【文档说明】浙江省杭州市、宁波市部分学校2022-2023学年高三下学期4月联考数学试题含答案.docx,共(21)页,1.252 MB,由小赞的店铺上传
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浙江省杭州市、宁波市部分学校2022-2023年高三下学期4月联考数学试卷一、单选题1.已知集合{04},1,2,3,4,5MxZxN==∣„,则MN=()A.0,1,2,3B.0,1,2C.1,2,3D.
1,22.已知()1i12iz+=−,则在复平面内,复数z对应的点位于()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限3.设()2787801781(1)(1)(1)xxxxaaxaxax++++++++=++++,则2a=()A.84B.56
C.36D.284.已知函数()222xxfxee−+=+,则()A.()1fx+为奇函数B.12fx+为偶函数C.()1fx−为奇函数D.12fx−为偶函数5.从含有5张假钞的20张百元钞票中任意抽取2张,在其中1张是假钞的条件下,2张都
是假钞的概率是()A.217B.119C.419D.15386.已知()()tan,tan+−是关于x的方程240xmx+−=的两根,且2tan3=,则m=()A.95B.4C.-12D.103−7.如图,某同学用两根木条钉成十字架,
制成一个椭圆仪.木条中间挖一道槽,在另一活动木条PAB的P处钻一个小孔,可以容纳笔尖,,AB各在一条槽内移动,可以放松移动以保证PA与PB的长度不变,当,AB各在一条槽内移动时,P处笔尖就画出一个椭圆E.已知2PAAB=,且P在右顶点时,B恰好在O点,则E的离
心率为()A.12B.23C.255D.538.将一个体积为36的铁球切割成正三棱锥的机床零件,则该零件体积的最大值为()A.162B.163C.82D.83二、多选题9.已知向量()()2sin,1,c
os,cosmxnxx=−=,函数()fxmn=,则()A.()fx在()0,上有4个零点B.()fx在0,4单调递增C.188fxfx++−=−D.直线10xy−−=是曲线()yfx=的一条
切线10.已知圆22:1,OxyP+=是直线:20lxy−+=上一点,过点P作圆O的两条切线,切点分别为,MN,则()A.直线MN经过定点B.MN的最小值为2C.点()2,0到直线MN的距离的最大值为52D.MPN是锐角11.已知
曲线22:9Cxxyy++=,则()A.曲线C关于直线0xy+=对称B.曲线C上恰有四个整点(横坐标与纵坐标均为整数)C.曲线C上的点到原点距离的最大值为32D.曲线C上存在点在圆226xy+=的内部12.如图,在正方体111
1ABCDABCD−中,2,ABP=是正方形ABCD内部(含边界)的一个动点,则()A.存在唯一点P,使得11DPBC⊥B.存在唯一点P,使得直线1DP与平面ABCD所成的角取到最小值C.若12DPDB=,则三棱锥1PBBC−外接球的表面积为8D.若异面直线1DP与1AB所成的角为4
,则动点P的轨迹是拋物线的一部分三,填空题13.已知随机变量X服从()21,N,若()00.8PX=…,则(12)PX=„__________.14.如图,为了测量,BC两点间的距离,选取同一平面上,AD两点,已知
90,60,2ADCAAB===,26,43BDDC==,则BC的长为__________.15.定义:对于数列na,如果存在常数p,使得对于任意*nN,都有()()10nnapap+−−,成立,则称数列na为“p−摆动数列”,p称为数列
na的摆动值.若1(0)2nnnaqq=−+,且数列na的摆动值为0,则q的取值范围为__________.16.P是抛物线24xy=准线为l上一点,,AB在抛物线上,,PAPB的中点也在抛物线上,直
线AB与l交于点Q,则PQ的最小值为__________.四、解答题17.已知函数()2sinsin6fxxx=+.(1)求()fx的单调递增区间;(2)若对任意,3xt,都有()3322fx−„,求实数t的
取值范围.18.已知数列na为等比数列,131,1aa=+是2a与4a的等差中项,nS为na的前n项和.(1)求na的通项公式及nS;(2)集合A为正整数集的某一子集,对于正整数k,若存在正整数m,使得2logkmaS=,则kA,否则kA.记数列nb满足2log,,1,
.nnanAbnA=−求nb的前20项和20T.19.已知在多面体ABCDE中,,,24,2,DEABACBCBCACABDEDADC⊥====∥,且平面DAC⊥平面ABC.(1)设点F为线段
BC的中点,试证明EF⊥平面ABC;(2)若直线BE与平面ABC所成的角为60,求二面角BADC−−的余弦值.20.某高校为了解全校学生的阅读情况,随机调查了200名学生的每周阅读时间x(单位:小时)并绘制如图所示的频率分
布直方图.(1)求这200名学生每周阅读时间的样本平均数x和样本方差2s(同一组的数据用该组区间中点值代表);(2)由直方图可以看出,目前该校学生每周的阅读时间x大致服从正态分布()2,N,其中近似为样本平均数2,x近似为样本方差2s.①一般正态分布(),N
的概率都可以转化为标准正态分布()0,1N的概率进行计算:若()2,XN,令XY−=,则()0,1YN,且()aPXaPY−=剟.利用直方图得到的正态分布,求()10PX„.②从该高校的学生中随机抽取
20名,记Z表示这20名学生中每周阅读时间超过10小时的人数,求Z的均值.参考数据:401783,若()0,1YN,则()0.750.7734PY=„.21.坐标平面xOy中,()3,1P是椭圆2222:1(0)xyCabab+=上一点,经过O的直线
(不过P点)与C交于,AB两点,直线PA与PB的斜率乘积为13−.(1)求C的方程;(2)直线l与C交于点,MN,且PMPN⊥.当点P到直线l的距离最大时,求直线l的方程.22.已知函数()sin1,xfxeaxxxaR=−−−.(1)若
12a=,证明:当()0,x+时,()0fx;(2)讨论函数()fx在()0,上零点个数.浙江省杭州市、宁波市部分学校2022-2023年高三下学期4月联考数学试卷参考答案1.【答案】C【分析】本题考查集合交集的运算,为基础题.【解答】解:
0,1,2,3,1,2,3MMN==,故选C.2.【答案】C【分析】本题考查了复数的运算、几何意义,是基础题.【解答】解:由()1i12iz+=−可得,()()()()12i1i12i13i13i1i1i1i222z−
−−−−====−−++−则在复平面内复数z对应的点为13,22−−,位于第三象限.3.【答案】A【分析】本题考查求二项式定理指定项系数,涉及组合数的性质,属于基础题.【解答】解:由题知222322322323223833844888984aCCCCCCCCCC
CC=+++=+++=+++==+==.4.【答案】B【分析】本题考查函数的奇偶性的判断及图象平移,为基础题.【解答】解:方法一:()()()222222,1xxxxfxeefxeefx−+−=+−=+=
,则原函数关于12x=对称,图象向左平移12个单位,关于y轴对称,故选B.方法二:()21212212xxxxfxeeeee+−+−+=+=+,函数关于y轴对称,为偶函数,B正确.5.【答案】A【分析】本题考查
条件概率的求法,考查等可能事件的概率,体现了转化的数学思想,属于基础题.【解答】解:设事件A表示“抽到的两张都是假钞”,事件B表示“抽到的两张至少有一张假钞”,则所求的概率即()PAB∣.又()()()221155515222020
117,1938CCCCPABPAPBCC+=====,()()()1219171738PABPABPB===∣6.【答案】C【分析】本题考查三角求值问题,属于中档题.【解答】解:由题知()()()()tantan,tantan4m
++−=−+−=−,()()()()()()tantantan2tan1tantan5m++−=++−==−−+−,又22tan12tan21tan5==−,故1255m−=,故12m=−.7.【答案】D【分析】本题考查椭
圆中离心率的求解,为基础题.【解答】解:由题意知PA与PB的长度不变,已知2PAAB=,设ABx=,则2PAx=,当A滑动到O位置处时,P点在上顶点或下顶点,则短半轴长2bx=,当P在右顶点时,B恰好在O点,则长半轴长3ax=,故离心率为2294533cxxax−
==,故选D.8.【答案】D【分析】本题考查了球和棱锥的体积、棱锥结构特征以及利用导数求最值,属于中档题.【解答】解:设正三棱锥的底面边长为a,高为h,球半径为R,球的体积为36,34363R=,解得3R=,223(3
)93ah+−=,即221603ahh+−=,22318ahh=−+,正三棱锥的体积为:()()22321333318318341212Vahhhhhh==−+=−+,()2393612Vhh=+−,由0V得04h,此时函数V单
调递增,由0V得46h,此时函数V单调递减,当4h=时,V取得最大值,且最大值为()323341848312−+=.9.【答案】BCD【分析】本题考查正弦型函数的零点问题、判断正弦型函数的单调性,导数的几何意义,属于中档题.【解答】解:由题知()211
121sincoscossin2cos2sin2222242fxmnxxxxxx==−=−−=−−对于A:当()0,x时,72,444x−−,令()0fx=,则2sin242
x−=,则244x−=或34,即4x=或2x=,故()fx在()0,上有2个零点,故A错误;对于B:当0,4x时,2,444x−−,又sinyx=在区间,44−
上单调递增,故()fx在0,4上单调递增,故B正确;对于2121:sin2sin21882222Cfxfxxx++−=−−−=−,故C正确;对于():2cos24D
fxx=−,则()02cos014f=−=,又()210sin01242f=−−=−,故在()0,1−处的切线方程为10yx+=−,即10xy−−=,故D正确
.10.【答案】AB【分析】本题考查直线与圆的位置关系,圆的切线方程,以及相交弦的有关应用,属于一般题目.【解答】解:设()00,2Pxx+,则以OP为直径的圆的方程为()2222000022224xxxxxy+
++−+−=,化简得()220020xxxxyy−−++=,与221xy+=联立,可得MN所在直线方程:()0021xxxy++=,即()0210xxyy++−=,故可知恒过定点11,,22A−
正确;O到过定点11,22−的直线MN距离的最大值为:2211200222−−+−=,2min2||2122MN=−=,故最小值为2.点()2,0到直线MN的距离()022
002002224422xdxxxx==++++„,故C错误;圆心O到20xy−+=的距离为222=,当点P运动到正好OPl⊥时,此时MPN的张角最大,此时2sin,45,902MPOMPOMPN===,当点P位于其它点时均为锐角,故90MPN„,不恒为锐角,D错
误.11.【答案】AC【分析】本题考查了曲线的对称性问题,不等式证明以及整点问题,属于拔高题.【解答】解:将坐标(),xy代换成(),yx−得229yxyx++=,与原曲线方程相同,故曲线C关于直线0xy+=对称,故选项A正确;由方程得:2290xxyy++−=,因为x有解,所以()22Δ490
yy=−−…,可得2323y−剟,若y为整数,则3,2,1,0,1,2,3y=−−−,当2,1,1,2y=−−时,x没有整数解,当3y=−时,解得x的整数解为0和3,当0y=时,解得x的整数解为-3和3,当3y=时,解得x的整数解为0和-3,所以曲线C经过()()()()()()0,3,3,3,
3,0,3,0,0,3,3,3,6−−−−个整点,故选项B错误.22222222222()922222xyxyxyxyxyxxyyxy+++++++==++=+…,所以2218xy+„,故2232xy+„,当且仅当xy=时等号成立,C正确;由222292xyxyxy++−=−−
…得226xy+…,故226xy+…,当且仅当xy=时等号成立,所以曲线C上任一点(),xy到原点的距离最小值为6,故选项D错误;12.【答案】BCD【分析】本题考查立体几何中的动点问题,属于较难题.
【解答】解:对于A:连接111,,ADBCBC,则11BCBC⊥,又AB⊥平面11BCCB,故1ABBC⊥,11,,ABBCBABBC=平面11ABCD,1BC⊥平面11ABCD,当P在线段AB上时,1DP平面11ABCD,11DPBC⊥,故A错误;对于B:连接
1,DPDP,1DD⊥平面ABCD,直线1DP与平面ABCD所成的角即为1DPD,112tanDDDPDDPDP==,又P在正方形ABCD(含边界)内,故当P与B重合时,DP取最大值,即1tanDPD取最小值,即1DPD取最小值,故存在唯一点P,使得直线1DP与
平面ABCD所成的角取到最小值,故B正确;对于C:设11BCBCO=,则O为1BC中点,12OBOBOC===,建立如图所示空间直角坐标系,则()()1,1,0,1,2,1PO2OP=,故O为三棱锥1PBBC−外接球的球心,所以三棱锥1PBBC−外接
球的表面积为24(2)8=,故C正确;对于D:设()(),,0,01,01Pxyxy剟剟,则()()11,,2,0,2,2DPxyAB=−=−,1122242cos,2422yDPABxy+==++,()24,01xyx=剟,所以动点P的轨迹是抛物线的一部分,故D正确.13.【
答案】0.3【分析】本题考查正态分布有关概率的求解,为基础题.【解答】解:随机变量X服从()()21210.812(0)1,,(12)0.322PXNPX−−−===„.14.【答案】43【分析】本题考查正余弦定理在解三角形中的应用,属于基础题.【解答】解:在ABD中,由正弦定理
得:sin2sin602sin426ABAADBBD===290,cos4ADCBDC==在BDC中,由余弦定理得:22222cos24484643484BCBDCDBDCDBDC=+−=+−=43BD=.故答案为:43.15.【答案】10,2【分析
】本题考查数列的新定义问题,属于中档题.【解答】解:由题知10nnaa+,当n为偶数时,11022nnnnnaqq=−+=+,故当n为奇数时,11022nnnnnaqq=−+=−+,即当n为
奇数时,12nnq,故q的取值范围为10,2.16.【答案】6【分析】本题考查直线与抛物线的位置关系,考查方程思想,为较难题.【解答】解:设()221212,1,,,,,44xxPtAxBxPA−的中点坐标为2114,28txx+
−,PB的中点坐标为2224,28txx+−,因都在抛物线上,则有22112211222222224428280,2804428txxxtxtxtxttxx+−=−−−=−−−=+−
=,则12,xx为方程22280xtxt−−−=的两个根,212122,8xxtxxt+==−−,直线AB与l交于点Q,直线AB的方程为:()221221112444xxxyxxxx−=−−−121244xxxxyx+=
−,可得2824ttyx+=+,易得212,12tQt+−−,212363626222tttPQtttt+=+=+=…,当且仅当36,22ttt==时取得最小值.17.【答案】解:(1)()312s
insin2sinsincos622fxxxxxx=+=+23sinsincosxxx=+1cos213sin222xx−=+3sin232x=−+令22,2,322xkkkZ−
−++,解得5,,1212xkkkZ−++,则函数的单调递增区间为5,,1212kkk−++Z,(2)()3sin223fxx−=−,因为,3xt
,则22,333xt−−,要满足()3322fx−„对,3xt恒成立,只需233t−−…,即0t…,所以t的取值范围为0,3.【点睛】本题考查正
弦型函数的求值运算,涉及和与差公式和二倍角公式,属于基础题.18.【答案】解:(1)设na的公比为13,1,1qaa=+是2a与4a的等差中项,()()()23221,210,2qqqqqq+=+−+==,12nna−=,122112nnnS−==−−.(
2)由题意知,2logkmaS=,又12,21,121kmmkmaSk−==−−=−,即2mk=,故*2,mAkkmN==∣,又2log1nan=−,()()202122220222428216logloglogloglogloglog4Taaaaaaa=+++−+++−(
)()0119137154=++−+++−160=.【点睛】本题考查等差中项,等比数列的通项公式,等比数列的前n项和公式,分组(并项)法求和,考查学生的逻辑推理和数学运算能力,属于中档题.(1)利用等差中项,等比数列的通
项公式列方程解出q,代入公式即可;(2)根据上问得出2logkmaS=,又12,21kmkmaS−==−,可得121mk−=−,即2mk=,再根据题意求得nb的前20项和.19.【答案】解:(1)证明:取AC的中点O,连接,EFO
F,由在DAC中DADC=,所以DOAC⊥,由平面DAC⊥平面ABC,且交线为AC,得DO⊥平面ABC,因为OFAB∥,且2ABOF=,又,2DEABABDE=∥,所以OFDE∥,且OFDE=,四边形DEFO为平行四边形,EFDO∥,E
F⊥平面ABC;(2)解:由DO⊥平面,ABCACBC⊥,以O为原点,OA所在直线为x轴,过点O与BC平行的直线为y轴,OD所在直线为z轴,建立空间直角坐标系,如图,则()()()1,0,0,1,0,0,1,4,0ACB−−
,由EF⊥平面ABC,所以直线BE与平面ABC所成的角为60EBF=,所以()tan6023,0,0,23DOEFBFD===,取平面ADC的法向量()0,1,0m=,设平面ADB的法向量()()(),,,2,4,0,1,0,23
nxyzABAD==−=−,由00nABnAD==,得240230xyxz−+=−+=,令1z=,故()23,3,1n=,33cos,411231mn==++,故二面角BADC−−的余弦值为34.【点睛】本题考查线面垂直的判定,空
间中二面角的求解,为中档题.20.【答案】解:(1)60.0370.180.290.35100.19110.09120.049x=++++++=,22222(69)0.03(79)0.1(89)0.2(99)0.35
s=−+−+−+−222(109)0.19(119)0.09(129)0.041.78+−+−+−=(2)①由题意知29,1.78==,()()()17841099,1.78,1.78,100.
750.773441033XNPXPYPY−=====剟?,②由①知()(10)1100.2266PXPX=−=„,可得()20,0.2266ZB,()200.22664.532EZ==.【点睛】本题主要考查离散型随机
变量期望与方差的求解,以及正态分布对称性的应用,属于中档题.(1)根据已知条件,结合平均数和方差公式,即可求解.(2)①由题意知29,1.78==,结合正态分布的对称性,即可求解.②结合正态分布的对称性,以及期望公式,即可求解.21.【答案】解:(1)设()00,Axy,则()00,Bxy
−−,且2200221xyab+=,因为()3,1P在C上,所以22911ab+=,两式相减得,22022019ybxa−=−−,因为2000200011113393PAPByyykkxxx−−−−===−−−−−,所以2213ba−=−,即223ab=,代入22911ab
+=中解得,224,12ba==,所以椭圆C的方程为221124xy+=.(2)当直线l与x轴不垂直时,设直线l方程为:ykxm=+,联立直线l与椭圆C方程,消去y得,()2221363120kxkmxm+++−=,设()()
1122,,,MxyNxy,当()()2222Δ364133120kmkm=−+−,即224120km+−时,有21212226312,1313kmmxxxxkk−+=−=++,因为PMPN⊥,所以0PMPN=,因为()()()()()(
)112212123,13,13311PMPNxyxyxxyy=−−−−=−−+−−()()()()12123311xxkxmkxm=−−++−+−()()()22121213210kxxkmkxxmm=++−−++−+,所以()()22
22231261321001313mkmkkmkmmkk−−++−−+−+=++,整理得,()22222199210,944044mkkmmmkkmmm++−−=++−++=,()()22(63)(2)0,321310kmmkmkm+−+=
+++−=,因为直线l不过点P,所以310km+−,所以3210km++=,所以直线31:22lykx=−−经过定点31,22Q−,当直线l垂直于x轴时,设方程为:xm=,则()()11,,,MmyNmy−,且221312my+=,①由0PMPN
=得,()()221113,13,16100mymymmy−−−−−=−+−=,②由①②解得32m=,或3m=(舍),所以此时直线l也经过定点31,22Q−,综上,直线l经过定点31,22Q−,当PQ垂直于直线l时,点P到直线l的距离最
大,此时1PQk=,所以直线l的斜率为-1,直线l方程为:1322yx+=−−,故所求直线l方程为:10xy+−=.【点睛】本题考查椭圆的标准方程,直线与椭圆的位置关系,属于较难题.22.【答案】解:(1)若12a
=,则()1sin12xfxexxx=−−−.①先证:当()0,x+时,21102xexx−−−.设()211(0)2xgxexxx=−−−,则()gx的导函数()1xgxex=−−,设()()gxh
x=,则()hx的导函数()1xhxe=−,因为0x…,所以()10xhxe=−…,所以()hx在()0,+上单调递增,又()00h=,所以()0hx…,即()0gx…,所以()gx在()0,+上单调递增,又()0
0g=,所以当()0,x+时,()0gx,即21102xexx−−−.②再证:()0,x+时,sinxx.设()sinxxx=−.()1cos0xx=−…,所以()x在()0,+上单调递增,又()00=,所以当
(0,1x时,()0x=,即sinxx.由①②得,当()0,x+时,2111sin122xexxxxx++++,所以当()0,x+时,1sin102xexxx−−−,即()0fx.(2)①若102a剟,则221112xxaxx++++…,由(1)可知,当(
)0,x时,2112xexx++,所以21xeaxx++,又由(1)可知,当()0,x时,sinxx,所以21sin1axxaxxx++++,所以sin1xeaxxx++,所以()fx在()0,上无零点.②若0a,当()0,x时,21sin02axxx,则211si
n12xexxaxxx++++,故()fx在()0,上无零点.③若12a,()fx的导函数()()sincos1xfxeaxxx=−+−,设()()mxfx=,则()mx的导函数()()sin2cosxmxeaxxx=+−,设()()nx
mx=,则()nx的导函数()()3sincosxnxeaxxx=++,(i)当0,2x时,()()0,nxnx在0,2上单调递增,即()mx在0,2上单调递增,又2(0)120,
022mamea=−=+,所以()mx在0,2上存在唯一零点,记作0x.当()00,xx时,()()0,mxmx单调递减,即()fx单调递减;当0,2xx
时,()()0,mxmx单调递增,即()fx单调递增.(ii)当,2x时,()()sin2cos0xmxeaxxx=+−,()mx单调递增,即()fx单调递增.综合(i)(ii),可得当()0
0,xx时,()fx单调递减;当)0,xx时,()fx单调递增.又因为()()0120,10fafea=−=−+,所以存在唯一实数()10,xx,使得()10fx=,当()10,xx时,()()0,fxfx单调递减;当()1,xx时,()(
)0,fxfx单调递增.又因为()00f=,所以(10,xx时,()0fx;由(1)已证21112xexxx+++,所以()10fe=−−,又()()10,fxfx在()1,x上单调递增,所以()fx在()1
,x上存在唯一零点.综上,当12a„时,()fx在()0,上无零点;当12a时,()fx在()0,上存在唯一零点.【点睛】本题考查利用导数证明不等式,研究函数零点有关问题,为难题.获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com