2022-2023学年湖南省长沙市雅礼洋湖实验中学高二(上)入学数学试卷
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这是一份2022-2023学年湖南省长沙市雅礼洋湖实验中学高二(上)入学数学试卷,共18页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年湖南省长沙市雅礼洋湖实验中学高二(上)入学数学试卷
一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求)
1.(5分)设集合A={x|x2﹣2x≤0},B={﹣1,0,1,2,3},则A∩B=( )
A.{﹣1} B.{﹣1,0} C.{0,1} D.{0,1,2}
2.(5分)如图,在平行四边形ABCD中,E是BC的中点,,则( )
A. B. C. D.
3.(5分)已知(1﹣2i)4﹣3i,则z=( )
A.10+i B.2+i C.2﹣i D.2+5i
4.(5分)命题“对任意实数x∈[1,3],关于x的不等式x2﹣a≤0恒成立”为真命题的一个必要不充分条件是( )
A.a≤9 B.a≥8 C.a≥9 D.a≥10
5.(5分)已知函数f(x)=(4x﹣4﹣x)ln|x|的图像大致为( )
A. B.
C. D.
6.(5分)已知a=log32,b=70.01,c=log95×log53,则( )
A.c<b<a B.c<a<b C.b<c<a D.a<c<b
7.(5分)已知三棱锥D﹣ABC的顶点都在球O的球面上,底面△ABC为等边三角形,且其所在圆O1的面积为6π.若三棱锥D﹣ABC的体积的最大值为,则球O的半径R为( )
A.4 B.3 C. D.
8.(5分)分别抛掷3枚质地均匀的硬币,设事件M=“至少有2枚正面朝上”,则与事件M相互独立的是( )
A.3枚硬币都正面朝上
B.有正面朝上的,也有反面朝上的
C.恰好有1枚反面朝上
D.至多有2枚正面朝上
二、选择题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分)
(多选)9.(5分)若a、b、c为实数,则下列命题不正确的是( )
A.若a>b,则ac2>bc2 B.若a<b<0,则a2>ab>b2
C.若a<b<0,则 D.若a<b<0,则
(多选)10.(5分)已知平面向量向量(1,﹣2),(4,y),( )
A.若∥,则y=﹣8
B.若⊥,则在方向上的投影向量是(1,0)
C.与的夹角为锐角,则y的取值范围为
D.若,的夹角为120°,则y=3
(多选)11.(5分)从甲袋中摸出一个红球的概率是,从乙袋中摸出一个红球的概率是,从两袋各摸出一个球,下列结论正确的是( )
A.2个球都是红球的概率为
B.2个球中恰有1个红球的概率为
C.至少有1个红球的概率为
D.2个球不都是红球的概率为
(多选)12.(5分)如图,在棱长为2的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,E,F分别为棱B1C1,BB1的中点,G为面对角线A1D上的一个动点,则( )
A.三棱锥B1﹣EFG的体积为定值
B.线段A1D上存在点G,使A1C⊥平面EFG
C.线段A1D上存在点G,使平面EFG∥平面ACD1
D.设直线FG与平面ADD1A1所成角为θ,则sinθ的最大值为
三、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分)
13.(5分)函数f(x)=sin(ωx+φ)的部分图象如图所示,则f(x)的单调递增区间为 .
14.(5分)设a>b>c,n∈N,且恒成立,则n的最大值是 .
15.(5分)根据气象学上的标准,连续5天的日平均气温低于10℃即为入冬.将连续5天的日平均温度的记录数据(记录数据都是自然数)作为一组样本,现有4组样本①、②、③、④,依次计算得到结果如下:
①平均数x<4;
②平均数x<4且极差小于或等于3;
③平均数x<4且标准差s≤4;
④众数等于5且极差小于或等于4.
则4组样本中一定符合入冬指标的共有 .(填序号)
16.(5分)某景区为拓展旅游业务,拟建一个观景台P(如图所示),其中AB,AC为两条公路,∠BAC=120°,M,N为公路上的两个景点,测得AM=2km,AN=1km,为了拓展旅游业务,拟在景区内建一个观景台P,为了获得最佳观景效果,要求P对M,N的视角∠MPN=60°.现需要从观景台P到M,N建造两条观光路线PM,PN,且要求观光路线最长.若建造观光路线的宽为5米,每平方造价为100元,则该景区预算需投入 万元可完成改造.(2.65)
四、解答题(本大题共6个小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(10分)已知圆柱高为4,母线与侧面展开图的对角线成60°角,求该圆柱的体积.
18.(12分)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且bcosAa=c.
(1)求B的大小;
(2)若c,a+b=2,求△ABC的面积.
19.(12分)已知函数f(x)=2sinx(sinx+cosx).
(1)求f(x)的最小正周期和最小值;
(2)若f(),求sin2a的值.
20.(12分)书籍是精神世界的入口,阅读让精神世界闪光,阅读逐渐成为许多人的一种生活习惯,每年4月23日为世界读书日.某研究机构为了解某地年轻人的阅读情况,通过随机抽样调查了100位年轻人,对这些人每天的阅读时间(单位:分钟)进行统计,得到样本的频率分布直方图,如图所示.
(1)求a;
(2)根据频率分布直方图,估计这100位年轻人每天阅读时间的平均数(单位:分钟);(同一组数据用该组数据区间的中点值表示)
(3)为了进一步了解年轻人的阅读方式,研究机构采用分层抽样的方法从每天阅读时间位于分组[50,60),[60,70)和[80,90)的年轻人中抽取5人,再从中任选2人进行调查,求其中至少有1人每天阅读时间位于[80,90)的概率.
21.(12分)如图,PO是三棱锥P﹣ABC的高,PA=PB,AB⊥AC,E为PB的中点.
(1)证明:OE∥平面PAC;
(2)若∠ABO=∠CBO=30°,PO=3,PA=5,求二面角C﹣AE﹣B的正弦值.
22.(12分)已知定义在R上的偶函数f(x)和奇函数g(x),且f(x)+g(x)=ex.
(1)求函数f(x),g(x)的解析式;
(2)设函数F(x)1,记H(n)=F()+F()+F()+……+F()(n∈N*,n≥2).探究是否存在正整数n(n≥2),使得对任意的x∈(0,1],不等式g(2x)>H(n)•g(x)恒成立?若存在,求出所有满足条件的正整数n的值;若不存在,请说明理由.
2022-2023学年湖南省长沙市雅礼洋湖实验中学高二(上)入学数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求)
1.(5分)设集合A={x|x2﹣2x≤0},B={﹣1,0,1,2,3},则A∩B=( )
A.{﹣1} B.{﹣1,0} C.{0,1} D.{0,1,2}
【解答】解:∵A={x|x2﹣2x≤0}={x|0≤x≤2},
B={﹣1,0,1,2,3},
∴A∩B={0,1,2}.
故选:D.
2.(5分)如图,在平行四边形ABCD中,E是BC的中点,,则( )
A. B. C. D.
【解答】解:在平行四边形中,由已知可得:
,
故选:D.
3.(5分)已知(1﹣2i)4﹣3i,则z=( )
A.10+i B.2+i C.2﹣i D.2+5i
【解答】解:∵(1﹣2i)4﹣3i,
∴2+i,
∴z=2﹣i,
故选:C.
4.(5分)命题“对任意实数x∈[1,3],关于x的不等式x2﹣a≤0恒成立”为真命题的一个必要不充分条件是( )
A.a≤9 B.a≥8 C.a≥9 D.a≥10
【解答】解:命题“对任意实数x∈[1,3],关于x的不等式x2﹣a≤0恒成立”⇔“a≥9”
故命题“对任意实数x∈[1,3],关于x的不等式x2﹣a≤0恒成立”为真命题的一个必要不充分条件是a≥8,
故选:B.
5.(5分)已知函数f(x)=(4x﹣4﹣x)ln|x|的图像大致为( )
A. B.
C. D.
【解答】解:函数f(x)=(4x﹣4﹣x)ln|x|的定义域为{x|x≠0},
f(﹣x)=(4﹣x﹣4x)ln|﹣x|=﹣(4x﹣4﹣x)ln|x|=﹣f(x),
可得f(x)为奇函数,其图像关于原点对称,可排除选项C、D;
f(x)的零点为0,±1,f()<0,可排除选项B.
故选:A.
6.(5分)已知a=log32,b=70.01,c=log95×log53,则( )
A.c<b<a B.c<a<b C.b<c<a D.a<c<b
【解答】解:因为a=log32,b=70.01,c=log95×log53,
所以a=log32∈(0,1),b=70.01>1,
,
所以c<a<b.
故选:B.
7.(5分)已知三棱锥D﹣ABC的顶点都在球O的球面上,底面△ABC为等边三角形,且其所在圆O1的面积为6π.若三棱锥D﹣ABC的体积的最大值为,则球O的半径R为( )
A.4 B.3 C. D.
【解答】解:三棱锥D﹣ABC的顶点都在球O的球面上,底面△ABC为等边三角形,且其所在圆O1的面积为6π,
设圆O1的半径r,则πr2=6π,r,
设△ABC的边长为a,则等边△ABC的高(中线)为a,
∵重心分中线之比为2:1,
∴a,a=3,
三棱锥D﹣ABC的体积的最大值为,
设棱锥的高为H,1(3)2×H=9,H=6,
外接球的半径为R,可得R2=(6﹣R)2+()2,解得R.
故选:C.
8.(5分)分别抛掷3枚质地均匀的硬币,设事件M=“至少有2枚正面朝上”,则与事件M相互独立的是( )
A.3枚硬币都正面朝上
B.有正面朝上的,也有反面朝上的
C.恰好有1枚反面朝上
D.至多有2枚正面朝上
【解答】解:分别抛掷3枚质地均匀的硬币,可能出现记过的样本空间为:
Ω={(正,正,正),(正,正,反),(正,反,正),(正,反,反),(反,正,正),(反,正,反),(反,反,正),(反,反,反)},共8个样本点,
事件M=“至少有2枚正面朝上”,
则M={(正,正,正),(正,正,反),(正,反,正),(反,正,正)},共4个样本点,则P(M),
设A=“3枚硬币都正面朝上”,则A={(正,正,正)},
∴P(A),P(AM),P(AM)≠P(A)P(M),A错误;
设B=“有正面朝上的,也有反面朝上的”,则B={(正,正,反),(正,反,正),(正,反,反),(反,正,正),(反,正,反),(反,反,正)}.
∴,,,
∴P(BM)=P(M)P(B),事件B与M相互独立,B正确;
设C=“恰好有1枚反面朝上“,则C={(正,正,反),(正,反,正),(反,正,正)},
P(C),P(CM),P(CM)≠P(C)P(M),C错误;
设D=“至多有2枚正面朝上“,则D={(正,正,反),(正,反,正),(正,反,反),(反,正,正),(反,正,反),(反,反,正),(反,反,反)},
P(D),P(DM),P(DM)≠P(D)P(M),D错误.
故选:B.
二、选择题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分)
(多选)9.(5分)若a、b、c为实数,则下列命题不正确的是( )
A.若a>b,则ac2>bc2 B.若a<b<0,则a2>ab>b2
C.若a<b<0,则 D.若a<b<0,则
【解答】解:对于A,令c=0,则ac2=bc2,故A错误,
对于B,∵a<b<0,
∴a2﹣ab=a(a﹣b)>0,ab﹣b2=b(a﹣b)>0,
∴a2>ab>b2,故B正确,
对于C,∵a<b<0,
∴b﹣a>0,ab>0,
∴0,即,故C错误,
对于D,令a=﹣2,b=﹣1,满足a<b<0,但,故D错误.
故选:ACD.
(多选)10.(5分)已知平面向量向量(1,﹣2),(4,y),( )
A.若∥,则y=﹣8
B.若⊥,则在方向上的投影向量是(1,0)
C.与的夹角为锐角,则y的取值范围为
D.若,的夹角为120°,则y=3
【解答】解:A:若,则1×y+2×4=0,解得y=﹣8,故A正确;
B:若,则1×4﹣2y=0,解得y=2,所以(4,2),则(5,0),
所以在方向上的投影是1,则在方向上的投影向量为(1,0),故B正确;
C:设与的夹角为θ,则cosθ∈(0,1),解得y且y≠﹣8,故C错误;
D:cos,,解得y≠3,故D错误.
故选:AB.
(多选)11.(5分)从甲袋中摸出一个红球的概率是,从乙袋中摸出一个红球的概率是,从两袋各摸出一个球,下列结论正确的是( )
A.2个球都是红球的概率为
B.2个球中恰有1个红球的概率为
C.至少有1个红球的概率为
D.2个球不都是红球的概率为
【解答】解:2个球都是红球的概率为,
故选项A正确;
2个球中恰有1个红球的概率为(1)+(1),
故选项B正确;
2个球都不是红球的概率为(1)×(1),
故至少有1个红球的概率为,
故选项C错误;
2个球不都是红球的概率为1,
故选项D错误;
故选:AB.
(多选)12.(5分)如图,在棱长为2的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,E,F分别为棱B1C1,BB1的中点,G为面对角线A1D上的一个动点,则( )
A.三棱锥B1﹣EFG的体积为定值
B.线段A1D上存在点G,使A1C⊥平面EFG
C.线段A1D上存在点G,使平面EFG∥平面ACD1
D.设直线FG与平面ADD1A1所成角为θ,则sinθ的最大值为
【解答】解:易得平面ADD1A1∥平面BCC1B1,所以G到平面BCC1B1的距离为定值,
又为定值,所以三棱锥G﹣B1EF即三棱锥B1﹣EFG的体积为定值,∴A选项正确;
易证A1C⊥平面BC1D,当G为线段A1D上靠近D的四等分点时,可证平面CEF∥平面BC1D,
所以A1C⊥平面EFG,∴B选项正确;
设平面A1B1CD与平面EFG相交于GN,平面A1B1CD与平面ACD1相交于CM,
若平面EFG∥平面ACD1,则CM∥GN,则G必在DA1的延长线上,∴C选项错误;
因为F到平面ADD1A1的距离为定值2,所以,
在△A1FD中,,,DF=3,则,
所以FG的最小值为,所以sinθ的最大值为.∴D正确.
故选:ABD.
三、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分)
13.(5分)函数f(x)=sin(ωx+φ)的部分图象如图所示,则f(x)的单调递增区间为 [2k,2k],k∈Z .
【解答】解:根据函数f(x)=sin(ωx+φ)的部分图象,可得•,∴ω=π.
再根据五点法作图,可得 πφ=π,∴φ,f(x)=sin(πx).
令2kππx2kπ,k∈Z,解得 2kx≤2k,k∈Z,
故函数的增区间为[2k,2k],k∈Z.
故答案为:[2k,2k],k∈Z.
14.(5分)设a>b>c,n∈N,且恒成立,则n的最大值是 4 .
【解答】解:根据题意,a>b>c,则⇒n≤(a﹣c)(),
又由(a﹣c)()=[(a﹣b)+(b﹣c)]()=22+24,
即(a﹣c)()的最小值为4,
若n≤(a﹣c)()恒成立,
则必有n≤4,
则n的最大值为4;
故答案为:4.
15.(5分)根据气象学上的标准,连续5天的日平均气温低于10℃即为入冬.将连续5天的日平均温度的记录数据(记录数据都是自然数)作为一组样本,现有4组样本①、②、③、④,依次计算得到结果如下:
①平均数x<4;
②平均数x<4且极差小于或等于3;
③平均数x<4且标准差s≤4;
④众数等于5且极差小于或等于4.
则4组样本中一定符合入冬指标的共有 ②④ .(填序号)
【解答】解:对于①,举反例:0,0,0,4,11,其平均数x=3<4,但不符合题意,故①错误;
对于②,假设有数据大于或等于10,由极差小于或等于3,
得到此数据中最小值为10﹣3=7,此时数据的平均数必然大于7,
与x<4矛盾,故假设错误,
∴此组数据全部小于10,符合题意,故②正确;
对于③,举反例:1,1,1,1,11,平均数x=3<4,且标准差s=4,
但不符合入冬指标,故③错误;
对于④,∵众数为5,极差小于等于4,
∴最大数不超过9,故④正确.
故答案为:②④.
16.(5分)某景区为拓展旅游业务,拟建一个观景台P(如图所示),其中AB,AC为两条公路,∠BAC=120°,M,N为公路上的两个景点,测得AM=2km,AN=1km,为了拓展旅游业务,拟在景区内建一个观景台P,为了获得最佳观景效果,要求P对M,N的视角∠MPN=60°.现需要从观景台P到M,N建造两条观光路线PM,PN,且要求观光路线最长.若建造观光路线的宽为5米,每平方造价为100元,则该景区预算需投入 265 万元可完成改造.(2.65)
【解答】解:在△AMN中,由余弦定理得
MN2=AM2+AN2﹣2AM•ANcos120°=7,
解得MN(千米);
(Ⅱ)设∠MNP=α,∠MPN=60°,∴∠PMN=120°﹣α,
在△PMN中,由正弦定理,得,
∵,∴PMsinα,PNsin(120°﹣α),
∴PM+PNsinαsin(120°﹣α)(sinαcosαsinα)
=2(sinαcosα)=2sin(α+30°)
又∵α∈(0°,120°),∴sin(α+30°)∈(,1]
∴PM+PN∈(,2],
观光路线最长为2,该景区预算需投入5.3×5×1000×100=265万元.
故答案为:265.
四、解答题(本大题共6个小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(10分)已知圆柱高为4,母线与侧面展开图的对角线成60°角,求该圆柱的体积.
【解答】解:设圆柱的底面半径为r,则侧面展开图是一个长为2πr,宽为4的矩形,
依题意,即,
所以该圆柱的体积为:.
18.(12分)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且bcosAa=c.
(1)求B的大小;
(2)若c,a+b=2,求△ABC的面积.
【解答】解:(1)∵bcosAa=c,
∴由正弦定理可得sinBcosAsinA=sinC,
又sinC=sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB,
∴sinA=sinAcosB,
∵sinA≠0,
∴cosB,
∵B∈(0,π),
∴B.
(2)∵B,c,
∴由余弦定理可得cosB,整理可得a2﹣b2+3=3a,
又a+b=2,解得a=b=1,
∴S△ABCacsinB.
19.(12分)已知函数f(x)=2sinx(sinx+cosx).
(1)求f(x)的最小正周期和最小值;
(2)若f(),求sin2a的值.
【解答】解:(1)由题意得f(x)=2sinx(sinx+cosx)=sin2x﹣cos2x+1sin(2x)+1,
可得f(x)的最小正周期为Tπ,
所以当x=kπ,k∈Z时,f(x)有最小值.
(2)由f(),可得sin(α)+1,
可得sin(α),
所以cos(2α)=1﹣2sin2(α),
所以sin2α=cos(2α).
20.(12分)书籍是精神世界的入口,阅读让精神世界闪光,阅读逐渐成为许多人的一种生活习惯,每年4月23日为世界读书日.某研究机构为了解某地年轻人的阅读情况,通过随机抽样调查了100位年轻人,对这些人每天的阅读时间(单位:分钟)进行统计,得到样本的频率分布直方图,如图所示.
(1)求a;
(2)根据频率分布直方图,估计这100位年轻人每天阅读时间的平均数(单位:分钟);(同一组数据用该组数据区间的中点值表示)
(3)为了进一步了解年轻人的阅读方式,研究机构采用分层抽样的方法从每天阅读时间位于分组[50,60),[60,70)和[80,90)的年轻人中抽取5人,再从中任选2人进行调查,求其中至少有1人每天阅读时间位于[80,90)的概率.
【解答】解:(1)根据频率分布直方图得:(0.005+0.01+2a+0.045)×10=1,
解得a=0.020,
(2)根据频率分布直方图得:
平均数(55×0.01+65×0.02+75×0.045+85×0.02+95×0.005)×10=74,
(3)由于[50,60),[60,70)和[80,90)的频率之比为:1:2:2,
故抽取的5人中[50,60),[60,70)和[80,90)分别为:1人,2人,2人,
记[50,60)的1人为a,[60,70)的2人为b,c,[80,90)的2人为A,B,
故随机抽取2人共有(a,b),(a,c),(a,A),(a,B),(b,c),(b,A),(b,B),
(c,A),(c,B),(A,B)10种结果,
其中至少有1人每天阅读时间位于[80,90)的包含7种,
故概率P.
21.(12分)如图,PO是三棱锥P﹣ABC的高,PA=PB,AB⊥AC,E为PB的中点.
(1)证明:OE∥平面PAC;
(2)若∠ABO=∠CBO=30°,PO=3,PA=5,求二面角C﹣AE﹣B的正弦值.
【解答】解:(1)证明:连接OA,OB,依题意,OP⊥平面ABC,
又OA⊂平面ABC,OB⊂平面ABC,则OP⊥OA,OP⊥OB,
∴∠POA=∠POB=90°,
又PA=PB,OP=OP,则△POA≌△POB,
∴OA=OB,
延长BO交AC于点F,又AB⊥AC,则在Rt△ABF中,O为BF中点,连接PF,
在△PBF中,O,E分别为BF,BP的中点,则OE∥PF,
∵OE⊄平面PAC,PF⊂平面PAC,
∴OE∥平面PAC;
(2)过点A作AM∥OP,以AB,AC,AM分别为x轴,y轴,z轴建立如图所示的空间直角坐标系,
由于PO=3,PA=5,由(1)知OA=OB=4,
又∠ABO=∠CBO=30°,则,
∴,
又AC=ABtan60°=12,即C(0,12,0),
设平面AEB的一个法向量为,又,
则,则可取,
设平面AEC的一个法向量为,又,
则,则可取,
设锐二面角C﹣AE﹣B的平面角为θ,则,
∴,即二面角C﹣AE﹣B正弦值为.
22.(12分)已知定义在R上的偶函数f(x)和奇函数g(x),且f(x)+g(x)=ex.
(1)求函数f(x),g(x)的解析式;
(2)设函数F(x)1,记H(n)=F()+F()+F()+……+F()(n∈N*,n≥2).探究是否存在正整数n(n≥2),使得对任意的x∈(0,1],不等式g(2x)>H(n)•g(x)恒成立?若存在,求出所有满足条件的正整数n的值;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)∵f(x)为定义在R上的偶函数
∴f(﹣x)=f(x)
又∵g(x)为定义在R上的奇函数
g(﹣x)=﹣g(x)
由f(x)+g(x)=ex,
∴f(﹣x)+g(﹣x)=f(x)﹣g(x)=e﹣x,
∴g(x)(ex﹣e﹣x),f(x)(ex+e﹣x),
(2)易知为奇函数,其函数图象关于(0,0)成中心对称,
∴函数F(x)1的图象关于点(,1)成中心对称,
即对任意x∈R,F(1﹣x)+F(x)=2成立,
∵H(n)=F()+F()+F()+……+F(),
∴H(n)=F()+F()+F()+……+F(),
两式相加可得2H(n)=[F()+F()]+[F()+F()]+……+F[()+F()]=2(n﹣1)
∴H(n)=n﹣1,
∴g(2x)>H(n)•g(x),即e2x﹣e﹣2x>(n﹣1)(ex﹣e﹣x),
∴(ex﹣e﹣x)[(ex+e﹣x)﹣(n﹣1)]>0,
∵x∈(0,1],
∴ex﹣e﹣x>0,
∴ex+e﹣x+1>n恒成立,
令t=ex,t∈(1,e],
则y=t1在(1,e]上单调递增,
∴y>1+1+1=3,
∴n≤3,
又已知n≥2,
∴n=2,3.
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