2022届江苏省无锡市高三上学期期末调研考试数学试题含答案
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2021~2022学年高三年级期末试卷(无锡)
数 学
(满分:150分 考试时间:120分钟)
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. 已知集合A={x|-3≤x<4},B={y|y=2x2+1,x∈R},则(∁RA)∩B= ( )
A. [1,4) B. [4,+∞)
C. [-3,+∞) D. (-∞,-3)∪[4,+∞)
2. 已知(i为虚数单位,a∈R)为纯虚数,则a=( )
A. -1 B. 1 C. -3 D. 3
3. 某年的足球联赛上,甲队每场比赛平均失球数是1.5个,全年比赛失球个数的标准差为1.4;乙队每场比赛平均失球数是2.3个,全年比赛失球个数的标准差为0.3,下列说法正确的是 ( )
A. 甲、乙两队相比,乙队很少失球 B. 甲队比乙队技术水平更稳定
C. 平均来说,甲队比乙队防守技术好 D. 乙队有时表现很差,有时表现又非常好
4. 已知函数f(x)=(x-)·ln |x|,则函数y=f(x)的图象可能是( )
5. 已知点P在圆x2+y2=1上,点A的坐标为(-2,-1),O为坐标原点,则·的最小值等于 ( )
A. 3 B. 5- C. 4 D. 5+
6. 在正方体ABCDA1B1C1D1中,M是正方形ABCD的中心,则直线B1M与平面A1C1B所成角的正弦值为 ( )
A. B. C. D.
7. 已知F1,F2是双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点,A1,A2是双曲线C的左、右顶点,点P是双曲线C左支上的一点,以A1A2为直径的圆与PF2相切于点M,若M恰为PF2的中点,则双曲线C的渐近线方程为( )
A. y=±x B. y=±x C. y=±x D. y=±2x
8. 在△ABC中,角A,B,C所对应的边分别为a,b,c,设△ABC的面积为S,则的最大值为 ( )
A. B. C. D.
二、 多项选择题:本题共4小题,每小题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. 已知eb<ea<1则下列结论正确的是 ( )
A. a2<b2 B. +>2
C. ab>b2 D. lg a2<lg (ab)
10. 将一枚质地均匀的硬币先后抛掷两次,下列说法正确的有 ( )
A. 至少一次正面朝上的概率是
B. 恰有一次正面朝上的概率与恰有两次正面朝上的概率一样
C. 一次正面朝上、一次反面朝上的概率是
D. 在第一次正面朝上的条件下,第二次正面朝上的概率是
11. 高斯被认为是历史上最重要的数学家之一,并享有“数学王子”之称.有这样一个函数就是以他名字命名的:设x∈R,用[x]表示不超过x的最大整数,则f(x)=[x]称为高斯函数,又称为取整函数.如:f(2.3)=2,f(-3.3)=-4.则下列结论正确的是 ( )
A. 函数f(x)是R上的单调递增函数
B. 函数g(x)=f(x)-x有2个零点
C. f(x)是R上的奇函数
D. 对于任意实数a,b,都有f(a)+f(b)≤f(a+b)
12. 已知平面直角坐标系中两点A(x1,y1)和B(x2,y2),用以下方式度量A,B两点距离:d(A,B)=|x1-x2|+|y1-y2|,则下列说法正确的是 ( )
A. 在平面直角坐标系中,A(-3,0),N(2,0),满足d(A,N)=d(A,C)+d(N,C)的点C的横坐标的取值范围是[-3,2]
B. 在平面直角坐标系中,任意取三点A,B,C,d(A,B)≤d(A,C)+d(B,C)恒成立
C. 在平面直角坐标系中,点O是坐标原点,则满足d(O,P)=1的点P(x,y)所形成的图形是圆
D. 在平面直角坐标系中,点M在y2=4x上,N(2,0),则满足d(M,N)=3的点M共有4个
三、 填空题;本题共4小题,每小题5分,共20分.
13. 若(x+)6的展开式中x2的系数为160,则实数a的值为________.
14. 已知△ABC是边长为1的等边三角形,点D在边BC上,且=,E为AD的中点,则||=________.
15. 设等差数列{an}的前n项和为Sn,若S10>S11>S9,则满足Sn·Sn+1<0的正整数n的值为________.
16. 已知正四面体ABCD的棱长为12,在平面BCD内有一动点P,且满足AP=6,则点P的轨迹是________;设直线AP与直线BC所成的角为θ,则cos θ的取值范围是________.
四、 解答题:本题共6小题,共70分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
17. (本小题满分10分)
已知数列{an}中,a1=2,a2=3,其前n项和Sn满足Sn+1+Sn-1=2Sn+1(n≥2,n∈N).
(1) 求数列{an}的通项公式;
(2) 若bn=log2,求数列{bn}的前n项和Tn.
18. (本小题满分12分)
在△ABC中,角A,B,C所对应的边分别为a,b,c,已知a=,tan A=3,________.
请在①c sin A=3cos C;② (sin A-sin B)2=sin2C-sinA·sin B这两个条件中任选一个,补充在上面的横线中并加以解答.
(1) 求角C的大小;
(2) 求△ABC的面积.
(注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.)
19. (本小题满分12分)
近日,中华人民共和国应急管理部公布了《高层民用建筑消防安全规定》.其中提到:在公共门厅等地停放电动车或充电,拒不改正的个人,最高可处以1 000元罚款.为了研究知晓规定是否与年龄有关,某市随机抽取125名市民进行抽样调查,得到如下2×2列联表:
知晓
不知晓
总计
年龄≤60
16
34
50
年龄>60
9
66
75
总计
25
100
125
参考公式和数据:K2=,其中n=a+b+c+d.
P(K2≥k0)
0.10
0.05
0.025
0.010
0.005
0.001
k0
2.706
3.841
5.024
6.635
7.879
10.828
(1) 根据以上统计数据,是否有99%的把握认为知晓规定与年龄有关?
(2) 将上述调查所得的频率视为概率,现在从本地所有市民中,采用随机抽样的方法抽取4位市民,记被抽取的4位市民中知晓规定的人数为X,求X的分布列及数学期望.
20. (本小题满分12分)
如图,在多面体ABCDEF中,底面ABCD为菱形,∠BAD=60°,ED⊥平面ABCD,FB⊥平面ABCD,DE=AD=2BF=2.
(1) 求证:CF∥平面ADE;
(2) 求二面角AEFC的正弦值.
21. (本小题满分12分)
已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,点A(-1,)在椭圆C上,点P是y轴正半轴上的一点,过椭圆C的右焦点F和点P的直线l与椭圆C交于M,N两点.
(1) 求椭圆C的标准方程;
(2) 求的取值范围.
22. (本小题满分12分)
已知函数f(x)=(e为自然对数的底数).
(1) 若不等式f(x)>恒成立,求实数x的取值范围;
(2) 若不等式f(x)<ax+-a ln 2在x∈(ln 2,+∞)上恒成立,求实数a的取值范围.
2021~2022学年高三年级期末试卷(无锡)
数学参考答案及评分标准
1. B 2. C 3. C 4. A 5. B 6. D 7. D 8. A 9. ABD 10. AD 11. BD 12. ABD
13. 2 14. 15. 20 16. 圆 [0,]
17. 解:(1) 由题得Sn+1-Sn=Sn-Sn-1+1(n≥2),即an+1-an=1(n≥2).
因为a2-a1=1,所以an+1-an=1(n≥1),(3分)
所以数列{an}是以2为首项,1为公差的等差数列,则an=n+1.(5分)
(2) 由题bn=log2(·2n)=log2+n,
Tn=(log2+log2+…+log2)+(1+2+3+…+n)
=log2(××…×)+
=log2(n+1)+.(10分)
18. 解:(1) 选择①,由正弦定理,得a sin C=c sin A.
∵c sin A=3cos C,∴a sin C=a2cos C,∴ tan C=a=.(3分)
又C∈(0,π),C=.(5分)
选择②,由题意,角化边得a2-2ab+b2=c2-ab,
整理得cos C=.(3分)
又C∈(0,π),C=.(5分)
(2) ∵ tan A=3,∴ sin A=,cos A=.(7分)
由正弦定理,得c=a=××=.(8分)
在△ABC中,sin B=sin (A+)=,(10分)
∴S=ac sin B=.(12分)
19. 解:(1) K2===7.5>6.635,
所以有99%的把握认为知晓规定与年龄有关.(4分)
(2) 由2×2列联表可知,抽到知晓规定的市民的频率为=,将频率视为概率,即从市民中任意抽取到一名知晓规定的市民的概率为.
由于总体容量很大,故X可视作服从二项分布,即X~B(4,), (6分)
所以P(X=k)=C()k()4-k(k=0,1,2,3,4).
从而X的分布列为
X
0
1
2
3
4
P
所以X的数学期望为E(X)=4×=.(12分)
20. (1) 证明:∵DE⊥平面ABCD,FB⊥平面ABCD,∴BF∥DE.
∵BF⊄平面ADE,DE⊂平面ADE,∴BF∥平面ADE.
∵ 四边形ABCD为菱形,∴BC∥AD.
∵BC⊄平面ADE,AD⊂平面ADE,∴BC∥平面ADE.
∵BF∩BC=B,BF⊂平面BCF,BC⊂平面BCF,
∴ 平面BCF∥平面ADE.
∵FC⊂平面BCF.∴CF∥平面ADE.(5分)
(2) 解:取BC的中点M,连接BD.
∵ 四边形ABCD为菱形,∠BAD=60°,∴△BCD为等边三角形,∴DM⊥BC.
∵AD∥BC,∴DM⊥AD.
∵ED⊥平面ABCD,∴DA,DM,DE两两垂直.
以{,,}为正交基底建立空间直角坐标系Dxyz.(6分)
∴=(-1,,-2),=(1,,-1).
设平面ECF的法向量为n1=(x1,y1,z1),
∴n1⊥,n1⊥,
∴取x1=1,得z1=-2,y1=-,
∴ 平面ECF的一个法向量n1=(1,-,-2).(8分)
又=(-2,0,2),=(-1,,1),设平面AEF的法向量为n2=(x2,y2,z2).
∴取x2=1,得y2=0,z2=1,
∴平面AEF的一个法向量为n2=(1,0,1).(10分)
∴ cos 〈n1,n2〉===-,sin 〈n1,n2〉==,
即二面角AEFC的正弦值为.(12分)
21.解:(1) 设椭圆C的焦距为2c,由已知可得解得
所以椭圆C的标准方程为+=1.(4分)
(2) 由已知直线l的斜率k存在且k<0,设直线l的方程为y=k(x-1),
代入椭圆方程得(3+4k2)x2-8k2x +4k2-12=0,()
显然Δ>0恒成立,设M(x1,y1),N(x2,y2),
则x1+x2=,x1·x2=.(6分)
过点M,N作y轴的垂线,垂足分别为M′,N′,设原点为O,
则=|x1|+|x2|.(7分)
因为点P(0,-k)是y轴正半轴上的一点,当点P在椭圆外时,-k>,
所以k<-,此时|x1|+|x2|=x1+x2==.
因为k2>3,所以4<+4<5,所以|x1|+|x2|∈(,2);(9分)
当点P在椭圆内时,0<-k<,所以-
设=t,则k2=t2-1,且1
所以|x1|+|x2|==∈(,4);(11分)
当点P是椭圆上顶点时,-k=,此时|x1|+|x2|=x1+x2==.
综上,的取值范围是[,4).(12分)
22. 解:(1) 因为f(x)==1-,
则f′(x)=>0,所以f(x)在R上单调递增,
所以f(x)>=f(1)的解为x>1.(3分)
(2) 因为F(x)=f(x)-(ax+-a ln 2)=-ax-+a ln 2,
所以F′(x)=-a=-.(4分)
令ex=t>0,则F′(t)=-(t>0).
令g(t)=at2+2(a-1)t+a,t>0.
① 当a<0时,因为g(0)=a<0,且对称轴在y轴左边,所以g(t)<0,所以F′(t)>0,
即F′(x)>0,所以当x∈(ln 2,+∞)时,存在F(3)>F(ln 2)=0,不满足题意;(5分)
② 当a=0时,x∈(ln 2,+∞)时,存在F(3)=->0,不满足题意;(6分)
③ 当a>0时,因为Δ=4(a-1)2-4a2=4-8a,
所以当a≥时,Δ≤0,所以g(t)≥0,所以F′(t)≤0,且F(ln 2)=0,当x∈(ln 2,+∞)时,
F(x)<0,满足题意;(7分)
当00,此时g(t)有2个零点,设为t1,t2,且t1
因为0
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