【文档说明】北京市东城区2023届高三综合练习数学试题 含解析.docx,共(20)页,1.292 MB,由小赞的店铺上传
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高三数学综合练习第一部分(选择题共40分)一、选择题(本大题共10个小题,每小题4分,满分40分.在每小题给出的四个选项中只有一个正确答案)1.已知集合()lg2Mxyx==−,e1xNyy==+,则MN=()A.(),−+B.()1,+C.)1,2D.()2,
+【答案】B【解析】【分析】根据给定条件,求出函数的定义域、值域,再利用并集的定义求解作答.【详解】集合()lg2202Mxyxxxxx==−=−=,即(2,)M=+,e11x+,则(1,)N=+,所以()1,MN=+U.故选:B2.已知向量()()1,3,
2amb==−,,且()abb+⊥,则m=A.−8B.−6C.6D.8【答案】D【解析】【分析】由已知向量的坐标求出ab+的坐标,再由向量垂直的坐标运算得答案.【详解】∵(1,),(3,2),(4,2)ambabm==
−+=−,又()abb+⊥,∴3×4+(﹣2)×(m﹣2)=0,解得m=8.故选D.【点睛】本题考查平面向量的坐标运算,考查向量垂直的坐标运算,属于基础题.3.下列函数中,是奇函数且在定义域内单调递减的是()A.()sinfxx=B.()2xfx=C.()3fxxx=+D.()()1ee2x
xfx−=−【答案】D【解析】【分析】根据函数的奇偶性,基本初等函数的单调性,逐项判断即可.【详解】对于A,函数()sinfxx=为奇函数,但在定义域R上函数不单调,故A不符合;对于B,()2xfx=的定义域为R,()()22xxfxfx−−===,则()2xfx=为偶函数,故B不符合
;对于C,()3fxxx=+的定义域为R,()()3fxxxfx−=−−=−,则()3fxxx=+为奇函数,又函数3,yxyx==在R上均为增函数,故()3fxxx=+在R上为增函数,故C不符合;对于D
,()()1ee2xxfx−=−的定义域为R,()()()1ee2xxfxfx−−=−=−,则()()1ee2xxfx−=−为奇函数,又函数exy−=在R上为减函数,exy=在R上为增函数,故()()1ee2xxfx−=−在R上为减函数,故D符
合.故选:D.4.若实数a、b满足220ab,则下列不等式中成立的是()A.abB.22abC.abD.2222loglogab【答案】D【解析】【分析】对于D,结合对数函数的单调性即可判断;对于ABC
,取2a=−,1b=-即可判断.【详解】由题意,220ab,所以2222loglogab,故D正确;当2a=−,1b=-时,220ab,但ab,22ab,ab,故A,B,C错误.故选:D.5.已知322()nxx+的展开式中各项系数和为243,则展开式中常数项
为()A.60B.80C.D.【答案】B【解析】【分析】根据各项系数和求出n,再由二项展开式通项公式求解即可.【详解】当1x=时,3243n=,解得5n=,则322()nxx+的展开式第1r+项351532155152552C()()C2C2rrrrrrrrrrrTxxxxx−−−
−+===,令1550r−=,解得3r=,所以335C210880==,故选:B6.过抛物线24yx=的焦点F的直线交抛物线于AB、两点,若F是线段AB的中点,则AB=()A.1B.2C.3D.4【答案】D【解析】【分析】依据题意可知线段AB为抛物线的通径可得结
果.【详解】由题可知:线段AB为抛物线的通径所以AB4=故选:D7.已知na为等比数列,nS为其前n项和,若213Sa=,223aa=,则4S=()A.7B.8C.15D.31【答案】C【解析】【分析】设等比数列n
a的公比为q,根据已知条件求出1a、q的值,再利用等比数列的求和公式可求得4S的值.【详解】设等比数列na的公比为q,则21213Saaa=+=,则212aa=,所以,212aqa==,因为223aa=,即()21124aa=,10a,解得11a=,因此,()44141121511
2aqSq−−===−−.故选:C.8.已知非零向量a,b,则“a与b共线”是“||abab−−”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.即不充分也不必要条件【答案】B【解析】【分析】取,ab为方向相反的
单位向量,得到不充分,根据()()22abab−−得到0=,得到必要性,得到答案.【详解】若a与b共线,取,ab为方向相反的单位向量,则||2ab−=,0ab−=,abab−−,不充分;若||abab−−,
则()()22abab−−,整理得到abab,若0a且0brr,设,ab夹角为,则0,π,即cosabab,即1cos,即0=,故a与b共线,必要性成立.综上所述:“a与b共线”是“||abab−−”的必要不充分条件.故选:B9.血药浓度(
PlasmaConcentration)是指药物吸收后在血浆内的总浓度.药物在人体内发挥治疗作用时,该药物的血药浓度应介于最低有效浓度和最低中毒浓度之间.已知成人单次服用1单位某药物后,体内血药浓度及相关信息如图所示:根据图中提供信
息,下列关于成人使用该药物的说法中:①首次服用该药物1单位约10分钟后,药物发挥治疗作用;②每次服用该药物1单位,两次服药间隔小于2小时,一定会产生药物中毒;③每向隔5.5小时服用该药物1单位,可使药物持续发挥治疗作用;④首次服用该
药物1单位3小时后,再次服用该药物1单位,不会发生药物中毒.其中正确说法的个数是()A.1B.2C.3D.4【答案】C【解析】【分析】根据图象,结合题意,逐个判断即可.【详解】①根据图象可知,首次服用该药物1单位约10分钟后,血液浓度达到最低有效浓度,药物发挥治疗作用,故正确;的②根据图象
可知,首次服用该药物1单位约1小时后血液浓度达到最大值,由图象可知两次服药间隔小于2小时,一定会产生药物中毒,故正确;③根据图象可知,每间隔5.5小时服用该药物1单位,可使血药浓度大于最低有效浓度,药物持续发挥治疗作用,故正确;④根据图象可知,首次服用该药物1单位3小时后,再次服用该药物
1单位,会发生药物中毒,故错误.故选:C.10.已知M是圆22:1Cxy+=上一个动点,且直线1:30lmxnymn−−+=与直线222:30(,R,0)lnxmymnmnmn+−−=+相交于点P,则PM的取值范围是()A.[31,231]−+B.
[21,321]−+C.[21,221]−+D.[21,331]−+【答案】B【解析】【分析】根据给定条件确定出点P的轨迹,再借助圆与圆的位置关系及圆的几何性质计算作答.【详解】依题意,直线1:(3)(1)0lmxny−−−=恒过定点(3,1)A,直线2:(1)(3)0lnxm
y−+−=恒过定点()1,3B,显然直线12ll⊥,因此,直线1l与2l交点P的轨迹是以线段AB为直径的圆,其方程为:22(2)(2)2xy−+−=,圆心(2,2)N,半径22r=,而圆C的圆心(0,0)C,半径11r=,如图:12||22NCrr=+,两圆外离,由圆的几何性质得:min12||
||21PMNCrr=−−=−,max12||||321PMNCrr=++=+,所以PM的取值范围是:[21,321]−+.故选:B【点睛】思路点睛:判断两圆的位置关系常用几何法,即用两圆圆心距与两圆半
径和与差之间的关系,一般不采用代数法.第二部分(非选择题共110分)二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分)11.已知a,b均为实数.若()iiiba+=+,则ab=_____________.【答案】1−【解析】【分析】直接由复数的乘法及复数相等求解即可.【
详解】()iiii1baa==++−,故1,1ab==−,1ab=−.故答案为:1−.12.已知1F、2F分别是双曲线()222:109xyCaa−=的左、右焦点,P是C上的一点,且12216PFPF==,则12PFF△的周长
是___________,双曲线的离心率是___________.【答案】①.34②.54【解析】【分析】利用双曲线定义求出a的值,可求得c的值,进而可求得12PFF△的周长以及该双曲线的离心率的值.【详解】因为12216PFPF==,则28PF=,由双曲线的定义可得1221688aPFPF=−
=−=,则4a=,则291695ca=+=+=,所以,12210FFc==,故12PFF△的周长为12121681034PFPFFF++=++=,该双曲线的离心率为54cea==.故答案为:34;54
.13.在ABC中,26a=,2bc=,1cos4A=−,则ABCS=______.【答案】15【解析】的【分析】由余弦定理求解,bc,由同角函数基本关系求出sinA,代入面积公式求解即可.【详解】由余弦定理2222cosabcbcA=+−可得222212444()64cccc=
+−−=,解得2c=,则24bc==,又215sin1cos4AA=−=,所以41511sin222451ABCSbcA===.故答案为:1514.若函数sin(0,0)yAxA=在[0,1]上取到最大值A,则的最小值
为___________.若函数sin(0,0)yAxA=的图象与直线yA=−在[0,1]上至少有1个交点,则的最小值为__________.【答案】①.2②.32【解析】【分析】利用正弦函数的图象和周期即
可求解.【详解】要使sin(0)yAx=在区间0,1上取到最大值A,则12,2,则的最小值为π2;又函数sin(0,0)yAxA=与yA=−在0,1上至少有1个交点,即函数sin(0)yAx=在区间0,1上至少出现1次最小
值,332144T=,解得:32,则的最小值是32.故答案为:2;32.15.在数列na中,对任意的*nN都有0na,且211nnnaaa++−=,给出下列四个结论:①对于任意的3n,都有2na;②对于任意10a,数列na不可能为常数列;③若
102a,则数列na为递增数列;④若12a,则当2n时,12naa.其中所有正确结论的序号为_____________.【答案】③④【解析】【分析】对数列递推关系变形得到()()211112122nn
nnnaaaaa++++−=−−=−+,得到2na−与12na+−同号,当102a时,02na,①错误;当12a=时,推导出此时na为常数列,②错误;作差法结合102a时,102na+,求出数列n
a为递增数列,③正确;由2na−与12na+−同号,得到当12a,有2na,结合作差法得到na为递减数列,④正确.【详解】因为211nnnaaa++−=,所以()()211112122nnnnnaaaaa++++−=−−=−+,因为任意的Nn都有0na,所以110na+
+,所以2na−与12na+−同号,当102a,则3n时,都有02na,①错误;当12a=时,1222201aaa−=+=−,所以22a=,同理得:()23nan=,此时na为常数列,②错误;()221111211nnnnnaaaaa++++−
=−−=++−,由A选项知:若102a,则102na+,所以()221111211110nnnnnaaaaa+++++=−−−+−+−==,则数列na为递增数列,③正确;由2na−与12na+−同号,当12a,则2n时,
都有2na,且此时()221111211110nnnnnaaaaa+++++=−−−+−+−==,所以数列na为递减数列,综上:若12a,则当2,n时,12naa,④正确.故答案为:③④三、解答题(本大题共6小题,共85分.解答应
写出文字说明,证明过程或演算步骤.)16.已知函数()()223sincos2sin102fxxxx=−+.在下面两个条件中选择其中一个,完成下面两个问题:条件①:在()fx图象上相邻的两个对称中心的距离为π2;条件②:()fx的一条对称轴为π6x=.(1
)求ω;(2)将()fx的图象向右平移π3个单位(纵坐标不变),得到函数()gx的图象,求函数()gx在ππ,33−上的值域.【答案】(1)1=(2)2,1−【解析】【分析】(1)由三角函数的恒等变换对()fx进行化简,再分别由条件①②求的值.(2)由三角函数的平移变换
得()gx的解析式,再由函数的定义域求值域即可.【小问1详解】()223sincos2sin1fxxxx=−+3sin2cos2xx=+π2sin(2)6x=+选①:()fx图象上相邻两个对称中心的距离为π2,则2ππ2T=
=,则1=,选②:()fx一条对称轴为π6x=,则πππ2πZ662kk+=+,,31k=+,又02,则1=,于是()2sin26fxx=+【小问2详解】将()2sin(2)6fx
x=+的图象向右移π3个单位长度(纵坐标不变),得到函数πππ()2sin[2()]2sin(2)2cos2362gxxxx=−+=−=−的图象的ππ[,]33x−,2π2π2[,]33x−,cos2[,1]12x−,(
)gx的值域为2,1−.17.在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为直角梯形,BCAD∥,90ADC=,112BCCDAD===,E为线段AD的中点.PE⊥底面ABCD,点F是棱PC的中点,平
面BEF与棱PD相交于点G.(1)求证:BEFG∥;(2)若PC与AB所成的角为π4,求直线PB与平面BEF所成角的正弦值.【答案】(1)证明见解析(2)23【解析】【分析】(1)利用平行四边形的判定定理和性质,结合线面平行的判定定理和性质定理进行证明即可;(2)建立空间直角坐
标系,利用空间向量夹角公式进行求解即可.【小问1详解】证明:因为E为AD中点,所以112DEAD==.又因为BC=1,所以DE=BC.在梯形ABCD中,DE//BC,所以四边形BCDE为平行四边形.所以BE//CD.又因为BE⊄
平面PCD,且CD⊂平面PCD,所以BE//平面PCD.因为BE⊂平面BEF,平面BEF∩平面PCD=FG,所以BE//FG..【小问2详解】因为PE⊥平面ABCD,且AE,BE⊂平面ABCD,所以PE⊥AE,且PE⊥BE.因为四边形BC
DE为平行四边形,∠ADC=90°,所以AE⊥BE.以E为坐标原点,如图建立空间直角坐标系E﹣xyz.则()()()()()0,0,0,1,0,0,0,1,0,1,1,0,1,0,0EABCD−−.设()()0,0,0Pmm,所以()1,1,CPm=−,()1,1,0AB=−uu
ur.因为PC与AB所成角为π4,所以22π2cos,cos4222CPABCPABCPABm====+.所以2m=.则()0,0,2P,112,,222F−.所以()0,1,0EB=,112,,222EF=−,()0,1,2PB=−.设平面BEF的法向量为(
),,nxyz=,则00nEBnEF==,即01120.222yxyz=−++=令2x=,则1z=,所以()2,0,1n=.所以22cos,333PBnPBnPBn−===.所以
直线PB与平面BEF的所成角的正弦值为23.18.某电视台举行文艺比赛,并通过网络对比赛进行直播.比赛现场有5名专家评委给每位参赛选手评分,场外观众可以通过网络给每位参赛选手评分.每位选手的最终得分由专家评分和观众评分确定.某选手参与比赛后
,现场专家评分情况如表;场外有数万名观众参与评分,将评分按照[7,8),[8,9),[9,10]分组,绘成频率分布直方图如图:专家ABCDE评分9.69.59.68.99.7(1)求a的值,并用频率估计概率,估计某场外观众评分不小于
9的概率;(2)从5名专家中随机选取3人,X表示评分不小于9分的人数;从场外观众中随机选取3人,用频率估计概率,Y表示评分不小于9分的人数;试求E(X)与E(Y)的值;(3)考虑以下两种方案来确定该选手的最终得分:方案一:用所有专家与观众的评分的平均
数x作为该选手的最终得分,方案二:分别计算专家评分的平均数1x和观众评分的平均数2x,用122xx+作为该选手最终得分.请直接写出x与122xx+的大小关系.【答案】(1)10.3,2;(2)见解析;(3)122xxx+<.【解析】【分析】(1)由频率和为1可得a的值,用
某场外观众评分不小于9的频率可估计概率;(2)计算概率可得分布列和期望.(3)由两组数据的比重可直接作出判断..【详解】(1)由图知10.20.50.3a=−−=,某场外观众评分不小于9的概率是12.(2)X的可能取值为2,3.P(X=2)=2141353
5CCC=;P(X=3)=343525CC=.所以X的分布列为X23P3525所以E(X)=2×32123555+=.由题意可知,132YB~,,所以E(Y)=np=32.(3)122xxx+<.【点睛】本题
考查了离散型随机变量的期望考查了超几何分布和二项分布,属中档题.19.已知函数()(1)ln(1)fxxxax=+−−.(I)当4a=时,求曲线()yfx=在()1,(1)f处的切线方程;(Ⅱ)若当()1,x+时,()0fx>,求a取
值范围.【答案】(1)220.xy+−=(2)(,2.−【解析】的【详解】试题分析:(Ⅰ)先求()fx的定义域,再求()fx,(1)f,(1)f,由直线方程的点斜式可求曲线()yfx=在(1,(1))f处的切线方程为220.xy+−=(Ⅱ)构造新函
数(1)()ln1axgxxx−=−+,对实数a分类讨论,用导数法求解.试题解析:(I)()fx的定义域为(0,)+.当4a=时,1()(1)ln4(1),()ln3fxxxxfxxx=+−−=+−,(1)2,(1)0.ff=−=曲线()yfx=在(1,(1))f处的
切线方程为220.xy+−=(II)当(1,)x+时,()0fx等价于(1)ln0.1axxx−−+设(1)()ln1axgxxx−=−+,则222122(1)1(),(1)0(1)(1)axaxgxgxxxx+−+=++=−=,(i)当2a,(1,)x+时,222(1)1210x
axxx+−+−+,故()0,()gxgx在(1,)+上单调递增,因此()0gx;(ii)当2a时,令()0gx=得22121(1)1,1(1)1xaaxaa=−−−−=−+−−.由21x和121=x
x得11x,故当2(1,)xx时,()0gx,()gx在2(1,)x单调递减,因此()0gx.综上,a的取值范围是(,2.−【考点】导数的几何意义,利用导数判断函数的单调性【名师点睛】求函数的单调区
间的方法:(1)确定函数y=f(x)的定义域;(2)求导数y′=f′(x);(3)解不等式f′(x)>0,解集在定义域内的部分为单调递增区间;(4)解不等式f′(x)<0,解集在定义域内的部分为单调递减区间.20.已知椭圆2222:1(0)xyCabab+=的左、右顶点分别为A
B,,||4AB=,离心率为22.(1)求椭圆C的方程;(2)设点D为线段AB上的动点,过D作线段AB的垂线交椭圆C于不同的两点E和F,N为线段AE上一点(异于端点).当NDEDBF=时,求||||ANAE的值
.【答案】(1)22142xy+=(2)23【解析】【分析】(1)根据题意,可得2a=,再由离心率可得2c=,再由椭圆中,,abc的关系即可得到b,从而得到椭圆的方程;(2)根据题意,设出点,EF的坐标,然后表示出点N的坐标,再由tantanNDEDBF=列出方程,即可得到
结果.【小问1详解】由已知||4AB=,可得24a=,则2a=,因为22cea==,所以2c=,且222422bac=−=−=,所以椭圆的方程为22142xy+=.【小问2详解】设||||ANAE=,则()01ANAE=,由已知可得()()2,0,2,0AB−,设(),Emn,
则(),Fmn−,(),NNNxy,则()()2,,2,NNANxyAEmn=+=+,所以22Nxm=+−,Nyn=,即()22,Nmn+−,又因90NDEDBF=,所以tantanNDEDBF=,所以2
22mmnnm−−+=−,即122mnnm−+=−,为化简可得2214nm−=−,又因为22142mn+=,所以2242mn−=,所以112−=,解得23=或2=(舍),所以||2||3ANAE=.【点睛】关键点睛:本题主要考查了椭圆的性质以及直
线与椭圆的位置关系,难度较难,解答本题的关键是利用好ND与BF之间的关系,然后由tantanNDEDBF=列出方程,再通过计算,即可求解.21.对非空数集A,B,定义,ABxyxAyB−=−,记有限集T
的元素个数为T.(1)若13,5A=,,1,2,4B=,求AA−,BB−,AB−;(2)若4A=,*AN,1,2,3,4B=,当AB−最大时,求A中最大元素的最小值;(3)若5AB==,21AABB−=−=,求AB−的最小值.【答案】(1)5,7,7AABBAB−=−=−=;(2
)13;(3)15【解析】【分析】(1)根据新定义求出,,AABBAB−−−,进而可得答案;(2)设,,,AabcdN=,abcd,当A中元素与B中元素的差均不相同时,AB−可取到最大值,进而可求出最大值,再通过4,4,4bacbdc−
−−得到12da−,可得A中最大元素的最小值;(3)对非空数集T,定义运算|,,TxyxyTxy=−,首先确定A中不同的元素的差均不相同,B中不同的元素的差均不相同,由12ABABAB−−可得AB−的最小值,然后验证最小值可以取到即可.【详解】解:(1)1
3,5A=,,1,2,4B=,4,2,0,2,4,3,2,1,0,1,2,3,3,1,0,1,2,3,4AABBAB−=−−−=−−−−=−−,5,7,7AABBAB−=−=−=;(2)设,,,AabcdN=,abcd,①4AB==,2416
AB−=,当A中元素与B中元素的差均不相同时等号成立,所以AB−最大值为16;②当16AB−=时,A中元素与B中元素的差均不相同,()()0AABB−−=,又因为3,2,1,0,1,2,3BB−=−−−,4,4,4bacbdc−−
−,12da−,则13d,综上,AB−最大值为16,A中最大元素的最小值为13;(3)对非空数集T,定义运算|,,TxyxyTxy=−,①5A=,()551121AA−−+=,当且仅当(
)55120A=−=时取等号,又因为21AA−=,所以A中不同的元素的差均不相同,同理,B中不同的元素的差均不相同,若,,,aaAbbB因为ababaabbaabb−=−−=−−=−,1155201522A
BABAB−−−=,②令1,2,4,8,16A=,1,2,4,8,16B=−−−−−,所以5AB==,A中不同元素的差均不相同,B中不同元素的差均不相同,所以21AABB−=−=,经检验,15AB−=符合题
意,综上AB−的最小值为15.【点睛】本题考查集合的新定义问题,正确理解题意是解题的关键,考查学生分析问题解决问题的能力,是一道难度较大的题目.获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com