数学学科试卷
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一、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.设全集U3,2,1,1,2,3,集合A1,1,B1,2,3,则A.1 B.1,2 C.2,3 D.1,2,3
UAB( )
i(其中i为虚数单位),则z的共轭复数为( ) 1i1111A.i B.i
22221111C.i D.i 22222.已知复数z3.已知向量a,b满足|a|2,|b|1,ab,若abab,则实数的值为( ) A.2 B.23 C.4 D.
9 24.《算数书》是已知最早的中国数学著作,于上世纪八十年代出土,大约比现有传本的《九章算术》还要早近二百年.《算数书》内容丰富,有学者称之为“中国数学史上的重大发现”.在《算数书》成书的时代,人们对圆周率的认识不多,用于计算的近似数与真实值相比误差较大.如书中记载有求“困盖”的术:置如其周,令相乘也,又以高乘之,三十六成一.此术相当于给出了圆锥的体积V的计算公式为为圆锥的底面周长和高.这说明,该书的作者是将圆周率近似地取为( ) A.3.00 B.3.14 C.3.16 D.3.20 5.(x1)512Lh,其中L和么分别3621的展开式中,一次项的系数与常数项之和为( ) xA.33 B.34 C.35 D.36
6.已知函数fxsinx0,0的部分图象如图所示,则f的值为( ) 2
A.1323 B. C. D. 22221,则a,b,c的大小关系为( ) 27.若asin1tan1,b2,cln4A.cba B.cab C.abc D.bca
8.某旅游景区有如图所示A至H共8个停车位,现有2辆不同的白色车和2辆不同的黑色车,要求相同颜色的车不停在同一行也不停在同一列,则不同的停车方法总数为( )
A.288 B.336 C.576 D.1680
二、多选题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得2分.
9.已知,是两个不重合的平面,m,n是两条不重合的直线,则下列命题正确的是( ) A.若mn,m,n∥,则 B.若m,n∥,则mn C.若∥,m,则m∥
D.若m∥n,∥,则m与所成的角和n与所成的角相等 10.在ABC中,已知tanA.cosAcosB最大值
CsinAB,则以下四个拈论正确的是( ) 21 2B.sinAsinB最小值1
C.tanAtanB的取值范围是2, D.sin2Asin2Bsin2C为定值
211.在数列an中,对于任意的nN*都有an0,且an1an1an,则下列结论正确的是( )
A.对于任意的n2,都有an1
B.对于任意的a10,数列an不可能为常数列 C.若0a12,则数列an为递增数列
D.若a12,则当n2时,2ana1
12.已知0xy,eysinx=exsiny,则( )
A.sinxsiny B.cosxcosy C.sinxcosy D.cosxsiny
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.已知ABC内角A,B,C的对边分别为a,b,c,那么当a__________.时,满足条件\"b2,A30”的
ABC有两个.(仅㝍出一个a的具体数值即可)
14.老师要从6篇课文中随机抽3篇不同的课文让同学背诵,规定至少要背出其中2篇才能及格.某位同学只能背出其中的4篇,则该同学能及格的概率是__________.
15.在圆x2y22x6y0内,过点E0,1的最长弦和最短弦分别为AC和BD,则四边形ABCD的面积为__________.
16.已知fx为fx的导函数,且满足f01,对任意的x总有2fxfx2,则不等式
fx23e的解集为__________.
四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.在ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,cosB(3absinC)bsinBcosC (1)求B;
(2)若c2a,ABC的面积为x223,求ABC的周长. 318.已知等差数列(1)求
an的前n项和为Sn,a12,S426.正项等比数列bn中,b12,b2b312.
an与bn的通项公式;
anbn的前n项和Tn(2)求数列.
19.某学校对男女学生是否喜欢长跑进行了调查,调查男女生人数均为10nnN表,经过计算可得K24.040. 喜欢 不喜欢 合计
男生 女生 合计 *,统计得到以下2×2列联
6n 5n 10n 10n (1)完成表格求出n值,并判断有多大的把握认为该校学生对长跑的喜欢情况与性别有关;
(2)①为弄清学生不喜欢长跑的原因,采用分层抽样的方法从调查的不喜欢长跑的学生中随机抽取9人,再从这9人中抽取3人进行面对面交流,求“至少抽到一名女生”的概率;
①将频率视为概率,用样本估计总体,从该校全体学生中随机抽取10人,记其中对长跑喜欢的人数为X,求X的数学期望. 附表:
PK2k0 0.10 0.05 0.025 0.010 0.001 k0 2.706 3.841 25.024 6.635 10.828 nadbc2. 附:Kabcdacbd20.如图,已知正方形ABCD和矩形ACEF所在的平面互相垂直,AB点.
2,AFt,M是线段EF的中
(1)求证:AM∥平面BDE;
(2)若线段AC上总存在一点P,使得PFBE,求t的最大值.
x2y221.已知椭圆E:221ab0的右焦点为F2,上顶点为H,O为坐标原点,OHF230,点
ab31,在椭圆E上. 2(1)求椭圆E的方程;
(2)设经过点F2且斜率不为0的直线l与椭圆E相交于A,B两点,点P2,0,Q2,0.若M,N分别为直线AP,BQ与y轴的交点,记MPQ,△NPQ的面积分别为SMPQ,S△NPQ,求
S△MPQS△NPQ的值.
22.已知函数f(x)(1)求a;
axlnxg(x)和有相同的最大值. exax(2)证明:存在直线y=b,其与两条曲线yf(x)和yg(x)共有三个不同的交点,并且从左到右的三个交点的横坐标成等比数列.
2022-2023学年秋学期高三年级期初调研考试数学学科试卷
参考答案
1.C 2.D
【分析】先利用复数的除法运算化简,再利用复数的共复数的定义求解. 【详解】解:因为zi1ii11i, 1i1i1i22所以z故选:D 3.C
11i, 22【分析】根据平面向量数量积的运算即可求出结果. 【详解】因为ab,所以ab0,
依题意abab|a||b|1ab40,则4,
22故选:C. 4.A
【分析】由圆的周长公式可得半径,再由圆锥体积公式结合已知可得. 【详解】因为L2r,所以r2L, 21LL2hL2h则V, h3212363.
故选:A. 5.D
【分析】先求出一次项的系数与常数项,再求和即可
rsrrrsr5【详解】因为(x1)的通项公式为Tr1C5x1C5x,
所以(x1)52531的展开式中,一次项的系数为2C52C5411, C5425,常数项为C5x所以一次项的系数与常数项之和为251136, 故选:D
6.C
【分析】利用给定图象求出,进而求出即得函数fx解析式,再代入求解作答. 【详解】由f0sin由3,0,得,
3224155k,kZ,又0,得k,kN, 1534412441515155,则k1,, 观察图象知,,解得842124152551fxsinxfsinsin因此,,所以.
3322232故选:C 7.A
121x22x1(x1)2解析:令fx2lnxx,则fx210,则fx 22xxxxx在定义域0,上单调递减,所以f2f10,即2in21120,所以ln42,即 22321cosx2cosx1, bc,令gxsinxtanx2x,x0,,则gxcosx2222cosxcosx因为x0,32,所以cosx0,1,令hxx2x1,x0,1,则2hx3x24xx3x40,即hx在0,1上单调递减,所以hxh10,所以
gx0,即gx在0,上单调递增,所以g1g00,即sin1tan120,即
2sin1tan12,即ab,综上可得abc;故选:A.
8.B 9.BCD
【分析】根据线面、面面关系的性质定理与判定定理判断即可;
【详解】解:对于A.若mn,m,n∥,则或与平行或,与相交不垂直,故A错误; 对于B:
n∥,设过n的平面与交于a,则n∥a,又m,ma,mn,
B正确;
对于C:∥,内的所有直线都与平行,且m,m∥,C正确;
对于D:根据线面角的定义,可得若m∥n,∥,则m与所成的角和n与所成的角相等,故D正确. 故选:BCD. 10.ACD 11.ACD 12.ABC
eysiny【分析】将esinx=esiny变为x结合指数函数的性质,判断A;构造函数
esinxyxexf(x),x(0,),求导,利用其单调性结合图象判断x,y的范围,利用余弦函数单调性,判断B;
sinx利用正弦函数的单调性判断C,结合余弦函数的单调性,判断D. 【详解】由题意,0xy,esinx=esiny,得yx0,
yxsinyeysinyyx①1,①sinysinx,A对; ,,e1xsinxesinxeyexex,令f(x),x(0,),即有f(x)f(y), sinysinxsinxex(sinxcosx)令f(x), 0,x2sinx4f(x)在0,上递减,在,上递增, 44因为f(x)f(y),①0x4y,
ex作出函数f(x),x(0,)以及ysinx,x[0,]大致图象如图:
sinx
则0y①cos(3,sinysinx,①sin(y)sinx,结合图象则yx, 4y)cosx,①cosxcosy,B对;
结合以上分析以及图象可得xy,①xy, 22且
4y,22y4,
①sinxsinycosy,C对; 2由C的分析可知,在区间[22yx4,
,]上,函数ycosx不是单调函数,即cos(y)cosx不成立,即sinycosx不成立,242故D错误; 故选:ABC.
【点睛】本题综合考查了有条件等式下三角函数值比较大小问题,设计指数函数性质,导数的应用以及三角函数的性质等,难度较大,解答时要注意构造函数,数形结合,综合分析,进行解答. 13.1.5(答案不唯一)1a2.
ab1,所以sinB,由ABC有两个得B有两个,可能为锐角,也可能为钝sinAsinBa1角,所以BA,sinB1,所以ba,1,即1a2.故答案为:1.5(答案不唯一)
a414.##0.8
5解:由正弦定理得
【分析】考虑对立面,用1减去只能背出1篇的概率即可.
21C2C44. 【详解】P13C65故答案为:15.102
4. 5【分析】先求出最长弦和最短弦,再计算面积即可. 【详解】
22圆的标准方程为(x1)(y3)10,则圆心1,3半径r10,由题意知最长弦
为过E点的直径,
最短弦为过E点和这条直径垂直的弦,即ACBD,且AC210,圆心和E点之间的距离为
(10)2(31)25,
故BD2(10)2(5)225,所以四边形ABCD的面积为
S11|ACBD|210251025102. 22故答案为:102.
∣x0 16.0,##x【分析】构造新函数gxfx2ex2,利用已知条件2fxfx2,可以判断gx单调递增,利用
gx的单调性即可求出不等式的解集
1fxee2fx22fxfx2fx22x 【详解】设函数gx,则gxxx222ee2e2x2x又2fxfx2gx0
所以gx在R上单调递增,又g0f023 故不等式fx23e可化为gxg0 由gx的单调性可得该不等式的解集为0,.
x2故答案为:0, 17.(1)
3(2)232
【分析】(1)利用三角函数恒等变换公式和正弦定理对已知式子化简变形,可求出角B; (2)由三角形的面积和c2a,B周长 (1)①cosB3,可求出a,c的值,再利用余弦定理求出b,从而可求出三角形的
3absinCbsinBcosC,
①3acosBbcosBsinCbsinBcosC ①3acosBbsinBcosCbcosBsinC, ①3acosBbsinBCbsinA
由正弦定理可得:3sinAcosBsinBsinA, ①sinA0,①3cosBsinB,①tanB3, ①B0,①B3
(2)①ABC的面积为881323232,①acsinB,得ac,①c2a,①2a, ac332433①a0,①a2343,①c2a,由余弦定理可得
334162343124,①b0,①b2,①三角形的周长为33332b2a2c22accosBabc23432232 33n18.(1)an3n1,bn2
(2)Tn3n42n18
【分析】(1)由等差数列的通项公式与求和公式,等比数列的通项公式求解即可; (2)由错位相减法求解即可 (1)设等差数列的公差为d,
由已知得,42所以an即
43d26,解得d3, 2a1n1d23n13n1,
an的通项公式为an3n1;
设正项等比数列bn的公比为q,q0,因为b12,b2b312,
22所以2qq12,所以qq60,
解得q2或q3(负值舍去),
n所以bn2.
(2)anbn3n12,
n所以Tn2252823n42123234n13n12n,
n1所以2Tn2252823n423n12n1234n,
n1相减得,Tn22323232323n12
22132212n112n13n12n1,
所以Tn3n428.
19.(1)列联表答案见解析,n20,有95%的把握认为该校学生对长跑喜欢情况与性别有关; (2)①
2011;①. 212【分析】(1)利用给定数据完善2×2列联表,计算K2的观测值即可求出n,再与临界值表比对作答. (2)①利用分层抽样求出抽取的9人中男女生人数,再利用古典概型结合对立事件概率求解作答;①利用二项分布的期望公式计算作答. (1)2×2列联表如下表所示: 喜欢 不喜欢 合计 2男生 6n 4n 10n 女生 5n 5n 10n 合计 11n 9n 20n 20n(6n5n4n5n)220nK4.040,而nN*,于是得n20,
10n10n11n9n99又K24.0403.841,
所以有95%的把握认为该校学生对长跑喜欢情况与性别有关.
(2)①采用分层抽样的方法从调查的不喜欢长跑的学生中随机抽取9人,这9人中男生的人数为4,女生的
C342041人数为5,再从这9人中抽取3人进行面对面交流,“至少抽到一名女生”的概率为P13; C98421①由(1)知,任抽1人喜欢长跑的概率p1111,依题意,X~B(10,),所以X的数学期望是2020E(X)101111. 20220.(1)证明见解析 (2)2 【分析】(1)设ACBDO,连接OM,通过证明AM//OE即可得出;
2(2)设CPCA,求出PF,BE,利用PFBE0求出21t(1)设AC0,即可得出t的最大值.
BDO,连接OM,因为ABCD是正方形,所以O是AC中点,又因为ACEF是矩形,
M是线段EF的中点,所以AO∥EM,AOEM,所以四边形AOEM为平行四边形,所以
AM∥OE,又AM平面BDE,OE平面BDE,所以AM∥平面BDE;
(2)正方形ABCD和矩形ACEF所在的平面互相垂直,则可得CD,CB,CE两两垂直,则可以C为原点建立如图所示空间直角坐标系,A2,2,0,C0,0,0,E0,0,t,则CA2,2,0,
因为点P在线段AC上,设CPCA,其中0,1,则CP2,2,0,从而P点坐标为
2,2,0,于是PF22,22,t,而BE0,2,t,则由PFBE可知
22PFBE0,即21t0,所以t212,解得t2,故t的最大值为2.
x2y221.(1)1
43(2)
1 3【分析】
3(1)由OHF230,得b3c,再将点1,代入椭圆方程中,结合a22b2c2可求出a,b,从而可
求出椭圆方程,
(2)设直线l:xmy1,Ax1,y1,Bx2,y2,将直线方程代入椭圆方程消去x,整理后利用根与系数的关系,可得my1y2y2y13,直线BQ的斜率k2,而y1y2,表示出直线AP的斜率k1x2x2212S△MPQS△NPQ1PQOMOMk12,代入化简即可 1ONk2PQON2(1)由OHF230,得b3c(c为半焦距),
193①点1,在椭圆E上,则221.
2a4b又a2b2c2,解得a2,b3,c1.
x2y2①椭圆E的方程为1.
43(2)由(1)知F21,0.设直线l:xmy1,Ax1,y1,Bx2,y2.
xmy122由x2y2消去x,得3m4y6my90.
134显然144m10.
26m9yy. ,123m243m243①my1y2y1y2.
2则y1y2由P2,0,Q2,0,得直线AP的斜率k1y2y1k. ,直线BQ的斜率2x12x22又k1OMONk,2,OPOQ2,
OPOQ1S△MPQ2PQOMOMk1OMk1. ①.①ONk2S△NPQ1PQONONk22313yyyyy21211k1y1x22y1my21my1y2y121. 22①
39k2x12y2my13y2my1y23y23y1y23y1y23y2222①
S△MPQS△NPQ1. 322.(1)a1
xlnx,gxflnx,由于x0时,f(x)0,x1时,g(x)0,因此xex1x1只有0b才可能满足题意,记hxxb,且0b,
eee1由(1)得hx在,1上单调递增,在1,单调递减,且h1b0,h0b0,
e(2)由(1)知fx所以存在x1x0,1,使得hx10,设(x)exx2,则(x)ex2x,设m(x)(x),
则m(x)e2,0xln2时,m(x)0,m(x)递减,xln2时,m(x)0,m(x)递增, 所以m(x)minm(ln2)22ln20,
所以(x)(ln2)0,(x)是增函数,x0时,
111(x)(0)10,()e0,bb 21bbbe1b11又h1bb0,所以存在x01,,使得hx00,
1bbbe即此时yb与yfx有两个交点,
其中一个交点在0,1内,另一个交点在1,内, 同理yb与yflnxgx也有两个交点, 其中一个交点在若yb与y0,e内,另一个交点在e,内,
fx和ygx共有三个不同的交点,
则其中一个交点为两条曲线yfx和ygx的公共点,记其横坐标为x2,令
fx2gx2flnx2,则x21,e,lnx20,1,
记yb与yfx,ygx的三个交点的横坐标从左到右依次为x3,x2,x4,且满足
x31x2ex4,fx3fx2gx2gx4,
x2lnx2x2且x2,即x2e2lnx2,又fx3flnx2,fx2flnx4,且ex2x3,lnx20,1,x2,lnx41,e,且fx在0,1和1,e上分别单调,
x2所以x3lnx2,x2lnx4,即x4e2,所以x2x3x4,x2为x3,x4的等比中项,
所以从左到右的三个交点的横坐标x3,x2,x4成等比数列.
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