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树德中学高 2021 级高三上学期 11 月阶段性测试数学(理科)试题 方程 f(x) g(x)有5个不同的实数根,则k的取值范围是( )
命题人:李波波 审题人:王钊、朱琨、唐颖君
3 1 3 1 3 1 2
A.(0, ) B.[ , ) C.( , ) D.[ , )
第I卷 (选择题,共60分) 3 2 3 2 3 3 4
一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60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.
10. 已知A(2,2),B,C是抛物线y2 2px上的三点,如果直线AB,AC被圆(x2)2 y2 3截得的两段
1. 已知集合A x∣y lg x1 ,B y∣y 2x,xR ,则AB ( )
A. 1,0 B. 1, C. R D. ,0 弦长都等于2 2,则直线BC的方程为( )
2. 若复数z满足z 1i 23i,则复数z的虚部是( ) A.x2y10 B.3x6y40 C.2x6y30 D.x3y20
1 1 5 5
A. B. i C. D. i 11. 已知正四棱锥O ABCD的底面边长为 6 ,高为3.以点O为球心, 2为半径的球O与过点
2 2 2 2
3. 已知命题 p:xR,x2 x10,命题q:若ab,则 1 1 ,下列命题为真命题的是( ) A,B,C,D的球O 相交,相交圆的面积为,则球O 的半径为( )
1 1
a b
A. pq B.(p)q C.(p)q D.(p)(q) A. 13 或 6 B. 13 或 97 C. 3或 97 D. 3或 6
2 2 4 4
4. 某三棱锥的三视图如图所示,该三棱锥的体积是( )
40 80 12. 已知数列{a }的各项均不为零,a a,它的前n项和为S ,且a , 2S ,a (nN*)成等比数列,
A. B. C.40 D.20 n 1 n n n n1
3 3
1 1 1 1
5. 已知双曲线C: a x2 2 b y 2 2 1(a0,b0)的左焦点为F 1 c,0,坐标原点为O,若在双曲 记T n S 1 S 2 S 3 S n ,则( )
线右支上存在一点P满足 PF 3c,且 PO c,则双曲线C的离心率为( ) A.当a1时,T 4044 B.当a1时,T 4044
1 2022 2023 2022 2023
21 31
A. B. 31 C. D. 31
C.当a3时,T
1011
D.当a3时,T
1011
2 2 2022 1012 2022 1012
x y2 0 第II卷(非选择题,共90分)
6. 若实数x,y满足约束条件x y 0 ,若zx2y的最大值等于3,则实数a的值为( )
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在答题卡上.
xa0
13.(12x)6的展开式中含x3项的系数为________.(用数字作答)
A.1 B.1 C.2 D.3
7.已知a (x,y),b (x1,9)(x0,y0),若a //b ,则x y的最小值为( ) 14.在平行四边形ABCD中,点E满足 A E A C , D E 1 A B 3 A D ,则实数 .
4 4
A.6 B.9 C.16 D.18
8. 深度学习是人工智能的一种具有代表性的实现方法,它是以神经网络为出发点的.在神经网络优化中,
15. 将函数 f(x)2sinx图象上所有点的纵坐标不变,横坐标缩短到原来的
1
,得到h(x)的图像,再将
G 2
指数衰减的学习率模型为L=L DG 0 ,其中L表示每一轮优化时使用的学习率,L 表示初始学习率,D表
0 0 函数h(x)的图象左移 个单位,得到g(x)的图象,已知直线 y a与函数g(x)的图象相交,记 y轴右侧
示衰减系数,G表示训练迭代轮数,G 0 表示衰减速度.已知某个指数衰减的学习率模型的初始学习率为0.5, 8
衰减速度为22,且当训练迭代轮数为22时,学习率衰减为0.45,则学习率衰减到0.05以下(不含0.05)所
需的训练迭代轮数至少为(参考数据:lg3≈0.477)( )
从左到右的前三个交点的横坐标依次为a
1
、a
2
、a
3
,若a
1
、a
2
、a
3
成等比数列,则公比q=______.
A.477 B.478 C.479 D.480
16. 已知函数 f(x)e2x 2ex 2x在点P x , f x 处的切线方程为l: y g x ,若对任意xR,
9. 设 f(x),g(x)是定义在R上的两个周期函数, f(x)的周期为4,g(x)的周期为2,且 f(x)是奇函数. 0 0
k(x1),0x1, 都有 xx
0
f(x)g(x) 0成立,则x
0
______.
当x(0,2]时,f(x) 1(x1)2 ,g(x)
1
,其中k 0.若在区间(0,5]上,关于x的
,1 x2
2
高三数学(理科)2023-11 第 1 页 共 2 页三、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. x2 y2 2
20.(12分)椭圆C: 1(ab0)左、右顶点分别为A,B,离心率为 ,点M( 2,1)在椭圆C上.
a2 b2 2
17.(12分)在ABC 中,角A,B,C 所对的边分别是a,b,c.若 3bsinAa(2cosB).
(1)求椭圆C 的方程;
(1)求角B的大小;
(2)直线l交椭圆C于P,Q两点,记直线AP的斜率为k ,直线BQ的斜率为k ,且k 2k .过左顶
1 2 1 2
(2)D为边AB上一点,且满足CD2,AC 4,锐角三角形ACD的面积为 15,求BC的长.
点A作直线PQ的垂线,垂足为H .问:在平面内是否存在定点T,使得|TH |为定值,若存在,求出点T
的坐标;若不存在,试说明理由.
18.(12分)卡塔尔世界杯足球赛决赛中,阿根廷队通过扣人心弦的点球大战战胜了法国队.某校为了丰
富学生课余生活,组建了足球社团.足球社团为了解学生喜欢足球是否与性别有关,随机抽取了男、女同
21.(12分)已知函数 f x lnxaxb(ba0)有两个零点x ,x x x .
学各100名进行调查,部分数据如下表所示. 1 2 1 2
喜欢足球 不喜欢足球 合计 (1)若直线 y bxa与曲线 y f x 相切,求ab的值;
男生 40
女生 30 x b
(2)若对任意a 0, 2 e,求 的取值范围.
合计 x a
1
(1)根据所给数据完成上表,并判断是否有99.9%的把握认为该校学生喜欢足球与性别有关?
(2)社团指导老师从喜欢足球的学生中抽取了2名男生和1名女生示范点球射门.已知男生进球的 请考生在第22、23题中任选择一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.作答时,用2B铅笔在答题
概率为
2
,女生进球的概率为
1
,每人射门一次,假设各人射门相互独立,记这3人进球总次数为X ,求
卡上把所选题目对应的标号涂黑.
3 2
xcos
随机变量X 的分布列和数学期望. 22.(10分)在直角坐标系xOy中,曲线C 的方程为x2 y2 4x0.曲线C 的参数方程为 (
1 2 y1sin
n(ad bc)2
参考公式:K2 ,其中nabcd .
(ab)(cd)(ac)(bd) 为参数).以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系.
参考数据:
(1)求曲线C 和曲线C 的极坐标方程;
1 2
P(K2 k ) 0.10 0.05 0.025 0.010 0.005 0.001
0
(2)若射线( 0,0 )交曲线C 于点P,直线 (R)与曲线C 和曲线C 分别交
2 1 2 1 2
k 2.706 3.841 5.024 6.635 7.879 10.828
0 于点M 、N,且点P、M 、N均异于点O,求MPN面积的最大值.
23.(10分)已知函数 f(x)|3x3||2x6|.
19.(12分)如图,在四棱锥PABCD中,PC 底面ABCD,ABCD是直角梯形,ADDC,AB//DC ,
(1)求不等式 f(x) x4的解集;
AB2AD2CD2,点E是PB的中点.
(2)设 f(x)的最小值为m,若正实数a,b,c满足abcm,求
a2
b2
c2
的最小值.
(1)证明:平面EAC 平面PBC ; c a b
3
(2)若直线PB与平面PAC 所成角的正弦值为 ,求二面角
3
P ACE的余弦值.
高三数学(理科)2023-11 第 2 页 共 2 页5 4 2 11
树德中学高 2021 级高三上学期 11 月阶段性测试数学(理科)试题 答案 E(X)1 2 3 .…………12分
18 9 9 6
一、选择题:1-6ACDADB 7-12CCBBBC 19.解:(1)证明:PC 平面ABCD,AC 平面ABCD,PC AC,
二、填空题:13. 160 14. 1 15. 9 或5 16. ln2 (也可以填ln 1 ) AB2,由ADCD1,ADDC且ABCD是直角梯形,
4 5 2
AC AD2 DC2 2,BC AD2 (ABDC)2 2,AC2BC2 AB2 ,
17.解:(1)由正弦定理得 3sinBsinAsinA(2cosB).sinA0, 3sinB2cosB.……2分
AC BC,又PC AC,PCBC C,PC平面PBC ,BC平面PBC ,AC 平面PBC ,
即 3sinBcosB2,即2sin(B )2,即sin(B )1.…………4分
6 6 AC 平面PBC ,又AC 平面EAC ,平面EAC 平面PBC ;…………4分
(2)方法一:由(1)知BC 平面PAC ,BPC 即为直线PB与平面PAC 所成角,
0B,B ,即B ,即角B的大小为 …………5分
6 2 3 3 BC 2 3
sinBPC ,PB 6 ,则PC 2,…………6分
1 15 PB PB 3
(2)ACD的面积为S 24sinACD 15 ,即sinACD ,…………6分
2 4 取AB的中点G,连接CG,以点C 为坐标原点,
1
ACD是锐角三角形cosACD 1sin2ACD , 分别以CG、CD、CP为x轴、y轴、z轴正方向,建立如图所示的空间直角坐标系,
4
1 1 1
由余弦定理得AD2 22 42 224 416416,…………8分 则C(0,0,0),P(0,0,2),A(1,1,0),B(1,1,0),E( , ,1),
4 2 2
15 1 1
则AD4,ACD为等腰三角形,sinBDC sinADC sinACD …………10分 CA(1,1,0),CP(0,0,2),CE ( , ,1),
4 2 2
BC CD
则BCD中, ,得BC 5 …………12分 mCA x y 0
sinBDC sinB 设平面PAC 的法向量为m(x 1 ,y 1 ,z 1 ),则 1 1 ,取m(1,1,0),…………8分
mCP2z 0
18.解:(1)22列联表: 1
喜欢足球 不喜欢足球 合计
nCAx y 0
男生 60 40 100 设平面ACE的法向量为n (x 2 ,y 2 ,z 2 ),则 n C E 1 2 x 2 1 y z 0 ,取n (1,1,1),…………10分
女生 30 70 100 2 2 2 2 2
合计 90 110 200
…………2分 cosm ,n 11(1)(1)0(1) 6 ,…………11分
2 3 3
200(60704030)2
根据独立性检验公式可知,K2 18.18210.828,…………4分
10010090110
6
又由图知所求二面角为锐角,二面角P ACE的余弦值为 .…………12分
有99.9%的把握认为该校学生喜欢足球与性别有关;…………5分
3
(2)这3人进球总次数X 的所有可能取值为0,1,2,3,
1 1 1 2 1 1 1 1 5
对应概率为P(X 0)( )2 ,P(X 1)C1 ( )2 ,
3 2 18 2 3 3 2 2 3 18
2 1 1 2 1 4 2 1 2
P(X 2)C1 ( )2 ,P(X 3)( )2 , …………9分
2 3 3 2 3 2 9 3 2 9
X 的分布列如下:
0 1 2 3
P 1 5 4 2
方法二:由(1)知BC 平面PAC ,BPC 即为直线PB与平面PAC 所成角,
18 18 9 9 BC 2 3
sinBPC ,PB 6 ,则PC 2,…………6分
…………10分 PB PB 3
高三数学(理科)2023-11 第 3 页 共 2 页因为AC 平面PBC ,所以PCE即为二面角P ACE的平面角,…………8分
因为n2, 4t2n22t2nn2 t22 0,4n8t2n2t22t2nnt22n2t240
6 PC 6
在RtPBC中,PB 6,BC 2 ,PC 2,PE CE ,所以cosPCEcosEPC ,
2 PB 3 2 2
整理得6n40,解得n ,直线PQ恒过定点N ,0.…………10分
…………11分 3 3
所求二面角为锐角,二面角P ACE的平面角的余弦值为 6 .…………12分 因为AH PQ ,所以点H在以AN为直径的圆上,…………11分
3
c 2 故存在点T 4 ,0 为AN的中点,满足题意.…………12分
a 2 a2 4 3
20.解:(1)依题意, 2 1 1 ,解得 b2 2,所以椭圆C 的方程为 x2 y2 1;…………4分 21.解:(1)由 f x lnxaxb,可得其定义域为 0, 且 f x 1 a ,
a2 b2 4 2 x
c2 2
a2 b2 c2
1
设切点为 x ,lnx ax b ,则切线斜率k a,
0 0 0 x
0
(2)依题意A2,0,B2,0,设Px,y ,Qx ,y ,
1 1 2 2
1 1
所以切线方程为 y a xx lnx ax b ,即 y axlnx b1,
若直线PQ的斜率为0,则P,Q关于y轴对称,必有k AP k BQ ,不合题意; x 0 0 0 0 x 0 0
所以直线PQ斜率必不为0,设其方程为xtyn n2,
1
ab 1
所以x ,则ab 1lnx ,…………3分
0 x 0
与椭圆C联立 x22y2 4 ,整理得: t22 y22tnyn240, lnx 0 b1a 0
xtyn
1 1 1
设F x lnx 1,则F x 0,且F x ,令F x 0,解得x 1,
2tn x 0 x x2
y y
所以4t2n24 t22 n24 8 2t2n24 0,且 1 2 t2 2 ,…………6分 当x0,1时,F x 0,F x 在 0,1 上单调递减;当x 1, 时,F x 0,F x 在 1, 上单
n24
y y
1 2 t22 调递增,
x2
因为Px,y 是椭圆上一点,即 x 1 2 y 1 2 1,所以 y y y2 2 2 1 1,则 所以F(x) F 1 0,所以x 1,所以ab 1 1.…………5分
1 1 4 2 k AP k BP x 1 2 x 1 2 x2 1 4 x2 4 2 min 0 x 0
1 1 1 1
1 1
k 2k , 即k k ,…………7分 (2)设bma(m1),
AP 2k BQ BP BQ 4
BP
y y 1
因为 1 2 ,得4y y x 2x 20 lnx lnx
x 2 x 2 4 1 2 1 2 由 f x f x 0,得lnx ax malnx ax ma0,整理得a 1 2 0,
1 2 1 2 1 1 2 2 x m x m
即 1 2
4y y ty n2ty n2 t24 y y tn2y y n22 x
1 2 1 2 1 2 1 2 由图像知x 0,1 ,设 2 t,则由题意可知,te,
1 x
1
t2 4 n24 tn2 2tn n22
t22 t22 lnx lntx lnt lnx xlnx lnt
所以a 1 1 1 ,整理得 1 1 ,…………7分
x m tx m tx m x m t1
1 1 1 1
4t2 n24 2t2nn2n22 t22
0 ,
t22
高三数学(理科)2023-11 第 4 页 共 2 页1 1
lnt 1 lnt 1 1 1 其中tan ,0 ,当2 ,即 时,MPN的面积取得最大值2 52.…10分
设G t
t1
t e ,则 G
t
t ,设H x 1
t
lnt,则H t
t2
t
0, 2 2 2 4 2
(t1)2
5
23.解:(1)当x 1时,原不等式等价于(3x3)2x6 x4,解得x ;
1 2
所以Ht单调递减,所以H t H e 0,即G t 0,
e 1
当1 x3时,原不等式等价于3x32x6 x4,解得 x3;
4
1 xlnx 1
所以G t 单调递减,所以G t G e ,即 1 1 ,…………9分 当x 3时,原不等式等价于3x3(2x6) x4,解得x 3.
e1 x m e1
1
5 1
综上所述,原不等式的解集是(, ][ ,).…………5分
2 4
xlnx 1
可得, 1 1 对任意x 0,1 恒成立,整理得 e1 xlnx x m,
x m e1 1 1 1 1 x9,x 1
1
(2)由(1)得 f(x)5x3,1x3,所以 f(x) f(1)8,则abc8.…………7分
min
设 x e1 xlnxx x 0,1 ,则 x e1 lnxe2, x9,x 3
令 x 0,解得 xe 2 e 1 e ,当x 0,e 2 e 1 e 时, x 0, x 在 0,e 2 e 1 e 上单调递减; 因为 a c 2 c 2a, b a 2 a 2b, c b 2 b 2c,所以 a c 2 b a 2 c b 2 abc 2(abc)16,
a2 b2 c2 8 a2 b2 c2
即 8,当且仅当abc 时等号成立,故 的最小值为8.…………10分
2e 2e c a b 3 c a b
当xee1,1时, x 0, x 在ee1,1上单调递增,
2e 2e 2e 2e
所以(x) ee1 2e ee1 ee1 1e ee1 ,
min
所以 1e e 2 e 1 e m ,即 m e1 e 2 e 1 e .所以 b 的取值范围为 e1 e 2 e 1 e , …………12分
a
22.解:(1)把xcos,ysin代入x2 y2 4x0,
得曲线C 的极坐标方程为2 4cos,即4cos.…………2分
1
xcos
将 中的参数消去,得曲线C 的普通方程为x2 y2 2y0,
y1sin 2
把xcos,ysin代入,得曲线C 的极坐标方程为2 2sin,即2sin.…………5分
2
3
(2)由题得|OP|4cos,|OM |4cos( )4sin,|ON|2sin( )2cos,
2 2
|NM ||OM ||ON|4sin2cos,…………7分
1 1
因为OPMN ,所以S |MN||OP| (4sin2cos)4cos2(4sincos2cos2)
MPN 2 2
2(2sin2cos21)2 5sin(2)22 52 ,
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