【文档说明】江苏省南京市天印高级中学2022-2023学年高二下学期期初考试数学试题 含解析.docx,共(21)页,1.176 MB,由小赞的店铺上传
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2022-2023学年南京市天印高级中学高二第二学期期初考试一.选择题(共8小题)1.函数2()7fxxx=−在区间[1,2]上的平均变化率为()A.4−B.4C.6−D.6【答案】A【解析】【分析】利用平均变化率
的定义代入求解即可.【详解】()()()()2222144721712111ff−−−=−=−=−−.故选:A.2.抛物线218xy=的准线方程是()A.2x=−B.4x=−C.=2y−D.4y=−【答案】A【解析】【分析】直接把抛
物线方程变形为标准形式,然后由定义可得答案.【详解】抛物线方程即为28yx=,故准线方程为2x=−.故选:A.3.箱子中放有一双红色和一双黑色的袜子,现从箱子中同时取出两只袜子,则取出的两只袜子正好可以配成一双的概率为()A.
14B.13C.12D.23【答案】B【解析】【分析】先求出试验的样本空间,再求有利事件个数,最后用概率公式计算即可.【详解】两只红色袜子分别设为1A,2A,两只黑色袜子分别设为1B,2B,这个试验的样本空间可记为()()()()()()12111221
2212,,,,,,,,,,,AAABABABABBB=,共包含6个样本点,记A为“取出的两只袜子正好可以配成一双”,则()()1212,,,AAABB=,A包含的样本点个数为2,所以()13PA=.故选:B4.已知圆221:20Cxykxy+−+=与圆222:40C
xyky++−=的公共弦所在直线恒过定点P且点P在直线20mxny−−=上(00)mn,,则mn的最大值是()A.34B.12C.18D.14【答案】D【解析】【分析】根据圆1C和2C的方程得到公
共弦所在的直线方程,可得点()2,2P−,进而可得1mn+=,再利用基本不等式即可得到mn的最大值.【详解】由圆221:20Cxykxy+−+=,圆2C:2240xyky++−=,得圆1C与圆2C的公共弦所在直线方程为:()2
40kxyy+−−=,由0240xyy+=−−=,解得22xy==−,即()2,2P−,又()2,2P−在直线20mxny−−=上,2220mn+−=,即1mn+=,所以2124mnmn+=,当且仅当12mn==时等号成立,mn的最大值为14.故选:D.
5.记正项等比数列na的前n项和为nS,若34a=,425SS=,则6S=()A.2B.-21C.32D.63【答案】D【解析】【分析】先设正项等比数列na的公比为q,根据题中条件,列出方程求出首项和公比,再由求和公式,即可得出结果.【详解】设正项等比数列na的公比为(
)0qq,因为34a=,425SS=,所以()()212311111145aqaaqaqaqaaq=+++=+,即()2123441aqqqq=+=+,解得121qa==,所以()666
112216312S−==−=−.故选:D.6.函数3exyx=(其中e为自然对数的底数)的大致图象是()A.B.C.D.【答案】B【解析】【分析】分析函数3exyx=的定义域、函数值的符号变化以及函数的单调性,结合排除法可得出合适的选项.【详解】对任意的x
R,e0x,故函数3exyx=的定义域为R,排除C选项;当0x时,30exxy=;当0x时,30exxy=,排除A选项;因为()22333eexxxxxxy−−==,当3x时,0y且y不恒为零,此时函数3exyx
=单调递增,当3x时,0y,此时函数3exyx=单调递减,排除D选项.故选:B.7.已知等差数列na的前n项和为nS,130S,140S,则当nS取得最小值时,n的值为()A.5B.6C.7D.8【答案】C【解析】【分析】由等差数列
na的性质和前n项和公式,求得70a,80a,进而得到当17,nnN时,0na,当8,nnN时,0na,即可求解.【详解】由等差数列na的性质和前n项和公式,可得11313713()1302aaS
a+==,所以70a,114147814()(07)2aaaaS==++,所以780aa+,则等差数列na中满足70a,80a,可得870daa=−,数列na为递增数列,且当17,nnN时,0na,当8,nnN时,0na,所以当nS取得
最小值时,n的值为7.故选:C【点睛】本题主要考查了等差数列的性质,以及等差数列的前n项和公式公式的应用,其中解答中熟练应用等差数列的性质和求和公式,得到数列的单调性是解答是解答的关键,着重考查推理与运算能力.8.在平面直角坐标系中,已知点()1,0A−,()2,0B,圆C:(
)()()221204xymm−+−=,在圆上存在点P满足2PAPB=,则实数m的取值范围是()A.26,22B.521,42C.210,2D.521,22【答案】D【解析】【分析】根据给定条件,求出点
P的轨迹,再利用两圆有公共点的充要条件求解作答.【详解】设点(,)Pxy,由2PAPB=得:2222(1)2(2)xyxy++=−+,整理得:22(3)4xy−+=,即点P轨迹是以点0(3,0)C为圆心,2为半径的圆,而圆C的圆心(2,)Cm,半径为12,依题意,圆0C与圆C有公共点
,即有0112222CC−+,即2925144m+,而0m,解得52122m,.的所以实数m的取值范围是521,22.故选:D二.多选题(共4小题)9.豆瓣评分是将用户评价的一到五星转化为0~
10的分值(一星2分,二星4分,三星6分,以此类推),以得分总和除以评分的用户人数所得的数字.国庆爱国影片《长津湖》的豆瓣评分情况如图,假如参与评价的观众中有97.6%的评价不低于二星,则下列说法正确的是()A.m的值是32%B.随机抽取100名观众,则一
定有24人评价五星C.随机抽取一名观众,其评价是三星或五星的概率约为0.56D.若从已作评价的观众中随机抽取3人,则事件“至多1人评价五星”与事件“恰有2人评价五星”是互斥且不对立事件【答案】ACD【
解析】【分析】对A选项,由题意参与评价的观众中有97.6%的评价不低于二星,则二星及以上的频率加和为97.6%,即可求解;对B选项,由频率只能推出可能有24人符合条件;对C选项,将评价为三星和五星的频率加和
即可;对D选项,“至多1人评价五星”即为无人评价或1人评价五星,依据互斥事件与对立事件定义判断即可.【详解】对A选项,参与评价的观众中有97.6%的评价不低于二星,则24.0%32.9%8.7%97.6%m+++=,所以32%m=,故A
正确;对B选项,随机抽取100名观众,可能有10024.0%24=人评价五星,但不是一定的,故B错误;对C选项,由A选项,评价是三星或五星的概率约为32%24.0%56%+=,故C正确;对D选项,根据互斥事件和对立事件的定义可知,事件“至多1人评价五星”与
事件“恰有2人评价五星”是互斥且不对立事件,故D正确;故选:ACD10.下列结论错误的是()A.过点()1,3A,()3,1B−的直线的倾斜角为30°B.若直线2360xy−+=与直线20axy++=垂直,则23a=−C.直
线240xy+−=与直线2410xy++=之间的距离是52D.已知()2,3A,()1,1B−,点P在x轴上,则PAPB+的最小值是5【答案】ABC【解析】【分析】由斜率公式求出直线AB的斜率即可判断A,根据两条直线垂直求出a,进而判断B,利用平行线间的
距离公式即可求出答案,进而判断C,作B关于x轴的对称点C,进而利用对称性得到答案,进而判断D.【详解】对A,311tan30132ABk−==+,故A错误;对B,若两条直线垂直,则2a-3=0,得32a=,故错误;对C,直线240xy+−=可化为2480xy+−=,则两条直线间的距离22|1
8|951024d+==+,故C错误;对D,如图,设点B关于x轴的对称点为C(-1,-1),则22||||||||||345PAPBPAPCAC+=+=+=,当且仅当A,P,C三点共线时取“=”,故D正确.故选:ABC.11.2022年北京冬奥会开幕式精彩纷呈,其中雪花造型惊
艳全球.有一个同学为了画出漂亮的雪花,将一个边长为1的正六边形进行线性分形.如图,图(n)中每个正六边形的边长是图()1n−中每个正六边形的边长的12.记图(n)中所有正六边形的边长之和为na,则下列说法正确的是()A.图(4)中共有294个正六边形B.4
10294a=C.na是一个递增的等比数列D.记nS为数列na的前n项和,则对任意的*Nn且2n,都有1nnaS−【答案】BCD【解析】【分析】根据等比数列的通项公式的计算以及等比数列的性质求解即可.【详解】对于A,由图可知,图()1至
图()n中正六边形的个数构成以1为首项,7为公比的等比数列,故图()4中共有37343=个正六边形,A错误;对于B,由题可知,图()n中每个正六边形的边长为112n−,1111767622nnnna−−−==,3471029624a==
,B正确;对于C,1762nna−=是底数大于1的指数型函数,na是一个递增的等比数列,C正确;对于D,1762nna−=,16a=,72q=,7612712nnS−=−,当*Nn且2n时,11111177
76112121218277226607225512nnnnnnnaS−−−−−−−−+−=−=+=−对任意的*Nn且2n
,都有1nnaS−,D正确.故选:BCD.12.下列不等关系中正确的是()A.3ln2ln3B.3ln2ln3C.sin33sin1cos1D.sin33sin1cos1【答案】BC【解析】【分析】根据函数值的特征,构造函数
()lnxfxx=,求出其导数,判断函数的单调性,可判断A,B;同理构造函数()sinxgxx=,判断C,D.【详解】令()lnxfxx=,则()21lnxfxx−=,令()0fx=得ex=,f(x)在(0,e)上单调递增,在(e,+∞)上单
调递减,所以()()23ff,即3ln2ln32,即3ln22ln3ln3=,故A错误,B正确;令()sinxgxx=,(0,)x,则2cossin()xxxgxx−=,令()cossinuxxxx=−,则()
cossinuxxxx=−−cossin0xxx=−在(0,)上恒成立,所以()ux在(0,)上单调递减,()(0)0uxu=,所以()0gx在(0,)上恒成立,所以g(x)在(0,)上单调递减,所以(2)(3)gg,即sin2sin323,即s
in33sin1cos1,故C正确,D错误,故选:BC.三.填空题(共4小题)13.曲线31yx=+在点()1,a−处的切线方程为___________.【答案】330xy−+=【解析】【分析】利用导数的几何意义可求解.【详解】由于31yx=+,所以有3(1)10a=−+=,因此切点为(
1,0)−,由于23yx=,所以曲线31yx=+在点(1,0)−处的切线的斜率1|3xky=−==,故所求切线方程为:3((1))yx=−−,即330xy−+=故答案为:330xy−+=.14.已知双曲线()2222:10,0
xyCabab−=的左、右焦点分别为1F、2F,过1F的直线l与C的左、右支分别交于A,B两点.若12BFBF⊥,且12BFF△的面积为12AFF△面积的4倍,则C的离心率为______.【答案】293【解析】【分析】由条件可得114BFAF=,设1AFx=,
然后由双曲线定义可得22AFax=+,242BFxa=−,然后在2ABF△中由勾股定理可求得56=xa,然后在12BFF△中由勾股定理可得答案.【详解】因为12BFF△的面积为12AFF△面积的4倍,
所以114BFAF=,设1AFx=,则14BFx=,由双曲线定义可得212AFAFa−=,122BFBFa−=,所以22AFax=+,242BFxa=−,在2ABF△中,由勾股定理可得22222AFBFAB=+,即()()2222429axxax+=−+,解得56=xa,所以1103B
Fa=,243BFa=,所以在12BFF△中,由勾股定理可得2221221FFBFBF=+,即22216100499caa=+,所以可得293e=故答案为:29315.设函数()fx与()gx是定义在同一区间,ab上的两个函数,若对任意的,xab,都有|()()|1fxgx−
,则称()fx与()gx在,ab上是“密切函数”,区间,ab称为“密切区间”.设函数()lnfxx=与()2,gxmx=+在1,ee上是“密切函数”,则实数m的取值范围是_____.【答案】12e1−−,【解析
】【分析】由新定义转化不等式恒成立,再转化为求函数最值可得.【详解】由题意在1,ee上ln21xxm−−恒成立,21ln21mxxm−−+,设()lnhxxx=−,则11()1xhxxx−=−=,当11ex时,()0hx,()hx递增
,当1ex时,()0hx,()hx递减,所以max()(1)1hxh==−,又111eeh=−−,1(e)1e1eh=−−−,所以min()1ehx=−,所以211e211mm−−+−,解得e112m−−.故答案为:e1,12−−【点
睛】本题考查新定义,解题关键是理解新定义,把新定义问题转化为不等式恒成立问题,再变形后转化为求函数的最值.16.设nS为数列na的前n项和,已知112a=,112nnnnnaa++=+,则na=________,100S=____
____.【答案】①.2nn②.995122−【解析】【分析】112nnnnnaa++=+两边同除12n+,令()2nnnfna=,则有()()()11112fnfn+−=−且()110f−=,则有()10f
n−=,即可得2nnna=;nS用错位相减法求和即可.【详解】111111122222nnnnnnnnnnnaaaa+++++=+=+,令()2nnnfna=,则()()()11112fnfn+−=−
,为∴又()1110211af−=−=,()10fn−=,∴2nnna=;211212222nnnnnS−−=++++①,231112122222nnnnnS+−=++++②,①减②得:211111111111221122222222
12nnnnnnnnnnS+++−=+++−=−=−−−,∴222nnnS+=−,∴910095122S=−.故答案为:2nn;995122−.四.解答题(共6小题)17.已知等差数列na的前n项和为nS
,其中317a=,7147S=;等比数列nb的前n项和为nT,其中329b=,62243b=.(1)求数列na,nb的通公式;(2)记nnncaT=+,求数列nc的前n项和nQ.【答案】(1)45nan=+,123nnb−=(2)2113210232nnQnn−
=++−【解析】【分析】(1)根据条件分别求出等差数列na的公差为d,等比数列nb的公比为q,再利用数列的通项公式即可求解;(2)利用等比数列和等差数列的前n项和公式进行分组求和即可得出结果.【小问1详解】记等差数列na公差为d,等比数列nb的公比为q,由
题意得,747147Sa==,解得421a=,∴434daa=−=,∴3(3)174(3)45naandnn=+−=+−=+.的∵336212432279bqb===,∴13q=,∴3331212933nnnnbbq−−−===.【小问2详解】由
(1)得,12b=,11213131313nnnT−−==−−,∴11114534833nnncnn−−=++−=−+,∴121114(12)1(
888)333nnQn=+++−++++++++∴2111(1)133482101223213nnnnnnn−−+=−+=++−−.18.已知()1,2A−,以
点A为圆心的圆被y轴截得的弦长为23.(1)求圆A的方程;(2)若过点()1,2B−的直线l与圆A相切,求直线l的方程.【答案】(1)()()22124xy++−=(2)1x=或3450xy++=【解析】【分析】
(1)根据垂径定理,可直接计算出圆的半径;(2)根据直线l的斜率是否存在分类讨论,斜率不存在时,可得到直线方程为1x=的直线满足题意,斜率存在时,利用直线l与圆相切,即()1,2A−到直线l的距离等于半径,然后解出关于斜率的方程即可.【小问1详解】不妨设圆的半径为
R,根据垂径定理,可得:()22213R=+解得:2R=则圆的方程为:()()22124xy++−=【小问2详解】当直线l的斜率不存在时,则有:1x=故此时直线l与圆相切,满足题意当直线l的斜率存在时,不妨设直线l的斜率为k,点()1,2B−的直线l的距离为d直线l的方程为:()12ykx
=−−则有:22421kdk−−==+解得:34k=−,此时直线l的方程为:3450xy++=综上可得,直线l的方程为:1x=或3450xy++=19.已知函数()22lnfxxax=+.(1)求函数()fx
的单调区间;(2)若函数()()2gxfxx=+在1,2上是减函数,求实数a的取值范围.【答案】(1)答案见解析(2)72a−„【解析】【分析】(1)先求出函数()fx的导数,然后讨论0a…和a<0两种情况,从而即可求解;(2)由题意,()0gx„在1,2上恒成立,即
21axx−„在1,2上恒成立,令22(,)11,hxxxx−=,利用导数求出()hx最小值,从而即可得答案.【小问1详解】解:()2222()20axafxxxxx+=+=,①当0a…时,()0fx,所以()fx的单调递增区间为(0,)+;②当a<
0时,2()()()xaxafxx+−−−=,当x变化时,()fx,()fx的变化情况如下:的x(0,)a−a−(,)a−+()fx−0+()fx递减极小值递增由上表可知,函数()fx的单调递
减区间为(0,)a−,单调递增区间为(,)a−+;【小问2详解】解:由22()2lngxxaxx=++,得222()2agxxxx=−++,因为函数()gx在1,2上的是减函数,所以()0gx„在1,2上恒成立,即22220ax
xx−++„在1,2上恒成立,也即21axx−„在1,2上恒成立,令22(,)11,hxxxx−=,2211()2(2)0hxxxxx=−−=−+,所以()hx在1,2上为减函数,所以()min7()22hxh==
−,所以72a−„,所以实数a的取值范围为72a−„.20.已知数列na的前n项和为nS,______,nN(1)求数列na的通项公式;(2)记()()111nnnnabaa+=−−,nT是数列nb的前n项和,若对任意的nN,1nkTn−,求实数k的取值范围.在
下面三个条件中任选一个,补充在上面问题中并作答.①22nnSa=−;②122222nnaaan+++=;③221232nnnaaaa+=.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.【答案】(1)2nn
a=(2)13k【解析】【分析】(1)选①:根据na与nS的关系即可求解;选②:根据已知有2n时,112211222nnaaan−−+++=−,两式相减即可求解;选③:根据已知有2n时,22(1)(1)22123122nnn
nnaaaa−+−−−==,两式相除即可求解;(2)利用裂项相消求和法求出nT11121n+=−−,则原问题等价于*1max,N21nnkn+−,令*1,N21nnncn+=−,判断数列nc的单调性,求出数列nc的最大值即可
得答案.【小问1详解】解:选①:当1n=时,11122Saa=−=,12a=,22nnSa=−,2n时,1122nnSa−−=−,两式相减得12(2)nnaan−=,数列na是以2为首项2为公比的等比数列,1222
nnna−==;选②:122222nnaaan+++=,2n时,112211222nnaaan−−+++=−,两式相减得()122nnan=,即2(2)nnan=,又当1n=时,112a=,12a
=,满足上式,2nna=;选③:221232nnnaaaa+=,2n时,22(1)(1)22123122nnnnnaaaa−+−−−==,两式相除得2(2)nnan=,当1n=时,12a=,满足上式,2nna=;【小问2详解】解:∵()
()()()1112111121212121nnnnnnnnnabaa+++===−−−−−−−∴1223341111111112121212121212121nnnT+=−+−+−+−
−−−−−−−−11121n+=−−,∵对任意的*N,1nknTn−,即111121nkn+−−−对任意的*Nn都成立,∴121nnk+−对任意的*Nn都成立,*1max,
N21nnkn+−,令*1,N21nnncn+=−,则()()1121211(1)2121212121nnnnnnnnnncc+++++++−+−=−=−−−−−,∵*Nn,10nncc+−,即1nncc+,数列nc是递减数列,113
ncc=,()max13nc=,13k,∴k的取值范围是13k.21.已知点23,22Q在椭圆2222:1(0)xyCabab+=上,且点Q到曲线C的两焦点的距离之和为22.(1)求C的方程;(2
)设圆222:3Oxy+=上任意一点P处的切线l交C于点M、N,求cos∠MON的值.【答案】(1)2212xy+=(2)cos0MON=【解析】【分析】(1)根据题意,由222213144ab=+=求解;(2)当直线l的斜率存在时,设方程为:
ykxm=+.根据直线l与圆222:3Oxy+=相切,得到m,k的关系,联立2222ykxmxy=++=,结合韦达定理,由OMON求解;直线l的斜率不存在时,根据对称性得到M,N的坐标求解.【小问1详解】解:∵点23,22Q
在椭圆2222:1(0)xyCabab+=上,且点Q到C的两焦点的距离之和为22.∴222213144ab=+=,∴221ab==所以椭圆C的方程为:2212xy+=.【小问2详解】当直线l的斜率存在时,设方程为:ykxm=+.因为直线l与圆222:3
Oxy+=相切,所以2231mk=+,即()22321mk=+,联立2222ykxmxy=++=,整理可得:()222214220kxkmxm+++−=,设()()1122,,,MxyNxy,∴2121222422,2121kmmxxxxkk−+=−=++又因为()()1212OMON
xxkxmkxm+=++()()2212121kxxkmxxm=++++,()()2222212242121kmkmkmmkk+−−=++++,222322021mkk−−==+,所以OMON⊥;所以cos0MON=;当直线
l的斜率不存在时,根据对称性得M,N的坐标分别为6666,,,3333−,此时有0OMON=,所以cos0MON=,综上知cos0MON=.22.已知函数()()12e2lnRxfxaxaxx−=−+.(1)若1a=,求()
fx的单调区间;(2)若()fx在()0,2上有两个极值点1x,2x(12xx).(i)求实数a的取值范围;(ii)求证:121xx.【答案】(1)单调递减区间为()0,2,单调递增区间为()2,+(2)(i)e1,2;(ii)证明见解析【解析】【分析】(1)利用
导数求得()fx的单调区间.(2)(i)求得()'fx,根据()fx在()0,2有两个极值点,对a进行分类讨论,由此求得a的取值范围.(ii)由(i)得120ln12xax+,由()()120hxhx==
建立12,xx的关系式,通过构造函数法,结合导数来证得121xx.【小问1详解】()()()()132e0xxxfxxx−−−=,令()()1e0xgxxx−=−,所以()1e1xgx−=−,所以,当()0,1x,()0gx,()gx单调递减;当()1,
x+时,()0gx,()gx单调递增,所以()()01e10gxg=−=,所以当()0,2x时,()0fx,当()2,x+时,()0fx¢>,所以()fx的单调递减区间为()0,2
,单调递增区间为()2,+.【小问2详解】(i)因为()()()()132e0xxxxxafx−−−=,要使()fx在()0,2上有两个极值点1x,2x,则()1exhxax−=−在()0,2上有两个变号的零点,①1a时,则()11eexxhxaxx−−=−−,由(1)
知,1e0xx−−,所以()0hx,所以()1exhxax−=−在()0,2上没有两个变号的零点,不合题意,舍去.②当ea时,因为()0,2x,11e,eex−,()1e0xhxa−=−,则()
hx在()0,2上单调递减,故()hx最多只有一个零点,不合题意,舍去.③当1ea时,因为()1exhxa−=−,所以()hx在()0,ln1a+上单调递减,在()ln1,2a+上单调递增,所以()()minln1lnhxhaaa=+=−,所以()()()100eln1ln0
2e20hhaaaha=+=−=−,解得e12a,所以实数a的取值范围为e1,2.(ii)由(i)知,()()120hxhx==,120ln12xax+,即121112eexxaxax−−==,所以11221lnln1lnlnxaxxax−=+
−=+,所以()121222lnlnxxaxx+−−=,令()()()()22ln0ln1pxhxhaxxa=−+−+,即()()()22ln1e221neelxaxpxaxaa+−=−−++,所以()()22ln22ln11e22e2e0eeex
axxaxpxaa+−+−=+−−=,故()px在()0,ln1a+上单调递增,所以当()0,ln1xa+时,()()1ln0pxpa+=,即()()22ln0hxhax−+−,所以()()1122ln0hxhax−+−,所以()()1122lnhxhax+
−,而()()21hxhx=,所以()()2122lnhxhax+−,因为()hx在()ln1,a++上单调递增,因为120ln12xax+,所以1122lnln(1ln1)1lnaxaaxa+−+++−+=,所以2122lnxax+−
,即:1222ln0xxa+−−,因为()121222lnlnxxaxx+−−=,所以121xx.【点睛】利用导数求解函数的单调区间,关键是研究清楚导函数在具体区间上的符号,对于导函数比较复杂的情况,可借助二次求导来进行研究.如本题中,()'fx含有“1exx−−”,这
部分需要利用构造函数法,结合导数来研究.