湖南省长沙市雅礼中学2023届高三上学期月考(一)数学(Word版附解析)
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这是一份湖南省长沙市雅礼中学2023届高三上学期月考(一)数学(Word版附解析),共24页。试卷主要包含了 已知集合,则以下结论正确的是, 已知等比数列满足,则的值为, 已知复数,则是的, 已知向量,,若,则的值为等内容,欢迎下载使用。
雅礼中学2023届高三月考试卷(一)数学一、选择题: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. 已知集合,则以下结论正确的是( )A. B. C. D. 【答案】B【解析】【分析】由题得, 再判断得解.【详解】由题得, 所以,,,不是的子集,故选:B2. 已知等比数列满足,则的值为A. 2 B. 4 C. D. 6【答案】B【解析】【分析】根据题意和等比数列的性质求出,结合计算即可.【详解】根据等比数列的性质可得,∴,即,解得,又∵,,故可得,故选:B3. 已知复数,则是的( )A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件【答案】A【解析】【分析】由求出即可得出.【详解】由,可得,解得或0,所以是的充分不必要条件.故选:A.4. 已知向量,,若,则的值为( )A. B. C. D. 【答案】B【解析】【分析】先由得出,再按照齐次分式化简求值即可.【详解】由得,∴.故选:B.5. 如图,在棱长为2的正方体中,,分别是棱,的中点,过的平面与直线平行,则平面截该正方体所得截面的面积为( )A. B. C. D. 【答案】B【解析】【分析】首先取的中点,连接,,,易证平面,从而得到平面为所求截面,再计算其面积即可.【详解】取的中点,连接,,,如图所示:因为,所以四边形为平行四边形,所以.又平面,平面,所以平面,即平面为所求截面.所以,.故选:B【点睛】本题主要考查线面平行的判定,同时考查了正方体的截面,属于简单题.6. 某工厂有两个生产车间,所生产的同一批产品合格率分别是和,已知某批产品的和分别是两个车间生产,质量跟踪小组从中随机抽取一件,发现不合格,则该产品是由A车间生产的概率为( )A. B. C. D. 【答案】D【解析】【分析】根据贝叶斯公式计算可得.【详解】设B1,B2,分别表示事件:任取的产品为甲、乙车间生产,A=“抽取的产品是不合格品”,由条件知则该产品是由A车间生产的概率为P(B1|A),所以.故选:D.7. 已知椭圆的左、右焦点分别为,P为椭圆上一点,且,若关于平分线的对称点在椭圆C上,则该椭圆的离心率为( )A. B. C. D. 【答案】B【解析】【分析】设关于平分线的对称点为,根据题意可得三点共线,设,则,在中,分别求得,再利用余弦定理可得的齐次式,即可得出答案.【详解】解:设关于平分线的对称点为,则三点共线,设,则,又,所以为等边三角形,所以,又,所以,在中,由余弦定理可得:,即,所以,所以.故选:B.8. 中,角所对三边分别为,若的面积为1,则的最小值是( )A. 2 B. 3 C. D. 【答案】C【解析】【分析】由三角形面积公式得到,利用角A的三角函数表达出,利用数形结合及的几何意义求出最值.【详解】因为△ABC的面积为1,所,可得,由,可得,设,其中,因为表示点与点(cosA,sinA)连线的斜率,如图所示,当过点P的直线与半圆相切时,此时斜率最小,在直角△OAP中,,可得,所以斜率的最小值为,所以m的最大值为,所以,所以,即BC的最小值为,故选:C.【点睛】思路点睛:解三角形中最值问题,要结合基本不等式,导函数或者数形结合,利用代数式本身的几何意义求解.二、多选题:本题共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,有选错的得0分,部分选对的得2分.9. 某人工智能公司近5年的利润情况如下表所示:第x年12345利润y/亿元23457已知变量y与x之间具有线性相关关系,设用最小二乘法建立的回归直线方程为,则下列说法正确的是( )A. B. 变量y与x之间的线性相关系数C. 预测该人工智能公司第6年的利润约为7.8亿元D. 该人工智能公司这5年的利润的方差小于2【答案】AC【解析】【分析】首先求出、,根据回归直线方程必过,即可求出,从而得到回归直线方程,根据与成正相关,即可得到相关系数,再令求出,即可预测第6年的利润,最后根据方差公式求出利润的方差,即可判断D;【详解】解:依题意,,因为回归直线方程为必过样本中心点,即,解得,故A正确;则回归直线方程为,则与成正相关,即相关系数,故B错误,当时,即该人工智能公司第6年的利润约为7.8亿元,故C正确,该人工智能公司这5年的利润的方差为,故D错误;故选:AC10. 已知抛物线的焦点为,过原点的动直线交抛物线于另一点,交抛物线的准线于点,下列说法正确的是( )A. 若为线段中点,则 B. 若,则C. 存在直线,使得 D. 面积的最小值为2【答案】AD【解析】【分析】对于A,求出点的横坐标,再根据抛物线的定义求出,即可判断;对于B,根据抛物线的定义求出点的横坐标,再求出,即可判断,对于C,,则,判断是否有解,即可判断;对于D,根据,结合基本不等式即可判断.【详解】解:抛物线的准线为,焦点,若为中点,所以,所以,故A正确;若,则,所以,故B错误;设,则,所以,,所以,所以与不垂直,故C错误;,当且仅当,即时,取等号,所以面积的最小值为2,故D正确.故选:AD11. 对于函数,下列结论正确得是( )A. 的值域为 B. 在单调递增C. 的图象关于直线对称 D. 的最小正周期为【答案】AD【解析】【分析】先分析函数的奇偶性与周期性,再利用周期性,选取一个周期来研究即可对每一个选项作出判断.【详解】,,所以,所以是偶函数,又,所以是函数的周期,又,故的最小正周期为.对于A,因为的最小正周期为,令,此时,所以,令,所以有,可知其值域为,故A正确;对于B,由A可知,在上单调递增,在上单调递减,因为,所以在上不是单调递增,故B不正确;对于C,因为,,所以,所以的图象不关于直线对称,故C不正确;对于D,前面已证明正确.故选:AD12. 已知正四棱台(上下底面都是正方形的四棱台).下底面ABCD边长为2,上底面边长为1,侧棱长为,则( )A. 它的表面积为B. 它的外接球的表面积为C. 侧棱与下底面所成的角为60°D. 它的体积比棱长为的正方体的体积大【答案】ACD【解析】【分析】分别求得上、下底面面积,再求得侧面等腰梯形的面积,即可判断A的正误;如图作辅助线,可求得各个长度,根据三角函数的定义,可判断C的正误;求得的长,分析可得即为正四棱台外接球的球心,且外接球半径,代入表面积公式,可判断B的正误;分别求得正四棱台的体积和正方体的体积,利用作商法比大小,即可判断D的正误,即可得答案.【详解】由题意得:上底面的面积,下底面的面积,侧面为等腰梯形,过分别做AB的垂线,垂足为E、F,如图所示所以,则,所以,所以梯形的面积为,所以正四棱台的表面积,故A正确;连接,且交于点,连接AC、BD交于点,连接,则垂直底面ABCD,过作于G,则底面ABCD,则四边形为矩形,由题意得,所以,同理,又,所以,在中,,所以,即侧棱与下底面所成的角为60°,故C正确所以.连接,在中,,所以点到的距离相等,均为,所以点即为正四棱台外接球的球心,且外接球半径,所以外接球的表面积,故B错误;正四棱台的体积,棱长为的正方体的体积,所以,所以,所以正四棱台的体积比棱长为的正方体的体积大,故D正确;故选:ACD【点睛】解题的关键是熟练掌握棱台的表面积、体积的求法及公式,并灵活应用,难点在于求各个棱长及确定为外接球的球心,考查分析理解,数形结合的能力,属中档题.三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13. 设随机变量服从正态分布.若,则______.【答案】0.4##【解析】【分析】根据正态分布的对称性可求.【详解】因为随机变量服从正态分布,所以正态曲线的对称轴为,所以,所以,所以.故答案为:0.4.14. 若 ,则的值 ___________________.【答案】【解析】【分析】根据赋值法分别令、,然后可得.详解】令,得,令,得,所以故答案为:15. 对圆上任意一点,若点P到直线和的距离和都与x,y无关,则a的取值区间为____________.【答案】【解析】【分析】画出图形,由图可知当在圆左上方时,点与直线的距离之和均为的距离,即此时与 x,y的值无关,然后计算出直线与圆相切时的值,从而可得a的取值范围【详解】解:点到直线和的距离和为,因为与x,y无关,所以距离之和与点无关,如图所示,当在圆左上方时,点与直线的距离之和均为的距离,即此时与 x,y的值无关,当直线与圆相切时,,化简得,解得或(舍去)所以故答案为:【点睛】关键点点睛:此题考查直线与圆的位置关系,以及点到直线的距离公式,考查数学转化思想,解题的关键是画出图形,由图可知当在圆左上方时,点与直线的距离之和均为的距离,即此时与 x,y的值无关,然后计算出直线与圆相切时的值,从而可得答案,属于中档题16. 若,则的最小值为_________.【答案】【解析】【分析】把表示成的函数,再借助均值不等式求解作答.【详解】依题意,,,则,当且仅当,即时取“=”,此时,,所以,当时,取最小值.故答案为:四、解答题:本题共6小题,共70分.请在答题卡指定区域内作答.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17. 在平面直角坐标系中,已知角的顶点与坐标原点重合,始边与轴的非负半轴重合,它的终边过点.(1)求的值;(2)若角满足,求的值.【答案】(1);(2)或.【解析】【分析】(1)由角的终边经过点,结合三角函数的定义可求,,然后结合两角和的正弦公式可求;(2)由,结合同角平方关系可求,然后根据,及两角差的余弦公式可求.【详解】(1)∵角的终边经过点,∴.由三角函数的定义得,.∴.(2)∵,∴,∴,∴当时,;当时,.综上所述:或.【点睛】思路点睛:先利用三角函数的定义求出,,再利用两角和与差的正余弦公式计算及凑角思想的应用.18. 设正项数列的前项和为,已知.(1)求的通项公式;(2)记,是数列的前项和,求.【答案】(1) (2)【解析】【分析】(1)由可求得的值,令,由可得出,两式作差可推导出数列为等差数列,确定该数列的首项和公差,可求得数列的通项公式;(2)计算出,然后利用等差数列的求和公式可求得.【小问1详解】解:当时,,所以,又,故;当时,,而,两式相减得,整理得,因为,所以,故是以为公差的等差数列,从而.【小问2详解】解:,设,其中,所以.19. 如图,在四棱锥P—ABCD中,底面ABCD为正方形,底面ABCD,M为线段PC的中点,,N为线段BC上的动点.
(1)证明:平面平面(2)当点N在线段BC的何位置时,平面MND与平面PAB所成锐二面角的大小为30°?指出点N的位置,并说明理由.【答案】(1)证明见解析 (2)点N在线段BC的中点【解析】【分析】(1)由底面ABCD,可得,而,可证得平面,从而得,而,所以平面,再由面面垂直的判定定理可得结论,(2)设,以为原点,以所在的直线分别为轴建立空间直角坐标系,然后利用空间向量求解即可【小问1详解】证明:因为底面ABCD,底面ABCD,所以,因为,,所以平面,因为平面,所以,因为四边形为正方形,,所以,因为在中,,M为线段PC的中点,所以,因为,所以平面,因为平面,所以平面平面,【小问2详解】当点N在线段BC的中点时,平面MND与平面PAB所成锐二面角的大小为30°,理由如下:因为底面,平面,所以,因为,所以两两垂直,所以以为原点,以所在的直线分别为轴建立空间直角坐标系,如图所示,设,则,设,则,设为平面的法向量,则,令,则,设为平面的法向量,则,令,则,因为平面MND与平面PAB所成锐二面角的大小为30°,所以,化简得,得,所以当点N在线段BC的中点时,平面MND与平面PAB所成锐二面角的大小为30°20. 最近考试频繁,为了减轻同学们的学习压力,班上决定进行一次减压游戏.班主任把除颜色不同外其余均相同的8个小球放入一个纸箱子,其中白色球与黄色球各3个,红色球与绿色球各1个.现甲、乙两位同学进行摸球得分比赛,摸到白球每个记1分,黄球每个记2分,红球每个记3分,绿球每个记4分,规定摸球人得分不低于8分获胜.比赛规则如下:①只能一个人摸球;②摸出的球不放回;③摸球的人先从袋中摸出1球;若摸出的是绿色球,则再从袋子里摸出2个球;若摸出的不是绿色球,则再从袋子里摸出3个球,他的得分为两次摸出的球的记分之和;④剩下的球归对方,得分为剩下的球的记分之和.(1)若甲第一次摸出了绿色球,求甲获胜的概率;(2)如果乙先摸出了红色球,求乙得分的分布列和数学期望;(3)第一轮比赛结束,有同学提出比赛不公平,提出你的看法,并说明理由.【答案】(1);(2)分布列见解析,;(3)比赛不公平,理由见解析.【解析】【分析】(1)甲再摸2球至少得4分,分两种情况:一个红球,一个其他球,或者两个黄球,求出方法数,由此根据古典概型公式计算出概率;(2)乙第一次摸出红球,则可以再从袋子里摸出 3个小球,可计算出3个球的得分情况也即乙得分情况,分别计算概率得概率分布列,从而计算出期望.(3)以第一次摸出的球的颜色分类,分别计算获胜的概率,再计算概率的期望,与比较大小即可.【详解】(1)记“甲第一次摸出了绿色球,求甲获胜”为事件则(2)如果乙第一次摸出红球,则可以再从袋子里摸出3个小球,则得分情况有:6分,7分,8分,9分,10分,11分所以的分布列为:67891011所以的数学期望.(3)由第(1)问知,若第一次摸出来绿球,则摸球人获胜的概率为由第(2)问知,若第一次摸出了红球,则摸球人获胜的概率为若第一次摸出了黄球,则摸球人获胜概率为若第一次摸出了白球,则摸球人获胜的概率为则摸球人获胜的概率为所以比赛不公平【点睛】关键点点睛:本题第三问,判断是否公平,即判断任何一方获胜的概率是不是,但是由于第一次摸出什么球对后面摸球有影响,所以需要对第一摸球进行分类.21. 设.(1)证明:;(2)若,求的取值范围.【答案】(1)证明见解析;(2).【解析】【分析】(1)设,,根据函数的单调性证明结论成立;(2)通过讨论的范围,求出函数的导数,根据函数的单调性确定的取值范围即可.【详解】(1)由题意可设,有,所以在(0,1)单减,所以,即,设,,,则有,单调递增,得,所以得证;(2)由(1)可知时,成立,则当时,设,则,,单调递增,则,①若,,单调递减,则有,此时不符合题意;②若,,,所以有唯一零点,可记为,则,,此时单调递减,有,则不符合题意;综上可知,即的取值范围为.【点睛】导函数中常用的两种常用的转化方法:一是利用导数研究含参函数的单调性,常化为不等式恒成立问题.注意分类讨论与数形结合思想的应用;二是函数的零点、不等式证明常转化为函数的单调性、极(最)值问题处理.22. 已知双曲线和点.(1)斜率为且过原点的直线与双曲线交于两点,求最小时的值.(2)过点的动直线与双曲线交于两点,若曲线上存在定点,使为定值,求点的坐标及实数的值.【答案】(1) (2)或者【解析】【分析】(1)由对称性可设,,由数量积得,再由点在双曲线上,进而可得,进而可得最小时的值.②设,过点的动直线为,联立直线与双曲线的方程,结合韦达定理可得,,△,用坐标表示,化简得,由于上式对无穷多个不同的实数都成立,从而列,解得,,进而可得答案.【小问1详解】由对称性可设,则,因为点在双曲线上,所以,即,且所以,当时,为直角,当时,为钝角,所以最小时,.【小问2详解】设,由题意知动直线一定有斜率,设点的动直线为,设联立得,所以,解得且,,即,即,化简得,,化简得,由于上式对无穷多个不同的实数都成立,所以将①代入②得,从而如果时,那么,此时不在双曲线上,舍去,因此,从而,代入,解得,此时在双曲线上, 综上,,或者.【点睛】圆锥曲线中的范围或最值或者定值问题,联立直线与曲线的方程是必要手段,然后根据题目中给出的范围或由判别式得到的范围,利用点的坐标运算得直线的斜率,对计算能力要求较高.
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