【文档说明】湖南省湘潭市1中2023届高三上学期期中数学试卷+答案.docx,共(18)页,1.064 MB,由baby熊上传
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湘潭市第一中学2022年下学期期中考试高三数学一、单选题:(本大题共8小题,每题5分,共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的)1已知全集1,2,3,4,5,6U,集合2,3,5A,集合1,
3,4,6B,则集合UAB()ðA.3B.2,5C.1,4,6D.2,3,5【答案】B【解析】【详解】2,3,5A,2,5UBð,则2,5UAB()ð,故选B.考点:本题主要考查集合
的交集与补集运算.2.已知i为虚数单位,则12i2i在复平面上对应的点在()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限【答案】A【解析】【分析】根据复数的除法运算化简,即可得对应点进行求解.【详解】由12i2i12i43i43===i2i2i2i5
55,所以在复平面对应的点为4355,,在第一象限.故选:A3.在等差数列{an}中,若24681080aaaaa,则7812aa.A.4B.6C.8D.10【答案】C【解析】【详解】a2+a4+a6+a
8+a10=80,.所以6678666111580,16,(2)8222aaaaadada.4.已知向量a=(1,2),b=(2,x),若a⊥b,则|2a+b|=()A.32B.4C.5D.42【答案】C【解析】【分析
】根据ab求出x的值,再利用向量的运算求出2ab的坐标,最后利用模长公式即可求出答案.【详解】因为ab,所以1212·1220,abxxyyx解得=1x,所以2212,2214,3ab,因此222435ab,故选C.【点睛】本题主要考查向量的坐标预
算以及模长求解,还有就是关于向量垂直的判定与性质.5.某种兼职工作虽然以计件的方式计算工资,但是对于同一个人的工资与其工作时间还是存在一定的相关关系,已知小孙的工作时间x(单位:小时)与工资y(单位:元)之间的关系如下表:x24568y3040506070若y与x的线性回归方
程为ˆ6.5yxa,预测当工作时间为9小时时,工资大约为()A.75元B.76元C.77元D.78元【答案】B【解析】【分析】由样本中心点可求得a,将9x代入回归直线即可求得结果.【详解】由表格数据知:2456
855x,3040506070505y,6.55032.517.5ayx,线性回归方程为ˆ6.517.5yx,6.5917.576,即当工作时间为9小时时,工资大约为76元.故选:B.6.若1sincos5
,0,则sin2cos2()A.1725B.1725C.3125D.3125【答案】D【解析】【分析】将1sincos5两边同时平方得到242sincos25,进而可以缩小角的范围,得到324
,从而得到322,然后结合二倍角以及同角的平方关系即可求出结果.【详解】将1sincos5两边同时平方,112sincos25,所以242sincos25,因此,sin,cos异号,故2,且sincos0
,则324,因此322,而24sin22sincos25,2247cos212525,所以24731sin2cos2252525,故选:D.7.如图,平面ABCD平面ABEF,四边
形ABCD是正方形,四边形ABEF是矩形,G是EF的中点,1AF,2AB,则三棱锥CABG外接球的表面积是()A.6πB.8πC.10πD.12π【答案】B【解析】【分析】取AC中点O,由面面垂直性质可证得BC平面ABEF,由此可得AGBC;由勾股定理可证得AGBG,由线面垂直的判定
可知AG平面BCG,由此可得AGCG,根据直角三角形的性质可证得O即为三棱锥CABG的外接球球心,半径为12AC,代入球的表面积公式即可求得结果.【详解】取AC中点O,连接,OBOG,平面ABCD平面ABEF,平面ABCD平面ABEFAB,ABBC,BC平面ABCD,BC平
面ABEF,AG平面ABEF,BCAG;1AFQ,2AB,G为EF中点,2AGBG,222AGBGAB,AGBG,又BCBGB,,BCBG平面BCG,AG平面BCG,CG平面BC
G,AGCG,,ABCAGC均为以AC为斜边的直角三角形,O为斜边AC中点,OAOBOCOG,O为三棱锥CABG的外接球球心,三棱锥CABG的外接球半径2211222RACABBC,三棱
锥CABG的外接球表面积24π8πSR.故选:B.8.已知函数12ln,(e)eyaxx的图象上存在点M,函数21yx的图象上存在点N,且M,N关于x轴对称,则a的取值范围是()A.21e,2B.
213,eC.213,2eD.2211e,3e【答案】A【解析】【详解】因为函数21yx与函数21yx的图象关于x轴对称,根据已知得函数12ln,(e)eyaxx的图象与函数21yx的图象有交点,即方程22l
n1axx在1,eex上有解,即22ln1axx在1,eex上有解.令22ln1gxxx,1,eex,则22212222xxg
xxxxx,可知gx在1,1e上单调递增,在1,e上单调递减,故当1x时,max12gxg,由于21ee13g,2ee1g,且2211e3e,所以212ea.故选:A.二、多选题(本题共4小题,每
题5分,共20分,在每小题给出的四个选项中,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.以下关于函数()sin23cos2fxxx的命题,正确的是()A.函数()yfx的最小正周期为B.点,012是函数()yfx图象的一个对称中心
C.直线3x的函数()yfx图象的一条对称轴D.将函数()yfx的图象向右平移6个单位后得到的函数的图象关于原点对称【答案】AD【解析】【分析】整理可得2n2)3(sifxx,代入周期公式,可判断A的正误,根据2
12f可判断B的正误,根据03f可判断C的正误,求得平移后的解析式,可判断D的正误,即可得答案.【详解】由题意得()sin23cos22sin23fxxxx,所以最小正周期22T,所以A对.2sin221
2123πππf,所以直线12x是函数()fx图象的一条对称轴,所以B错.2sin20333πππf,所以点,03是函数()fx图象的一个对称中心,所以C
错.将函数2n2)3(sifxx的图象向右平移6个单位后得到的图象对应的函数为2sin22sin263yxx,是奇函数,所以D对.故选:AD.10.已知抛物线2:4
Cyx的焦点为F,点00,Mxy)在抛物线C上,若||4MF,则()A.03xB.023yC.||21OMD.F的坐标为0,1【答案】AC【解析】【分析】根据抛物线定义和几何性质求解即可.【详解】由题可知1,0F,由014MFx,2004yx,所以0
3x,023y.2200||91221OMxy故选:AC.11.已知函数()sincosfxxx,若()gx是()fx的导函数,则下列结论中正确的是()A.函数()fx的值域与()gx的值域相同B.若0x是函数()fx的极大值点,则0x是函数()gx的极小值点C.把函
数()fx的图象向右平移2个单位,就可以得到函数()gx的图象D.函数()fx和()gx在区间,44上都是增函数【答案】AD的【解析】【分析】A.利用正弦函数的性质求解判断;B.利用函数()fx的
极值点定义求解判断;C.利用三角函数的平移变换判断;D.利用正弦函数的性质求解判断;【详解】因为()sincos2sin4fxxxx,所以()cossin2sin4gxfxxxx,sincos2sin4gxxxx
A.因为函数()fx的值域是2,2,()gx的值域是2,2,故正确;B.若0x是函数()fx的极大值点,则0000cossin0gxfxxx,解得04xk,k为奇数,而02sin202gxk
,所以0x不是函数()gx的极小值点,故错误;C.把函数()fx的图象向右平移2个单位得到()sin()cos()cossin222fxxxxxgx,故错误;D.当,44x时,,0,0,424
2xx,函数()fx和()gx都是增函数,故正确.故选:AD【点睛】关键点点睛:讨论三角函数性质时,关键是先把函数式化成y=Asin(ωx+φ)(ω>0)的形式.利用三角函数的性质求解.12
.在棱长为1的正方体1111ABCDABCD中,O为正方形1111DCBA的中心,则下列结论正确的是()A.BOACB.BO∥平面1ACDC.点B到平面1ACD的距离为33D.直线BO与直线1AD的夹角为3【答案】ABC【
解析】【分析】根据线面垂直的判定定理证明AC平面,可判断A;连接BD,交AC于E,连接1DE,证明1BODE∥,根据线面平行的判定定理,可判断B;利用等体积法,求得点B到平面1ACD的距离,判断C;采用作平行线的方法,求出直线BO与直线1AD的夹角,可判断D.【详解】对于
A,如图,连接1111,BDAC,则1111,BDAC交于点O,正方体1111ABCDABCD中,111,ACACBB∥平面111111,ABCDAC平面1111DCBA,故111ACBB,而11111111111,,,ACBDBDBBBBDBB平面11BBD,故11A
C平面11BBD,故AC平面11BBD,而BO平面11BBD,故ACBO,即BOAC,故A正确;对于B,连接BD,交AC于E,连接1DE,则11,BEODBEOD∥,故四边形1BODE是平行四边形,故11,BODEDE∥平面1,ACDBO不在平面𝐴𝐶𝐷1,故BO∥
平面1ACD,故B正确;对于C,设点B到平面1ACD的距离为d,因为11ABCDBACDVV,故111111122sin603232d,解得33d,故C正确;对于D,连接1BC,则111ADBCOBC∥,即为直线BO与直线1AD的夹角或其补
角,在1BOC△中,2112261()2222BOBOBC,,,所以2221111312322cos226222BOBCOCOBCBOBC,则16OBC,故D错误,故选:ABC三、填空题(每题5分,共20分)13.7(1)x的
展开式中3x的系数是___________.【答案】35;【解析】【分析】根据二项式定理的通项公式1CrnrrrnTab,简单计算,可得结果.【详解】由题可知:7(1)x的通项公式为717rrrTCx,令734rr所以3x的系数是47
35C故答案为:35【点睛】本题考查二项式中指定项的系数,掌握公式,细心计算,属基础题.14.如图,直线l是曲线yfx在5x处的切线,则55ff___________.【答案】7【解析】【分析】根据直线l所过点可得斜率,即为5f,结合55f即可得到结果.【
详解】直线l过点0,5,5,5,直线l斜率55250k,又直线l是yfx在5x处的切线,52f,又55f,55527ff.故答案为:7.15.已知,Pab为圆22:2440Cxyxy上任意一点,
则11ba的最大值是______.【答案】43【解析】【分析】由题意,11ba表示圆C上的点,Pab与圆外的点1,1Q连线的斜率.当过点1,1Q的直线与圆C相切时,11ba取最值,即得最大值.【详解】把圆22:2440Cxyxy化为标准式
22121xy,圆心1,2C,半径1r.则11ba表示圆C上的点,Pab与圆外的点1,1Q连线的斜率.设过点1,1Q的直线方程为11ykx,即10kxyk.当直线10kxyk与圆C相切时,斜率k取最值.由
22111kkk,解得0k或43k.11ba的最大值是43.故答案为:43.【点睛】本题考查斜率的几何意义,考查直线与圆的位置关系,属于中档题.16.已知椭圆222210xyabab与抛物线240ypxp有相同的焦点F,点A是两曲线的一个公共点,且AFx
轴,则椭圆的离心率是___________.【答案】21##12【解析】【分析】由,0Fp可得222abp,结合抛物线方程可得A点坐标,代入椭圆方程后,可配凑出关于离心率e的方程,结合0,1e可解方程求得结果.【详解】由题意知:,0Fp是椭圆
222210xyabab的焦点,222abp;AFx轴,,2App或,2App,代入椭圆方程得:222241ppab,2222241ppaap,又椭圆的离心率pea,22222222
4411ppeeaape,解得:2232212e,又0,1e,21e.故答案为:21.四、解答题(本大题共6小题,共70分,解题应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.已知数列na满足12a,1122nnnaa.(1)证明:数列2n
na为等差数列;(2)设2nnnab,证明:122311111nnbbbbbb.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析.【解析】【分析】(1)由1122nnnaa变形得:11122nn
nnaa,可得证明.(2)由(1)知:2nnnabn,∴1111111nnbbnnnn,用裂项相消可求和,从而可证明.【详解】(1)由1122nnnaa变形得:11122nnnnaa
又12a,故112a∴数列2nna是以1为首项1为公差的等差数列.(2)由(1)知:2nnnabn∴1111111nnbbnnnn∴122311111111112231nnbbbbbbnn
1111n∴122311111nnbbbbbb【点睛】本题考查根据数列的递推公式证明数列为等差数列,考查用裂项相消法求和,属于基础题.18.已知ABC的内角A,B
,C的对边分别为a,b,c,且sincos()6bCcB.(1)求角B;(2)若b=4,求ABC周长的最大值.【答案】(1)3B;(2)12.【解析】【分析】(1)利用差角的余弦公式,结合正弦定理,化简
计算作答.(2)利用余弦定理,结合均值不等式求出a+c的最大值【小问1详解】因为sincos()6bCcB,则31sin(cossin)22bCcBB,ABC中,由正弦定理得,31sinsinsin(cossin)22BC
CBB,而(0,π)C,即sin0C,整理得sin3cosBB,即tan3B,又0,πB,解得π3B,所以π3B.【小问2详解】在ABC中,由余弦定理2222cosbacacB得:2216acac,即
2163acac,而2()2acac,于是得264ac,当且仅当a=c=4时取“=”,因此,当a=c=4时,a+c取最大值8,从而a+b+c取最大值12,所以ABC周长的最大值为12.19.2022年8月7日是中国传统二十四节气“立
秋”,该日,“秋天的第一杯奶茶”再度出圈,据此,学校社会实践小组随机调查了该地区100位奶茶爱好者的年龄,得到如下样本数据频率分布直方图.在(1)估计奶茶爱好者的平均年龄;(同一组数据用该区间的中点值作代表)(2)估计奶茶爱好者年龄位于区间2060,的概率;
(3)以频率替代概率进行计算,若从该地区所有奶茶爱好者中任选3人,求3人中年龄在30岁以下的人数X的分布列和期望.【答案】(1)21.4岁(2)0.48(3)分布列见解析,数学期望为125【解析】【分析】(1)由频率分布直方图估计平
均数的方法直接计算即可;(2)根据频率分布直方图可计算得到2060,的频率,用频率估计概率即可;(3)根据频率分布直方图可计算得到年龄在30岁以下的频率,可得43,5XB,由二项分布概率公式可求得X每个取值对应的概率,由此可得分布列;根据二项分布数学期望计算公式可求得期望.【小问1
详解】由频率分布直方图估计奶茶爱好者的平均年龄为:50.016150.036250.028350.010450.008550.00210x21.4(岁).【小问2详解】由频率分布直方图得:奶茶爱好者年龄位于区间2060,的频率为
100.028100.010100.008100.0020.48,由频率估计概率可知:奶茶爱好者年龄位于区间2060,的概率为0.48.【小问3详解】由频率分布直方图得:从该地区所有奶茶爱好者中任选1
人,年龄在30岁以下概率为40.0160.0360.028100.85,43,5XB;则X所有可能的取值为0,1,2,3,31105125PX;2131412
1C55125PX;22314482C55125PX;346435125PX;X的分布列为:X0123P11251212548125
64125则数学期望412355EX.20.如图,四棱锥PABCD中,底面ABCD是矩形,1PDDC,2PCBC.M为BC上的点,且AM平面PDB;(1)求证:PD平面ABCD;(2)求二面角A
PMB的正弦值.【答案】(1)证明见解析(2)7014【解析】的【分析】(1)利用勾股定理、平行关系和线面垂直性质可得PDAB,AMPD,由线面垂直的判定可证得结论;(2)根据线面垂直性质可得
AMBD,根据角度和长度关系可证得M为BC中点,以D为坐标原点可建立空间直角坐标系,利用二面角的向量求法可求得结果.小问1详解】1PDDC,2PC,222PDDCPC,PDDC,又//ABCD,PDAB;AM平面PDB,PD
平面PDB,AMPD;ABAMA,,ABAM平面ABCD,PD平面ABCD.【小问2详解】AM平面PDB,BD平面PDB,AMBD,π2MABDBAMABAMB,DBAAMB,tantanAMBDBA
,即2ADABABBM,2122BMBC,M为BC中点,以D为坐标原点,,,DADCDP正方向为,,xyz轴,可建立如图所示空间直角坐标系,则2,0,0A,0,0,1P,2,1,02M,2,1,0B,2,0,1PA
,2,1,12PM,2,1,1PB,设平面APM的法向量,,nxyz,【则20202PAnxzPMnxyz,令2x,解得:1y,2z,2,1,2n;设平面BPM的法向量,,mabc,则2
0220PMmabcPBmabc,令1b,解得:0a,1c,0,1,1m;3314cos,1427mnmnmn,270sin,1cos,14mnmn;即二面角APMB的正弦值为7014.21.
已知双曲线2222:1(0,0)xyCabab的右焦点(4,0)F到渐近线的距离为23.(1)求双曲线C的方程.(2)过点F的直线与双曲线C的右支交于,AB两点,在x轴上是否存在点P,使得点F到直线,PAPB的距离相等?若存在,求出点P的坐标;若不存
在,请说明理由.【答案】(1)221412xy(2)存在1,0P.【解析】【分析】(1)利用点线距离公式及222cab即可求得23b,从而求得双曲线C的方程;(2)假设存在点,0Pn,据题意设:40ABxmy
m,联立方程得到12yy,12yy,再由点F到直线,PAPB的距离相等可得0PAPBkk,由此代入式子即可求得1n,故存在1,0P.【小问1详解】由题意得,4c,故22216abc,又因为双曲线2222:1xyCab的渐近线为byx
a,故0bxay是双曲线C的一条渐近线,所以右焦点(4,0)F到渐近线的距离为224023bab,解得23b,所以212b,22164ab,所以双曲线C的标准方程为221412xy.【小问2详解】假设存在,0Pn,设11,Axy,22,Bxy,由题意知,
直线斜率不为0,设直线:40ABxmym,联立2241412xmyxy,消去x,得223124360mymy,则2310m,222244363114410mmm,且1222431myym,122
3631yym,因为使得点F到直线PA,PB的距离相等,所以PF是APB的角平分线,则0PAPBkk,即12120yyxnxn,则1221440ymynymyn,整理得1212240myynyy,故22
42423603131nmmmm,即340mmn,因为0m,所以1n,故存在1,0P.22.已知函数2()ln24()fxaxxxaR.(1)若2x是()fx的极值点,求()fx的单调区间;(2)求()()gxfxax在区间[1,
]e上的最小值()ha.【答案】(1)单调递减区间为0,2,单调递增区间为(2,);(2)222,41()ln,4448(1)24,4aaahaaaaaeeaeeae.【解析】【分析】(1)根据(2)0f
,求出8a,再根据导数与函数单调性的关系即可求解.(2)求出(4)(1)()xaxgxx,令()0gx,解得4ax或1x,讨论14a、14ae或4ae,判断函数在区间[1,]e上的单调性,根据单调性即可求出函数的最值.【详解】解:(1)fx的定
义域为(0,),244()44axxafxxxx.因为2x是fx的极值点,所以168(2)02af,解得8a,所以24484(2)(1)()xxxxfxxx,当2x时,()0fx;当02x时,()0
fx,所以fx的单调递减区间为0,2,单调递增区间为(2,).(2)2()ln24gxaxxaxx,则(4)(1)()44axaxgxxaxx,令()0gx,得4ax
或1x.①当14a,即4a时,gx在1,e上为增函数,12haga;②当14ae,即44ae时,gx在1,4a上单调递减,在,e4a上单调递增,所以21()ln448aahagaaa;③当
4ae,即4ae时,gx在[1,]e上为减函数,所以2()()(1)24hageeaee.综上所述,222,41()ln,4448(1)24,4aaahaaaaaeeaeeae.【点睛】关键点点睛:
本题考查了利用导数求函数的单调区间、求函数的最值,解题的关键是确定函数在区间[1,]e上的单调性,考查了分类讨论的思想以及运算求解能力.