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文檔簡介
2024屆山東省無棣二中高三數(shù)學試題第二次統(tǒng)測試卷注意事項1.考生要認真填寫考場號和座位序號。2.試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上,在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答;第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3.考試結(jié)束后,考生須將試卷和答題卡放在桌面上,待監(jiān)考員收回。一、選擇題:本題共12小題,每小題5分,共60分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。1.設(shè),則()A. B. C. D.2.已知雙曲線的一條漸近線的傾斜角為,且,則該雙曲線的離心率為()A. B. C.2 D.43.執(zhí)行如圖所示的程序框圖,若輸出的值為8,則框圖中①處可以填().A. B. C. D.4.過雙曲線的左焦點作傾斜角為的直線,若與軸的交點坐標為,則該雙曲線的標準方程可能為()A. B. C. D.5.已知,則的值構(gòu)成的集合是()A. B. C. D.6.設(shè)數(shù)列是等差數(shù)列,,.則這個數(shù)列的前7項和等于()A.12 B.21 C.24 D.367.已知函數(shù),若方程恰有兩個不同實根,則正數(shù)m的取值范圍為()A. B.C. D.8.已知,是兩條不重合的直線,是一個平面,則下列命題中正確的是()A.若,,則 B.若,,則C.若,,則 D.若,,則9.已知函數(shù),其中,,其圖象關(guān)于直線對稱,對滿足的,,有,將函數(shù)的圖象向左平移個單位長度得到函數(shù)的圖象,則函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間是()A. B.C. D.10.已知集合,則等于()A. B. C. D.11.如圖,四面體中,面和面都是等腰直角三角形,,,且二面角的大小為,若四面體的頂點都在球上,則球的表面積為()A. B. C. D.12.的展開式中的常數(shù)項為()A.-60 B.240 C.-80 D.180二、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分。13.請列舉用0,1,2,3這4個數(shù)字所組成的無重復數(shù)字且比210大的所有三位奇數(shù):___________.14.已知關(guān)于的方程在區(qū)間上恰有兩個解,則實數(shù)的取值范圍是________15.在《九章算術(shù)》中,將底面為矩形且有一條側(cè)棱與底面垂直的四棱錐稱之為陽馬.如圖,若四棱錐為陽馬,側(cè)棱底面,且,,設(shè)該陽馬的外接球半徑為,內(nèi)切球半徑為,則__________.16.已知為橢圓的左、右焦點,點在橢圓上移動時,的內(nèi)心的軌跡方程為__________.三、解答題:共70分。解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17.(12分)己知點,分別是橢圓的上頂點和左焦點,若與圓相切于點,且點是線段靠近點的三等分點.求橢圓的標準方程;直線與橢圓只有一個公共點,且點在第二象限,過坐標原點且與垂直的直線與圓相交于,兩點,求面積的取值范圍.18.(12分)已知,函數(shù),(是自然對數(shù)的底數(shù)).(Ⅰ)討論函數(shù)極值點的個數(shù);(Ⅱ)若,且命題“,”是假命題,求實數(shù)的取值范圍.19.(12分)已知函數(shù),.(1)求函數(shù)的極值;(2)當時,求證:.20.(12分)已知正實數(shù)滿足.(1)求的最小值.(2)證明:21.(12分)秉持“綠水青山就是金山銀山”的生態(tài)文明發(fā)展理念,為推動新能源汽車產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展,有必要調(diào)查研究新能源汽車市場的生產(chǎn)與銷售.下圖是我國某地區(qū)年至年新能源汽車的銷量(單位:萬臺)按季度(一年四個季度)統(tǒng)計制成的頻率分布直方圖.(1)求直方圖中的值,并估計銷量的中位數(shù);(2)請根據(jù)頻率分布直方圖估計新能源汽車平均每個季度的銷售量(同一組數(shù)據(jù)用該組中間值代表),并以此預計年的銷售量.22.(10分)已知函數(shù),其中.(Ⅰ)當時,求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;(Ⅱ)設(shè),求證:;(Ⅲ)若對于恒成立,求的最大值.
參考答案一、選擇題:本題共12小題,每小題5分,共60分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。1、C【解析】試題分析:,.故C正確.考點:復合函數(shù)求值.2、A【解析】
由傾斜角的余弦值,求出正切值,即的關(guān)系,求出雙曲線的離心率.【詳解】解:設(shè)雙曲線的半個焦距為,由題意又,則,,,所以離心率,故選:A.【點睛】本題考查雙曲線的簡單幾何性質(zhì),屬于基礎(chǔ)題3、C【解析】
根據(jù)程序框圖寫出幾次循環(huán)的結(jié)果,直到輸出結(jié)果是8時.【詳解】第一次循環(huán):第二次循環(huán):第三次循環(huán):第四次循環(huán):第五次循環(huán):第六次循環(huán):第七次循環(huán):第八次循環(huán):所以框圖中①處填時,滿足輸出的值為8.故選:C【點睛】此題考查算法程序框圖,根據(jù)循環(huán)條件依次寫出每次循環(huán)結(jié)果即可解決,屬于簡單題目.4、A【解析】
直線的方程為,令,得,得到a,b的關(guān)系,結(jié)合選項求解即可【詳解】直線的方程為,令,得.因為,所以,只有選項滿足條件.故選:A【點睛】本題考查直線與雙曲線的位置關(guān)系以及雙曲線的標準方程,考查運算求解能力.5、C【解析】
對分奇數(shù)、偶數(shù)進行討論,利用誘導公式化簡可得.【詳解】為偶數(shù)時,;為奇數(shù)時,,則的值構(gòu)成的集合為.【點睛】本題考查三角式的化簡,誘導公式,分類討論,屬于基本題.6、B【解析】
根據(jù)等差數(shù)列的性質(zhì)可得,由等差數(shù)列求和公式可得結(jié)果.【詳解】因為數(shù)列是等差數(shù)列,,所以,即,又,所以,,故故選:B【點睛】本題主要考查了等差數(shù)列的通項公式,性質(zhì),等差數(shù)列的和,屬于中檔題.7、D【解析】
當時,函數(shù)周期為,畫出函數(shù)圖像,如圖所示,方程兩個不同實根,即函數(shù)和有圖像兩個交點,計算,,根據(jù)圖像得到答案.【詳解】當時,,故函數(shù)周期為,畫出函數(shù)圖像,如圖所示:方程,即,即函數(shù)和有兩個交點.,,故,,,,.根據(jù)圖像知:.故選:.【點睛】本題考查了函數(shù)的零點問題,確定函數(shù)周期畫出函數(shù)圖像是解題的關(guān)鍵.8、D【解析】
利用空間位置關(guān)系的判斷及性質(zhì)定理進行判斷.【詳解】解:選項A中直線,還可能相交或異面,選項B中,還可能異面,選項C,由條件可得或.故選:D.【點睛】本題主要考查直線與平面平行、垂直的性質(zhì)與判定等基礎(chǔ)知識;考查空間想象能力、推理論證能力,屬于基礎(chǔ)題.9、B【解析】
根據(jù)已知得到函數(shù)兩個對稱軸的距離也即是半周期,由此求得的值,結(jié)合其對稱軸,求得的值,進而求得解析式.根據(jù)圖像變換的知識求得的解析式,再利用三角函數(shù)求單調(diào)區(qū)間的方法,求得的單調(diào)遞減區(qū)間.【詳解】解:已知函數(shù),其中,,其圖像關(guān)于直線對稱,對滿足的,,有,∴.再根據(jù)其圖像關(guān)于直線對稱,可得,.∴,∴.將函數(shù)的圖像向左平移個單位長度得到函數(shù)的圖像.令,求得,則函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間是,,故選B.【點睛】本小題主要考查三角函數(shù)圖像與性質(zhì)求函數(shù)解析式,考查三角函數(shù)圖像變換,考查三角函數(shù)單調(diào)區(qū)間的求法,屬于中檔題.10、C【解析】
先化簡集合A,再與集合B求交集.【詳解】因為,,所以.故選:C【點睛】本題主要考查集合的基本運算以及分式不等式的解法,屬于基礎(chǔ)題.11、B【解析】
分別取、的中點、,連接、、,利用二面角的定義轉(zhuǎn)化二面角的平面角為,然后分別過點作平面的垂線與過點作平面的垂線交于點,在中計算出,再利用勾股定理計算出,即可得出球的半徑,最后利用球體的表面積公式可得出答案.【詳解】如下圖所示,分別取、的中點、,連接、、,由于是以為直角等腰直角三角形,為的中點,,,且、分別為、的中點,所以,,所以,,所以二面角的平面角為,,則,且,所以,,,是以為直角的等腰直角三角形,所以,的外心為點,同理可知,的外心為點,分別過點作平面的垂線與過點作平面的垂線交于點,則點在平面內(nèi),如下圖所示,由圖形可知,,在中,,,所以,,所以,球的半徑為,因此,球的表面積為.故選:B.【點睛】本題考查球體的表面積,考查二面角的定義,解決本題的關(guān)鍵在于找出球心的位置,同時考查了計算能力,屬于中等題.12、D【解析】
求的展開式中的常數(shù)項,可轉(zhuǎn)化為求展開式中的常數(shù)項和項,再求和即可得出答案.【詳解】由題意,中常數(shù)項為,中項為,所以的展開式中的常數(shù)項為:.故選:D【點睛】本題主要考查二項式定理的應用和二項式展開式的通項公式,考查學生計算能力,屬于基礎(chǔ)題.二、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分。13、231,321,301,1【解析】
分個位數(shù)字是1、3兩種情況討論,即得解【詳解】0,1,2,3這4個數(shù)字所組成的無重復數(shù)字比210大的所有三位奇數(shù)有:(1)當個位數(shù)字是1時,數(shù)字可以是231,321,301;(2)當個位數(shù)字是3時數(shù)字可以是1.故答案為:231,321,301,1【點睛】本題考查了分類計數(shù)法的應用,考查了學生分類討論,數(shù)學運算的能力,屬于基礎(chǔ)題.14、【解析】
先換元,令,將原方程轉(zhuǎn)化為,利用參變分離法轉(zhuǎn)化為研究兩函數(shù)的圖像交點,觀察圖像,即可求出.【詳解】因為關(guān)于的方程在區(qū)間上恰有兩個解,令,所以方程在上只有一解,即有,直線與在的圖像有一個交點,由圖可知,實數(shù)的取值范圍是,但是當時,還有一個根,所以此時共有3個根.綜上實數(shù)的取值范圍是.【點睛】本題主要考查學生運用轉(zhuǎn)化與化歸思想的能力,方程有解問題轉(zhuǎn)化成兩函數(shù)的圖像有交點問題,是常見的轉(zhuǎn)化方式.15、【解析】
該陽馬補形所得到的長方體的對角線為外接球的直徑,由此能求出,內(nèi)切球在側(cè)面內(nèi)的正視圖是的內(nèi)切圓,從而內(nèi)切球半徑為,由此能求出.【詳解】四棱錐為陽馬,側(cè)棱底面,且,,設(shè)該陽馬的外接球半徑為,該陽馬補形所得到的長方體的對角線為外接球的直徑,,,側(cè)棱底面,且底面為正方形,內(nèi)切球在側(cè)面內(nèi)的正視圖是的內(nèi)切圓,內(nèi)切球半徑為,故.故答案為.【點睛】本題考查了幾何體外接球和內(nèi)切球的相關(guān)問題,補形法的運用,以及數(shù)學文化,考查了空間想象能力,是中檔題.解決球與其他幾何體的切、接問題,關(guān)鍵是能夠確定球心位置,以及選擇恰當?shù)慕嵌茸龀鼋孛?球心位置的確定的方法有很多,主要有兩種:(1)補形法(構(gòu)造法),通過補形為長方體(正方體),球心位置即為體對角線的中點;(2)外心垂線法,先找出幾何體中不共線三點構(gòu)成的三角形的外心,再找出過外心且與不共線三點確定的平面垂直的垂線,則球心一定在垂線上.16、【解析】
考查更為一般的問題:設(shè)P為橢圓C:上的動點,為橢圓的兩個焦點,為△PF1F2的內(nèi)心,求點I的軌跡方程.解法一:如圖,設(shè)內(nèi)切圓I與F1F2的切點為H,半徑為r,且F1H=y,F(xiàn)2H=z,PF1=x+y,PF2=x+z,,則.直線IF1與IF2的斜率之積:,而根據(jù)海倫公式,有△PF1F2的面積為因此有.再根據(jù)橢圓的斜率積定義,可得I點的軌跡是以F1F2為長軸,離心率e滿足的橢圓,其標準方程為.解法二:令,則.三角形PF1F2的面積:,其中r為內(nèi)切圓的半徑,解得.另一方面,由內(nèi)切圓的性質(zhì)及焦半徑公式得:從而有.消去θ得到點I的軌跡方程為:.本題中:,代入上式可得軌跡方程為:.三、解答題:共70分。解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17、;.【解析】
連接,由三角形相似得,,進而得出,,寫出橢圓的標準方程;由得,,因為直線與橢圓相切于點,,解得,,因為點在第二象限,所以,,所以,設(shè)直線與垂直交于點,則是點到直線的距離,設(shè)直線的方程為,則,求出面積的取值范圍.【詳解】解:連接,由可得,,,橢圓的標準方程;由得,,因為直線與橢圓相切于點,所以,即,解得,,即點的坐標為,因為點在第二象限,所以,,所以,所以點的坐標為,設(shè)直線與垂直交于點,則是點到直線的距離,設(shè)直線的方程為,則,當且僅當,即時,有最大值,所以,即面積的取值范圍為.【點睛】本題考查直線和橢圓位置關(guān)系的應用,利用基本不等式,屬于難題.18、(1)當時,沒有極值點,當時,有一個極小值點.(2)【解析】試題分析:(1),分,討論,當時,對,,當時,解得,在上是減函數(shù),在上是增函數(shù)。所以,當時,沒有極值點,當時,有一個極小值點.(2)原命題為假命題,則逆否命題為真命題。即不等式在區(qū)間內(nèi)有解。設(shè),所以,設(shè),則,且是增函數(shù),所以。所以分和k>1討論。試題解析:(Ⅰ)因為,所以,當時,對,,所以在是減函數(shù),此時函數(shù)不存在極值,所以函數(shù)沒有極值點;當時,,令,解得,若,則,所以在上是減函數(shù),若,則,所以在上是增函數(shù),當時,取得極小值為,函數(shù)有且僅有一個極小值點,所以當時,沒有極值點,當時,有一個極小值點.(Ⅱ)命題“,”是假命題,則“,”是真命題,即不等式在區(qū)間內(nèi)有解.若,則設(shè),所以,設(shè),則,且是增函數(shù),所以當時,,所以在上是增函數(shù),,即,所以在上是增函數(shù),所以,即在上恒成立.當時,因為在是增函數(shù),因為,,所以在上存在唯一零點,當時,,在上單調(diào)遞減,從而,即,所以在上單調(diào)遞減,所以當時,,即.所以不等式在區(qū)間內(nèi)有解綜上所述,實數(shù)的取值范圍為.19、(1)的極小值為,無極大值.(2)見解析.【解析】
(1)對求導,確定函數(shù)單調(diào)性,得到函數(shù)極值.(2)構(gòu)造函數(shù),證明恒成立,得到,,得證.【詳解】(1)由題意知,,令,得,令,得.則在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以的極小值為,無極大值.(2)當時,要證,即證.令,則,令,得,令,得,則在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以當時,,所以,即.因為時,,所以當時,,所以當時,不等式成立.【點睛】本題考查了函數(shù)的單調(diào)性,極值,不等式的證明,構(gòu)造函數(shù)是解題的關(guān)鍵.20、(1);(2)見解析【解析】
(1)利用乘“1”法,結(jié)合基本不等式求得結(jié)果.(2)直接利用基本不等式及乘“1”法,證明即可.【詳解】(1)因為,所以因為,所以(當且僅當,即時等號成立),所以(2)證明:因為,所以故(當且僅當時,等號成立)【點睛】本題考查了基本不等式的應用,考查了乘“1”法的技巧,考查了推理論證能力,屬于中檔題.21、(1),中位數(shù)為;(2)新能源汽車平均每個季度的銷售量為萬臺,以此預計年的銷售量約為萬臺.【解析】
(1)根據(jù)頻率分布直方圖中所有矩形面積之和為可計算出的值,利用中位數(shù)左邊的矩形面積之和為可求得銷量的中位數(shù)的值;(2)利用每個矩形底邊的中點值乘以相應矩形的面積,相加可得出銷量的平均數(shù),由此可預計年的銷售量.【詳解】(1)由于頻率分布直方圖的所有矩形面積之和為
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