甲得第一名”为p,“乙得第二名”为q,“丙得第三名”为r,若是真命题,是假命题,是真命题,则选拔赛的结果为(  )
A.甲得第一名,乙得第二名,丙得第三名
B.甲得第二名,乙得第一名,丙得第三名
C.甲得第一名,乙得第三名,丙得第二名
D.甲得第一名,乙没得第二名,丙得第三名
【答案】D
【知识点】复合命题的真假
【解析】【解答】若是真命题,是假命题,则p和q一真一假;
若是真命题,则q是假命题,r是真命题;
综上可知,p真q假r真,故“甲得第一名、乙没得第二名、丙得第三名”.
故答案为:D.
【分析】 根据题意,由复合命题真假的判断方法可得p是真命题,q是假命题,r是真命题,由此可得答案.
8.(2023高二下·遂宁期末)要排出某班一天中语文、数学、政治、英语、体育、艺术6堂课的课程表,要求数学排在上午(前4节),体育课排在下午(后2节),不同排法种数是(  )
A.720 B.192 C.180 D.144
【答案】B
【知识点】分步乘法计数原理
【解析】【解答】解: 数学课排在上午(前4节)有种,体育课排在下午(后2节)有种,
再排其余4节有种,
根据分步乘法计数原理,共有种方法,
故答案为:B.
【分析】 先求出排数学课的种数,然后求排体育课的种数,最后求出排其余4节的种数,利用分步乘法计数原理,即可求得答案.
9.(2023高二下·遂宁期末)已知圆,若双曲线的一条渐近线与圆C相切,则(  )
A. B. C. D.8
【答案】C
【知识点】直线与圆的位置关系
【解析】【解答】解: 圆 变形为(x-3)2+y2=1,
故圆心为(3, 0),半径为1,
在双曲线中,a=1,b=m,则双曲线的一条渐近线为,
根据题意可得,解得
故答案为:C.
【分析】 先求出圆心和半径,再求出双曲线的一条渐近线,由直线与圆相切的性质列出方程,求解出m的值,可得答案.
10.(2023高二下·遂宁期末)若函数的最小值是,则实数m的取值范围是(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数最大(小)值
【解析】【解答】当时,,,
,,单调递减,
,,单调递增,,
因为的最小值为,所以当时,,
当时,.
①若,在上单调递减,
,,得;
②若,在上单调递减,在上单调递增,,舍去.
综上.
故答案为:B.
【分析】利用导数求出函数f (x)在[0,+∞)上的最小值,然后对实数m的取值进行分类讨论,结合
f(x)min =-1可求得实数m的取值范围.
11.(2023高二下·遂宁期末)已知,则(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【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】解:因为0所以令,则,

即cc-b=3 (x-y) -3 (Inx-Iny) =3 (x-lnx) -3 (y-lny),
设f(x) =3 (x-Inx) ,函数定义域为(0, 1),则x-1<0
,故f(x)单调递减,
由0f(y),
故c-b=f(x) -f(y)>0,
即c>b,
综上,a>c>b.
故答案为:D.
【分析】 利用赋值法判断a,c的大小,构造函数f(x) =3 (x-Inx) ,对f (x)进行求导,利用导数的符号得到f (x)的单调性, 得到b和c的大小关系,进而即可得答案.
12.(2023高二下·遂宁期末)已知椭圆C:的左、右焦点分别为,,点M是椭圆C上任意一点,且的取值范围为.当点M不在x轴上时,设的内切圆半径为m,外接圆半径为n,则mn的最大值为(  ).
A. B. C. D.1
【答案】C
【知识点】空间向量的数量积运算;正弦定理
【解析】【解答】解:由图可知
又,

则,解得
设∠F1MF2 =, |MF1|=t1,|MF2|=t2,由正弦定理可得,即




故,即,

当M在短轴的端点时,最大,此时MF1=MF2=F1F2=2,= 60°,∈(0°,60°]
∈(0°,30°],则
当时,mn取得最大值,最大值为
故答案为:C.
【分析】由 的取值范围为结合椭圆的性质 可求出a,b,c,由正弦定理可得,再由等面积法可得,故,再结合∈(0°,60°],可得,即可求出mn的最大值 .
13.(2023高二下·遂宁期末)的展开式中的系数为   .
【答案】40
【知识点】二项展开式的通项
【解析】【解答】解: 二项式 的展开式的通项为
令r=2,可得含 的系数为,
故答案为:40.
【分析】 利用二项展开式的通项公式令r=2,可得 的展开式中的系数 .
14.(2023高二下·遂宁期末)已知方程表示椭圆,则实数k的取值范围是   .
【答案】且
【知识点】椭圆的定义
【解析】【解答】解: 由题意得,解得,即且
故答案为:且.
【分析】根据椭圆的定义列出方程组,求解可得实数k的取值范围.
15.(2023高二下·遂宁期末)设双曲线的左、右焦点分别为,,为双曲线右支上一点,且,则的大小为   .
【答案】
【知识点】双曲线的定义;余弦定理
【解析】【解答】解:在双曲线中,,,a=2,


由双曲线的定义可得,
解得|PF2|=2,则|PF1|=6,

故 的大小为.
故答案为:.
【分析】 由双曲线方程求得a,c的值,可得|F1F2|的值,再利用 结合双曲线的定义求出|PF2|,|PF1|,再由余弦定理求解可得 的大小 .
16.(2023高二下·遂宁期末)已知函数在处的切线斜率为,,若在上恒成立,则能取到的最大正整数为   
【答案】3
【知识点】函数恒成立问题;导数的几何意义
【解析】【解答】解:因为 ,
则,
由题意可得,解得,
若 ,即,
整理得,
即在上恒成立,
令,,则,
因为,则,
又因为在上均为单调递增函数,
则在上为单调递增函数,且,
所以存在唯一的,使得,即,
当时,,当时,,
即当时,,当时,,
可知在内单调递减,在内单调递增,
所以
因为对勾函数在上单调递减,则,
则,所以m能取到的最大正整数为3.
故答案为:3.
【分析】根据导数的几何意义可得,由在上恒成立,整理可得在上恒成立,构建,求导,利用导数判断原函数的单调性和最小值,结合零点代换可得,根据题意结合恒成立问题分析求解.
17.(2023高二下·遂宁期末)分别求适合下列条件的方程:
(1)长轴长为10,焦距为4的椭圆标准方程;
(2)经过点的抛物线的标准方程.
【答案】(1)解:设椭圆的长轴长为,焦距为
由条件可得.所以.
所以,
当椭圆的焦点在轴上时,标准方程为;
当椭圆的焦点在轴上时,标准方程为
(2)解:当抛物线的焦点在轴上时,可设所求抛物线的标准方程为,
将点的坐标代入抛物线的标准方程得,
此时,所求抛物线的标准方程为;
当抛物线的焦点在轴上时,可设所求抛物线的标准方程为,
将点的坐标代入抛物线的标准方程得,解得,
此时,所求抛物线的标准方程为.
综上所述,所求抛物线的标准方程为或
【知识点】椭圆的标准方程;抛物线的标准方程
【解析】【分析】(1)由已知条件确定a,c,再根据 求出b,再分焦点在x轴、焦点在y轴时两种情况求出椭圆标准方程;
(2)分焦点在x轴的负半轴时、焦点在y轴的负半轴时两种情况设出抛物线的标准方程,把点 代入进行求解,可得抛物线的标准方程.
18.(2023高二下·遂宁期末)已知函数的图象过点,且在点P处的切线恰好与直线垂直.
(1)求函数的解析式;
(2)若函数在区间上单调递增,求实数m的取值范围.
【答案】(1)解:因为函数的图象过点,所以,
又因为,且点P处的切线恰好与直线垂直,
所以,
由解得,所以
(2)解:由(1)知,
令,即,解得或,
令,即,解得,
所以在单调递增,单调递减,
单调递增,
根据函数在区间上单调递增,
则有或,解得或.
【知识点】函数解析式的求解及常用方法;利用导数研究函数的单调性
【解析】【分析】 (1)将P的坐标代入f (x)的解析式,得到 ,求出 ,进而求出 , 即可求出a, b的值,可得函数的解析式;
(2) 由(1)知, 分别令 , 求出函数的单调递增区间和递减区间, 根据函数在区间上单调递增, 可得 或 ,求解可得实数m的取值范围.
19.(2023高二下·遂宁期末)党的二十大报告提出:“必须坚持科技是第一生产力 人才是第一资源 创新是第一动力,深入实施科教兴国战略 人才强国战略 创新驱动发展战略,开辟发展新领域新赛道,不断塑造发展新动能新优势.”某数字化公司为加快推进企业数字化进程,决定对其核心系统DAP,采取逐年增加研发人员的办法以提升企业整体研发和创新能力.现对2018~2022年的研发人数作了相关统计(年份代码1~5分别对应2018~2022年)如下折线图:
参考数据:当认为两个变量间的相关性较强
参考公式相关系数,
回归方程中的斜率和截距的最小二乘法估计公式分别为,.
(1)根据折线统计图中数据,计算该公司研发人数与年份代码的相关系数,并由此判断其相关性的强弱;
(2)试求出关于的线性回归方程,并预测2023年该公司的研发人数(结果取整数).
【答案】(1)解:由题知
因为,所以认为相关变量有较强的相关性.
(2)解:由(1)得
回归方程为
当时,即2023年该公司投入研发人数约540人.
【知识点】频率分布折线图、密度曲线;线性回归方程
【解析】【分析】 (1)将数据代入公式计算结合 判断,即可得结论;
(2)结合(1)和题中的数据求出,代入公式 计算出,即可求解出线性回归方程 .
20.(2023高二下·遂宁期末)为提高学生的数学应用能力和创造力,学校打算开设“数学建模”选修课,为了解学生对“数学建模”的兴趣度是否与性别有关,学校随机抽取该校30名高中学生进行问卷调查,其中认为感兴趣的人数占70%.
附:,其中.
0.15 0.10 0.05 0.025 0.010 0.005 0.001
2.072 2.706 3.841 5.024 6.635 7.879 10.828
(1)根据所给数据,完成下面的列联表,并根据列联表判断是否有85%的把握认为学生对“数学建模”选修课的兴趣度与性别有关?
感兴趣 不感兴趣 合计
男生 12    
女生   5  
合计     30
(2)若感兴趣的女生中恰有4名是高三学生,现从感兴趣的女生中随机选出3名进行二次访谈,记选出高三女生的人数为X,求X的分布列与数学期望.
【答案】(1)解:列联表如下:
感兴趣 不感兴趣 合计
男生 12 4 16
女生 9 5 14
合计 21 9 30

所以没有85%的把握认为学生对“数学建模”选修课的兴趣度与性别有关;
(2)解:由题意可知X的取值可能为0,1,2,3,
则,



故X的分布列为
X 0 1 2 3
P
【知识点】离散型随机变量的期望与方差;概率分布列
【解析】【分析】 (1)由题意先补充完整 列联表,再由K2的参考公式计算其观测值,并与附表中的数据对比,即得结论;
(2)由题可得X的取值,然后利用古典概型概率公式求出对应的概率,进而可得分布列,再利用期望公式即得数学期望.
21.(2023高二下·遂宁期末)已知椭圆与双曲线有相同的焦点,为椭圆上一点,面积最大值为.
(1)求椭圆的方程;
(2)直线与椭圆相交于两点,若轴,垂足为.求证:直线的斜率;
(3)为椭圆的右顶点,若过点且斜率不为0的直线交椭圆于两点,为坐标原点.问:轴上是否存在定点,使得恒成立.若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)解:双曲线的焦点坐标为,所以椭圆的焦点坐标为,则,
又椭圆中,由于,
所以面积最大值,故,则,
所以椭圆的方程为:
(2)解:设,由于直线过原点,则,.
所以直线的斜率
(3)解:由题设,可设直线l为且,联立椭圆方程,
整理得:,
则,
所以,即且,
所以,,
若存在使恒成立,则,
由椭圆对称性,不妨令在轴上方且,显然,
所以,即,
所以,
即,
综上,,
所以,存在使恒成立.
【知识点】直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】 (1)根据已知条件先求得c,然后根据 面积最大值求得b,进而求出a,从而求得椭圆C的方程;
(2)设R(x, y),由已知求得S,E的坐标,进而求得直线的斜率;
(3)设直线I的方程为y= k(x- 3)且k≠0,与椭圆方程联立,利用韦达定理可得 ,,由∠MTO=∠NTA列方程,化简求得T的坐标.
22.(2023高二下·遂宁期末)已知函数(是自然对数的底数).
(1)讨论函数的单调性;
(2)若有两个零点分别为.
①求实数的取值范围;
②求证:.
【答案】(1)解:由题意可得,
①当时,在上递增;
②当时,在上递减,在上递增.
(2)解:①等价于有两个零点,
令,则,在时恒成立,所以在时单调递增,
所以有两个零点,等价于有两个零点.
因为 ,所以当时,,单调递增,不可能有两个零点;
当时,令,得,单调递增,令,得,单调递减,所以,
若,得,此时恒成立,没有零点;
若,得,此时有一个零点;
若,得,因为,,,
所以在,上各存在一个零点,符合题意,
综上,a的取值范围为.
②要证即证:,
即证,由(2)中①知,,所以只需证.
因为,,所以,,
所以 ,只需证.
设,令, 则,所以只需证 , 即证 ,
令,,则 ,,
即当时, 成立.
所以,即.
【知识点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数最大(小)值
【解析】【分析】 (1)对函数f (x)进行求导,分a≤0和a > 0这两种情况讨论,结合导数的几何意义即可得到函数 函数的单调性;
(2)①构造函数 , 有两个零点,等价于有两个零点,令 ,求导,根据导数符号得到在x > 0上单调性,对g (t)进行求导,分a≤0和a >0这两种情况讨论,结合导数的几何意义得到函数g(t)的单调性和最小值,对最小值的大小进行讨论,即可求解出实数的取值范围;
②要证即证: ,结合①中信息,需证 ,易知 , 设,令,只需证 , 即证 , 令,,对k(m)进行求导,利用导数得到k (m)的单调性和最值,进而即可证得 .
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