2022~2023学年陕西西安碑林区西安市铁一中学高三上学期期末文科数学
试卷(1月)
一、单选题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)
1、若集合 ,则
A.
B.
C.
D.
2、设命题 , ;命题 , ,则下列命题为真的是
A.
B.
C.
D.
3、设 , ,则 ( )
A.
B.
C.
D.
4、如果a<b<0,那么下列不等式成立的是( )
1
A. <
a
B.ab< 2
C.ac2< 2
D.
5、为评估一种农作物的种植效果,选了n块地作试验田.这n块地的亩产量(单位:kg)分别为x1,x2,…,
xn,下面给出的指标中可以用来评估这种农作物亩产量稳定程度的是
A.x1,x2,…,xn的平均数
B.x1,x2,…,xn的标准差
C.x1,x2,…,xn的最大值
D.x1,x2,…,xn的中位数
6、已知双曲线 的一条渐近线过点 ,且双曲线的一个焦点在抛物线
的准线上,则双曲线的方程为
A.
B.
C.
D.
7、圆心在坐标原点 的圆上有两点 、 ,点 的坐标为 且 ,若点 在角 的终边上且角
是三角形的一个内角,则 的值为( )
A.
B.
C.
D.
8、已知一几何体的三视图如图所示,它的侧视图与正视图相同,则该几何体的表面积为
A.
B.
C.
D.
9、如图所示,正方体 的面A1C1,B1C,CD1的中心分别为O1,O2,O3,则直线 与直
线O2O3所成的角为( )
A.90°
B.60°
C.45°
D.30°
10、 的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若 , , .则 ( )
A.1
B.
C.
D.
11、在直四棱柱 中,底面 是边长为6的正方形,点E在线段 上,且满足
,过点E作直四棱柱 外接球的截面,所得的截面面积的最大值与最小值之差为
,则直四棱柱 外接球的表面积为( )
A.
B.
C.
D.
12、已知函数 ,若 ,则
A.
B.
C.
D.
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
13、曲线 在 处的切线方程为 .
14、如表中给出五组数据 ,从中选出四组使其线性相关最大,且保留第一组 ,那么应去掉
第 组.
1 2 3 4 5
-5 -4 -3 -2 4
-3 -2 4 -1 6
15、设等比数列 的前n项和为 ,若 ,则 .
16、设定义在区间 上的函数 的图象与 的图象交于点 ,过点 作 轴的垂线,垂足
为 ,直线 与函数 的图象交于点 ,则线段 的长为 .
三、解答题(本大题共7小题,共70分)
17、(本小题8分)
从某小区抽取100户居民进行月用电量调查,发现其用电量都在50至350度之间,频率分布直方图如图所示.
(1)求直方图中x的值;
(2)①求在这些用户中, 用电量在区间[100,250)内的居民数;
②如果按分层抽样方法,在这些用户中按1:10的比例抽取用户进一 步调查,那么用电量在[150,200)内的居
民数应抽取多少?
18、(本小题8分)
已知等差数列{an}(n∈N+)中,an+1>an,a2a9=232,a4+a7=37
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若将数列{an}
的项重新组合,得到新数列{bn},具体方法如下:b1=a1,b2=a2+a3,b3=a4+a5+a6+a7,
b4=a8+a9+a10+…a15,…,依此类推,第n项bn由相应的{an}中 项的和组成,求数列{bn }的前n项和
Tn.
19、(本小题8分)
如图,长方体 中, , 与底面ABCD所成的角为
.
(1)求四棱锥 的体积;
(2)求异面直线 与 所成角的 大小.
20、(本小题10分)
已知椭圆 经过点 ,离心率 ,其中 分别表示标准正态分布的期望值
与标准差.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设直线 与椭圆C交于A,B两点,点A关于x轴的对称点为 .
①试建立 的面积关于m的函数关系;②莆田十中高三(1)班数学兴趣小 组通过试验操作初步推断:“当
m变化,直线 与x轴相交时,交点是一个定点”.你认为此推断是否正确 若正确,请写出定点坐标,并证明
你的结论;若不正确,请说明理由.
21、(本小题12分)
设函数 ,其中常数
(Ⅰ)讨论 的单调性;
(Ⅱ)若当x≥0时, > 0恒成立,求 的取值范围.
22、(本小题12分)
已知圆C的极坐标方程为 ,直线l的方程为 .以极点为坐标原点,极轴为 轴
正半轴建立直角坐标系 .
(1)求圆C的圆心坐标及半 径;
(2)直线l与圆C的交点为A,B, 求三角形ABC的面积.
23、(本小题12分)
已知函数 ,
(1)若 ,求不等式 的解集 ;
(2)若函数 为偶函数,此时 的最小值 为t,若实数a,b,c满足 ,证明:
参考答案
一、单选题
1、
【答 案】
C
【分析】
解出集合M,然后和集合N取交集即可.
【详解】
由题意得 ,
则 .
故选C.
【点睛 】
本题考查集 合的交集运算,属于简单题.
2、
【答 案】
C
【分析】
对 赋值为4时,可判断命题 为真命题,
当 赋值为4时,可判断命题 为假命题.由 此可以判断C答案正确.
【详解】
当 时, ,故命题 为真命题,
当 时, ,故命题 为假命题.
由复合命题的真假判断可知,故选C.
【点睛】
本题主要考 查了逻辑联结词联结的两个命题的真假判断.
(1) 中, 有一个是假命题,则 是假命题,
(2) 中, 有一个是真命题,则 是真命题,
(3)若 为真命题,则 为假命题,反之若 为假命题, 则 为真命题.
3、
【答 案】
B
【分析】
根据复数实部等于实部,虚部等于虚部可得 ,进而求模长即可.
【详解】
因为 ,所以 ,解得 ,
所以 =| .
故选:B.
4、
【答 案】
D
【分析】
【详解】
对于选项A,因为 ,所以 ,所以 即 ,所以选项A错误;对于选
项B, ,所以 ,选项B错误;对于选项C, ,当 时,
,当 , ,故选项C错误;对于选项D, ,所以 ,
又 ,所以 ,所以 ,选D.
5、
【答 案】
B
【分析】
评估这种农作物亩产量稳定程度的指标是标准差或方差,因此正确答案为B.
点睛:众数:一组数据出现次数最多的数叫众数,众数反映一组数据的多数水 平;
中位数:一组数据中间的数(起到分水岭的作用),中位数反映一组数据的中间水 平;
平均数:反映一组数据的平均水平;
方差:反映一组数据偏离平均数的程度 ,用来衡量一批数据的波动大小(即这批数据偏离平均数的大小).在
样本容量相同的情况下,方差越大,说明数据的波动越大,越不稳定.
标准差是方差的算术平方根,意义在于反映一组数据的离散程度.
6、
【答 案】
D
【分析】
试题分析:双曲线的一条渐近线是 ,则 ①,抛物线 的准线是 ,因此
,即 ②,由①②联立得 ,所以双曲线方程为 .因此正确答案为
D.
考点 :双曲线的标准方程.
7、
【答 案】
A
【分析】
由已知得 ,再运用正弦、余弦二倍角、以及辅助角公式化简原式为 ,代入
可求得其值得选项.
【详解】
因为 , 为等边三角形, ,即\angleBOx ,而 为三角形的内角
,
,
故选:A.
8、
【答 案】
A
【分析】
由三视图知:该几何体是正四棱柱与半球体的组合体,且正四棱柱的高为 ,底面对角线长为 ,球的半径为
,所以几何体的表面积为: ,因此正确答案为A.
9、
【答 案】
A
【分析】
如图,连接 ,设 交 于 ,连接 ,则可得 ∥ , ∥ ,从而结合已知条件可求
出两异面直线所成的角
【详解】
解:如图, 连接 ,设 交 于 ,连接 ,
因为在正方体 的面A 1C1,B1C,CD1的中心分别为O1,O2,O3,
所以 ∥ , ∥ ,
所以直线 与直线O 2O3所成的角等于直线 与 所夹的角,
因为 , 为 的中点,
所以 ,
所以直线 与直 线O2O3所成的角为 ,
故选:A
10、
【答 案】
B
【分析】
解:通过题意
由正弦定理 ,即 ,解得 ;
因此正确答案为:B
11、
【答 案】
B
【分析】
根据题意得,设 ,故当截面过球心时,截面圆面积最大,此时截面面积为 ;当 截面
时,截面圆面积最小,此时截面圆半径为 ,截面面积为 ,进而得 ,故外
接球的半径为 .
【详解】
因为四棱柱 是直棱柱,且底面是正方形,
所以其外接球的球心位于直四棱柱的中心,记作 ,
过点 向底面 作垂线,垂足为 ,则 ,
连接 ,因为底面 是边长为6的正方形,所以点 为 的中点,
取 中点为 ,连接 , , ,如图,
设 ,则 ,所以外接球的半径为 ,
因为点 在线段 上,且满足 ,则 ,
又 ,所以 ,
因为直四棱柱中, 侧面 , ,所以 侧面 ,
所以 ,又 底面 ,而 底面 ,所以 ,
又 ,故 平面 ,因 平面 ,所以 ,
则 ;
根据球的特征,过点 作直四棱柱 外接球的截面,
当截面过球心时,截面圆面积最大,此时截面面积为 ;
当 截面时,截面圆面积最小,此时截面圆半径为 ,此时截面圆面积为
;
又截面面积的最大值与最小值之差为 ,
所以 ,
因此 ,即 ,所以 .
所以 球
故选:B
【点睛】
关键点点睛 :本题解题的关键是找准过点 作几何体外接球的截面圆中面积最大为截面圆为过球心的截面圆,
面积最小的截面圆为与 垂直的的截面圆的面积,再根据几何计算即可得答案.
12、
【答 案】
B
【分析】
由题推导函数 关于点(2,1)对称即可求解
【详解】
因为
故函数 关于点(2,1)对称,则 b
故选B
【点睛 】
本题考查函 数的对称性,考查对数的运算,考查推理计算能力,是中档题
二、填空题
13、
【答案 】
【分析】
求导 ,计算 ,得到切线方程.
【详解】
,故 ,
故所求切线方程为 .
故答案为: .
【点睛】
本题考查 导数的几何意义,考查运算求解能力.
14、
【答 案】
3
【分析】
画出散点图,根据线性相关及点偏离程度判断应去掉的点.
【详解】
根据表格 数据,散点图如下图示:
显然 偏离程度最高,故去掉第三组.
故答案为:3
15、
【答 案】
3
【分析】
由题意公比不为1,利用等比数列的求和公式求解即可.
【详解】
设等比数列 的公比为q,由 得 ,所以 ,所以 , ,则
.
故 答案为:3.
16、
【答案 】
【分析】
设 ,则 , ,所以线段 的长为 ,根据
结合同角三角函数基本关系可计算 的值,即可求解.
【详解】
设 ,则 ,由题意知 ,
所以 ,
因为 , 所以 ,
即 ,所以 ,
所以 ,
直线 与函数 的图象交于点 ,可得 ,
所以 ,
故答案为: .
三、解答题
17、
【答案 】
(1)x=0.0044;(2)①70户;②3(户).
【分析】
(1)由频率分布直方图,列出方程,能求出直方图中 的值.
(2)①先求出用电量在 , 内的频率为0.7,由此能求出 在这些用户中,用电量在区间 , 内的居
民数.
②用电 量在 , 内的户数为30户,由此利用分层抽样的性质能求出用电量在 , 内的居民数应该
抽取的户数.
【详解】
(1)由频 率分布直方图得:
(0.0012+0.0024×2+0.0036+x+ 0.0060)×50=1,
解得直方图中x=0.0044.
(2)①用电量在[100,25 0)内的频率为:
(0.0036+0.0060+0.0044)×50=0.7,
∴在这些用户中,用电量在区间[100, 250)内的居民数为100×0.7=70户.
②用电量在[150,200)内的户数为0.0060×50×100=30 (户),
按分层抽样方法,在这些用户中按1:10的比例抽取用户进一步调 查,
用电量在[150,200)内的居民数应该抽取: (户).
18、
【答 案】
(1) N ;(2) .
【分析】
(1)由an+1>an,结合a2a9=232,a4+a7=a2+a9=37,利用等差数列的性质可求a2,a9,进而可求公差d,即
可求解通项;
(2)由题意得 ,结合等差数列与等比数列的求和公式可求bn,即可
求解.
【详解 】
解:(1) 由an+1>an,可得公差d>0,
∵a2a
9=232,a4+a7=a2+a9=37,∴a9>a2,
∴ .
设公差为d,则d 3
∴an=a2+3(n﹣2)=8+3n﹣6=3n+2.
2 ( )由题意得: ,
=(3 2n﹣1+2)+(3 2n﹣1+5)+(3 2n﹣1+8)+…+[3 2n﹣1+(3 2n﹣1﹣1)]
=2n﹣1×3 2n﹣1+[2+5+8+…+(3 2n﹣1﹣4)+(3 2n﹣1﹣1 ] )
而2+5+8+…+(3 2n﹣1﹣4 + ) (3 2n﹣1+1)是首项为2,公差为3的等差数列的 项的和,
所以2+5+8+…++(3 2n﹣1﹣4)+(3 2n﹣1﹣1)
=3 ,
所以 ,
所以 .
所以 .
19、
【答 案】
(1)
(2)
【分析】
(1)连接AC,因为 平面ABCD,
所以 是 与底面ABCD所成的角 .
所以 ,所以 ,
所以 .
(2)联结BD,则 ,
所以 就是异面直线 与 所成的角(或其补角)
中, , ,
所以 ,
又 0, ,则
所以异面直线 与 所成角的大小为 .
20、
【答案 】
(1) ;(2)① ;②推断正确,定点 .
【分析】
(1)利用椭圆过点 ,离心率 ,列式计算即得椭圆方程.
(2)①把 与椭圆C的方程联立,借助韦达定理、三角形面积公式即可求解作答;
②利用①中信息求出直线 的方程即可判断作答..
【详解】
(1)因 分别表示标准正态分布的期望值与标准差,则 ,即椭圆过点 , ,
又离心率 ,则 ,解得 ,
所以椭圆C的方程是 .
(2)①由(1)及已知得: ,消去x并整理得: ,
设 ,则 ,
于是得 ,直线 过定点
,
所以 面积 ;
②由①知, ,因直线 与x轴相交,则点 与 不重合,即 ,
由 得 ,
直线 的斜率 , ,
直线 的方程为: ,即 ,
整理得: ,因此,直线 恒过点 ,
所以推断正确,定点坐标是 .
【点睛】
结论点睛: 过定点 的直线l:y=kx+b交圆锥曲线于点 , ,则 面积
;
过定点 直线l:x=ty+a交圆锥曲线于点 , ,则 面积
.
21、
【答案 】
(I)当 时, 在区间 和 是增函数,在区间 是减函数.(II)取值范围是(1,6)
【分析】
【详解】
:因为第( Ⅰ)题中要求函数的单调区间,利用导数的正负即可求出,所以首先要求出函数的导数,然后解不等式
和 即可. 第(Ⅱ)小题是一个恒成立问题,转化为求函数的最值解决,所以要求出函数 在x≥0时
的最小值.
(I)
由 知,当 时, ,故 在区间 是增函数;
当 时, ,故 在区间 是减函数;
当 时, ,故 在区间 是增函数.
综上,当 时, 在区间 和 是增函数 ,在区间 是减函数.
(II )由(I)知,当 时, 在 或 处取得最小值.
由假设知
即 解得
故 的取值范围是(1,6)
22、
【答 案】
(1) ,2;(2)2.
【分析】
(1)将圆C的极坐标方程化为圆的标准方程,即可得出圆C的圆心坐标及半径;
(2)利用极经的应用和三角形的面积公式即可得出答案.
【详解】
(1)圆 的极坐标方程为 ,
所以 ,
根据 得直角坐标方程为 .
所以圆的圆心坐标为 ,半径为2.
(2)直线 的极坐标方程为 .
所以,整理得 ,
所以 , .
所以 .
由于 为等腰三角形.
所以弦 上的高 ,
所以 .
23、
【答 案】
(1) (2)证明见解析
【分析】
1 化为分段函数即可求出不等式的解集 2 根据偶函数的性质求出函数m的值,再根据三角绝对值不等式求出t
的值,再根据基本不等式即可证明.
【详解】
(1) ,则
①由 可得 ②由 无解 ③ 可得 ;
综上 的解集为 ,
证明:(2)因为函数 为偶函数,所以 ,此时 ,
所以 ,
因为 , ,
所以 当且仅当 时,取“ “ ,
所以 ,
即 .
【点睛】
本考主要 查了利用绝对值三角不等求最小值和基本不等式,考查了转化思想和计算能力,属中档题.