陕西省汉中市2022届高三第五次校际联考理科数学试题(含解析)
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学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
2.设复数z满足,则复数z在复平面内对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
3.下列函数中,在区间(0,+∞)上是减函数的是( )
A. B. C. D.
4.设等差数列的前n项和为,若,则( )
A.19 B.21 C.27 D.30
5.已知双曲线的离心率为,则双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
6.某地为遏制新冠肺炎病毒传播,要安排3个核酸采样队到2个中风险小区做核酸采样,每个核酸采样队只能选择去一个中风险小区,每个中风险小区里至少有一个核酸采样队,则不同的安排方法共有( )
A.2种 B.3种 C.6种 D.8种
7.六氟化硫,化学式为,在常压下是十种无色、无臭、无毒、不燃的稳定气体,有良好的绝缘性,在电器工业方面具有广泛用途.六氟化硫分子结构为正八面体结构(正八面体是每个面都是正三角形的八面体),如图所示,硫原子位于正八面体的中心,6个氟原子分别位于正八面体的6个顶点.若相邻两个氟原子间的距离为2a,则六氟化硫分子中6个氟原子构成的正八面体的体积是(不计氟原子的大小)( )
A. B. C. D.
8.将函数的图象沿着x轴向左平移个单位长度,所得图象对应的函数为偶函数,则的一个可能取值为( )
A. B. C. D.
9.已知命题p:过直线外一定点,且与该直线垂直的异面直线只有两条;命题,则下列命题中为真命题的是( )
A. B.
C. D.
10.随着现代科技的不断发展,使用微信支付越来越广泛.设某群体的每位成员使用微信支付的概率都为,且各成员的支付方式相互独立,则该群体的成员中使用微信支付的人数的均值和方差分别为( )
A., B.,
C., D.,
11.已知椭圆内有一点,为椭圆的右焦点,为椭圆的一个动点,则的最大值为( )
A. B. C. D.
12.已知函数,,若存在,使得成立,则正整数的最大值为( )
A.7 B.6 C.5 D.4
二、填空题
13.曲线在处的切线的方程为 .
14.若向量、为单位向量,且,则向量与的夹角为 .
15.我国古代数学著作《九章算术》中有“竹九节”问题:现有一根节的竹子,自上而下各节的容积成等比数列,最上面节的容积之积为,最下面节的容积之积为,则第节的容积是 .
16.如图,E、F分别为正方体的面ADD1A1、面BCC1B1的中心,则四边形BFD1E在该正方体的面上的射影可能是下图中的 . (要求:把可能的图的序号都填上)
三、解答题
17.的内角、、的对边分别为、、,已知.
(1)求;
(2)若,的面积为,求的周长.
18.某村为巩固脱贫成果,积极引导村民种植一种名贵中药材,但这种中药材需加工成半成品才能销售,现有甲、乙两种针对这种中药材的加工方式可供选择,为比较这两种加工方式的优劣,村委会分别从甲、乙两种加工方式所加工的半成品中,各自随机抽取了件作为样本检测其质量指标值(质量指标值越大,质量越好),检测结果如下表所示:
指标区间
频数
甲种生产方式
乙种生产方式
已知每件中药半成品的等级与纯利润间的关系如下表所示:
指标区间
等级
二级
一级
特级
纯利润
(1)将频率视为概率,分别估计甲、乙两种加工方式所加工的一件中药材半成品等级为特级的概率;
(2)从平均数的角度分析村民选择哪种中药材加工方式获利更多.
19.如图,在四棱锥中,底面ABCD为正方形,平面ABCD,E为PD的中点,.
(1)求证:PB平面AEC;
(2)求平面PAC与平面AEC所成角的余弦值.
20.已知抛物线C:的焦点为F,且与直线相切.
(1)求抛物线C的标准方程;
(2)是否存在过点F的直线l与抛物线C交于,两点,且使得△OAB(O为坐标原点)的面积为4,若存在,求出直线l的方程;若不存在,请说明理由.
21.已知函数.
(1)当时,求函数的单调区间;
(2)若,,求实数a的取值范围.
22.在直角坐标系中,圆的参数方程为:(为参数),以O为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.
(1)求圆的极坐标方程;
(2)椭圆,射线与圆的交点为O,P,与椭圆的交点为Q,求线段的长.
23.设函数.
(1)若,解不等式;
(2)已知,若时,,求实数的取值范围.
参考答案:
1.B
【分析】求出集合,利用交集的定义可求得集合.
【详解】因为,,
因此,.
故选:B.
2.D
【分析】根据复数的除法运算以及复数的几何意义即可得到答案.
【详解】,则其在复平面内所对应的点为,
其位于第四象限,
故选:D.
3.C
【分析】熟悉二次函数,对数函数,幂函数,指数函数的图像特点,即可判断其在区间上的单调性.
【详解】对于A,的对称轴为,且抛物线的开口向上,所以函数在区间上单调递增,A错误;
对于B,的底数为10,且 ,结合对数函数单调性可知,函数在区间上单调递增;
对于C,幂函数中指数为,结合幂函数单调性可知,函数在区间上单调递减;
对于D,由于 ,结合指数函数单调性可知,函数在区间上单调递增,D错误.
故选:C
4.D
【分析】根据给定条件,利用等差数列的性质,结合前n项和公式计算作答.
【详解】等差数列的前n项和为,,所以.
故选:D
5.A
【分析】利用双曲线的离心率公式可求出的值,进而可得出双曲线的渐近线方程.
【详解】因为双曲线的离心率为,即,解得,
因此,双曲线的渐近线方程为,即.
故选:A.
6.C
【分析】由不平均分组,可得答案.
【详解】由题意,分组方案有一种情况,则种,
故选:C.
7.B
【分析】由已知证得平面,再根据棱锥的体积公式计算可求得答案.
【详解】解:如图,连接,,,连接.因为,,所以,,所以平面.因为,所以.因为四边形是正方形,所以,则,故该正八面体的体积为.
故选:B.
8.D
【分析】利用辅助角公式、图像变换及偶函数的性质得到,再对四个选项一一验证.
【详解】.
将其图象沿着x轴向左平移个单位长度,得到.
因为为偶函数,所以,
解得:.
若,解得:,不合题意,故A错误;
若,解得:,不合题意,故B错误;
若,解得:,不合题意,故C错误;
若,解得:,符合题意,故D正确.
故选:D
9.B
【分析】判断命题、的真假,利用复合命题的真假逐项判断,可得出合适的选项.
【详解】对于命题,如下图所示,
设点为直线外一点,过点有且只有一个平面使得,
过点在平面内有无数条直线与异面且与直线垂直,命题为假命题;
对于命题,,由基本不等式可得,
当且仅当时,等号成立,命题为真命题.
对于A,为假命题,A错误;
对于B, 为真命题,所以为真命题,B正确;
对于C,为假命题,所以为假命题,C错误;
对于D,为真命题,所以为假命题,D错误.
故选:B.
10.B
【分析】由题意可确定服从于二项分布,由二项分布数学期望和方差计算公式直接求解即可.
【详解】由题意知:,,.
故选:B.
11.D
【分析】利用椭圆定义,结合.
【详解】如下图所示,由椭圆定义, ,是椭圆的左焦点,当 三点共线的时候,最大,
故选:D
【点睛】
12.A
【解析】利用导数求出函数在区间上的最大值和最小值,由此可得出,由此可得出的最大值.
【详解】,则,定义域为,
当时,.所以,函数在区间上单调递增,
故函数,.
由于存在、、、,使得成立,
则,得,,则的最大值为7.
故选:A.
【点睛】本题考查函数最值的应用,同时也考查了利用导数求函数在闭区间上的最值,解题的关键就是将题意转化为函数的最值来处理,考查分析问题和解决问题的能力,属于中等题.
13.
【分析】求导得切线的斜率,由点斜式即可求解直线方程.
【详解】,∴,因此切线的斜率为;
又,∴f(x)在处的切线方程为,即.
故答案为:.
14.
【分析】由平面向量数量积的运算性质可求得的值,结合向量夹角的取值范围可求得结果.
【详解】因为向量、为单位向量,且,
则,可得,
所以,,
因为,故,即向量与的夹角为.
故答案为:.
15.
【分析】设第节的容积为,根据等比数列的性质可求得的值,
【详解】现有一根节的竹子,自上而下各节的容积成等比数列,
设第节的容积为,则为等比数列,且,
上面节的容积之积,下面节的容积之积为,
,解得,,
第节的容积为:.
故答案为:.
16.②③
【分析】根据图像考虑上下平面,左右平面,前后平面的投影,对比选项得到答案.
【详解】根据图像知:
四边形BFD1E在上下平面的投影为②;在左右平面的投影为③,在前后平面的投影为②.
故答案为:②③.
17.(1)
(2)
【分析】(1)由已知条件结合正弦定理以及两角和的正弦公式化简可得出的值,结合角的取值范围可求得角的值;
(2)由三角形的面积公式可求得,利用余弦定理可求得的值,即可求得的周长.
【详解】(1)解:因为,
由正弦定理得,
所以,,则.
又,且、,,所以,,故.
(2)解:因为的面积为,即,可得,
由余弦定理,得,
所以,,故的周长为.
18.(1)0.36,0.3;(2)选择甲种中药材加工方式获利更多.
【分析】(1)由表格可得相应的频数进而求得概率;
(2)先求出甲、乙两种加工的一件中药材半成品的平均利润,比较即可判断结果.
【详解】解:(1)由表格可得,甲种加工方式所加工的一件中药材半成品等级为特级的频数为,
故频率为.
乙种加工方式所加工的一件中药材半成品等级为特级的频数为,
故频率为
由此估计:甲种加工方式所加工的一件中药材半成品等级为特级的概率为,
乙种加工方式所加工的一-件中药材半成品等级为特技的概率为;
(2)甲种加工方式所加工的一件中药材半成品的平均利润为(元).
乙种加工方式所加工的--件中药材半成品的平均利润为(元)
所以,
所以从平均数的角度看,村民选择甲种中药材加工方式获利更多.
19.(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)建系,求平面AEC的法向量,利用空间向量证明线面平行;
(2)求平面PAC的法向量,利用空间向量求面面夹角.
【详解】(1)因为平面ABCD,且平面ABCD,则,
即AB,AD,AP两两互相垂直,
如图,以A为原点,以AB,AD,AP分别为x轴,y轴,z轴,建立空间直角坐标系,
则,
可得,,.
设平面AEC的法向量为,
则,取,可得,
所以平面AEC的一个法向量为,
可知,即,
又因为平面AEC,所以PB//平面AEC,
(2)由(1)可知:,
设平面PAC的法向量为,
则,取,可得,
则平面PAC的一个法向量为,
可得,
所以平面PAC与平面AEC所成角的余弦值为.
20.(1)
(2)存在,.
【分析】(1)利用抛物线与直线相切,有一个交点,判别式,即可求出p的值,得到抛物线C的标准方程;
(2)设直线l:,联立抛物线方程后运用韦达定理,代入三角形面积公式即可求出参数m的值,得到直线方程.
【详解】(1)联立,消去x得,
由题意知,
解得.
∴抛物线C的标准方程为.
(2)由(1)易知抛物线C的焦点F的坐标为,
假设存在满足条件的直线l,依题意可设l:,
由,消去x得.
∴,.
∴.
∵,
∴,解得.
∴存在满足条件的直线l,其方程为.
21.(1)递增区间为,递减区间为;
(2).
【分析】(1)求导,分别令,,即可得到递增递减区间;
(2)将,转化为,然后分、和三种情况讨论求的最大值,根据列不等式求解即可.
【详解】(1)易知函数的定义域为.
当时,,∴
令,得;令,得
∴函数的单调递增区间为,
的单调递减区间为.
(2)
,
①当时,恒成立,在上单调递增,
∴此时 ,
②当,令,得;令,得 ,
∴在上单调递增,在上单调递减,
∴.
∵,,,
∴此时
③当,恒成立,在上单调递减.
∴此时,令,得.
要使,,只需在的最大值点
综上,实数a的取值范围为
【点睛】对于恒成立问题,常用到以下两个结论:
(1)恒成立⇔;
(2)恒成立⇔.
22.(1)
(2)
【分析】(1)先求得的普通方程,再转化为极坐标方程.
(2)求得的极坐标方差,代入,求得对应的,由此求得的长.
【详解】(1)由得
则,
即,
将代入并化简得.
(2)设,
将化为极坐标方程为
代入,解得
把代入,得
∴.
23.(1)
(2)
【分析】(1)分类讨论,求绝对值不等式的解集即可.
(2)由题设可得,结合在上恒成立,求的取值范围.
【详解】(1)由题设,,
当时,,
当时,,
当时,,
∴,则得:;,无解;得:;
综上,的解集为.
(2)由题设,时,由,
∴,即恒成立,
∴,则,故.
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