2022届陕西省延安市子长市中学高三上学期期中数学(理)试题(解析版)
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一、单选题
1.已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】解一元二次不等式求集合A,利用集合交运算求.
【详解】由题设,,又,
∴.
故选:B
2.已知a,,复数,(i为虚数单位),若,则( )
A.1 B.2 C.-2 D.-4
【答案】B
【分析】根据复数相等的定义列方程求解即可.
【详解】解:由得
,
,
,
解得,
.
故选:B.
3.若,下列不等式成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据不等式的性质判断可得;
【详解】解:对于A、C:因为,所以,所以,故A错误,C错误;
对于B:因为,所以,故B错误;
对于D:因为,所以,所以,即,故D正确;
故选:D
4.函数在上的图象大致为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根据函数的奇偶性及函数在时的符号,即可求解.
【详解】由可知函数为奇函数.
所以函数图象关于原点对称,排除选项A,B;
当时,,
,排除选项D,
故选:C.
【点睛】本题主要考查了函数的奇偶性的判定及奇偶函数图像的对称性,属于中档题.
5.已知等差数列的前项和为,若,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由等差数列片段和性质可构造方程求得结果.
【详解】由等差数列性质知:,,成等差数列,
,即,解得:.
故选:C.
6.函数的单调递增区间为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先求得的定义域,根据复合函数单调性的求法,结合二次函数、对数函数的性质,即可得答案.
【详解】由题意得的定义域为,设,
根据二次函数的性质可得在上单调递增,在上单调递减,
又因为在为增函数,
根据复合函数同增异减原则,可得的单调递增区间为.
故选:D
7.将函数的图象向右平移个单位长度,则平移后的图象中与y轴最近的对称中心的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】函数的图象向右平移个单位长度,得到,再利用三角函数的图象的对称性,可得答案.
【详解】函数的图象向右平移个单位长度,
所得函数图象的解析式为,
令,得.
令k=0,则,
即平移后的图象中与y轴最近的对称中心的坐标是.
故选:A
8.已知为实数,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【分析】由充分不必要条件的定义可得答案.
【详解】若,则,所以,
若,不一定有,如时,有,
所以则“”是“”成立的充分不必要条件.
故选:A.
9.若正数x,y满足x+4y-xy=0,则当x+y取得最小值时,x的值为( )
A.9 B.8 C.6 D.3
【答案】C
【分析】根据式子结构,利用基本不等式中“1的代换进行求解即可.”
【详解】∵x>0,y>0,x+4y=xy,∴,
∴x+y=(x+y)=5+当且仅当x=2y时,等号成立,此时x=6,y=3.
故选:C.
10.已知数列的前项和为,且,则的最小值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【分析】根据,由求解.
【详解】因为,
所以当时, ,
当 时 ,
又适合上式,
所以,
所以当时,取得最小值1,
故选:A.
11.已知,则下列关系不可能成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】问题转化为函数,,和的图象的交点问题,结合图象判断即可.
【详解】依题意,令,则,,,
令,,和,则a,b,c可分别视为函数,
,的图象与直线交点的横坐标,
在同一坐标系中画出函数,,和的图像,如图,
观察图象得:当时,,当时,,当时,,
显然不可能,
所以不可能成立的是.
故选:D
【点睛】思路点睛:涉及某些由指数式、对数式给出的几个数大小比较,可以把这几个数视为对应的
指数、对数函数与另外某个函数图象交点横坐标,利用图象的直观性解决.
12.设为定义在上的奇函数,. 当时,,其中为的导函数,则使得成立的的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据给定条件构造函数,由导数确定的单调区间及单调性,再将等价转化并借助单调性、奇偶性即可作答.
【详解】令,当时,,即在上单调递增,
因为上的奇函数,即,于是得,则是奇函数,在上单调递增,
又,则,
当时,,得,
当时,,得,
综上得或,
所以成立的的取值范围是.
故选:B
二、填空题
13.已知向量,向量与的夹角为 ,则的值为______.
【答案】6
【分析】利用向量数量积公式先计算,然后计算即可
【详解】因为,向量与的夹角为
所以
所以
故答案为:6.
14.已知函数,则=_____.
【答案】π
【分析】求出函数的导函数,再借助诱导公式求三角函数值即可.
【详解】由求导得:,
于是得,
所以.
故答案为:π
15.若直线与函数的图象有三个交点,则实数a的取值范围是_________.
【答案】
【分析】求导函数,分析导函数的符号,得出原函数的单调性和极值,由此可求得答案.
【详解】解:因为函数,则,
所以当或时,,函数单调递减;当时,,函数单调递增,
所以当时,函数取得极小值,当时,函数取得极大值,
因为直线与函数的图象有三个交点,所以实数a的取值范围是,
故答案为:.
16.中国古代数学著作《算法统宗》中有这样一个问题:“二百五十二里关,初行健步不为难,次日脚痛减一半,六朝才得到其关,要见次日行里数,请公仔细算相还.”其意思为:“有一个人走252里路,第一天健步行走,从第二天起脚痛每天走的路程为前一天的一半,走了6天后到达目的地.”请问此人最后一天走了______里.
【答案】4
【分析】根据题意确定每天走的路程构成等比数列,从而利用等比数列的前项和公式与通项公式即可得解.
【详解】依题意,设第天走的路程为里,则有,
所以是以的等比数列,故,
解得,
所以此人最后一天走了里.
故答案为:4.
三、解答题
17.在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且.
(1)求角A的大小;
(2)若,,求bc的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由正弦定理即可求解;
(2)由余弦定理即可求解.
【详解】(1)根据正弦定理可得,
∵,∴.∴,
∴,∵,∴.
(2)根据余弦定理得:,
即,
∵,代入解得:.
18.如图,在底面为矩形的四棱锥中,平面平面ABCD,为等腰直角三角形,,,O、Q分别为AD、PB的中点.
(1)证明:;
(2)求直线AQ与平面PBC所成角的正弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)由平面平面ABCD,可得平面PAD,再由线面垂直的性质定理可得答案;
(2)由已知可得平面平面ABCD,以O为坐标原点,OA所在直线为x轴,过点O且平行于AB的直线为y轴,OP所在直线为z轴,建立空间直角坐标系,
求出、平面PBC的法向量,由线面角的向量求法可得答案.
【详解】(1)∵平面平面ABCD,平面平面,,平面ABCD
∴平面PAD,又平面PAD,∴;
(2)因为,O为AD的中点,
所以,又平面平面ABCD,平面平面,
平面PAD,所以平面平面ABCD,
以O为坐标原点,OA所在直线为x轴,过点O且平行于AB的直线为y轴,OP所在直线为z轴,建立如图所示的空间直角坐标系,
则,,,,,
∴,,
设平面PBC的法向量为,
则,即,取,可得,
设直线AQ与平面PBC所成的角为,
则.
19.为了保障电力供应,支持可再生能源发展,促进节能减排,某省推出了省内居民阶梯电价的计算标准:以一个年度为计费周期、月度滚动使用,第一阶梯电量:年用电量2160度以下(含2160度),执行第一档电价元/度;第二阶梯电量:年用电量超过2160度且在4200度以下(含4200度),执行第二档电价元/度;第三阶梯电量:年用电量4200度以上,执行第三档电价元/度.电力部门从本省的用电户中随机抽取10户,统计其同一年度的用电情况,列表如下:
用户编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
年用电量(度) | 1000 | 1260 | 1400 | 1824 | 2180 | 2423 | 2815 | 3325 | 4411 | 4600 |
以表中抽到的10户作为样本,估计全省居民的用电情况,并将频率视为概率.
(1)从全省居民用电户中随机地抽取1户,估计抽到的这户用电量在第一阶梯中的概率;
(2)若从全省居民用电户中随机抽取2户,若抽到用电量为第一阶梯的有户,求的分布列与数学期望.
【答案】(1)
(2)分布列见解析,
【分析】(1)观察样本中第一阶梯的户数与总户数之比为所求;(2)分别计算出第一阶梯户数为0,1,2的概率画出分布列,然后根据数学期望的公式容易得到答案.
【详解】(1)从表中可以看出,这10户中有4户的用电量为第一阶梯,
从这10户中随机抽取1户,抽到的这户用电量在第一阶梯中的概率是,
从全省居民用电户中随机抽取1户,估计抽到的这户用电量在第一阶梯中的概率是.
(2)由(1)知,从全省居民用电户中随机抽取1户,抽到的这户用电量在第一阶梯中的概率是,
从全省居民用电户中随机抽取2户,
抽到用电量为第一阶梯的户数满足,
的所有可能取值为,
,
的分布列为:
0 | 1 | 2 | |
数学期望.
20.已知椭圆C:的离心率为,椭圆C上的一点P到两焦点的距离之和等于.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若直线l:交椭圆C于不同的两点A、B,且,O为坐标原点,求实数m的值.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)解关于的方程即得解;
(2)设,,联立直线和椭圆方程得到韦达定理,代入化简即得解.
【详解】(1)解:由椭圆的定义可得,故,
由,可得,
则,
∴椭圆C的方程为.
(2)解:设,,
将直线l:代入椭圆方程,可得,
∴,,
由,解得,
由,得,故,
即,
可得,解得,都满足题意.
所以.
21.已知函数的图像在点处的切线方程为.
(1)求,的值;
(2)当时,证明:对恒成立.
【答案】(1),;(2)证明见解析.
【分析】(1)利用导数的几何意义,先由求出的值,再由求出的值,
(2)要证对恒成立,只需证对恒成立,所以构造函数(),然后利用导数求出其最大值小于零即可
【详解】(1)解:因为,
所以,
解得,
则,解得.
(2)证明:因为,所以要证对恒成立,
只需证对恒成立.
设函数(),
则.
因为,所以,
所以在上单调递减,
从而,
则对恒成立,
故当时,对恒成立.
22.已知曲线(为参数),(为参数).
(1)求,的普通方程;
(2)若上的点对应的参数为,上的点对应的参数,求.
【答案】(1):,:;(2);
【分析】(1)消去参数得到曲线的普通方程;
(2)直接将所对应的参数代入参数方程,求出、两点的坐标,再根据两点的距离公式计算可得;
【详解】解:(1)曲线(为参数),
曲线的普通方程为:,
(为参数).
曲线的普通方程为.
(2)因为曲线(为参数),对应的参数为,所以;
(为参数),点对应的参数,所以,所以
23.已知函数的定义域为R.
(1)当时,求不等式的解集;
(2)若关于x的不等式恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)或;(2)
【分析】(1)把a=5代入原不等式,根据不同的定义域有不同的不等式,解出不等式即可;
(2)由绝对值不等式的性质可得,将问题转化为,解出不等式即可.
【详解】解:(1)当时,.
当时,由,得,解得;
当时,由,得,此时不等式无解;
当时,由,得,解得.
综上,当时,不等式的解集为或.
(2)∵,
∴不等式恒成立,等价于.
∴或(经检验符合题意).
∴实数a的取值范围为.
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