【文档说明】湖南省长沙市雅礼中学2022-2023学年高一下学期3月第一次月考数学试题 含解析.docx,共(19)页,1.005 MB,由小赞的店铺上传
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雅礼中学2023年上学期高一3月检测试卷数学时量:120分钟满分:150分一、单项选择题:本题共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.下列与集合2023,1表示同一集合的是()A.()2023,1B.(),2023
,1xyxy==∣C.2202420230xxx−+=∣D.2023,1xy==【答案】C【解析】【分析】根据集合的定义及表示方法求解即可.【详解】由2202420230xx−+=解得2023x=或1x=,所以22024
202302023,1xxx−+==∣,C正确;选项A不是集合,选项D是两条直线构成的集合,选项B表示点集,故选:C2.若,Rxy,则“2ln2lnxy”是“xy”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件【答案】D【解析】【分析】
取特殊值,结合充分必要条件的定义以及对数函数的单调性判断即可.【详解】当2ln2lnxy时,取2,1xy=−=,满足2ln2lnxy,但是xy;当xy时,取1,2xy==−,满足xy,但是lny没有意义.故“2ln2lnxy”是“xy”
的既不充分也不必要条件.故选:D.3.设M是平行四边形ABCD的对角线的交点,O为平面上任意一点,则OAOBOCOD+++=()A.4OMB.3OMC.2OMD.OM【答案】A【解析】【分析】分别在OAC和OBD中,根
据M是平行四边形ABCD的对角线的交点,利用中点坐标公式求解.【详解】解:在OAC中,因为M是平行四边形ABCD的对角线的交点,所以1()2OMOAOC=+,即2OAOCOM+=.在OBD中,因为M是平行四边形ABCD的对角线的
交点,所以1()2OMOBOD=+,即2OBODOM+=.所以4OAOBOCODOM+++=.故选:A.4.荀子《劝学》中说:“不积跬步,无以至千里;不积小流,无以成江海.”在“进步率”和“退步率”都是1%
的前提下,我们可以把()36511%+看作是经过365天的“进步值”,()36511%−看作是经过365天的“退步值”,则经过300天时,“进步值”大约是“退步值”的()(参考数据:lg1012.0043,lg991.9956,0.87107.41)A.22倍B.5
5倍C.217倍D.407倍【答案】D【解析】【分析】“进步值”与“退步值”的比值()()30030030010.011019910.01t+==−,再两边取对数计算即得解.【详解】由题意得,经过300天时,“进步值”为()3001
1%+,“退步值”为()30011%−,则“进步值”与“退步值”的比值()()30030030010.011019910.01t+==−,两边取对数可得()lg300lg101lg99t=−,又lg1012.0043,lg991.9956,∴lg30.87t=,∴
()30.873107.41407t==,即经过300天时,“进步值”大约是“退步值”的407倍.故选:D.5.若向量()1,2a=r与321,tbt=−的夹角为锐角,则t的取值范围为()A.()4,+B.1,4+C.1,4−D.()1,44,4+
【答案】D【解析】【分析】0ab且a与b不同向,进而求解即可得答案.【详解】解:a与b夹角锐角,则0ab且a与b不同向,即130tt−+,即14t,由a,b共线得3222tt−=,得4t=,故()1,44,4t+.故选:D.6.已知函数32()2,()
log,()xfxxgxxxhxxx=+=+=+的零点分别为a,b,c,则a,b,c的大小顺序为()A.abcB.bcaC.cabD.bac【答案】B【解析】【分析】首先可求出0c=,再由()0fx=得2xx=−,由()0gx=得2logxx=−,将其
转化为2xy=、2logyx=与yx=−的交点,数形结合即可判断.【详解】解:由3()0hxxx=+=得0x=,0c=,由()0fx=得2xx=−,由()0gx=得2logxx=−.在同一平面直角坐标系中画出2xy=、2logyx=、yx
=−的图象,由图象知a<0,0b,acb.故选:B为【点睛】本题考查函数的零点,函数方程思想,对数函数、指数函数的图象的应用,属于中档题.7.已知ABC三角形的外接圆圆心为O,且2AOABAC=+,AOAB=,则BA在BC上的投影向量为()A.1
4BCB.34BCC.14BC−D.34BC−【答案】A【解析】【分析】根据已知条件判断出三角形ABC和三角形OAB的形状,从而计算出BA在BC上的投影向量.【详解】依题意ABC三角形的外接圆圆心为O,且2AOABAC=+,所以O是BC的中点,即BC是圆O的直径,且π
2BAC=,由于AOABBO==,所以三角形OAB是等边三角形,设圆O的半径为1,则1,2BABC==,π11cos324BABC==,所以BA在BC上的投影向量为14BC.故选:A8.函数()23si
n22sinfxxx=+,若()()123fxfx=−,则122xx−的最小值是()A.23B.4C.3D.6【答案】D【解析】【分析】先化简函数为()2sin216fxx=−+,再根据()()123fxfx=−,得到()1fx,()2fx分
别为()fx的最大值和最小值求解.【详解】解:函数()23sin22sinfxxx=+,3sin2cos21xx=−+,2sin216x=−+,因为26xR−,则sin21,16x−−所以()1,3fx−,因为()()123fxf
x=−,所以()1fx,()2fx一个为()fx的最大值,一个为最小值,则()1112222262,2262xkkkZxk−=−−=+,或()1112222262,2262−=+−=−xkk
kZxk解得()1112226,3xkkkZxk=−=+,或()1112223,6=+=−xkkkZxk所以()12122223xxkk−=−−(i),或()12125226−=−+xxkk(ii)
对于(i),当1221kk−=时,122xx−的最小值是3,对于(ii),当1221−=−kk时,122xx−的最小值是6,综上,122xx−的最小值是6,故选:D二、多项选择题:本题共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.如图,在ABC中,点O是BC的中点,过点O的直线分别交射线,ABAC于不同的两点,MN.设,ABmAMA
CnAN==,则下列选项正确的是()A.1mn+=B.1mnC.222mn+D.111mn+【答案】BC【解析】【分析】根据向量的共线定理可得2mn+=,即可判断A,利用均值不等式判断BCD.【详解】由图象可知0,0mn,因为112222mnA
OABACAMAN=+=+,且,,MON三点共线,所以122mn+=,即2mn+=,选项A错误;212mnmn+=,当且仅当1mn==时等号成立,B正确;()()2222222mnmnmnmn++=+−=,当且仅当1mn==时等
号成立,C正确;()1111112222nmmnmnmnmn+=++=++,当且仅当nmmn=,即1mn==时等号成立,D错误,故选:BC10.设()()eeee,22xxxxfxgx−−−+==,则下列选项正确的是()A.22[()][
()]1fxgx+=B.()()()22fxfxgx=C.22(2)[()][()]gxgxfx=−D.()()()()()fxyfxgygxfy−=−【答案】BD【解析】【分析】利用指数的运算性质,分别计算()2fx,()2gx,()()fxgx
,()()fxgy,()()gxfy,代入选项依次验证即可.【详解】由题意可得()222e2e4xxfx−−+=,()222e2e4xxgx−++=,所以()()()2222ee22xxfxgxgx−++==,()()221gxfx−=
,AC错误;()()()22eee2e2e222e2xxxxxxfxgxfx−−−−+−===,B正确;()()()()()()eeeee22eee2e22exyxxyyxxyyxyfxgygxfyfxy−−−−−−−−++−−−=−==−,D正确;故选:BD11.
如图所示,设单位圆与x轴的正半轴相交于点(1,0)A,以x轴非负半轴为始边作锐角,,−,它们的终边分别与单位圆相交于点1P,1A,P,则下列说法正确的是()A.AP的长度为−B.扇形11OAP的面积为−C.当1A与P重合时,12sinAP=D.当3=时,四边形
11OAAP面积的最大值为12【答案】ACD【解析】【分析】利用弧长公式判断A,利用扇形面积公式判断B,利用锐角三角函数判断C,根据11111OAAPAOAPOASSS=+、三角形面积公式及三角恒等变换公式化简,再根据正弦函数的性质计算出面积最大值,即可判
断D.【详解】解:依题意圆的半径1r=,1AOA=,AOP=−,1AOP=α,所以AP的长度为()r−=−,故A正确;因为11AOP=−,所以扇形11OAP的面积()()21122Sr=
−=−,故B错误;当1A与P重合时,即−=,则2=,则12sin2sin2AP==,故C正确;()111111111sin11sin22OAAPAOAPOASSS=+=+−()11sinsin22=+−()11sinsin22=+−因为3
=,所以111111sinsinsinsincoscossin2232233OAAPS=+−=+−131131sincossincossin4422223=+=+=+所以当32+=,即6πβ=时()11
max12OAAPS=,故D正确;故选:ACD12.声音是由于物体的振动产生的能引起听觉的波.我们听到的每个音都是由纯音合成的,纯音的数学模型是函数sinyAt=.音有四要素:音调、响度、音长和音色,它们都与正弦函数参数有关.响度与振幅有关,振幅越大,响
度越大,振幅越小,响度越小;音调与声波的振动频率有关,频率低的声音低沉,频率高的声音尖利.像我们平时听到的乐音不只是一个音在响,而是许多个音的结合,称为复合音.我们听到的声音的函数是111sinsin2sin3sin4
234yxxxx=++++.结合上述材料及所学知识,你认为下列说法中正确的是()A.函数()1111sinsin2sin3sin4sin100234100Fxxxxxx=+++++不具有奇偶性B.函数()111sinsin2sin3sin4234fxxxxx=+++在
区间ππ,1616−上单调递增C.若某声音甲的函数近似为()111sinsin2sin3sin4234fxxxxx=+++,则声音甲的响度一定比纯音()1sin22hxx=的响度大D.若声音乙的函数近似为()1sinsin22gxxx=+,
则声音乙一定比纯音()1sin33mxx=低沉【答案】BCD【解析】【分析】由奇偶性定义判断A,由单调性的定义判断B,根据响度的定义判断C,根据音调的定义判断D.【详解】()()()()()()()1111sinsin2sin3sin4sin100
234100FxxxxxxFx−=−+−+−+−++−=−,所以()Fx为奇函数,A错误;当ππ,1616x−时,ππ2,88x−,3π3π3,1616x−,ππ4,44x−,故sinyx=,sin2yx=,
sin3yx=,sin4yx=在ππ,1616−上均为增函数,故()111sinsin2sin3sin4234fxxxxx=+++在区间ππ,1616−上单调递增,B正确;()1sin22hxx=的振幅为12,π12100233f=+−+=,则(
)max23fx,所以()fx的振幅大于()hx的振幅,故声音甲的响度一定比纯音()hx的响度大,C正确;易知()gx的周期为2π,则其频率为12π,()mx的周期为2π3,则其频率为32π,由132π2π,得声音乙比纯音()mx低沉,D正确.故选:BCD.三、填空题:本
题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知正ABC边长为2,则ABBC=__________.【答案】2−【解析】【分析】利用向量数量积的公式直接计算即可.【详解】如图所示,因为AB与BC的夹角为120,所以1cos1202222ABBCABBC==−=−
,故答案为:2−14.已知对任意平面向量(),ABxy=,把AB绕其起点A沿逆时针方向旋转角得到向量()cossin,sincosAPxyxy=−+,叫做把点B绕点A沿逆时针方向旋转角得到点P,已知平面内点()1,2A,点()12,222B+−,把点B绕点A沿逆时
针方向旋转π4角得到点P,则点P的坐标_____.【答案】()4,1【解析】【分析】利用新定义,根据两个向量坐标形式的运算法则,即可求解.【详解】由题意可得()2,22AB=−,因为点B绕点A沿逆时针方向旋转π
4角得到点P,所以()()()ππππ2cos22sin,2sin22cos3,14444AP=−−+−=−,设P点坐标为(),ab,则()()1,23,1APab=−−=−,解得4a=,1b=,即点P的坐标为()4,1,故答案为:()4,115.已知函数()
()2lg11fxxx=++−,正实数a满足()()21220fafa+−+=,则a的值为__________.【答案】1【解析】【分析】先证明()fx关于点()0,1−对称,则由()()2122fafa+−=−可得2120aa+−
=,即可求出a的值.【详解】因为()()2lg11fxxx=++−的定义域为R,()()()()()22lg11lg112fxfxxxxx−+=−++−−+++−=−,所以()fx关于点()0,1−对称,当0x时,显然21yxx=++单调递
增,所以()fx在R上单调递增,所以由()()22120fafa+−+=,得2120aa+−=,解得1a=,故答案为:116.如图,正方形ABCD的边长为1,P、Q分别为边BC、CD上的点,当CPQ的周长是2,则PAQ的大小为_________.【
答案】4【解析】【分析】设出角,,PABQAD==,然后借助于正方形的性质得到22tantan(1tan)(1tan)+=−+−,可得tan1taanantnt+=−,再利用两角和的正切公式可得4+=,即求.【详解】
设,PABQAD==,则tan,tanPBDQ==,则1tan,1tanCPCQ=−=−,22(1tan)(1tan)PQ=−+−,2221tan1tan(1tan)(1tan)=−+−+−+−22tantan(1tan)(1tan)+=−+−ta
ntan1tantan+=−即tan()1+=,4+=,4PAQ=.故答案为:4四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.设集合()1lg31Axyxx==++−∣,集合{Rsin20Baax=
+∣对任意xR恒成立},求AB.【答案】{32}ABxx=−∣【解析】【分析】利用对数和根式、分式的定义域化简集合A,由sin20ax+对任意实数x恒成立,则min0(sin2)ax+化简集合B
,再根据集合并集的定义求解即可.详解】对于集合A由3010xx+−,解得31x−,故{31}Axx=−∣;对于集合B因为sin20ax+对任意实数x恒成立,则min0(sin2)ax+,当0a=时,20,符合题意;当0a时,min20(sin2)
axa+=−,解得2a;当a<0时,min20(sin2)axa++=,解得2a−;综上,22,{22}aBxx−=−∣,所以{32}ABxx=−∣.18.已知角α的顶点与坐标原点O重合,始边与x轴的非负半轴重合,它的终边过点12,23P−
.(1)求cos2;(2)若π02,()5sin13+=,求cos.【答案】(1)725−【(2)1665【解析】【分析】(1)由任意角三角函数定义可求得sincos、,即可由倍角公
式求值;(2)判断+范围,由平方关系求得cos()+,则coscos()=+−,由和差角公式可求.【小问1详解】由角的终边过点12,23P−,得22243sin51223−==
−+−,22132cos51223==+−,所以227cos2cossin25=−=−.【小问2详解】由4sin05=−,3cos05=得π2π2π2kk
−,又π02,ππ2π2π22kk−++∴,由5sin()13+=得12cos()13+=,则16coscoscos()cossin()sin65()+==+++=−.19.为摆脱美国
政府针对中国高科技企业的封锁,加强自主性,某企业计划加大对芯片研发部的投入,据了解,该企业研发部原有100名技术人员,年人均投入60万元,现将这100名技术人员分成两部分:技术人员和研发人员,其中技术人员x名()*xN,调
整后研发人员的年人均投入增加4%x,技术人员的年人均投入调整为26025xm−万元.(1)要使这100x−名研发人员的年总投入不低于调整前的100名技术人员的年总投入,求调整后的技术人员的人数x最多为多少人?(2)若技术人员在已知范围内调整后,必须研发人员的年总投
入始终不低于技术人员的年总投入,求出正整数m的最大值.【答案】(1)75人;(2)7.【解析】分析】(1)根据题意列出不等式,解不等式即可;(2)根据题意列出不等式,进行常变量分离,利用基本不等式进行求解即可.【小问1详解】依题意得()()1
006014%10060xx−+解得075x,所以调整后的技术人员的人数最多75人小问2详解】由研发人员的年总投入始终不低于技术人员的年总投入有:()()21006014%6025xxxxm−+−得1002
2112525xxmx−+−整理得100325xmx++故有100325xmx++10010032372525xxxx+++=当且仅当50x=时等号成立,所以7m,故正整数m的最大值为720.已知,,abc分别为ABC三个
内角,,ABC的对边,且cos3sin0aCaCbc+−−=.(1)求A;(2)若2a=,且ABC的面积为3,求bc+的值.【答案】(1)π3A=(2)4bc+=【解析】【分析】(1)由正弦定理边化角,再利用三角
恒等变换求解即可;(2)由三角形面积公式可得4bc=,代入余弦定理即可求解.【小问1详解】由cos3sin0aCaCbc+−−=又及正弦定理,得sincos3sinsinsinsin0ACACBC+−−=,因为ABC中()πBAC=−+,【【所以()sincos3sinsinsinsin3si
nsinsincossin0ACACACCACCAC+−+−=−−=,由于sin0C,所以π3sincos2sin16AAA−=−=,即π1sin62A−=,又0πA,故π3A=.【小问2详解】
由题意可知1sin32SbcA==,解得4bc=,根据余弦定理可得2222cosabcbcA=+−,即()243bcbc=+−,解得4bc+=.21.如图,在直角三角形ABC中,90,22ACBCA===.点,DE分别是线段,ABBC
上的点,满足,(0,1),ABDACBBE==uuruuuruuuruuur.(1)求AEBC的取值范围;(2)是否存在实数,使得AECD⊥?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)(3,1)−(2)存在,23=【解析】【分析】(1)由题
意得()()AEBCABBEBCABBCBC=+=+34=−+,结合(0,1)即可得解;(2)由()()()()AECDABBEADACABBCABAC=+−=+−2230=−=,求解即可.【小问1详解】
在直角三角形ABC中,90,22ACBCA===.∴30,3BBA==,32cos303BABC==,2()()AEBCABBEBCABBCBCABBCBC=+=+=+234BABCBC=−+=−+,∵(0,1),∴(3,1)AEBC−.【小问2详解】()
()()()AECDABBEADACABBCABAC=+−=+−22ABABACBCABBCAC=−+−23023cos15021cos60=−+−2230323=−−−=−令2230−=,得
23=或0=(舍).∴存在实数23=,使得AECD⊥.22.设aR,函数()22xxafxa+=−.(1)若1a=,求证:函数()fx为奇函数;(2)若0a,判断并证明函数()fx的单调性;(3)
若0a,函数()fx在区间,()mnmn上的取值范围是(),R22mnkkk,求ka的范围.【答案】(1)证明见解析(2)()fx在R上单调递增,证明见解析(3)()0,322
1−−【解析】【分析】(1)根据函数奇偶性的定义判断,即可得到结果;(2)根据函数单调性的定义判断,即可得到结果;(3)根据题意可得,0a,然后分0a,a<0两种情况,结合函数的单调性分类讨论,即可得到结果.【小问1
详解】当1a=时,有()2121xxfx+=−且定义域()()21120,2112xxxxxfxfx−−++−===−−−,综上有:()fx的定义域关于原点对称且()()fxfx−=−,即()fx为奇函数;为【小问2详解】0a时,有20xa−,即()fx定义域为R,结
论为:()fx在R上单调递增.设对任意两个实数:12xx,则()()()()()()()()()()()1221211212121212222222222222222xxxxxxxxxxxxxxaaaaaaafxfxaaaaaa+−−+−−++−=−==−−−−−−而2
112220,20,20xxxxaa−−−,()()()21212220,022xxxxaaaa−−−,即()()12fxfx得证.【小问3详解】由mn知,1122mn,由(),R22mnkkk知:22mnkk,所以0k,0a
,所以0a或0<a,当0a时,由(2)知()fx在R上单调递增,结合题意有,()()22mnkfmkfn==,得2121221212mmmnnnkk+=−+=−,即,mn是22121xxxk+−=的两个不同的实根,令20
x=,则()20,(,0)taktakak+−+=在0t上有两个不同实根,故()202400akakakak−−−−,可得0322ka−,当0a时,()212xaf
xa=+−在()()22,log,log,aa−+上都递减,若()2,log,mna+,有()1fx,则12mk与0k矛盾,舍去;若()2,,logmna−,有()1fx,即有()()22nmkfmkfn==即2121221212mmnnnmkk+=
−+=−,所以()()()()222222nmmmnnakaaka+=−+=−,两式相减得()()220nmak+−=,又220nm−,即有0ak+=,则1ka=−;综上有()0,3221
ka−−.