【文档说明】2022-2023学年广东省广州市协和学校高二上学期11月月考数学试题解析版.doc,共(18)页,2.029 MB,由小喜鸽上传
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第1页共18页2022-2023学年广东省广州市协和学校高二上学期11月月考数学试题一、单选题1.已知集合R|22Axx=−,2R|430Bxxx=−+,则AB=I()A.(2,1]−B.(2,1)−C.()2,2−D.(,2)[
3,)−+U【答案】A【分析】先化简集合,再求交集运算即可.【详解】由2R|430Bxxx=−+,可得R|(1)(3)0{R|1Bxxxxx=−−=或3}x.所以(2,1]AB=−I.故选:A2.设mR,若复数12iz=−+的虚部与
复数2izmm=+的虚部相等,则12zz=()A.3i−+B.1i−−C.3i−D.3i−−【答案】D【分析】根据已知条件求得m的值,利用复数的乘法化简可得结果.【详解】因为复数12iz=−+的虚部与复数2izmm=+的虚部相等,则1m=,则21iz=+,因此,()()122i1
i3izz=−++=−−.故选:D.3.双曲线2213yx−=的渐近线方程为()A.3yx=B.3yx=C.13yx=D.33yx=【答案】A【分析】令2203yx−=即可求渐近线方程.【详解】令2203yx−=得3yx=即双曲线2213yx−=的
渐近线方程为3yx=故选:A.第2页共18页4.已知1tan2=,则sincos=()A.25B.25−C.85D.85−【答案】A【分析】由22sincosissincoscosn=+,分
子分母同除以2cos,即可求出结果.【详解】因为222sincostansincoscosinns1ta==++,又1tan2=,所以122sincos1514==+,故选:A.5.已知向量(
)3,1a=−r,()1,2b=−r,2cab=+rrr,若bc⊥rr,则实数=()A.-2B.2C.1D.-1【答案】B【分析】由向量坐标运算求出()622c−+=−r,,根据bc⊥rr,得0bc=rr,计算可得.【详解】2cab=+rrr()()()1,
223,1226−=−+=−+−,,因为bc⊥rr,所以0bc=rr,所以()()1,26521020bc=−−+=−−=rr,,所以=2.故选:B6.已知函数()()sin0,0,2fxAxA=+„的图象如图所示.则()f=(
)A.0B.AC.2AD.2A−【答案】A【分析】由相邻零点与对称轴间的距离为周期的四分之一,求得周期,进而求得,由最低点的坐标求得的值,进而计算得解.【详解】由图象可得()fx的最小正周期74123T=−=,∴22T==,第3页共18页由7322,1
22kk+=+Z,解得2,3kk=+Z,由2„得3=,∴()sin23fxAx=+,∴()sin03ffA===,故选:A7.已知圆()22:24Cxy−+=,直线过点()1,1A交圆C于,PQ两点,则弦长PQ的取值范
围是()A.2,2B.2,4C.2,22D.22,4【答案】D【分析】首先得到圆心坐标与半径,即可判断点A在圆内,即可求出弦长最大、最小值,即可得解.【详解】解:圆()22:24Cxy−+=的圆心()2
,0C,半径2r=,又()2212124−+=,所以点()1,1A在圆内,当直线过圆心C时,弦长PQ取最大值4,当直线lAC⊥时,圆心C到直线的距离最大,最大值为()()2221012AC=−+−=,此时弦长PQ取最小值224(2)22
−=;故选:D.8.在棱长为1的正方体1111ABCDABCD−中,M是棱1AA的中点,点P在侧面11ABBA内,若1DPCM⊥,则PBCV的面积的最小值是()A.255B.510C.55D.5【答案】B【分析】建立空间直角坐标系,求得相关点的坐标,利用向量的坐标
运算求得()0,1,21BPyy=−−uuur,进而结合二次函数性质求得min55BP=,利用三角形面积公式,即可求得答案.第4页共18页【详解】以点D为空间直角坐标系的原点,分别以DA,DC,1DD所在直线为x,y,z轴,建立空间直角
坐标系,则点()1,,,0,1Pyzyz,()10,0,1D,所以()11,,1DPyz=−uuuur.因为()0,1,0C,11,0,2M,所以11,1,2CM=−uuuur,因为1DPCM⊥uuuuruuuur,所以()11102yz−+−=,所以21z
y=−.因为()1,1,0B,所以()0,1,21BPyy=−−uuur,所以()()222121562BPyyyy=−+−=−+,因为01y,所以当35y=时,min55BP=.因为正方体中,BC⊥平面11ABBA,BP平面11ABB
A,故BCBP⊥,所以()min15512510PBCS==△,故选:B.二、多选题9.如图某池塘中的浮萍蔓延后的面积()2my与时间t(月)的关系:tya=(0a且1a),以下叙述中正确的是()第5页共18页A.这个指数函数的底数是2B.
第5个月时,浮萍的面积就会超过235mC.浮萍从24m蔓延到216m需要经过2个月D.浮萍每个月增加的面积都相等【答案】AC【解析】由图像中的数据可求出函数关系式,然后逐个分析判断即可【详解】解:将点(1,2)代入t
ya=中,得2a=,所以2ty=,所以A正确,当5t=时,523235y==,所以B错误;当4y=时,2t=,当16y=时,4t=,所以浮萍从24m蔓延到216m需要经过2个月,所以C正确;由指数函数2ty=的性质可得浮萍每个月增加的面
积不相等,所以D错误,故选:AC10.ABCV的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.下面四个结论正确的是()A.2a=,30A=,则ABCV的外接圆半径是2B.若cossinabAB=,则45A=C.若222abc+,则AB
CV一定是锐角三角形D.若AB,则sinsinAB【答案】ABD【分析】根据正余弦定理及其应用,对每个选项进行逐一分析,即可判断和选择.【详解】对A:由正弦定理知42sinaRA==,所以外接圆半径是2,故A正确;对B:由正弦定理及coss
inabAB=可得,sinsin1cossinABAB==,即tan1A=,由0180A,知45A=,故B正确;对C:因为222cos02abcCab+−=,所以C为锐角,但,AB不确定,故C错误;对D:若AB,ab,所以由正弦定理得sinsinAB,故D正确.、故选:ABD.
第6页共18页11.已知点P是平行四边形ABCD所在平面外一点,(2,1,4)AB=−−uuur,(4,2,0)AD=uuur,(1,2,1)AP=−−uuur,下列结论中正确..的是()A.AP⊥ABB.存在实数λ,使=uuu
ruuurAPBDC.APuuur是平面ABCD的法向量D.四边形ABCD的面积为86【答案】ACD【分析】根据题意,结合线面位置关系的向量判断方法,一一判断即可.【详解】因为2240ABAP=−−+=uuuruuur,所以ABAP⊥uu
uruuur,故A正确;()2,3,4BDADAB=−=uuuruuuruuur与()1,2,1AP=−−uuur不平行,故B错误.因为4400APAD=−++=uuuruuur,2240APAB=−−+=
uuuruuur且ABuuur与ADuuur不平行,所以APuuur是平面ABCD的法向量,故C正确;由411621,164020ABAD=++==++=uuuruuur2412403cos2120521ABADAABAD−
−===uuuruuuruuuruuur故四边形ABCD的面积为2112sin221201cos8622SABADAA==−=,D正确;故选:ACD.12.已知点F为抛物线()2:20Cxpyp=的焦点,直线l过点()()0,0Dmm交抛物线C于()11,Axy,(
)22,Bxy两点,11FAy=+.设O为坐标原点,12,2xxPm+−,直线,PAPB与x轴分别交于,MN两点,则以下选项正确的是()A.2p=B.若1m=,则0OAOB=uuuruuurC.若mp=,则OABV面
积的最小值为42D.,,,MNPF四点共圆【答案】ACD【分析】由抛物线焦半径公式可直接构造方程求得2p=,知A正确;设:lykxm=+,与抛物线方程联立可得1212,xxyy,由向量数量积的坐标运算可知B错误;由()1221122OABSODxxxx=−−V可知C正确;表
示出直线PA方程后,可求得M点坐标,进而得到1APMFkk=−,知APMF⊥,同理可得BPNF⊥,由此可知D正确.第7页共18页【详解】对于A,由抛物线焦半径公式得:1112pFAyy=+=+,解得:2p=,A正确;对于B,由题意知:直线l斜率存在,设:lykxm=+,由224xpyyykx
m===+得:2440xkxm−−=,124xxm=−;由1m=得:124xx=−,则()21212116xxyy==,12123OAOBxxyy=+=−uuuruuur,B错误;对于C,若2mp==,则1280xx=−,不妨设120xx,
则()()12212111224222OABSODxxxxxx=−=−−=V(当且仅当1222xx−==时取等号),即OABV面积的最小值为42,C正确;对于D,直线PA的斜率为211211121
2144222PAxxxymxkxxxxx−+===+−−,直线PA的方程为()1112xyyxx−=−,令0y=得:()2111124xxyxx−=−=−,点M的横坐标为12Mxx=,即1,02xM,则直线MF的斜率1110202MFkxx−==−−,1APM
Fkk=−,APMF⊥,同理可得:BPNF⊥,,,,MNPF四点共圆,D正确.故选:ACD.【点睛】思路点睛:本题考查直线与抛物线综合应用的问题,本题D选项中,证明四点共圆的基本思路是能够通过说
明两条直线斜率乘积为1−,得到两条直线互相垂直,进而得到四边形对角互补,得到四点共圆.三、填空题第8页共18页13.斜率为-2,且过两条直线3x-y+4=0和x+y-4=0交点的直线方程为______________.【答案】
2x+y-4=0【分析】设直线系方程,然后通过斜率确定参数即可.【详解】设所求直线方程为3x-y+4+λ(x+y-4)=0,即(3+λ)x+(λ-1)y+4-4λ=0,所以k=31+−=-2,解得λ=5∴所求直线方程为2x+y-4=0.14.
已知一组数据1,2,2,x,5,10的平均数是4,则该组数据的第25百分位数为______.【答案】2【分析】根据平均数求出x,然后将这组数据按照从小到大的顺序排列,再根据第p百分位数的定义即可得出答案.【详
解】解:因为一组数据1,2,2,x,5,10的平均数是4,所以12251046x+++++=,解得4x=,将这组数据按照从小到大的顺序排列,得:1,2,2,4,5,10共6个数据,由625%1.5=,所以该组数据的第25百分位数为第2项,即2.故答案为:2.15.已知12:FF为双曲线222
2:1(0,0)xyCabab−=的两个焦点,PQ,为C上关于坐标原点对称的两点,且12||||PQFF=,若直线PQ的斜率为3,则C的离心率为______.【答案】31+##13+【分析】由题意可知四边形12PFQF为矩形,结合直线PQ的斜率为3,推得2||PFc=,1||3PF
c=,结合双曲线定义即可求得答案.【详解】不妨设点P在第一象限内,因为,PQ为C上关于坐标原点对称的两点,则线段PQ与12FF相互平分,第9页共18页所以四边形12PFQF为矩形,若直线PQ的斜率为3,且
12||||2PQFFc==,则260POF=,则2||PFc=,又12||2FFc=,故1||3PFc=,由定义可知:2132PFPFcca−=−=,可得23131cea===+−,故答案为:31+16
.在三棱柱111ABCABC-,四边形11ACCA与四边形11ABBA都是菱形160AAC=o,ABCV是等边三角形,平面11ACCA⊥平面ABC,,DE分别11,ABAC的中点,则异面直线DE与1BC所成角的余弦值是__________.【答案】154【解析】如图,取AC的中
点O,连接1,AOBO,则以O为原点,以1,,OAOBOA的方向分别为,,xyz轴的正方向,建立空间直角坐标系0xyz−,根据空间向量的数量积,由111cos,BCDEBCDEBCDE=uuuuruuuruuuuruuuruuuuruuur即可求解.【详解】如图,取AC的中点O,连接1
,AOBO.四边形11ACCA是菱形,且平面11ACCA⊥平面ABC,可得1AO⊥平面ABC,BOAC⊥,则以O为原点,以1,,OAOBOA的方向分别为,,xyz轴的正方向,建立空间直角坐标系0xyz−,第10页共18页
设2AB=,则113(0,3,0),(2,0,3),,,0,(1,0,3)22BCDE−−,从而133(2,3,3),,,322BCDE=−−=−−uuuuruuur,故111333152cos,4106BCDEBCDEBCDE++===uuuur
uuuruuuuruuuruuuuruuur,即异面直线DE与1BC所成角的余弦值是154.故答案为:154四、解答题17.已知函数()2sincossin222xxxfx=+.(1)求()fx的最小正周期;(2)求()fx在,32−上的值域.【答案】
(1)2;(2)12,12−.第11页共18页【分析】(1)利用倍角公式及辅助角公式化简函数,进而可得周期;(2)利用正弦函数的性质可得函数的值域.【详解】(1)∵()211cossincossinsin22222xxx
xfxx−=+=+()11sincos22xx=−+21sin242x=−+p,∴2T=,∴()fx的最小正周期2;(2)由,32xpp−,得7,4124xppp−−,所以21sin
42x−−,∴1221sin12242xp−−+,所以()fx在,32−上的值域为12,12−.18.已知圆C经过两点()()1,0,1,2AB−−,且圆心C在x轴上.(1)求圆C的标准方程;(2)已知直
线l与直线AB平行,且与圆C相交所得弦长为22,求直线l的方程.【答案】(1)22(1)4xy−+=(2)30xy+−=【分析】(1)根据题意设出圆的标准方程,运用待定系数法列方程组求解;(2)先用斜截式设直线
方程,然后根据点到直线距离公式,弦长公式进行求解即可.【详解】(1)设圆C的标准方程为222()xayr−+=,其中(),0Ca,半径为,0rr,Q圆C经过点(1,0),(1,2)AB−−,22222(1)(1)(2)arar−−=−
+−=解得214ar==,圆C的标准方程为22(1)4xy−+=;第12页共18页(2)由题意可得:02111ABk+==−−−,所以直线l的斜率为1−,设l的方程为0xyb++=,圆心()1,0到直线l的距离为12bd+=,直线l与圆C相交
所得弦长为222(1)222242brd+=−=−,解得1b=或3b=−经检验知,当1b=时,直线l与直线AB重合,舍去所以l的方程为30xy+−=.19.为进一步增强疫情防控期间群众的防控意识,使广大群众充分了解新冠肺炎疫情防护知识,提高预防能力,做到科学防护,科学预防.某组织通过网络进行新冠
肺炎疫情防控科普知识问答.共有100人参加了这次问答,将他们的成绩(满分100分)分成[40,50),[50,60),[60,70),[70,80),[80,90),[90,100]这六组,制成如图所示的频率分布直方图.(1)求图中a的值,并估计这100人问答成绩的中位数和平均数;(同一组
数据用该组数据的中点值代替)(2)用分层随机抽样的方法从问答成绩在[60,80)内的人中抽取一个容量为5的样本,再从样本中任意抽取2人,求这2人的问答成绩均在[70,80)内的概率.【答案】(1)0.015a=,中位数为2203,平均数为72(2)310【分析】(1)根据频率分布直方图
的性质以及中位数和平均数的概念,进行计算即可得解;(2)根据分层抽样在[60,70)内的有2人,分别记为A,B;问答成绩在[70,80)内的有3人分别记为a,b,C,从中任意抽取2人,列出实验的样本空间,再利用概率公式,
进行计算即可得解.【详解】(1)由图可知,10(20.0050.020.0250.03)1a++++=,解得0.015a=.设中位数为x,则0.050.150.20.3(70)0.5x+++−=,所以2203x=.这100人问答成绩的平均数约为450.05550.15650.2750.
3850.25950.0572+++++=.第13页共18页(2)用分层随机抽样的方法从问答成绩在[60,80)内的人中抽取一个容量为5的样本,则问答成绩在[60,70)内的有25223=+人,分别记为A,B;问答成绩在[70,80)内的有35323
=+人分别记为a,b,C.从中任意抽取2人,则实验的样本空间={(A,B),(A,a),(A,b),(A,c),(B,a),(B,b),(B,c),(a,b),(a,c),(b,c)},共有10个样本点.设事件A为2人的问答成绩均在[70,80)内的概
率,则{(,),(,),(,)}Aabacbc=,所以这2人的间答成绩均在[70,80)内的概率3()10PA=.20.已知椭圆2222:1(0)Cbbxaay+=与椭圆2214xy+=有相同的离心率,短半轴长为1.(1)求C的方程;(2)过点()2,0Q的直线l与C交于,MN两点,且MON
为钝角(O为坐标原点),求l的斜率k的取值范围.【答案】(1)2214yx+=(2)11,00,22−U【分析】(1)由条件可得32ca=、1b=,然后可得答案;(2)设()()1122,,,MxyNxy,然后联立直线与椭圆的方程消元,然后韦达定理得到2212
1222444,44kkxxxxkk−+==++,然后由MON为钝角可得0k、12120xxyy+,据此可解出答案.【详解】(1)因为椭圆2214xy+=的离心率为32,所以32ca=,因为椭圆2222:1(0)Cbbxaay+=的短半轴长为1,所以1b=,所以可得2a=,所以C的方程为
2214yx+=,(2)直线l的方程为()2ykx=−,由()22214ykxyx=−+=可得()222244440kxkxk+−+−=,第14页共18页由()()422216444448640kkkk=−+−
=−+可得243k,设()()1122,,,MxyNxy,则22121222444,44kkxxxxkk−+==++,因为MON为钝角,所以0OMONuuuuruuur,且,,MON三点不共线,所以0k,()()()()2221212121212122212
40xxyyxxkxkxkxxkxxk+=+−−=+−++所以()2222222444124044kkkkkkk−+−+++,解得214k,综上可得:k的取值范围为11,00,22−U
.21.如图,在四棱锥PABCD−中,四边形ABCD为菱形,且60ABC=,PA⊥平面ABCD,E为BC的中点,F为棱PC上一点.(1)求证:平面AEF⊥平面PAD;(2)若G为PD的中点,2AB
AP==,是否存在点F,使得直线EG与平面AEF所成角的正弦值为15?若存在,求出PFPC的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)证明见解析(2)存在;12PFPC=或45PFPC=【分析】(1)根据底面菱形的特
点得到AEAD⊥,再由线面垂直得到PAAE⊥,⊥AE平面PAD,进而得到面面垂直;(2)建立空间坐标系得到线面角的表达式2321sin55584ttt−==−+,求解即可.【详解】(1)证明:连接AC,因为底面AB
CD为菱形,60ABC=,所以ABCV是正三角形,EQ是BC的中点,第15页共18页AEBC⊥,又//,ADBCAEAD⊥,PA⊥Q平面ABCD,AE平面,ABCDPAAE⊥,又,PAADAAE=⊥I平面PAD,又AE
平面AEF,所以平面AEF⊥平面PAD.(2)由(1)知AE,AD,AP两两垂直,以A为坐标原点,直线AE,AD,AP分别为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系,设()01PFtPCt=uuuruuur,则()0,0,0A,()
3,0,0E,()3,1,0C,()002P,,,()0,1,1G,()3,,22Fttt−,所以()3,0,0AE=uuur,()3,,22AFttt=−uuur,()3,1,1EG=−uuur.设平面AEF的法向量()
,,nxyz=r,则0,0,nAEnAF==uuuvruuuvr即()30,3220,xtxtytz=++−=令zt=,得平面AEF的一个法向量()0,22,ntt=−r.设EG与平面AEF所成的角为,则()22222321sincos,55584522EG
ntttEGnEGntttt−+−=====−+−+uuuruuurrrruuur,解得12t=或45t=,即存在点F,使得直线EG与平面AEF所成角的正弦值为15,且12PFPC=或45PFPC
=.22.如图,空间直角坐标系中,四棱锥POABC−的底面是边长为2的正方形,底面OABC在xOy平面内,且抛物线Q:2ymx=经过O、A、C三点.点B在y轴正半轴上,PB⊥平面OABC,侧棱OP与底面所成角为45.第16页共18页(1)求m的值;(2)若()
,,0Nxy是抛物线Q上的动点,M是棱OP上的一个定点,它到平面OABC的距离为()02aa,写出M、N两点之间的距离()dx,并求()dx的最小值;(3)是否存在一个实数()02aa,使得当()dx取得最小值时,异面直线MN与OB互
相垂直?请说明理由.【答案】(1)1m=(2)()min212,024411,222aadxaaa=+−(3)不存在,理由见解析【分析】(1)根据题意,求出点A的坐标,代入抛物线方程,即可得出m的值;(2)根据题意可求得点M的坐标,根据两点间的距离公式,利用二
次函数的基本性质,即可得出函数()ydx=的最小值;(3)由(2)可知,当1,22a时,当()ydx=取得最小值时,求得2212ax−=,由异面直线MN与OB垂直时,可得0OBMN=uuuruuuur,从而可得出结论.【详解】(1)解:由四棱
锥POABC−是底面边长为2的正方形,则()1,1,0A,则1m=,所以1m=;(2)解:因为PB⊥平面OABC,所以POB即为直线PB与平面OABC所成角的平面角,即45POB=,因为点M到平面OABC的距离为()02aa
,第17页共18页则点()0,,Maa,由(),,0Nxy是抛物线Q上的动点,则2yx=,即()2,,0Nxx,则()()()2222422122dxMNxaxaxaxa==+−+=+−+,令20tx=,设()()22122fttata=+−
+,对称轴为直线212at−=,①当022102aa−时,即当102a时,函数()()22122fttata=+−+在)0,+上单调递增,则()()2min02ftfa==,此时()min2dxa=;②当022102aa−时,即当122a时,此时
函数()()22122fttata=+−+在212at−=取得最小值,即()()2222min21214412224aaaafta−−+−=−+=,此时()2min4412aadx+−=,综上()min212,024411,22
2aadxaaa=+−;(3)解:当10,2a时,此时点N与原点重合,则直线MN与OB为相交直线,不符;当1,22a时,则当()ydx=取最小值时,2212ax−=,不妨设0x,则2121,,022aaN−−,()0,2,0B,则
()21210,2,0,,,22aaOBMNaa−−==−−uuuruuuur,当异面直线MN与OB垂直时,0OBMN=uuuruuuur,即21202aa−−=,无解,第18页共18页综上所述,不存在一个实数()02aa
,使得异面直线MN与OB垂直.