2023届云南省部分名校高三上学期11月联考数学试题(解析版)
展开2023届云南省部分名校高三上学期11月联考数学试题
一、单选题
1.命题“”的否定为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据全称量词命题的否定为存在性量词命题即可判断.
【详解】解:由题意得:
全称量词命题的否定为存在性量词命题,故命题""的否定为"".
故选:B
2.已知复数在复平面内对应的点为,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】由复数的坐标表示,共轭复数定义可得答案.
【详解】由题意知,则.
故选:A
3.已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】解出集合中对应的不等式,然后根据集合的交集运算可得答案.
【详解】因为.
所以.
故选:C
4.随着社会的发展,人与人的交流变得便捷,信息的获取、传输和处理变得频繁,这对信息技术的要求越来越高,无线电波的技术也越来越成熟.已知电磁波在空间中自由传播时能损耗公式为,其中D为传输距离单位:,F为载波频率单位:,L为传输损耗单位:若载波频率变为原来的100倍,传输损耗增加了60 dB,则传输距离变为原来的( )
A.100倍 B.50倍 C.10倍 D.5倍
【答案】C
【分析】由题可知,前后两传输公式作差,结合题设数量关系及对数运算,即可得出结果.
【详解】设是变化后的传输损耗,是变化后的载波频率,是变化后的传输距离,
则,,
,则,即,
从而,故传输距离变为原来的10倍.
故选:C
5.已知函数,,若函数在上的大致图象如图所示,则的解析式可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据图象判断函数的奇偶性,结合特殊值,可得答案.
【详解】易知为偶函数,由,则为奇函数,
由图象可知,该函数是奇函数,因为是偶函数,是奇函数,所以是非奇非偶函数,A,B不符合题意.
因为当时,无意义,所以C不符合题意.
故选:D.
6.某正方体的平面展开图如图所示,在这个正方体中,下列结论正确的是( )
A.平面 B.平面 C. D.
【答案】B
【分析】根据已知条件及线面平面的判定定理,结合线面垂直的判定定理及异面直线所成角即可求解.
【详解】由题意可知,如图所示
对于A,由图可知,与平面不平行,故A 错误;
对于B,易知,,所以,同理,
,,所以平面,故B正确.
对于C,在正方形中,,易知四边形为平行四边形,所以,所以,故C错误.
对于D ,在正方形中,,所以为异面直线与所成角,易知,所以与不垂直,故D错误.
故选:B.
7.已知正数满足,则的最小值为( )
A.16 B.12 C.8 D.4
【答案】D
【分析】根据均值不等式得到,计算得到答案.
【详解】因为,所以.
又.所以,当且仅当时,等号成立.
故选:D
8.某大学为了制作“迎新杯”篮球赛创意冠军奖杯,在全校学生中开展“迎新杯”篮球赛奖杯的创意设计征集活动.同学甲设计的创意奖杯如图1所示,从其轴截面中抽象出来的平面图形如图2所示,若圆O的半径为10cm,,,甲在奖杯的设计与制作的过程中发现,当OB越长时,该奖杯越美观,则当该奖杯最美观时,( )
A.10cm B. C. D.
【答案】B
【分析】根据已知条件及直角三角形中锐角函数,结合勾股定理及三角函数的性质即可求解.
【详解】过O点作,分别交BC,AD于E,F两点,如图所示
设,则,,
由,,得,
则,,
,
当,即时,OB取得最大值,
此时
故选:B.
二、多选题
9.已知函数,则( )
A.是的极小值点 B.有两个极值点
C.的极小值为 D.在上的最大值为
【答案】ABD
【分析】利用导数分析函数的单调性与极值,可判断ABC选项;利用函数的最值与导数的关系可判断D选项.
【详解】因为,所以,
当时,;当时,,
故的单调递增区间为和,单调递减区间为,
则有两个极值点,B正确;
且当时,取得极小值,A正确;
且极小值为,C错误;
又,,所以在上的最大值为,D正确.
故选:ABD.
10.函数的图象向左平移个单位长度,得到函数的图象,则下列结论正确的有( )
A.直线是图象的一条对称轴
B.在上单调递增
C.若在上恰有4个零点,则
D.在上的最大值为
【答案】AC
【分析】利用函数的平移变换及三角函数的性质即可求解.
【详解】将函数的图象向左平移个单位长度,得到函数的图象.
对于A,当时,,故直线是图象的一条对称轴,故A正确.
对于B,由,得,则在上不单调,故B错误;
对于C,由,得,因为在上恰有4个零点,所以,解得,故C正确.
对于D,由,得,则在的最大值为,故D错误.
故选:AC.
11.已知正三棱锥的底面边长为6,体积为,A,B,C三点均在以S为球心的球S的球面上,P是该球面上任意一点,下列结论正确的有( )
A.三棱锥体积的最大值为
B.三棱锥体积的最大值为
C.若平面ABC,则三棱锥的表面积为
D.若平面ABC,则异面直线AB与PC所成角的余弦值为
【答案】ACD
【分析】求出三棱锥的底面面积,结合三棱锥的体积,可求出三棱锥的高和球S的半径,进而得到三棱锥体积的最大值,可判断A,B;对于C,分别算出,三棱锥的各个面的面积,即可得到三棱锥的表面积,可判断C;对于D,通过平移,得到(或其补角)为异面直线AB与PC所成角的大小,进而可判断D.
【详解】因为正三棱锥的底面边长为6,所以三棱锥的底面面积为,底面外接圆的半径,
又三棱锥的体积为,则三棱锥的高,
所以球S的半径,
则三棱锥体积的最大值为
A正确,B不正确.
若平面ABC,因为,则为球的直径,的外接圆半径为,球的半径为,故,
则根据三角形相似,可知,,又因为,可得,
根据勾股定理,可得,故,
,
取BC的中点D,连接PD,
则,,
故三棱锥的表面积为,C正确.
分别取PA,PB,AC的中点M,N,Q,连接MN,MQ,NQ,
由前面计算可知,,,,
取为中点,得,由上可知,面,故面,
在中,,因为,
所以,(或其补角)为异面直线AB与PC所成角的大小,
且,D正确.
故选:ACD
12.已知等差数列的前n项和为,且若存在实数a,b,使得,且,当时,取得最大值,则的值可能为( )
A.13 B.12 C.11 D.10
【答案】BC
【分析】根据题意和等差数列的性质可得,构造函数、,利用导数研究两个函数的性质可得,即,进而,得,结合数列的单调性即可求解.
【详解】,
即而,
即有
令,则有,
令函数,则
当时,,单调递减;
当时,,单调递增.
故,从而有,
则有,当且仅当时,等号成立.
同理,即,当且仅当时等号成立,
则,当且仅当时等号成立.
又,所以,故有,
所以,,则
从而,解得,又,,
所以故是单调递减数列,当或时,取得最大值,
所以或
故选:BC.
三、填空题
13.若函数则__________.
【答案】
【分析】利用分段函数的性质,先算,再算即可.
【详解】因为,所以.
故答案为:.
14.已知,满足①,且,②两个条件中的一个,则的一个值可以为__________.
【答案】或6(答案只要是与6中的一个即可)
【分析】若满足的条件①利用及进行转化解出,,利用两角和的正切公式求解;若满足的条件②配凑角,然后利用公式计算即可
【详解】若满足条件①,因为,所以,
解得或,
则或舍去,
则,,
故
若满足条件②,
则
故答案为:或6.
15.已知数列满足,,则______.
【答案】##
【分析】算出数列的前五项,找到数列的周期为3,则本题即可解决.
【详解】由,得.
因为,所以,,,,…,
所以是以3为周期的数列,则.
故答案为:
16.最早对勾股定理进行证明的是三国时期吴国的数学家赵爽,赵爽创制了一幅“勾股圆方图”,他用数形结合的方法,给出了勾股定理的详细证明.如图,某数学探究小组仿照“勾股圆方图”,利用6个全等的三角形和一个小的正六边形ABCDEF,拼成一个大的正六边形GHMNPQ,若,则__________.
【答案】1
【分析】由图可以知转化为等量关系,然后利用向量数量积计算即可
【详解】在正六边形ABCDEF中,,则,
所以
因为六边形GHMNPQ是正六边形,
所以,且G,F,E,P四点共线.
又,所以,
所以
故答案为:1.
四、解答题
17.已知是奇函数.
(1)求a的值;
(2)求的值域.
【答案】(1)0
(2)
【分析】(1)根据奇函数的性质,建立方程,可得答案;
(2)利用基本不等式,结合奇函数性质,可得答案.
【详解】(1)因为,
所以
又是奇函数,所以,
即,则
(2)由(1)可知,,,
当时,,当且仅当时,等号成立.
又是奇函数,所以的值域为
18.在中,内角的对边分别为,已知.
(1)求角A的大小;
(2)若,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用余弦定理化角为边得到,从而得到,由此可得角A的值;
(2)利用余弦定理及配方法可得,再结合三角形面积公式即可得解.
【详解】(1)因为,
所以由得,
则,即,
又,所以,则,
又,故.
(2)因为,
所以,
所以,
解得,
所以的面积.
19.如图,在四棱锥中,底面是正方形,是等边三角形,平面平面,分别是的中点.
(1)证明:平面
(2)求二面角的余弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)利用等腰三角形的三线合一定理及面面垂直的性质定理,结合勾股定理、线面垂直的性质定理和线面垂直的判定定理即可求解;
(2)根据(1)中结论及已知条件,建立空间直角坐标系,求出相关的的坐标,分别求出平面和平面的法向量,再利用向量的夹角公式与二面角的关系即可求解.
【详解】(1)取的中点,连接,
因为是等边三角形,
所以
又平面平面,平面平面,平面PAD,
所以平面,
因为底面是正方形,是等边三角形,
所以,
又因为是的中点,,
所以,
因为底面是正方形,不妨令,连接,
因为平面,平面,
,
在中,,
同理可得,,
所以
又因为是的中点,
所以
因为,平面,
所以平面
(2)由(1)知,因为平面,底面 是正方形,
所以以为坐标原点,建立空间直角坐标系,如图所示
则由(1)可得,,,,,,,所以,,
设平面的法向量,则
,即,令,则,,
所以
由(1)知,平面
所以是平面的一个法向量,
设二面角所成的角为,则
所以
所以二面角的余弦值为
20.已知函数
(1)若,求的图象在处的切线方程;
(2)若,证明:在上只有一个零点.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)将代入即可求的值,写出其点斜式直线方程即为切线方程,
(2)将化简为,构造新函数,求导求单调性判断的零点个数即零点个数.
【详解】(1)解:由题知,
,
,,
的图象在处的切线方程为,
即
(2)证明:当时,,
则函数只有一个零点等价于函数只有一个零点,
可得,
,
,
即,
在上单调递增,
又,
在上只有一个零点,
即函数在上只有一个零点得证.
21.在数列中,,且.
(1)证明数列是等比数列,并求的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
【答案】(1)证明见解析,
(2)
【分析】(1)根据等比数列的定义,结合只需证明为定值即可;
(2)由(1)得,利用错位相减法即可得解.
【详解】(1)(1)因为,所以,
所以.又,
所以是以3为首项,2为公比的等比数列,
所以,则.
(2)(2)由(1)可知,,则.
令.
则,
则,
则.
又.
所以.
22.已知函数.
(1)求的单调区间;
(2)证明:.
【答案】(1)单调递减区间为,单调递增区间为
(2)证明见解析
【分析】(1)由导数与单调性的关系求解,
(2)由不等式转化,构造函数判断单调性与最值后证明,
【详解】(1)因为,所以.令.得.
当时,;当时,.
故的单调递减区间为,单调递增区间为
(2)证明:等价于.
因为.所以等价于.
令函数,则.
当时,单调递减;当时,单调递增.
故.
令函数,则恒成立,则是内增函数.
当时,,即,即..
故,即
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