福建省莆田第二中学2022届高三5月模拟考试数学试题-
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这是一份福建省莆田第二中学2022届高三5月模拟考试数学试题-,共27页。试卷主要包含了请将答案正确填写在答题卡上,函数的图象如图所示,则f,已知为锐角,且,则的值为,若对恒成立,则的最小值为等内容,欢迎下载使用。
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福建省莆田第二中学2022届高三5月模拟考试数学试题
试卷副标题
考试范围:xxx;考试时间:100分钟;命题人:xxx
题号
一
二
三
四
五
总分
得分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
请点击修改第I卷的文字说明
评卷人
得分
一、单选题
1.集合,,则( )
A. B. C. D.
2.若,则的值为( )
A. B.2 C. D.3
3.函数的图象如图所示,则f(x)的解析式可能是( )
A. B.
C. D.
4.设数列满足,点对任意的,都有则数列的前n项和为( )
A. B. C. D.
5.已知为锐角,且,则的值为( )
A.40° B.50° C.70° D.80°
6.从0,1,2,…,9这十个数字中随机抽取3个不同的数字,记A为事件:“恰好抽的是2,4,6”,记B为事件:“恰好抽取的是6,7,8”,记C为事件:“抽取的数字里含有6”.则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
7.已知双曲线的左、右焦点分别为、,为坐标原点,点在双曲线的右支上,(为双曲线的半焦距),直线与双曲线右支交于另一个点,,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
8.若对恒成立,则的最小值为( )
A. B. C. D.0
评卷人
得分
二、多选题
9.已知一组数据,,…,是公差不为0的等差数列,若去掉数据,则( )
A.中位数不变 B.平均数变小 C.方差变大 D.方差变小
10.数列{}中,设.若存在最大值,则可以是( )
A. B.
C. D.
11.已知椭圆C:,焦点(-c,0),,下顶点为B.过点的直线l与曲线C在第四象限交于点M,且与圆相切,若,则下列结论正确的是( )
A.椭圆C上不存在点Q,使得
B.圆A与椭圆C没有公共点
C.当时,椭圆的短轴长为2
D.
12.在棱长为1的正方体中,点M是的中点,点P,Q,R在底面四边形ABCD内(包括边界),平面,,点R到平面的距离等于它到点D的距离,则( )
A.点P的轨迹的长度为 B.点Q的轨迹的长度为
C.PQ长度的最小值为 D.PR长度的最小值为
第II卷(非选择题)
请点击修改第II卷的文字说明
评卷人
得分
三、填空题
13.在正三角形ABC中,D是边BC上的点.若,则 ___________.
14.在平面直角坐标系xOy中,圆O与x轴的正半轴交于点A,点B,C在圆O上,若射线OB平分∠AOC,B(,),则点C的横坐标为___________.
15.已知变量y关于x的回归方程为,若对两边取自然对数,可以发现与x线性相关,现有一组数据如下表所示,时,预测y值为___________.
x
1
2
3
4
y
e
评卷人
得分
四、双空题
16.已知数列满足:,,且,,其中.则___________,若,则使得成立的最小正整数为___________.
评卷人
得分
五、解答题
17.△ABC的内角A,B、C的对边分别为a,b,c,若.
(1)求A的大小;
(2)若,___________,请在下列三个条件中选择一个作为已知条件补充在横线上,求c的值.(注:如果选择多个条件分别解答,则按第一个解答计分)
①;②;③.
18.如图,在四棱锥中,底面为矩形,,点为线段上的点,且
(1)证明:;
(2)若二面角的大小为,求直线与平面所成的角.
19.设数列的前n项和为.数列为等比数列,且成等差数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求的最小值.
20.《中华人民共和国未成年人保护法》是为保护未成年人身心健康,保障未成年人合法权益.根据宪法制定的法律,某中学为宣传未成年人保护法,特举行一次未成年人保护法知识竞赛、竞赛规则是:两人一组,每一轮竞赛中,小组两人分别选答两题,若答对题数合计不少于3题,则称这个小组为“优秀小组”.已知甲乙两位同学组成一组,且甲、乙同学答对每道题的概率分别为,.
(1)若,,则在第一轮竞赛中,求他们获“优秀小组”的概率;
(2)当,且每轮比赛互不影响,如果甲乙同学在此次竞赛活动中获得“优秀小组”的次数为6次,请问至少要进行多少轮竞赛.
21.已知抛物线C:上的一点M(,4)到C的焦点F的距离为5.
(1)求p的值;
(2)若,点A,B在抛物线C上,且,N为垂足,当|MN|最大时,求直线AB的方程.
22.已知函数.
(1)若函数在上有极值,求在上所有极值的和;
(2)若对任意恒成立,求正实数a的取值集合.
参考答案:
1.C
【解析】
【分析】
根据指数函数、对数函数的性质求出集合、,再根据交集的定义计算可得;
【详解】
解:由,即,所以,所以;
由,即,解得,所以;
所以
故选:C
2.D
【解析】
【分析】
由题知,进而根据求解即可.
【详解】
解:因为,所以,
故设,则,
所以.
故选:D
3.B
【解析】
【分析】
根据各选项函数性质直接判断.
【详解】
A函数为递减的,错误;C函数的值域大于等于0,错误;D函数为二次函数,错误,只有B符合.
故选:B.
4.A
【解析】
【分析】
由,得到,结合等差数列的求和公式,即可求解.
【详解】
因为,
可得,所以是公差为2的等差数列,
由,得,所以.
故选:A.
5.B
【解析】
【分析】
直接利用三角函数关系式的恒等变换和角公式的应用求出结果.
【详解】
由可得,
即,
所以,
又为锐角,故,
故选:B.
6.D
【解析】
【分析】
由题得事件与事件互斥,进而,再根据题意,依次讨论求解即可.
【详解】
解:由题知,从10个数中随机的抽取3个数,共有种可能情况,
对于A选项,“恰好抽的是2,4,6”和“恰好抽取的是6,7,8”为互斥事件,,故A选项错误;
对于B选项,,故B选项错误;
对于C选项,,故C选项错误;
对于D选项,由于,故由条件概率公式得,故D选项正确.
故选:D
7.D
【解析】
【分析】
根据双曲线的定义,结合直角三角形的相关性质可得解.
【详解】
如图所示,
由,,得,
,
设,
由双曲线定义得,
所以,,,
又,即,解得,
所以,,
又,即,即,
所以离心率,
故选:D.
8.A
【解析】
【分析】
令,进而结合题意得有最大值,进而利用导数求得,进而得,再构造函数,求其最小值即可得答案.
【详解】
解:令,则,
所以,当时,在上恒成立,函数在上单调递增,无最小值,不满足题意;
当时,由得,由得,故函数在上单调递增,在上单调递减,
所以,,
所以,,
故令,则得,
当时,,单调递增,当时,,单调递减,
所以,
所以的最小值为.
故选:A
9.AC
【解析】
【分析】
由中位数的概念可判断A,根据平均数的概念结合等差数列的性质判断B,由方差计算公式即可判断CD.
【详解】
对于选项A,原数据的中位数为,去掉后的中位数为,即中位数没变,故选项A正确;
对于选项B,原数据的平均数为,去掉后的平均数为即平均数不变,故选项B错误:
对于选项C,则原数据的方差为,
去掉后的方差为,
故,即方差变大,故选项C正确,选项D错误.
故选:AC.
10.BD
【解析】
【分析】
根据数列的单调性即可判断.
【详解】
对于A, ,
当n趋于无穷大时, 也趋于无穷大,
故不存在最大值;
对于B, ,
当 为偶数时, ,当为奇数时, ,
故 的最大值为1;
对于C, ,
当 时, ,∴ 时 是递增的数列,不存在最大值;
对于D, 即当 时, , ,
即 时, ,所以 是递减的数列,
最大值为 ;
故选:BD.
11.AC
【解析】
【分析】
设出直线l方程,利用直线l圆A相切可求出直线l的斜率,结合题中条件可确定之间的关系,然后就能判断选项的对错.
【详解】
如下图,设直线l方程为, 圆心A到直线l距离,解得,则,且,得,根据椭圆定义可得,,可得,又,故A正确;圆心A到椭圆左顶点的距离,圆A与椭圆C有公共点,故B错误;当时,,椭圆的短轴长为2,故C正确;,,所以不垂直,故D错误.
故选:AC.
12.BCD
【解析】
【分析】
对于A,取BC的中点N,连接AN,,根据面面平行的判定可证得平面平面,从而得点P的轨迹为线段AN,解三角形计算可判断;
对于B,连接DQ,由勾股定理得,从而有点Q的轨迹是以点D为圆心,以为半径的圆,由圆的周长计算可判断;
对于C,过点D作于,交点Q的轨迹于,此时的长度就是PQ长度的最小值,由三角形相似计算得,由此可判断;
对于D,由已知得点R到直线的距离等于它到点D的距离,根据抛物线的定义知点R的轨迹是以点D为焦点,以AB为准线的抛物线,以AD的中点为坐标原点O,过点O且垂直于AD的直线为x轴建立平面直角坐标系,则抛物线的方程为,设与直线AN平行且与抛物线相切的直线l的方程为:, 联立,整理得,由,解得,再根据平行线间的距离可求得PR长度的最小值.
【详解】
解:对于A,取BC的中点N,连接AN,,则,,所以平面,平面,
又平面,平面,,所以平面平面,
又点P在底面四边形ABCD内(包括边界),平面,所以点P的轨迹为线段AN,
因为,所以点P的轨迹的长度为,故A不正确;
对于B,连接DQ,因为Q在底面ABCD上,,所以,解得,
所以点Q的轨迹是以点D为圆心,以为半径的圆,如下图所示,
所以点Q的轨迹的长度为,故B正确;
对于C,过点D作于,交点Q的轨迹于,此时的长度就是PQ长度的最小值,
而,所以,所以,即,解得,所以,
所以PQ长度的最小值为,故C正确;
,
对于D,因为点R到平面的距离等于它到点D的距离,由正方体的特点得点R到直线的距离等于点R到平面的距离,
所以点R到直线的距离等于它到点D的距离,根据抛物线的定义知点R的轨迹是以点D为焦点,以AB为准线的抛物线,
以AD的中点为坐标原点O,过点O且垂直于AD的直线为x轴建立平面直角坐标系,如下图所示,
则,,,直线AB的方程为,直线AN的方程为,
则抛物线的方程为,设与直线AN平行且与抛物线相切的直线l的方程为:,
联立,整理得,,解得,
所以直线l的方程为:,
则直线AN与直线l的距离为:,
所以PR长度的最小值为,故D正确,
故选:BCD.
13.6
【解析】
【分析】
由题意可得D是BC的三等分点,从而可得,进而可求出的值,
【详解】
因为正三角形ABC中,D是边BC上的点,,
所以D是BC的三等分点,
所以,
所以,
所以.
故答案为:6
14.##
【解析】
【分析】
作图,用三角函数倍角公式即可求解.
【详解】
由题意可知圆O的半径为 ,
设 ,
由题意可知 ,∴点C的横坐标为 ;
故答案为: .
15.##
【解析】
【分析】
对两边取对数,得 令则,
利用对称中心点在函数图象上即得,进而确定解析式,求出预测值.
【详解】
对两边取对数,得 令则
x
1
2
3
4
y
e
z
1
3
4
6
代入得故
故,
当时,
故答案为:
16.
【解析】
【分析】
求导后可得,依次代入和即可求得;猜想得,由数学归纳法可证明其成立,由此可得,裂项相消可得,解不等式可求得结果.
【详解】
,,
,又,,
;
可猜想:;
当时,成立;
假设当时,成立,
那么当时,,,,
;
综上所述:当时,;,
,
解得:,使得成立的最小正整数为.
故答案为:;.
【点睛】
关键点点睛:本题考查数列、函数和导数知识的综合应用问题,解题关键是能够根据函数关系式推导得到所满足的关系式,从而确定的通项,利用裂项相消法解得结果.
17.(1)
(2)详细见解析.
【解析】
【分析】
(1)由已知得,利用正弦定理,再利用余弦定理计算即可得出结果;
(2)若选择条件①:由得,利用余弦定理计算即可,
若选择条件②:由(1)可得,再结合余弦定理计算可得结果.
若选择条件③:由可求得,利用余弦定理计算可得进而解得.
(1)
由已知得,
故由正弦定理得,
由余弦定理得,
因为,所以.
(2)
选择条件①:由得,
则,
解得,
选择条件②:由可得,
由(1)知.得.
解得.
选择条件③:由
可得,所以,
又所以,即,
因此是方程的两根解得.
18.(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】
(1)先证明平面得,再根据几何关系得,进而证明平面即可证明结论;
(2)根据题意,结合(1)的证明,建立空间直角坐标系,利用坐标法求解即可;
(1)
证明:因为四边形为矩形,所以
又,
所以平面.
所以
又
所以
因为
所以平面
则.
(2)
解法一:由(1)得,平面,且四边形为矩形
如图建立空间直角坐标系
易知,平面 的一个法向量为
点在线段上,设,
则,,
设平面的一个法向量为
,即
令,得,则
因为二面角的余弦值为,
所以,即,解得或(舍去)
所以,,又
设直线与平面所成的角为θ,
.
所以直线与平面所成的角大小为.
解法二:由(1)得,平面,则平面
所以,又
所以即为二面角的平面角,即
因为
所以.即为的三等分点,
取中点,连接,
易知为等腰直角三角形
所以
又平面,所以
因为,
所以平面,
过作
则即为直线与平面所成角,
在中,,
所以,
直线与平面所成角大小为.
19.(1)
(2)4
【解析】
【分析】
(1)先根据等比数列通项公式写出,然后根据成等差可以求出,即可求出数列的通项公式.
(2)先根据可知将n分奇偶性进行讨论,然后根据数列单调性求出取值范围即可知的最小值.
(1)
解:由题意得:
设数列的公比为.由,得
,即
成等差数列
,即,解得,或(舍去)
.
(2)
由,当时,,两式相减得,,对也成立
所以
设
当n为奇数时,可递减数列,所以
当n为偶数时,为递增数列,所以
所以的最小值为4.
20.(1)
(2)
【解析】
【分析】
(1)根据获“优秀小组”的标准,分情况讨论甲、乙答对问题的情况,最后求出概率;
(2)根据(1)的方法列出概率表达式,然后从函数的角度利用换元法求其最值得出结论即可.
(1)
记他们获得“优秀小组”的事件为事件,则事件包含三种情况:
①甲答对两题,乙答对一题;②甲答对一题,乙答对两题;③甲、乙都答对两题.
;
(2)
由(1)知甲、乙小组每轮比赛获“优秀小组”的概率为:
又
当且仅当时,等号成立,
,,
,
令 则
开口向下,对称轴: 当时,
设要进行轮竞赛,则解得:
至少要进行轮竞赛.
21.(1)或;
(2).
【解析】
【分析】
(1)根据抛物线定义,结合点在抛物线上求p值.
(2)由题设可得,根据点在抛物线上设A、B坐标,法一:设直线AB联立抛物线,由及韦达定理求得,进而确定直线AB所过的定点坐标,根据|MN|最大确定m值,即得方程;法二:及得到,应用点斜式写出直线AB判断定点,由|MN|最大写出直线方程;
(1)
把M(x0,4)代入抛物线C得则,
由得:,
所以,解得或.
(2)
当时,故舍去;当时,则M(4,4)且,
设,
法一:直线AB为,与抛物线C联立得,则,
由,得.
由且,故,即,
所以,即
从而直线AB为,即直线AB过定点Q(8,-4).
又,当|MN|最大时即,
所以,直线AB为
法二: .
由,得.
由且,故,即①,
直线AB为,整理得,
将①代入,即直线AB过定点Q(8,-4),
又,当|MN|最大时即,
所以,直线AB为.
22.(1)答案见解析
(2)
【解析】
(1)
,
当时,,在上单调递增,无极值.
当时,,在上单调递减,无极值.
当时,在上有2个实根,设其为,且.
当时,;当时,.
所以在单调递增,在单调递减,在单调递增.
所以为的极大值,为的极小值.
由正弦函数的对称性可知,所以在上的所有极值的和为
.
(2)
即.
设,,
则,设
.
当时,,所以在R上单调递增.
又,,所以,使得,
所以,当时,,单调递减:
当时,,单调递增.
所以,,不合题意.
当a=1时,,所以在R上单调递增.
又,
所以,当时,,单调递减;
当时,,单调递增.
所以,,符合题意.
当时,因为函数在上都为增函数,
所以在上单调递增.
又,所以,
所以在上单调递增.
又,,
所以,使得,所以,当时,,单调递增.
所以,,不合题意.
综上,正实数a的取值集合是.
【点睛】
函数的单调性是函数的重要性质之一,它的应用贯穿于整个高中数学的教学之中.某些数学问题从表面上看似乎与函数的单调性无关,但如果我们能挖掘其内在联系,抓住其本质,那么运用函数的单调性解题,能起到化难为易、化繁为简的作用.因此对函数的单调性进行全面、准确的认识,并掌握好使用的技巧和方法,这是非常必要的.根据题目的特点,构造一个适当的函数,利用它的单调性进行解题,是一种常用技巧.许多问题,如果运用这种思想去解决,往往能获得简洁明快的思路,有着非凡的功效.
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