【文档说明】黑龙江省牡丹江市第二高级中学2023-2024学年高三上学期第二次阶段性考试 数学答案和解析.pdf,共(19)页,677.519 KB,由小赞的店铺上传
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第1页/共19页学科网(北京)股份有限公司牡丹江二中2023-2024学年度第一学期高三第二次阶段性考试数学考生注意:1.本试卷满分150分,考试时间120分钟.2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色,墨水签字笔将密封线内项目填写清楚.3.考生作答时,请将答案答在
答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米,黑色,墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.4.本卷命题范围:集合与逻辑、不等式、函数与导数
、三角函数、数列、统计.一、选择题:本大题共8小题;每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的.1.已知集合260Axxx,10Bxx,则AB
()A.3,B.,2C.3,1D.1,2【答案】C【解析】【分析】先解不等式求出两集合,再求两集合的交集【详解】由260xx,得(2)(3)0xx,解得32x,所以32Axx,由1
0x,得1x,所以1Bxx,所以31ABxx,故选:C2.函数11fxxx的定义域是()A.1,00,B.1,C.RD.,00,U【答案】A【解析】【分析】根据开偶数次方根号里的数大于等于零,分
母不等于零,即可得解.【详解】解:由函数11fxxx,第2页/共19页学科网(北京)股份有限公司得100xx,解得1x且0x,所以函数11fxxx的定义域是
1,00,.故选:A.3.冬季奥林匹克运动会,是世界规模最大的冬奥综合性运动会,自1924年起,每四年举办一届.第24届由中国2022年2月在北京举办,分北京赛区、延庆赛区、张家口赛区三个赛区共15个比赛项目.
为了宣传奥运精神,红星实验学校组织了甲乙两个社团,利用一周的时间对外进行宣传,将每天宣传的次数绘制成如下频数分布折线图,则以下不正确的为()A.甲社团众数小于乙社团众数B.甲社团的极差大于乙社团的极差C.甲社团的平均数大于乙社团的平
均数D.甲社团的方差大于乙社团的方差【答案】C【解析】【分析】分析两社团的众数得大小,判断A;计算出两社团的极差,判断B;算出两社团的平均数,判断C,分析两社团频数的波动性,判断D.【详解】A选项,甲社团众数为2,乙社团众数为3,所以A正确;B选项,甲社团极差为3,乙社团的极差
为2,所以B正确;C选项,甲社团平均数为223254337,乙社团的平均数为223433437,故两社团平均数相等,所以错误;D选项,由图可知,甲社团的频数的波动性较大,故其方
差大于乙社团方差,D正确,故选:C.第3页/共19页学科网(北京)股份有限公司4.玉雕在我国历史悠久,拥有深厚的文化底蕴,数千年来始终以其独特的内涵与魅力深深吸引着世人.某扇形玉雕壁画尺寸(单位:cm)如图所示,
则该玉雕壁画的扇面面积约为()A.21600cmB.23200cmC.23350cmD.24800cm【答案】D【解析】【分析】利用扇形的面积公式,大扇形面积减去小扇形面积即可求解【详解】易知该扇形玉雕壁画可看作由一个大扇形剪去一个小扇形得到,设大、小扇形所在圆的半径分别为1r,2r,相同的
圆心角为,则1216080rr,得122rr,又因为1240rr,所以180r,240r,该扇形玉雕壁画面积1211111608016080804048002222Srr(2cm).故选:D.5.下图是根据某班学生在一次数学
考试中的成绩画出的频率分布直方图,则由直方图得到的25%分位数为()A.66.5B.67C.67.5D.68【答案】C【解析】【分析】直接按照频率分布直方图的百分位数求解即可.第4页/共19页学科网(北
京)股份有限公司【详解】第一组的频率为0.010100.1,前两组的频率之和为0.0100.020100.3,知25%分位数在第二组60,70内,故25%分位数为0.250.1601067.50.2.故
选:C.6.若0x,0y,则“4xy”的一个必要不充分条件是()A.228xyB.4xyC.4xyD.111xy【答案】C【解析】【分析】利用基本不等式和充分条件,必要条件的判断逐项进行检验即可求解.【详解】对于选项A:若228xy,则2222282822xyxy
xyxyxy,所以216xy,又0x,0y,所以04xy,所以“228xy”是“4xy”的充分条件,故选项A错误;对于选项B:若4xy,则224xy,所以4xy,即4xy,所以“4xy”是“4xy”的充要条
件,故选项B错误;对于选项C:由4xy得242xyxy,另一方面取14x,8y,满足4xy,但4xy,所以“4xy”是“4xy”的一个必要不充分条件,故选项C正确;对于选项D:取15x,3y,满足4xy,但1
11xy,所以“111xy”不是“4xy”的必要条件,故选项D错误.故选:C.7.数学源于生活,数学在生活中无处不在!学习数学就是要学会用数学的眼光看现实世界!1906年瑞典数学家科赫构造了能够描述雪花形状的图案,他的做法如下:从一个边长为2的正三角形开始,把每条边分成三等份,然后以
各边的中间一段为底边,分别向外作正三角形,再去掉底边(如图①、②、③等).反复进行这一过程,就得到雪花曲线.第5页/共19页学科网(北京)股份有限公司不妨记第(1,2,3,)nn个图中的图形的周长为na,则5a()A.2569B.25627C.51227D.51281【答案】
C【解析】【分析】根据题图规律确定第n个图边的条数及其边长,并写出其通项公式,再求第5个图的周长.【详解】由图知:第一个图有3条边,各边长为2,故周长132a;第二个图有12条边,各边长为23,故周长22123a;第三个图有48条边,各边长为29,故周长32489a;……所以边的条数
是首项为3,公比为4的等比数列,则第n个图的边有134n条,边长是首项为2,公比为13的等比数列,则第n个图的边长为112()3n,故4451512342()327a.故选:C8.设函数()fx的定义域为[0,3),满足1(1)2()4f
xfx,且当[0,1)x时,()(1)fxxx.则不等式5()8fx的解集是()公众号:高中试卷君A.57,[2,3)44B.45,[2,3)33C.57,(2,3)44D.4
5,(2,3)33【答案】A【解析】【分析】分[0,1)x,[1,2)x和[2,3)x进行分类讨论,即可求解第6页/共19页学科网(北京)股份有限公司【详解】当[0,1)x,5()(1)8fxxx
,解得x无实数解;当[1,2)x,1[0,1)x,则由1(1)2()4fxfx可得11()2(1)2(1)(2)44fxfxxx,令152(1)(2)48xx,整理得21648350
xx,解得解得5744x,当[2,3)x,1[1,2)x,则由1(1)2()4fxfx可得2111357()2(1)22(2)(3)4(2)(3)4444424fxfxxxxxx
,因为[2,3)x,所以37(),44fx,所以5()8fx恒成立,综上所述,不等式5()8fx的解集是57,[2,3)44故选:
A二、多选题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.下列命题正确的是A.2,,2(1)0abRabB.aRx
R,,使得2axC.0ab是220ab的充要条件D.1ab≥,则11abab【答案】AD【解析】【分析】对A.当2,1ab时,可判断真假,对B.当0a时,0=02x,可判断真假,对C.当0,0ab时,可判断真假,对D可用作差法判断真假.【详解】A.当
2,1ab时,不等式成立,所以A正确.B.当0a时,0=02x,不等式不成立,所以B不正确.C.当0,0ab时,220ab成立,此时=0ab,推不出0ab.所以C不正确.D.由(1)(1)11(
1)(1)(1)(1)ababbaabababab,因为1ab≥,则11abab,所以D正确.故选:AD.第7页/共19页学科网(北京)股份有限公司本题考查命题真假的判
断,充要条件的判断,作差法比较大小,属于中档题.10.已知等差数列na的前n项和为nS,满足12321aaa,525S,下列说法正确的是()A.23nanB.210nSnnC.nS的最大值为5SD.11nnaa
的前10项和为1099【答案】BCD【解析】公众号:高中试卷君【分析】先根据题干条件算出等差数列na的通项公式,然后逐一分析每个选项即可.【详解】根据等差中项,1232213aaaa,
解得27a,512345315243255Saaaaaaaaaaa,解得35a,设等差数列na的公差为d,则322daa,于是等差数列的通项公式为:2(2)112naandn,故A选项错误;根据等差数列前n项和公式
,21()(9112)1022nnnaannSnn,B选项正确;根据B选项可知,2210(5)2525nSnnn,最大值在5n取得,故C选项正确;1111111(112)(92)(211)(29)2211
29nnaannnnnn,故11nnaa的前10项和为:11111111111029775911291199
,D选项正确.故选:BCD11.已知函数fx的定义域为R,且00f.若21yfx为奇函数,4yfx为偶函数,则()A.40fB.80fC.132ffD.17ff【答案】BD【解析】【分析】根据函
数的奇偶性得到2220fxfx,44fxfx,取2x,4x,1x,3x代入计算得到答案.第8页/共19页学科网(北京)股份有限公司【详解】21yfx
为奇函数,故2121fxfx,即2220fxfx,4yfx为偶函数,即44fxfx.取2x得到222220ff,故
42f,A错误;取4x得到444400fff,B正确;取1x得到121220ff,即312ff,C错误;取3x得到3434ff,即17ff,D正确.故选:BD12.对于三次函数320axbx
dafxcx,给出定义:fx是函数yfx的导数,fx是函数fx的导数,若方程0fx有实数解0x,则称00,xfx为函数yfx的“拐点”.某同学经探究发现:任何一个三次函数都有“拐点”;任何一个三次函数都有对称中心,且“拐点”就是
对称中心.若函数322491236fxxxx,则下列说法正确的是()A.fx的极大值为1376B.fx有且仅有2个零点C.点1,22是fx的对称中心D.123202340462
024202420242024ffff【答案】ACD【解析】【分析】求得2(3)(2)fxxx,得出函数单调性,结合极值的概念,可判定A正确;根据极大值为20f,极小值30f,进
而得到函数fx有3个零点,可判定B错误;求得42fxx,令0fx,求得12x,得出1()22f,可判定C正确;根据对称性,得到(1)4fxfx,结合倒序相加法,可判定D正确.【详解】由函数322491236fxxxx,可得222122(
3)(2)fxxxxx,第9页/共19页学科网(北京)股份有限公司令()0fx¢>,解得<2x或3x;令0fx,解得23x,所以函数fx在(,2)上单调递增,
在(2,3)上单调递减,在(3,)单调递增,当2x时,fx取得极大值,极大值为13726f,所以A正确;又由极小值113306f,且当x时,fx,当x时,fx
,所以函数fx有3个零点,所以B错误;由22212fxxx,可得42fxx,令0fx,可得12x,又由321211149()()()122232226f,所以点1,22是函数fx的对称中心,所以C正确;因为1,22
是函数fx的对称中心,所以(1)4fxfx,令12320232024202420242024Sffff,可得20232022202112024202420242
024Sffff,所以1202322022320212[][][]202420242024202420242024Sffffff
2023[]202420241ff42023,所以4046S,即123202340462024202420242024ffff
,所以D正确.故选:ACD.三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13.若1sin3x,则cos()2x___________.【答案】13第10页/共19页学科网(北京)股份有限公司【解析】【分析】由题意利用利
用诱导公式化简要求的式子,可得结果.【详解】由诱导公式可得1cos()sin23xx故答案为:1314.将某射击运动员的十次射击成绩(环数)按从小到大的顺序(相等数据相邻排列)排列为:8.1,8.4,8.4,8.7,x,y,9.3
,9.4,9.8,9.9,已知总体的中位数为9,则11xy的最小值为__________.【答案】29【解析】【分析】由中位数的概念结合基本不等式可得.【详解】因为总体的中位数为9.所以18xy,则11111121818xyxyxyxyyx
≥1222189xyyx,当且仅当9xy时等号成立.故答案为:2915.已知123ffxxx,0x,则fx的解析式为________.【答案
】12xx【解析】【分析】将1x代入条件中,得到132fxfxx,根据两式消元,求得函数fx的解析式.【详解】由题知,132fxfxx,①;又123f
fxxx,②;由①2②得,1()2fxxx,则12fxxx,故答案为:12xx16.若曲线ln()yxa的一条切线为eyxb(e为自然对数的底数),其中,ab为正实数,则11eab的第11页/共19页学科网(北京)股份
有限公司取值范围是_________【答案】[2,)【解析】【分析】根据导数的几何意义及切线方程可得e2ab,由“1”的技巧及均值不等式求解即可.【详解】∵ln()yxa,∴1yxa,设切点为
00,xy,则000ln+=e1=e+xaxbxa,∴e2ab,∴111111e(e)2e2e2ebaabababab.∵,,e0ab,∴原式1e222ebaab
,当且仅当eebaab,即1,1eab时等号成立,即112eab.故答案为:[2,)四、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.17.已知在递增的等差数列na中,7355aa,4616aa.(1)求3a和
7a;(2)求na的通项公式.【答案】(1)7315,1aa(2)3122nan【解析】【分析】(1)由463716aaaa,结合题意得到方程组37375516aaaa,即可求解;(2)设数列
na的公差为d,由(1)列出方程组,求得1,ad的值,即可求解.【小问1详解】第12页/共19页学科网(北京)股份有限公司解:因为463716aaaa,所以37375516aaaa,解得73
15,1aa或3711,5aa,又因为数列na递增数列,所以7315,1aa.【小问2详解】解:设数列na的公差为d(0d),由7315,1aa,可得1125611adad,解得12a,32d,所以数列na的
通项公式为131122naandn.18.2021年,为降低疫情传播风险,保障经济社会良好运行,各地区鼓励外来务工人员就地过节、过年.某市统计了该市4个地区的外来务工人员数与就地过年的人员
数,得到如下的表格:A区B区C区D区外来务工人员数x/万人3456就地过年的人员数y/万人2.5344.5(1)已知可用线性回归模型拟合y与x的关系,求y关于x的线性回归方程ˆˆˆybxa.(2)假设该市政府对外来务工人员中选择就地过年的人每人发
放1000元补贴.若该市E区有2万名外来务工人员,根据(1)的结论估计该市政府需要给E区选择就地过年的人员发放的补贴总金额;参考公式:回归方程ˆˆˆybxa中斜率和截距的公式分别为1122211ˆnniiiiiinniiiixynxyxxyybxnxxx
,ˆˆaybx.【答案】(1)0.70.5ˆ3yx(2)1750(万元)【解析】【分析】(1)利用公式求出ˆ0.7b和ˆ0.35a,得到线性回归方程;第13页/共19页学科网(北京)股份有限公司(2)在第一问的基础上,
代入=2x求出ˆ1.75y,从而估计该市政府需给E区选择就地过年的人员发放补贴总金额.【小问1详解】34564.54x,2.5344.53.54y,4132.5435464.56
6.5iiixy,4222221345686iix,所以,266.544.53.5ˆ0.78644.5b,则ˆˆ3.50.74.50.35aybx,故y关于x的线性回归方程为0.70.5
ˆ3yx;【小问2详解】将=2x代入0.70.5ˆ3yx得:ˆ0.720.351.75y,估计该市政府需给E区选择就地过年的人员发放补贴总金额为1.7510001750(万元).19
.已知27cos27,1sin22,2,02,求:(1)cos2的值;(2)tan的值.【答案】(1)2114(2)5311【解析】【分析】(1)先由已知条件判断,22的范围,再利用同角三角函数的关系求出s
in,cos22,则由coscos222利用两角差的余弦公式可求得cos2,(2)由同角三角函数的关系求出sin2,从而可求得tan2的值,再利用正切
的二倍角公式可求得tan的值.【小问1详解】第14页/共19页学科网(北京)股份有限公司因为2,02,所以42,422,所以221sin1cos227
,23cos1sin222,所以coscos222coscossin.sin2222
27321121727214.【小问2详解】因为3424,21cos214,所以257sin1cos2214,所以sin532tan23c
os2,所以225322tan3532tan()11531tan123.20.设函数lnfxaxx,其中Ra,曲线yfx在点1,1f处的切线经过点
3,2.(1)求函数fx的极值;(2)证明:2eexxfx.【答案】(1)极小值为1e,没有极大值(2)证明见解析第15页/共19页学科网(北京)股份有限公司【解析】【分析】(1)先解出a,代入函数解析
式,求导即可求解(2)由(1)可得1lnefxxx,可将所要证明的不等式转化为10eexx(需验证等号不同时成立),构造函数,求导,研究其最值即可证明【小问1详解】lnfxaxa,则
10f,1fa,故yfx在1,1f处的切线方程1yax,把点3,2代入切线方程可得,1a,ln1fxx,0x,易得,当10ex时,0fx,函数单调递减,当1ex时,()0fx¢>,函数单调递增,
故当1ex时,函数取得极小值11eef,没有极大值.【小问2详解】证明:2eexxfx等价于2ln0eexxxx,由(1)可得1lnefxxx(当且仅当1ex时等号成立)①,所以21lneeeexxxxxx,故只要证明10eexx即可,
(需验证等号不同时成立)设1eexxgx,0x则1exxgx,当01x时,0gx,函数单调递减,当1x时,0gx,函数单调递增,所以10gxg,当且仅当1x时等号成立,②因为①②等号不同时成立
,所以当0x时,2eexxfx.21.已知数列na的前n项和为nS,满足22nnSna·(1)证明:数列2na是等比数列,并求数列na的通项公式;第16页/共19页学科网(北京)股份有限公司(2)若2log2nnb
a,设nT是数列2nnba的前n项和,求证:32nT.【答案】(1)证明见解析,122nna;(2)证明见解析.【解析】【分析】(1)利用na与nS关系可推导得到1222nnaa,由此可证得数列2na
为等比数列,结合等比数列通项公式求得2na后可推导得到na;(2)由(1)可得2nnba,采用错位相减法可求得13322nnnT,由1302nn可得结论.【小问1详解】由22nnSna得:22nnSan;当1n时,1122Sa,解得:12a;当2n且*n
N时,11221nnSan,1122221nnnnnaSSaann,即122nnaa,1222nnaa,数列2na是以124a为首项,2为公比的等比数列
;112422nnna,122nna.【小问2详解】由(1)得:12log21nnbn,1122nnnbna,2341234122222nnnnnT,3451212341222222nnnnnT,两式作
差得:3123412111111111112212222222212nnnnnnnT122211111222nnn21211113322
4242nnnnn,13322nnnT,又1302nn,32nT.第17页/共19页学科网(北京)股份有限公司22.已知21()(1)2xfxeaxbx.其中常数2.71828e.(1)当2,4ab时,求()
fx在[1,2]上的最大值;(2)若对任意0,()afx均有两个极值点1212,xxxx,(ⅰ)求实数b的取值范围;(ⅱ)当ae时,证明:12fxfxe.【答案】(1)max()1fxe;(2)(ⅰ)1b;(ⅱ)证明见解析.【解析】【分析】(1)由题得2()4(1)
xfxexx,()24xfxex,()2xfxe,由[1,2]x,可得()0fx,即()fx在[1,2]上单增,且2(2)80fe,即()0fx,可知()fx在[1,2]上单减,求得max()(1)1fxfe.(2)(ⅰ)利用
两次求导可得(,ln)xa时,()fx单减;(ln,)xa时,()fx单增,再由()fx有两个极值点,知(ln)ln0faaaab,即lnbaaa恒成立,构造函数()lngaaaa,利用导数求其最大值,可得实数b的取值范围;(ⅱ)
设()()(2),(1)hxfxfxx,求导可得()hx在(,1)单增,得到()(2)fxfx,可得112fxfx,122fxfx,结合()fx在(1,)上单增,可得
122fxfx,得到2222122222222xxfxfxfxfxeeexexe,构造22()22xxMxeeexexe,(1)x,再利用导数证明2
(1)MxMe,即可得到12fxfxe【详解】(1)由2,4ab得,2()4(1)xfxexx,求导()24xfxex,()2xfxe,[1,2]x,2[,]xeee,20xe,即()0fx()fx在[1,2]
上单增,且2(2)80fe,第18页/共19页学科网(北京)股份有限公司即[1,2]x,()0fx,()fx在[1,2]上单减,max()(1)1fxfe.(2)(ⅰ)求导()xfxeaxb,因为对任意0,()afx均有两个极值点12,xx,
所以()0fx有两个根,求二阶导()xfxea,令()0fx,得lnxa当(,ln)xa时,()0fx,()fx单减;当(ln,)xa时,()0fx,()fx单增,由()0fx有两个根
12,xx,知(ln)ln0faaaab,即lnbaaa对任意0a都成立,设()lngaaaa,求导()lngaa,令()0ga,得1a,当(0,1)x时,()0ga,()ga单增;当(1,)x时,()0ga,()ga单减,m
ax(()1)1gga,1b又0,,()babfexfxaQ,所以实数b的取值范围是:1b.(ⅱ)当ae时,()xfxeexb,()xfxee,令
()0fx,得1x当(,1)x时,()0fx,()fx单减;当(1,)x时,()0fx,()fx单增,又12,xx是()0fx的两根,且12xx,121,1xx,121x设()()(2),(1)hxfxfxx,即22(2)2
()2,(1)xxxxeexbeexbeeexexhx,则2()2220xxhxeeeee()hx在(,1)单增,()(1)0hxh,即()(2)fxfx
又11,x,112fxfx,122fxfx第19页/共19页学科网(北京)股份有限公司又()fx在(1,)上单增,122xx,即1222xxx,又()fx在12,xx上单减,122fxfx
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在(1,)单增,且(1)0M,()0Mx,故()Mx在(1,)单增又21x,2(1)MxMe,即12fxfxe【点睛】方法点睛:本题考查利用导数研究函数的单调性,求极值,
最值,以及证明不等式,证明不等式的方法:若证明fxgx,(,)xab,可以构造函数Fxfxgx-,如果0Fx,则Fx在(,)ab上是减函数,同时若0Fa,由减函数
的定义可知(,)xab时,有0Fx,即证明了fxgx,考查学生的函数与方程思想,化归与转化思想,考查逻辑思维能力与推理论证能力,属于难题.