广西''贵百河“2023-2024学年高二下学期4月新高考月考测试数学试卷(原卷版+解析版)
展开注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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.
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效.
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 如图,在复平面内,复数,对应的点分别为,,则复数为( )
A. B. C. D. -3
【答案】A
【解析】
【分析】利用复数的几何意义得到复数,,再利用复数的四则运算即可得解.
【详解】依题意,在复平面内,复数,对应的点分别为,,
则,,
所以.
故选:A.
2. 已知等比数列的公比为,则( )
A. 20B. 24C. 28D. 32
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意结合等比数列性质运算求解.
【详解】由题意可知,
所以.
故选:D.
3. 函数的图象在点处的切线方程是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用导数的几何意义求切线方程.
【详解】因为,所以,所以切点为,又,
由导数的几何意义知函数的图象在点处的切线斜率,
故得函数的图象在点处的切线方程是,即为.
故选:B
4. 为了加深师生对党史的了解,激发广大师生知史爱党、知史爱国的热情,某校举办了“学党史、育文化的党史知识竞赛,并将1000名师生的竞赛成绩(满分100分,成绩取整数)整理成如图所示的频率分布直方图,则下列说法错误的为( )
A. 的值为0.005B. 估计这组数据的众数为75分
C. 估计这组数据的第85百分位数为85分D. 估计成绩低于60分的有250人
【答案】C
【解析】
【分析】由频率分布直方图面积之和为1可计算从而判断A,由众数定义可判断B,计算低于60(分)的人数即可判断D,根据百分位数的定义计算即可判断C.
【详解】根据频率分布直方图可知:,即,故A正确;
由图易得在区间,的人最多,故可估计这组数据的众数为75,故B正确;
,故成绩低于60(分)的有250人,即D正确;
由图中前四组面积之和为:,
图中前五组面积之和为:,
故这组数据的第85百分位数在第五组数据中,
设这组数据的第85百分位数为,
则有,
故,即估计这组数据的第85百分位数为86分,故C错误.
故选:C.
5. 若实数x,y满足,则的最小值等于.
A. B. C. D. 2
【答案】B
【解析】
【分析】先根据x,y满足的条件画出圆,再设,利用的几何意义求最值,只需求出过定点的直线是圆的切线时,直线的斜率取得最值,从而得到的最小值.
【详解】作出简图如下图所示:
设,则表示恒过定点的直线上去掉点的部分,要求的最小值,则转化为求恒过定点的直线的斜率最小,
因为实数满足,所以当直线是圆的切线时, 取得最值,
则此时圆的圆心到直线的距离,解得,过点P的直线也是圆的切线,但的斜率不存在,所以 最小值为.
故选.
【点睛】本题考查直线与圆的位置关系的应用,关键在于将转化为直线的斜率,从直线与圆相切时取得最值,属于中档题.
6. 在中,角的对边分别为,若,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先利用正弦定理边化角整理求得,在将条件中的向量等式两边平方可求得,进而可求.
【详解】因,
由正弦定理得,
又,所以,
所以,又,
所以,因为,
所以,即
又两边同时平方得,
即,所以,
.
故选:A.
7. 意大利数学家列昂那多斐波那契以兔子繁殖为例,引入“兔子数列”:1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,,即,,此数列在现代物理“准晶体结构”、化学等领域都有着广泛的应用.若此数列被2除后的余数构成一个新数列,则数列的前2024项的和为( )
A. 1348B. 675C. 1349D. 1350
【答案】D
【解析】
【分析】由已知条件写出数列的前若干项,观察发现此数列周期为3,再利用数学归纳法证明猜想,从而可求得答案.
【详解】依题意,若,等价于为偶数,若,等价于为奇数,
显然,
猜想:,
当时,成立;
假设当时,成立,
则为奇数,为偶数;
当时,则为奇数,
为奇数,为偶数,
故符合猜想,
因此,,
所以数列的前2024项的和为.
故选:D
【点睛】方法点睛:本题主要考查数列的周期性以及应用,考查了递推关系求数列各项的和,利用递推关系求数列中的项或求数列的和:
(1)项的序号较小时,逐步递推求出即可;
(2)项的序数较大时,考虑证明数列是等差、等比数列,或者是周期数列.
8. 已知是定义域为的偶函数,且在上单调递减,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】构造函数,求导确定其单调性,根据单调性确定的大小,通过对数函数的性质确定的大小,最后根据的单调性得答案.
【详解】因为是定义域为的偶函数,且在上单调递减,
所以在上单调递增;
,即;
令,
当时,,则单调递增,
所以,
即,
所以.
而在上单调递增,
故有,即.
故选:A.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题的选项中,有多项符合题目要求.(答案有两个选项只选一个对得3分,错选不得分;答案有三个选项只选一个对得2,只选两个都对得4,错选不得分)
9. 下列命题正确的有( )
A.
B. 已知函数在上可导,若,则
C. 已知函数,若,则
D. 设函数的导函数为,且,则
【答案】BC
【解析】
【分析】根据导数的定义可判断的正误,根据导数的四则运算可判断的正误,根据复合函数的导数的运算规则可判断的正误.
【详解】对于A,,故A错误.
对于B,,故B正确.
对于C,,若,则即,故C正确.
对于D,,故,故,故D错误.
故选:BC.
10. 已知,函数,下列选项正确的有( )
A. 若的最小正周期,则;
B. 当时,函数的图象向右平移后得到的图象;
C. 若在区间上单调递增,则的取值范围是;
D. 若在区间上有两个零点,则的取值范围是;
【答案】AC
【解析】
【分析】利用周期公式可判断A正确;由平移规则可求判断B错误;由余弦函数图像性质可得,解不等式可判断C正确;根据零点个数可求得,即可得的取值范围是,可得D错误.
【详解】对于A,若的最小正周期,可得,可得,即A正确;
对于B,当时,可得,的图象向右平移后得到,即B错误;
对于C,由可知若在区间上单调递增,可得,
因此需满足,解得;
显然当时符合题意,即可得,所以C正确;
对于D,当时,,
若在区间上有两个零点,可得,解得;
即的取值范围是,所以D错误;
故选:AC
11. 如图,已知正方体的棱长为2,,分别是棱,的中点,点为底面内(包括边界)的动点,则以下叙述正确的是( )
A. 过,,三点的平面截正方体所得截面图形有可能为梯形
B. 存在点,使得平面
C. 若点到直线与到直线的距离相等,则点的轨迹为抛物线的一部分
D. 若直线与平面无公共点,则点的轨迹长度为
【答案】AC
【解析】
【分析】找到过,,三点的平面判断A,根据题意,建立适当的空间直角坐标系,求出平面的法向量,结合直线与平面的平行和垂直关系判断BD,找出点的轨迹,即可判C.
【详解】对A,连接,,分别是棱,的中点,
则,又,故,
故过,,三点的平面截正方体所得截面为四边形,且为梯形,故A正确;
根据题意,以点为坐标原点,、、所在直线分别为、、轴建立如图所示的空间直角坐标系,
则,、、,,,
设点,,,其中,
,,
设平面的法向量为,由,
取,可得,
对B, ,若存在点,使得平面,则,
则,即,无解,故不存在点,使得平面,B错误;
对C,易知平面平面,则,
若点到直线与到直线的距离相等,则,
平方整理得,则点的轨迹为抛物线的一部分,C正确;
对D,,由题意可知,平面,则,
令,可得;令,可得,
易知点的轨迹交线段于点,交线段的中点,
即P点轨迹为线段.
因此点的轨迹长度为,故D错误.
故选:AC
【点睛】关键点点睛:本题考查截面问题和线面关系,关键是利用空间向量运算求解.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 设集合,,则______.
【答案】
【解析】
【分析】解指对数不等式化简集合,再利用集合的交集运算即可得解.
【详解】因为,
,
所以.
故答案为:.
13. 公司要求甲、乙、丙3个人在各自规定的时间内完成布置的任务,已知甲、乙、丙在规定时间内完成任务的概率分别为,,,则3个人中至少2人在规定时间内完成任务的概率为_____________.
【答案】##0.4
【解析】
【分析】由互斥事件、对立事件、相互独立事件的概率公式求解.
【详解】3个人中至少2人在规定时间内完成任务,即在规定时间内3 人中恰有2人完成任务或3人都完成任务.概率为.
故答案为:.
14. 已知双曲线左、右焦点分别为,过点作斜率为的直线与的右支交于点,且点满足,且,则的离心率是__________.
【答案】##
【解析】
【分析】根据题意得到是线段的垂直平分线,从而得到,再利用推得,结合双曲线的定义得到关于的齐次方程,进而得解.
【详解】如图,直线的斜率为.
由,得点为的中点,
又,所以是线段的垂直平分线,所以,
过点作于点,由已知得,
所以,
所以,
所以,即,所以,
又,为的中点,所以,所以,
由双曲线的定义可得,即,
所以,可得,整理得,
即,解得或(舍去),
又题中直线与的右支有交点,所以,即,
所以,即,所以,即,
所以的离心率为.
故答案为:.
【点睛】方法点睛:求圆锥曲线的离心率(或离心率的取值范围),常见有两种方法:
①求出,代入公式;
②只需要根据一个条件得到关于的齐次式,结合转化为的齐次式,然后等式(不等式)两边分别除以或转化为关于的方程(不等式),解方程(不等式)即可得(的取值范围).
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. 记等差数列的前项和为,已知,且.
(1)求和;
(2)设,求数列前项和.
【答案】(1);;
(2).
【解析】
【分析】(1)利用等差数列性质求出通项公式和前项和;
(2)利用裂项相消法求和.
【小问1详解】
设的公差为,因为,所以,
又,所以,解得,
所以,
.
【小问2详解】
,
所以
.
16. 已知函数,当时,函数有极值1.
(1)求函数的解析式;
(2)若关于x的方程有一个实数根,求实数m的取值范围.
【答案】(1) (2)
【解析】
【分析】
(1)根据,可得可得结果.
(2)根据等价转换的思想,可得,利用导数研究函数的单调性,并比较的极值与的大小关系,可得结果.
【详解】(1)由,
有,
又有,
解得:,,
故函数解析式
为
(2)由(1)有可知:
故函数的增区间为,,
减区间为,
所以的极小值为,
极大值为
由关于x方程有一个实数根,
等价于方程有一个实数根,
即等价于函数的图像只有一个交点
实数m的取值范围为
【点睛】本题考查根据极值求函数的解析式,还考查了方程的根与函数图像交点的等价转换,属基础题.
17. 如图,在四棱锥中,为正三角形,底面为直角梯形,,.
(1)求证:平面平面;
(2)点为棱的中点,求与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)取的中点,连接,可证平面,根据判定定理可证平面平面;
(2)以为坐标原点所在直线为轴建立空间直角坐标系,利用线面角的向量公式可求线面角的正弦值.
【小问1详解】
证明:如图,取的中点,连接,
∵为正三角形,,∴且.
∵,为的中点,∴,
又∵底面为直角梯形,即,故四边形为平行四边形,
而,所以四边形为矩形,∴.
平面,∴平面.
∵平面,平面平面.
【小问2详解】
由(1)得,由(1)又可得,
如图,以为坐标原点所在直线为轴建立空间直角坐标系,
则,,
.
设平面的法向量为,
由,得,令,则,,
设与平面所成的角为,则
,
∴与平面所成角的正弦值为
18. 已知椭圆过点,焦距为.过作直线l与椭圆交于C、D两点,直线分别与直线交于E、F.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)记直线的斜率分别为,证明是定值;
(3)是否存在实数,使恒成立.若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)证明见解析 (3)存在;
【解析】
【分析】(1)利用点在椭圆上和焦距列方程组解出即可;
(2)设出两点坐标,表示出斜率,并设出直线方程与椭圆联立,消去,表示出韦达定理,代入的表达式中化简即可;
(3)解方程组分别求出直线的交点坐标,再求出到直线的距离,结合已知面积关系表示出两三角面积的方程,再利用代入化简即可.
【小问1详解】
因为椭圆过点,焦距为,
所以,
所以椭圆的标准方程为.
【小问2详解】
证明:设,
直线的斜率一定存在,设为,
则,消去得到,,
,
,
故是定值.
【小问3详解】
设存在实数,使恒成立,
由,,
设到直线的距离为,到直线的距离为,
则,①
因为,所以,②
把①代入②并化简可得,
由上问可知,代入上式可得,
所以.
【点睛】关键点点睛:
①求曲线的标准方程常用待定系数法和曲线的性质列方程组求解;
②证明斜率之和为定值时,首先用曲线上的点表示出斜率,再直曲联立,利用韦达定理化简斜率之和的表达式;
③解决三角形面积关系时先用坐标表示出三角形面积,再利用韦达定理化简.
19. 函数.
(1)求函数的单调增区间;
(2)当时,若,求证:;
(3)求证:对于任意都有.
【答案】(1)答案见解析
(2)证明见解析 (3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)求定义域,求导,分,和三种情况,得到函数递增区间;
(2)由(1)得到的单调性,求出,构造,求导得到其单调性,求出,令,则,所以恒成立,不妨设,则,即,结合在单调递增,得到答案;
(3)由(2)知,时,,变形为在时恒成立,赋值后,相加后得到答案.
【小问1详解】
函数定义域是.
由已知得,.
①当时,
由得,或,
∴的单调增区间为,,
②当时,
当时,,所以单调增区间为.
③当时,
由得:或,
∴的单调增区间为,
综上,①当时,函数单调递增区间为,;
②当时,函数单调递增区间为;
③当时,函数单调递增区间为,.
【小问2详解】
当时,.
由(1)知,函数在上单调递增且;
令
,,
令,
令,解得;令,解得,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以,所以,
令,则,则,
故,
所以恒成立,
不妨设,则,
所以,所以,
因为,,而在单调递增,
所以,所以.
【小问3详解】
由(2)知,时,,
即,
故在时恒成立,
所以,
,
,
……,
,
相加得.
【点睛】导函数证明与整数相关不等式,常根据已知函数不等式,用关于整数的不等式代替函数不等式中的自变量,通过多次求和(常常用到裂项相消法求和)达到证明的目的,此类问题一般至少有两问,已知的不等式常由第一问根据特征式的特征而得到.
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