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嘉祥教育集团2022-2023学年度高二下学期半期监测试题文科数学试卷注意事项:1.在作答前,考生务必将自己的姓名、考号涂写在试卷和答题卡规定的地方.考试结束,监考人员只将答题卡收回,试卷请考生自己妥善保存.2.选择题部分必须用2B铅笔填涂;非选择题部分必须使用0.5毫米黑色墨水签字笔书写,字体工整、笔迹清楚.3.请按照题号在答题卡上各题目对应的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题均无效.4.保持答题卡清洁,不得折叠、污染、破损等一、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)1.命题“,”的否定为()A.,B.,C.,D.,【答案】A【解析】【分析】含有一个量词的命题的否定步骤为:改量词,否结论.【详解】改量词:改为,否结论:否定为,所以,的否定形式为:,.故选:A.2.已知复数,则的虚部为()A.B.C.D.【答案】C【解析】【分析】根据复数的除法运算化简复数,进而求其共轭复数,即可求解.
1详解】,故,故的虚部为,故选:C3.设,“”是“复数为纯虚数”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分又不必要条件【答案】A【解析】【分析】利用充分条件和必要条件的定义判断.【详解】解:当时,为纯虚数,故充分;当复数为纯虚数时,,解得或,故不必要,故选:A4.函数的单调递增区间为()A()B.(1,+)C.(1,1)D.(0,1)【答案】D【解析】【分析】利用导数与函数单调性的关系即得.【详解】∵函数,,∴,由,,解得,即函数的单调递增区间为.故选:D.5.下列三句话按“三段论”模式排列顺序正确的是( )①()是三角函数:②三角函数是周期函数;③()是周期函数
2A.①②③B.②①③C.②③①D.③②①【答案】B【解析】【分析】按照三段论的形式:大前提,小前提,结论的形式排序即可.【详解】解:三段论为:大前提,小前提,结论,所以排序为:②三角函数是周期函数;①()是三角函数;③()是周期函数.故选:B.6.若函数的图象上存在两点,使得函数的图象在这两点处的切线互相垂直,则称具有性质.下列函数中具有性质的是A.B.C.D.【答案】A【解析】【分析】若函数y=f(x)的图象上存在两点,使得函数的图象在这两点处的切线互相垂直,则函数y=f(x)的导函数上存在两点,使这点的导函数值乘积为﹣1,进而可得答案.【详解】解:函数y=f(x)的图象上存在两点,使得函数的图象在这两点处的切线互相垂直,则函数y=f(x)的导函数上存在两点,使这点的导函数值乘积为﹣1,当y=sinx时,y′=cosx,满足条件;当y=lnx时,y′0恒成立,不满足条件;当y=ex时,y′=ex>0恒成立,不满足条件;当y=x3时,y′=3x2>0恒成立,不满足条件;故选A.考点:导数及其性质.7.年初,新型冠状病毒()引起的肺炎疫情爆发以来,各地医疗机构采取了各种针对性的治疗方法,取得了不错的成效,某医疗机构开始使用中西医结合方法后,每周治愈的患者人数如下表所示:第周治愈人数(单位:十人)由上表可得关于的线性回归方程为,则此回归模型第
3周的残差(实际值减去预报值)为()A.B.C.D.【答案】A【解析】【分析】将样本中心点的坐标代入回归直线方程,求出的值,可得出回归直线方程,再将代入回归直线方程,用减去所得结果即可得解.【详解】由表格中的数据可得,,由于回归直线过样本的中心点,则,解得,回归直线方程为,将代入回归直线方程可得,因此,第周的残差为.故选:A.8.设是函数的导函数,的图像如图所示,则的图像最有可能的是()A.B.
4C.D.【答案】C【解析】【分析】当时,,当时,,当时,,根据函数的单调性即可判断.【详解】由导函数的图象可得当时,,函数单调递增;当时,,函数单调递减;当时,,函数单调递增.只有C选项的图象符合.故选:C.9.若函数不存在极值点,则实数m的取值范围是()A.(,+∞)B.(-∞,)C.[,+∞)D.(-∞,]【答案】C【解析】【分析】根据给定条件,利用导数结合单调性建立不等式,即可求解作答.【详解】函数不存在极值点,s由函数求导得:,因函数是R上的单调函数,而抛物线开口向上,因此有,恒成立,于是得,解得,所以实数m的取值范围是.故选:C.10.设某程序框图如图所示,则输出的s的值为
5A.102B.410C.614D.1638【答案】B【解析】【详解】解:因为s=2,i=3;s=6,i=5;s=32-6=26,i=7;s=128-26=102,i=9s=512-102=410,i=11;此时输出.11.设双曲线()的半焦距为c,直线l过两点,且原点到直线l的距离为,则双曲线的离心率()A.2B.C.2和D.2和【答案】A【解析】【分析】根据给定条件,利用直角三角形面积公式列式,结合双曲线离心率定义求解作答.【详解】令,依题意,在中,,且,如图,
6显然,由,得,整理得,而,解得,所以双曲线的离心率.故选:A12.芯片制作的原料是晶圆,晶圆是硅元素加以纯化,晶圆越薄,生产的成本越低,但对工艺要求就越高.某大学为鼓励更多的有志青年投入到芯片事业中,成立个科研小组,用、、三种不同的工艺制作芯片原料,其厚度分别为,,(单位:毫米),则三种芯片原料厚度的大小关系为()AB.C.D.【答案】A【解析】【分析】构造函数,利用函数在上的单调性可得出、的关系,利用余弦函数的单调性可得出与的大小关系,构造函数,利用导数分析函数在上的单调性,可得出与的大小关系,综合可得出、、的大小关系.【详解】令,其中,则,令,其中,则,所以,函数在上为减函数,则当时,,即,所以,函数在上为减函数,因为,则,所以,,即,即,因为在上单调递减,且,所以,,令,其中,则,
7所以,函数在上为增函数,则,即,所以,,则,综上所述,故选:A.第Ⅱ卷(非选择题共90分)二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上)13.若方程的图形是双曲线,则实数m的取值范围是__________.【答案】【解析】【分析】根据双曲线方程的特点求解.【详解】由于是双曲线方程,;故答案为:14.能够说明“设是任意实数,若,则”是假命题的一组整数的值依次为__________.【答案】【解析】【详解】试题分析:,矛盾,所以−1,−2,−3可验证该命题是假命题.【名师点睛】对于判断不等式恒成立问题,一般采用举反例排除法.解答本题时利用赋值的方式举反例进行验证,答案不唯一.15.甲、乙、丙、丁四位同学各自对A,B两个变量的线性相关性做试验,并用回归分析方法分别求得相关系数r与残差平方和m,如下表:甲乙丙丁r0.820.780.690.85
8m106115124103则________同学的试验结果体现A,B两变量有更强的线性相关性.【答案】丁【解析】【分析】根据数据直接判断即可.【详解】解:越大,越小,线性相关性越强,易知丁同学的试验结果体现A,B两变量的线性相关性较强.故答案为:丁.16.已知实数,满足,,其中是自然对数的底数,则的值为______.【答案】【解析】【分析】由已知条件得出,,进而可知与是关于的方程的两根,构造函数,分析该函数的单调性,可得出,化简整理可求得的值.【详解】解:因实数、满足,,所以,,,即,所以,与是关于的方程的两根,构造函数,该函数的定义域为,且该函数为增函数,由于,所以,,,即,即,解得.故答案为:.【点睛】关键点点睛:本题考查利用指数与对数的互化求代数式的值,解题的关键在于由已知等式化简得出与是关于的方程的两根,转化利用函数的单调性来得出,同时也要注意将根代入方程,得出关系式进而求解.
9三、解答题(本大题共6小题.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤,共70分)17.设F为抛物线的焦点,过点F的直线l与抛物线C相交于A、B两点,若线段AB的中点D的横坐标为1,.求点D到抛物线C的准线的距离和抛物线C的方程.【答案】【解析】【分析】根据抛物线的定义结合几何性质可得点D到抛物线C的准线的距离.解法一:根据抛物线的定义分析求解p=1;解法二:利用弦长公式结合韦达定理分析运算.【详解】由题意可得抛物线C的焦点,准线,过A、B分别向抛物线C的准线作垂线,垂足为E、H,则根据抛物线的定义,有AF=AE,BF=BH,所以AE+BH=AF+BF=AB=3.因此在直角梯形ABHE中,点D到抛物线C的准线的距离.解法一:设,根据抛物线的定义有,,∴,而x1+x2=2,∴p=1,故抛物线C的方程y2=2x.解法二:显然直线l的斜率k存在且不为0,设方程为,,联立方程,消去y整理得,∴,,于是,代入整理得,①
10注意到,②所以由①②解得,因此抛物线C的方程为y2=2x.18.某公司的广告费支出x与销售额y(单位:万元)之间有下列对应数据x24568y3040605070(1)画出散点图,并判断广告费与销售额是否具有相关关系;(2)根据表中提供的数据,用最小二乘法求出y与x的回归方程;(3)预测销售额为115万元时,大约需要多少万元广告费.参考公式:回归方程为其中,【答案】(1)具有相关关系;(2);(3)15【解析】【详解】试题分析:(1)根据表格中所给的数据,写出对应的点的坐标,在直角坐标系中描出这几个点,得到散点图;(2)首先做出这组数据的横标和纵标的平均数,利用最小二乘法做出线性回归方程的系数,根据样本中心点在线性回归直线上,求出a的值,写出线性回归方程;(3)根据上一问做出的线性回归方程,当y的值是一个确定的值时,把值代入做出对应的x的值
11试题解析:(1)散点图如图由图可判断:广告费与销售额具有相关关系.(2),========∴线性回归方程为(3)由题得:,,得19.如图1,与三角形的三边都相切的圆叫做三角形的内切圆.设O是△ABC的内切圆圆心,r是△ABC的内切圆半径,设S是△ABC的面积,l是△ABC的周长,由等面积法,可以得到.(1)与三棱锥的四个面都相切的球叫做三棱锥的内切球.设三棱锥的体积是V,表面积是S,请用类比推理思想,写出三棱锥的内切球的半径公式R内(只写结论即可,不必写推理过程);(2)若多面体的所有顶点都在同一球上,则该球为多面体的外接球,如图2,在三棱锥P-ABC中,
12PA,PB,PC两两垂直,且PA=PB=PC=1,求三棱锥P-ABC的内切球半径和外接球的半径.【答案】(1)R内(2)内切球的半径,外接球半径.【解析】【分析】(1)类比等面积法,由等体积法可推出结果;(2)根据(1)中的结果求出;将三棱锥补形成正方体,可求出.【小问1详解】解题方法类比:三角形内切圆半径的求法是利用等面积法,那么三棱锥内切球半径的求法是等体积法.设三棱锥的内切球的球心为,半径为,三棱锥的体积为,表面积为,则,,所以.所以三棱锥的内切球的半径公式R内.【小问2详解】因为PA,PB,PC两两垂直,PA=PB=PC=1,所以△PAB的面积为,于是,三棱锥P-ABC的体积为,三棱锥P-ABC的表面积为,所以,由(1)中的公式可得三棱锥的内切球的半径,将三棱锥补形成正方体,如图:
13则三棱锥与正方体共外接球,则球的直径是长方体的对角线,所以.20.已知函数.(1)当时,求在点处的切线方程;(2) 时,求证:.【答案】(1)y=2x-2ln2(2)证明见解析【解析】【分析】(1)将代入的解析式,求出和,再运用点斜式直线方程求解;(2)运用导数求出的最小值,只要证明最小值即可.【小问1详解】当a=1时,,x>0,则,,而,所以在点处的切线方程为,即;【小问2详解】对求导得,x>0,当a>0时,令得,当时,f(x)单调递减;当时,f(x)单调递增,所以,
14只需证明≥,即≥0恒成立;设,,则,,当时,,单调递减;当时,,单调递增;所以是的最小值,故,表明≥0(a>0)恒成立,故.21.设函数,.(1)求的单调区间;(2)若存在极值点,且,其中,求证:.【答案】(1)答案见解析(2)证明见解析【解析】【分析】(1)分和讨论,其中时易知函数单调,当时,求出导函数的零点,根据导数和函数单调性的关系即可得到答案.(2)根据题意得,从而得到,再对和化简即可证明.【小问1详解】由求导,可得.下面分两种情况讨论:①当时,有恒成立,所以的单调递增区间为;②当时,令,解得.当x变化时,,的变化情况如下表:x00
15单调递增极大值单调递减极小值单调递增所以的单调递减区间为,单调递增区间为,.综上:当时,的单调递增区间为,当时,所以的单调递减区间为,单调递增区间为,.【小问2详解】因为存在极值点,所以由(1)知,且,由题意,得,即,,进而.又,且.由题意及(1)知,存在唯一实数满足,且,因此,所以.22.如图,A、F是椭圆C:()的左顶点和右焦点,P是C上在第一象限内的点.(1)若,轴,求椭圆C的方程;
16(2)若椭圆C的离心率为,,求直线PA的倾斜角q的正弦.【答案】(1)(2)【解析】分析】(1)首先得,将点代入椭圆方程,结合关系即可得到答案;(2)设点P的坐标为,写出相关向量,利用其数量积为0得到,结合点在椭圆上以及椭圆第二定义即可求出直线倾斜角的正弦值.【小问1详解】由已知可得,所以.又点在椭圆C:上,所以.联立,解得,,因此椭圆C的方程为.【小问2详解】解法一:由题意知,,,.设点P的坐标为,,则,,∵,∴,则△PAF是直角三角形,于是,∴.①
17∵P是椭圆C上在第一象限内的点,∵,即.②将①代入②得,即,∴,由于,∴只有,得.∵,,∴.③根据椭圆的定义,有,而,∴中,有.④将③代入④得.解法二:由题意知,,,,则直线PA的方程为,.(*)将直线PA的方程与椭圆方程联立,消去y后,得.(**)因为点和的坐标满足方程(*)和(**),所以,有,即,.若,则,表明△PAF是直角三角形,从而有,
18∴,∴.将、代入上式,得++.去分母,整理,得,将代入,得ÛÛ,于是.解法三:过P作轴于Q,设,则有.∵,∴,得,.由,得,∴a+x0=(a+c)cos2qÞx0=(a+c)cos2q-a.根据椭圆的定义有,,而,∴,即,∴由,得代入上式,整理得,
19显然,所以,得.【点睛】关键点睛:本题第二问的关键是采用设点法或是设线法,方法一和方法三采用的设点法,均利用了椭圆的第二定义,而方法二采用的设线法,通过设直线的方程,将其与椭圆联立,解出坐标,再利用向量点乘为0,即垂直关系解出.
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