2022-2023学年青海省西宁市湟川中学高三上学期12月月考文科数学试题B(word版)
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数学试题B(文科)
注 意 事 项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.本试卷满分为150分,考试时间为120分钟。考试结束后,请将答题卡交回。
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规定位置。
3.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。作答非选择题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡的指定位置作答,在其他位置作答一律无效。
一、选择题;本题共12小题,每小题5分,共60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,,则
A. B. C. D.
2.已知复数,则( )
A. B.3 C. D.5
3.命题“∀x∈R,x2﹣2x<0”的否定是( )
A.∀x∈R,x2﹣2x≥0 B.∀x∈R,x2﹣2x>0
C.∃x0∈R,x02﹣2x0≥0 D.∃x0∈R,x02﹣2x0>0
4.在中,已知,,若点在斜边上,,则的值为 .
A.6 B.12 C.24 D.48
5.若函数是偶函数,其定义域为,且在上是增函数,则与的大小关系是( )
A. B.
C. D.
6.已知数列{an}的第1项是1,第2项是2,以后各项由an=an-1+an-2(n>2)给出,则该数列的第5项等于( )
A.6 B.7 C.8 D.9
7.如图,一同学利用所学习的解三角形知识想测量河对岸的塔高时,他选取了塔底B在同一水平面内的两个测量基点C与D.,,,在点C处塔顶A的仰角为60°,则塔高为( )
A. B.
C. D.
8.已知方程表示椭圆,则实数m的取值范围是( )
A. B.
C. D.
9.执行如图所示的程序框图,如果输出的值为4,则判断框内应填入的判断条件为
A. B. C. D.
10.函数,的简图是( )
A. B.
C. D.
11.已知定义在R上的函数的导函数为,且满足,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
12.已知函数,且,则tan2x的值是
A.- B. C.- D.
二、填空题;本题共4小题,每小题5分,共20分
13.已知等差数列的前n项和为,若,则______.
14.若双曲线的两条渐近线方程为,且的两焦点坐标为,则双曲线的标准方程为________.
15.一个四棱锥的三视图如图所示,则这个四棱锥的体积为____;表面积为____.
16.在矩形中,,,,是平面内的动点,且,若,则的最小值为____.
三、解答题;本题共6个小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
17.中,sin2A-sin2B-sin2C=sinBsinC.
(1)求A;
(2)若BC=3,求周长的取值范围.
18.摩天轮是一种大型转轮状的机械建筑设施,游客坐在摩天轮的座舱里慢慢往上转,可以从高处俯瞰四周景色,如图,该摩天轮轮盘直径为米,设置有个座舱,游客在座舱转到距离地面最近的位置进舱,当到达最高点时距离地面米,匀速转动一周大约需要分钟,当游客甲坐上摩天轮的座舱开始计时.
(1)经过分钟后游客甲距离地面的高度为米,已知关于的函数关系式满足(其中),求摩天轮转动一周的解析式;
(2)游客甲坐上摩天轮后多长时间,距离地面的高度第一次恰好达到50米?
(3)若游客乙在游客甲之后进入座舱,且中间间隔5个座舱,在摩天轮转动一周的过程中,记两人距离地面的高度差为米,求的最大值.
19.如图,四面体中,是正三角形,是直角三角形,,.
(1)证明:平面平面;
(2)若点为中点,求二面角的正弦值.
20.已知抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F,抛物线上一点A的横坐标为x1(x1>0),过点A作抛物线C的切线l1交x轴于点D,交y轴于点Q,当|FD|=2时,∠AFD=60°.
(1)求证:FD垂直平分AQ,并求出抛物线C的方程;
(2)若B位于y轴左侧的抛物线C上,过点B作抛物线C的切线l2交直线l1于点P,AB交y轴于点(0,m),若∠APB为锐角,求m的取值范围.
21.已知函数f(x)=mx3+x﹣sinx(m∈R).
(1)当m=0时,(i)求y=f(x)在(,f())处的切线方程;
(ii)证明:f(x)<ex;
(2)当x≥0时,函数f(x)单调递减,求m的取值范围.
22.已知圆:,直线过点.
(1)若与圆相切,求的斜率;
(2)当的倾斜角为时,与轴交于点,与圆在第一象限交于点,设,求实数的值.
23.设函数.
(1)解不等式;
(2)求函数的最大值.
数学试题参考答案及评分标准
1.A
2.D
3.C
4.C
5.C
6.C
7.A
8.D
9.C
10.D
11.A
12.A
13.35
14.
15.
16.
17.(1);(2)(6,3+2].
(1)利用正弦定理、余弦定理化简已知条件,求得,从而求得.
(2)利用余弦定理列方程,结合基本不等式求得,结合三角形两边的和大于第三边求得周长的取值范围.
(1)由正弦定理可得:,
,
,.
(2)由余弦定理得:,
即.
(当且仅当时取等号),
,
解得:(当且仅当时取等号),
周长,周长的最大值为.
又周长的范围是(6,3+2].
18.(1)
(2)
(3)最大值为米
对于小问1,根据离地面的最大值米、最小值米和周期为分钟,求出、、,再代入点解得.
对于小问2,令,解出即得答案.
对于小问3,根据题意,计算甲乙二人时间差,得到二人距离地面的高度表达式、,
写出两人距离地面的高度差为米,由时间的取值范围,化简求出最大值.
(1)
由题意,(其中)
摩天轮的最高点距离地面为米,最低点距离地面为米,
所以,得,
又函数周期为分钟,所以,
又,
所以,又,所以,
所以.
(2)
,
所以,整理,因为,所以,
所以,解得(分钟).
(3)
经过分钟后甲距离地面的高度为,
乙与甲间隔的时间为分钟,
所以乙距离地面的高度为,
所以两人离地面的高度差
当或时,即或分钟时,取最大值为米.
19.(1)证明见解析;(2).
(1)先证明出,可得出,可得出,然后取的中点,连接、,并设,利用勾股定理证明出,由等腰三角形三线合一得出,利用直线与平面垂直的判定定理可证明出平面,再利用平面与平面垂直的判定定理可得出平面平面;
(2)以点为坐标原点,、、所在直线分别为、、轴建立空间直角坐标系,设,计算出平面和的法向量,利用空间向量法求出二面角的余弦值,再利用同角三角函数的基本关系可得出答案.
(1)是等边三角形,,又,,
,,为直角三角形,所以,
取的中点,连接、,则,.
设,则,又,
,,又,平面,
平面,因此,平面平面;
(2)由题设及(1)可知、、两两垂直,以点为坐标原点,建立如下图所示的空间直角坐标系,设,则、、、,为的中点,则,
,,.
设平面的一个法向量为,由,得,
得,令,则,,
所以,平面的一个法向量为.
同理可得,平面的一个法向量为,
,
所以,二面角的正弦值为.
本题考查平面与平面垂直的判定,同时也考查了二面角的计算,在利用空间向量计算二面角时,关键就是要建立合适的空间直角坐标系,并计算出平面的法向量,考查逻辑推理能力与计算能力,属于中等题.
20.(1)证明见解析,抛物线方程为;(2).
(1)设A(x1,y1),求出切线AD的方程,推出|PQ|,求出可得垂直关系,通过|FD|=2时,∠AFD=60°求出p=2,抛物线方程;
(2)设B(x2,y2)(x2<0)则B处的切线方程为,联立直线椭圆方程组,求出P的坐标;法一:利用∠APB为锐角,数量积大于0,直线AB过(0,m),推出m的取值范围.
法二:令y=kx+m,联立借助韦达定理,数量积的关系,推出结果.
(1)设,由于,所以,即切线的斜率为,
则切线的方程为,
所以,,,所以,
且为中点,所以
,得,
所以抛物线方程为.
(2)设则处的切线方程为
由
法一:,
为锐角,∴,
直线:,
将代入的,
∴的取值范围为.
法二:令,由得,
,
∴,
∴
=对任意恒成立.
∴.
∴的取值范围为.
21.(1)(i)(ii)见解析(2)
(1)(i) 根据导数的几何意义求出切线斜率,由点斜式即可得结果;(ii ) 当时,原命题等价于,结合,即证,令,利用异数研究其单调性,可得,从而可得结论;(2)依题意在上恒成立,令,求导,令,利用导数研究其单调性可,通过对分类讨论,即可筛选出符合题意的取值范围.
(1)当时,.
(i),,
,
在处的切线方程为 ,
即.
(ii)原命题等价于,
,即证,
令,则,
当时,单调递增;
当时,单调递减,
,
,取等号条件不一致,
,
.
(2)依题意,在时恒成立,
令,则,
当时,,.
(i)当时,单调递减,
,即,符合题意.
(ii)当时,,不符合题意,舍去.
(iii)当时,令,则,
由,
,
,使,
所以当时,在单调递增,
所以当时,,即,
所以当时,在上单调递增,
,即,不符合题意,舍去,
故.
本题主要考查导数的几何意义、利用导数研究函数的单调性以及不等式的证明,属于难题.不等式证明问题是近年高考命题的热点,利用导数证明不等主要方法有两个,一是比较简单的不等式证明,不等式两边作差构造函数,利用导数研究函数的单调性,求出函数的最值即可;二是较为综合的不等式证明,要观察不等式特点,结合已解答的问题把要证的不等式变形,并运用已证结论先行放缩,然后再化简;或者通过讨论参数,进一步利用导数证明.
22.(1)为0或(2)
(1)设直线,若与圆相切,求出斜率;
(2)当的倾斜角为时,设直线,由联立解方程求出,,所以.
解:(1)直线过点且与圆相切,
若斜率不存在则直线方程为,圆心到直线的距离为,不成立。
故斜率存在, 设斜率为,则直线方程为:与圆相切,所以圆心到直线的距离,
,
解得或
所以斜率为0或
(2)当的倾斜角为时,:,令,得,所以
过点作的垂线交于点,则,
,
又
所以
考查圆的切线方程,向量与圆和直线问题,两点间的距离公式,中档题.
23.(1);(2)3
(1)利用零点分类讨论法解不等式.(2)先化成分段函数,再结合分段函数的图像即得其最大值.
⑴①当x<-1时,;
②当-1≤x≤2时,,;
③当时,,;
综上,不等式的解集为;
⑵,由其图知,.
(1)本题主要考查零点讨论法解绝对值不等式,考查分段函数的最值,意在考查学生对这些知识的掌握水平和数形结合分析推理能力.(2)分类讨论是高中数学的一种重要思想,要注意小分类求交,大综合求并.
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