华南师范大学附属中学南海实验高级中学2022-2023学年高三数学强化考试卷(三)(Word版附解析)
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这是一份华南师范大学附属中学南海实验高级中学2022-2023学年高三数学强化考试卷(三)(Word版附解析),共20页。试卷主要包含了 已知集合,,则, 已知 , ,,则的值为, 已知函数,则下列说法正确的是等内容,欢迎下载使用。
华附南海实验高中2023届强化考(三)数学一、单选题: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( )A. B. C. D. 【答案】D【解析】【分析】求出集合、,利用并集的定义可求得集合.【详解】因为,由可得且,解得,则,因此,.故选:D.2. 已知是虚数单位,复数,则复数z的共轭复数为( )A. 2 B. 2 C. 2 D. 2【答案】A【解析】【分析】由复数的乘、除法运算化简复数,再由共轭复数的定义即可得出答案.【详解】因为,所以,所以复数的共轭复数还是2.故选:A.3. 已知,向量与向量垂直,,,2成等比数列,则与的等差中项为( )A. B. C. D. 1【答案】A【解析】【分析】利用向量垂直得到,再利用,,2成等比数列,得到,联立方程解出,值,再利用等差中项的定义即可求出结果.【详解】因为与垂直,所以,得到,又因为,,2成等比数列,所以,又,联立方程和,得到,,所以,的等差中项为.故选:A.4. 攒尖是古代中国建筑中屋顶的一种结构形式,依其平面有圆形攒尖、三角攒尖、四角攒尖、六角攒尖等,多见于亭阁式建筑.如故宫中和殿的屋顶为四角攒尖顶,它的主要部分的轮廓可近似看作一个正四棱锥,设正四棱锥的侧面等腰三角形的顶角为60°,则该正四棱锥的侧面积与底面积的比为( )A. B. C. D. 【答案】D【解析】【分析】由侧面为等边三角形,结合面积公式求解即可..【详解】设底面棱长为,正四棱锥的侧面等腰三角形的顶角为60°,则侧面为等边三角形,则该正四棱锥的侧面积与底面积的比为.故选:D5. 已知 , ,,则的值为( )A. B. C. D. 【答案】A【解析】【分析】应用同角三角函数关系、诱导公式得,,再由差角正切公式求值即可.【详解】由题可得,,,所以.故选:A6. 甲口袋中有3个红球,2个白球和5个黑球,乙口袋中有3个红球,3个白球和4个黑球,先从甲口袋中随机取出一球放入乙口袋,分别以和表示由甲口袋取出的球是红球,白球和黑球的事件;再从乙口袋中随机取出一球,以B表示由乙口袋取出的球是红球的事件,则下列结论中正确的是( )A. B. 事件与事件B相互独立C. D. 【答案】D【解析】【分析】A选项,根据题意求出,判断A选项;B选项,利用全概率公式求出,得到,判断事件事件与事件B不相互独立,得到D选项正确;C选项,利用条件概率公式求解即可.【详解】由题意得,所以A错误;因为,,所以,即,故事件事件与事件B不相互独立,所以B错误,D正确;,所以C错误;故选:D7. 已知分别是双曲线的左、右焦点,为双曲线右支上的任意一点且,则双曲线离心率的取值范围是( )A. (1,2] B. [2 +) C. (1,3] D. [3,+)【答案】C【解析】【分析】由双曲线定义,变形后由基本不等式得最小值,从而得,再利用双曲线中的范围有,由此结合可得离心率的范围.【详解】因为是双曲线的左、右焦点,为双曲线右支上的任意一点,所以,则,代入得,当且仅当时取等号,因为,所以,又点是双曲线右支上任意一点,所以,即,即,所以,又,所以.故选:C.8. 设函数在上存在导函数,对任意的实数都有,当时,.若,则实数的取值范围是( )A. B. C. D. 【答案】A【解析】【分析】构造,将不等式转化为,利用导函数和奇偶性研究在上的单调性即可求解.【详解】令,则当时,所以在上为减函数,又因为,所以,所以为奇函数,所以在上单调递减且连续,若,则,即,所以,解得,故选:A二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,选对但不全的得2分,有选错的得0分.9. 在棱长为2的正方体中,与交于点,则( )A. 平面B. 平面C. 与平面所成的角为D. 三棱锥的体积为【答案】ABD【解析】【分析】根据线面平行判定定理判断A,利用线面垂直判定定理判断B,利用线面夹角的定义判断C,根据等体积法判断D.【详解】∵平面平面平面,A对;因为又平面,平面,所以平面平面,B对;因平面与平面所成角为因,C错;因为,D对. 故选:.10. 已知函数,则下列说法正确的是( )A. B. 的图象的对称中心是C. 函数的零点是 D. 在上单调递增【答案】BCD【解析】【分析】结合正弦函数与正切函数的性质分析A、B、C,利用导数判断函数的单调性,即可说明D.【详解】因为,又的最小正周期为,的最小正周期为,所以的最小正周期为,所以,故A错误;因为的对称中心为,的对称中心为,所以的图象的对称中心是,故B正确;因为的零点为,的零点心为,所以函数的零点是,故C正确;函数的定义域为,所以,因为,且,所以,所以在上单调递增,故D正确;故选:BCD11. 已知抛物线的焦点为,其准线与轴交于点,过的直线与在第一象限内自下而上依次交于两点,过作于,则( )A. 的方程为B. 当三点共线时,C. D. 当时,【答案】BC【解析】【分析】根据准线与轴的交点求出抛物线的解析式,通过分析即可得出正确选项.【详解】由题意,在中,准线与轴交于点∴,解得:,∴抛物线的方程为,A项错误;设的方程为,联立得,则,即,由题意可知,,当三点共线时,,则,解得,则,代入的方程可知,,根据抛物线的定义可知,∴,B项正确;由定义可知,,∵,∴,C项正确;当时,则,解得(负值舍去),,则,由,则,∴,①假设,则,则,显然不符合①,所以D项错误.故选:BC.12. 已知函数,且.则下列结论一定正确的是( )A. 若,则 B. 若,则C. 若,则 D. 若,则【答案】BD【解析】【分析】利用导数研究函数的单调性,结合选项及函数单调性逐项判断即可.【详解】函数的定义域为,因为,所以,令,则,所以函数在上单调递增,又,所以当时,,即,所以在上单调递减,当时,,即,所以在上单调递增,所以.所以当,取,因为,所以,此时,A错误;当时,,由得,即,B正确;当时,取,,满足,此时,C错误;当时,,由得,则,即,D正确.故选:BD.三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上.13. 已知一试验田种植的某种作物一株生长果实的个数x服从正态分布,且,从试验田中随机抽取10株,果实个数在的株数记作随机变量X,且X服从二项分布,则X的方差为_________.【答案】21【解析】【分析】由,利用正态分布的对称性求得,则,利用二项分布的方差公式可得结果.【详解】,且,,,,由题意可得,所以的方差为,故答案为:2.114. 函数(x>0)的图像在点处的切线与x轴交点的横坐标为,且,则___________.【答案】21【解析】【分析】利用导数求出切线方程,进而求出数列的通项作答.【详解】函数,求导得,于是函数的图像在点处的切线斜率为,切线方程为,而,令,得,又,因此数列是等比数列,公比为,,所以.故答案为:21.15. 若直线与相交于点,过点作圆的切线,切点为,则|PM|的最大值为______.【答案】【解析】【分析】根据两直线所过的定点和位置关系,结合圆的性质进行求解即可.【详解】直线过定点,直线过定点,显然这两条直线互相垂直,因此在以为直径的圆上,设该圆的圆心为,显然点的坐标为,所以该圆的方程为,由圆的切线性质可知:,要想|PM|的值最大,只需的值最大,当点在如下图位置时,的值最大,即,所以|PM|的最大值为,故答案为:【点睛】关键点睛:根据两直线的位置关系确定点的轨迹,利用圆的几何性质是解题的关键.16. 在《九章算术》中,将四个面都是直角三角形的四面体称为鳖臑,在鳖臑中,平面,,,已知动点从点出发,沿外表面经过棱上一点到点的最短距离为,则该棱锥的外接球的体积为______.
【答案】【解析】【分析】将沿翻折到与共面得到平面四边形如图1所示,设,利用余弦定理求出,将三棱锥补成长方体如图2所示,该棱锥的外接球即为长方体的外接球,求出外接球的半径,即可求出其体积.【详解】解:将沿翻折到与共面得到平面四边形如图1所示,设,即,由题意得,在中,由余弦定理得即即,解得或(舍去),将三棱锥补成长方体如图2所示,该棱锥的外接球即为长方体的外接球,则外接球的半径,所以外接球的体积.故答案为:四、解答题:本大题共6小题,共70分,解答须写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.17. 在中,角,,所对的边分别为,,.已知.(1)求的值;(2)若的内切圆半径为,,求.【答案】(1) (2)【解析】【分析】(1)利用两角和的正弦公式化简即可求解;(2)先由余弦定理得,再利用等面积法得,进而解方程组即可求解.【小问1详解】因为,所以,即,又,所以,所以,又,即.【小问2详解】由余弦定理得,① 设的内切圆半径为,由等面积公式得.即.整理得,②联立①②,解得,,所以.18. 如图,在四棱锥中,,,,为中点.(1)在棱上是否存在点,使得平面?说明理由;(2)若平面,,求平面与平面所成角的余弦值.【答案】(1)存在,理由见解析 (2)【解析】【分析】(1)取的中点,利用线面平行的判定证明∥平面;(2)取的中点为,证明,,以点为坐标原点,建立坐标系,利用向量法证明即可.【小问1详解】取的中点,连接,则∥,又∥,,所以四边形为平行四边形,∥. 因为平面,平面,∥,所以∥平面.【小问2详解】取的中点为,连接,,.若平面,,因为平面,则,,且,又,,平面,所以平面,所以,又∥,所以,又,的中点为,所以,则以点为原点,建立如下图所示的空间直角坐标系:,平面法向量为.设平面的法向量为,,令,则设平面与平面所成角为所以平面与平面所成角的余弦值为.19. 已知数列的前项和为,,,.(1)求数列的通项公式;(2)求证:.【答案】(1) (2)证明见解析【解析】【分析】(1)根据公式得到是常数列,确定,计算得到通项公式.(2)放缩,根据裂项相消法计算得到证明.【小问1详解】,则,整理得到,故,故是常数列,故,即,当时,,验证时满足,故【小问2详解】,故.20. 现在世界正处于百年未见之大变局,我国面临着新的考验,为增强学生的爱国意识和凝聚力,某学校高二年级组织举办了“中国国情和当今世界局势”的知识对抗竞赛,主要是加深对新中国成立以来我国在经济建设、科技创新、精神文明建设等方面取得的成就和最新世界经济、政治时事的了解.组织者按班级将参赛人员随机分为若干组,每组均为两名选手,每组对抗赛开始时,组织者随机从准备好的题目中抽取2道试题供两位选手抢答,每位选手抢到每道试题的机会相等.比赛得分规则为:选手抢到试题且回答正确得10分,对方选手得0分;选手抢到试题但回答错误或没有回答得0分,对方选手得5分;2道题目抢答完毕后得分多者获胜.已知甲、乙两名选手被分在同一组进行对抗赛,每道试题甲回答正确的概率为,乙回答正确的概率为,两名选手回答每道试题是否正确相互独立.2道试题抢答后的各自得分作为两位选手的个人总得分.(1)求乙总得分为10分的概率;(2)记X为甲的总得分,求X的分布列和数学期望.【答案】(1) (2)分布列见解析,【解析】【分析】(1)由互斥事件、独立事件的概率公式计算可得;(2)分X可能取值为0,5,10,15,20,结合互斥事件、独立事件的概率公式求得概率分布列,然后由期望公式计算出期望.【小问1详解】由题意,乙得10分的基本事件有{乙抢到两题且一道正确一道错误或没有回答}、{甲,乙各抢到一题都回答正确}、{甲抢到两题都回答错误或没有回答}所以乙总得分为10分的概率.【小问2详解】由题意得,甲的总得分X可能取值为0,5,10,15,20;;;.分布列如下:X05101520P所以.21. 在椭圆)中,,过点与的直线的斜率为.(1)求椭圆的标准方程;(2)设为椭圆的右焦点,为直线上任意一点,过作的垂线交椭圆于两点,求的最大值.【答案】(1) (2)最大值为.【解析】【分析】(1)利用两点的斜率公式及椭圆中的关系即可求解;(2)根据横截式方程设出直线的方程,联立直线的方程与椭圆方程,利用韦达定理及弦长公式,结合两点间的距离公式及基本不等式即可求解.【小问1详解】过点与的直线的斜率为,所以,即,又,即,解得,所以椭圆的标准方程是.【小问2详解】由题知,作出图形如图所示设点,则直线的斜率为.当时,直线的斜率,直线的方程是;当时,直线的方程是,也符合的形式,将直线的方程代入椭圆方程得,且,设,则.所以又,令,则,当且仅当,即时等号成立,由,解得,所以的最大值为.22. 已知函数,.(1)讨论的单调性;(2)对任意的,恒成立,求的取值范围.【答案】(1)答案见解析 (2)【解析】【分析】(1)求导后,分别在和的情况下,根据的正负可确定单调性;(2)采用参变分离的方式可得,将不等式右侧变形后,可令,将问题转化为求解;令,利用导数可证得,进而得到,令,利用导数和零点存在定理可说明等号能够成立,采用放缩法可得,由此可得结果.【小问1详解】由题意知:定义域为,;当时,,,在上单调递增;当时,令,解得:;当时,;当时,;在上单调递增,在上单调递减;综上所述:当时,在上单调递增;当时,在上单调递增,在上单调递减.【小问2详解】由恒成立得:,令,令,则,则当时,;当时,在上单调递减,在上单调递增,,即(当且仅当时取等号),(当且仅当时取等号);令,则恒成立,在上单调递增,又,,,使得,即,等号可以成立,,,解得:,即实数的取值范围为.【点睛】关键点点睛:本题考查利用导数讨论含参数函数单调性、恒成立问题的求解;本题求解恒成立问题的关键是采用参变分离的方式,根据所构造函数为指对混合函数的特征,采用放缩法来对函数进行变形,从而求得最值.
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