【文档说明】《精准解析》甘肃省张掖市某重点校2022-2023学年高三上学期10月月考数学(理)试题(解析版).docx,共(20)页,1.065 MB,由小赞的店铺上传
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2022—2023学年度上学期高三十月月考试卷理科数学一、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.设集合21Axx=−,集合11Bxx=−,则AB=()A.()0,2B.()0,1C.()1,2D.【答案】B【
解析】【分析】先解绝对值不等式11x−,得集合B,再求集合AB.【详解】由11x−得,111x−−,解得02x,所以集合|02Bxx=.又集合21Axx=−,所以|01ABxx=
.故选:B.2.双曲线224640xy−+=上一点P到它的一个焦点的距离等于1,那么点P到另一个焦点的距离等于().A.15B.16C.15或17D.17【答案】D【解析】【分析】根据双曲线的定义和性质进行求解即可.【详解】2222464016416yxx
y−+=−=,所以有228,4641645abcab===+=+=,设两个焦点为12,FF,设11PF=,由双曲线的定义可知:12216PFPFa−==,所以217PF=或215PF=−(舍去),故选:D3.设l,m是两条不同的直线,是
一个平面,则下列命题正确的是A.若lm⊥,m,则l⊥B.若l⊥,//lm,则m⊥C.若//l,m,则//lmD.若//l,//m,则//lm【答案】B【解析】【分析】利用,l可能平行判断A,利用线面平行的性质判断B,利用//l
m或l与m异面判断C,l与m可能平行、相交、异面,判断D.【详解】lm⊥,m,则,l可能平行,A错;l⊥,//lm,由线面平行的性质可得m⊥,B正确;//l,m,则//lm,l与m异面;C错,//l,//m,l与m可能平行、相交、异面,D错,.故选B
.【点睛】本题主要考查线面平行的判定与性质、线面面垂直的性质,属于中档题.空间直线、平面平行或垂直等位置关系命题的真假判断,除了利用定理、公理、推理判断外,还常采用画图(尤其是画长方体)、现实实物判断法(如墙角、桌面等)、排除筛选法等;另外,若原命题不太容易判断真假,可以考虑它的逆否命题
,判断它的逆否命题真假,原命题与逆否命题等价.4.为了得到函数sin33yx=+的图象,可将函数sin3yx=的图象()A.向左平移3个单位B.向右平移3个单位C.向左平移9个单位D.向右
平移9个单位【答案】C【解析】【分析】利用函数sin()yAx=+的图象变换规律,可得()fx的解析式.【详解】解为了得到函数sin(3)3yx=+的图象,可将函数sin3yx=的图象向左平移9个单位得到,即sin3()si
n(3)93yxx=+=+.故选:C.5.如果点(),Mxy在运动过程中,总满足关系式()()22223343xyxy++++−=,则点M的轨迹是().A.不存在B.椭圆C.线段D.双曲线【答案】B【解析】【分析】根据椭圆的定义进行求解即可.【详解】()()22223343xyxy++++
−=表示平面由点(),Mxy到点(0,3),(0,3)−的距离之和为43,而3(3)643−−=,所以点M的轨迹是椭圆,故选:B6.一个直棱柱被一个平面截去一部分后所剩几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为()A.9B.283C.11
D.232【答案】C【解析】【分析】根据三视图还原几何体,根据几何体关系求解体积.【详解】根据三视图关系还原几何体:根据三视图的情况,可知是棱长分别为2,2,3的长方体被平面截去的几何体底面是直角三角形的三棱锥,所以所求几何体体积=直四棱柱体积−三棱锥体积,即1
12232131132−=.故选:C7.函数()()2sin1xfxxx=−的部分图象大致为()A.B.C.D.【答案】D【解析】【分析】根据函数的奇偶性可排除A;再根据5,66ff
的符号,即可得出答案.【详解】解:()()()()()()22sinsin11xxxxfxxxfx−=−=−=−−,所以函数()fx为偶函数,故排除A;又2sin610666f−=
,故排除C;25sin561056656f−=,故排除B.故选:D.8.以椭圆22143xy+=内一点()1,1P为中点的弦所在的直线方程是()A.4370xy+−=B.3470xy+−=C.32(23)0xy+−+=D.
23(23)0xy+−+=【答案】B【解析】【分析】首先设直线与椭圆的两个交点()11,Axy,()22,Bxy,再利用点差法求直线的斜率,最后求解直线方程.【详解】设过点()1,1P的直线交椭圆于()11,Axy,()22,Bxy两点,则22112222143143xyxy+=
+=,两式相减得()()()()12121212043xxxxyyyy+−+−+=,因为122xx+=,122yy+=,12xx,两边同时除以12xx−得121211043yyxx−+=−,得121234yykxx−==−−,所以直线方程为()3114yx−=−−,
即3470xy+−=.故选:B9.已知圆M:()()22114xy−+−=.设P是直线l:3480xy++=上的动点,PA是圆M的切线,A为切点,则PAPM的最小值为()A.3B.5C.3D.5【答案】D【解析】【分析】把PAPM化成2PA,再利用切线长性质转化成求点M到
直线l距离即可作答.【详解】如图,连AM,圆M半径2,则AMPA⊥,2222||||||||4PAPMPAPMMAPM==−=−,圆心(1,1)M到直线l的距离22|31418|334d++==+,从而得||3PMd=,于是得2||45P
M−,当且仅当PMl⊥时取“=”,所以PAPM的最小值为5.故选:D为10.如图,O是坐标原点,P是双曲线2222:1(0,0)xyEabab−=右支上的一点,F是E的右焦点,延长PO,PF分别交E于Q,R两点,已知
QF⊥FR,且||2||QFFR=,则E的离心率为()A.174B.173C.214D.213【答案】B【解析】【分析】令双曲线E的左焦点为F,连线即得PFQF,设FRm=,借助双曲线定义及直角FPR用a表示出|PF|,||PF,再
借助RtFPF即可得解.【详解】如图,令双曲线E的左焦点为F,连接,,PFQFRF,由对称性可知,点O是线段PQ中点,则四边形PFQF是平行四边形,而QF⊥FR,于是有PFQF是矩形,设FRm=,则|||2∣PF
FQm==,||22PFma=−,||2,||32RFmaPRma=+=−,在RtFPR中,222(2)(32)(2)mmama+−=+,解得43am=或m=0(舍去),从而有82,||33aaPFPF==,RtFPF中,22282433aac+=,
整理得22179ca=,173cea==,所以双曲线E的离心率为173.故选:B11.如图,在三棱锥ABCD−的平面展开图中,四边形BCED是菱形,2,2BCBF==,则三棱锥ABCD−外接球的表面积为()A.43B.2C.4D.
8【答案】C【解析】【分析】将三棱锥的直观图还原,确定出球心,进而算出球的半径得到答案.【详解】将三棱锥ABCD−的直观图还原,如图所示,则2,2BCBDACADAB=====,∴222222,BDDAABBCCAAB+=+=,∴,BDADBCAC⊥⊥.取AB的中
点O,连接,ODOC,则OAOBOCOD===,∴O为三棱锥ABCD−外接球的球心,半径1R=,故三棱锥ABCD−外接球的表面积244SR==.故选:C.12.已知a、b、()0,3c,且55aa=、44bb=、33cc=,下列不等式正确的是()A.abc
B.cabC.cbaD.acb【答案】C【解析】【分析】本题首先可将题中条件转化为lnln55aa=、lnln44bb=、lnln33cc=,然后设()lnxfxx=,通过导函数求出()fx的单调性,则a、b、()0,
ce,最后通过()()()543fff即可得出结果.【详解】55aa=即lnln55aa=,44bb=即lnln44bb=,33cc=即lnln33cc=,设()lnxfxx=,则()()5faf=,()()4fbf=,()()3fcf=,()()2ln1ln0xxfxx
xx−==,当xe时,()0fx,()lnxfxx=是减函数,当0xe时,()0fx,()lnxfxx=是增函数,因为a、b、()()()()()()()0,3,5,4,3cfaffbffcf===,所以a、b、()0,ce因为()()()5
43fff,所以()()()fafbfc,abc,故选:C.二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知过点()2,2P且与两坐标轴都有交点的直线l与圆()2211xy−+=相切,则直线l的方程为__________.【答案】3420xy+=−【解析
】【分析】根据题意可设直线l的方程为()22ykx−=−,即220kxyk−−+=,再根据直线与圆的位置关系求得34k=,进而代入整理计算得答案.【详解】解:因为直线l过点()2,2P且与两坐标轴都有
交点,所以设直线l的方程为()22ykx−=−,即220kxyk−−+=,因为直线l与圆()2211xy−+=相切,所以2211kk−=+,解得34k=,所以直线l的方程为3420xy+=−.故答案为:3420xy+
=−.14.碳60(60C)是一种非金属单质,它是由60个碳原子构成分子,形似足球,又称为足球烯,其结构是由五元环(正五边形面)和六元环(正六边形面)组成的封闭的凸多面体,共32个面,且满足:顶点数-棱数+面数=2.则其六元环的个数为_________
_.【答案】20【解析】【分析】根据顶点数-棱数+面数=2求出棱数,设正五边形有x个,正六边形有y个,根据面数和棱数即可得关于,xy的方程组,解得y的值,即可求解.【详解】根据题意,碳60(Co)由60个顶点,有32个面,
由顶点数-棱数+面数=2可得:棱数为6032290+−=,设正五边形有x个,正六边形有y个,则3256902xyxy+=+=,解得:1220xy==,所以六元环的个数为20个,故答案为:2015.过双曲线()222210,0xyabab−=的左
焦点F且垂直于x轴的直线与双曲线交于A,B两点,过A,B分别作双曲线的同一条渐近线的垂线,垂足分别为P,Q.若2APBQa+=,则双曲线的离心率为___________.【答案】2的【解析】【分析】根据图象可知焦点F到渐近线0bxay+
=的距离2APBQEFa+==,结合离心率定义可得结果.【详解】如图所示,左焦点F到渐近线0bxay+=的距离2APBQEFa+==,而22bcEFbba−==+,∴=ab,∴双曲线的离心率为2212cbeaa==+=.故答案为:216.在锐角△ABC中,角A,
B,C的对边分别为a,b,c,已知3B=且c=1,则△ABC面积的取值范围为____.【答案】33,82【解析】【分析】由三角形的余弦定理可得b2=1+a2﹣a,由△ABC为锐角三角形,可得a2+b2>c2,b2
+c2>a2,解得a的范围,再由三角形的面积公式,计算可得所求范围.【详解】3B=且c=1,可得b2=c2+a2﹣2accosB,即为b2=1+a2﹣a,由△ABC为锐角三角形,可得a2+b2>c2,b2+c2>a2,即为2a2﹣a>0,且2﹣a>0
,解得12<a<2,则△ABC面积S=12acsinB=34a∈(38,32),故答案为:(38,32).【点睛】本题考查三角形的余弦定理和面积公式的运用,以及锐角三角形的定义,考查化简运算能力,属于中档题.三、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.已知数
列na的前n项和为nS,0na,22=,nnnSaanN+.(1)求na的通项公式;(2)记22nnnbaa+=,求数列nb前n项和nT.【答案】(1),=nannN;(2)()()323212nnn+−++.【解析】【分析】(1)由22=nnnSaa+和21
112nnnSaa−−−=+,两式做差可得11()(1)0nnnnaaaa−−+−−=,可求得na的通项公式;(2)将nan=代入nb,运用裂项相消求和法即可求得结果.【详解】(1)取1n=,有21112aaa=+解得11a=,或10
a=(舍),取21112,2nnnnSaa−−−=+,则221112()nnnnnnSSaaaa−−−−=+−−,化简有11()(1)0nnnnaaaa−−+−−=,由0na知11nnaa−−=,故na是首项为1,公差为1的等差数列,,=nannN.(
2)因为22112nnnbaann+==−+,所以11111111324352nTnn=−+−+−++−+11111111233452nn=++++−++++
+L的1111212nn=+−+++()()323212nnn+=−++.18.如图,在长方体1111ABCDABCD−中,1321ABAAADEF===,,,,分别是1AA和1BB的中点,G是DB上的点,且2DGGB=.(1)求三棱锥1B
EBC−的体积;(2)作出长方体1111ABCDABCD−被平面1EBC所截的截面(只需作出,说明结果即可);(3)求证:GF∥平面1EBC.【答案】(1)33;(2)详见解析;(3)详见解析【解析】【分析】(1)将三棱锥1BEBC−的体积转化为三棱锥1EB
BC−的体积即可;(2)取AD的中点M,连接EM,MC,则1EMCB就是长方体1111ABCDABCD−被平面1EBC所截的截面;(3)设MCDBN=,连接1BN,由线面平行的判定定理转化为只需证明1//GFNB即可.【详解】(1)三棱锥1BEBC−的体积11113123
323BEBCEBBCVV−−===.(2)取AD的中点M,连接EM,MC,则1EMCB就是长方体1111ABCDABCD−被平面1EBC所截的截面.(3)设MCDBN=,连接1BN,因//
ADBC,则DMNBCNV:V,所以12DNDMBNBC==,又2DGGB=,所以DNNGGB==,.为又1BFFB=,所以1//GFNB,又GF平面1EBC,1NB平面1EBC,故//GF平面1EBC.19.已知抛物线2:2(
0)Cypxp=的焦点为F,点(1,2)P在抛物线C上.(1)求点F的坐标和抛物线C的准线方程;(2)过点F的直线l与抛物线C交于,AB两个不同点,若AB的中点为(3,2)M−,求OAB的面积.【答案】(1)()1,0,1x=−;(2)22【解
析】【分析】(1)因为()1,2P在抛物线C上,可得2p=,由抛物线的性质即可求出结果;(2)由抛物线的定义可知1226ABxx=++=,根据点斜式可求直线AB的方程为1yx=−+,利用点到直线距离公式求出高
,进而求出面积.【详解】(1)∵()1,2P在抛物线C上,422pP==,,∴点F的坐标为()1,0,抛物线C的准线方程为1x=−;(2)设,AB的坐标分别为()()1122,,xyxy,,则1228ABxx=++=,1MFk=−,∴直线AB的方程为1yx=−+,点O到直线AB的距离12=
22d=,1222OABSABd==V.【点睛】本题主要考查了抛物线的基本概念,直线与抛物线的位置关系,属于基础题.20.在ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,设向量(),mac→=,()cos,cosnCA→=.(1)若//mn→→,3ca=,求A
.(2)若3sinmnbB→→=,4cos5A=,求cosC的值.【答案】(1)6;(2)38315−【解析】【分析】(1)由向量共线得coscosaAcC=,进而根据正弦定理边角互化整理得sin2sin2AC=,进一步得2AC+=,再求解3tan3
aAc==即可得答案;(2)由向量数量积运算得coscos3sinaCcAbB+=,再根据正弦定理边角互化并整理得1sin3B=,进一步根据sinsinAB得0,2B,23cos3=B,最后根据()coscosCAB=−+并结合余弦的
和角公式计算即可.【小问1详解】解:因为(),mac→=,()cos,cosnCA→=,//mn→→,所以coscosaAcC=,所以有正弦定理边角互化得sincossincosAACC=,即sin2sin2AC=,因为(),0
,AC,所以AC=或2AC+=,因为3ca=,所以2AC+=,2B=,所以在RtABC△中,3tan3aAc==,所以6A=.【小问2详解】解:因为(),mac→=,()cos,cosnCA→=,3sinmnbB→→=所以coscos3sin
aCcAbB+=,所以由正弦定理得()()sincossincossinsinsin3sinsinACCAACBBBB+=+=−==,因为()0,,sin0BB,所以1sin3B=,因为()4cos0,0,5AA=,所以30,,sin25AA=,因为sins
inAB,所以AB,即0,2B所以23cos3=B,所以()13234383coscossinsincoscos353515CABABAB−=−+=−=−=21.如图//ADBC,且2ADBC=,//ADEG
,且ADEG=,//CDFG,且2CDFG=,ADCD⊥,DG⊥平面ABCD,2ADCDDG===.(1)求二面角EBCF−−的余弦值;(2)若点P在线段DG上,且直线BP与平面ADGE所成的角为4,求线段DP的长.【答案】(1)3
1010;(2)3.【解析】【分析】(1)依题意建立空间直角坐标系,利用空间向量法求出二面角的余弦值;(2)设点P坐标为()0,0,p,即可得到BP,求出平面ADGE的法向量,根据线与面所成角为4得到方程,解得即可;【详解】解:因为DG⊥平面,ABCDDA平面,
ABCD,ADDC平面ABCD,所以,DGDADGDC⊥⊥,又ADCD⊥故可以D为坐标原点,,,DADADG的方向分别为,,xyz轴正方向,建立如图所示的空间直角坐标系.由//ADBC且2,//ADBCADEG=且,//ADEGCDFG=且2CDFG=,2ADCDDG===可
知,各点坐标为()()()()2,0,2,1,2,0,0,2,0,0,1,2EBCF,(1)易知()()()2,2,2,1,0,0,0,1,2CECBCF=−==−设平面EBC的法向量为()1111,,xnyz=,则由110,0nCEnC
B==可得111122200xyzx−+==,故平面EBC的一个法向量为()10,1,1n=.设平面FBC的法向量为()2222,,nxyz=,则由220,0nCFnCB==可得222200yzx−+==,故平面FBC的一个法
向量为()102,1n=,因为1212123310cos,1025nnnnnn===且显然二面角EBCF−−为锐角.故二面角EBCF−−的余弦值为31010;(2)因为点P在线段DG上,故可设点P坐标为()0,0,p,其中02p于是()1,2,BPp=−−,易知平面ADGE的一个法向
量为()0,1,0n=因为直线BP与平面ADGE所成的角为4,所以222sin42141p==++解得3p=所以线段DP的长为3.22.已知长度为3的线段的两个端点A,B分别在x轴和y轴上运动,动点P满足2BPPA=,记动点P的轨
迹为曲线C.(1)求曲线C的方程;(2)设曲线C与y轴的正半轴交于点D,过点D作互相垂直的两条直线,分别交曲线C于M,N两点,连接MN,试判断直线MN是否经过定点.若是,求出该定点坐标;若否,请说明理由.
【答案】(1)2214xy+=(2)是,定点30,5−.【解析】【分析】小问1:设动点P和点A,B的坐标,利用向量数乘关系结合||3AB=容易求得方程;小问2:讨论直线MN的斜率不存在时与存在时的情况,若存在,设直线MN方程为ykxb=+,代入曲线C的方程,结合韦达定理和DMDN⊥,运
用向量数量积求解35b=−,即可求出定点.【小问1详解】设()()(),,,0,0,PxyAmBn,由2BPPA=,()()(),,22,2xynmxymxy\-=--=--,即222xmxyny=−
−=−.323mxny==.又||3AB=,229mn+=.从而229994xy+=.曲线C的方程为2214xy+=;【小问2详解】由题意可知,当直线MN的斜率不存在时,直线MN方程为0x=;当直线MN的斜率存在时,设直线MN方程为ykxb=+由2
2440ykxbxy=++−=,消去y得222(14)8440kxkbxb+++−=,设()()1122,,,MxyNxy则2121222844,1414kbbxxxxkk−−+==++因为DMDN⊥,()0,1D,
则()()1122,1,,1DMxyDNxy=−=−所以()()1212110DMDNxxyy=+−−=,又1122ykxbykxb=+=+,,化为()()()()2212121110kxxkbxxb++−++−=所以()()()()22222241181101414kbkbbbkk+
−−−+−=++得35b=−,所以直线MN方程为35ykx=−,过定点30,5−;综上所述:直线MN经过定点30,5−.获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com