2024长沙长郡中学高三上学期月考试卷(五)数学含解析
展开命题人:曾卫国 审题人:廖喜全 孔令然
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40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.若为虚数单位,则的虚部为( )
A. B.1 C. D.-1
2.若集合,则( )
A. B.
C.或 D.
3.已知不共线的两个非零向量,则“与所成角为锐角”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
4.要得到函数的图象,可以将函数的图象( )
A.向右平移个单位长度 B.向左平移个单位长度
C.向右平移个单位长度 D.向左平移个单位长度
5.已知若为上的奇函数,,则( )
A. B. C. D.-1
6.已知双曲线的左、右顶点分别为为的右焦点,的离心率为2,若为右支上一点,,记,则( )
A. B.1 C. D.2
7.已知二面角的平面角为与平面所成角为.记的面积为的面积为,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
8.在长郡中学文体活动时间,举办高三年级绳子打结计时赛,现有根绳子,共有10个绳头,每个绳头只打一次结,且每个结仅含两个绳头,所有绳头打结完毕视为结束.则这5根绳子恰好能围成一个圈的概率为( )
A. B. C. D.
二、多选题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.)
9.下列关于概率统计说法中正确的是( )
A.两个变量的相关系数为,则越小,与之间的相关性越弱
B.设随机变量,若,则
C.在回归分析中,为0.89的模型比为0.98的模型拟合得更好
D.某人解答10个问题,答对题数为,则
10.已知等比数列的公比为,前项积为,若,则( )
A. B.
C. D.
11.已知定义在上的函数满足,且是奇函数,则( )
A.的图象关于点对称
B.
C.
D.若,则
12.是边上的点,其中,且.则面积的可能取值为( )
A. B. C. D.
三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.)
13.的展开式中的系数是__________.(用数字作答).
14.函数的图象在处的切线与坐标轴所围成的图形的面积为__________.
15.四棱锥的底面是平行四边形,点分别为的中点,平面将四棱锥分成两部分的体积分别为,且满足,则__________.
16.已知椭圆的左、右焦点分别为,离心率为,点在椭圆上,连接并延长交于点,连接,若存在点使成立,则的取值范围为__________.
四、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
17.(本小题满分10分)
已知数列是等差数列,其前项和为,且.
(1)求的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
18.(本小题满分12分)
如图,在三棱锥中,平面.
(1)求证:平面;
(2)求二面角的大小.
19.(本小题满分12分)
在中,角所对的边分别为,且.
(1)求;
(2)已知为边上的一点,若,求的长.
20.(本小题满分12分)
已知函数.
(1)求的单调区间;
(2)若对于任意的恒成立,求实数的取值范围.
21.(本小题满分12分)
如图,在平面直角坐标系中,为轴正半轴上的一个动点.以为焦点、为顶点作抛物线.设为第一象限内抛物线上的一点,为轴负半轴上一点,设,使得为抛物线的切线,且.圆均与直线切于点,且均与轴相切.
(1)试求出之间的关系;
(2)是否存在点,使圆与的面积之和取到最小值.若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
22.(本小题满分12分)
现有一种不断分裂的细胞,每个时间周期内分裂一次,一个细胞每次分裂能生成一个或两个新的细胞,每次分裂后原细胞消失,设每次分裂成一个新细胞的概率为,分裂成两个新细胞的概率为;新细胞在下一个周期内可以继续分裂,每个细胞间相互独立.设有一个初始的细胞,在第一个周期中开始分裂,其中.
(1)设结束后,细胞的数量为,求的分布列和数学期望;
(2)设结束后,细胞数量为的概率为.
(i)求;
(ii)证明:.
大联考长郡中学2024届高三月考试卷(五)数学
参考答案
1.D 【解析】因为,故选D.
2.B 【解析】不等式解得,则,,故选B.
3.C 【解析】因为不共线,可知与不共线,
则与所成角为锐角等价于,即,即,
所以“与所成角为锐角”是“”的充分必要条件.故选C.
4.B 【解析】,
,故选B.
5.C 【解析】由题意可得当时,,
因为为上的奇函数,所以,
所以,
所以(舍去),或,因为,所以.故选C.
6.A 【解析】设的焦距为,点,由的离心率为2可知,
因为,所以,将代入的方程得,即,
所以,
故.
故选A.
7.C 【解析】作,垂足为,连接,
因为,即平面,
故平面平面,故,
又平面,故平面平面,平面平面,
则在平面内的射影在直线上,则为与平面所成角,即,
由于,故为二面角的平面角,即,
,
在中,,
则,
而,则,
则,
故,
故选C.
8.D 【解析】不妨令绳头编号为,可以与绳头1打结形成一个圆的绳头除了1,2外有种可能,假设绳头1与绳头3打结,那么相当于对剩下根绳子进行打结,令根绳子打结后可成圆的种数为,那么经过一次打结后,剩下根绳子打结后可成圆的种数为,由此可得,,
所以,所以,
显然,故;
另一方面,对个绳头进行任意2个绳头打结,总共有
所以.
所以当时,,故选.
二、多选题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.)
9.BD 【解析】对于,两个变量的相关系数为越小,与之间的相关性越弱,故A错误;
对于,随机变量服从正态分布,由正态分布概念知,若,
则,故B正确;
对于C,在回归分析中,越接近于1,模型的拟合效果越好,
为0.98的模型比为0.89的模型拟合的更好,故错误;
对于,某人在10次答题中,答对题数为,则数学期望,故D正确.
故选BD.
10.AC 【解析】因为等比数列的公比为且,则,所以,
又因为,则,所以,从而,
故对任意的,由可得,A对B错;,即,C对D错.
故选AC.
11.ABD 【解析】A选项,由题意知,,则,
所以图象的对称中心为正确;
选项,,
两式相减得,所以,B正确;
选项,由选项可得,的周期为4,又,
故,令得,,
得,所以错误;
选项,因为,令得,,
又,故,
中,令得,,
由,得,
又的周期为4,
则
,
所以,D正确.
故选ABD.
12.AB 【解析】由面积公式可得:
,
,
因为,故,
由可得,即,
建立如图所示的平面直角坐标系,
则,设,
则,整理得到:,
即点的轨迹是以为圆心,为半径的圆,
故的边上的高的最大值为,故其面积的最大值为.故选.
三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.)
13.80 【解析】的通项为,
令,得的展开式中的系数是.
14.1 【解析】由题意可得,
则,
故的图象在处的切线方程为,即.令,
得;令,得,则所求图形的面积为.
15. 【解析】如图,延长交于点,连接交于点,
因为底面为平行四边形,所以与全等,
且与相似,相似比为,
设的面积为,则四边形的面积为,设点到底面的距离
为,
则,
又因为为的中点,所以,
而,所以,
所以,
所以,所以.
16. 【解析】设,则.显然当靠近右顶点时,,
所以存在点使等价于,
在中由余弦定理得,
即,解得,
同理可得,所以,
所以,
所以,当且仅当时等号成立.
由得,所以.
四、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
17.【解析】(1)设等差数列的公差为,又,
所以解得,
所以的通项公式.
(2)由(1)知,
所以
.
18.【解析】(1)因为平面平面,
所以,同理,所以为直角三角形,
又因为,
所以,则为直角三角形,故,
又因为,所以平面.
(2)由(1)知平面,又平面,则,
以为原点,为轴,过且与平行的直线为轴,为轴,建立空间直角坐标系,
如图,则,
所以,
设平面的法向量为,
则即令,则,
所以,
设平面的法向量为,
则即
令,则,所以,
所以,
又因为二面角为锐二面角,
所以二面角的大小为.
19.【解析】(1),
根据正弦定理得,,
即,
,因为,
,所以,
.
(2),根据余弦定理得
.
.
在中,由正弦定理知,,
,
.
20.【解析】(1),
令,则,即,
解得的递增区间为;
令,则,即,
解得的递减区间为.
所以,的递增区间为,
递减区间为.
(2)因为对于任意的恒成立,
所以对于任意的恒成立,
当时,;
当时,,
令,
所以.
令,
所以在上恒成立,
所以在上单调递减,
所以,即在上恒成立
所以在上单调递减,所以,
所以.
综上,实数的取值范围为.
21.【解析】(1)由条件抛物线,点,
设,将其与抛物线的方程联立,消去得.①
因为与抛物线切于点,所以方程①的判别式为,解得.
进而,点.故.
由,则.②
(2)设圆的圆心分别为.
注意到,与圆均切于点,故.
设圆与轴分别切于,如图所示:
则分别为的角平分线,
故,
易知,则,
.
结合式②有.③
由三点共线得,
化简可得.④
令,于是,圆的面积之和为.
根据题意,仅需考虑取最小值的情形,根据③、④知
.
令,由.
当且仅当时,上式等号成立.此时,.
结合式(2)得.
故点的坐标为.
22.【解析】(1)2个结束后,的取值可能为,其中,
,
,
所以分布列为
.
(2)(i)表示分裂结束后共有2个细胞的概率,则必在某一个周期结束后分裂成2个细胞.
不妨设在第时分裂为2个细胞,之后一直有2个细胞,
此事件概率,
所以
.
(ii)代表分裂后有3个细胞的概率,设细胞在后分裂为2个新的细胞,这两个细胞在剩下的中,其中一个分裂为2个细胞,一个保持一直分裂为1个细胞,此事件的概率
,
得,
,
其中.
令,
记,令,得.
当单调递增;
当单调递减.
故,题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
D
B
C
B
C
A
C
D
BD
AC
ABD
AB
1
2
3
4
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