2022-2023学年江苏省连云港市海头高级中学高二上学期第三次月考数学试题(解析版)
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一、单选题
1.过两点和的直线在y轴上的截距为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】求出直线方程,令x=0,即可求出纵截距.
【详解】由题可知直线方程为:,即,
令x=0,则,故直线在y轴上的截距为.
故选:C.
2.某厂去年的产值记为1,计划在今后五年内每年的产值比上年增长,则从今年起到第五年,这个厂的总产值为
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用等比数列的求和公式即得.
【详解】依题意可得,从今年起到第五年这个厂的总产值为;
.
故选:D
3.若双曲线经过点,且它的两条渐近线方程是,则双曲线的方程是( ).
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】由渐近线方程可设双曲线为且,再由点在双曲线上,将点代入求参数m,即可得双曲线方程.
【详解】由题设,可设双曲线为且,又在双曲线上,
所以,则双曲线的方程是.
故选:A
4.过圆x2+y2=5上一点M(1,﹣2)作圆的切线l,则l的方程是( )
A.x+2y﹣3=0 B.x﹣2y﹣5=0 C.2x﹣y﹣5=0 D.2x+y﹣5=0
【答案】B
【分析】本题先根据圆的切线的几何意义建立方程求切线的斜率,再求切线方程即可.
【详解】解:由题意:点M(1,﹣2)为切点,则,,
解得:,
∴l的方程:,整理得:,
故选:B.
【点睛】本题考查圆的切线的几何意义,点斜式直线方程,两线垂直其斜率相乘等于,是基础题.
5.已知函数在定义域内单调递减,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由题意转化为,恒成立,参变分离后转化为,求函数的最大值,即可求解.
【详解】函数的定义域是,
,
若函数在定义域内单调递减,即在恒成立,
所以,恒成立,即
设,,
当时,函数取得最大值1,所以.
故选:D
6.《九章算术》中的“竹九节”问题:现有一根9节的竹子,自上而下各节的容积成等差数列,上面4节的容积共3升,下面3节的容积共4升,则第5节的容积是( )
A.升 B.升 C.升 D.升
【答案】A
【分析】设此等差数列为,利用方程思想求出和,再利用通项公式进行求解.
【详解】根据题意得该竹子自上而下各节的容积形成等差数列,
设其首项为,公差为,
由题意可得,
所以,解得,
所以,
即第5节竹子的容积为升.
故选:A.
7.在平面直角坐标系中,线段的两端点,分别在轴正半轴和轴正半轴上滑动,若圆上存在点是线段的中点,则线段长度的最小值为 ( )
A.4 B.6 C.8 D.10
【答案】C
【分析】首先求点的轨迹,将问题转化为两圆有交点,即根据两圆的位置关系,求参数的取值范围.
【详解】设,,的中点为,则,
故点的轨迹是以原点为圆心,为半径的圆,
问题转化为圆与圆有交点,
所以,,即,解得:,
所以线段长度的最小值为.
故选:C
8.设函数是定义在上的可导函数,其导函数为,且有,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】构造函数,根据得到的单调性,在变形不等式由单调性求解即可.
【详解】由题知,函数是定义在上的可导函数,其导函数为,且有,即,
设,
所以,
所以在上单调递增,
因为,
所以,
所以,解得,
所以不等式的解集为,
故选:B
二、多选题
9.若在和中间插入个数,使这个数成等比数列,则公比为( )
A.2 B.-2 C.4 D.-4
【答案】CD
【分析】由等比数列的性质,即可求解.
【详解】由条件可知,,,所以,解得:.
故选:CD
10.若直线l经过点,且被圆截得的弦长为4,则l的方程可能是( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【分析】由弦长公式得出圆心到直线距离,考虑直线斜率不存在和存在两种情况,根据距离公式得出所求方程.
【详解】圆的标准方程为:,由题意圆心到直线l的距离
①当直线的斜率不存在时,直线方程为,圆心到直线的距离,符合题意,
②当直线的斜率存在时,设直线的方程为,即,
圆心到直线的距离为,解得,则直线方程为,
综上,直线 l的方程为或.
故选:AC.
11.已知数列是等比数列,则下列结论中正确的是( )
A.数列是等比数列
B.若,,则
C.若,则数列是递增数列
D.若数列的前和,则
【答案】AC
【解析】利用等比数列的定义可判断A选项的正误;利用等比中项的性质可判断B选项的正误;分和两种情况讨论,求得对应的的取值范围,结合数列单调性的定义可判断C选项的正误;求得、、,由求得的值,可判断D选项的正误.
【详解】设等比数列的公比为,则,且.
对于A选项,,所以,数列是等比数列,A选项正确;
对于B选项,由等比中项的性质可得,又因为,则与同为正数,则,B选项错误;
对于C选项,若,由可得,可得,解得,
则,,则,此时,数列为递增数列;
若,由可得,可得,解得,
则,,则,此时,数列为递增数列.
综上所述,C选项正确;
对于D选项,,,,
由于数列是等比数列,则,即,解得,D选项错误.
故选:AC.
【点睛】本题考查等比数列的定义、等比中项的性质以及等比求和相关命题正误的判断,考查计算能力与推理能力,属于中等题.
12.已知函数,则下列判断正确的是( )
A.存在,使得
B.函数有且只有一个零点
C.存在正数k,使得恒成立
D.对任意两个正实数,且,若,则
【答案】BD
【分析】先对函数求导,结合导数与单调性关系分析函数的单调性及最值可检验选项A;
求得的导数可得单调性, 计算的函数值,可判断选项B;由参数分离和构造函数求得导数判断单调性,可判断选项C;构造函数,结合导数分析的性质,结合已知可分析的范围即可判断选项D.
【详解】,易得,
当 时,,函数单调递减,
当 时,,函数单调递增,
故函数在处取得极小值也是最小值,
不存在,使得, 故选项A错误;
的导数为恒成立, 所以 递减,且,,
可得 有且只有一个零点,介于, 故选项B正确;
等价为 ,
设,则,
故在上为减函数,故,
故,
故当,,
所以不恒成立,故选项C错误;
设,则,
令,
则 ,
故在上单调递减,,
不妨设,因为,所以,
则,故选项D正确.
故选:BD.
【点睛】本题考查导数的运用,求单调性和极值、最值,以及函数的零点和不等式恒成立问题解法,考查转化思想和运算能力、推理能力,属于难题.
三、填空题
13.已知,则______.
【答案】4
【详解】试题分析:因为,所以,所以
【解析】1.导数的运算;
14.两条平行直线=与=的距离是________.
【答案】
【解析】将直线=化为,再根据平行线间距离公式即可求解.
【详解】可将直线=化为,
所以两条平行直线间的距离为.
故答案为:.
【点睛】本题考查平行线间距离公式,属于基础题.
15.已知圆,圆.若圆上存在点,过点作圆的两条切线,切点为,使得,则实数的取值范围为________.
【答案】
【分析】由题意画出图形,利用两点间的距离关系求出的距离,再由题意得到关于的不等式求得答案.
【详解】解:如图,圆的半径为1,圆上存在点,
过点作圆的两条切线,切点为,使得,
则,在中,,
又圆的半径等于1,圆心坐标,
,,
,
由,
解得:.
故答案为:.
【点睛】本题考查直线和圆的位置关系的应用,利用数形结合将条件进行等价转化是解决本题的关键.
16.已知函数,(是自然对数的底数),若函数有4个不同的零点,则实数的取值范围是__________.
【答案】
【分析】利用导函数画出的图像,由图像可得当时,或,再利用图像求有四个交点时的范围即可.
【详解】令得,
所以在单调递减,在单调递增,
且当时,,,
所以图像如图所示:
由图像可得令解得或,
令,
由图像可得当时,有一个解;当时,有两个解;当时有三个解;当时有两个解;当时有两个解;当时有一个解;当时,无解;
所以当有四个不同的解时,,
故答案为:
四、解答题
17.已知函数,,且.求:
(1)a的值及曲线在点处的切线方程;
(2)函数在区间上的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由题意,求出的值,然后根据导数的几何意义即可求解;
(2)根据导数与函数单调性的关系,判断函数在区间上的单调性,从而即可求解.
【详解】(1)由题意,,
因为,所以,解得,
所以,,
因为,,
所以曲线在点处的切线方程为,即;
(2)因为,且,
所以在上单调递增,
所以,即函数在区间上的最大值为.
18.在数列中,,.
(1)求证:数列是等差数列;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1)证明见解析;(2).
【分析】(1)由,两边同除以n(n+1)可得:,且,即可证得.
(2)由(1)可得:,可得,再利用裂项求和方法即可得出.
【详解】(1)在数列中,满足,同时两边除以,
得,且,所以数列是以4为首项,以2为公差的等差数列.
(2)由(1)得,,所以,故,
所以.
【点睛】本题考查了数列递推关系、等差数列的定义通项公式、裂项求和方法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
19.已知圆F: ,直线动圆M与直线l相切且与圆F外切.
(1)记圆心M的轨迹为曲线C, 求曲线C的方程;
(2)若直线与曲线C相交于A,B两点,求AB的长.
【答案】(1)
(2)15
【分析】(1)设,用坐标表示题设条件化简可得;
(2)设交点为,,直线方程与曲线方程联立消元,应用韦达定理得,然后由弦长公式求得弦长.
【详解】(1)设,显然点在直线左侧,,
由题意,平方整理得,
所以的轨迹方程是;
(2)联立方程组,化简得,,
设直线与曲线C相交于A,B两点,,,
则,,
.
20.已知等差数列的前n项和为.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据等差数列的通项公式与求和公式列方程组,求解,即可得通项公式;(2)利用错位相减法代入计算的前项和.
【详解】(1)因为数列为等差数列,设等差数列的公差为,
所以,所以数列的通项公式为;
(2)由(1)得,∴,
.∴.∴
21.淮北市政府响应习总书记在十九大报告中提出的“绿水青山就是金山银山”,对环境进行了大力整治,目前淮北市的空气质量位列全省前列,吸引了大量的外地游客。某旅行社组织了一个旅游团于近期来到了淮北市国家湿地公园,数据显示,近期公园中每天空气质量指数近似满足函数,其中x为每天的时刻,若凌晨6点时,测得空气质量指数为29.6.
(1)求实数m的值;
(2)求近期每天时段空气质量指数最高的时刻.(参考数值:)
【答案】(1);(2)最高的时刻为12时
【分析】(1) 由,代入函数表达式求解即可.
(2)对求导, 令再列表分析函数单调性进行最大值的求解即可.
【详解】(1)由,代入,解得;
(2)由已知函数求导,得.令,得.
列表得
x | 12 | ||
+ | 0 | - | |
| 极大值 |
|
所以函数在时取极大值也是最大值,即每天时段空气质量指数最高的时刻为12时.
【点睛】本题主要考查了实际问题的函数模型运用,需要根据题意求解对应的参数值,再分析
22.已知点是椭圆上的一点,椭圆的离心率与双曲线的离心率互为倒数,斜率为直线交椭圆于,两点,且,,三点互不重合.
(1)求椭圆的方程;
(2)若,,分别为直线,的斜率,求证:为定值.
【答案】(1);(2)证明见解析.
【分析】(1)设椭圆的焦距为2c,根据题中条件,得出椭圆的离心率,再由点代入椭圆方程,根据,即可求出,从而可得椭圆方程;
(2)设直线的方程为,根据题意得,设,,联立直线与椭圆方程,根据韦达定理,结合斜率计算公式,直接计算,即可得出结果.
【详解】(1)设椭圆的焦距为2c,由双曲线方程易得双曲线的离心率为,
则椭圆的离心率,
将代入,得 ,
又,解得,
所以椭圆C的方程;
(2)证明:设直线的方程为,
又,,三点不重合,∴,
设,,
则由消去 ,整理得 ,
所以,,,则 ,
设直线,的斜率分别为,,
则
所以,即直线,的斜率之和为定值.
【点睛】本题主要考查求椭圆的方程,考查椭圆中的定值问题,涉及双曲线的离心率,属于常考题型.
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