2022-2023学年重庆市高三上学期12月月考数学试题及答案
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
,则( )
A. ,
B.
,
C. ,
D.
,
【答案】C
【解析】
【分析】结合复数乘法以及复数相等的知识求得正确答案.
【详解】依题意,
即,
所以,即
.
故选:C
2. 已知函数,则
( )
A. 4 B. 6 C. 7 D. 8
【答案】D
【解析】
【分析】根据函数解析式求得正确答案.
【详解】由得
,
依题意,,
令得
.
故选:D
3. 某篮球运动员练习罚篮,共20组,每组50次,每组命中球数如下表:
命中球数 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 |
频数 | 2 | 4 | 4 | 6 | 4 |
则这组数据的中位数和众数分别为( )
A. 48,4 B. 48.5,4 C. 48,49 D. 48.5,49
【答案】D
【解析】
【分析】根据中位数和众数的定义即可求解.
【详解】数据总个数为20个,
因此中位数是第10个与第11个数据的中位数,即,
众数为出现最多的数据,即数据49(出现6次),
故选:D.
4. “”是“
”的( )
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】运用诱导公式将条件化简之后,平方法可判断,注意开根号有2个解.
【详解】,
对上式左右平方得:
反之,当
故选:A
5. 明朝朱载培发现的十二平均律,又称“十二等程律”,是世界上通用的一组音(八度)分成十二个半音音程的律制,各相邻两律之间的波长之比完全相同.若已知应钟、大吕、夹钟、仲吕的波长成等比数列,且应钟和仲吕的波长分别是,
,则大吕和夹钟的波长之和为( )
A. B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【分析】等比数列第一和第四项用通项公式可求出公比,进而求出第二和第三项可得答案.
【详解】
故选:C
6. 如图,在直三棱柱中,
是等边三角形,
,
,
,
分别是棱
,
,
的中点,则异面直线
与
所成角的余弦值是( )
A. B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
【分析】建立空间直角坐标系,利用向量法求得异面直线与
所成角的余弦值.
【详解】设分别是
的中点,连接
,则
,
由于是等边三角形,所以
,
根据直三棱柱的性质可知,平面平面
,且交线为
,
平面
,所以
平面
,
由于平面
,所以
.
根据根据直三棱柱的性质可知,平面
,所以
平面
,
平面
,所以
,
由此以为原点,建立空间直角坐标系如下图所示,
设,
则,
所以,
设异面直线与
所成角为
,
则.
故选:A
7. 在中,
,
分别在
,
上,且
,
,
,
交于点
,若
,则
( )
A. B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
【分析】过点作
的平行线,根据线线平行可得三角形相似,进而得到
的长度之比.
【详解】
如图,过点作
的平行线交
于
在中,
为中位线,
又
在中,
所以
故选:A
8. 已知函数是定义在
上的奇函数,且对任意的
,
成立,当
时,
,若对任意的
,都有
,则
的最大值是( )
A. B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
【分析】求得在区间
上的解析式,结合
的奇偶性画出
的图象,向左平移
个单位长度得到
的图象,结合图象求得
的最大值.
【详解】当时,
,
当时,
,
.
当时,
,
,
此时,令,解得
.
函数是定义在
上的奇函数,图象关于原点对称;
设,则
,
所以是偶函数,图象关于
轴对称,
由此画出的图象如下图所示:
由的图象向左平移
个单位得到
的图象,如下图所示,
其中,
由于对任意的,都有
,所以
的最大值是
.
故选:A
【点睛】本题利用数形结合的思想方法求解含有绝对值的不等式,关键点有:由函数的函数关系式求得
的解析式、由
的奇偶性以及
的奇偶性画出
图象、根据图象变换的知识画出
的图象,结合图象求得所需要的
的最大值.
二、多选题: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. 已知集合,
,若
,则
的取值可以是( )
A. 2 B. 1 C. 0 D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】对集合B中的分类讨论即可求解.
【详解】
当
时
, 显然满足条件;
当时,
, 集合
,
故, 或
, 解
,
故实数的取值的集合是
.
故选:ACD.
10. 《九章算术》中将底面为矩形且有一条侧棱与底面垂直的四棱锥称为阳马.已知四棱锥为阳马,底面
是边长为2的正方形,其中两条侧棱长都为3,则( )
A. 该阳马的体积为 B. 该阳马的表面积为
C. 该阳马外接球的半径为 D. 该阳马内切球的半径为
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据相等的两条棱,求出四棱锥的高,可得其体积和表面积;然后再分析发现其外接球球心为中点,内切球的大圆半径其实是
的内切圆半径.
【详解】
如图,不妨底面
,
两两互相垂直,
平面
平面
,又
由对称性:,
所以A对;
B对;
都是以
为斜边的直角三角形,所以
都在以
为直径的球上,
C错;
分析易知:内切球的大圆半径其实是的内切圆半径,根据内切圆半径公式可得:
D对;
故选:ABD
【点睛】与球有关的组合体问题,一种是内切,一种是外接.解题时要认真分析图形,明确切点和接点的位置,确定有关元素间的数量关系,并作出合适的截面图,如球内切于正方体,切点为正方体各个面的中心,正方体的棱长等于球的直径;球外接于正方体,正方体的顶点均在球面上,正方体的体对角线长等于球的直径.
11. 已知定义在上的函数
的导数为
,对任意的
满足
,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【解析】
【分析】构造函数,结合导数,利用已知条件求得
的单调性,从而确定正确答案.
【详解】构造函数,
,
所以在
上递增,
所以,
由,得
,D选项错误.
由,得
,C选项正确.
由,得
,B选项正确.
由,得
,A选项正确.
故选:ABC
12. 已知函数在
上恰有3个零点,则( )
A.
B. 在
上单调递减
C. 函数在
上最多有3个零点
D. 在
上恰有2个极值点
【答案】BC
【解析】
【分析】首先利用辅助角公式得,根据
范围得到
的范围,结合图像列出不等式,则得到
的范围,利用代入检验法即可判断B选项,对C选项证明
达不到四个零点,再列举三个零点的情况即可,对D选项,找到一个
值满足3个极值点即可.
【详解】,
,
,
,
函数
在
上恰有3个零点,
故,解得
,故A错误,
当,
,
,
,
,
而正弦函数在
上单调递减,
故函数在
上单调递减正确,故B正确,
令,即
,解得
,
,
,
区间长度为,若
在某闭区间上有四个解,
则区间长度至少为,比如
,则
不可能存在四个解,
当时,即
,
,
则或
或
,解得
或
或
,
故最多有3个零点,故C正确.
当时,此时
,令
,
,
解得,
,则
,
解得,
,
,
当时,
,当
时,
,当
时,
,
此时在
上有3个极值点,故D错误,
故选:BC.
【点睛】关键点睛:首先利用辅助角公式将函数化成关于正弦的函数,然后整体法结合图像得到关于的不等式,即可求出其范围,单调性问题可以通过代入检验,零点个数和极值点个数问题,通过寻找特例去证明或反驳,这也是选择题常用的方法.
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在答题卡的相应位置.
13. 写出一个同时满足下列条件①②的圆的标准方程:______.
①圆心在直线上,②与
轴相切.
【答案】(答案不唯一)
【解析】
【分析】根据给定条件,在给定直线上取点,再求出该点到y轴距离即可作答.
【详解】因圆心在直线上,则在直线
取点
作圆心,又该圆与
轴相切,则圆半径为2,
所以满足条件的圆的标准方程为:.
故答案为:
14. 已知,则
的最小值是______.
【答案】
【解析】
【分析】利用基本不等式求得正确答案.
【详解】由于,
,所以
,
,
当且仅当时等号成立.
故答案为:
15. 盲盒是指消费者不能提前得知具体产品款式的商品盒子.已知某盲盒产品共有3种玩偶,小明购买4个盲盒,则他能集齐3种玩偶的概率是______.
【答案】
【解析】
【分析】根据给定条件,求出买4个盲盒的基本事件数,再求出集齐3种玩偶的基本事件数即可计算作答.
【详解】小明购买4个盲盒的试验有个基本事件,它们等可能,
能集齐3种玩偶的事件A含有的基本事件数为:,
所以能集齐3种玩偶的概率是.
故答案为:
16. 已知函数,则曲线
经过点
的切线方程是______.
【答案】或
.
【解析】
【分析】设切点,然后求导函数,进而得到该点处的切线方程,再代入点即可.
【详解】设切点为对
求导得:
,
切线方程为:
,
切线过,
解之:或1,所以斜率
或
,
又过,
代入点斜式得切线方程为:或
,
故答案为:或
.
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. 在中,角
,
,
的对边分别为
,
,
,且
.
(1)求的值;
(2)若,
的面积是
,求
的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理、两角和的正弦公式、诱导公式等知识化简已知条件,从而求得的值.
(2)先求得,利用三角形
面积公式求得
,再利用余弦定理求得
.
【小问1详解】
依题意,,
由正弦定理得,
,
所以
,由于
,所以
,
所以,则
.
【小问2详解】
由(1)得,所以
,
由解得
,
由于,所以
,
由余弦定理得.
18. 如图,在梯形中,
,
,
,将
沿边
翻折,使点
翻折到
点,且
.
(1)证明:平面
.
(2)若为线段
的中点,求二面角
的余弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)利用线面垂直判定定理去证明平面
;
(2)建立空间直角坐标系,利用向量法去求二面角的余弦值.
【小问1详解】
等腰梯形中,
,
,
,
则
则,∴
又由,可知
又,
面
,
面
故面
【小问2详解】
过点C作平面
,以C为原点,分别以
所在直线为轴建立空间直角坐标系
则,
,
,
,
则,
设面法向量为
则,则
,
令,则
,
,则
又面一个法向量为
故二面角的余弦值为
19. 现在养宠物已经成为一件再正常不过的事情了,尤其是对某些人来说,养宠物是他们生活中非常重要的一件事情,他们还将自己的宠物当成是家人.某机构随机抽取了100名养宠物的人,对他们养宠物的原因进行了调查,根据调查结果,得到如下表数据:
喜欢 | 其他 | 合计 | |
男 | 10 | 20 | 30 |
女 | 40 | 30 | 70 |
合计 | 50 | 50 | 100 |
(1)根据表中调查数据,并依据的独立性检验,能否认为是否是因为喜欢宠物而养宠物与性别有关?
(2)若从这100人中,按性别采用分层抽样的方法抽取10人,再从这10人中随机抽取4人,记抽到的男性人数为,求
的分布列与期望.
参考公式:,其中
.
参考数据:
0.10 | 0.05 | 0.010 | 0.001 | |
2.706 | 3.841 | 6.635 | 10.828 |
【答案】(1)依据的独立性检验,可以认为因为喜欢宠物而养宠物与性别有关.
(2)分布列见解析;期望为
【解析】
【分析】(1)计算的值,从而作出判断.
(2)先求得抽取的人中,男性、女性的人数,然后按照超几何分布的分布列的计算公式,计算出分布列并求得数学期望.
【小问1详解】
,
所以,依据的独立性检验,可以认为因为喜欢宠物而养宠物与性别有关.
【小问2详解】
男性与女性人数的比例为,
所以抽取的人中,男性有
人,女性有
人.
可取0,1,2,3,
,
,
,
,
0 | 1 | 2 | 3 | |
20. 数列满足
,
.
(1)证明:数列为等差数列.
(2)若,求数列
的前
项和
.
【答案】(1)见解析 (2)
【解析】
【分析】(1)根据已知证明等于一个定值即可;
(2)利用裂项相消法求解即可.
【小问1详解】
证明:因为,
所以,又
,
所以数列是首项为1,公差为1的等差数列;
【小问2详解】
解:由(1)得,
,
则
.
21. 已知函数.
(1)求的单调递增区间;
(2)若,讨论函数
的零点个数.
【答案】(1),
(2)答案详见解析
【解析】
【分析】(1)利用三角恒等变换的知识化简的解析式,利用整体代入求得
的单调递增区间.
(2)先求得在区间
上的值域,利用换元法,结合对
分类讨论来求得
零点的个数.
小问1详解】
,
由,
,
解得,
,
故递增区间为
,
.
【小问2详解】
,则
,则
,
所以,
画出在区间
上的图象如下图所示,
令,则
,
,
由,结合
图象得:
①当时,
,
,即
,此时零点唯一;
②当时,
或
或
,此时三个零点;
③当时,
或
或
,此时两个零点;
④当时,
或
或
(无解),此时只有一个零点;
⑤当时,
或
或
,此时两个零点;
⑥当,
时,
或
或
,此时有两个零点;
⑦当时,
或
或
(无解),此时有一个零点;
综上所述:当时,只有一个零点;
时,只有两个零点;
,有三个零点.
22. 已知函数,
是
的导函数.
(1)若关于的方程
有两个不同的正实根,求
的取值范围;
(2)当时,
恒成立,求
的取值范围.(参考数据:
)
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)求导,关于的方程
有两个不同的正实根,即方程
有两个不同的正实根,令
,利用导数求出其单调区间,从而可得出答案;
(2)当时,
恒成立,即
恒成立,即
恒成立,令
,利用导数求出函数
的最小值即可得解.
【小问1详解】
解:,
关于的方程
有两个不同的正实根,
即方程有两个不同的正实根,
令,则
,
当时,
,当
时,
,
所以函数在
上递减,
上递增,
所以,
又当时,
,当
时,
,
所以,即
,
所以;
【小问2详解】
解:当时,
恒成立,
即恒成立,
即恒成立,
令,
则
,
当时,
,所以函数
在
上递增,
当时,
令,
则,
所以函数在
上递增,
所以,
所以当时,
,即
,
所以函数在
上递增,
所以,
所以,
所以.
【点睛】本题考查了利用导数研究方程的根及函数不等式恒成立问题,解决两个问题的关键都是分离参数,计算量较大,有一定的难度.