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高三班级阶段性随堂练习
数学试题(2022.12)
审题人:朱启东 命题人:钱俊 朱丽丽
一、 填空题:
1.已知集合,,则 .
2.命题,命题, 是 条件.
(填“充分不必要”, “必要不充分”,“充要”,“既不充分又不必要”中的一个)
3.函数的最小正周期为 .
4.已知函数的单调递增区间为 .
5.直线在两坐标轴上的截距之和为2,则实数的值是 .
6.若Sn为等差数列{an}的前n项和,S13=-104,则a7的值为 .
7.已知实数满足线性约束条件则目标函数的最大值是 .
8.曲线C:在点M(1,e)处的切线方程为 .F
A
D
E
C
B
9.如图,已知正方形的边长为3,为的中点,与交于点,则 .
10.已知为正实数,且则的最小值为 .
11.已知函数,,的值域为 .
12.若椭圆上存在一点与椭圆的两个焦点构成顶角为120°的等腰三角形,则椭圆的离心率为____.
13.设为非零实数,偶函数在区间上存在唯一的零点,则实数的取值范围是 .
14.已知等比数列的首项为,公比为,其前项和记为,又设,的全部非空子集中的最小元素的和为,则的最小正整数为 .
二、解答题:
15.在△ABC中,角A、B、C的对边分别为、、.已知向量,,且.
(1)求的值;
(2)若,求△ABC的面积S.
16.平面直角坐标系中,直线截以原点O为圆心的圆所得的弦长为.
(1)求圆的方程;
(2)过点的直线与圆相切,求直线的方程.
17.如图,ABCD是边长为10海里的正方形海疆.现有一架飞机在该海疆失事,两艘海事搜救船在处同时动身,沿直线、向前联合搜寻,且(其中点、分别在边、上),搜寻区域为平面四边形围成的海平面.设,搜寻区域的面积为.
B
D
C
A
Q
P
(1)试建立与的关系式,并指出的取值范围;
(2)求的最大值.
18.如图,在直角坐标系xOy中,椭圆的离心率为,右准线方程是,左、右顶点分别为A、B.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若动点M满足MB⊥AB,直线AM交椭圆于点P,求证:为定值;
(3)在(2)的条件下,设以线段MP为直径的圆与直线BP交于点Q,试问:直线MQ是否过定点?若过定点,求出定点的坐标;若不过定点,请说明理由.
C
B
y
O
x
A
F2
F1
D
P
M
19.设各项均为非负数的数列的前项和为,(,).
(1)求实数的值;
(2)求数列的通项公式(用表示);
(3)证明:当时,.
20.已知函数,,.
(1)求函数的单调区间;
(2)记函数,当时,在上有且只有一个极值点,求实数的取值范围;
(3)记函数,证明:存在,此时有一条过原点的直线与的图象有两个切点.
高三数学随堂练习答案(2022.10.25)
二、 填空题:
1.已知集合,,则 .
解析:,.
2. 函数的最小正周期为 .
解析:,所以最小正周期.
3.命题,命题, 是 条件.
(填“充分不必要”, “必要不充分条件”,“充要条件”,“既不充分又不必要条件”中的一个)
解析:充分不必要
4.已知函数的单调递增区间为 .解析:
5. 直线在两坐标轴上的截距之和为2,则实数的值是_____.
6.若Sn为等差数列{an}的前n项和,S9=-36,S13=-104,则a5a7的值为 .32
7.若椭圆上存在一点与椭圆的两个焦点构成顶角为120°的等腰三角形,则椭圆的离心率为________.
8. 如图,已知正方形的边长为3,为的中点,与交于点,则________.
9. 已知函数f(x)= , x∈[,],求f(x)的值域 .
10.已知椭圆是椭圆上关于原点对称的两点,是椭圆上任意一点,且直线的斜率分别为,若椭圆的离心率为,则的最小值为 .1
11. 设为非零实数,偶函数在区间上存在唯一的零点,则实数的取值范围是 .
解析:为偶函数,,结合图形可知.
12. 已知为正实数,且则的最小值为 2 .
13.已知圆C:,点P在直线l:上,若圆C上存在两点A、B使得,则点P的横坐标的取值范围是 .O
P
C
A
B
14.已知等比数列的首项为,公比为,其前项和记为,又设,的全部非空子集中的最小元素的和为,则的最小正整数为 .
解析:45
解:由题意有,对于和,我们首先把中的元素按从小到大挨次排列,当时,,对于中的任一元素,比它大的有个,这个元素组成的集合的全部子集有个,把加进这些子集形成新的集合,每个都是以为最小元素的的子集,而最小元素为的的子集也只有这些,故在中毁灭次,所以
,时,适合上式,时,.当,不成立,当时,,,由于,,,所以,最小的为.
二、解答题:
15.在△ABC中,角A、B、C的对边分别为、、.已知向量,,且.
(1)求的值;(2)若,求△ABC的面积S.
16.已知圆C经过P(4,– 2),Q(– 1,3)两点,且在y轴上截得的线段长为,半径小于5.
(1)求圆C的方程.
(2)若直线l∥PQ,且l与圆C交于点A、B,,求直线l的方程.
解:(1) PQ为 2分
C在PQ的中垂线即y = x – 1上 3分
设C(n,n – 1),则 4分
由题意,有 5分
∴ ∴ n = 1或5,r 2 = 13或37(舍) 7分
∴圆C为 8分
解法二:
设所求圆的方程为
由已知得解得
当时,;当时,(舍)
∴ 所求圆的方程为
(2) 设l为 9分
由,得 10分
设A(x1,y1),B(x2,y2),则 11分
∵ , ∴ 12分
∴
∴ ∴ m = 3或 – 4(均满足)
∴ l为 14分
A
B
C
D
P
O
17.某市某棚户区改造建筑用地平面示意图如图所示.经规划调研确定,棚改规划建筑用地区域是半径为R的圆面.该圆面的内接四边形ABCD是原棚户建筑用地,测量可知边界AB = AD = 4千米,BC = 6千米,CD = 2千米,
(1)请计算原棚户区建筑用地ABCD的面积及圆面的半径R的值;
(2)因地理条件的限制,边界AD、DC不能变更,而边界AB、BC可以调整,为了提高棚户区改造建筑用地的利用率,请在圆弧ABC上设计一点P,使得棚户区改造的新建筑用地APCD的面积最大,并求最大值.
解:(1) ,由余弦定理得:
∴ ………………………………2分
∵ ∴ ,
S四边形ABCD =(平方千米)……5分
∴
由正弦定理得:(千米) (千米)
………………………………8分
(2) S四边形APCD = ,又…………9分
设AP = x,CP = y,则…………………10分
由余弦定理得:
∴ ,当且仅当x = y时取“=”………………………………12分
∴S四边形APCD =(平方千米)
∴ 作AC的垂直平分线与圆弧ABC的交点即为点P,最大面积为平方千米 ……14分
18.如图,在直角坐标系xOy中,椭圆+=1(a>b>0)的离心率为,左、右顶点分别为A,B.
C
B
y
O
x
A
F2
F1
D
P
M
(1)若椭圆的右准线方程是x=4,求a,b的值;
(2)若动点M满足MB⊥AB,直线AM交椭圆于点P,求证:·为定值;
(3)在(2)的条件下,设以线段MP为直径的圆与直线BP交于点Q,试问:直
线MQ是否过定点?若过定点,求出定点的坐标;若不过定点,请说明理由.
解:
19. 在数列中,, 且对任意的,成等比数列, 其公比为.
(1) 若, 求;
(2) 若对任意的,成等差数列, 其公差为, 设.
① 求证:成等差数列, 并指出其公差;
② 若, 试求数列的前项和.
(1)由于,所以,故是首项为1,公比为4的等比数列,
所以…………………………………………………… 4分
(注: 讲评时可说明, 此时数列也是等比数列, 且公比为2)
(2)①由于成等差数列,所以,
而,所以,则………………………… 7分
得,所以,即,
所以是等差数列,且公差为1………………………………………………………………………9分
②由于,所以,则由,解得或………………10分
(ⅰ)当时, ,所以,则,即,得,所以
,则……12分
所以,则,故……………14分
(ⅱ)当时, ,所以,则,即,
得,所以,
则,所以,从而.
综上所述,或…………………………………………………………………16分
20.已知函数,,.
⑴求函数的单调区间;
⑵记函数,当时,在上有且只有一个极值点,求实数的取值范围;
⑶记函数,证明:存在一条过原点的直线与的图象有两个切点.
(1)由于,
①若,则,在上为增函数,…………………………2分
②若,令,得,
当时,;当时,.
所以为单调减区间,为单调增区间.
综上可得,当时,为单调增区间,
当时,为单调减区间, 为单调增区间. ……………4分
(2)时,,
, ……………………………………………………5分
在上有且只有一个极值点,即在上有且只有一个根且不为重根,
由得, ………………………………………………………6分
(i),,满足题意;…………………………………………………………7分
(ii)时,,即;………………………………………8分
(iii)时,,得,故;
综上得:在上有且只有一个极值点时,. ……………………………9分
注:本题也可分别变量求得.
(3)证明:由(1)可知:
(i)若,则,在上为单调增函数,
所以直线与 的图象不行能有两个切点,不合题意.……………………10分
(ⅱ)若,在处取得极值.
若,时,由图象知不行能有两个切点.…………………………11分
故,设图象与轴的两个交点的横坐标为(不妨设),
则直线与的图象有两个切点即为直线与和的切点.
,,
设切点分别为,则,且
,,,
即, ①
, ②
,③
①-②得:,
由③中的代入上式可得:,
即, ……………………………………………………………14分
令,则,令,由于,,
故存在,使得,
即存在一条过原点的直线与的图象有两个切点.……………………16分
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