山东省泰安市2022届高三一轮检测(一模)数学试题含解析
展开山东省泰安市2022届高三一轮检测(一模)数学试题
一、单选题
1.已知复数满足,则
A. B.
C. D.
2.设集合,则( )
A. B. C. D.
3.下列选项中,p是q的必要不充分条件的是( )
A.p:,q;(,且)在上为增函数
B.p:,,q:(,且)的图象不过第二象限
C.p:且,q:
D.p:,q:且
4.若双曲线:的一条渐近线被圆所截得的弦长为2,则双曲线的离心率为( )
A. B. C.2 D.
5.某食品的保鲜时间y(单位:小时)与储存温度x(单位:)满足函数关系(为自然对数的底数,k,b为常数).若该食品在0 的保鲜时间是192小时,在22 的保鲜时间是48小时,则该食品在33 的保鲜时间是( )
A.16小时 B.20小时 C.24小时 D.28小时
6.已知,则等于( )
A. B. C. D.
7.已知抛物线C:()的焦点为F,点M在抛物线C上,射线FM与y轴交于点,与抛物线C的准线交于点N,,则p的值等于( )
A. B.2 C. D.4
8.已知数列是首项为,公差为1的等差数列,数列满足.若对任意的,都有成立,则实数的取值范围是( )
A., B. C., D.
二、多选题
9.某工厂研究某种产品的产量x(单位:吨)与需求某种材料y(单位:吨)之间的相关关系,在生产过程中收集了4组数据如表所示
x | 3 | 4 | 6 | 7 |
y | 2.5 | 3 | 4 | 5.9 |
根据表中的数据可得回归直线方程,则以下正确的是( )A.变量x与y正相关 B.y与x的相关系数
C. D.产量为8吨时预测所需材料约为5.95吨
10.已知函数,将的图象上所有点向右平移个单位长度,然后横坐标缩短为原来的倍,纵坐标不变,得到函数的图象.若为偶函数,且最小正周期为,则下列说法正确的是( )
A.的图象关于对称 B.在上单调递减
C.≥的解为 D.方程在上有2个解
11.如图,在直三棱柱中,,,D是棱的中点,,点E在上,且,则下列结论正确的是( )
A.直线与BC所成角为90° B.三棱锥的体积为
C.平面 D.直三棱柱外接球的表面积为
12.已知函数,,,则下列结论正确的是( )
A.在上单调递增
B.当时,方程有且只有3个不同实根
C.的值域为
D.若对于任意的,都有成立,则
三、填空题
13.在的展开式中,含的项的系数是___________.
14.如图,在四边形ABCD中,,E为边BC的中点,若,则_________.
15.已知是椭圆和双曲线的公共焦点,是它们一个公共点,且,椭圆、双曲线的离心率分别为,则的最小值__________.
四、双空题
16.随着时代发展和社会进步,教师职业越来越受青睐,考取教师资格证成为不少人的就业规划之一.当前,中小学教师资格考试分笔试和面试两部分.已知某市2021年共有10000名考生参加了中小学教师资格考试的笔试,现从中随机抽取100人的笔试成绩(满分100分)作为样本,整理得到如下频数分布表:
笔试成绩X | ||||||
人数 | 5 | 10 | 25 | 30 | 20 | 10 |
由频数分布表可认为该市全体考生的笔试成绩X近似服从正态分布,其中,近似为100名样本考生笔试成绩的平均值(同一组的数据用该组区间的中点值代替),则___________.若,据此估计该市全体考生中笔试成绩高于85.9的人数(结果四舍五入精确到个位)为___________.
参考数据:若则,,.
五、解答题
17.在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且.
(1)求A;
(2)若D为BC上一点,且,,求的面积.
18.已知各项均为正数的等差数列,,,,成等比数列.
(1)求的通项公式;
(2)设数列满足,为数列的前n项和,,求证:.
19.如图,在五面体ABCDE中,已知平面BCD,,且,.
(1)求证:平面平面ABC;
(2)求二面角的余弦值.
20.某工厂“对一批零件进行质量检测.具体检测方案为:从这批零件中任取10件逐一进行检测,当检测到有2件不合格零件时,停止检测,此批零件检测未通过,否则检测通过.假设每件零件为不合格零件的概率为0.1,且每件零件是否为不合格零件之间相互独立.
(1)若此批零件检测未通过,求恰好检测5次的概率;
(2)已知每件零件的生产成本为80元,合格零件的售价为150元/件,现对不合格零件进行修复,修复后合格的零件正常销售,修复后不合格的零件以10元/件按废品处理,若每件零件的修复费用为20元,每件不合格零件修复后为合格零件的概率为0.8,记X为生产一件零件获得的利润,求X的分布列和数学期望.
21.已知椭圆C:()的左,右焦点分别为,,上,下顶点分别为A,B,四边形的面积和周长分别为2和.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若直线l:()与椭圆C交于E,F两点,线段EF的中垂线交y轴于M点,且为直角三角形,求直线l的方程.
22.已知函数其中,a为非零实数.
(1)当时,求的极值;
(2)讨论的单调性;
(3)若有两个极值点,,且,求证:.
参考答案:
1.A
【解析】
【详解】
设,则由已知有,所以,解得 ,所以,故,选A.
2.D
【解析】
【分析】
先求出集合A,B,再根据并集的定义即可求出.
【详解】
或,,
或.
故选:D.
3.D
【解析】
【分析】
利用对数函数的性质可判断A;利用指数函数的性质可判断B;利用不等式的性质及取特值法可判断CD.
【详解】
对于A,利用对数函数的性质可知,p是q的充要条件,故A错误;
对于B,利用指数函数的性质知过定点,若函数图像不过第二象限,则,,所以p是q的充要条件,故B错误;
对于C,当且能推出,但不能推出且,例:取且满足,所以p是q的充分不必要条件,故C错误;
对于D,且可推出,反过来取满足,所以p是q的必要不充分条件,故D正确;
故选:D
4.C
【解析】
【分析】
已知圆圆心为,半径为,根据圆的相交弦长公式,求出圆心到渐近线的距离,由点到直线的距离公式,建立关系,进而得出关系,即可求解.
【详解】
双曲线的渐近线方程为,
由对称性,不妨取,即.
又曲线化为,
则其圆心的坐标为,半径为.
圆心到渐近线的距离,
又由点到直线的距离公式,
可得,
所以.
故选:C.
【点睛】
本题考查双曲线的简单几何性质、直线与圆的位置关系,考查计算求解能力,属于中档题.
5.C
【解析】
【分析】
根据食品在0 的保鲜时间是192小时,在22 的保鲜时间是48小时,求出k、b,然后再将x=33代入即可得出答案.
【详解】
解:由题意,得,即,
于是当x=33时,=24(小时).
故选:C.
6.B
【解析】
【分析】
由诱导公式与二倍角公式即可求解
【详解】
,
故选:B
7.B
【解析】
【分析】
设点M到抛物线的准线的距离为|MM′|,抛物线的准线与x轴的交点记为点B. 解得答案.
【详解】
解:设点M到抛物线的准线的距离为|MM′|,抛物线的准线与x轴的交点记为点B.
由抛物线的定义知,|MM′|=|FM|.
因为,所以,即,
所以,
而,
解得p=2,
故选:B.
8.D
【解析】
【分析】
由等差数列通项公式得,再结合题意得数列单调递增,且满足,,即,再解不等式即可得答案.
【详解】
解:根据题意:数列是首项为,公差为1的等差数列,
所以,
由于数列满足,
所以对任意的都成立,
故数列单调递增,且满足,,
所以,
解得.
故选:.
9.ACD
【解析】
【分析】
先求得,然后根据回归直线方程的知识对选项进行分析,从而确定正确选项.
【详解】
,
,
所以,
所以变量x与y正相关,y与x的相关系数,,产量为8吨时预测所需材料约为吨.
所以ACD选项正确,B选项错误.
故选:ACD
10.AC
【解析】
【分析】
根据三角函数的平移变换原则求出,再根据三角函数的性质求出,由三角函数的性质逐一判断 即可.
【详解】
将的图象上所有点向右平移个单位长度,
可得,
横坐标缩短为原来的倍,纵坐标不变,
可得,
由为偶函数,且最小正周期为,
则,且,
解得,,
所以,
对于A,当时,,即,
故的图象关于对称,故A正确;
对于B,由,则,
正弦函数的单调递减区间为,
由不是的子集,故B不正确;
对于C,≥,即,即,
即,
解得,故C正确;
对于D,,即,
作出函数图象与的图象,如下:
由图象可知,两函数的图象在上交点个数为个,故D不正确.
故选:AC
11.ABD
【解析】
【分析】
对于A,证明,根据线面垂直的判定定理可得平面,再根据线面垂直的性质可得,即可判断A;
对于B,证明平面,可得,再根据求出体积,即可判断B;
对于C,以为原点建立空间直角坐标系,利用向量法证明不垂直,即可判断C;
对于D,连接,则线段即为直三棱柱外接球的直径,求出外接球的半径,即可求出外接球面积,即可判断.
【详解】
解:对于A,在矩形中,
因为,,D是棱的中点,
所以,
所以,
所以,
又因,,
所以平面,
又因平面,
所以,
即直线与BC所成角为90°,故A正确;
对于B,在直三棱柱中,,
又,,
所以平面,
又平面,所以,
则,故B正确;
对于C,由AB可知,两两垂直,
如图,以为原点建立空间直角坐标系,
则,
则,
所以,
所以不垂直,
所以不垂直平面,故C错误;
连接,则线段即为直三棱柱外接球的直径,
,所以外接球的半径,
所以直三棱柱外接球的表面积为,故D正确.
故选:ABD.
12.BCD
【解析】
【分析】
对于A:取特殊函数值否定结论;
对于B:当时,解方程得到和是方程的根.利用零点存在定理证明在上有且只有一个零点.即可证明.
对于C:根据单调性求出的值域.
对于D:对x分类讨论: 、和三种情况,利用分离参数法分别求出k得到范围,取交集即可.
【详解】
对于A:.
因为,,
所以,所以.
所以在上不是增函数.
故A错误;
对于B:当时,方程可化为:或.
由可解得:.
对于,显然代入方程成立,所以是方程的根.
当时,记.
.
所以令,解得:;令,解得:;
所以在上单增,在上单减.
所以.所以在上没有零点;
而在上单减,且,,
所以在上有且只有一个零点.
综上所述:当时,方程有且只有3个不同实根.
故B正确;
对于C:对于.
当时,.,所以;
当时,..
令,解得:;令,解得:;
所以在上单减,在上单增.
所以;
故的值域为成立.
故C正确.
对于D:对于任意的,都有成立,
所以及恒成立.
若恒成立,则有.
令,只需.
令,则.则.
所以,即.
若恒成立,
当,无论k取何值,不等式均成立,所以.
当,则有.
令,只需.
.
记,则,所以在上单减,所以,即,所以在上单减,所以
所以.
综上所述:.
故D正确.
故选:BCD
【点睛】
导数的应用主要有:
(1)利用导函数几何意义求切线方程;
(2)利用导数研究原函数的单调性,求极值(最值);
(3)利用导数求参数的取值范围;
(4)利用导数处理恒(能)成立问题.
13.6
【解析】
【分析】
分别求出和展开式的通项公式,根据的组合形式分别求解即可.
【详解】
的展开式的通项公式为,
的展开式的通项公式为,
所以展开式中,含的项为:
,
所以含的项的系数为6.
故答案为:6.
14.
【解析】
【分析】
首先连接,再利用向量加法的几何意义求解即可.
【详解】
连接,如图所示:
所以,则.
故答案为:
15.
【解析】
【详解】
由题意,可设椭圆的长半轴为,双曲线的实半轴为,由椭圆和双曲线的定义可知,,则,,又,由余弦定理可得,整理得,即, 则,
所以.
点睛:此题主要考查椭圆、双曲线的定义、离心率在解决问题中的应用,以及余弦定理和柯西不等式在求最值中应用的有关方面知识,属于中高档题型,也是高频考点.在解决此类问题中,注意从数和形两方面分析椭圆、双曲线的定义、离心率与基本量之间的关系,根据所求最值式子的特点,结合柯西不等式,从而问题可得解.
16. 73; 1587
【解析】
【分析】
①直接通过公式计算均值即可;②结合正态分布的对称性及参考数据,先求出高于85.9的概率,再结合古典概型计算人数.
【详解】
;,,成绩高于85.9的人数为.
故答案为:73;1587.
17.(1).
(2).
【解析】
【分析】
(1)利用三角函数恒等变形得到,即可求出角A;
(2)先由余弦定理求得,利用向量的运算求出,直接代入面积公式即可求出的面积.
(1)
在中,因为,
所以由正弦定理得:,即.
因为,所以,即.
因为,所以.
(2)
在中,因为,,所以.
由余弦定理得:,即,解得:(舍去).
因为.
所以,即.
因为,所以,解得:,
所以的面积 .
即的面积为.
18.(1);
(2)证明见解析;
【解析】
【分析】
(1)由已知结合等差数列的通项公式及等比中项定义,代入即可求解;
(2)利用放缩法可知,代入结合对数的运算公式即可证得结论.
(1)
设数列的公差为,且
由已知得,整理得
即,解得或(舍)
,
所以的通项公式为
(2)
,
19.(1)证明见解析;
(2)
【解析】
【分析】
(1)利用面面垂直的判定定理及性质定理,及线面垂直的判定定理可证得;
(2)建立空间直角坐标系,利用空间向量求二面角的余弦值即可得解;
(1)
证明:取BC中点M,AB中点N,连接
且
又,,且
所以四边形是平行四边形,
且
又平面BCD,平面ABC,平面ABC 平面BCD ,
又平面ABC 平面BCD,平面BCD,
平面ABC,平面ABC,
又平面ABE,所以平面平面ABC
(2)
由(1)知,,且,平面ABC,平面平面ABC
以为原点,所在直线为轴,建立如图所示的空间直角坐标系,
则,,,
则,,
设平面的一个法向量为,
则,即,取,则,
又,则
又平面ABC 平面ABE,平面ABC,
所以平面ABE,即为平面ABE的一个法向量,
显然二面角为锐角,故其余弦值为
20.(1)0.02916
(2)分布列见解析;(元)
【解析】
【分析】
(1)若此批零件检测未通过,恰好检测5次,则第五次检验不合格,前四次有一次检验不合格,再根据独立重复实验的概率公式即可得解;
(2)可取,求出对应概率,即可求出分布列,再根据期望公式计算即可.
(1)
解:若此批零件检测未通过,恰好检测5次,
则第五次检验不合格,前四次有一次检验不合格,
故恰好检测5次的概率;
(2)
解:由题意,合格产品利润为70元,
不合格产品修复合格后利润为50元,
不合格产品修复后不合格的利润为元,
则可取,
,
,
,
故分布列为:
70 | 50 | ||
0.9 | 0.08 | 0.02 |
所以(元).
21.(1)
(2)或
【解析】
【分析】
(1)由已知可得,结合的关系可求解;
(2)联立直线与椭圆的方程,结合韦达定理可求出EF的中点,进而求得其中垂线方程,求出坐标,分析已知可得,代入即可求解.
(1)
由题意知,解得
故椭圆的方程为
(2)
设
联立,整理得
由韦达定理得,
,,
所以线段EF的中垂线方程为,
令,解得,
,,
又为直角三角形,且,
,即
所以直线l的方程或
22.(1)的极小值为,无极大值;
(2)当时,在上单调递增;
当时,在和上单调递增,在上单调递减;
当时,在上单调递减,在单调递增;
(3)证明见解析.
【解析】
【分析】
(1)根据求导公式和运算法则求出,令求出极值点,进而可得函数的单调性,即可得出函数的极值;
(2)求出函数的导数,通过讨论参数a的取值范围,分别求出对应的单调区间即可;
(3)将所证问题转化为,构造函数,利用导数研究函数的单调性即可证明.
(1)
函数的定义域为,
当时,,
则,
令,解得或(舍去),
当时,,函数单调递减,
当时,,函数单调递增,
所以函数的极小值为,无极大值;
(2)
函数的定义域为,则,
当即时,,函数在上单调递增;
当即时,令,得、,
则当时,,
当时,,
故在和上单调递增,在上单调递减;
当时,,舍去.
所以在上单调递减,在上单调递增;
(3)
因为有两个极值点,由(2)知当时,、,
所以且,
要证
,
令,
则,
所以在上单调递增,且,
故,即.
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