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雅礼中学 2023 届高三月考试卷(六)
数学
命题人:刘一波 审题人:张鎏
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共 8页.时量120
分钟,满分150分.
第Ⅰ卷
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. 若复数 的实部和虚部相等,则实数 的值为( )
A. B. 0 C. 1 D. 2
【答案】B
【解析】
【分析】利用复数实部和虚部的概念及四则运算求解即可.
【详解】由题设 ,
因为复数 的实部和虚部相等,
所以 ,解得 ,
故选:B
2. 命题“ ”的否定为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用全称命题的否定是特称命题及相关概念求解即可.
【详解】命题“ ”的否定为“ ”
故选:C
3. 已知向量 ,且 ,则实数 =
A. B. 0 C. 3 D.
【答案】C
【解析】
【详解】试题分析:由题意得, ,因为 ,所以 ,解得 ,故选C.
考点:向量的坐标运算.
4. 已知 ,则 是 的( )
A. 必要不充分条件 B. 充分不必要条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】
【分析】根据充分条件和必要条件的定义,结合不等式的性质即可得到结论.
【详解】因为 ,
所以当 时, 成立,
当 成立时,如取 ,此时 不成立,
所以 是 的充分不必要条件.
故选:B.
【点睛】本题考查充分不必要条件的定义,考查不等式的性质,属于基础题.
5. 在 中, , , ,则 的面积为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据条件可利用余弦定理将 边求出,再将 求出,利用三角形面积公式
求出答案.
【详解】在 中,由余弦定理得
,
,整理得
解得 (舍)
由 ,可得故选A项.
【点睛】本题考查利用余弦定理解三角形,三角形面积公式,属于简单题.
6. 将标号为1,2,3,4,5,6的6张卡片放入3个不同的信封中,若每个信封放2张,其
中标号为1,2的卡片放入同一信封,则不同的方法共有
A. 12种 B. 18种 C. 36种 D. 54种
【答案】B
【解析】
【详解】试题分析:由题意知,完成这一件事可分为两步:先将标号1,2的卡片放入同一
封信有 种方法;再将其他四封信放入两个信封,每个信封两个有 种方法,共有
种,故选B.
考点:排列与组合
7. 设双曲线 的左、右焦点分别为 ,O为坐标原点.以 为
直径的圆与双曲线的右支的一个交点为P,且以 为直径的圆与直线 相切,若
,则双曲线的焦距等于( )
A. B. 6 C. D. 3
【答案】A
【解析】
【分析】设以 为直径的圆与直线 相切于点N,圆心为M,则 ,因此
,所以 ,由此可求出 ,而 ,
再由勾股定理可得 ,而已知 ,从而可求出 的值
【详解】依题意知 ,设以 为直径的圆与直线 相切于点N,圆心为M,
则 ,因此 ,所以 .设双曲线的焦距为 ,则 ,解得 ,
由勾股定理可得 ,
于是 , ,故焦距 .
故选:A
【点睛】此题考查圆与双曲线的性质的应用,考查数学转化思想和计算能力,属于基础题
8. 已知m,n为实数, ,若 对 恒成立,则 的最小
值是( )
A. B. 0 C. 1 D. 2
【答案】B
【解析】
【分析】利用导数的性质,结合构造函数法进行求解即可.
【详解】 ,
当 时, 恒成立,则 单调递增, ,显然 不恒成立,
当 时, 时, ,函数 单调递减; 时,
,函数 单调递增,
∴ ,
∵ 恒成立,∴ ,
∴ ,
∴ ,
令 ,
区间 上单调递减,在区间 上单调递增,
在
∴ .
故选:B
【点睛】关键点睛:利用导数的性质,结合构造新函数法是解题的关键.
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. 已知 满足 且 ,则下列不等式恒成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】利用不等式的性质对各选项逐一判断即可.
【详解】因为 满足 且 ,所以 , , 符号不确定,
选项A:因为 , ,所以 ,选项A正确;
选项B:因为 , ,所以 , ,选项B正确;
选项C:因为 , ,
当 时, ,所以 ;
当 且 时, ,所以 ,选项C错误;
选项D:因为 , ,所以 , ,选项D正确;
故选:ABD
10. 如图,直三棱柱 中, , , ,外接球
的球心为 ,点 是侧棱 上的一个动点.下列判断中正确的是
A. 直线 与直线 是异面直线B. 一定不垂直
C. 三棱锥 的体积为定值
D. 的最小值为
【答案】ACD
【解析】
【分析】
由题意画出图形,由异面直线的概念判断A;利用线面垂直的判定与性质判断B;找出球
心,由棱锥底面积与高为定值判断 C;设 ,列出 关于 的函数式,结合
其几何意义求出最小值判断D.
【详解】解:如图,
A. 直线 经过平面 内的点 ,而直线 在平面 内不过 , 直
线 与直线 是异面直线,故A正确;
B.当 时, 平面 ,则 ,故B错误;
C.由题意知,直三棱柱 的外接球的球心为 是 与 的交点,则
的面积为定值,由 平面 ,
到平面 的距离为定值, 三棱锥 的体积为定值,故C正确;
D.设 ,则 , .由其几何意义,
即平面内动点 与两定点 , 距离和 最的小值知,其最小值为 ,故D正
确.
故选:ACD.
【点睛】本题考查异面直线的判定、垂直,三棱锥的体积的求法,以及距离最小值的求法,
是中档题.
11. 设函数 在R上存在导函数 ,对任意的 有 ,且在
上 ,若 ,则实数a的可能取值为( )
A. B. 0 C. 1 D. 2【答案】AB
【解析】
【分析】构建 ,根据题意分析可得: 为奇函数,在R上单调递增,
利用单调性解不等式即可得结果.
【详解】
令 ,即 ,则 为奇函数,
当 时, ,则 在区间 上单调递增,
故 在区间 上单调递增,则 在R上单调递增,
∵ ,即 ,
∴ ,解得 ,
故A、B正确,C、D错误.
故选:AB.
12. 已知直线 ,则下列说法正确的是(
)
A. 直线 一定不过原点
B. 存在定点 ,使得点 到直线 的距离为定值
C. 点 到直线 的最小值为
D. 若直线 分别与 轴, 轴交于 两点,则 的周长可以等于12
【答案】ABD
【解析】
【分析】将原点 代入直线方程解 判断A,设 ,利用点到直线距离公式
判断B,由B可得直线 为圆 的切线,利用直线和圆的位置关系
判断C,利用特殊点判断选项D.
【详解】选项A:将 代入直线 得 ,即 ,
其中 , ,
因为 ,所以 无解,选项A正确;选项B:设点 ,则点 到直线 的距离
,
令 解得 ,
故当 点坐标为 时,点 到直线 的距离为定值 ,选项B正确;
选项C:由选项B可知直线 为圆 的切线,
设点 到切线的距离为 ,
所以 ,所以点 到直线 的最小值 ,选项C错误;
选项D:由图像可知随直线 斜率由 , 的周长先减小,再增大,存在最小
值,
不妨在圆上取一点 作切线,记为 ,即 ,
所以 , 的周长为 ,选项D正确;
故选:ABD
第Ⅱ卷
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13. 的展开式中, 的系数等于____________.(用数字作答)
【答案】120
【解析】
【分析】利用二项式展开式分两种情况求出即可.
【详解】由题意分两种情况:
① ,
② ,故 的系数为: ,
故答案为:120.
14. 点 到抛物线 准线的距离为4,则实数 ____________.
【答案】 ##
【解析】
【分析】由抛物线的标准方程可得准线方程,根据点 到准线的距离为4求解 的值
即可.
【详解】抛物线 即 的准线方程为 ,
因为点 到准线的距离为4,
所以 ,解得 ,
故答案为:
15. 若正整数m满足 则m=________.(参考数据:lg2≈0.3010)
【答案】155
【解析】
【分析】利用题中提示 ,把不等式同时取以10为底的对数,再利用对数的
运算性质,转化为关于 的不等式求解即可.
【详解】解: ,
取以10为底的对数得 ,
即
又
,
因为 是正整数,所以
故答案为:155.
16. 在 中 , , 则 的面 积 最 大 值 为
____________.
【答案】3
【解析】
【分析】先由正弦定理得到 ,再建立平面直角坐标系求得点C的轨迹,从而
得到 的面积关于 的解析式,利用函数的单调性即可求得 的面积最大值.【详解】因为 ,所以由正弦定理得 ,即 ,
以线段 所在直线为x轴,以 的中点O为坐标原点建立平面直角坐标系,
则 ,
由 得 ,
因为 ,所以整理得 ,
由此可知点C的轨迹是以 为圆心,以 为半径的圆,
所以当点C在圆上运动时,点C到x轴的最大距离为半径 ,
所以 面积 在 上单调递减,
的
所以 .
故答案为: .
四、解答题:本题共6小题,共70分.请在答题卡指定区域内作答.解答时应
写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17. 已知数列 的各项均为正数, 为其前 项和,对于任意 ,满足关系
.
(1)求数列 的通项公式;
(2)设数列 的前 项和为 ,且 ,求证:当 时,总有 .
【答案】(1)
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)利用 及等比数列的定义求解即可;
(2)利用放缩法和裂项相消求和即可.
【小问1详解】因为 ,解得 ,
①,所以 ②,
① ②得 ,即 ,
又因为 ,所以 ,
所以数列 是以 为首项, 为公比的等比数列,
所以 .
【小问2详解】
因为对任意正整数 ,总有 ,
所以当 时,
.
18. 已知函数 , .
(1)设 是函数 图象的一条对称轴,求 的值.
(2)求函数 的单调递增区间.
【答案】(1) 或 ,(2) ( ).
【解析】
【详解】试题分析:(Ⅰ)先利用倍角公式把函数解析式化为 ,
再由对称轴的计算方法得 ,即 ( ).所以
.最后分 为奇数或偶数两种情况求出 的值
为 或 .
(Ⅱ)先求出 ,再由 , 得函数的单调递增区间为 ( )
试题解析:(I)由题设知 .
因为 是函数 图象的一条对称轴,所以 ,
即 ( ).所以 .
当 为偶数时, ,
当 为奇数时, .
(II)
.
当 ,即 ( )时,
函数 是增函数,
故函数 的单调递增区间是 ( ).
考点:辅助角公式的应用对称轴的求法求三角函数单调性区间
19. 如图,四棱锥 中,底面 是边长为2的菱形, ,
, .
(1)求证:平面 平面 ;(2)若 ,求二面角 的余弦值.
【答案】(1)证明见解析;
(2) .
【解析】
【分析】(1)取 中点 ,连接 ,利用线面垂直的判定定理证得 平
面 ,结合面面垂直的判定定理即可证明;
(2)由(1)建立如图空间直角坐标系 ,利用向量法分别求出平面 、平面
的法向量,结合空间向量的数量积定义计算即可.
【小问1详解】
取 中点 ,连接 ,
因为四边形 是边长为 的菱形,所以 ,
因为 ,所以 是等边三角形,
所以 ,
因为 ,所以 ,
因为 ,所以 ,所以 .
因为 , 平面 ,所以 平面 ,
因为 平面 ,所以平面 平面 ;
【小问2详解】
因为 ,所以 ,
由(1)知,平面 平面 ,而平面 平面 ,
平面 ,所以 平面 ,
所以直线 两两垂直,以 为原点建立如图空间直角坐标系 ,则 ,
所以 ,
设平面 的法向量为 ,
由 ,取 ,得 ,
设平面 的法向量为 ,
由 ,取 ,得 ,
所以 ,由图可知二面角 为锐二面角,
所以二面角 的余弦值为 .
20. 为贯彻中共中央、国务院2023年一号文件,某单位在当地定点帮扶某村种植一种草莓,
并把这种露天种植的草莓搬到了大棚里,收到了很好的经济效益.根据资料显示,产出的
草莓的箱数 (单位:箱)与成本 (单位:千元)的关系如下:
1 3 4 6 7
5 6.5 7 7.5 8
与 可用回归方程 (其中 为常数)进行模拟.
(1)若农户卖出的该草莓的价格为150元/箱,试预测该水果100箱的利润是多少元.
(利润=售价-成本)
(2)据统计,1月份的连续16天中农户每天为甲地可配送的该水果的箱数的频率分布直
方图如图,用这16天的情况来估计相应的概率.一个运输户拟购置 辆小货车专门运输农
户为甲地配送的该水果,一辆货车每天只能运营一趟,每辆车每趟最多只能装载40箱该水
果,满载发车,否则不发车.若发车,则每辆车每趟可获利500元;若未发车,则每辆车每天平均亏损200元.试比较 和 时,此项业务每天的利润平均值的大小.
参考数据与公式:设 ,则
0.54 6.8 1.53 0.45
线性回归直线 中, .
【答案】(1)3236元
(2)购置3辆小货车的利润平均值大于购置4辆小货车的利润平均值.
【解析】
【分析】(1)利用参考公式和表中数据求出线性回归直线方程,再将 代入即可求
解;
(2)根据题意设该运输户购3辆车和购4辆车时每天的利润分别为 元,根据题意列
出分布列,根据分布列求出平均值即可求解.
【小问1详解】
根据题意, ,
所以 ,
所以 ,
又 ,所以 ,
所以 时, (千元),
即该水果100箱的成本为11764元,
故该水果100箱的利润 (元).
【小问2详解】
根据频率分布直方图,可知该农户每天可配送的该水果的箱数的概率分布表为:
箱
数设该运输户购3辆车和购4辆车时每天的利润分别为 元,
则 的可能取值为1500,800,100,其分布列为:
1500 800 100
故 ,
的可能取值为2000,1300,600, ,其分布列为:
2000 1300 600
故 ,
即购置3辆小货车的利润平均值大于购置4辆小货车的利润平均值.
21. 如图,椭圆 和圆 ,已知圆 将椭圆 的
长轴三等分,椭圆 右焦点到右顶点的距离为 ,椭圆 的下顶点为E,过坐标原
点O且与坐标轴不重合的任意直线l与圆 相交于点A,B.
(1)求椭圆 的方程;
(2)若直线 分别与椭圆 相交于另一个交点为点P,M.求证:直线 经过定
点.
【答案】(1)
(2)证明见解析【解析】
【分析】(1)根据题意列式求解 ,即可得答案;
(2)设直线 的方程,与椭圆方程联立求 的坐标,进而可求直线 的方
程,即可得结果.
【小问1详解】
由题意可得: ,则 ,
∵ ,解得 ,
∴椭圆 的方程为 .
【小问2详解】
由题意知直线 的斜率存在且不为 0,设直线 的斜率为 k,则直线
,
联立方程 ,解得 或 ,
∴ ,
∵ 为圆 的直径,点E在圆 上,则 ,即 ,
∴ ,则直线 ,
故用 去替代k得 ,
∵ ,
∴直线 ,即 ,∴直线 经过定点 .
【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下:
(1)设直线方程,设交点坐标为 ;
(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于 (或 )的一元二次方程,必要时计算 ;
(3)列出韦达定理;
(4)将所求问题或题中的关系转化为 、 (或 、 )的形式;
(5)代入韦达定理求解.
22. 已知函数 .
(1)当 时,求证: ;
(2)设 ,若对任意的 ,总存在 ,使不等式
成立,求实数k的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2) .
【解析】
【分析】(1)根据函数解析式,整理不等式,构造函数,利用导数求新函数的最值,可得
答案;
(2)由题意,整理函数解析式,求导研究其单调性,根据不等式能成立问题,可得关于
和 的不等式,构造以 为变量、以 为参数的函数,利用导数,结合分类讨论,可得答
案.
【小问1详解】
要证 ,只需证 ,
令 , ,
由 , , , ,
在区间 上单调递减,在区间 上单调递增,
∴ ,即 ,∴ .
【小问2详解】由题意得 , ,
∵ ,显然 , ,
∴ 在区间 上为增函数,
∴ 时, ,
∴ ,
设 ,有 在 时恒
成立,
∵ ,
① 时,∵ ,显然 ,∴ 在 时单调递减,此时
不符合;
② 时,∵ ,显然 ,∴ 在 时单
调递减,此时 不符合;
③ 时,∵ ,
若 ,显然 ,则 在区间 上单调递减,此时 不
符合;
若 ,显然当 时, ,则 在区间 上单
调递减,此时 ,不符合;
若 时,则 在区间 上单调递增,此时 ,符合.综上得 ,解得 ,即实数k的取值范围为 .
【点睛】方法点睛:导函数中常用的两种常用的转化方法:一是利用导数研究含参函数的
单调性,常化为不等式恒成立问题,注意分类讨论与数形结合思想的应用,二是函数的零
点,不等式证明常转化为函数的单调性、极(最)值问题处理.