2022届高三上学期一轮复习8月阶段性成果检测调研卷数学试题(新高考地区)+Word版含解析
展开2022年高三一轮复习阶段性综合复习卷(新高考)
数 学 试 卷
本试卷共4页,22题,全卷满分150分,考试用时120分钟。
考试范围:高中数学(A版),高考要求的全部内容
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
一、选择题:本题共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的.
1.已知集合,,若,则实数的取值集合为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
先求出集合A,由得到,再分类讨论a的值即可.
【详解】
,因为,所以,
当时,集合,满足;
当时,集合,
由,得或,解得或,
综上,实数的取值集合为.
故选:D.
【点睛】
易错点睛:本题考查的知识点是集合的包含关系判断及应用,其中易忽略时,集合满足,而错解.
2.已知复数,为的共轭复数,则( )
A. B.2 C. D.
【答案】C
【分析】
求出,代入,即可求得模长.
【详解】
由题:,,
,
所以.
故选:C
3.点,,在球表面上,,,,若球心到截面的距离为,则该球的表面积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
由题意可知三角形ABC 是直角三角形,BC为小圆的直径,球心O到截面ABC的距离为2 ,就是O到BC的中点的距离,求出球的半径,即可求出球的表面积.
【详解】
解:A、B、C是球面上三点,且AB=2,BC=4,∠ABC=60°,
所以三角形ABC 是直角三角形,BC为小圆的直径,
球心O到截面ABC的距离为2 ,就是O到BC的中点的距离,
所以球的半径为R2 ;
所以球的表面积为4π(2 )2=48π.
故选:D.
4.已知函数,若函数有3个零点,则实数m的取值范围( )
A. B. C.(0,1) D.
【答案】C
【分析】
函数有3个零点,所以有三个实根,即直线与函数的图象有三个交点,作出图象,即可求出实数的取值范围.
【详解】
因为函数有3个零点,所以有三个实根,即直线与函数的图象有三个交点.
作出函数图象,由图可知,实数的取值范围是.
故选:C.
5.已知定义在的函数,,若,则一定有( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】
令,对求导,根据已知及导数与单调性的关系可得的单调性,从而可得结论.
【详解】
解:令,,则,
因为定义在的函数,,
所以,
所以,
所以在上单调递增,
若,则,即,
所以.
故选:A.
6.已知角的终边在直线上,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
根据角的终边在直线上,得到,从而求得,,结合诱导公式,二倍角公式化简,代入求得结果.
【详解】
由题知,,则,或,,
则
故选:A
7.已知正方体的棱长为3,为棱上的靠近点的三等分点,点在侧面上运动,当平面与平面和平面所成的角相等时,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】作出过且与平面和平面所成角相等的截面,则P位于截面与平面的交线上,进而求得答案.
【详解】
如图1,为棱上靠近的三等分点,由正方体的对称性可知平面与平面和平面所成角相等,取棱AB上靠近B的三等分点E,取棱DC上的三等分点N,M,容易证明:,则共面,即平面与平面和平面所成角相等,于是点P在线段FN上.
如图2,过点作垂直于FN于,容易知道当P位于时,最小.
如图3,由勾股定理可以求得,由等面积法,
.
故选:A.
【点睛】
对于动点问题,通常做法是先找到动点的轨迹,以本题为例就是先作出与平面和平面所成角相等的截面,从而找到截面与的交线,做题时要充分利用图形的特征,平常注意总结截面的做法.
8.下列说法不正确的是( )
A.在随机试验中,若,则事件与事件为对立事件,
B.函数的图像可由的图像向左平移个单位而得到.
C.在中,若,则;若,则
D.在中,若,则
【答案】A
【分析】
举例可以判断A;根据“左加右减”的原则即可判断B;用正弦定理和“大边对大角”的原则可判断C;先将进行化简,注意到课本上的习题“证明”,结合D,可以判断△ABC是锐角三角形,进而得到,进而得到,两边求正弦即可得到答案.
【详解】
对A,从集合中任取一个数,记A=“取出的为偶数”,B=“取出不大于2”,
显然,但事件A,B不互斥,则不对立,A错误;
对B,的图像向左平移得:,B正确;
对C,由正弦定理,C正确;
对D,∵,
∴,
∵,∴,易知A,B,C均为锐角.
∴,易知,
∴,D正确.
故选:A.
【点睛】
本题的难点在于D这个答案,如果直接化简某个结论比较困难,但是考虑到课本习题,这样会简单很多,平常要多加对课本习题的练习,认真对待和总结.
二、选择题:本题共4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.
9.如图,正方体的棱长为2,E,F分别为,的中点,则以下说法正确的是( )
A.平面截正方体所得截面周长为
B.上存在点P,使得平面
C.三棱锥和体积相等
D.上存在点P,使得平面
【答案】ACD
【分析】
对于B,可建立如图所示的空间直角坐标系,利用反证法可判断其正误,而对于ACD,连接,,,利用线线平行可判断截面为梯形,从而可求截面的周长,连接,利用等积法可求棱锥的体积,再取的中点M,的中点N,连接,,,利用线面平行的判定定理可证的中点Р满足平面,从而可判断这三者的正误.
【详解】
对于B选项,建立如图所示的空间直角坐标系,
则,,,,
设,所以,,
若平面,则,而显然不成立,
所以与不垂直,所以上不存在点P,使得面,
所以B选项错误;
对于A选项,连接,,
∵E,F分别为,的中点,故,而,故,
∴E﹐F,,C四点共线,
∴平面截正方体所得的截面为梯形,
∴截面周长,
故A正确;
对于C选项,连接,
故,
而平面即为平面,因,
故到平面的距离为到平面的距离的,
而到平面为,故到平面的距离为,
故,
所以成立,C正确;
对于D选项,取的中点M,的中点N,连接,,,
∵且,
∴四边形为平行四边形,∴,
∴,∵平面,平面
∴平面,∴点P为的中点,
∴上存在一点Р使得平面,故D正确.
故选:ACD.
10.在△中,内角所对的边分别为a、b、c,则下列说法正确的是( )
A.
B.若,则
C.
D.若,且,则△为等边三角形
【答案】ACD
【分析】
A由正弦定理及等比的性质可说明;B令可得反例;C由和角正弦公式及三角形内角和的性质有,由正弦定理即可证;D若,,根据单位向量的定义,向量加法的几何意义及垂直表示、数量积的定义易知△的形状.
【详解】
A:由,根据等比的性质有,正确;
B:当时,有,错误;
C:,而,即,由正弦定理易得,正确;
D:如下图,是单位向量,则,即、,则且平分,的夹角为, 易知△为等边三角形,正确.
故选:ACD
【点睛】
关键点点睛:D选项,注意应用向量在几何图形中所代表的线段,结合向量加法、数量积的几何意义判断夹角、线段间的位置关系,说明三角形的形状.
11.已知方程,则下列说法正确的是( )
A.若方程有一根为0,则且
B.方程可能有两个实数根
C.时,方程可能有纯虚数根
D.若方程存在实数根,则或
【答案】AD
【分析】
将方程进行等价变形为,利用复数的定义,若复数为0,则实部为0,虚部也为0,判断AB选项;结合基本不等式求解实根的范围判断D选项;举例当且时,无纯虚根判断C.
【详解】
解:A选项:若方程有一根为0,则代入方程有,则有,,即且,故A正确;
B选项:方程可变形为:,
即,则,只有一解,故B错误;
C选项:当且时,方程仅存在一解,此时无纯虚根,故C错误;
D选项:若方程存在实数根,则,代入方程可得:,即,即,解得:或,即或,故D正确
故选:AD
12.“曼哈顿距离”是十九世纪的赫尔曼闵可夫斯基所创辞汇,定义如下:在直角坐标平面上任意两点,,的曼哈顿距离为:.在此定义下以下结论正确的是( )
A.已知点,满足的点轨迹围成的图形面积为2
B.已知点,,满足,,的点轨迹的形状为六边形
C.已知点,,不存在动点满足方程:,,
D.已知点在圆上,点在直线上,则、的最小值为
【答案】ABD
【分析】
根据“曼哈顿距离”的定义,把“曼哈顿距离”表示出来:
对A、B直接取绝对值号画图像即可求解;
对C解绝对值方程;
D先通过固定圆的点动起来再求出、的最小值.
【详解】
解:对于A,设,因为,所 以,
①当 时,
②当 时,;当 时,;
作出图象如下图所示,
易知这是一个边长为 的正方形,所以面积为,故A 正确
对于B,设,因为,,,所以,
①当 且 时,,
②当 时,;当 时,;当 时,;
作出图象如下图所示,
所以 点轨迹是一个六边形,故B 正确.
对于C,设,因为,,,
所以,解得,所以点的轨迹为两条直线,故C 错误;
对于D,如下图所示, 为圆 上一点, 为直线 上一点,过 点作 轴的平行线交直 线 与点,过 点作 轴的垂线交 于点,
当 点固定时,显然当 在,点上方时 最小,则
,
又因为,所以,
由几何关系易得当 时此时 取得最小值,如下图所示
由点到直线的距离公式得,所以
所以,故D 正确.
故选:ABD.
【点睛】
数学中的新定义题目解题策略:
(1)仔细阅读,理解新定义的内涵;
(2)根据新定义,对对应知识进行再迁移.
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.若函数的图象与直线有两个公共点,则实数的取值范围是____.
【答案】
【分析】
对a分类讨论,作出函数的图象,根据有两个公共点,列不等式组,求出a的范围.
【详解】
在平面直角坐标系中作出函数的大致图象.
当时(如图1),需满足,即;
图1
当时(如图2),,两个函数图象不可能有两个公共点.
所以满足题意的的取值范围是.
故答案为:
14.是边长为1的等边三角形,点分别是边的中点,连接并延长到点,使得,则的值为___________.
【答案】
【分析】
先由题意,得到,推出,再由,根据向量的数量积运算,结合题中条件,直接计算,即可得出结果.
【详解】
因为,点、分别是边、的中点,
所以,
因此,
又,是边长为的等边三角形,
所以
.
故答案为:
15.已知分别为双曲线的左、右焦点,过且倾斜角为的直线与双曲线的右支交于两点,记的内切圆的半径为,的内切圆的半径为,圆的面积为,圆的面积为,则______________.
①的取值范围是 ②直线与轴垂直
③若,则 ④的取值范围是
【答案】②③④
【分析】
根据双曲线渐近线的倾斜角判断①;利用双曲线的性质和切线长的定义判断②;根据平面几何的知识得后,再根据直角三角形相似求得判断③;根据得范围,再根据基本不等式求解即可.
【详解】
解: 如图,设与圆的切点分别为,
由切线的性质得的横坐标相等,
,
由双曲线的定义得,所以,
所以,
设,则,解得,即的横坐标,
同理可得的横坐标也是,
对于①,双曲线的渐近线方程为,倾斜角分别为,故当过且倾斜角满足时,直线与双曲线的右支交于两点,故错误;
对于②,由于两点横坐标相等,故直线与轴垂直,正确;
对于③,连接,由三角形的内切圆圆心是角平分线的交点得,所以,,,故,即,当时,解得,此时直线轴,,,所以,故正确;
对于④,因为,所以,,所以,又因为,故,所以,所以,故正确.
故答案为:②③④
16.已知在棱长为12的正四面体的内切球球面上有一动点,则的最小值为______,的最小值为______.
【答案】
【分析】
求出正四面体的高,进一步得到内切球的半径,由高减去内切球的直径得的最小值;利用阿波罗尼斯球的定义,借助内切球的比例关系求得,转化后求最小值即可.
【详解】
设正四面体的高为,每一个面的面积为,其内切球的半径为,
则由等积法可得,,即.
设内切球球心为,连结并延长交平面于,交内切球上方的点设为,过作,交于,连结,,如图,
则在正三角形中,
,
正四面体内切球的半径,直径为.
则的最小值为.同理可知的最小值为.
根据阿波罗尼斯球知,内切球是线段上以,为定点,空间中满足的点的集合,
设,因为,,,
,解得,
,
,,
,
在中,,,
,
.
的最小值为.
故答案为:;.
【点睛】
关键点点睛:本题解题的关键点在于,根据阿波罗尼斯球定义利用比例关系求得,可将转化为,利用平面几何性质知最小值为,由余弦定理求解即可,属于难题.
四、解答题:本题共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.在①,②是公差为1的等差数列,③,这三个条件中任选一个,补充到下面的问题中并作答.
问题:在递增的等差数列中,为数列的前项和,已知,______,数列是首项为2,公比为2的等比数列,设,为数列的前项和,求使成立的最小正整数的值.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】7
【解析】
【分析】若选条件①:根据求得公差得出;若选条件②:可得,利用得;若选条件③:根据求得公差可得.
得出,利用错误相减法求得,根据可得单调递增,即可求解.
【详解】设数列的公差为,
若选条件①:
,,解得(舍负),
故;
若选条件②:
是公差为1的等差数列,,则,
当时,,满足,
;
若选条件③:
,,解得(舍去)或,
故.
由已知可得,则,
则,
,
两式相减可得
,
所以,
,
显然,当时,,即,
又,
所以最小正整数的值为7.
【点睛】方法点睛:数列求和的常用方法:
(1)对于等差等比数列,利用公式法可直接求解;
(2)对于结构,其中是等差数列,是等比数列,用错位相减法求和;
(3)对于结构,利用分组求和法;
(4)对于结构,其中是等差数列,公差为,则,利用裂项相消法求和.
18.据相关部门统计,随着电商网购的快速普及,快递包装业近年来实现了超过的高速年均增长.针对这种大好形式,某化工厂引进了一条年产量为万个包装胶带的生产线.已知该包装胶带的质量以某项指标值作为衡量标准.为估算其经济效益,该化工厂先进行了试生产,并从中随机抽取了个包装胶带,统计了每个包装胶带的质量指标值,并分成以下组:,,…,,其统计结果及产品等级划分如下表所示:
质量指标值
产品等级
级
级
级
级
废品
频数
试利用该样本的频率分布估计总体的概率分布,并解决下列问题(注:每组数据取区间的中点值):
(1)由频数分布表可认为,该包装胶带的质量指标值近似地服从正态分布,其中近似为样本平均数,近似为样本的标准差,并已求得.求的值;
(2)已知每个包装胶带的质量指标值与利润(单位:元)的关系如下表所示:()
质量指标值
利润
假定该化工厂所生产的包装胶带都能销售出去,且这一年的总投资为万元(含引进生产线、兴建厂房等等一切费用在内),问:该化工厂能否在一年之内通过生产包装胶带收回投资?试说明理由.
参考数据:若随机变量,则,,,.
【答案】(1);(2)该化工厂不能在一年之内通过销售包装胶带收回投资,理由见解析.
【分析】
(1)写出分布列,求出样本平均数,利用正态分布三段区间的概率值求概率;
(2)列出包装胶带的质量指标值的分布列,求出每个包装胶带的利润,借助导数求其最大值即可作答.
【详解】
(1)依题意,区间中点值与对应概率如下表:
中间值
概率
则样本平均数为,
于是得,
而,
(2)依题意,该包装胶带的质量指标值、利润与对应概率如下表所示:
质量指标值
利润
则每个包装胶带的利润,
则,令,得,
因此当时,,当时,,函数在上递增,在上递减,
从而得当时,取最大值,(元)
因该生产线的年产量为万个,则该生产线的年盈利的最大值为(万元),
而万元万元,
所以该化工厂不能在一年之内通过销售包装胶带收回投资.
19.在中,角的对边分别为.
(1)求证:中至少有一个角大于或等于;
(2)若角成等差数列,证明.
【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析.
【分析】
(1)利用反证法即可证得;
(2)利用分析法,将问题转化为为证,结合等差数列求得,利用余弦定理即可证得结果.
【详解】
(1)假设结论不成立,即,
则,这与相矛盾,所以假设不成立,
即中至少有一个角大于或等于.
(2)要证,只需证,
即证:,
即证,
即证:.
又因的三个内角成等差数列,故.
由余弦定理可得:,即:,
故,
所以成立
【点睛】
关键点点睛:本题考查间接证明的方法,熟练掌握反证法和分析法是解题的关键,考查学生的推理论证能力和运算求解能力,属于中档题.
20.己知椭圆:(,)的左、右焦点分别为、,离心率为,经过点且倾斜角为的直线与椭圆交于、两点(其中点在轴上方),的周长为8.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)如图,将平面沿轴折叠,使轴正半轴和轴所确定的半平面(平面)与轴负半轴和轴所确定的半平面(平面)互相垂直.
①若,求异面直线和所成角的余弦值;
②是否存在,使得折叠后的周长为?若存在,求的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2)①;②存在;.
【分析】
(1)由的周长可求出的值,从而由离心率的值可求得,进而由椭圆中的关系求出的值,即可得椭圆的标准方程.
(2)①直线l的方程为,与椭圆方程联立求出点的坐标,再建立空间直角坐标系,求出点的坐标,从而可得,再利用空间向量的夹角公式即可求解.
②由8,可得,设折叠前,直线的方程与椭圆方程联立,利用韦达定理代入上式化简整理即可求出的值,从而可得直线l的斜率,进而可得tan的值.
【详解】
解:(1)由椭圆的定义知: ,
所以的周长,所以,
又椭圆离心率为,所以,所以,,
由题意,椭圆的焦点在轴上,
所以椭圆的标准方程为;
(2)①由直线:与,
联立求得,(因为点在轴上方)以及,
再以为坐标原点,折叠后原轴负半轴,原轴,原轴正半轴所在直线为,,轴建立空间直角坐标系,则
,,,,
,.
记异面直线和所成角为,则;
②设折叠前,,折叠后,在新图形中对应点记为,,,,
由,,故,
将直线方程与椭圆方程联立,得,
,,
在折叠后的图形中建立如图所示的空间直角坐标系(原轴仍然为轴,原轴正半轴为轴,原轴负半轴为轴);
,,
所以,(i)
又,
所以,(ii)
由(i)(ii)可得,
因为,
所以,
即,
所以,解得,
因为,所以.
【点睛】
关键点点睛:本题的解题关键是根据折叠前、后三角形周长的变化,得到,进而根据两点间的距离公式及韦达定理进行求解.
21.已知双曲线的左、右顶点分别为A和B,和是双曲线上两个不同的动点.
(1)求直线与交点的轨迹C的方程;
(2)已知点,过点A且斜率为的直线交曲线C于另一点P,设直线,延长交直线l于点Q,线段的中点为E,求证:点B关于直线的对称点在直线上.
【答案】(1);(2)证明见解析.
【分析】
(1)设直线与的交点为,求出直线、的方程,
两式相乘得,再利用在双曲线上,整理化简可得答案;
(2)直线的方程为,求得,由E为线段的中点,所以直线的斜率,联立直线与椭圆方程,利用韦达定理求得点P的坐标,得到直线的斜率,直线的斜率,设,则有,即,可得答案.
【详解】
(1)设直线与的交点为,
∵A,B是双曲线的左、右顶点,∴,
,,
两式相乘得,而在双曲线上,
所以,即,所以,化简得:,即.
又当时,不合题意,去掉左右顶点.
∴直线与的交点的轨迹C的方程是;
(2)直线的方程为,将代入得,
所以.因为E为线段的中点,所以,因为点F的坐标为,所以直线的斜率,
联立消去y得:,
由,且,∴,所以点P的坐标为,
所以直线的斜率,
而直线的斜率为,若设,则有,
即,所以点B关于直线的对称点在直线上.
22.已知函数.
(1)若存在零点,求实数的取值范围;
(2)若是的零点,求证:.
【答案】(1);(2)证明见解析.
【分析】
(1)令,变形得,令,求出函数令的值域,即可求得实数的取值范围;
(2)由题意可得,,得,要证,即证,先证,只需证,令,求出函数的最小值即可得证;再证,令,,证明即可得证.
【详解】
(1)令,变形得,
令,问题转化成与有交点.
令,
解得,则在上单调递增,在上单调递减,
故,当时,,
所以,
所以;
(2)由题意可得,,得,
要证
即证.
即证.
先证,只需证,
令,.
∴在上单调递减,在上单调递增,
故,∴,左边证毕.
再证,
令,,
∴在上单调递增,在上单调递减,
故;
令,,
令,
在恒成立,
所以函数在上递增,
所以,即在恒成立,
,解得,∴在上单调递减,在上单调递增,
故.
∵,∴,
即,
故,右边证毕.
所以.
【点睛】本题考查了函数的零点问题、单调性及最值,考查了计算能力及逻辑推理能力,需要构造新的函数来解决所求问题,属于难题.
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