【文档说明】四川省宜宾市叙州区第一中学校2023-2024学年高三上学期10月月考数学(理)试题 含解析.docx,共(24)页,1.300 MB,由小赞的店铺上传
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叙州区一中高2021级高三10月考试数学(理工类)本试卷共4页,23小题,满分150分.考试用时120分钟.第I卷选择题(60分)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.已知全集05Uxx=,集合
A满足13UAxx=ð,则()A.1AB.2AC.3AD.4A【答案】D【解析】【分析】根据补集的定义求出集合A,再判断即可.【详解】因为05Uxx=,且13UAxx=ð
,所以|0135Axxx=或,所以1A,2A,3A,4A.故选:D2.已知复数2iz=−,则z=()A.5B.3C.2D.2【答案】A【解析】【分析】根据题意得到2iz=+,结合复数模的计算公式,即可求解.【详解】由复数2iz=−
,可得2iz=+,所以22215z=+=.故选:A.3.若函数()()221,0log3,0xxfxxx+=+,则()()2ff−=()A.1B.2C.3D.4【答案】C【解析】【分析】根据函数()fx的解析式由内到外可计算得出()()2ff−的值.【详解】由题意可得()()222
15f−=−+=,则()()()225log83fff−===.故选:C.4.函数()5sincosexxfxxx=+在2,2−上的图象大致为()A.B.C.D.【答案】C【解析】【分析】根据函数的奇偶性,结合特殊值,即可排除选项.【详解】首
先()()fxfx−=−,所以函数是奇函数,故排除D,()22f=,故排除B,当0,2x时,()0fx,故排除A,只有C满足条件.故选:C5.已知函数22()ln(e1)1xfxxx=+−+,()2fa=,则()fa−的值为()A.1B.0C.1−D.2−【答案】B【解析
】【分析】构造函数()22()lne1xgxxx=+−,判断函数()gx为奇函数,即得解.【详解】解:构造函数()22()lne1xgxxx=+−,则()()2222()()lne1lne1xxgxgxxxxx−−+=−+−++−22222e1ln2lne20e1xx
xxxxx−+=−=−=+,故函数()gx为奇函数.又()()12faga=+=,∴()1ga=,∴()()()110fagaga−=−+=−+=.故选:B6.若1sincos5+=,0,则sin2cos2+=()A.1725B.1725−C.31
25D.3125−【答案】D【解析】【分析】将1sincos5+=两边同时平方得到242sincos25=−,进而可以缩小角的范围,得到324,从而得到322,然后结合二倍角以及同角的平方关系即可求出结果.【详解
】将1sincos5+=两边同时平方,112sincos25+=,所以242sincos25=−,因此,sin,cos异号,故2,且sincos0+,则324,因此322
,而24sin22sincos25==−,2247cos212525=−−−=−,所以24731sin2cos2252525+=−+−=−,故选:D.7.现代建筑讲究线条感,曲线之美让人称奇.衡量曲线弯曲程度的重要指标是曲率,曲线的
曲率定义如下:若()fx是()fx的导函数,()fx是()fx的导函数,则曲线()yfx=在点()(),xfx处的曲率()()()()3221fxKfx=+.函数()3lnfxx=的图象在()()1,
1f处的曲率为()A.31000B.3100C.30100D.310100【答案】D【解析】【分析】求出()fx、()fx,代值计算可得出函数()3lnfxx=的图象在()()1,1f处的曲率.【详解】因为
()3lnfxx=,所以()3fxx=,()23fxx=−,所以()13f=,()13f=−,所以()()()()()3233222133103101001911fKf−====++.故选:D.8.若2co
s230,,21tan8=+,则cos6+=()A32B.22C.12D.1【答案】C【解析】【分析】将cos2用221tan1tan−+替换后,解方程解出即可.【详解】因为2cos230,,21tan8=+,可得()2
222222sincos1tan31tan88sincos1tan−−+==++,可得()22231tan88tan+=−,解得21tan3=,因为0,2,所以3tan3=,所以6=,所以1cos
cos632+==.故选:C..9.已知函数()424xxfx=+,则()A.()()0.10.2ffB.函数()fx有一个零点C.函数()fx是偶函数D.函数()fx的图象关于点11,22对称【答案】D【解析】【分析】根据题意,判断函数的单
调性,结合单调性性质判断A,由指数函数的性质可得()0fx,结合零点定义判断B,举反例判断C,证明()()11fxfx+−=,由此可得函数的对称性,判断D,综合可得答案.【详解】函数()424xxfx=+的定义域为R,
对于A,函数()4212424xxxfx==−++,函数4xy=在R上为增函数,易得()fx在R上为增函数,则有()()0.10.2ff,A错误;对于B,()424xxfx=+,有40x,则有()0fx,所以()fx没有零点,B错误;对于C,()42163f==,()114112
49f---==+,所以()()11ff−,()fx不是偶函数,C错误;对于D,因为()424xxfx=+,所以()1144212424442xxxxfx---===+?+所以()()11fxfx+−=,所以函数()fx的图象关于点11,22
对称,D正确;故选:D.10.如图,边长为3的正方形ABCD所在平面与矩形ABEF所在的平面垂直,2BE=,N为AF的中点,23EMEF=,则三棱锥MBNC−外接球的表面积为()A.25π3B.
13π3C.25π12D.103π3【答案】A【解析】【分析】根据题意得到BC⊥平面ABEF,进一步得出BCBM⊥,MNNC⊥,则MC为外接球直径,代入球的表面积公式即可求解.【详解】由23EMEF=可知,33FM=,1FNNA==,可求23
3MN=,2NB=,433MB=,因为平面ABCD⊥平面ABEF,平面ABCD平面ABEFAB=,又BCAB⊥,BC平面ABCD,所以BC⊥平面ABEF,BM平面ABEF,所以BCBM⊥,由433MB=,3BC=,得533MC=,又2NB=,同理可
得得7NC=,又233MN=,所以()222222325733MNNCMC+=+==,所以MNNC⊥.所以MC为外接球直径,在Rt△MBC中533MC=,即536R=,故外接球表面积为225π4π3SR==.故选:A.11.将()π2cos84fxx=
+的图象横坐标伸长为原来的2倍,再向右平移π16个单位长度,得到()gx的图象,若π8gx+在ππ,126上单调递增,则正数的取值范围为()A.30,2B.39,24C.30,4D.39,44【答案】B【解析】【分
析】利用三角函数图象的变换规律求得()gx的解析式,进而得π8gx+的解析式,再利用三角函数的单调性求得的范围.【详解】将()π2cos84fxx=+的图象横坐标伸长为原来的2倍,得到π2cos44yx=+的图象,再向右
平移π16个单位长度,得到()π2cos42cos4π641gxxx=−+=的图象.πππ2cos42cos42sin4882gxxxx+=+=+=−
,由π3π2π42π,Z22kxkk++,0,得ππ3ππ,Z8282kkxk++,∴π8gx+的增区间为ππ3ππ,,Z8282kkk++,若π8gx+在ππ,126上单调递增,则
Zπ,π,12ππ3ππ,82862kkk++,∴2π2π1π8k+且ππ326π8k+,∴()3412k+且()3434k+,又0,∴当0k=时,3924,故答案为:B.12.已
知0.4e1a=−,0.42ln1.2b=−,0.2c=,则,,abc大小关系为()A.abcB.acbC.bacD.cba【答案】B【解析】【分析】分别构造()2e1xfxx=−−和()()2ln1
gxxx=−+,求导判断出在()0,1上的单调性,比较出函数值与端点值的大小关系,进而得出,,abc的大小关系.【详解】令()()2e1,0,1xfxxx=−−,则()22e10xfx=−恒成立,即()fx在()0,1上单调递增,且()00f=,故()()00
fxf=,取0.2x=,则()0.20f,即0.4e10.20−−,可得0.4e10.2−,即ac;令()()()2ln1,0,1gxxxx=−+,则()211011xgxxx−=−=+
+恒成立,即()gx在()0,1上单调递减,且()00g=,故()()00gxg=,取0.2x=,则()0.20g,即0.22ln1.20−,可得0.42ln1.20.2−,即bc;综上可得
:,,abc的大小关系为acb故选:B第II卷非选择题二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分13.912xx+展开式中的常数项为________.【答案】212##10.5【解析】的【分
析】写出912xx+展开式的通项公式,令x的指数为0,求得参数r,即可求得答案.【详解】由题意912xx+的通项公式为939219911C()()()C,0,1,2,,922rrrrrrrTxxrx−−+===,令930,32rr−==,故
912xx+展开式中的常数项为339121()C22=,故答案为:21214.已知角的顶点为坐标原点,始边与x轴的非负半轴重合,点()1,2A−在角的终边上,则sin2=______.【答案】45−##0.8−【解析】【分析】根据三角函数的定义
和二倍角公式可得答案.【详解】根据三角函数的定义可知()222222sin512yxy===+−+,()222211cos512xxy−−===+−+,由二倍角公式得4sin22sincos5==−.故答
案为:45−.15.()23cossincosfxxxx=−在,mm−上单调递减,则实数m的最大值是______.【答案】π12##1π12【解析】【分析】利用二倍角公式及辅助角公式化简函数()fx,求出()fx含有数0的单调递减区间
,再借助集合的包含关系求解作答.【详解】依题意,313133π()(1cos2)sin2(sin2cos2)sin(2)2222223fxxxxxx=+−=−−=−−,由π2232x−−得51212x−,因此,函数()fx含有数0的单调递减区间
是π5π[,]1212−,因()fx在,mm−上单调递减,于是得π5π[,][,]1212mm−−,即5π012π012mm−−,解得π012m,所以实数m的最大值是π12.故答案为:π1216.若存在,()0x+,使得lne12xxxax−+,则a
的取值范围是__________.【答案】1,2−−【解析】【分析】首先注意到lnee,e1xxxtxt+=+,故考虑切线放缩lneeln1xxxxxx+=++,从而()2lne1ln1ln1xax
xxxxxx−++−++=−,所以12a−,考虑取等条件是否成立即可.【详解】不妨设()e1xfxx=−−,求导得()e1xfx=−,而()e1xfx=−在R上单调递增,且()0e11100f=−=−=,所以当0x时,()()e100xf
xf−==,此时()fx单调递减,当0x时,()()e100xfxf−==,此时()fx单调递增,所以()()000e1e1110xffxx=−−−=−−==,所以e1+tt等号成立当且仅当0=t,注意到lnlneeee
xxxxxx+==,所以考虑切线放缩有lneeln1xxxxxx+=++,从而()2lne1ln1ln1xaxxxxxxx−++−++=−,又,()0x+,所以12a−,由以上分析可知不等式()2lne1ln1ln1xaxxxxxxx−++−++=−取等,当且仅当12a=
−,ln0xx+=,接下来考虑12a=−是否成立:不妨设()ln,0gxxxx=+,则()110gxx=+,即()gx单调递增,注意到()1111ln10,11ln1101eeeegg=+=−=+=+=,所以由零点存在
定理可知01,1ex,使得()000ln0gxxx=+=.综上所述:若存在,()0x+,使得lne12xxxax−+,则只需000002lne1xaxxxx−+−,从而a的取值范围是1,2−−.故答案为:1,2−−.【点睛】关键
点点睛:解决问题的关键是考虑切线放缩()2lne1ln1ln1xaxxxxxxx−++−++=−,从而12a−,另一个关键的地方是证明12a=−是否成立,从而即可顺利求解.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.第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答.(一)必考题:共60分.17.将函数2sin3cos33cos6yxxx=+的图象向左平移π02个单位长度后得到函数()fx的图象.(1)若()fx为奇函
数,求的值;(2)若()fx在19ππ,18上单调递减,求的取值范围.【答案】(1)π9=或5π18或4π9;(2)π5π13π17π,,36363636.【解析】【分析】
(1)利用倍角公式、辅助角公式化简函数式再平移得()fx,结合奇偶性计算即可;(2)利用三角函数的单调性计算即可.【小问1详解】易知πsin63cos62sin63yxxx=+=+,向左平移个单位长度得()()ππ2sin62sin6
633fxxx=++=++,因为()fx为奇函数,所以π6π,Z3kk+=,故ππ618k=−,因为π02,所以π9=或5π18或4π9;【小问2详解】由(1)知()π2sin663fxx=++,19ππ
π2ππ,666π6,6π618333xx++++++,则由题意可知()ππ6π62ππ35ππ31π32Z2π3π3363366π62π32kkkkk+++−−+++,结合π02,取3,4k=时分别得π5π3636
,13π17π3636,即π5π13π17π,,36363636.18.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且23ABACBABCCACB+=.(1)求bc;(2)
已知π4B=,2a=,求△ABC面积.【答案】(1)3(2)512−【解析】【分析】(1)利用平面向量的数量积的定义结合余弦定理即可求出结果;的(2)由正弦边角关系得6sin6C=,30cos6C=,
结合sinsin()ABC=+求值,应用正弦定理求c,进而求出三角形的面积.【小问1详解】由已知2cos3coscosABACABABCBCACBC+=,所以2cos3coscosbcAacBabC+=,结合余弦定理,()()22222222223bcaacbabc+−++−=+−
,化简得:223cb=,所以3bc=.【小问2详解】由正弦定理知sinsinbBcC=,即sinsin3BC=,又π4B=,所以6sin6C=,显然3bcc=,即BC,故30cos6C=,由23026153sinsin()sincoscossin26266ABC
BCBC+=+=+=+=,又sinsinacAC=,则sin66102sin32153aCcA−===+,所以ABC面积11102251sin222222ABCSacB−−===.19.设a为实数,函数()lnfxxx=,32
()3gxxxa=−+.(1)求()fx的极值;(2)对于11,eex,2[1,3]x,都有()()12fxgx=,试求实数a取值范围.【答案】(1)极小值为1e−,无极大值.(2)1e
,4e−【解析】【分析】(1)由导数得出函数()fx的单调性,进而得出极值;的的(2)由导数得出()fx,()gx的值域,由()fx的值域是()gx的值域的子集得出实数a的取值范围.【小问1详解】
()ln1fxx=+,当()0fx时,1ex;当()0fx时,10ex;即函数()fx在10e,上单调递减,在1,e+上单调递增;函数()fx的极小值为1111
()lneeeef==−,无极大值.【小问2详解】由(1)可知,函数()lnfxxx=在1,ee上单调递增,则1()eefx−.2()36gxxx=−,[1,3]x,当()0gx时,23x;当()0gx时,12
x;即函数()gx在()1,2上单调递减,在()2,3上单调递增;因为(1)2,(3)gaga=−=,所以min()(2)8124gxgaa==−+=−,max()gxa=.即4()agxa−.因为11,eex,2[1,3]x,都有()()12fxgx=,所以()fx
的值域是()gx的值域的子集.即14eeaa−−,解得1e4ea−.即实数a的取值范围为1e,4e−.20.如图,在三棱锥ABCD−中,BCD△是等边三角形,ADBADC=,M是BC边的中点.(1)求证:BCAD⊥;(2)3MA=
,23BC=,平面ABC与平面BCD所成二面角为2π3,求直线BD与平面ACD所成角的余弦值.【答案】(1)证明见解析(2)277.【解析】【分析】(1)连接MD,根据题意证得,BBCMACMD⊥⊥,结合线面垂直的判定定理,证得BC⊥平面AMD,进而证得BCAD⊥;(
2)过M作MD的垂线,由BC⊥平面AMD,以M为原点建立空间直角坐标系,根据题意求得平面ACD的一个法向量()1,3,3n=和()3,3,0BD=,结合向量的夹角公式,即可求解.【小问1详解】证明:如图所示,连接MD,因为BCD△是等边三角形,所以BDCD=在ABD
△和ACD中,因为ADBADC=,ADAD=,所以ABDACD△≌△,所以ABAC=,又因为M是BC边的中点,所以BCMA⊥,BCMD⊥.因为MAMDM=,MA平面AMD,MD平面AMD,所以BC⊥平面AMD,又因为AD平面AMD,所以BCAD⊥.【小问2详解
】解:在AMD中,过M作MD的垂线,交AD与点N,由(1)可得BC⊥平面AMD,以M为原点建立空间直角坐标系,如图所示,又由,233BMCA==,且平面ABC与平面BCD所成二面角为2π3,因为BCMA⊥,BCMD⊥,所以AMD∠为平面ABC与平面BC
D所成二面角的平面角,即2π3AMD=,所以π6AMz=,可得333,0,22A−,()0,3,0B−,()0,3,0C,()3,0,0D,()0,0,0M,设平面ACD的法向量为(),,
nxyz=,且333,3,22AC=−,()3,3,0CD=−则3333022330nACxyznCDxy=+−==−=,令1x=,则3y=,3z=,所以()1,3,3n=又因为()3,3
,0BD=,设直线BD与平面ACD所成角为,则21sincos,7BDnBDnBDn===,可得27cos7=,即直线BD与平面ACD所成角的余弦值为277.21.已知1()sin(1)1fxaxxxx=−+−+,且0为()fx的
一个极值点.(1)求实数a的值;(2)证明:①函数()fx在区间(1,)−+上存在唯一零点;②22111sin121nknk=−+,其中*Nn且2n.【答案】(1)2a=(2)证明见解析【解析】【分析】(1)先求得()21cos1(1)fxaxx=−−+,由0为()fx的一个极
值点,可得()00f=,进而求解;(2)①当10−x时,由()0fx,可得()fx单调递减,由(1,0x−,可得()()01fxf=≥,此时函数()fx无零点;当π02x时,设()21cos1(1)gxaxx=−−+,结合其导数分析单调性,结合()00g,π02g
和零点存在性定理,可知存在0π0,2x,使得()0gx=,进而得到()fx单调性,结合()00f=得到()fx在()00,x上单调递增;结合()00fx,π02f,存
在10π,2xx,得到函数()fx的单调性,可得而()fx在π0,2上无零点;当π,π2x时,由()0fx,可得()fx在π,π2单减,再结合零点存在定理,可得函数()fx在π,π2上存在唯一零点;当πx
时,由()0fx,此时函数无零点,最后综合即可得证.②由(1)中()fx在π0,4单增,所以π0,4x,有()()01fxf=,可得11sin121xxx+−
+.令()212xkk=,利用放缩法可得2111sin1kkk−+,再结合sinxx,分别利用累加发可得22111sin21nkkn=−+,2211sin11nkkn=−,即可求证.【小问1详解】由1()sin(1)1fxaxxxx
=−+−+,则()21cos1(1)fxaxx=−−+,因为0为()fx的一个极值点,所以()020fa=−=,所以2a=.当2a=时,()212cos1(1)fxxx=−−+,当10x−时,因为函数()fx在()1,0−上
单调递减,所以()2110fx−−=,即()fx在()1,0−上单调递减;当π02x时,()212cos1(1)gxxx=−−+,则()322sin(1)gxxx=−++,因为函数()gx在π0,2上单调递减,且()020
g=,3π2202π12g=−++,由零点存在定理,存在0π0,2x,使得()0gx=,且当()00,xx时,()0gx,即()fx单调递增,又因为()00
f=,所以()00,xx,()0fx¢>,()fx在()00,x上单调递增;.综上所述,()fx在()1,0−上单调递减,在()00,x上单调递增,所以0为()fx的一个极值点,故2a=.【小问2详解】①当10−x时,()2110fx−−=
,所以()fx单调递减,所以对(1,0x−,有()()01fxf=≥,此时函数()fx无零点;当π02x时,设()212cos1(1)gxxx=−−+,则()322sin(1)gxxx=−++,因为函数()gx在π0,2上单
调递减,且()020g=,3π2202π12g=−++,由零点存在定理,存在0π0,2x,使得()0gx=,且当()00,xx时,()0gx,即()fx单调递增,当0π,2xx时,()0gx,即
()fx单调递减.又因为()00f=,所以()00,xx,()0fx¢>,()fx在()00,x上单调递增;因为()00fx,2π1102π12f=−−+,所以存在10π,2xx,当()01,xxx时,()0fx¢>,
()fx单调递增,当1π,2xx时,()0fx,()fx单调递减.所以,当()10,xx时,()fx单调递增,()()01fxf=;当1π,2xx时,()fx单调递减,()ππ120π2212fxf=−+
+,此时()fx在π0,2上无零点;当π,π2x时,()212cos10(1)fxxx=−+−,所以()fx在π,π2单减,又π02f,()1π0π0π1f=−++,由零点存在定理,函
数()fx在π,π2上存在唯一零点;当πx时,()12sin2π101fxxxx=−+−++,此时函数无零点;综上所述,()fx在区间()1,−+上存在唯一零点.②因为2π12104π14f=−−+,由(1
)中()fx在π0,2上的单调性分析,知1π4x,所以()fx在π0,4单增,所以对π0,4x,有()()01fxf=,即12sin11xxx−++,所以11sin121xxx+−+.令
()212xkk=,则2222211111111sin2111kkkkkkkk+=−++++,所以22111111111sin2334121nkknnn=−+−++−=−++,设()sinhxx
x=−,10,4x,则()cos10hxx=−,所以函数()sinhxxx=−在10,4x上单调递减,则()()sin00hxxxh=−=,即sinxx,10,4x,所以2211111sin(1)1kkkkkk
=−−−,所以221111111sin1112231nkknnn=−+−++−=−−,所以22111sin121nknk=−+.【点睛】关键点睛:本题第(2)②,关键在于先证明11sin121xxx+−+,令()212xkk=,利
用放缩法可得2111sin1kkk−+,再结合累加法即可得证.(二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题计分.[选修4-4:坐标系与参数方程]22.在平面直角坐标系xOy
中,设曲线1C的参数方程为132312xtyt=+=−+(t为参数),以坐标原点O为极点,以x轴正半轴为极轴建立极坐标系,设曲线2C的极坐标方程为()cos0aa=.(1)求曲线1C的普通方程;(2)若曲线2C上恰有三
个点到曲线1C的距离为12,求实数a的值.【答案】(1)340xy−−=(2)()1023a=−【解析】【分析】(1)曲线1C的参数方程消去参数即可求出曲线1C的普通方程;(2)首先曲线2C的极坐标方程转化为普通方程,可以得到曲线2C是圆,要使曲线2
C上恰有三个点到曲线1C的距离为12,圆心到直线的距离12dr=−,求解方程即可.【小问1详解】由已知得()23tx=−代入312yt=−+,消去参数t得曲线1C的普通方程为340xy−−=.【小问2
详解】由曲线2C的极坐标方程cosa=得2cosa=,又222xy=+,cosx=,siny=,所以22xyax+=,即22222aaxy−+=,所以曲线2C是圆心为
,02a,半径等于2a的圆.因为曲线2C上恰有三个点到曲线1C的距离为12,所以圆心,02a到直线340xy−−=的距离122ad=−,即()()2234122231aa−−=+−,解得()1023a=−.[选修4-5:不等式选讲]23.设函数()22
fxxx=+−−.(1)解不等式()2fx;(2)当x∈R,0<y<1时,证明:11221xxyy+−−+−.【答案】(1){|1}xx;(2)证明见解析.【解析】【分析】(1)去绝对值将函数转化为()4,22,224,2xfxxxx=−−−,然后分2x,
22x−两种情况讨论求解.(2)通过(1)得到224xx+−−,然后利用“1”的代换,利用基本不等式求得111yy+−的最小值即可.【详解】(1)由已知可得:()4,22,224,2xfxxxx=−−−
,当2x时,42>成立;当22x−时,22x,即1x,则12x<.∴()2fx的解集为{|1}xx.(2)由(1)知,224xx+−−,∵01y<<,则()1111111yyyyyy+=++−−−,122241y
yyy−=+++=−当且仅当1=1yyyy−−,即12y=时取等号,则有11221xxyy+−−+−.获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com