【文档说明】江苏省南京市金陵中学2022届高三下学期3月学情调研数学试题 含解析.docx,共(21)页,1.274 MB,由小赞的店铺上传
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金陵中学2021~2022学年3月学情调研高三数学一、单项选择题: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,只有一项是符合题目要求的,请把答案填涂在答题卡相应位置上.1.复数2i13i−−在复平面内对应的点在第()象限.A.一B.二C.三D.四【答案】A【解析】【分析】根据复
数的乘除法运算求出复数为11i22+,结合复数的几何意义即可得出结果.详解】由题意得,2i(2i)(13i)55i11i13i(13i)(13i)1022−−++===+−−+,所以复数在复平面内所对应的点的坐标为11(
,)22,属于第一象限.故选:A.2.已知3sin5=,sin20,则cos(π)+的值为()A.45B.45−C.35D.35-【答案】A【解析】【分析】依题意得出cos0,进而由平方关系与诱导公式可得结果.【详解】由sin22sincos0
=及3sin5=可知cos0,所以2234cos1sin155=−−=−−=−.所以4cos(π)cos5+=−=故选:A.3.设O为坐标原点,直线2x=与抛物线C:22(0)ypxp=交于D,E两点,若ODOE⊥,则C的焦点坐
标为()【A.1,04B.1,02C.(1,0)D.(2,0)【答案】B【解析】【分析】根据题中所给的条件ODOE⊥,结合抛物线的对称性,可知4DOxEOx==,从而可以确定出点D的坐标,代入方程求得p的值,进而求得其焦点坐标,得到结果.【详解】因为直线
2x=与抛物线22(0)ypxp=交于,ED两点,且ODOE⊥,根据抛物线的对称性可以确定4DOxEOx==,所以()2,2D,代入抛物线方程44p=,求得1p=,所以其焦点坐标为1(,0)2,故选:B.【点睛】该题考查的是有关圆锥曲线的问题,涉及到
的知识点有直线与抛物线的交点,抛物线的对称性,点在抛物线上的条件,抛物线的焦点坐标,属于简单题目.4.已知52log3a=,51log22b=,7log3c=,则()A.acbB.abcC.cabD.cb
a【答案】A【解析】【分析】化简式子可得5log3a=,5log2b=,7log3c=,然后借用中间值1来进行比较即可.【详解】化简得5log3a=,5log2b=,7log3c=,且52log41b=,72log91c=,所以acb.故选:A【点睛】本题考查对数式的比较大小
,掌握比较大小的常用方法:作差法、作商法、函数的单调性等,同时借用中间值0,1比较,方便简洁,属基础题.5.正四棱台的上、下底面的边长分别为2,4,侧棱长为2,则其体积为()A.20123+B.282
C.563D.2823【答案】D【解析】【分析】由四棱台的几何特征算出该几何体的高及上下底面面积,再由棱台的体积公式即可得解.【详解】作出图形,连接该正四棱台上下底面的中心,如图,因为该四棱台上下底面边长分别为2,4,侧棱长为2,所以该棱台的高()2222222h=−−=,下底面面
积116S=,上底面面积24S=,所以该棱台的体积()()121211282164642333VhSSSS=++=++=.故选:D6.已知(0,0)4+=,则tantan+最小值为()A.2
2B.1C.222−−D.222−+【答案】D【解析】【分析】根据(0,0)4+=,可得0tan1,0tan1,再根据两角和的正切公式可得tantantantan1++=,结合基本不等式即可得出答案.【详解】解:因为(0,0)4
+=,所以0,044,所以0tan1,0tan1,()tantantantan11tantan4++===−,所以tantan1tantan+=−,即tantantantan
1++=,.的又因()21tantantantan4+,所以()21tantantantantantantantan4+++++,即()21tantantantan14+++,解得tantan222+−或tantan2
22+−(舍去),所以tantan222+−,当且仅当tantantantantantan1=++=,即tantan21==−时,取等号,所以tantan+的最小值为222
−+.故选:D.7.设函数()1,1,exxxmfxxxm−−=−,且()()gxfxn=−.若存在实数n,使得函数()gx恰有3个零点,则实数m的取值范围是()A.211,2e−B.211,2e+C.211,2e−−
D.211,2e−+【答案】C【解析】【分析】判断()fx的单调性,得出()fx在各单调区间端点的函数值,根据零点个数判断区间端点函数值的大小即可得出m的范围.【详解】xm时,(
)fx是减函数,且()1−−fxm,xm时,()2e−=xxfx,当2m时,()0fx,()fx在),+m上是减函数,此时()()gxfxn=−最多有两个零点,不符合题意;当2m时,()0fx,()fx在),2m上单调递增,在(
)2,+上单调递减,且()1e−=mmfm,()212e=f,若存在n,使()()gxfxn=−有三个零点,则()21−−fm,即211e−−m,解得2112e−−m.故选:C.【点睛】本题考查了根据函数零点参数的问题
,解题的关键点是结合图象、利用导数判断单调性可得参数的范围,8.在平面直角坐标系xoy中,已知双曲线()2222:10,0xyCabab−=左焦点为F,点M,N在双曲线C上,若四边形OFMN为菱形,则双曲线C的离心率为()A.3
1−B.51−C.31+D.51+【答案】C【解析】【分析】利用四边形OFMN(O为坐标原点)为菱形,结合双曲线的对称性,求出M的坐标,代入双曲线方程然后求解离心率.【详解】由题意可知||OFc=,由四边形OFMN为菱形,可得||||MNOFc==,设点M在F
的上方,可知M、N关于y轴对称,可设3(,)22ccM−,代入双曲线方程可得:22223()()221cab−−=,又由222+=abc,化简可得4422480,caac+−=两边同除以4a,可得42480ee+−=,解得2423e=+,因为1e,解得2423(13)31e=+=+=+,的
故选:C【点睛】关键点点睛:根据四边形OFMN(O为坐标原点)为菱形,||||MNOFc==,能写出点M的坐标,是建立方程的关键,结合双曲线的对称性,发现M点横坐标为2c−是突破口.二、多项选择题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合
题目要求.全部选对得5分,部分选对得2分,不选或有错选的得0分.9.对于实数,,abc,下列结论正确的是()A.若ab,则acbcB.若22acbc,则abC.若0ab,则||||abD.
若0cab,则11cacb−−【答案】BCD【解析】【分析】根据不等关系对选项一一分析即可.【详解】对于A,当0c=时,acbc=,故A错误;对于B,若22acbc,则ab,故B正确;对于
C,若0ab,则||||ab,故C正确;对于D,若0cab,则0cacb−−,从而有11cacb−−,故正确.故选:BCD10.已知两个不重合的平面α,β及直线m,下列说法正确的是()A.若α⊥β,m⊥α,则m//βB.若α/β,m⊥α,则m⊥βC.若m//α
,m⊥β,则α⊥βD.若m//α,m//β,则α//β【答案】BC【解析】【分析】根据线面和面面的位置关系依次判断选项即可得到答案.【详解】对选项A,若⊥,m⊥,则//m或m,故A错误;对选项B,若//,m⊥,则m⊥,故
B正确;对选项C,若//m,则平面内存在直线l,使得//lm,又m⊥,所以l⊥,故⊥,故C正确;对选项D,若//m,//m,则//或与相交,故D错误.故选:BC11.在平面直角坐标系xOy中,已知12(1
,1),(1,0),(1,0)AFF−,若动点P满足124PFPF+=,则()A.存在点P,使得21PF=B.12PFF△面积的最大值为3C.对任意的点P,都有2||3PAPF+D.有且仅有3个点P,使得1PAFV的面积为32【答案】
ABD【解析】【分析】根据题意求得P的轨迹是椭圆为22143xy+=,从而判断椭圆上是否存在点P,使得21PF=;当点P为椭圆上、下顶点时,12PFF△面积的取最大值;由椭圆定义知,21122PAPFPAaPFaAF
+=+−−,验证C选项;求得使得1PAFV的面积为32的P点坐满足的关系,与椭圆联立,根据判别式判断交点个数.【详解】由题知,点P的轨迹是2a=,1c=,焦点在x轴上的椭圆,则3b=,椭圆方程为22143xy+=
,当点P为椭圆右顶点时,21PFac=−=,故A正确;当点P为椭圆上、下顶点时,12PFF△面积的取最大值,为12132FFb=,故B正确;22211224(11)145PAPFPAaPFaAF+=+−−=−++=−,因453−,故C错误;设使得1PAFV的面积为32的P点坐标为
00(,)xy,由1,AF坐标知,15AF=,直线1AF的方程为210xy−+=,则0021135225xy−+=,解得00220xy−−=或00240xy−+=,联立002200220143xyxy−−=
+=,化简得200230yy−=,则90=,因此存在两个交点;同理可得直线00240xy−+=与椭圆仅有一个交点;综上,有且仅有3个点P,使得1PAFV的面积为32,故D正确;故选:ABD12.在长方体1111ABCDABC
D−中,已知122,,AAABADEF===分别为111,BBDC的中点,则()A.EFEC⊥B.//BD平面AEFC.三棱锥1CCEF−外接球的表面积为5D.平面11ABCD被三棱锥1CCEF−外接球截得的截面圆面积为98【答案】ACD【解析】
【分析】根据题意一一判断即可有结果.【详解】以点D为原点建立空间直角坐标系如图所示:依题意得:()()()0,2,0,1,2,1,0,1,2CEF则()()1,0,1,1,1,1ECEF=−−=−−所以1010ECEF=+−=则E
FEC⊥,故A正确;取11BC中点M,连结FM,依题意知//BDFM,因为FM与平面AEF相交,所以BD与平面AEF不平行,故B错;设O为CF中点,因为EFEC⊥则1EOOCFOCO===,所以点O为三棱
锥1CCEF−外接球的球心,则1522RCF==,所以外接球的表面积为245SR==,故C正确;设球心O到平面11ABCD的距离为h,又因为O为CF中点,所以点F到平面11ABCD的距离为2h,由于,1112222442hCD===,所以24h=,故截面圆的半径为
2298rRh=−=,所以截面圆面积98,故D正确故选:ACD【点睛】本题的D选项关键在于通过相关点的转换求点到面的距离.三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把答案填写在答题卡相应位置上.13.已知向量OAAB
⊥,3OA=,则OAOB=_________.【答案】9.【解析】【详解】因为向量OAAB⊥,所以0OAAB=,即()0OAOBOA−=,所以20OAOBOA−=,即29OAOBOA==,故应填9.考点:本题考查向量的数量积的基本运算,属基础题.14.数列na通项公式23nan=
−.若等差数列nb满足:n+N,都有1nnnaba+,则数列nb的通项公式nb=___________.【答案】21n−##12n−+【解析】【分析】根据题意求出1a,进而求出1b;当2n时设1(1)nbnd=+−,根据1nnnaba
+列出关于d的不等式,进而得出2221dn−−,利用不等式的性质求得2d=,结合等差数列的通项公式即可得出结果.【详解】当1n=时,12131a=−=,当2n时,2323nann=−=−,由1nnnaba+,
当1n=时,112aba,又22231a=−=,所以111b,故11b=;当2n时,1nnnaba+,即232(1)3nnbn−+−,整理,得2321nnbn−−,又{}nb为等差数列,设
1(1)nbnd=+−,即231(1)21nndn−+−−,整理,得2221dn−−,对2n恒成立由2n,知20221n−−,则22d,所以2d=,即{}nb是以2为公差,以1为首项的等差数列,故12(1)21nbnn
=+−=−.故答案为:21n−.15.袋中有4个红球m个黄球,n个绿球.现从中任取两个球,记取出的红球数为,若取出的两个球都是红球的概率为16,一红一黄的概率为13,则()E=___________.【答案】89【解析】【分析】根据古典概型的概率公式即可列式求得,mn的值,
再根据随机变量的分布列即可求出()E.【详解】由题得24224461(2)6mnmnCPCC++++====,即2436mnC++=所以49mn++=,P(一红一黄)11424413693mmnCCmmC++====,得3m=,所以2n
=,由于11245522991455105(2),(1),(0)63693618CCCPPPCC==========155158()2106918399E=++=+=.故答案为:89.16.设函数()fx是定义在R上的奇函数,当
0x时,2()(2)fxxax=+−,其中0a,若对任意的xR,都有(2)()fxafx−,则实数a的取值范围为___.【答案】[0,4]【解析】【详解】试题分析:当0x时,2()(2)fxxax=−+−,又①当20a时,函数()fx在R上单调递增,满足(2)()
fxafx−;②当2a时,函数()fx在(2,2)aa−−−上单调递减,在(,2)a−−−及在(2,)a−+上单调递增,要满足(2)()fxafx−,须22(2)(2)(2)(2)xaxxaaxa+−−−+−−恒成立,即22220xax
aaaa−++−恒成立,因此44(22)02024aaaaaaaaa=−+−−−,从而24a,综上①②得实数a的取值范围为[0,4]考点:函数性质综合应用四、解答题:本大题共6小题,共70分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出必要的文字说明,
证明过程或演算步骤.17.已知数列na的前n项和为nS,194a=−,且1439nnSS+=−.(1)求数列na的通项公式;(2)设数列nb满足3(4)0nnbna+−=,求数列nb的前n项和为nT.【答案】(1)()*331,4nnannN
=−(2)1344+=−nnTn【解析】【分析】(1)由1439nnSS+=−,得到1439(2)nnSSn−=−,两式相减,然后利用等比数列的定义求解;(2)由(1)得到()344nnbn=−,再利用错
位相减法求解.【小问1详解】解:由1439nnSS+=−,得1439(2)nnSSn−=−,两式相减得143nnaa+=,即134nnaa+=,因为194a=−,()121439+=−aaa,所以22716=−a,所以2134aa=,所以数列
na是以94−为首项,以34为公差的等比数列,所以()1*93331,444nnnannN−=−=−;【小问2详解】由(1)知:()344nnbn=−,所以()233333321...44444nnT
n=−−−++−,则()234133333321...444444nnTn+=−−−++−,两式相减得()231133333...444444nnTn+=−++
+−−,()1193116493434414nnn−+−=−+−−−,()119933444444nnn++=−+−−−,134nn+=−,所以
1344+=−nnTn.18.在平面四边形ABCD中,3ABC=,2ADC=,8BC=.(1)若ABC的面积为123,求AC;(2)若63AD=,3ACBACD=+,求tanACD.【答案】(1)213(2)337【解析】【分析】(1)由ABC的面积
为1sin1232SABBCABC==,求得AB,再利用余弦定理求解;(2)设ACD=,在RtACD△中,求得AC,然后在ABC中,利用余弦定理求解.【小问1详解】解:在平面四边形ABCD中,3ABC=,8BC=,所以ABC的
面积为1sin1232SABBCABC==,所以6AB=,在ABC中,由余弦定理得:2222cosACABBCABBCABC=+−,13664268522=+−=,解得213AC=;【小问2详解】设ACD=,则,33ACBBACACBABC=+=−−
=−,在RtACD△中,63sinsinADAC==,在ABC中,由正弦定理得sinsinACBCABCBAC=,即638sinsinsin33=−,即3sin2sin3−=,所以333cossin2si
n22−=,即337cossin22=,解得33tan7=,所以33tan7ACD=.19.如图,在四棱锥PABCD−中,底面ABCD是平行四边形,120,1,4,15ABCABBCPA====,M,N分别为,BCP
C的中点,,PDDCPMMD⊥⊥.(1)证明:ABPM⊥;(2)求直线AN与平面PDM所成角的正弦值.【答案】(1)证明见解析;(2)156.【解析】【分析】(1)要证ABPM⊥,可证DCPM⊥,由题意可得,PDDC⊥,易证DMDC
⊥,从而DC⊥平面PDM,即有DCPM⊥,从而得证;(2)取AD中点E,根据题意可知,,,MEDMPM两两垂直,所以以点M为坐标原点,建立空间直角坐标系,再分别求出向量AN和平面PDM的一个法向量,即可根据线面角的向量公式求出.【详解】(1)DCM△中,1DC=,2CM=,60DCM=,由余弦定
理可得3DM=,所以222DMDCCM+=,DMDC⊥.由题意DCPD⊥且PDDMD=,DC⊥平面PDM,而PM平面PDM,所以DCPM⊥,又//ABDC,所以ABPM⊥.(2)由PMMD⊥,ABPM⊥,而AB与D
M相交,所以PM⊥平面ABCD,因为7AM=,所以22PM=,取AD中点E,连接ME,则,,MEDMPM两两垂直,以点M为坐标原点,如图所示,建立空间直角坐标系,则(3,2,0),(0,0,22),(3,0,0)APD−,(0,0,0),(3,1,0)MC−又N为PC中点,所以31
335,,2,,,22222NAN−=−.由(1)得CD⊥平面PDM,所以平面PDM的一个法向量(0,1,0)n=从而直线AN与平面PDM所成角的正弦值为5||152sin6||272524
4ANnANn===++‖.【点睛】本题第一问主要考查线面垂直的相互转化,要证明ABPM⊥,可以考虑DCPM⊥,题中与DC有垂直关系的直线较多,易证DC⊥平面PDM,从而使问题得以解决;第二问思路直接,由
第一问的垂直关系可以建立空间直角坐标系,根据线面角的向量公式即可计算得出.20.甲、乙、丙三位同学进行羽毛球比赛,约定赛制如下:累计负两场者被淘汰;比赛前抽签决定首先比赛的两人,另一人轮空;每场比赛的胜者与轮空者进行下一场比赛,负者下一场轮空,直
至有一人被淘汰;当一人被淘汰后,剩余的两人继续比赛,直至其中一人被淘汰,另一人最终获胜,比赛结束.经抽签,甲、在乙首先比赛,丙轮空.设每场比赛双方获胜的概率都为12.(1)求甲连胜四场的概率;(2)求需要进行第五场比赛的概率;(3)求甲最终获胜的概率.【答案】(1)116
;(2)34;(3)932.【解析】【分析】(1)根据独立事件的概率乘法公式可求得事件“甲连胜四场”的概率;(2)计算出四局以内结束比赛的概率,然后利用对立事件的概率公式可求得所求事件的概率;(3)列举出甲赢的基本事件,结合独立事件的概率乘法公式计算即可得出甲赢的概率.【小问1详解】记事件M:
甲连胜四场,则()411216PM==;【小问2详解】记事件A为甲输,事件B为乙输,事件C为丙输,则四局内结束比赛的概率为()()()()411424PPABABPACACPBCBCPBABA=++
+==,所以需要进行第五场比赛的概率为314PP=−=;【小问3详解】记事件A为甲输,事件B为乙输,事件C为丙输,记事件M:甲赢,则甲赢的基本事件包括:BCBC、ABCBC、ACBCB、BABCC、BACBC、BCACB、BCABC、BCBAC,所以,甲赢
的概率为()4511972232PM=+=.21.已知椭圆()2222:10xyEabab+=的右焦点为F,点A,B分别为右顶点和上顶点,点O为坐标原点,11eOFOAFA+=,O
AB的面积为2,其中e为E的离心率.(1)求椭圆E的方程;(2)过点O异于坐标轴的直线与E交于M,N两点,射线AM,AN分别与圆22:4Cxy+=交于P,Q两点,记直线MN和直线PQ的斜率分别为1k,2k,问12kk是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由
.【答案】(1)22142xy+=(2)12kk为定值23【解析】【分析】(1)根据11eOFOAFA+=,OAB的面积为2,求得,ab,即可得出答案;(2)设点001122(,),(,),(,)MxyPxyQxy,则点00(,)Nxy−−,根据,MN在椭圆E上,可得12AMANkk=−,
设直线AM的方程为2xmy=+,则直线AN的方程为22xym=−+,分别联立222,1,42xmyxy=++=,222,4,xmyxy=++=求得,,MPQ三点的坐标,从而可得出结论.【小
问1详解】解:因为11eOFOAFA+=,所以11ecaac+=−,又22212,,2OABcSabeabca====+,联立可得2,2ab==,所以椭圆E的方程为22142xy+=;【小问2详解】解:
设点001122(,),(,),(,)MxyPxyQxy,则点00(,)Nxy−−,由题意得(2,0)A,因为,MN在椭圆E上,所以2200142xy+=,则220042xy=−,所以220000220000122422yyyyxxxy−−−===−−−−−,即12AMANkk=−
,设直线AM的方程为2xmy=+,则直线AN的方程为22xym=−+,联立222,1,42xmyxy=++=消x得22(2)40mymy++=,由,AM在椭圆E上,所以0242mym=−+,所以20024222mxm
ym−=+=+,所以012022ymkxm==−,联立222,4,xmyxy=++=消x得22(1)40mymy++=,由点,AP在圆C上,所以1241mym=−+,所以21122221mxmym−=+=+,同理:22222828,44mmyxmm−==++,所以22124221(36)3
42yymmmkxxmm−+===−−−,所以2122222233kmmkmm−==−,即12kk为定值23.【点睛】本题考查了椭圆的几何性质,考查了直线与椭圆的位置关系,考查了定值问题,考查了数据分析能力和数学运算能力,运算量比较大,有一定的难度.22.已知()2e1x
fxaxx=−−−()0a(1)当e2a=时,求曲线()yfx=在()()1,1f处的切线方程;(2)设()()2Fxfx=+,若当(),at+时,()Fx有三个不同的零点,求实数t的最小值.【答案】(1)e102xy+−+=(2)2min14et−=【
解析】【分析】(1)由题可得()ee1xfxx=−−,再利用导数的几何意义即得;(2)由题可得()e21xFxax=−−,分类讨论,当102a时,利用导函数可得函数最多有一个零点,当12a=时,最多有一个零点,当12a时,利用导数可得2212xax−=e,22x,再利用导数求
最值即得.【小问1详解】因为e2a=时,()2ee12xfxxx=−−−,所以()ee1xfxx=−−,()11f=−,又()ee1e11222f=−−−=−,所以切线方程为()e212yx−−=−−,即所求的切线方程为e102xy+−+=.【小问2详解】
∵()2e1xFxaxx=−−+,所以()e21xFxax=−−,令()e21xgxax=−−,则()e2xgxa=−,因为0a,由()0gx,得ln2xa;由()0gx,得ln2xa,所以()Fx在(),ln2a−
上单调递减,在()ln2,a+上单调递增,①当021a,即102a时,ln20a,因为()00F=且()Fx在()ln2,a+上单调递增,所以()ln20Fa,又121ln22eln202aFaaaa−
−=−.所以11ln2,ln22xaaa−,使得()10Fx=,又()Fx在(),ln2a−上单调递减,所以当()1xx−,时,()0Fx,当()1,0xx时,()0Fx
,当()0x+,时()0Fx,所以()Fx在()1,x−上单调递增,在()1,0x上单调递减,在()0+,上单调递增,所以()()020FxF==极小值,所以函数()Fx最多有一个零点,不合题意;②当21a=,即12a=时,ln20a=,此时()0Fx在R
上恒成立,则()Fx在R上单调递增,所以()Fx在R上最多有一个零点,不合题意;③当21a,即12a时,ln20a,因为()00F=且()Fx在(),ln2a−上单调递减,所以()ln20Fa,因
为当0x时,易证得2exx,所以()()()()2121e2211212221120aFaaaaaaa++=−+−+−+−=,易证21ln2aa+,所以()2n2,1l2xaa+,使得()222210xFxax=−−=e,22e21xax=+,
故()Fx在(),0−上单调递增,在()20,x上单调递减,在()2,x+上单调递增,由()()020FxF==极大值,所以要使()Fx有三个零点,必有()22222e210xFxaxx=−−+,所以()2222120axax−−−,即()()22210xax−+
,所以22x,又因为2212xax−=e,令()e12xhxx−=()2x,则()()2112xxhxx−+=e,因为当2x时,()0hx,所以函数()hx在区间()2+,上单调递增,获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公
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