41,2024届高三新高考改革数学适应性练习(九省联考题型)
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这是一份41,2024届高三新高考改革数学适应性练习(九省联考题型),共26页。试卷主要包含了 已知数列满足, 下列说法正确的是, 已知函数,则下列说法正确的是等内容,欢迎下载使用。
注意事项:
1.本卷共4页,四大题19小题,满分150分,答题时间120分钟;
2.答题时须在答题卡上填涂所选答案(选择题),或用黑色字迹的签字笔规范书写答案与步骤(非选择题),答在本试题卷上或草稿纸上的答案均属无效;
3.考试结束时,考生须一并上交本试题卷,答题卡与草稿纸.
一、单选题(本题共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. 设,则函数的最小值为( )
A. 6B. 7C. 10D. 11
【答案】D
【解析】
【分析】利用基本不等式求解可得答案.
【详解】,,
当且仅当,即时,等号成立,
所以函数的最小值为,
故选:D.
2. 已知,是圆:上的两点,过点,的两条切线与直线三线共点,则直线必过定点( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】设点为三线共点,则以为直径的圆与圆:的两个交点即为切点,由两圆相减即可得出公共弦的直线方程,利用赋值法即可得出定点.您看到的资料都源自我们平台,20多万份最新小初高试卷,家威鑫 MXSJ663 免费下载 【详解】依题意,如图所示:
圆:的方程可化为:所以圆心.
设两条切线的交点为,则以为直径的圆的圆心为,
设以为直径的圆的半径为,
则.
所以以为直径的圆的方程为.
过点作圆:的切点分别为,,
两圆的交点为,,即两圆的公共弦为.
将两圆的方程相减可得直线的方程为,
即,令得.
所以直线必过定点.
故选:A.
3. 如图,圆O是半径为1的圆,设B,C为圆上的任意2个点,则的取值范围是( )
A. B. [-1,3]C. [-1,1]D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用平面向量线性运算和数量积运算,将转化为,其中为和的夹角.由此求得的取值范围.
【详解】设是线段的中点,则有.设为和的夹角.则
,且
,由于,所以当时,有最小值.又当且时,有最大值为,即有最大值.所以的取值范围是.
故选:A
【点睛】本小题主要考查向量线性运算、数量积的运算,考查化归与转化的数学思想方法,属于中档题.
4. 有5名留学海外的南开毕业生回到母校的3个班去分享留学生活见闻,则每个班至少去一名的不同分派方法种数为( )
A. 36B. 72C. 90D. 150
【答案】D
【解析】
【分析】按2、2、1和1、1、3两种情况分别算出分派方法的种数,然后相加,即可得到本题答案.
【详解】分两类:一类,3个班分派的毕业人数分别为2、2、1,则有种分派方法;另一类,3个班分派的毕业生人数分别为1、1、3,则有种分派方法,所以不同分派方法种数为种.
故选:D
【点睛】本题主要考查排列组合的综合问题.
5. 已知数列满足:,数列的前n项和为,若恒成立,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由于,所以利用裂项相消求和法可求得,然后由可得恒成立,再利用基本不等式求出的最小值即可
【详解】,
故
,
故恒成立等价于,
即恒成立,
化简得到,
因为,当且仅当,即时取等号,
所以.
故选:D
6. 如图,在长方体中,,点E为棱BC上靠近点C的三等分点,点F是长方形内一动点(含边界),且直线,EF与平面所成角的大小相等,则下列说法错误的是( )
A. 平面B. 三棱锥的体积为4
C. 存在点F,使得D. 线段的长度的取值范围为
【答案】B
【解析】
【分析】由已知,选项A,可根据平面平面,利用面面平行的性质推导出平面;选项B,可利用等体积法,去计算;选项C,连接,作交AD于G,连接FG,根据可知,从而确定点F在的中垂线上,当点F与点K重合时,;选项D,根据,结合,分别计算线段的长度的最大值和最小值即可.
【详解】选项A,因为平面平面,平面,所以平面,该选项正确;
选项B,,该选项错误;
选项C,如图1,连接,作交AD于G,连接FG.
因为平面,所以为与平面所成的角.
因为EG⊥平面,所以∠EFG为EF与平面所成的角.
因为,EF与平面所成角的大小相等,所以,则,又因为,所以,则点F在的中垂线上,即点F在线段HⅠ上运动,如图2.当点F与点K重合时,,该选项正确;
选项D,因为,E为棱BC上靠近C的三等分点,所以,AG=4,则.因为,所以.当点F在点Ⅰ或点H处时,线段的长度取到最大值,最大值为;当点F在点K处时,线段的长度取到最小值,最小值为.所以线段的长度的取值范围为,该选项正确.
故选:B.
7. 过点作直线l,分别与x轴的正半轴、y轴的正半轴交于点为坐标原点,设,则当的周长最小时,等于( )
A. B. C. D. 2
【答案】B
【解析】
【分析】利用三角函数表示出的边长,可得其周长的表达式,利用导数确定函数的最值情况,即可求得答案.
【详解】由题意,如图, ,,分别作,垂足分别为,
则,,
,
则的周长可表示为,
令,则,
则周长为,则,
令,则,
即在上单调递增,
令,即,即,
整理为,可得,
则当时,,当时,,
即函数在区间上单调递减,在上单调递增,
∴函数在时,取得极小值,且为最小值,
即当的周长最小时,,
故选:B
【点睛】难点点睛:解答本题的难点在于求出三角形周长的表达式后,要利用导数判断其最值情况,其导数的计算比较复杂,要特别注意.
8. 已知函数,若在上单调递增,则的范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】首先求得,则问题转化为在恒成立,
令可将问题转化为不等式在上恒成立.构造函数, ,只需满足,即可求得的范围.
【详解】,
若在上单调递增
则在恒成立,
令则,又故, ,所以问题转化不等式在上恒成立,即不等式在上恒成立.令, ,则有,解得.
故选:.
【点睛】本题的求解过程自始至终贯穿着转化与化归的数学思想,求函数的导数是第一个转化过程,换元是第二个转化过程;构造二次函数是第三个转化过程,也就是说为达到求出参数的取值范围,求解过程中大手笔地进行三次等价的转化与化归,从而使得问题的求解化难为易、化陌生为熟悉、化繁为简,彰显了数学思想的威力,难度困难.
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18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6分,有选错的得0分,若只有2个正确选项,每选对一个得3分;若只有3个正确选项,每选对一个得2分.)
9. 下列说法正确的是( )
A. 集合,,,若则或
B. 设全集为,若,则
C. 集合
D. “和都是无理数”是“是无理数”的必要不充分条件
【答案】BC
【解析】
【分析】对于A:由,得出或等于2,分别求解,然后验证互异性即可判断为错;对于B:由集合间的包含关系和补集的概念判断正确;对于C:令集合中的,即可判定为正确;对于D,取特值即可判定为错误.
【详解】对于A:由,
若或1,
当时,不满足互异性,舍去,当时,,不满足互异性,舍去;
若或2,
当时,合题意,当时,,合题意,
故或2,A错误;
对于B:若,则,B正确;
对于C:令集合中的,得,故C正确;
对于D:不是无理数,若为无理数,可取,和不都是无理数,故“和都是无理数”是“是无理数”的既不充分也不必要条件,故D错.
故选:BC.
10. 已知函数,则下列说法正确的是( )
A.
B. 的图象关于原点对称
C. 若,则
D. 对,,,有成立
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用正弦型函数的周期公式求周期判断A,利用正弦型函数的对称性可判断B,利用正弦型函数的单调性可判断C,利用正弦型函数的值域可判断D.
【详解】∵函数的周期,所以恒成立,
故A正确;
又,所以,,所以,
所以的图象不关于原点对称,故B错误;
当时,,所以函数在上单调递增,故C正确;
因为 ,所以,故,
,又,即,
所以对有成立,故D正确.
故选:ACD.
11. 已知直线分别与函数和的图象交于点,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AB
【解析】
【分析】根据函数与的图象关于对称、在上,可判断A;利用基本不等式和选项A可判断B;设,利用函数的单调性可得,,由可判断C;记,利用零点存在性定理可得,由构造函数,利用导数可得在上单调递增,可得答案.
【详解】对于A,因为函数与互为反函数,它们的图象关于对称,
因为与互相垂直,所以关于对称,
所以,又在上,
所以,所以,故A正确;
对于B,,故B正确;
将与联立可得,即,
设,则函数为单调递增函数,
因为,,
故函数的零点在上,即,由得,
,,故C错误;
记,则时为单调递减函数,
,,
则,,所以,
函数,,当时,,
所以在上单调递增,又,
故.
故选项D错误.
故选:AB.
【点睛】关键点点睛:解题的关键点是构造函数,利用单调性得到,,考查了学生的思维能力、数学运算能力.
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分.)
12. 已知(i为虚数单位,)为纯虚数,则____________.
【答案】
【解析】
【分析】根据复数的除法运算法则,化简复数,根据复数的概念即可求解.
【详解】
因为复数为纯虚数,所以,.
故答案为:-3.
13. 在平面直角坐标系中,P是曲线上的一个动点,则点P到直线的距离的最小值是_____.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意,找到与直线平行且与曲线相切时的切点坐标,再结合点到直线的距离公式,即可得到结果.
【详解】设直线与相切,则切线的斜率为
且,令,则,即切点的横坐标为,
将,代入,可得,即切点坐标为,
所以点P到直线的距离的最小值即为到直线的距离,
即,
故答案为:
14. 在长方体中,,,,,分别是棱,,的中点,是底面内一动点,若直线与平面平行,当三角形的面积最小时,三棱锥的外接球的体积是______.
【答案】
【解析】
【分析】由直线与平面没有公共点可知线面平行,补全所给截面后,易得两个平行截面,从而确定点所在线段,可知当时,三角形面积最小,然后证明,得到 为三棱锥的外接球的直径,进一步求解得答案.
【详解】补全截面为截面 如图,设,
直线与平面不存在公共点,平面,
易知平面平面,,
且当与重合时,最短,此时的面积最小,
由等面积法得,即,,
,,平面,则,
又,为三棱锥的外接球的直径,长度为.
三棱锥的外接球的半径为,体积为.
故答案为:.
【点睛】方法点睛:空间几何体与球接、切问题的求解方法
(1)求解球与棱柱、棱锥的接、切问题时,一般过球心及接、切点作截面,把空间问题转化为平面图形与圆的接、切问题,再利用平面几何知识寻找几何中元素间的关系求解.
(2)若球面上四点P,A,B,C构成的三条线段两两互相垂直,一般把有关元素“补形”成为一个球内接长方体,利用求解,考查学生的空间想象能力与思维能力,是中档题.
四、解答题(本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)
15. 某省高考改革新方案,不分文理科,高考成绩实行“”的构成模式,第一个“3”是语文、数学、外语,每门满分150分,第二个“3”由考生在思想政治、历史、地理、物理、化学、生物6个科目中自主选择其中3个科目参加等级性考试,每门满分100分,高考录取成绩卷面总分满分750分.为了调查学生对物理、化学、生物的选考情况,将“某市某一届学生在物理、化学、生物三个科目中至少选考一科的学生”记作学生群体,从学生群体中随机抽取100名学生进行调查,他们选考物理,化学,生物的科目数及人数统计如表:
(1)从这100名学生中任选2名,求他们选考物理、化学、生物科目数量相等的概率;
(2)从这100名学生中任选2名,记表示这2名学生选考物理、化学、生物的科目数量之差的绝对值,求随机变量的数学期望;
(3)用频率估计概率,现从学生群体中随机抽取4名学生,将其中恰好选考物理、化学、生物中的两科目的学生数记作,求事件“”的概率.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)由题,可知总情况数为,2人选考科目数量分别为1,2,3的情况数,据此可得答案;
(2)由题意可知的可能取值分别为,分别求得时概率即可得答案;
(3)由题可得随机抽取1人,选考科目数为2概率为,又,即4人中有2人,3人,4人选考科目数为2,即可得答案.
【小问1详解】
记“所选取的2名学生选考物理、化学、生物科目数量相等”为事件A,则
两人选考物理、化学、生物科目数量(以下用科目数或选考科目数指代)为1的情况数为,数目为2的为,数目为3的有,则.;
【小问2详解】
由题意可知的可能取值分别为.
为0时对应概率为(1)中所求概率:;
为1时,1人选考科目数为1,另一人为2或1人为2,1人为3:
;
为2时,1人为1,1人为3:.
则分布列如图所示:
故期望为;
【小问3详解】
所调查的100名学生中物理、化学、生物选考两科目的学生有40名,相应的频率为,则4人中随机1人选考2科的概率为.
又,当时,相应概率为;当时,相应概率为;,相应概率为.
则
16. 已知函数.
(1)当a=2,求函数的极值;
(2)若函数有两个零点,求实数a的取值范围.
【答案】(1)见解析;(2)
【解析】
【分析】(1)代入a的值,求出函数的单调区间,从而求出函数的极值即可;
(2)求出函数的导数,通过讨论a的范围,求出函数的单调区间,结合函数的零点个数确定a的范围即可.
【详解】(1)当a=2时,,令,解得x=1.
列表:
所以,当x=1时,有极小值,没有极大值
(2)①因为. 所以,.
当时,,
所以在上单调递增,只有一个零点,不合题意,
当时,由得,由得,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以在处取得极小值,即为最小值.
1°当时,上单调递减,在上单调递增,
只有一个零点,不合题意;
2°当时,,故,最多有两个零点.
注意到,令,
取,使得,下面先证明;
设,令,解得.
列表
所以,当,有极小值.
所以,故,即.
因此,根据零点存在性定理知,在上必存在一个零点,
又x=1也是的一个零点,则有两个相异的零点,符合题意
3°当时,,故,最多有两个零点.
注意到,取,
则
,
因此,根据零点存在性定理知,在上必存在一个零点,
又x=1也是一个零点,则有两个相异的零点,符合题意.
综上所述,实数a的取值范围是.
【点睛】本题考查了函数的单调性,最值及零点问题,考查导数的应用以及分类讨论思想,转化思想,是一道综合题.
17. 如图,在几何体中,底面为以为斜边的等腰直角三角形.已知平面平面,平面平面平面.
(1)证明:平面;
(2)若,设为棱的中点,求当几何体的体积取最大值时与所成角的正切值.
【答案】(1)证明见解析
(2)6
【解析】
【分析】(1)先做一条辅助线,再通过面面垂直的性质得到平面,再根据平面,可得,进而根据线面垂直的判定定理即可证明.
(2)过点作交与点,连接,通过题目条件和小问1结论证明四边形为平行四边形,然后把多面体分为两个三棱锥求体积,令
,把求体积的最大值转化为求关于的函数的最大值.构造函数,通过导函数判断其单调性,进而得到的最大值,求出此时的值.然后以点为原点建立空间直角坐标系,通过向量法求与所成角的正切值.
【小问1详解】
过点作交与点,
平面平面,且两平面的交线为
平面 又平面
又且 平面
【小问2详解】
过点作交与点,连接
平面平面,且两平面的交线为
平面 又平面 到平面的距离相等
且,平面
又,令
则,.
所以在上单调递增,在上单调递减,
即,当且仅当时取得最大值.
如图所示,以点为原点建立空间直角坐标系,
则,
所以.
设与所成角为,则,则,即当几何体体积最大时,与所成角的正切值为6.
18. 已知椭圆的左、右焦点分别为,设点与椭圆短轴的一个端点构成斜边长为4的直角三角形.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)椭圆上的三点,满足,记线段的中点的轨迹为,若直线与轨迹相交于两点,求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由题意可得,即可求出,即可求出椭圆的标准方程;
(2)方法一:设,利用向量,求得点的坐标,根据点在椭圆上,把直线的方程和椭圆方程,利用根与系数的关系、韦达定理,利用弦长公式,即可求解;
方法二:设,根据题意和点在椭圆上,化简整理可得,再根据中点坐标公式,消去 线段的中点的轨迹方程,再设两点点坐标为,根据弦长公式即可求出.
【小问1详解】
由已知得,,故,,
故椭圆的标准方程为.
【小问2详解】
方法一
设,
因为,所以,
故点坐标为,
由于点在椭圆上,
故有,
,
即,
所以,
令线段中点坐标为,则,
因为在椭圆上,故有,
相加有,
故,
由于,
故,即点的轨迹的方程为,
联立得,
设,
则,,
故.
方法二
设,
因为,
所以故点P坐标为,
因为点在椭圆上,
所以,
所以,即,
所以,
所以,或,
若,
则中点的坐标为,
设点坐标为,
所以
所以,
,
所以,即点的轨迹的方程为,
同理可得当也有点的轨迹的方程为.
设
由得,
则,,
故.
【点睛】本题主要考查椭圆的方程与性质、直线与圆锥曲线的位置关系,考查了弦长公式与方程思想,解答此类题目,利用的关系,确定椭圆(圆锥曲线)方程是基础,通过联立直线方程与椭圆(圆锥曲线)方程的方程组,应用一元二次方程根与系数的关系,利用弦长公式,即可求解.
19. 对数列{an},规定{△an}为数列{an}的一阶差分数列,其中△an=an+1﹣an(n∈N*),规定{△2an}为{an}的二阶差分数列,其中△2an=△an+1﹣△an(n∈N*).
(1)数列{an}的通项公式(n∈N*),试判断{△an},{△2an}是否为等差数列,请说明理由?
(2)数列{bn}是公比为q的正项等比数列,且q≥2,对于任意的n∈N*,都存在m∈N*,使得△2bn=bm,求q所有可能的取值构成的集合;
(3)各项均为正数的数列{cn}的前n项和为Sn,且△2cn=0,对满足m+n=2k,m≠n的任意正整数m、n、k,都有cm≠cn,且不等式Sm+Sn>tSk恒成立,求实数t的最大值.
【答案】(1)是,是;理由见解析;(2),;(3)2.
【解析】
【分析】(1)推导出,从而△△,由此得到△是首项为3,公差为2的等差数列,由△△△,得到△是首项为2,公差为0的等差数列.
(2)推导出,,,根据,,,进行分类讨论,能求出所有可能的取值构成的集合.
(3)推导出,从而是等差数列,设的公差为,则,由等差数列前项和公式可得,从而,推导出,则当时,不等式都成立;当时,令,,,,则,,进而得到,由此推导出的最大值为2
【详解】(1),,
△△,
△,△是首项为3,公差为2的等差数列,
△△△,
△是首项为2,公差为0的等差数列.
(2)数列是公比为的正项等比数列,,
△△△,
且对任意的,都存在,使得,
,,,
.若,则,解得(舍,或,
即当时,对任意的,都有△.
.若,则,解得(舍,或,
即当时,对任意的,都有△.
.若,则,
对任意的,不存在,使得△.
综上所述,所有可能的取值构成的集合为,.
(3)△,△△△,
,是等差数列,
设的公差为,则,
,,
,当时,,
与数列的各项均为正数矛盾,故,
由等差数列前项和公式可得,
,
,
,,
,
则当时,不等式都成立,
另一方面,当时,令,,,,
则,
,
则,
,
,,当时,,
即,
综上,的最大值为2.
【点睛】本题考查等差数列的判断,考查实数的取值范围、实数的最大值求法,考查等差数列的性质等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.选考物理、化学、生物的科目数
1
2
3
人数
10
40
50
0
1
2
x
1
—
0
+
极小值
x
—
0
+
极小值
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