2022届陕西省西安中学高三下学期第一次仿真考试数学(文)试题含解析
展开2022届陕西省西安中学高三下学期第一次仿真考试数学(文)试题
一、单选题
1.已知是虚数单位,若,则的共轭复数( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由复数的除法运算和模长的计算化简复数,即可得出的共轭复数.
【详解】详解:由题意,
所以,则.
故选:D.
2.设全集,集合,,则等于( )
A.或 B.或
C. D.
【答案】C
【分析】解一元二次不等式、一元一次不等式求集合A、B,再应用集合的并、补运算求.
【详解】由题设,,,,
∴,故.
故选:C
3.已知命题,;命题当时,函数在上存在最小值.则下列命题中的真命题是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】判断出命题的真假,利用二次函数的基本性质可判断命题的真假,再利用复合命题的真假可得出结论.
【详解】因为当时,,所以命题为真命题;
,
因为,所以,则,
所以当时,取得最小值,故命题为真命题.
所以为真命题,,,均为假命题.
故选:A.
4.已知函数,,下列四个结论不正确的是( )
A.函数的值域是;
B.函数的图像关于直线对称;
C.函数为奇函数;
D.若对任意,都有成立,则的最小值为.
【答案】C
【分析】化简函数的解析式为,结合三角函数的图象与性质,逐项判定,即可求解.
【详解】由题意,函数,
对于A中,由函数,则,
故函数的值域是,故A正确;
对于B中,当时,,
所以函数的图像关于直线对称,故B正确;
对于C中,由,
,
所以函数为偶函数,故C错误;
对于D中,由任意,都有成立,可得最小半个周期,
因为,所以的最小值为,故D正确.
故选:C.
5.已知实数,满足,则的最小值为( )
A. B. C.1 D.4
【答案】B
【分析】先根据不等式组画出可行域和直线,并进行平移,再判断何时直线纵截距最大,即得目标函数的最小值.
【详解】作出不等式组所表示的平面区域如图阴影部分所示,其中,,,
作直线:,平移直线,当其经过点时,直线的纵截距最大, 有最小值,即,
故选:B.
6.若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用诱导公式和二倍角公式化简,即,代值计算即可
【详解】解:因为,
所以
.
故选:D.
7.斐波那契数列又称黄金分割数列,也叫“兔子数列”,在数学上,斐波那契数列被以下递推方法定义:数列满足,,先从该数列前12项中随机抽取1项,是质数的概率是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据递推公式写出前12项,找出质数的个数,利用古典概型求概率公式进行求解.
【详解】由斐波那契数列的递推关系可知,前12项分别为:1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144,
所以基本事件数共有12,
其中质数有2,3,5,13,89,共5种,
故是质数的概率为.
故选:A.
8.下列结论正确的是( )
A.当且时,
B.时,的最小值是10
C.的最小值是
D.当时,的最小值为4
【答案】C
【分析】当时,,结合基本不等式可判断A; 利用基本不等式可判断B;利用函数的单调性求最值可判断CD,进而可得正确选项.
【详解】对于A:当时,,此时,
当且仅当时,等号成立,所以选项A不正确;
对于B中,当时,,所以,可得,
当且仅当时,即时等号成立,所以的最大值是2,无最小值,所以选项B不正确;
对于C,由,令,
则在上单调递增,所以当,即时,最小,
所以的最小值是,所以选项C正确;
对于D,当时,,令,则在上单调递减,所以当,即时,,所以选项D不正确;
故选:C.
9.已知非常数函数满足,则下列函数中,不是奇函数的为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据奇函数的定义判断.
【详解】因为,所以
,则,是奇函数,
同理也是奇函数,
,则,是奇函数,
,为偶函数,
故选:D.
10.三棱柱中,平面ABC,,,,则异面直线与所成角的正弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】在三棱柱中,由得,进而得,且平面ABC,得,利用线面垂直判定定理得平面.由,得为异面直线与所成角或其补角.在中,计算即可.
【详解】三棱柱中,,,,满足,,得.
平面ABC,,且,平面,平面,,.,为异面直线与所成角或其补角.
在中,.
故选:C
【点睛】思路点睛:首先利用勾股定理得,且平面ABC,得;其次利用线面垂直判定定理得平面;再次,得为异面直线与所成角或其补角;最后在中,计算正弦值.
11.已知点在椭圆上运动,点在圆上运动,则的最大值为( )
A. B. C.5 D.6
【答案】B
【分析】根据圆的性质,结合两点间距离公式、配方法进行求解即可.
【详解】解:设圆的圆心为,则,
设,则,
所以
,当且仅当时取得最大值,
所以.
故选:B.
12.已知函数的定义域为,其图象大致如图所示,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】设,利用导数求得函数的单调性,以及结合图象中的函数单调性,即可求得的大小关系,得到答案.
【详解】设,可得,
由图象可知,函数先递增,再递减,最后递增,且当时,取得极小值,
所以函数既有极大值,也有极小值,
所以有两个根,即,
所以,可得且,
又由,可得,
由,可得,
所以,所以.
故选:A.
二、填空题
13.已知向量,,.若,则________.
【答案】
【分析】利用向量线性坐标运算可得,再利用向量共线的坐标表示即可求解.
【详解】由,,
所以,
又因为,
所以,解得.
故答案为:
14.已知抛物线的焦点到双曲线的一条渐近线的距离为,则该双曲线的离心率为____________________.
【答案】
【分析】先根据抛物线方程求出抛物线的焦点坐标,再求出双曲线的一条渐近线方程,由距离公式可得到的关系,即可求出离心率.
【详解】因为抛物线的焦点坐标为,双曲线的一条渐近线方程为,
所以,即,,所以
所以.
故答案为:.
15.在中,内角,,的对边分别为,,,若,,成等差数列,,且,则的面积为___________.
【答案】
【分析】利用二倍角的余弦公式变形给定等式,结合余弦定理求出角A,再由成等差数列的条件求出bc即可得解.
【详解】在中,因,则,整理得,
由余弦定理得:,整理可得,
于是得,而,则,
又,,,成等差数列,即,则有,解得,
,
所以的面积为.
故答案为:
16.某零件的结构是在一个圆锥中挖去了一个正方体,且正方体的一个面与圆锥底面重合,该面所对的面的四个顶点在圆锥侧面内.在图①②③④⑤⑥⑦⑧中选两个分别作为该零件的主视图和俯视图,则所选主视图和俯视图的编号依次可能为________(写出符合要求的一组答案即可).
【答案】⑤⑦(或①⑧)
【分析】先选俯视图,再由俯视图选主视图即可
【详解】若俯视图为图⑦,则主视图为图⑤,
若俯视图为图⑧,则主视图为图①,
故答案为:⑤⑦(或①⑧)
三、解答题
17.中国射击队在东京奥运会上共夺得金银铜枚奖牌的成绩,创下了中国射击队奥运参赛史上奖牌数最多的新纪录.现从某射击训练基地随机抽取了名学员(男女各人)的射击环数,数据如下表所示:
男生 | ||||||||||
女生 |
若射击环数大于或等于环,则认为成绩优异;否则,认为成绩不优异.
(1)分别计算男生、女生射击环数的平均数和方差;
(2)完成列联表,并判断是否有的把握认为“成绩优异”与性别有关.
| 男生 | 女生 | 总计 |
成绩优异 |
|
|
|
成绩不优异 |
|
|
|
总计 |
|
|
|
参考公式和数据:,
【答案】(1)男生射击环数的平均数为,方差为;女生射击环数的平均数为,方差为;(2)列联表见解析;没有的把握认为“成绩优异”与性别有关.
【分析】(1)根据平均数和方差的计算公式直接求解即可;
(2)根据已知数据可得到列联表,则计算可得,由此可得结论.
【详解】(1)根据题中所给数据,
可得男生射击环数的平均数为;
女生射击环数的平均数为.
男生射击环数的方差为;
女生射击环数的方差为.
综上所述:男生射击环数的平均数为,方差为;女生射击环数的平均数为,方差为.
(2)由已知数据可得列联表如下:
| 男生 | 女生 | 总计 |
成绩优异 | |||
成绩不优异 | |||
总计 |
,
没有的把握认为“成绩优异”与性别有关.
18.如图,长方体中,,,是线段上的动点.
(1)当时,证明:平面平面;
(2)求点到平面的距离.
【答案】(1)证明见解析;(2).
【分析】(1)先证明线面垂直,再证明面面垂直即可;
(2)运用等体积法计算即可.
【详解】证明:(1)设的斜边AB上的高为h,
由,,易得,而,所以.
在长方体中,平面,
因为平面,所以,
而,所以平面,
因为平面,所以平面平面.
(2)由,,可得,.
易得中边上的高为,中边上的高为2,
设点M到平面的距离为d,
由,得,
解得.
19.已知数列的前项和是,且,数列的前项和是,且.
(1)求数列,的通项公式;
(2)设,证明:.
【答案】(1);
(2)证明见解析
【分析】(1)由,结合,求得的通项公式;又由,得到,两式相减得到,结合等比数列的定义,即可求得数列的通项公式;
(2)由(1)知,结合乘公比错位相减法求和,求得,即可得到结论.
【详解】(1)解:由,得,
所以,
当时,满足上式,所以;
由,可得,
两式相减可得:,所以,即,
令,可得,所以,
所以是以为首项,公比为的等比数列,可得,
故数列的通项公式为,数列的通项公式为.
(2)解:由(1)知,
设,
则,
,
两式相减可得
,
所以,因为,可得
即.
20.已知椭圆的右焦点是抛物线的焦点,直线与相交于不同的两点.
(1)求的方程;
(2)若直线经过点,求的面积的最小值(为坐标原点);
(3)已知点,直线经过点,为线段的中点,求证:.
【答案】(1);(2);(3)见解析
【分析】(1)由题意方程求出右焦点坐标,即抛物线焦点坐标,进一步可得抛物线方程;
(2)设出直线方程,与抛物线方程联立,化为关于y的一元二次方程,利用根与系数的关系求得|y1﹣y2|,代入三角形面积公式,利用二次函数求最值;
(3)分直线AB的斜率存在与不存在,证明有,可得CA⊥CB,又D为线段AB的中点,则|AB|=2|CD|.
【详解】(1)∵椭圆的右焦点为,∴, ∴的方程为.
(2)(解法1)显然直线的斜率不为零,设直线的方程为,
由,得,则,
∴当,即直线垂直轴时,的面积取到最小值,最小值为.
(解法2)若直线的斜率不存在,由,得,
的面积,
若直线的斜率存在,不妨设直线的方程为,
由,得,,且,
,
即的面积的最小值为.
(3)(解法1)∵直线的斜率不可能为零,设直线方程为,
由得,∴,
,
∴
,即,
在中,为斜边的中点,所以.
(解法2)(前同解法1)
线段的中点的坐标为,
所以.
【点睛】本题考查椭圆与抛物线的简单性质,考查直线与圆锥曲线位置关系的应用,考查向量垂直与数量积间的关系,是中档题.
21.已知函数.
(1)当时,讨论函数的单调性;
(2)当时,证明:当时,.
【答案】(1)时,单调递减;当时,单调递增;(2)证明见解析.
【分析】(1)直接利用导数求函数的单调区间得解;
(2)只需证,即证,构造函数,证明即得证.
【详解】解:(1)当时,,,
,令,
,故在上单调递增,
且,故时,,单调递减;
当时,,单调递增.
(2)当,时,,要证,只需证,
即证,令,则.
由(1)知单调递增,且在存在唯一零点,即.
当时,单调递减,当时,单调递增.
所以,
故当,时,.
22.以坐标原点为极点,轴的正半轴为极轴建立极坐标系,圆的极坐标方程为,圆与极轴交于点A,点为圆上异于坐标原点的动点.
(1)写出点A的极坐标及圆的参数方程;
(2)求的最大值.
【答案】(1),(为参数)
(2)18
【分析】(1)由,得到,再由求解.
(2)先得到的坐标,再利用数量积运算求解.
【详解】(1)解:因为,
所以,
∴,
∴,
令,得,
∴或0(舍),
∴,
圆的参数方程为(为参数).
(2)∵,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
(其中,),
∴的最大值为18.
23.
已知函数.
(1)当时,求不等式的解集;
(2)若的解集为,且,求的取值范围.
【答案】(1).(2).
【详解】试题分析:(1)将代入,通过讨论的范围,得到关于的不等式,解出即可;(2)问题转化为在]恒成立,分离,求出其范围即可.
试题解析:(1)时, 或或,即.所以不等式的解集为.
(2) 在恒成立,在恒成立,在恒成立,或在恒成立,或.
即的取值范围为.
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