文档内容
邯郸市 2024 届高三年级第一次调研监测
数学
本试卷共4页,满分150分,考试用时120分钟.
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,
用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷
上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
参考公式:锥体的体积公式 (其中 为锥体的底面积, 为锥体的高).棱台的体积公
式 (其中 , 分别为棱台的上、下底面面积, 为棱台的高).
一、选择题(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. 设集合 , ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先求一元二次不等式得 ,再根据集合运算法则求解 即可.
【详解】 ,
则 .
.
故选:C
2. 已知命题 : , ,则 为( )
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学科网(北京)股份有限公司A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】B
【解析】
【分析】利用含有全称量词的命题的否定判断.
【详解】因为命题 ,所以 .
故选:B.
3. 已知 是虚数单位,若复数 满足: ,则 ( )
A. 0 B. 2 C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据复数的运算法则,求得 ,得到 ,即可求解.
【详解】由复数 ,可得 ,则 ,
所以 .
故选:A.
4. 设函数 在 处的切线与直线 平行,则 ( )
A. B. 2 C. D. 1
【答案】D
【解析】
【分析】由条件,根据导数的几何意义及两平行直线的斜率关系列方程求 .
【详解】函数 的定义域为 ,
由已知 ,故 ,
函数 的导函数 ,
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学科网(北京)股份有限公司所以 ,
因为函数 在 处的切线与直线 平行,
所以 ,所以 ,经验证,此时满足题意.
故选:D.
5. 设 , 是双曲线 的左、右焦点,过 的直线 交双曲线的左支于 , 两点,若
直线 为双曲线的一条渐近线, ,则 的值为( )
A. 11 B. 12 C. 14 D. 16
【答案】C
【解析】
【 分 析 】 根 据 双 曲 线 的 标 准 方 程 可 得 , 再 由 双 曲 线 的 定 义 可 得
,得到 ,再根据 得到
答案.
【详解】根据双曲线的标准方程 ,
得 ,由直线 为双曲线的一条渐近线,
得 ,解得 ,得 .
由双曲线的定义可得 ①,
②,
① ②可得 ,
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学科网(北京)股份有限公司因为过双曲线的左焦点 的直线 交双曲线的左支于 , 两点,
所以 ,得 .
故选:C.
6. 有一种钻头,由两段组成,前段是高为3cm、底面边长为2cm的正六棱锥,后段是高为1cm的圆柱,圆
柱的底面圆与正六棱锥底面的正六边形内切,则此钻头的体积为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据棱锥和圆柱的体积公式即可得到答案.
【详解】由题意,钻头的前段正六棱锥的体积 ,
因为圆柱的底面圆与正六棱锥底面的正六边形内切,
作出以下图形,所以圆柱的底面圆的半径 ,
所以圆柱的体积 ,
所以此钻头的体积为 .
故选:B.
第4页/共25页
学科网(北京)股份有限公司7. 甲口袋中有3个红球,2个白球,乙口袋中有4个红球,3个白球,先从甲口袋中随机取出1球放入乙口
袋,分别以 , 表示从甲口袋取出的球是红球、白球的事件;再从乙口袋中随机取出1球,以 表示从
乙口袋取出的球是红球的事件,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】分别求出 , ,再根据全概率公式求出 ,再根据条件概率公式即可得解.
【详解】 ,
, ,
.
故选:A.
8. 设函数 的定义域为 , 为奇函数, 为偶函数,当 时, ,
则( )
A. B.
C. 为奇函数 D.
【答案】D
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学科网(北京)股份有限公司【解析】
【分析】由题意可得 , ,结合 时, ,可
判断AB;求出函数的周期,进而可判断CD.
【详解】因为 为奇函数,
所以 ,即 ,
则 ,所以 ,
因为 为偶函数,
所以 ,即 ,
则 ,故A错误;
由当 时, ,得 ,
则 ,故B错误;
,则 ,
所以 ,
所以 ,故D正确;
对于C,由 ,得 ,
若 为奇函数,则 也为奇函数,
令 ,则 为奇函数,则 ,
又 ,矛盾,
所以 不是奇函数,即 不是奇函数,故C错误.
故选:D.
【点睛】结论点睛:对称性与周期性之间的常用结论:
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学科网(北京)股份有限公司(1)若函数 的图象关于直线 和 对称,则函数 的周期为 ;
(2)若函数 的图象关于点 和点 对称,则函数 的周期为 ;
(3)若函数 的图象关于直线 和点 对称,则函数 的周期为 .
二、选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目
要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分)
9. 设 , 是两个非零向量,且 ,则下列结论中正确的是( )
A. B.
C. , 的夹角为钝角 D. 若实数 使得 成立,则 为负数
【答案】AD
【解析】
【分析】根据平面向量的模、线性运算的概念即可判断.
【详解】对A,当 不共线时,根据向量减法的三角形法则知 ,
当 反向共线时, ,
故 ,A正确;
对B,若 ,则以 为邻边的平行四边形为矩形,
且 和 是这个矩形的两条对角线长,则 ,故B错误;
对C,若 的夹角范围为 ,根据向量加法的平行四边形法则知: ,故C错误;
对D,若存在实数 ,使得 成立,则 共线,由于 ,
则 反向共线,所以 为负数,故D正确.
故选:AD.
10. 记 为数列 的前 项和,若数列 是首项为1,公差为2的等差数列,则( )
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学科网(北京)股份有限公司A. 数列 为递减数列 B.
C. D. 数列 是等差数列
【答案】BC
【解析】
【分析】根据等差数列的通项即可判断B;根据 求出数列 的通项,即可判断
C;由 的符号即可判断A;根据等差数列的定义即可判断D.
【详解】由题意 ,所以 ,故B正确;
当 时, ,
当 时, ,
当 时,上式也成立,
所以 ,故C正确;
因为 ,所以数列 为递增数列,故A错误;
,
因为 , ,
所以数列 不是等差数列,故D错误.
故选:BC.
11. 已知函数 的图象过点 ,最小正周期为 ,则( )
A. 在 上单调递减
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学科网(北京)股份有限公司B. 的图象向右平移 个单位长度后得到的函数为偶函数
C. 函数 在 上有且仅有4个零点
D. 函数 在区间 上有最小值无最大值
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据给定条件, 求出 与 , 再逐项分析求解, 判断作答.
【详解】依题意, ,即 ,而 ,
则 .
由最小正周期为 ,得 ,得 ,则 ,
对于A,由 ,得 ,则 在 上不单调,A不正确;
对于B, 的图象向右平移 个单位长度后得函数
,是偶函数,B正确;
对于C,当 时, ,则 ,
则 ,可得 在 上有且仅有4个零点,C正确;
对于D,当 时, ,
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学科网(北京)股份有限公司当 ,解得 时, 取得最小值 ,无最大值,D正确.
故选:BCD.
12. 已知棱长为2的正方体 , , , 分别是 , , 的中点,连接 ,
, ,记 , , 所在的平面为 ,则( )
的
A. 截正方体所得 截面为五边形 B.
C. 点 到平面 的距离为 D. 截正方体所得的截面面积为
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据平面的性质先做出截面可判定A、D,再利用线线垂直可判定线面垂直得B项正误,由正六
棱锥的体积判定C.
【详解】
如上左图所示取 中点分别为 ,连接 ,
易知 , ,
即六边形 为正六边形,平面 即过 , , 三点的平面 ,故A错误;
由正方体的棱长为2,可得截面 的面积为 ,故D正确;
如上右图所示,连接 ,
由正方体的性质可得 面 , 面 ,所以
又 面 ,所以 面 ,
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学科网(北京)股份有限公司面 ,所以 ,
而 ,所以 ,同理可得 ,
,故 ,即B正确;
分别连接 与截面 的六个顶点可得两个正六棱锥,设点 到平面 的距离为 ,
易知 ,
故C正确.
故选:BCD.
三、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分)
13. 的展开式的常数项是___________.
【答案】70
【解析】
【分析】利用通项公式求解, 的展开式中常数项由 的展开式的4次方项确定,求解即可.
【详解】 的展开式的通项公式为 ,
当 时, ,所以 的展开式的常数项为 .
故答案:70.
14. 写出函数 的一个对称中心:___________.
【答案】
【解析】
【分析】首先化简函数得 , 再根据正切函数的对称中心公式求解.
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学科网(北京)股份有限公司【详解】
,
令 或 ,
则 或 ,
令 ,则 ,所以函数 的一个对称中心是 .
故答案: (答案不唯一,横坐标符合 ( )即可)
15. 在平面直角坐标系 中,已知抛物线 : .若等腰直角三角形 三个顶点均在 上
且直角顶点 与抛物线顶点重合,则 的面积为___________.
【答案】
【解析】
【分析】根据等腰直角三角形与二次函数的性质,建立不等式,可得答案.
【详解】由题意可作图如下:
设 ,其中 ,
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学科网(北京)股份有限公司则直线 与直线 的斜率分别为 , ,
由 ,则 ,由 ,则 ,
将 , 代入 ,可得 ,
将 , 代入 ,可得 ,
将 代入 ,可得 ,解得 ,
则 , , .
故答案为: .
16. 过圆 : 上一点 作圆 : 的两切线,切点分别为 , ,设两
切线的夹角为 ,当 取最小值时, ___________.
【答案】 ##
【解析】
【 分 析 】 易 得 , 从 而 可 得
,求出 取得最小值时, 的值即可.
【详解】由题意可得 ,
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学科网(北京)股份有限公司圆 的圆心 ,半径 ,
圆 的圆心 ,半径 ,
则 ,
当 取最小值时,则 取得最小值,
,
此时 ,
又 为锐角,所以 ,
所以 ,
即当 取最小值时, .
故答案为: .
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学科网(北京)股份有限公司【点睛】关键点点睛:由圆的切线的性质将所求转化为求 的最小值是解决本题的关键.
四、解答题(本题共6小题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17. 已知等比数列 的前 项和为 , ,且满足 , .
(1)求 的通项公式;
(2)设 , 的前 项和为 ,求使 成立的 的最大值.
【答案】(1)
(2)5
【解析】
【分析】(1)求首项、公比,从而求得 ;
.
(2)利用错位相减求和法求得 ,解不等式
【小问1详解】
设等比数列 的公比为 ,依题意, ,则 .
,则 ,
得 ,所以 ,
所以 ,所以 ,所以 .
【小问2详解】
由(1)得 ,
得 ,
得 ,
两式相减得
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学科网(北京)股份有限公司,
所以 .
由 ,得 ,
当 时,左边 ,
当 时, ,
所以 的最大值为5.
18. 暑假期间,儿童溺水现象屡有发生,防溺水工作十分重要.现从某社区随机抽取100名居民,对他们的
防溺水认识程度进行了测评,经统计,这100名居民的测评成绩全部在40至100之间,将数据按照
, , , , , 分成6组,制成如图所示的频率分布直方
图.
(1)估计这100名居民成绩的中位数(保留一位小数);
的
(2)在这100名居民中用分层随机抽样 方法从成绩在 , , 的三组中抽取12人,
再从这12人中随机抽取3人,记 为3人中成绩在 的人数,求 的分布列和数学期望.
【答案】(1)
(2)分布列见解析,
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学科网(北京)股份有限公司【解析】
【分析】(1)根据在频率分布直方图中中位数的求法计算即可;
(2)写出随机变量 的所有取值,求出对应概率,即可得出分布列,再根据期望公式求期望即可.
【小问1详解】
因为 , ,
所以中位数在区间 内,设为 ,
则 ,解得 ,
即估计这100名居民成绩的中位数为 ;
【小问2详解】
成绩在 有 人,
成绩在 有 人,
成绩在 有 人,
则 可取 ,
, ,
, ,
所以分布列为
所以 .
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学科网(北京)股份有限公司19. 在 中,内角 , , 所对的边分别为 , , ,已知 .
(1)求 ;
(2)若 ,求 面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理把已知等式中的边转化为角的正弦,化简整理可求得 ,平
方进而求得 ;
(2)利用余弦定理表示出 ,根据三角形面积公式和基本不等式求得最值.
【小问1详解】
因为 ,由正弦定理 ,
得 ,
因为 ,所以 ,
所以 ,得 ,
即 .
【小问2详解】
由(1)知 , ,
所以 ,可得 ,与 联立,
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学科网(北京)股份有限公司有 ,解得 ,
得 ,
由余弦定理得, ,所以 ,
得 ,当且仅当 时等号成立,
即 ,
得 ,得最大值为 .
20. 如图,几何体由四棱锥 和三棱台 组合而成,四边形 为梯形,
且 , , , 平面 , ,平面
与平面 的夹角为45°.
(1)求证:平面 平面 ;
(2)求三棱台 的体积.
【答案】(1)证明见解析
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学科网(北京)股份有限公司(2)
【解析】
【分析】(1)利用线面垂直的性质和平行的性质得 ,再利用面面垂直的判定即可;
(2)建立合适的空间直角坐标系,设 ,求出相关平面法向量,利用面面角的空间向量求法得到方
程,解出 ,再利用棱台体积公式即可得到答案.
【小问1详解】
因为 平面 平面 ,所以 ,
因为 ,所以 ,
由 , 平面 ,得 平面 ,
由 平面 ,得平面 平面 .
【小问2详解】
因为 平面 , 平面 ,所以 ,
又因为 ,所以 两两互相垂直,
所以以 为坐标原点, 所在直线为 轴, 所在直线为 轴, 所在直线为 轴建立空间直角坐
标系,如图.
设 ,由题可知, ,
易知平面 的一个法向量为 ,设平面 的法向量为 ,
,故得 ,即 ,
不妨令 ,则 ,解得 ,
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学科网(北京)股份有限公司所以三棱台 的体积为 .
21. 已知函数 .
(1)讨论 的单调性;
(2)当 时,证明:不等式 有实数解.
【答案】(1)答案见解析
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)求导,再分 和 两种情况讨论即可;
(2)要证不等式 有实数解,只需证明 即可,由(1)求出 ,
进而得证.
【小问1详解】
,
当 时, ,则函数 在 上单调递减,
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学科网(北京)股份有限公司当 时, 时, , 时, ,
所以函数 在 上单调递减,在 上单调递增,
综上所述,当 时,函数 在 上单调递减;
当 时,函数 在 上单调递减,在 上单调递增;
【小问2详解】
要证不等式 有实数解,
只需证明 即可,
由(1)得 ,
则只要证明 即可,
即证 ,
令 ,则 ,
当 时, ,当 时, ,
所以函数 在 上单调递减,在 上单调递增,
所以 ,即 ,
所以当 时,不等式 有实数解.
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学科网(北京)股份有限公司【点睛】方法点睛:利用导数证明不等式问题,方法如下:
(1)直接构造函数法:证明不等式 (或 )转化为证明 (或
),进而构造辅助函数 ;
(2)适当放缩构造法:一是根据已知条件适当放缩;二是利用常见放缩结论;
(3)构造“形似”函数,稍作变形再构造,对原不等式同解变形,根据相似结构构造辅助函数.
22. 已知椭圆 : 的焦点分别为 和 ,离心率为 .不过 且与
轴垂直的直线交椭圆于 , 两个不同的点,直线 与椭圆的另一交点为点 .
(1)求椭圆 的方程;
(2)①若直线 交 轴于点 ,求以 为直径的圆的方程;
②若过 与 垂直的直线交椭圆 于 , 两个不同的点,当 取最小值时,求直线
的方程.
【答案】(1)
(2)① ;② 或 .
【解析】
【分析】(1)根据椭圆的定义,可求其方程;
(2)①联立直线 与椭圆方程,表示出直线 的方程,再由根与系数的关系求出 点坐标,即可求
出圆的方程;②根据弦长公式可求 长度,进而得 长度,根据不等式即可求解最值,得直线 的方
程.
【小问1详解】
由题意可知, ,得 ,由 ,得 ,
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学科网(北京)股份有限公司所以椭圆 的方程为 .
【小问2详解】
①显然直线AB的斜率必存在,且 ,则设直线 的方程为
,
则 ,联立有 ,可得 ,
所以 ,直线 的方程为 令 可得 点
的横坐标为
.
所以 为一个定点,其坐标为 ,则圆心坐标为 ,半径为2,
则以 为直径的圆的方程为 .
②根据①可进一步求得:
,
因为 , 所以 , 则 ,
由
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学科网(北京)股份有限公司,
当且仅当 时取等号,即 时, 取得最小值 ,此时直线 的
方程为 或 .
【点睛】关键点睛:本题第二问的关键是采用设线法,设直线
的方程为 ,将其与椭圆方程联立得到韦达定理式,再去计算出 点的横坐标为定值,
则可得到圆的方程,再利用弦长公式和基本不等式则可得到 的最小值.
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学科网(北京)股份有限公司