陕西省安康市2023-2024学年高三上学期第一次质量联考数学(理科)试题及答案
展开考生注意:
1.本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分,共150分.考试时间120分钟.
2.请将各题答案填写在答题卡上.
第Ⅰ卷
一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.设集合,若,则( )
A.2 B. C.1 D.0
2.若复数,则实数( )
A.2 B.±2 C.-2 D.1
3.设满足约束条件则的最小值为( )
A.-12 B.3 C.-10 D.0
4.已知,则( )
A. B.
C. D.
5.某地居民对某项服务满意度评分的频率分布直方图如图所示,若同一组中的数据用该组区间的中点值作代表,则估计该地居民对这项服务满意度评分的平均值为( )
A.67.5 B.68 C.67 D.66.5
6.已知椭圆的左、右焦点分别为为椭圆上一点,的最大值为6,且,则椭圆的标准方程为( )
A. B.
C. D.
7.在中,角的对边分别是,已知,则( )
A.11 B.6 C.5 D.9
8.函数的最小正周期和最小值分别是( )
A.和-2 B.和 C.和 D.和-2
9.函数的极大值点为( )
A.-2 B. C.0 D.-1
10.已知是定义在上的奇函数,且单调递增,若,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
11.过抛物线的焦点作直线与抛物线分别交于点和点,若直线与互相垂直,则的最小值为( )
A.8 B.16 C.24 D.32
12.已知圆锥的底面半径为4,母线长为9,则该圆锥内半径最大的球的表面积为( )
A. B. C. D.
第II卷
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.
13.一批产品的次品率为0.01,从这批产品中每次随机取一件,有放回地抽取100次.表示抽到的次品件数,则__________.
14.__________.
15.《九章算术•商功》:“斜解立方(正方体),得两堑堵.”如图,在堑堵中,则异面直线与所成的角为__________.
16.已知向量,若,则__________.
三、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22,23题为选考题,考生根据要求作答.
(一)必考题:共60分.
17.(12分)
已知是各项均为正数的等比数列,.
(1)求的通项公式;
(2)设,求的前项和.
18.(12分)
如图,在四棱锥中,平面为矩形,分别是的中点.
(1)证明:平面.
(2)若,求平面与平面夹角的余弦值.
19.(12分)
某商场进行有奖促销,一次性消费5000元以上的顾客可以进行抽奖,游戏规则如下:甲盒中装有2个红球和3个白球,乙盒中装有3个红球和2个白球,先从甲盒中一次性取两个球,若两球同色奖励100元购物券,不同色没有奖励,并将取出的两个球(不管是否同色)放入乙盒中;再从乙盒中一次性取出两个球,若两球同色再奖励100元购物券,不同色没有奖励,并将取出的两个球(不管是否同色)放入甲盒;若前两次都没有获得奖励可再获得一次抽奖机会,从甲、乙两盒中各取一个球,若两球同色奖励100元购物券,不同色没有奖励,抽奖结束.已知顾客获得了抽奖机会.
(1)求顾客获得200元购物券的概率;
(2)试判断顾客获得多少元购物券的概率最大.
20.(12分)
已知函数.
(1)求的单调区间;
(2)当时,对任意,不等式恒成立,求实数的取值范围.
21.(12分)
设双曲线的左、右焦点分别为,且焦距为4,点在双曲线C上.
(1)求双曲线的方程;
(2)已知是直线上一点,直线交双曲线于两点(在第一象限),为坐标原点,过点作直线的平行线与直线交于点,与轴交于点,证明:为线段的中点.
(二)选考题:共10分.请考生在第22、23两题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题计分.
22.[选修4-4:坐标系与参数方程](10分)
在直角坐标系中,直线的参数方程为(为参数),以坐标原点为极点,轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线的极坐标方程为.
(1)求直线的普通方程及曲线的直角坐标方程;
(2)求曲线上一点到直线的距离的最大值.
23.[选修:不等式选讲](10分)
已知函数.
(1)若,求不等式的解集;
(2)若的图象与轴围成的三角形面积为6,求.
2023~2024学年度安康市高三年级第一次质量联考
数学试卷参考答案(理科)
1.D 因为,所以.当时,,此时,舍去;当时,,此时,符合题意.
2.C 因为,所以故.
3.A 作出可行域(图略),当直线经过点时,有最小值,最小值为-12.
4.B 因为,所以.
5.A .
6.C 因为的最大值为,所以.因为,由椭圆定义得,即,所以.因为,所以,所以椭圆的标准方程为.
7.A 因为,且,所以,整理得,故.
8.C 因为,所以的最小正周期是,最小值为.
9.D 因为,所以在上单调递增,在上单调递减,故极大值点为-1.
10.A 因为为奇函数,且,所以.因为单调递增,所以不等式等价于,故.
11.D 设直线与的斜率分别为,则,
联立方程组消去并整理得,
设,则,
,同理,
于是得,
当且仅当时,等号成立,所以的最小值为32.
12.B 圆锥内半径最大的球为该圆锥的内切球,如图,该圆锥的母线长,底面半径
4,则高.记该内切球与母线切于点,则.
在Rt中,,即,
解得,故所求球的表面积为.
注:也可用三角形的内切圆半径公式计算,在中,8,
高,则,所以,故所求球的表面积为.
因为,所以.
14. 因为,所以.
15. 由题意知斩堵为半个正方体,连接,则.
因为,所以平面,所以,
所以异面直线与所成的角为.
16. 因为,所以可设.
因为,所以.
因为,所以,得,所以,故.
17.解:(1)设的公比为,因为,
所以,即,解得或.
因为,所以,故.
(2)由(1)知,
所以.
18.(1)证明:取的中点,连接.
因为分别是的中点,所以.
因为分别是的中点,且为矩形,
所以.
因为,
所以平面平面.
因为平面,所以平面.
(2)解:由题意易知,两两垂直.
如图,以为坐标原点,的方向分别为轴的正方向建立空间直角坐标系.
因为,所以,
.
设平面的法向量为,因为,
所以令,得.
取平面的一个法向量为,
因为,
所以平面与平面夹角的余弦值为.
19.解:(1)记顾客获得200元购物券为事件,即前两次取的球都同色,
所以顾客获得200元购物券的概率
(2)顾客获得购物券的金额可能为0元,100元,200元.
记顾客获得0元购物券为事件,即前两次取的球均不同色,第三次取的球仍不同色,
,
所以顾客获得100元购物券的概率为,
所以顾客获得100元购物券的概率最大.
20.解:(1).
当时,在上单调递减,在上单调递增.
当时,令,得或,令,得,
所以在和上单调递增,在上单调递减.
当时,恒成立,则在上单调递增.
当时,令,得或,令,得,
在和上单调递增,在上单调递减.
综上所述,当时,的单调递减区间为,单调递增区间为;
当时,的单调递增区间为和,单调递减区间为;
当时,的单调递增区间为,无单调递减区间;
当时,的单调递增区间为和,单调递减区间为.
(2),即,整理得
因为,所以.
令.
因为,所以在上单调递减.
因为,所以,所以.
因为,所以.令,则.
令,得,令,得,
所以在上单调递减,在上单调递增,所以
所以,即实数的取值范围是.
21.(1)解:因为焦距为4,所以.
将点代入的方程中,得.
因为,解得,
所以双曲线的方程为.
(2)证明:由(1)知,的横坐标为,设直线的方程为,则.
联立方程组得.
设,则.
因为,所以直线的方程为.
直线的方程为,
联立方程组
得,
由两式相除,
得,则,
所以
.
因为,所以,故为线段的中点.
22.解:(1)因为直线的参数方程为(为参数),
所以直线的普通方程为.
因为曲线的极坐标方程为,
所以,即.
因为所以,
所以曲线的直角坐标方程为
(2)因为曲线的参数方程为(为参数),
所以设,
所以
当时,.
23.解:(1)若,则.
当时,由,得,所以;
当时,,得,所以;
当时,由,得,所以.
综上所述,不等式的解集为.
(2)因为
所以的图象与轴围成的三角形的三个顶点分别为,
,
所以的面积为.
由,得或(舍去),故.
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