2022-2023学年高三下学期开学考试
数学(文科)试卷
一、单选题(本大题共12小题,共60.0分。在每小题列出的选项中,选出符合题目的一项)
1. 设集合A={x|-21-f(x),f(0)=6,f'(x)是f(x)的导函数,则不等式exf(x)>ex+5(其中e为自然对数的底数)的解集为 ( )
A. (0,+∞) B. (-∞,0)∪(3,+∞) C. (-∞,0)∪(1,+∞) D. (3,+∞)
11. 已知椭圆x2a2+y2b2=1a>b>0的左右焦点分别是F1,F2,焦距为2c,若直线y=3x+c与椭圆交于M点,且满足∠MF1F2=2∠MF2F1 ,则椭圆的离心率是 ( )
A. 22 B. 3-1 C. 3-12 D. 32
12. 已知侧棱长为23的正四棱锥各顶点都在同一球面上.若该球的表面积为36π,则该正四棱锥的体积为
A. 163 B. 823 C. 83 D. 323
二、填空题(本大题共4小题,共20.0分)
13. 设等差数列{an}的前n项为Sn,若a3=8,S4=26,则公差d=________.
14. 已知实数x,y满足约束条件x-2≥02x+y-7≤0x-y-2≤0,则z=3x+4y的最大值是______.
15. 已知f(x)是定义在R上的偶函数,且f(x+4)=f(x-2).若当x∈[-3,0]时,f(x)=6-x,则f(919)= .
16. 已知点M(1,2),点P是双曲线C:x29-y216=1左支上的动点,F2为其右焦点,N是圆D:(x+5)2+y2=1的动点,则|PM|-|PN|的最小值为 .
三、解答题(本大题共6小题,共70.0分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
17. (本小题12.0分)
在△ABC中,a+b=11,再从条件①、条件②这两个条件中选择一个作为已知,求:
(Ⅰ)a的值;
(Ⅱ)sinC和△ABC的面积.
条件①:c=7,cosA=-17;
条件②:cosA=18,cosB=916.
注:如果选择条件①和条件②分别解答,按第一个解答计分.
18. (本小题12.0分)
如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥底面正方形ABCD,E为侧棱PD的中点,F为AB的中点,PA=AB=2.
(Ⅰ)求四棱锥P-ABCD体积;
(Ⅱ)证明:AE//平面PFC;
(Ⅲ)证明:平面PFC⊥平面PCD.
19. (本小题12.0分)
设数列{an}的前n项和为Sn,且S4=120,an+1=3an.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=log3a2n+1,求数列{1bnbn+1}的前n项和Tn
20. (本小题12.0分)
设椭圆中心在坐标原点,焦点在x轴上,一个顶点坐标为(2,0),离心率为32.
(1)求这个椭圆的方程;
(2)若这个椭圆左焦点为F1,右焦点为F2,过F1且斜率为1的直线交椭圆于A、B两点,求AB的长及▵ABF2的面积.
21. (本小题12.0分)
已知函数f(x)=ex-a(x+2).
(1) 当a=1时,讨论f(x)的单调性;
(2) 若f(x)有两个零点,求a的取值范围.
22. (本小题10.0分)
在平面直角坐标系中,以原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知曲线C:ρsin2θ=2cosθ,直线l:{x=-2+22ty=-4+22t(t为参数).
(1)求曲线C的直角坐标方程和直线l的普通方程;
(2)若直线l与曲线C相交于M,N两点,计算弦长|MN|及|PM|·|PN|的值.
2022-2023学年高三下学期开学考试
数学(文科)试卷
【答案】
1. C 2. B 3. A 4. A 5. D 6. C 7. D 8. D
9. D 10. A 11. B 12. D
13. 3
14. 18
15. 6
16. 5-25
17. 解:选择条件①,
(Ⅰ)由余弦定理得a2=b2+c2-2bccosA,即a2-b2=49-14b×(-17)=49+2b,
∴(a+b)(a-b)=49+2b,
∵a+b=11,
∴11a-11b=49+2b,
即11a-13b=49,
联立a+b=1111a-13b=49,解得a=8,b=3,
故a=8.
(Ⅱ)在△ABC中,sinA>0,
∴sinA=1-cos2A=437,
由正弦定理可得 asinA=csinC,
∴sinC=csinAa=7×4378=32,
∴S△ABC=12absinC=12×8×3×32=63.
选择条件②,
(Ⅰ)在△ABC中,sinA>0,sinB>0,C=π-(A+B),
∵cosA=18,cosB=916,
∴sinA=1-cos2A=378,sinB=1-cos2B=5716,
由正弦定理可得asinA=bsinB,
∴ab=sinAsinB=65,
∵a+b=11,
∴a=6,b=5,
故a=6;
(Ⅱ)在△ABC中,C=π-(A+B),
∴sinC=sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB=378×916+5716×18=74,
∴S△ABC=12absinC=12×6×5×74=1574.
18. 解:(Ⅰ)VP-ABCD=13S正方形ABCD⋅PA=13×22×2=83.
证明:(Ⅱ)取PC的中点M,连接ME,MF,
∵E,M是PD,PC的中点,
∴ME//CD,ME=12CD.
∵四边形ABCD是正方形,F是AB的中点,
∴AF//CD,AF=12CD,
∴AF//ME,AF=ME,
∴四边形AFME是平行四边形,
∴AE//MF,又AF⊄平面PFC,FM⊂平面PFC,
∴AE//平面PFC.
(Ⅲ)∵PA⊥平面ABCD,AB⊂平面ABCD,
∴PA⊥AB,又AB⊥AD,PA⊂PAD,AD⊂平面PAD,PA∩AD=A,
∴AB⊥平面PAD,∵AE⊂平面PAD,
∴AB⊥AE,又四边形AFME是平行四边形,
∴四边形AFME是矩形,
∴FM⊥ME,
∵PA=AB=BC,AF=BF,∠PAB=∠CBF=90°,
∴Rt△PAF≌Rt△CBF,
∴PF=CF,∵M是PC中点,
∴FM⊥PC.
又FM⊥ME,PC⊂平面PCD,ME⊂平面PCD,PC∩ME=M,
∴FM⊥平面PCD,∵FM⊂平面PFC,
∴平面PFC⊥平面PCD.
19. 解:(1)∵an+1=3an,
∴{an}是公比为q=3的等比数列,
又S4=a11-341-3=120 ,解得a1=3,
∴{an}是以为首项,公比为的等比数列通项公式为an=a1qn-1=3n.
(2)∵bn=log3a2n+1=log332n+1=2n+1∴1bnbn+1=1(2n+1)(2n+3)=1212n+1-12n+3
前n项和Tn=1213-15+15-17+…+12n+1-12n+3=1213-12n+3=n6n+9 .
20. 解:设椭圆的方程为x2a2+y2b2=1(a>b>0),由题意,a=2,ca=32,∴c=3,b=1,
∴椭圆的方程为x24+y2=1.
(2)左焦点F1-3,0,右焦点F23,0,设Ax1,y1,Bx2,y2,
则直线AB的方程为y=x+3,由y=x+3x24+y2=1,
消y得5x2+83x+8=0,
x1+x2=-835,x1x2=85,
AB=1+k2×x1+x22-4x1x2=2×-8352-325=85,
点F23,0到直线y=x+3的距离d=232=6,
所以S▵ABF2=12×AB×d=465
21. 解:(1)当a=1时,f(x)=ex-(x+2),
则f'(x)=ex-1,
令f'(x)>0,得x>0;令f'(x)<0,得x<0,
从而f(x)在(-∞,0)上单调递减;在(0,+∞)上单调递增.
(2)令f(x)=ex-a(x+2)=0,
显然x≠-2,所以a=exx+2,
令g(x)=exx+2,
问题转化为直线y=a与函数y=g(x)的图象有两个交点,
所以g'(x)=ex(x+1)(x+2)2,
当x<-2时,g'(x)<0,g(x)单调递减;
当-2-1时,g'(x)>0,g(x)单调递增,
所以g(x)的极小值为g(-1)=1e,
当x<-2时,g(x)<0,当x>-2时,g(x)>0,
所以当a>1e时,y=a与g(x)的图象有两个交点,
所以a的取值范围为1e,+∞.
22. 解:(1)把x=ρcosθ,y=ρsinθ代入极坐标方程ρsin2θ=2cosθ,
得y2=2x,
直线l:x=-2+22ty=-4+22t(t为参数),
消去t得:x-y-2=0,
∴曲线C的直角坐标方程和直线l的普通方程分别是y2=2x,x-y-2=0.
(2)将x=-2+22ty=-4+22t(t为参数)代入y2=2x,
整理得t2-102t+40=0.
Δ=1022-4×1×40>0,
设t1,t2是方程的根,
则t1+t2=102,t1⋅t2=40,
∴(t1-t2)2=(t1+t2)2-4t1⋅t2=40