【文档说明】浙江省山河联盟2022-2023学年高二下学期3月联考数学试题 含解析.docx,共(20)页,1.303 MB,由小赞的店铺上传
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山河联盟2022学年第二学期3月联考高二数学试卷一.单选题(本大题共8小题,每小题5分,共40分)1.直线320xy++=的倾斜角是()A.3B.6C.23D.3−【答案】C【解析】【分析】由直线方程求出斜率,根据斜率可得倾斜角.【详解】解:将直线320xy++=化为32yx
=−−,所以直线的斜率为3−,即tan3=−,又0,所以23=.故选:C2.若等差数列{}na的前7项和749=S,且3412aa+=,则8a=()A.12B.13C.14D.15【答案】D【解析】【分析】根据已知条件求得1,ad,
由此求得8a.【详解】依题意7344912Saa=+=,即11721492512adad+=+=,解得1a1,d2==,所以81715aad=+=.故选:D3.已知向量()1,2,1a=−−,(),1,bxy=−.若//ab,则()
A.1xy+=B.1xy−=C.0xy+=D.1xy−=−【答案】A【解析】【分析】根据给定条件利用空间向量平行的坐标表示直接计算作答.【详解】向量()1,2,1a=−−,(),1,bxy=−,因//ab,则1121xy−==−−,解得12xy==,所以0xy−=,
B,D都不正确;1xy+=,C不正确,A正确.故选:A4.若椭圆222116xyb+=过点(2,3)−,则其焦距为()A.25B.23C.45D.43【答案】D【解析】【分析】将点(2,3)−代入椭圆方程求出2b,再根据222cab=−求出半焦距c,从而可得焦距2
c.【详解】解:因为椭圆222116xyb+=过点(2,3)−,所以()()22232116b−+=,解得24b=,所以216a=,所以22216412cab=−=−=,解得23c=,所以焦距243c=,故选:D.5.已知函数()()21lnfxfxx=−,则()fx
的极大值为A.2B.2ln22−C.eD.2e−【答案】B【解析】【详解】()()21lnfxfxx=−,则()()1x211ffx=−,令x=1得()()1211ff=−,所以()11f=则()2lnfxxx=−,()22x1xfxx−=−=所以函数在(0,2)上递增,
在(2,+)上递减,则()fx极大值为()22ln22f=−故选B6.设na是以2为首项,1为公差的等差数列,nb是1为首项,2为公比的等比数列,记12nnbbbMaaa=+++,则nM中不超过2023的项的个数为()A.8B.9C.10D.11【答案】C的【解析】
【分析】求出数列nnab、的通项公式,可得出数列nba的通项公式,利用分组求和法可求得nM,找出使得不等式2009nM成立的最大正整数n的值,进而可得出结论.【详解】由题意可得()112111,122nnnnannb−−=+−=+==,所以,1121nnbnab
−=+=+,则()12011122222112nnnnnbbbMaaannn−−=+++=++++=+=+−−,所以,数列nM单调递增,因为10111011291033,2102058MM=+==+=,则10112023M
M,则使得不等式2023nM成立的最大正整数n的值为10.因此,数列nM中不超过2023的项的个数为10.故选:C.7.已知双曲线()2222:10,0xyCabab−=的右焦点为F,O为坐标原点,P为
双曲线C在第一象限上的点,直线PO交双曲线C的左支于点M,若3MFPF=,且2π3PFM=,则双曲线C的离心率为()A.52B.3C.2D.72【答案】D【解析】【分析】设双曲线的左焦点为F1,则四边形MFPF1为平行四边形,根据双曲线定义
可得3PFaMFa==,,在△△POF中利用余弦定理得出a,c的关系即可求出离心率.【详解】设双曲线的左焦点为F1,由双曲线的对称性可知四边形MFPF1为平行四边形.∴1MFPF=.设||PFm=,则||3MFm=,1MFm=,∴122
aMFMFm=−=,得ma=,即13MFPFaMFa===,,∵120PFM=,∴△MFP中,由余弦定理可得:2222923cos12013PMaaaaa+==−,得13PMa=,在∴2321PMaPO==,222(13)(3)5
13cos26213aaaMPFaa+−==,在△POF中,由余弦定理可得:2221313()2cos22aacaaMPF=+−,整理,得2274ca=,即72e=.故选:D8.已知函数()()()2ln2.fxx
xxxaaR=+−若存在13x,,使得()()'fxxfx成立,则实数a的取值范围是()A.()16,−B.132−,C.54+,D.2,22−【答案】C【解析】【分析】构造函数()()fxgxx=,利用导数进行研究,通过分离常数法求得
a的取值范围.【详解】函数()()fxgxx=,则()()()''20xfxfxgxx−=,而()()()2ln2fxgxxxax==+−,故()()'140gxxax=+−,所以min14axx+,令()()1134hxxxx=+,()()()'22212111044xx
hxxx+−=−+=,所以()hx在区间1,3上递增,最小值为()514h=,所以54a.故选:C【点睛】求解不等式成立的存在性问题或恒成立问题,可考虑分离常数法.二、多选题(本大题共4小题,每小题5分共20分.全部全部选对得5分,
部分选对得2分,有选错得0分)9.设函数()cosfxx=,则下列说法正确的是()A.π12f=−B.()2sincosfxxxxxx=−−C.()fx在π,02处的切线方程为π02xy+−=D.[()]cossinxfxxxx=
+【答案】BC【解析】【分析】利用基本初等函数的导数公式和导数的四则运算法则,对四个选项一一求导,即可验证.【详解】对于A:因为()cosfxx=,所以()cos=022f=,所以π0=02f=,故A错误;对于B:因
为()cosfxx=,所以()cosfxxxx=,所以()2sincosfxxxxxx=−−,故B正确;对于C:因为()cosfxx=,所以()sinfxx=−,所以()sin=122f=−−.而()cos=022f=,所以()fx在π,02
处的切线方程为π02xy+−=,故C正确;对于D:()[()]coscossinxfxxxxxx==−.故D错误.故选:BC10.下列说法正确的是()A.30−是等差数列1,5,9,−−−的第8项B.在等差数列na中,若132nan=−,则当6n=时,前
n项和nS取得最大值C.存在实数a,b,使1,,2,,4ab−成等比数列D.若等比数列na的前n项和为nS,则3S,63SS−,96SS−成等比数列【答案】BD【解析】【分析】求出通项公式,代入即可判断A项;根据
通项公式,得出首项1a、公差d的值,得到nS表达式,即可判断B项;设为等比数列,根据等比中项可得22a=−,28b=−,易知,ab无实数解,即可判断C项;分1q=和1q,根据前n项和公式,即可判断D项.【详解】对于A项,易知等差数列1,5,9,−−−的通项为(
)()11443nann=−+−−=−+,则848329a=−+=−,故A项错误;对于B项,由已知113211a=−=,2d=−,所以()112nnnSnad−=+212nn=−+()2636n=−−+,所以当6n=时,nS取得最大值,故B项正确;对于C项,若存在实数a,b,使得1,,2
,,4ab−成等比数列,则()2122a=−=−,2248b=−=−,显然,ab无实数解,故C项错误;对于D项,设na的公比为q()0q.当1q=时,有36396130SSSSSa=−=−=,满足等比数列;当1q时,()31311aqSq−=−,(
)()3341336345631111aqaqSSaaaqqSqq−−−=++===−−,()()()33743396789631111aqaqSSaaaqqSSqq−−−=++===−−−,满足等比数列.综上所述,3S,63SS−,96S
S−成等比数列,故D项正确.故选:BD.11.已知抛物线C:214yx=的焦点为F,P为C上一点,下列说法正确的是()A.C的准线方程为116y=−B.直线1yx=−与C相切C.若()0,4M,则PM的最小值为23D.若()3,5M,则PMF△的周长的最小值为11【答案】BCD【解
析】【分析】将抛物线方程化为标准式,即可求出焦点坐标与准线方程,从而判断A,联立直线与抛物线方程,消元,由Δ0=判断B,设点(),Pxy,表示出2PM,根据二次函数的性质判断C,根据抛物线的定义转化求出PMF△的周长的最小值,即
可判断D.【详解】解:抛物线C:214yx=,即24xy=,所以焦点坐标为()0,1F,准线方程为1y=−,故A错误;由2141yxyx==−,即2440xx−+=,解得()24440=−−=,所以直
线1yx=−与C相切,故B正确;设点(),Pxy,所以()()22222441621212xPyyyyM=+−=−+=−+,所以min23PM=,故C正确;如图过点P作PN^准线,交于点N,NPPF=,()22
3515MF=+−=,所以5611PFMCMFMPPFMFMPPNMFMN=++=+++=+=,当且仅当M、P、N三点共线时取等号,故D正确;故选:BCD12.如图,正三棱柱111ABCABC-中,底面ABC是边长为2的
等边三角形,13AA=,D为BC中点,则()A.直线1//AB平面1ADCB.点1B到平面1ADC的距离为3105C.异面直线11AB与1CD所成角的余弦值为1010D.设P,Q分别在线段11AB,1DC上,且1111A
PDQABDC=,则PQ的最小值为3【答案】ABD【解析】【分析】建立空间直角坐标系,利用空间向量法计算可得;【详解】解:在正三棱柱111ABCABC-中,D为BC的中点,所以ADBC⊥,如图建立空间直角坐标系,则()3,0,0A,()0,1,0
B,()0,1,0C−,()0,0,0D,()13,0,3A,()10,1,3B,()10,1,3C−,所以()13,1,3AB=−−,()3,0,0DA=,()10,1,3DC=−,设平面1ADC的法向量为(),,nxyz=,则13030nDAxnDCyz===−+=
,令1z=,则3y=,0x=,所以()0,3,1n=,因为()13013310nAB=−++−=,即1nAB⊥,又1AB平面1ADC,所以1//AB平面1ADC,故A正确;因为()13,1,3AB=−,所以122303113310531ABnn−++
==+,则点1B到平面1ADC的距离为3105,故B正确;因为()113,1,0AB=−,()10,1,3CD=−,设直线11AB与1CD所成角为,则11111110cos20ABCDABCD==,所以异面直线11AB与1CD所成角的余弦值为
1020,故C错误;设1111APDQABDC==,则111APAB=、1DQDC=,因为()113,1,0AB=−,()10,1,3DC=−,所以()13,,0AP=−,()0,,3DQ=−,则()33,,3P−,()0,,3Q−,
所以()()2222233433162412PQ=−++−=−+,所以当34=时2PQ有最小值,所以2min3PQ=,所以min3PQ=,故D正确;故选:ABD第II卷(非选择题)三、填空题(本大题共4小题,共20分)13.曲线()ln2+1yx=在点(0
,0)处的切线方程为__________.【答案】2yx=【解析】【分析】先求导数,再根据导数几何意义得切线斜率,最后根据点斜式求切线方程.【详解】函数()ln2+1yx=的导数为221yx=+,所以切线的斜率22
201k==+,切点为(0,0),则切线方程为2yx=.故答案为:2yx=.【点睛】易错点睛:求曲线的切线要注意“过点P的切线”与“在点P处的切线”的差异,过点P的切线中,点P不一定是切点,点P也不一定在已知曲线上,而在点P
处的切线,必以点P为切点,考查学生的运算能力,属于基础题.14.设数列na的前n项和为nS,已知11a=,121nnSS+−=,*Nn,则数列na的通项公式为________.【答案】12nna−=【解析】【分析】由构造法和na与nS关系求解【详解】由题意得1)2(11nn
SS+=++,而112S+=,所以{1}nS+是首项为2,公比为2的等比数列.12nnS+=,21nnS=−,当2n时,112nnnnaSS−−=−=,11a=也满足此式,综上,12nna−=故答案为:12nna−=15.在棱长为2的正方体1111ABCDABCD−中,O
为平面11AABB的中心,E为BC的中点,则点O到直线1AE的距离为________.【答案】23【解析】【分析】如图,以D为原点建系,利用向量法即可求出答案.【详解】解:如图,以D为原点建系,则()()()12,0,2,2,1,1,1,2
,0AOE,则()()110,1,1,1,2,2AOAE=−=−−,则1111112222cos,323AOAEAOAEAOAE+===,又11,0,AOAE,所以111sin,3AOAE=,所以点O到直线
1AE的距离为11112sin,233AOAOAE==.故答案为:23.16.设函数()()ln,01,0xxxfxxex=+,若函数()()gxfxb=−有三个零点,则实数b的取值范围是________.【答案】(0,1【解析】【分析】将问题转化为()
yfx=与yb=有三个不同的交点;在同一坐标系中画出()yfx=与yb=的图象,根据图象有三个交点可确定所求取值范围.【详解】函数()()gxfxb=−有三个零点等价于()yfx=与yb=有三个不同的交点当0x时,()()1xfxxe=+,则()()()12xxxfxexexe=++=+所以
()fx在(),2−−上单调递减,在(2,0−上单调递增且()212fe−=−,()01f=,()lim0xfx→−=从而可得()fx图象如下图所示:通过图象可知,若()yfx=与yb=有三个不同的交点,则(0,1b故答案为:(0,1【点睛】本题考
查根据函数零点个数求解参数取值范围的问题,关键是将问题转化为曲线和直线的交点个数问题,通过数形结合的方式求得结果,是中档题.四、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.已知数列na是递增的等差数列,23a=,若13181
,,aaaaa−+成等比数列.(1)求数列na的通项公式;(2)若13nnnbaa+=,数列nb的前n项和nS,求nS.【答案】(1)21nan=−;(2)321nn+.【解析】【分析】(1)设等差数列na的公差为d,根据题意列出方程组,求得1,ad的值,即可求
解;(2)由(1)求得13311()22121nnnbaann+==--+,结合“裂项法”即可求解.【详解】(1)设等差数列na的公差为(0)dd,因为23a=,若13181,,aaaaa−+成等比数列,可得()()121132720adaaddd+=+
=,解得1a1,d2==,所以数列na的通项公式为1(1)221nann=+−=−.(2)由(1)可得133311()(21)(21)22121nnnbaannnn+===−−+−+,所以31111111313[(1)()()()](1)233557212122121
nnSnnnn=−+−+−++−=−=−+++.【点睛】关于数列的裂项法求和的基本策略:1、基本步骤:裂项:观察数列的通项,将通项拆成两项之差的形式;累加:将数列裂项后的各项相加;消项:将中间可以消去的项相互抵消,将剩余的有限项相
加,得到数列的前n项和.2、消项的规律:消项后前边剩几项,后边就剩几项,前边剩第几项,后边就剩倒数第几项.18.设圆C的半径为r,圆心C是直线24yx=−与直线1yx=−的交点.(1)若圆C过原点O,求圆C的方程;(2)已知点()0,3A,若圆C上存在点M,
使2=MAMO,求r的取值范围.【答案】(1)()()223213xy−+−=;(2)322,322−+.【解析】【分析】(1)联立两直线方程,可求得圆心C的坐标,求出圆C的半径,由此可得出圆C的方程;(2)设点(),Mxy,由2=MAM
O可求得点M的轨迹为圆D,利用圆C与圆D有公共点可得出关于r的不等式,由此可解得r的取值范围.详解】(1)由241yxyx=−=−,得32xy==,所以圆心()3,2C.又圆C过原点O,13rOC==,圆C的方程为:
()()223213xy−+−=;(2)设(),Mxy,由2=MAMO,得:()222232xyxy+−=+,化简得()2214xy++=.点M在以()0,1D−为圆心,半径为2的圆上.又点M在圆()()222:32Cxyr−+−=上,22rCDr
−+,即2322rr−+,322322r−+.【点睛】结论点睛:圆与圆的位置关系:设圆1C与圆2C的半径长分别为1r和2r.(1)若1212CCrr−,则圆1C与圆2C内含;【(2)若1212CCrr=−,则圆1C与圆2C内切;(3
)若121212rrCCrr−+,则圆1C与圆2C相交;(4)若1212CCrr=+,则圆1C与圆2C外切;(5)若1212CCrr+,则圆1C与圆2C外离.19.如图,在四棱锥PABCD−中,底面ABCD为菱形,且60DAB=,△ADP为等边三角形.(1)求证
:ADPB⊥;(2)若2AB=,6BP=,求PC与平面PBD所成角的正弦值.【答案】(1)证明见解析(2)65【解析】【分析】(1)E是AD中点,连接,PEEB,由题设易得,PEADEBAD⊥⊥,根据线
面垂直的判定有AD⊥面PEB,再由线面垂直的性质即可证结论.(2)根据已知及勾股定理可证PEEB⊥,即可构建以E为原点,,,EAEBEP为x、y、z轴正方向的空间直角坐标系,进而确定相关点坐标,求直线PC的方向向量与平面PBD的法向量,
应用空间向量夹角的坐标表示求线面角的正弦值.【小问1详解】∵ABCD为菱形,且60DAB=,∴△ADB等边三角形,又△ADP为等边三角形,若E是AD中点,连接,PEEB,易知:,PEADEBAD⊥⊥,为又PEEBE=,即AD⊥面
PEB,又PB面PEB,∴ADPB⊥【小问2详解】由2AB=,6BP=,结合(1)知:3PEEB==,即222PEEBBP+=,∴PEEB⊥,又,PEADEBAD⊥⊥,故可构建以E为原点,,,EAEBEP为x、y、z轴正方向的空
间直角坐标系,∴(1,0,0),(0,3,0),(2,3,0),(0,0,3)DBCP−−,则(2,3,3)PC=−−,(1,3,0)DB=,(1,0,3)DP=,若(,,)mxyz=是面PBD的一个法向量,则3030DB
mxyDPmxz=+==+=,令1y=,则(3,1,1)m=−,∴236|cos,|||5||||105PCmPCmPCm===,即PC与平面PBD所成角的正弦值为65.20.某学校高二年级一个学习兴趣小组进行社会实践活动,决定对某“著名品牌”A系列进行市场销
售量调研,通过对该品牌的A系列一个阶段的调研得知,发现A系列每日的销售量()fx(单位:千克)与销售价格x(元/千克)近似满足关系式2()10(7)4afxxx=+−−,其中47x,a为常数.已知销售价格为6元/千克时,每日可售出A系列15千克.(1)求函数()fx的解析式
;(2)若A系列的成本为4元/千克,试确定销售价格x的值,使该商场每日销售A系列所获得的利润最大.【答案】(1)()21010(7)4fxxx=+−−;(2)当销售价格为5元/千克时,A系列每日所获得的利润最大.【解析】【详解】分析
:(1)根据题意已知销售价格为6元/千克时,每日可售出A系列15千克.即可求出a得到解析式;(2)设该商场每日销售A系列所获得的利润为()hx,然后根据利润计算式得出具体表达式,然后根据导数求最值思维求解即可.详解:(1)有题意可知,当6x=时,
()15,fx=,即10152a+=,解得10a=,所以()()2101074fxxx=+−−.(2)设该商场每日销售A系列所获得的利润为()hx,则()()()23210=41071018010501950(47)4hxxxxxxxx
−+−=−+−−,()2303601050hxxx=+−,令()2303601050=0hxxx=+−,得5x=或7x=(舍去),所以当45x时,()()(0,4,5hxhx在为增函数;当57x时,()())0,5,7hxhx在为减函数,故当=5
x时,函数()hx在区间()4,7内有极大值点,也是最大值点,即=5x时函数()hx取得最大值50.所以当销售价格为5元/千克时,A系列每日所获得的利润最大.点睛:考查函数的表示,导函数最值的应用,正确理解题意,写出具体表达式,然后借助导数分析思维求解是解题关键,做此类
题要有耐心,认真审题,读懂题意,属于中档题.21.已知椭圆2222:1(0)xyCabab+=,右焦点F的坐标为20(,),且点22(,)在椭圆C上.(1)求椭圆C的方程及离心率;(2)过点F的直线交椭圆于,AB两点(直线不与x轴垂直),已知点A与点P关于x
轴对称,证明:直线PB恒过定点,并求出此定点坐标.【答案】(1)22184xy+=,22(2)答案见解析.【解析】【分析】(1)由题意得到关于a,b,c的方程组,求解方程组确定a,b,c的值即可确定椭圆方程和椭
圆的离心率;(2)设()11,Pxy,()22,Bxy,()11,Axy−,联立直线方程与椭圆方程,由题意可得AFFBkk=,结合韦达定理和直线斜率的定义得到m与k的关系,代入直线PB的方程即可证得直线过定点.【详解】(1)由已知得22222421{2ababcc+==+=,解得
228{4ab==,∴椭圆C的标准方程22184xy+=,∴椭圆C的离心率22222cea===.(2)设()11,Pxy,()22,Bxy,则()11,Axy−,可设PB的直线方程为ykxm=+,联立方程22{184ykxmxy=++=,整理得()2222
14280kxkmxm+++−=,∴2121222428,2121kmmxxxxkk−−+==++,AFFBkk=,∴121222yyxx=−−,整理得,()()1212240kxxmkxxm+−+−=,∴()2222842402121mkmkmkmkk−−+−−=++,解得4mk=
−,∴PB的直线方程为:()44ykxkkx=−=−,直线PB恒过定点()4,0.【点睛】解决直线与椭圆的综合问题时,要注意:(1)注意观察应用题设中的每一个条件,明确确定直线、椭圆的条件;(2)强化有关直线与椭圆联立得出一元二次方程后的运算能力,重视根与系数之间的关系、
弦长、斜率、三角形的面积等问题.22.已知函数()1ln4fxaxx=++,其中aR.(1)讨论函数()fx的单调性;(2)对任意1,ex,不等式()()211fxxx++恒成立,求实数a的取值范围.【答案】(1)答案见解析(2)())2e14,+−+【解析】【分
析】(1)求出导函数()fx,分类讨论确定()fx的正负得单调区间;(2)不等式变形为()21ln40xax+−−.引入新函数()()()21ln41,egxxaxx=+−−,求出导函数()gx,分类讨论0a时,不等式不恒成立,0a时由导数确定函数有极小值点,而最大值是比较(
e)g和(1)g的大小得到,从而得出参数范围.【小问1详解】函数()fx的定义域为()0,+,()2211aaxfxxxx−=−=,当0a时,()0fx恒成立,函数()fx在()0,+上单调递减;当0a时,由()0fx¢>,
得1xa,由()0fx,得10xa,∴函数()fx10,a上单调递减,在1,a+上单调递增.综上,当0a时,函数()fx在()0,+上单调递减;当0a时,函数()fx在10,a上单
调递减,在1,a+上单调递增.【小问2详解】()()211fxxx++,即()21ln40xax+−−.令()()()21ln41,egxxaxx=+−−,则()22222axxagxxxx+−=+−=.在
当0a时,()0gx,()gx在1,e上单调递增,∴()()min10gxg==,不等式不恒成立;当0a时,令()()2220hxxxax=+−,此时()hx在()0,+上单调递增,且()00ha=−,∴存在唯一()00,
x+时,使得()00hx=,∴当()00,xx时,()0hx,则()0gx,()gx单调递减;当()0,xx+时,()0hx,则()0gx,()gx单调递增,∴()gx在1,e上的最大值(
)()()maxma1,exgxgg=,则()()10e0gg,即()2e140a+−−,解得()2e14a+−,∴实数a的取值范围是())2e14,+−+.【点睛】本题考
查用导数求函数的单调性,由不等式恒成立确定参数范围.解题时需要分类讨论.在讨论导函数的正负、单调性时,需要对导函数中的一部分进行讨论求解,这是难点