【文档说明】辽宁省六校2023届高三上学期期中数学试卷+答案.docx,共(19)页,1.141 MB,由baby熊上传
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数学试题考试时间:120分钟满分150分一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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.设集合M={x|x<4},集合2{|20}Nxxx,则下列关系中正确的是()A.M∪N=MB.M∪∁RN=MC.N∪∁RM=
RD.M∩N=M【答案】A【解析】【详解】集合{|4}Mxx,集合2{|20}{|02}Nxxxxx,则MNM,A正确;{|0RNxxð或2}x,∴RMNRMð,B错误;{|4}RMxxð,∴
{|02RNMxxð或4}xR,C错误;{|02}MNxxM,D错误,故选A.2.若复数z满足i1iz,则|z|=()A.12B.22C.2D.2【答案】C【解析】【分析】利用复数除法求复数z,进而求模长即可.【
详解】由2i1i(i1)i1,iiz则|2|z.故选:C3.“2,1x,220xa”为真命题的一个充分不必要条件是()A.0aB.1aC.2aD.3a【答案】D【解析】【分析】先确定“2,1x,220xa”为真命题时a的范围,进而找到对应选项.【
详解】若命题“2,1x,220xa”为真命题,则2()22maxxa…,则3a是2a的充分不必要条件,故选:D.4.已知tan226,则cos3(
)A.35B.35-C.45D.45【答案】B【解析】【分析】利用倍角公式可得cos322cossin2626,再利用弦化切,即求.【详解】∵tan226
,∴cos322cos2cossin2626262222cossin2626cossin2626
221tan1426141tan2635.故选:B.5.已知偶函数fx在区间(,0]上单调递减,则满足1(21)3fxf
的x的取值范围是()A.12,33B.12,33C.12,23D.12,23【答案】A【解析】【分析】由偶函数性质得函数在0,(,0]上的单调性,然后由单调性解不等式.【详解】因为偶函数
fx在区间(,0]上单调递减,所以fx在区间0,上单调递增,因为121(3fxf),所以由偶函数性质知1|21|(3fxf)所以1213x,解得:1233x.故选:A.6.已知函数
()sin2cosfxaxx在ππ,34x上单调递增,则a的取值范围为()A.0aB.22aC.2aD.0a或2a-【答案】C【解析】【分析】根据函数单调递增转化为导数不小于0恒成立,分离参数求解即可.【详解】因为函数()sin2cosf
xaxx在ππ,34x上单调递增,所以()cos2sin0fxaxx在ππ,34x上恒成立,即2tanax在ππ,34x上恒成立,由2ta
nyx在π(,0)2上单调递增知,maxπ2tan()24y,所以2a,故选:C7.甲、乙两个圆锥的母线长相等,侧面展开图的圆心角之和为2π,侧面积分别为S甲和S乙,体积分别为V甲和V乙.若=2SS甲乙,则=V
V甲乙()A.5B.22C.10D.5104【答案】C【解析】【分析】设母线长为l,甲圆锥底面半径为1r,乙圆锥底面圆半径为2r,根据圆锥的侧面积公式可得122rr,再结合圆心角之和可将12,rr分
别用l表示,再利用勾股定理分别求出两圆锥的高,再根据圆锥的体积公式即可得解.【详解】解:设母线长为l,甲圆锥底面半径为1r,乙圆锥底面圆半径为2r,则11222SrlrSrlr甲乙,所以122rr,又12222rrll,则121
rrl,所以1221,33rlrl,所以甲圆锥的高2214593hlll,乙圆锥的高22212293hlll,所以22112222145393101122393rhllVVrhll甲乙.故选:C.8.已知1,,,eabc
,且ln55lnaa,ln33lnbb,ln22lncc,则()A.b<c<aB.cbaC.acbD.abc【答案】A【解析】【分析】构造函数()lnfxxx,根据单调性即可确定,,abc的大小.【详解】设函数()lnfxxx,()1lnfxx,当1,,()0
exfx,此时()fx单调递增,当10,,()0exfx,此时()fx单调递减,由题ln55lnaa,ln33lnbb,ln22lncc,得11111111lnln,lnln,lnlnln55332244aabbcc
,因为1111543e,所以111111lnlnln554433,则lnlnlnaaccbb,且1,,,eabc,所以acb.故选:A.【点睛】解本题的关键是发掘题中三个式子的相似性,并进行等价变形,易于构造函数,本题多
次利用函数的单调性,先利用单调性判断函数值大小,再由函数单调性判断自变量大小.二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,计20分.在每小题给出的选项中,有多个选项是符合题目要求的,全部选对得5分,有选错的
得零分,部分选对得2分.9.已知,,abcR,则下列命题不正确的是()A.ababccB.22abacbcC.220ababababD.110ababab【答案】A
BC【解析】【分析】对于A:当0c时,不等式不成立;对于B:当0c=时,不等式不成立;对于C:由已知得aabbab,由此可判断;对于D:由已知得ababab,由此可判断.【详解】解:对于A:当0c时,不等
式不成立,故A不正确;对于B:当0c=时,不等式不成立,故B不正确;对于C:因为0abab,,所以aabbab,即22>abab,故C不正确;对于D:因为0abab,,所以ababab,即11ab,故D正确,故选:ABC
.10.ABC内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知sin3sinbAbcB,且1cos3A,则下列结论正确的是()A.3acbB.tan22AC.ABC的周长为4cD.ABC的面积为2229a【答案】ABD【解析】【分析
】由正弦定理得3babcb,即可判断A选项;由平方关系及商数关系即可判断B选项;先由余弦定理得32bc,再求出周长即可判断C选项;先求得2,3acba,再求面积即可判断D选项.【详解】由正弦定理得3babcb
,整理得3abc,即3acb,A正确;由1cos3A可得2122sin133A,则sintan22cosAAA,B正确;由余弦定理得2222cosabcbcA,又3abc,可得2221323bcbcbc,整
理得32bc,ABC的周长为843abcbc,C错误;由上知:3abc,32bc,可得2,3acba,则ABC的面积为21122222sin22339bcAaaa,D正确.故选:ABD11.在棱长为2的正方体111
1ABCDABCD中,点M,N分别是棱11AD,AB的中点,则()A.异面直线MD与AC所成角的余弦值为15B.11MCDNC.四面体11CABD的外接球体积为43D.平面MNC截正方体所得的截
面是四边形【答案】BC【解析】【分析】利用坐标法可判断AB,利用正方体的性质可判断CD.【详解】如图建立空间直角坐标系,则111,0,2,2,0,0,0,2,0,0,2,2,0,0,2
,2,1,0MACCDN,.∴1,0,2DM,2,2,0AC,∴210cos,10522ACDM,A错误;∴11,2,0MC,12,1,2DN,110MCDN,∴11MCDN,B正确;由题可知四面体11CABD外接
球即为正方体的外接球,所以外接球半径满足223r,3r,∴34433Vr,C正确;延长CN交DA延长线与P,连接MP交1AA于Q,延长PM交1DD延长线于K,连接CK交11DC于J,则五边形QMJCN为平面MNC截正方体所得的截面,D错误.故选:BC.12.已知
数列na满足18a,21a,2,2,nnnanaan为偶数为奇数,nT为数列na的前n项和,则下列说法正确的有()A.n为偶数时,221nnaB.229nTnnC.992049TD.nT
的最大值为20【答案】AC【解析】【分析】对选项A,偶数项构成等比数列,即可求得通项;对选项B,检验当1n时,所给表达式不满足;对选项C,按照n为奇数和偶数分别讨论,根据10099100TTa,可直接求得;对选项D,nT的最大值为71021TT的【
详解】根据递推关系可知,n为奇数时,18292nnann为偶数时,221nna,故A对;212342121321242nnnnnTaaaaaaaaaaaa根据奇数项构
成等差数列可得:21321862109naaannn而又:2421,0,nnaaan当为奇数当为偶数则有:2229,91,nnnnTnnn为偶数为奇数,故B错误;100222991010005095012049aTT
,故C对;根据nT中的奇数项构成等差数列,而偶数项之和不是1就是0,因此根据nT特点可知:nT的最大值在奇数项之和取得最大值的附近,26393119T,76719221TTa,2849420T,98920020
TTa,210595121T,11101119TTa,nT的最大值为71021TT,故D错故选:AC三、填空题:本题共4小题,每小题5分,计20分.13.已知函数22103,0xxfxf
xx,,则4f___________.【答案】9【解析】【分析】根据函数解析式直接求解即可.【详解】解:根据题意,244311322219fffff故答案为:914.正方形ABCD的边长为2,以AB为直径的圆M,若点P为圆
M上一动点,则PCPD的取值范围为__________.【答案】0,8【解析】【分析】以AB的中点M为坐标原点建立平面直角坐标系,设点cos,sinPθθ,根据向量的坐标运算结合正弦值的有界性运算求解.【详解】如图
,以AB的中点M为坐标原点建立平面直角坐标系,则1,2,1,2CD,∵圆M为标准单位圆,设点cos,sinPθθ,则1cos,2sin,1cos,2sinPCPD,∴221cos1cos2sin2sin1cos
44sinsin44sinPCPD,又∵sin1,1,则0,8PCPD.故答案为:0,8.15.设函数,0ln,0xaxfxxx,已知12xx,且12fxfx
,若21xx的最小值为e,则a的值为______.【答案】1e##e1【解析】【分析】令12fxfxt,由图象可知(,]ta,构造函数()gt21etxxta()ta,利用导数求函数最小值即得.【
详解】令12fxfxt,由图象如图所示可知(,]ta.因为12xx,则1xat,2lnxt,得12,etxtax,即21etxxta.令()e()tgttata,则()e1()tgtta,∴当
0a时,即0a时,()0gt,则()gt在(,]a上单调递减,所以min()()eeeaagtgaaa,解得1a(不满足,舍去);∴当0a时,即a<0时,(0)0g,∴()gt在(,0]上
单调递减,在(0,]a上单调递增,所以0min()(0)e0egtga,解得1e0a满足题意.综上可得,1ae.故答案为:1e.16.在三棱锥PABC中,PA平面ABC,ACCB,4PAACBC.以A为球心,表
面积为36的球面与侧面PBC的交线长为______.【答案】【解析】【分析】利用线面垂直的性质定理及判定定理证得AH平面PBC,进而知球面与侧面PBC的交线为以H为圆心,半径为1的半圆弧,利用弧长公式求解.【详解】设以A为球心的球的半径为
R,则2436R,解得3R如图,取PC中点H,由PAAC,AHPC又PA平面ABC,BC平面ABC,PABC又ACCB,ACPAA,所以BC平面PAC,又AH平面PAC,BCAH,又BCPCC,AH平面PBC,又4PAACBC,22AH
,43PB又223221r,作HEPB,则PEHPCBV:V,EHPHCBPB,224261343PHCBEHPB所以球面与侧面PBC的交线为以H为圆心,半径为1的半圆弧,故
所求长为1故答案为:四、解答题:本题共6小题,计70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.已知等比数列{na}的公比1q,且12a,13223aaa.(1)求数列{na}的通项公式;(2)设数
列{na}的前n项和为nS,求数列{2nnS}的前n项和.【答案】(1)2nna;(2)111(2)()2nn.【解析】【分析】(1)根据等比数列的通项公式进行求解即可;(2)利用错位相消法进行求解即可.【小问1详解】由21
3223222322aaaqqq,或1q(舍去),所以1222nnna;【小问2详解】由(1)可知2nna,所以12(12)2212nnnS,所以111()222nnnnnnS,设数列{2nnS}的前n项和为nT,234111
111()2()3()()(1)2222nnTn,3452111111()2()3()()(2)22222nnTn,(1)(2),得23412111111()()()()()222222nnnTn
,即2111[1()]11142()1(2)()122212nnnnnTnTn.18.在①coscos2BbCac,②sinsinsinAbcBCac,③23SBABC三个条件中任选一个补充在下面的横
线上,并加以解答.在ABC中,角,,ABC的对边分别为,,abc且,BD是ABC的平分线交AC于点D,若1BD,求:(1)求角B;(2)求4ac的最小值.【答案】(1)条件选择见解析,2π3B(2)9【解析】【分析】(1)若选①:利用正弦定理边化角结合两角和的正弦公式化简求解;若选
②:利用正弦定理边化角结合余弦定理化简求解;若选③:根据面积公式结合数量积的定义运算求解;(2)根据面积关系结合面积公式化简整理得11+1ac,再结合基本不等式中“1”的灵活运用求解.【小问1详解】若选①:
∵coscos2+BbCac,由正弦定理得cossincos2sin+sinBBCAC,则2sincossincoscossinsinsinπsinABBCBCBCAA,又∵sin
0A,所以1cos2B,且0πB,所以2π3B.若选②:∵sinsinsinAbcBCac,由正弦定理得abcbcac,即222+acbac,所以由余弦定理得2221cos22acbBac,即1cos2B,又0πB,所以2π3B.若选③:由
23SBABC,得12sin3cos2acBacB,即sin3cosBB,所以tan3B,又0πB,所以2π3B.【小问2详解】因为BD是ABC的平分线交AC于点D,1BD,所以π3ABDCBD,∵ABCABDCBDSSS,则
111sins222ABBCA,即13131311222222acca,整理得+acac,即11+1ac,所以114444++5++5+29cacaacacacacac,当且仅当4caac,即332ac,时取等号,故4ac的最
小值9.19.如图,在四棱锥PABCD中,底面ABCD是矩形,AD平面CDP,PDCD,DEPE,且30PCD.(1)求证:平面ADE平面ABCD;(2)若3CD,2AD,求直线PB与平面ADP所成角的正弦值.
【答案】(1)证明见解析(2)39362【解析】【分析】(1)由已知,根据条件先推导120PDC,然后再根据30PDEEPD,所以EDDC,结合ADDE,使用线面垂直的判定定理证明DE平面ABC
D,然后再使用面面垂直的判定定理证明面面垂直即可;(2)以D为坐标原点,建立空间直角坐标系,分别表示出各点坐标,然后求解出平面ADP的法向量n,然后借助sincos,PBn求解直线PB与平面ADP所成角的正弦值.【小问1详解】因为PDCD,所以30PCDDPC
,所以120PDC,又因为DEPE,所以30PDEEPD,所以90EDC,所以EDDC,又因为AD平面CDP,DE平面CDP,所以ADDE,又因为CDADD,CDAD、平面ABCD,所以DE平面ABCD,而DE平面ADE,所以平面ADE平面ABCD
.得证.小问2详解】如图,以D为坐标原点,分别以DE、DC、DA所在的直线为坐标轴正方向建立空间直角坐标系,则点0,0,2A,0,0,0D,333,,022P,0,3,2B,则339(,,2)22PB,(0,0,2)DA
,333(,,0)22DP,设平面ADP的法向量为(,,)nxyz,则·0·0nDAnDP,即20333022zxy,令1x可得平面ADP的法向量为(1,3,0)n,【设直线PB与平面ADP所成角为,则333339322sincos,62312P
BnPBnPBn.直线PB与平面ADP所成角的正弦值为39362.20.已知函数22sinsin23cos3363fxxxx.(1
)求函数fx的单调递增区间;(2)若函数2gxfxa在区间70,12上恰有3个零点123123,,xxxxxx,(i)求实数a的取值范围;(ii)求123sin2xxx的值.【答案】(1)5,1212kkk
Z(2)(i)3,0;(ii)264.【解析】【分析】(1)利用诱导公式、二倍角公式和辅助角公式可化简得到2sin23fxx;根据正弦型函数单调性的求法可求得单调递增区间;(2)(i)令43tx
,将问题转化为2sinyt与ya在,23上恰有3个不同的交点,利用数形结合的方式即可求得a的取值范围;(ii)由(i)中图像可确定233tt,312tt,由此可得1232ttt,整理可得123212xxx
,由两角和差正弦公式可求得sin12的值,即为所求结果.【小问1详解】22sincos32cos13263fxxxx2222sincos3cos2sin23cos233333xxxxx
22sin22sin2333xx;令222232kxkkZ,解得:51212kxkkZ,()fx
\的单调递增区间为5,1212kkkZ.【小问2详解】(i)由(1)得:2sin43gxxa,当70,12x时,4,233x
,设43tx,则gx在区间70,12上恰有3个零点等价于2sinyt与ya在,23上恰有3个不同的交点;作出2sinyt在,23上的图像如下图所示,由图像可知:当30a
时,2sinyt与ya恰有3个不同的交点,实数a的取值范围为3,0;(ii)设2sinyt与ya的3个不同的交点分别为123123,,tttttt,则233tt,312tt,123323232224tttttttt
,即1232444333xxx,整理可得:1238443xxx,123212xxx,123sin2sinsinsincoscossin12464646xxx
23212622224.21.已知正项数列na的前n项和为nS,12a,且满足21444nnSan.数列nb满足12323(1)21nnbbbnbn.(1)求数列,n
nab的通项公式;(2)若从数列na中去掉数列nb的项后余下的项按原来的顺序组成数列nc,设数列nc的前n项和为nT,求60T.【答案】(1)2nan;12nnb(2)604302T【解析】【分析】(1)两个数列的通项都是通过作差后再变形
整理求得通项;(2)根据数列的特征去掉数列nb中的项后再求和即可.【小问1详解】因为21444nnSan,(1)所以当2n时,2144nnSan(2),所以(1)-(2)得22nn1n4a
aa4,所以2212nnaa.因为0na,所以12(2)nnaan,因为2121124444,2,0Saaaa,所以2214,2aaa,所以数列na是首项为2,公差为2的等差数列,所以2(1)22nann.因为12323(1)21n
nbbbnbn,(3)所以当2n时,1123123(1)(2)21nnbbbnbn,(4)所以(3)-(4)得1(1)2(2)2nnnnbnn,解得12(2)nnbn,当1n时,11b满足上式,所以12nnb
.【小问2详解】由(1)知60120a,数列na前60项中与数列nb的公共项共有6项,且最大公共项为67264b.又因为7668132,2128ab,从而数列nb中去掉的是2348,,,,
bbbb这7项,所以827606767662222213424302212TS.22已知函数()lnfxx,2()1gxxx.(1)求函数()()()hxfxgx的极值;(2)证明:有
且只有两条直线与函数()fx,()gx的图象都相切.【答案】(1)极大值为1,没有极小值;(2)证明见解析.【解析】【分析】(1)求出()hx的解析式,利用导数判断单调性,由单调性可得极值;(2)设直线l分别切()fx,()gx的图象于点1
1,lnxx,2222,1xxx,分别求出切线l的方程,比较两个方程可得关于1x与2x的方程组,消去2x可得关于1x的方程,再构造对应的函数,利用导数判断单调性结合零点存在性定理即可求得函数有两个零点,即方程有两个根即可
求证.【详解】(1)2()()()ln1hxfxgxxxx的定义域为(0,),且2121(1)(21)()21xxxxhxxxxx,当01x时,()0hx;当1x时,()0hx,所以()hx在(0,1)上单调递增,在(1,)上单调递减
,所以1x是()hx的极大值点,故()hx的极大值为(1)1h,没有极小值.(2)设直线l分别切()fx,()gx的图象于点11,lnxx,2222,1xxx,由()lnfxx可得1()fx
x,得l的方程为1111lnyxxxx,即l:111ln1yxxx;由2()1gxxx可得()21gxx,得l的方程22222121yxxxxx,即l:222211yxxx.比较l
的方程,得21212121ln11xxxx,.消去2x,得211211ln204xxx.令22(1)()ln24xFxxx(0x),则3311(21)(1)()22xxxFxxxx.当01x时,()0Fx
;当1x时,()0Fx,所以()Fx在(0,1)上单调递减,在(1,)上单调递增,所以min()(1)10FxF.因为222222441e1eelne204e4eF,所以()Fx在(1,)上有一个零点;由2117()ln244Fx
xxx,得24242ee7e4e7e2024424F,所以()Fx在(0,1)上有一个零点,所以()Fx在(0,)上有两个零点,故有且只有两条直线与函数()fx,()gx图象都相切.【点睛】方法点睛:利用导
数研究函数()fx的单调性和极值的步骤:①写定义域,对函数()fx求导()fx;②在定义域内,解不等式()0fx和()0fx;③写出单调区间,并判断极值点求得极值.的