2022-2023学年四川省凉山州宁南中学高二上学期第一次月考数学(理)试题(解析版)
展开2022-2023学年四川省凉山州宁南中学高二上学期第一次月考数学(理)试题
一、单选题
1.设集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由并集的概念运算
【详解】
故选:C
2.已知,则下列不等式正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】不妨令,代入选项,即可逐一判断.
【详解】,满足,
对:,故错误;
对:,故错误;
对:,故正确;
对:,故错误.
故选:.
【点睛】本题考查不等式的基本形式,本题中采用特值法,属基础题.
3.已知等差数列中,,则( )
A.1024 B.512 C.256 D.32
【答案】B
【分析】利用等差数列的性质计算出的值,在利用指数幂的运算法则就可以得结果.
【详解】在等差数列中,,,
,
故选:B.
4.经过点作圆的切线,则切线的方程为
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】点在圆上,所以可得,即可求出切线斜率,,进而可求出切线方程.
【详解】因为点在圆上,所以,因此切线斜率为2,故切线方程为,整理得
【点睛】本题主要考查圆的切线方程,属于基础题型.
5.如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是某个零件的三视图,则这个零件的体积等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由三视图可知几何体为一个圆锥体和圆柱体组合而成,利用圆锥体、圆柱体的体积公式即可求几何体体积.
【详解】根据几何体的三视图转换为直观图为:
该几何体由一个底面半径为1,高为2的圆柱和一个底面半径为2,高为3的圆锥组成;
故这个零件的体积.
故选:A
6.若圆与圆外切,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】求得两圆的圆心坐标和半径,结合两圆相外切,列出方程,即可求解.
【详解】由题意,圆与圆
可得,,
因为两圆相外切,可得,解得.
故选:C.
7.已知函数,则( )
A.的最小正周期为 B.的图象关于点对称
C.的最大值为 D.的图象关于直线对称
【答案】D
【分析】利用三角函数的恒等变换化简函数的解析式,再利用正弦函数的图像和性质判断各个选项是否正确,从而得出结论.
【详解】解:
对于选项,因为,故不正确;
对于选项,因为,故不正确;
对于选项,因为当时,,故不正确;
对于选项,因为,是的最大值,
所以的图象关于直线对称,故正确.
故选:D.
【点睛】本题主要考查三角恒等变换和正弦函数的图像和性质,属于中档题.
8.如果两直线:与:互相平行,那么它们之间的距离为( )
A.4 B. C. D.
【答案】D
【分析】先根据两直线平行得到的值,进而利用两平行线距离公式求出它们之间的距离.
【详解】由题意得:且,解得:,故直线:与:它们之间的距离为.
故选:D
9.已知点在直线上,则最小值为( )
A.2 B.4 C.6 D.16
【答案】B
【分析】利用点在直线上可得,利用“乘1法”与基本不等式的性质即可得出.
【详解】由点在直线上可得,
,,,
则,
当且仅当且即时取等号,
故选:B.
【点睛】本题主要考查利用基本不等式求和的最小值,属于基础题.
10.方程(x+y-1)=0所表示的曲线是
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】试题分析:由题意得方程,得或,且
,所以方程所表示的曲线为选项D,故选D.
【解析】曲线与方程.
11.若圆上有且仅有两个点到直线的距离为,则半径的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为,可得:其圆心为,到距离为:,设与直线距离是,解得与直线距离是的直线有两条:和,讨论两条:和与圆的位置关系,即可求得答案.
【详解】
可得:其圆心为
根据点到直线距离公式可得到距离为:
设与直线距离是.
根据平行线间距离公式可得:
解得:或
与直线距离是的直线有两条:和
又圆心到距离:
圆心到距离:
如果圆与相交,那么圆也肯定与相交,交点个数多于两个,于是圆上点到的距离等于的点不止两个.
圆与不相交,
如果圆与的距离小于等于,那么圆与和交点个数和至多为个,
圆只能与相交,与相离
.
故选:B.
【点睛】本题考查了根据圆上点与直线的距离求圆的半径范围,解题关键掌握求直线与圆位置关系解法,数形结合,考查了分析能力和计算能力,属于中档题.
12.已知三棱锥中,底面BCD是边长为的正三角形,底面BCD,且,则该几何体的外接球的表面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】将三棱锥补成正三棱柱,找出球心,勾股定理求得外接球半径,再由球的表面积求解即可.
【详解】
由题意知:底面BCD是正三角形,底面BCD,将三棱锥补成如图所示正三棱柱,取上下底面的外心,
易得球心即为中点,连接,易得,,
设外接球半径为,则,则.
故选:C.
二、填空题
13.已知向量,若,则___________.
【答案】
【分析】利用向量平行的充要条件得到方程求解.
【详解】解:向量,
∴,解得.
故答案为:
【点睛】平面向量平行的的充分必要条件.
14.在平面直角坐标系中,为不等式组所表示的区域上一动点,则线段的最小值为____.
【答案】
【分析】作出可行域,数形结合易得最小值为到直线的距离,再求解点到线的距离即可.
【详解】作出不等式组表示的可行域如图中阴影部分所示,
因此的最小值为点O到直线的距离,所以.
故答案为:
15.已知两点,,直线:与线段有公共点,则直线的斜率的取值范围________
【答案】或
【分析】直线恒经过定点,利用斜率公式求解即可
【详解】由题意,直线恒经过定点,
由直线的斜率公式,可得,
要使直线与线段有公共点,或
故答案为:或
【点睛】本题考查直线的斜率,考查直线过定点问题,是基础题
16.α、β是两个平面,m、n是两条直线,有下列四个命题:
(1)如果m⊥n,m⊥α,n∥β,那么α⊥β.(2)如果m⊥α,n∥α,那么m⊥n.
(3)如果α∥β,mα,那么m∥β. (4)如果m∥n,α∥β,那么m与α所成的角和n与β所成的角相等.
其中正确的命题有________.(填写所有正确命题的编号)
【答案】②③④
【详解】试题分析::①如果m⊥n,m⊥α,n∥β,不能得出α⊥β,故错误;
②如果n∥α,则存在直线l⊂α,使n∥l,由m⊥α,可得m⊥l,那么m⊥n.故正确;
③如果α∥β,m⊂α,那么m与β无公共点,则m∥β.故正确
④如果m∥n,α∥β,那么m,n与α所成的角和m,n与β所成的角均相等.故正确
【解析】命题的真假判断与应用;空间中直线与直线之间的位置关系;空间中直线与平面之间的位置关系
三、解答题
17.在三角形ABC中,已知点A(4,0),B(-3,4),C(1,2).
(1)求BC边上中线的方程;
(2)若某一直线过B点,且x轴上截距是y轴上截距的2倍,求该直线的一般式方程.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)求得线段BC的中点坐标,再结合点A的坐标,由直线的点斜式写出直线方程;
(2)分两类:①当直线在x轴和y轴上的截距均为0时,可设直线的方程为y=kx,代入点B(-3,4),求出k的值;②当直线在x轴和y轴上的截距均不为0时,可设直线的方程为1,代入点B(-3,4),求得m的值,得解.
【详解】(1)∵B(-3,4),C(1,2),
∴线段BC的中点D的坐标为(-1,3),
又BC边上的中线经过点A(4,0),
∴y(x-4),即3x+5y-12=0,
故BC边上中线的方程.
(2)当直线在x轴和y轴上的截距均为0时,可设直线的方程为y=kx,
代入点B(-3,4),则4=-3k,解得k,
所以所求直线的方程为yx,即4x+3y=0;
当直线在x轴和y轴上的截距均不为0时,可设直线的方程为1,
代入点B(-3,4),则,解得m,
所以所求直线的方程为1,即x+2y-5=0,
综上所述,该直线的一般式方程为4x+3y=0或x+2y-5=0.
18.直线过点且与直线垂直.
(1)求直线的方程;
(2)求圆心在直线上且过点、的圆的方程.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)设直线的方程为,将点的坐标代入直线的方程,求出的值,即可得出直线的方程;
(2)设圆心的坐标为,根据已知条件可得出关于实数的等式,求出的值,可得出圆心坐标以及圆的半径,进而可得出所求圆的方程.
【详解】(1)因为直线与直线垂直,则直线的方程可设为,
又因为直线过点,所以,即,
所以直线的方程为;
(2)因为圆心在直线上,所以圆心坐标可设为,
又因为该圆过点、,
所以有,解得,
所以圆心坐标为,半径,
故圆的方程为.
19.已知数列是首项,且满足的正项数列,设.
(1)求证:数列是等比数列,并求数列的通项公式;
(2)求数列的前n项和.
【答案】(1)证明见解析;
(2)
【分析】(1)直接由对数运算结合等比数列的定义即可证明,由等比数列通项公式即可求出通项;
(2)先求出,再由错位相减法求和即可.
【详解】(1)对任意的,,所以,所以数列是等比数列,
且首项为,公比为,∴.
(2)∵,∴,所以①,
②,由①减②得:
,所以.
20.如图,已知平面,底面为正方形,,分别为的中点.
(1)求证:平面;
(2)求与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)证明见解析;(2).
【分析】(1)建立空间直角坐标系,利用向量法证得平面.
(2)利用直线的方向向量,平面的法向量,计算线面角的正弦值.
【详解】(1)以为原点建立如图所示空间直角坐标系,则
.
,
,所以,
由于,所以平面.
(2),
,
设平面的法向量为,则
,令,则,所以.
设直线与平面所成角为,则
.
21.△ABC中,内角A、B、C的对边分别为a、b、c,D是AC的中点,已知平面向量、满足,,.
(1)求A;
(2)若,,求△ABC的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先利用正弦定理角化边得到,再借助余弦定理即可求出A;
(2)先利用余弦定理得到,再化简为,即可求出,再利用三角形面积公式求解即可.
【详解】(1)∵,,,
∴.
∴,即.
∴.
∵,
∴.
(2)
在△ABD中,由,和余弦定理,得
.
∵D是AC的中点,
∴
∴,化简得,即.
∵,
∴,解得.
∴.
∴△ABC的面积为.
22.在直角坐标系中,直线:交轴于,以为圆心的圆与直线相切.
(1)求圆的方程;
(2)是否存在定点,对于经过点的直线,当与圆交于,时,恒有?若存在,求点的坐标;若不存在,说明理由;
(3)设点为直线上一动点,若在圆上存在点,使得,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)存在,恒过定点
(3)
【分析】(1)由直线与圆相切可得圆心到直线的距离等于半径,即可求解;
(2)分两种情况讨论,对于斜率存在时,由成立,即,直线与圆联立,利用根与系数的关系以及斜率公式求解即可;
(3)判断出当与圆相切时最大,由此可得,设点,利用距离公式转化为解不等式问题即可求解
【详解】(1)由题意,圆心,直线与圆相切,
所以圆心到直线的距离即半径,
所以圆:;
(2)当直线斜率不存在时,与圆交于、两点,
则点和点关于轴对称,
点在轴上,当时,,所以,
所以成立,点存在;
当直线斜率存在时,设直线:,
代入圆方程,并整理得,,
设点,点,
则,,
若成立,即,
故,整理得,
将,代入得,
,化简得,
所以直线:,恒过定点.
(3)由题意,当与圆相切时最大,
此时,
在圆上存在点,使得,
即,,
设点,则,
所以,解得.
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