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A10 联盟 2023 级高二上学期 9 月初开学摸底考
数学(北师大版)试题
命题单位:淮南二中数学教研组 编审单位:
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.满分 150分,考试时间 120分钟.请
在答题卡上作答.
第Ⅰ卷(选择题 共 58分)
一、选择题:本大题共 8个小题,每小题 5分,共 40分.在每小题所给四个选项中,只有一
项是符合题意的.
A={−3,−2,0,1,2} B= { x∈N x2 −x−6≥0 } A( B )=
1. 已知集合 , ,则 N ( )
A.
{−3,−2,0,1,2 }
B.
{−1,0,1,2 }
C. { 0,1,2 } D. { 1,2 }
【答案】C
【解析】
【分析】根据一元二次不等式化简集合B= { x∈N x≥3或x≤−2 } ,即可利用集合的补集以及交集定义求
解.
【详解】由B= { x∈N x2 −x−6≥0 } 可得B= { x∈N x≥3或x≤−2 } ,
故 B= { x∈N −2< x<3 } ={ 0,1,2 } ,
N
故A∩ ( B ) ={ 0,1,2 } ,
N
故选:C.
1 1
2. 设a,b∈R,则“ >b>0”是“a< ”的( )
a b
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】利用不等式的性质化简,即可根据逻辑关系求解.
1
【详解】由 >b>0可得a >0,b>0,ab<1,
a
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ab−1 ab<1 ab>1
由a< 可得 <0⇒ 或 ,
b b b>0 b<0
1 1 1 1
故 >b>0能得到a< ,同时a< 也无法推出 >b>0,
a b b a
1 1
故“ >b>0”是“a< ”的充分不必要条件,
a b
故选:A.
3. 已知某学校参加学科节数学竞赛决赛的8人的成绩(单位:分)为:72,78,80,81,83,86,88,
90,则这组数据的第75百分位数是( )
A. 86 B. 87 C. 88 D. 90
【答案】B
【解析】
【分析】根据样本数据百分位数的定义求解即可.
【详解】将数据从小到大排序得72,78,80,81,83,86,88,90,
因为8×75%=6,
86+88
所以第75百分位数是 =87.
2
故选:B.
4. 一个质地均匀的正四面体木块的四个面上分别标有数字1,2,3,4.连续抛掷这个正四面体木块两次,
并记录每次正四面体木块朝下的面上的数字,记事件A为“第一次向下的数字为2或3”,事件B为“两次向
下的数字之和为奇数”,则下列结论正确的是( )
1
A. P(A)= B. 事件A与事件B互斥
4
1
C. 事件A与事件B相互独立 D. P(A∪B)=
2
【答案】C
【解析】
【分析】利用互斥事件、相互独立事件的意义及古典概率公式逐项计算判断作答.
【详解】依题意,抛掷正四面体木块,第一次向下的数字有1,2,3,4四个基本事件,则
2 1
P(A)= = ,A不正确;
4 2
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学科网(北京)股份有限公司事件B含有的基本事件有8个:(1,2),(1,4),(2,1),(2,3),(3,2),(3,4),(4,1),(4,3),
其中事件(2,1),(2,3),(3,2),(3,4)发生时,事件A也发生,即事件A,B可以同时发生,B不正确;
8 1 4 1
抛掷正四面体木块两次的所有基本事件有16个,P(B)= = ,P(AB)= = = P(A)P(B),
16 2 16 4
即事件A与事件B相互独立,C正确;
1 1 1 3
P(A∪B)= P(A)+P(B)−P(AB)= + − = ,D不正确.
2 2 4 4
故选:C
4 π π π
5. 已知tan2θ= ,θ∈ 0, ,若cos −θ =mcos +θ ,则实数m的值为( )
3 4 4 4
A. −3 B. −2 C. 3 D. 2
【答案】C
【解析】
m−1 π 1
【分析】根据余弦和差公式化简得到tanθ= ,由正切二倍角公式和θ∈ 0, 得到tanθ= ,从而得
m+1 4 2
到方程,求出实数m的值.
π π π π
【详解】cos cosθ+sin sinθ=mcos cosθ−sin sinθ ,
4 4 4 4
2 2 2 2
即 cosθ+ sinθ=m cosθ− sinθ,
2 2 2 2
cosθ+sinθ=m ( cosθ−sinθ) ,故 ( 1+m ) sinθ=( m−1 ) cosθ,
m−1
则tanθ= ,
m+1
2tanθ 4
由于tan2θ= = ,故2tan2θ+3tanθ−2=0,
1−tan2θ 3
1
解得tanθ=−2或 ,
2
π 1
因为θ∈ 0, ,所以tanθ>0,故tanθ= ,
4 2
m−1 1
即 = ,解得m=3.
m+1 2
故选:C
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6. 已知平面向量e 和e 满足 e =2 e =2,e 在e 上的投影向量为−e ,则e 在e 上的投影向量为
1 2 2 1 2 1 1 1 2
( )
1 1
A. − e B. −
4 2 2
1
C. − e D. −e
2 2 2
【答案】A
【解析】
e ⋅e e
【分析】根据e 在e 上的投影向量得到方程,求出e ⋅e =−1,进而利用 12 ⋅ 2 求出答案.
2 1 1 2 e e
2 2
【详解】因为 e =2 e =2,所以 e =2, e =1,
2 1 2 1
e ⋅e e e ⋅e
e
2
在e
1
上的投影向量为−e
1
,故 1
e
2 ⋅
e
1 =−e
1
,故 1
e
2
2 =−1 ,
1 1 1
所以e ⋅e =−1,
1 2
e ⋅e e 1
则e 在e 上的投影向量为 12 ⋅ 2 =− e .
1 2 e e 4 2
2 2
故选:A
lgx ,0< x≤10
7. 已知函数 f
(
x
)=
1 ,若a,b,c,d互不相等,且 f
(
a
)=
f
(
b
)=
f
(
c
)=
f
(
d
)
,则
− x+6 ,x>10
2
a+b+c+d 的取值范围为( )
A. [ 26,+∞) B. ( 14,+∞)
341 221
C. 26, D. 26,
10 10
【答案】C
【解析】
【分析】由分段函数的性质画出函数图象,若 f
(
a
)=
f
(
b
)=
f
(
c
)=
f
(
d
)=m
a0.6,
所以第60百分位数位于第三个区间内,
0.6−0.5
所以第60百分位数为80+ ×10=82.5分.
0.9−0.5
【小问2详解】
把6月1日—6月7日的样本记为x ,x ,x ?··,x ,其平均数记为x ,方差记为s2,
1 2 3 40000 x
把6月8日—6月14日的样本记为y ,y ,y ?··,y ,其平均数记为y,方差记为s2,总样本方差为
1 2 3 60000 y
s2,
40000 40000
则总样本平均数z = ×85+ ×95=91,
60000+40000 60000+40000
{ }
由方差的定义,样本总方差为:s2 = 1 4 s2 +( x −z )2+6 s2 + ( y−z )2
10 x y
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所以s2 = ×
4×( 74+36 )+6×( 69+16 )
=95,
10
所以总样本的平均数为91,方差为95.
16. 已知锐角ABC的三个角A,B,C的对边分别为a,b,c,且acosC+ 3asinC−b−c=0.
(1)求A;
(2)若a=2,求ABC周长的取值范围.
π
【答案】(1)A=
3
(
(2) 2+2 3,6
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理以及三角恒等变换等知识求得正确答案.
(2)将b,c转化为B来表示,再根据三角函数的性质求得正确答案.
【小问1详解】
由正弦定理得sinAcosC+ 3sinAsinC−sinB−sinC =0,
则sinAcosC+ 3sinAsinC−sin ( A+C )−sinC =0,
所以sinAcosC+ 3sinAsinC−sinAcosC−cosAsinC−sinC =0,
即 3sinAsinC−cosAsinC−sinC =0,
π
由于00,所以 3sinA−cosA=1,
2
π π 1 π π π π
则2sinA− =1,sinA− = ,由于0< A< ,− < A− < ,
6 6 2 2 6 6 3
π π π
所以A− = ,A= .
6 6 3
【小问2详解】
2 b c 4
= = =
若a=2,由正弦定理得 π sinB sinC 3 ,
sin
3
4 4
所以b= sinB,c= sinC ,
3 3
4 4
所以三角形ABC 的周长为a+b+c=2+ sinB+ sinC
3 3
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学科网(北京)股份有限公司4 4 π
=2+ sinB+ sin +B
3 3 3
4 4 3 1
=2+ sinB+ cosB+ sinB
3 3 2 2
1 3 π
=2+4
cosB+ sinB
=2+4sinB+ ,
2 2 6
π
0< B<
2 π π
由于三角形ABC是锐角三角形,所以 ,所以 < B< ,
π π 6 2
+B>
3 2
π π 2π 3 π π
所以 < B+ < ,所以 时,H ( m ) = H − = × − +t⋅ − +1=− t+ =− ,
2 2 min 2 2 2 2 2 8 8
解得t =2,
3 3 3 3 1 1 7
当− ≤−t ≤ ,即− ≤t ≤ 时,H ( m ) = H (−t )= (−t )2 +t×(−t )+1=− t2 +1=− ,
2 2 2 2 min 2 2 8
15 3 3
解得t =± ,又− ≤t ≤ ,因此不符合题意,
2 2 2
3 3 3 1 3 2 3 3 17 7
当−t > ,即t <− 时,H ( m ) = H = × +t× +1= t+ =− ,
2 2 min 2 2 2 2 2 8 8
解得t =−2,
综上知,t=±2
【点睛】方法点睛:
1.函数最值与值域的求法:单调性法;不等式法;配方法;换元法;数形结合法;分离常数法;导数法.
2.闭区间上二次函数最值问题的解法:抓住“三点一轴”数形结合,三点是指区间两个端点和中点,一轴是
指对称轴,结合图象,根据函数的单调性及分类讨论的思想求解.
19. 对于集合A={θ,θ,,θ} 和常数θ,定义:
1 2 n 0
sin2(θ−θ)+sin2(θ −θ)++sin2(θ −θ)
σ= 1 0 2 0 n 0 为集合A相对的θ的“正弦标准差”.
0
n
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学科网(北京)股份有限公司π π π
(1)若集合A= , ,θ = ,求A相对的θ的“正弦标准差”;
6 3 0 4 0
π 3π 3π 7π
(2)若集合A= 4 ,α,β ,是否存在α∈ 4 ,π ,β∈ 2 , 4 ,使得相对任何常数θ 0 的“正弦标
准差”是一个与θ无关的定值?若存在,求出α,β的值;若不存在,请说明理由.
0
6− 2
【答案】(1)
4
11π 19π
(2)存在α= ,β= ,使得相对任何常数θ的“正弦标准差”是一个与θ无关的定值,理由见解
0 0
12 12
析
【解析】
【分析】(1)根据题意,代入公式计算,结合正弦差角公式得到答案;
sin2α+sin2β=−1 1
(2)利用三角恒等变换化简,从而 ,平方相加,得到cos ( 2α−2β)=− ,结合
cos2α+cos2β=0 2
3π 3π 7π 4π
α∈ ,π , β∈ , 求出 2α−2β=− ,从而消元,结合 cos2α+cos2β=0 得到
4 2 4 3
3 11π 11π 19π
tan2α=− ,得到2α= ,求出α= ,β= .
3 6 12 12
【小问1详解】
π π π π π π π π
sin2
−
+sin2
−
sin2
−
+sin2 sin2 +sin2
6 4 3 4 12 12 12 12 π ,
σ= = = =sin
2 2 2 12
π π π π π π π 3 2 1 2 6− 2
其中sin =sin − =sin cos −cos sin = × − × = .
12 3 4 3 4 3 4 2 2 2 2 4
【小问2详解】
11π 19π
存在α= ,β= ,使得相对任何常数θ的“正弦标准差”是一个与θ无关的定值,理由如下:
0 0
12 12
π
sin2
−θ
+sin2(α−θ)+sin2(β−θ)
4 0 0 0
π
1−cos
2
−2θ
0 1−cos ( 2α−2θ) 1−cos ( 2β−2θ)
= + 0 + 0
2 2 2
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学科网(北京)股份有限公司3 1
= − ( sin2θ +cos2αcos2θ +sin2αsin2θ +cos2βcos2θ +sin2βsin2θ)
2 2 0 0 0 0 0
3 1
= −
sin2θ ( 1+sin2α+sin2β)+cos2θ ( cos2α+sin2β)
,
2 2 0 0
sin2α+sin2β=−1
只需 ,则( cos2α+cos2β)2 +( sin2α+sin2β)2 =1,
cos2α+cos2β=0
1
即2+2cos2αcos2β+2sin2αsin2β=1,整理得cos ( 2α−2β)=− ,
2
3π 3π 7π
因为α∈
,π,β∈
, ,
4 2 4
3π 7π 7π
所以2α∈ ,2π,2β∈ 3π, ,−2β∈ − ,−3π ,
2 2 2
则2α−2β∈(−2π,π )
,
4π 4π
所以2α−2β=− ,则2β=2α+ ,
3 3
4π
所以cos2α+cos2β=cos2α+cos2α+
=0,
3
4π 4π
即cos2α+cos2αcos −sin2αsin =0,
3 3
3
整理得cos2α+ 3sin2α=0,故tan2α=− ,
3
3π 11π 11π
因为 2α∈
,2π,所以2α= ,α= ,
2 6 12
4π 11π 4π 19π 19π
则2β=2α+ = + = ,β= ,
3 6 3 6 12
11π 19π sin2α+sin2β=−1
检验,将α= ,β= 代入 得
12 12 cos2α+cos2β=0
11π 19π π 7π 1 1
sin +sin =sin − +sin =− + − =−1
6 6 6 6 2 2
,满足要求,
11π 19π π 7π π π
cos +cos =cos − +cos =cos −cos =0
6 6 6 6 6 6
11π 19π
故存在α= ,β= ,使得相对任何常数θ的“正弦标准差”是一个与θ无关的定值,
0 0
12 12
π
sin2
−θ
+sin2(α−θ)+sin2(β−θ)
此时 4 0 0 0 2 .
σ= =
3 2
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学科网(北京)股份有限公司【点睛】方法点睛:新定义问题的方法和技巧,
(1)可通过举例子的方式,将抽象的定义转化为具体的简单的应用,从而加深对信息的理解;
(2)可用自己的语言转述新信息所表达的内容,如果能清晰描述,那么说明对此信息理解的较为透彻;
(3)发现新信息与所学知识的联系,并从描述中体会信息的本质特征与规律;
(4)如果新信息是课本知识的推广,则要关注此信息与课本中概念的不同之处,以及什么情况下可以使用
书上的概念.
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