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1、 启东市吕四中学20222023学年度第二学期开学检测高三数学试卷一、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,只有一项符合题目要求的)1. 若集合,则( )A. B. C. D. 【答案】D【解析】【分析】分别求出集合,求出交集即可.【详解】,故,.故选:D.2. 若复数满足,则( )A. B. C. D. 【答案】B【解析】【分析】利用复数的除法化简复数,利用复数的模长公式可得出的值.【详解】由已知可得,因此,.故选:B.3. 将函数的图象向左平移个单位长度后得到函数的图象,则的解析式为( )A. B. C. D. 【答案】C【解析】【分析】根据图象的平移变换方
2、法求解即可.【详解】函数的图象向左平移个单位长度后得到函数,故选:C.4. 由3个2,1个0,2个3组成的六位数中,满足有相邻4位恰好是2023的六位数个数为( )A. 3B. 6C. 9D. 24【答案】B【解析】【分析】相邻问题捆绑法,除2023外,还有2,3两个数,只需将2,3,2023三个全排即可.【详解】解:由题得3个2,1个0,2个3中,除去2023四个数,还剩一个2,一个3,将2023进行捆绑,对2,2023,3进行全排有种.故选:B5. 若正四面体的表面积为,则其外接球的体积为( )A. B. C. D. 【答案】A【解析】【分析】根据题意可知:正四面体的棱长为,将正四面体补成
3、一个正方体,正四面体的外接球的直径为正方体的体对角线长,即可得出结果.【详解】设正四面体的棱长为,由题意可知:,解得:, 所以正四面体的棱长为,将正四面体补成一个正方体,则正方体的棱长为,正方体的体对角线长为,因为正四面体的外接球的直径为正方体的体对角线长,所以外接球半径,则外接球的体积为,故选:.6. 已知非零向量,满足,且,则为( )A. 钝角三角形B. 直角三角形C. 等腰直角三角形D. 等边三角形【答案】D【解析】【分析】由左右互除得出,再由,得出,即可得出答案.【详解】,为等腰三角形,又, ,又,所以,为等边三角形,故选:D.7. 已知等差数列的公差为,随机变量满足,则的取值范围是(
4、 )A. B. C. D. 【答案】D【解析】【分析】根据等差数列的通项公式和随机变量分布列的概率之和等于1即可求解.【详解】因为随机变量满足,所以,也即,又因为是公差为的等差数列,所以,则有,所以,则,因为,所以,解得,故选:.8. 已知函数,关于的方程至少有三个互不相等的实数解,则的取值范围是( )A. B. C. D. 【答案】C【解析】【分析】画出图象,解方程可得,或,因为,根据图象分类讨论,或时,时, 时,三种情况下根的情况即可.【详解】解:由题知,(且),所以,故在上,单调递减,且,即,在上,单调递减,在上,单调递增,有,画图象如下:由至少有三个互不相等的实数解,即至少有三个互不相
5、等的实数解,即或至少有三个互不相等的实数解,由图可知,当或时,与有一个交点,即有一个实数解, 此时需要至少有两个互不相等的实数解,即,解得故或;当时,无解,舍;当时,此时有两个不等实数解有两个不等实数解,共四个不等实数解,满足题意.综上: 或.故选:C二、多项选择题(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,有选错的得0分,部分透对的得2分)9. 如图是某正方体的平面展开图,则在该正方体中( )A. B. 平面C. 与所成角为60D. 与平面所成角的正弦值为【答案】BC【解析】【分析】利用即可判断A,B选项,证明为正三角形即可判断C,建立空
6、间直角坐标系,利用空间向量法求出线面夹角的正弦值即可.【详解】将展开图合成空间图形如下图并连接, ,四边形为平行四边形,若,则,显然不成立,故A错误,平面,平面,平面,故B正确,设正方体棱长为1,则,故为正三角形,故,而,与所成角为,故C正确,以为坐标原点建立如图所示空间直角坐标系,设正方体棱长为1,则,则,设平面的一个方向量,则,即,令,则,则,设与平面所成角为,则,故D错误. 故选:BC.10. 已知函数的图象关于直线对称,则( )A. 的最小正周期为B. 在上单调递增C. 的图象关于点对称D. 若,且在上无零点,则的最小值为【答案】ACD【解析】【分析】由解得,求出,由可判断A;求出的范
7、围,根据正弦函数的单调性可判断B;计算可判断C;,可得或,可得 的最小值为可判断D.【详解】因为函数的图象关于直线对称,所以,即,解得,且,对于A,故A正确;对于B,所以,因为在上单调递减,在上单调递增,故B错误;对于C,故C正确; 对于D,若,则,可得或者,或, 且的半周期为,在上无零点,则的最小值为,故D正确.故选:ACD.11. 已知,且,则( )A. B. C. D. 【答案】ACD【解析】【分析】根据均值不等式和常见的不等式放缩即可求解.【详解】,且,所以,故选项A正确;,故选项B正确;要证,证,即证,由,且,知,所以,故选项C正确;要证,即证, 因为,所以,前后取得等号条件分别是和
8、,所以不同时取得等号,故D选项正确;故选:ACD.12. 已知过抛物线焦点的直线交于两点,交的准线于点,其中点在线段上,为坐标原点,设直线的斜率为,则( )A. 当时,B. 当时,C. 存在使得D. 存在使得【答案】ABD【解析】【分析】特殊值法分别令和代入直线,再由抛物线的定义, 过抛物线的焦点的弦长, 选项得解,由 , 则, 联立方程组,结合韦达定理, 可判断选项C, 若 , , 联立方程组结合韦达定理, 可判断选项D.【详解】对于选项A. 当 时, 过抛物线 的焦点 的直线方程为: , 设该直线与抛物线交于 , 两点,联立方程组 , 整理可得: , 则 , 由抛物线的定义: , 故A正确
9、.对于选项B. 当 时, 过抛物线 的焦点 的直线方程为: , 设该直线与抛物线交于 , 两点,联立方程组 , 整理可得: ,则 , 则 , 所以 ,由抛物线的定义: 又因为直线 与抛物线的准线 交于点 ,则,即 ,故B正确对于选项C. 设过抛物线 的焦点 的直线方程为: 与抛物线交于 两点,联立方程组 , 整理可得:则 ,所以 .若 , 则, 故不存在,使得 ,故C不正确.对于选项D. 设过抛物线 的焦点 的直线 方程为: 与抛物线交于 两点,联立方程组 , 整理可得 : ,则 ,,若 , 因为, 即 ,则 , 即: ,可得: , 即: , 则 , 解得: , 解得: .故存在使得 , 故D
10、正确;故选:ABD.【点睛】本题考查了抛物线与直线方程的位置关系,解方程组,焦点弦的应用,对与本题,运算能力,数形结合思想是关键,属于较难题.三、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分,两空的题目只对一空得2分) 13. 已知,则的值为_.【答案】1【解析】【分析】由,得到,再利用对数运算求解.【详解】解:因为,所以,所以,故答案为:114. 已知向量,若,则的值为_.【答案】【解析】【分析】根据题目条件可得,代入化简即可.【详解】已知向量,若,则有,.故答案为:15. “0,1数列”是每一项均为0或1的数列,在通信技术中应用广泛.设是一个“0,1数列”,定义数列:数列中每个0都变为“1,
11、0,1”,中每个1都变为“0,1,0”,所得到的新数列.例如数列:1,0,则数列:0,1,0,1,0,1.已知数列:1,0,1,0,1,记数列,2,3,则数列的所有项之和为_.【答案】【解析】 【分析】根据题意,依次讨论中0与1的个数,从而得解.【详解】依题意,可知经过一次变换,每个1变成3项,其中2个0,1个1;每个0变成3项,其中2个1,1个0,因为数列:1,0,1,0,1,共有5项,3个1,2个0,所以有项,3个1变为6个0,3个1;2个0变为4个1,2个0;故数列中有7个1,8个0;有项,7个1变为14个0,7个1;8个0变为16个1,8个0;故数列中有23个1,22个0;有项,23个
12、1变为46个0,23个1;22个0变为44个1,22个0;故数列中有67个1,68个0;所以数列的所有项之和为.故答案为:.16. 在直四棱柱中,底面ABCD是边长为1的正方形,侧棱,M为侧棱的中点,N在侧面矩形内(异于点),则三棱锥体积的最大值为_.【答案】#0.5【解析】【分析】建立空间直角坐标系,写出点的坐标,得到,故,求出,再利用点到平面的距离公式求出点到平面的距离,表达出三棱锥的体积为,结合的范围,求出体积最大值.【详解】以D为坐标原点,DA,DC,所在直线分别为x轴,y轴,z轴,建立空间直角坐标系,则,设,其中与不能同时成立,则, ,故,因为,所以,故,设平面的法向量为,取,则,故
13、,点到平面的距离,三棱锥的体积为,因为,其中与不能同时成立,要想最大,由于恒成立,只需要最大,当时,满足要求,所以当时,取得最大值,最大值为.故答案为:【点睛】 立体几何中体积最值问题,一般可从三个方面考虑:一是构建函数法,即建立所求体积的目标函数,转化为函数的最值问题进行求解;二是借助基本不等式求最值,几何体变化过程中两个互相牵制的变量(两个变量之间有等量关系),往往可以使用此种方法;三是根据几何体的结构特征,变动态为静态,直观判断在什么情况下取得最值.四、解答题(本题共4小题,共46分,解答应写出文字说明,证明过程或治算步骤)17. 在中,内角A,B,C所对边分别为a,b,c,且.(1)求
14、A;(2),BD=3,求面积的最大值.【答案】(1) (2)【解析】【分析】(1)由,利用正弦定理结合两角和的正弦公式,得到求解.(2)利用余弦定理结合基本不等式得到,再利用三角形面积公式求解.【小问1详解】解:由正弦定理可得,因为,所以,即,整理得:,因为,所以,所以,因为,所以.【小问2详解】在中,由余弦定理得:,即.整理得,当且仅当时,等号成立, 所以,因为,所以,所以ABC面积的最大值为.18. 定义:在数列中,若存在正整数,使得,都有,则称数列为“型数列”.已知数列满足.(1)证明:数列为“3型数列”;(2)若,数列的通项公式为,求数列的前15项和.【答案】(1)证明见解析 (2)【
15、解析】【分析】(1)若为“3型数列”只需满足,根据,进行递推,求出和关系即可证明;(2)根据(1)的结论,对中各项进行分组,再根据等差数列的前n项和公式计算结果即可.【小问1详解】解:由题知,所以有,且, 所以 ,所以数列为“3型数列”;【小问2详解】由(1)知,所以,所以.19. 某芯片制造企业使用新技术对某款芯片进行生产.生产该款芯片有三道工序,这三道工序互不影响.已知批次甲的三道工序次品率分别为,.(1)求批次甲芯片的次品率;(2)该企业改进生产工艺后,生产了批次乙的芯片.某手机厂商获得批次甲与批次乙的芯片,并在某款手机上使用.现对使用这款手机的100名用户回访,对开机速度进行调查.据统
16、计,安装批次甲的有40名,其中对开机速度满意的有30名;安装批次乙的有60名,其中对开机速度满意的有55名.试整理出列联表(单位:名),并依据小概率值的独立性检验,分析芯片批次是否与用户对开机速度满意有关. 批次是否满意合计满意不满意甲乙合计附:【答案】(1); (2)认为芯片批次与用户对开机速度满意有关,此推断犯错误的概率不大于0.05【解析】【分析】(1)根据已知可得到正品率,然后根据对立事件即可求出次品率;(2)设出零假设,列出列联表,求出,根据独立性检验原理即可得出推断.【小问1详解】由已知可得批次甲芯片的正品率,所以批次甲芯片的次品率为【小问2详解】零假设为:芯片批次与用户对开机速度
17、满意无关,得列联表如下:批次是否满意合计满意不满意甲301040 乙55560合计8515100所以,因为,所以依据的独立性检验,我们推断不成立,所以认为芯片批次与用户对开机速度满意有关,此推断犯错误的概率不大于0.0520. 如图,是以为斜边的等腰直角三角形,是等边三角形,.(1)求证:;(2)求平面与平面夹角的余弦值.【答案】(1)证明见解析; (2).【解析】【分析】(1)取中点,在与中分别得到,根据线面垂直的判定定理及性质定理即可证明;(2)在中,利用余弦定理可得,以,及过点垂直于平面的方向为,轴的正方向建立空间直角坐标系,求出两个平面的法向量即可求解.【小问1详解】取中点,连接,因为是以为斜边的等腰直角三角形,所以.因为是等边三角形,所以.,平面,平面,所以平面.因为平面,故. 【小问2详解】在中,由余弦定理可得,故.如图,以,及过点垂直于平面的方向为,轴的正方向建立空间直角坐标系,可得,所以,设为平面的一个法向量,则,即,令,可得设为平面的一个法向量,则,即,令,可得.所以,故平面与平面夹角的余弦值为.