2023年3月份高二数学考试卷
一、单选题
1.设函数,则( )
A. B. C. D.0
2.已知,若方程有99个实数根,则的值为( )
A.5050 B.1 C.0 D.100
3.已知一个圆柱形空杯,其底面直径为,高为,现向杯中注入溶液,已知注入溶液的体积(单位:)关于时间(单位:)的函数为,不考虑注液过程中溶液的流失,则当时杯中溶液上升高度的瞬时变化率为( )
A. B. C. D.
4.已知数列满足:.则的前60项的和为( )
A.1240 B.1830 C.2520 D.2760
5.如果自然数是一个三位数,而且十位与个位、百位的差的绝对值均不超过1,我们就把自然数叫做“集中数”.那么,“集中数”一共有( )个.
A.65 B.70 C.75 D.80
6.已知,,,则( )
A. B. C. D.
7.设有三个不同的零点,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
8.已知是离最近的整数,则数列的前2021项和是( )
A.60544 B.60585 C.60612 D.60625
二、多选题
9.已知椭圆E:,,分别为它的左右焦点,A,B分别为它的左右顶点,点是椭圆上异于A,B的一个动点.下列结论中,正确的有( )
A.椭圆的长轴长为8 B.满足的面积为4的点恰有2个
C.的的最大值为16 D.直线与直线斜率乘积为定值
10.已知数列的前项和为,且,则( )
A. B.数列为等差数列
C.数列为等差数列 D.为奇数时,
11.已知函数是定义在R上的奇函数,当时,,则( )
A.当时, B.,都有
C.的解集为 D.的单调递增区间是,
12.已知函数,下列结论中正确的是( )
A.是的极小值点
B.有三个零点
C.曲线与直线只有一个公共点
D.函数为奇函数
三、填空题
13.已知集合,集合,则以集合为定义城,集合为值域的函数的个数为____________.(用数字作答)
14.如图,养殖公司欲在某湖边依托互相垂直的湖岸线、围成一个三角形养殖区.为了便于管理,在线段之间有一观察站点,到直线,的距离分别为8百米、1百米,则观察点到点、距离之和的最小值为______________百米.
15.已知函数所有满足的点中,有且只有一个在圆C上,则圆C的方程可以是__________.(写出一个满足条件的圆的方程即可)
16.对于数列,定义为数列的“加权和”,已知某数列的“加权和”,记数列的前n项和为,若对任意的恒成立,则实数p的取值范围为______.
四、解答题
17.用0,1,2,3,4,5组成无重复数字的四位数,求:
(1)能被5整除的概率;
(2)是偶数的概率;
(3)千位大于百位大于十位大于个位的概率.
18.已知数列的前n项和为,且对任意正整数,都有.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,数列的前项和为,求的最大值.
19.某家具制造公司,欲将如图所示的一块不规则的名贵木板裁制成一个矩形桌面板,已知,,且米,曲线段是以点为顶点且开口向上的抛物线的一段,如果要使矩形桌面板的相邻两边分别落在、上,且一个顶点落在曲线段上,问应如何精准设计才能使矩形桌面板的面积最大?并求出最大的面积.
20.已知数列满足,.
(1)求数列的通项公式;
(2)记为数列的前n项和,证明:.
21.已知双曲线的离心率,,分别为其两条渐近线上的点,若满足的点在双曲线上,且的面积为8,其中为坐标原点.
(1)求双曲线的方程;
(2)过双曲线的右焦点的动直线与双曲线相交于,两点,在轴上是否存在定点,使为常数?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
22.已知函数.
(1)若,求的单调区间;
(2)若关于x的不等式在上恒成立,求实数a的取值范围.
参考答案:
1.D
【详解】因为为常数,所以. 故选:D.
2.C
【详解】根据题意,有.故选:C.
3.B
【详解】由题意杯子的底面面积,
则杯中溶液上升高度,则,
当时,,
即当时杯中溶液上升高度的瞬时变化率为. 故选:B.
4.D
【详解】由,
故,,,,….
故,,,….
从第一项开始,依次取2个相邻奇数项的和都等于3;
,,,….
从第二项开始,依次取2个相邻偶数项的和构成以13为首项,以24为公差的等差数列.
故. 故选:D.
5.C
【详解】解:自然数是一个三位数,而且十位与个位、百位的差的绝对值均不超过1,我们就把自然数叫做“集中数”.
则3个数,相等或相邻,
十位数为0时,有100,或101,共2个;
十位数为1时,有110,111,112,210,211,212共6个;
十位数为2时,有121,123,122,222,221,223,321,322,323,共9个;
十位数为3,4,5,6,7,8时,与十位数是2时,相同各有9个;
十位数为9时,有,899,898,998,999共4个.综上共有:个.
故选:.
6.A
【详解】.
设,则有,单调递减,
从而,所以,故,即,
而,故有. 故选:A.
7.D
【详解】如图,由有三个不同的零点,可得有三个不同的零点,
画出函数的图象,直线过定点,
当时,设过的直线与的切点为,,
由,得,,故切线方程为,
把定点代入得:,即.,
即直线的斜率为.
则使有三个不同的零点的的取值范围是.故选:D
8.B
【详解】显然,其中,
因此,
因此取值为k的项有个,考虑到,
于是数列的前2021项和. 故选:B.
9.AC
【详解】由椭圆方程可得:.
对于,因为椭圆的长轴长,故选项正确;
对于,因为,则,,所以,所以这样的点不存在,故选项错误;
对于,由椭圆的定义可得:当且仅当等号成立,则, 所以的的最大值为,故选项正确;
对于,设点,则,则有,
又因为,所以,
故选项错误, 故选:.
10.AC
【详解】对于A,因为,
所以,则,故A正确;
对于B,因为,,所以不是等差数列,故B错误;
对于C,因为,所以,
两式相减,得,所以为等差数列,故C正确;
对于D,因为,所以,
两式相减,得,所以数列的奇数项为等差数列,公差为,
又由选项C知,的偶数项也为等差数列,公差为,,
当为奇数时,
,故D错误.
11.BD
【详解】对于A,当时,,则,
函数在其定义域上是奇函数,则,故A错误;
对于B,当时,,,
当时,,单调递增;当时,,单调递减,
故,
当时,,,则;
当时,,,则,
综上,当时,,
因为函数是奇函数,所以,
当时,,故B正确;
对于C,由B可知,当时,,,则;
当时,,,则,
因为函数是奇函数,所以当时,;当时,,
因为函数是奇函数,所以,
综上,不等式,其解集为,故C错误;
对于D,由B可知,当时, 单调递增;当时, 单调递减,
因为函数是奇函数,所以当时, 单调递减;
当时, 单调递增,故D正确. 故选:BD.
12.ABC
【详解】由函数,则求导可得,
令,解得或,可得下表:
极大值 极小值
则是的极小值点,故A正确;
,,
由,,
显然函数在分别存在一个零点,即函数存在三个零点,故B正确;
联立,消去可得,化简可得,
则该方程组存在唯一实根,故C正确;
令,
,故D错误. 故选:ABC.
13.
【详解】分以下两种情况讨论:
①集合中的元素分三组为{3,1,1}与集合B分别对应时,满足条件的函数个数;
②集合中的元素分三组为{2,2,1}与集合B分别对应时,满足条件的函数个数.
由分类加法计数原理可知,满足条件的同函数的个数为. 故答案为:.
14.
【详解】以为原点,所在直线分别作为轴,建立平面直角坐标系,则.设直线,即,则,
所以,所以,
,则,
则
,
当时,,则单调递减,当时,,则单调递增, 所以当时,最短,此时. 故答案为:
15.(答案不唯一,与直线相切即可)
【详解】解:因为,,
所以为奇函数,因为,所以在上单调递增,
因为,即,
即,因为单调,所以有,
即,所以在直线上,
因为直线与圆C有且只有一个共同的点,只需直线与圆相切即可,
若圆的圆心为,则,此时圆的方程为
故答案为:(答案不唯一,与直线相切即可)
16.
【详解】由题意可得,
∴时,,
两式相减可得:,化为,
时,,满足上式,故
故,
∵对任意的恒成立,
∴ ,即,
解得,即, 故答案为:
17.(1); (2); (3).
【详解】(1)用0,1,2,3,4,5组成无重复数字的四位数的个数是:,
能被5整除的四位数,个位数字是0的四位数有个,个位数字是5的四位数有个,
因此能被5整除的四位数的总个数是:,
所以能被5整除的概率是.
(2)组成的四位偶数中,个位数字是0的有,个位数字是2,4之一的有个,
因此组成的四位偶数总个数是:,
所以是偶数的概率.
(3)千位大于百位大于十位大于个位的四位数个数是:,
所以千位大于百位大于十位大于个位的概率.
18.(1) (2)
【详解】(1)解:当时,,所以,
当时,由可得,
上述两个等式作差可得,则,
所以是以为首项,为公比的等比数列,所以.
(2)解:,所以,,
所以,数列为等差数列,所以,
所以当或时,取得最大值.
19.把桌面板设计成长为米,宽为米的矩形时,矩形桌面板的面积最大,最大面积为平方米.
【详解】解:以为原点,所在直线为轴建立如下图所示的平面直角坐标系,
依题意可设抛物线方程为,且,所以,即,
故点所在曲线段的方程为,
设是曲线段上的任意一点,
则在矩形中,,,
所以,桌面板的面积为,
,
当时,,此时函数单调递增,
当时,,此时函数单调递减,
所以当时,有最大值,此时,,此时,.
答:把桌面板设计成长为米,宽为米的矩形时,矩形桌面板的面积最大,最大面积为平方米.
20.(1) (2)证明见解析
【详解】(1)由题意知,所以,即
从而,
, 则.
显然满足上式,所以
(2)由(1)知,
所以,所以.
又因为,
所以,
所以.
21.(1) (2)存在,
【详解】(1)由离心率,得,所以,则双曲线的渐近线方程为,
因为,分别为其两条渐近线上的点,所以,不妨设,,由于,则点为的中点,所以,
又点在双曲线上,所以,整理得:
因为的面积为8,所以,则,
故双曲线的方程为;
(2)由(1)可得,所以为
当直线的斜率存在时,设方程为:,,
则,所以,则
恒成立,所以,
假设在轴上是否存在定点,设,则
要使得为常数,则,解得,定点,;
又当直线的斜率不存在时,直线的方程为,代入双曲线可得,不妨取,
若,则,符合上述结论;
综上,在轴上存在定点,使为常数,且.
22.(1)单调递增区间为和,单调递减区间为; (2).
【详解】(1),,
令,得或,
令,得或,令,得,
所以函数的单调递增区间为和,单调递减区间为.
(2)关于x的不等式在上恒成立,
即在上恒成立,
当时,得,即,
令,
,
因为,所以,设,则,
令,得,令,得,
所以在上为减函数,在上为增函数,
所以,即,
所以,所以在上为增函数,
所以,即.
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