1、2022年湖南省岳阳市高考数学教学质量监测试卷(一模)一、单项选择题(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的.)1(5分)已知集合Ax|2x1,集合Bx|1x20,则AB()A(2,1B(2,1C1,1)D1,12(5分)已知复数z满足z(1+i)2i,则复数z在复平面内对应点所在象限是()A第一象限B第二象限C第三象限D第四象限3(5分)已知等差数列an满足a24,a3+a54(a41),则数列an的前5项和为()A10B15C20D304(5分)已知圆锥的侧面积是底面积的54倍,则该圆锥的侧面展开图扇形的圆心角大小为()A45B65C85D9
2、55(5分)已知向量a=(3,1),向量a-b=(3+1,3+1),则a与b的夹角大小为()A30B60C120D1506(5分)已知椭圆长轴AB的长为4,N为椭圆上一点,满足|NA|1,NAB60,则椭圆的离心率为()A55B255C277D3777(5分)已知函数f(x)Asin(x+),其中0,A0,函数f(x)的周期为,且x=3时,f(x)取得极值,则下列说法正确的是()A=12Bf(3)=AC函数f(x)在(3,56)单调递增D函数f(x)图象关于点(12,0)对称8(5分)已知a,b为正实数,直线yx2a与曲线yln(x+b)相切,则1a+2b的最小值是()A8B42C6D22二、
3、多项选择题(本大题共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,有选错的得0分,部分选对的得2分)(多选)9(5分)下列叙述正确的是()A命题“x2,+),x24”的否定是“x02,+),x024”B“ab”是“lnalnb”的充要条件C(1x)5的展开式中x3的系数为10D在空间中,已知直线a,b,c满足:ab,ac,则bc(多选)10(5分)若随机变量X服从两点分布,其中P(X=0)=13,E(X)、D(X)分别为随机变量X均值与方差,则下列结论正确的是()AP(X1)E(X)BE(3X+2)4CD(3X+2)4DD(X)=49(多选)11(5分
4、)已知函数g(x)loga(x+k)(a0且a1)的图象如图所示函数f(x)(k1)axax的图象上有两个不同的点A(x1,y1),B(x2,y2),则()Aa1,k2Bf(x)在R上是奇函数Cf(x)在R上是单调递增函数D当x0时,2f(x)f(2x)(多选)12(5分)已知圆C:x2+(y-12)21上两点A、B满足|AB|2,点M(x0,0)满足|MA|MB|,则不正确的是()A当|AB|=2时,x0=12B当x00时,过M点的圆的最短弦长是23C线段AB的中点纵坐标最小值是-22D过M点作圆C的切线且切点为A,B,则x0的取值范围是(,-7272,+)三、填空题(本大题共4小题,每小题
5、5分,共20分把答案填在答题卡中对应题号后的横线上)13(5分)在平面直角坐标系中,角的顶点在坐标原点,始边在x轴的非负半轴,终边过点(2,y)且tan()2,则sin 14(5分)已知抛物线y=14x2的焦点为F,P为抛物线上一动点,点Q(1,1),当PQF的周长最小时,点P的坐标为 15(5分)有唱歌、跳舞、小品、杂技、相声五个节目制成一个节目单,其中小品、相声不相邻且相声、跳舞相邻的节目单有 种(结果用数字作答)16(5分)已知函数f(x)=log2(x+1),x313|x+3|,-9x3,若x1x2,x1x3且f(x1)f(x2),f(x1)+f(x3)4,则x3x1+x2的取值范围是
6、 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(10分)数列an满足a11,Sn+14an+3(1)求证:数列an+12an是等比数列;(2)求数列an的通项公式18(12分)D为ABC边AB上一点,满足AD2,DB8,记ABC,CAB(1)当CDAB时,且2,求CD的值;(2)若+=4,求ACD面积的最大值19(12分)高压钠灯使用时发出金白色光,具有发光效率高、耗电少、寿命长、透雾能力强和不锈蚀等优点,广泛应用于机场、码头、船坞、车站、广场、街道交汇处等地方现在某公园中心树立有一灯杆,杆上装有6盏高压钠灯,每盏灯各使用灯泡一只,且型号相同假定每盏灯能否正
7、常照明只与灯泡的寿命有关,该型号的灯泡寿命为1年以上的概率为p1,寿命为2年以上的概率为p2,从使用之日起每满1年进行一次灯泡更换工作,只更换已坏的灯泡,平时不换(1)在第一次灯泡更换工作中,求:不需要换灯泡的概率;更换2只灯泡的概率;(2)当p10.8,p20.3时,求在第二次灯泡更换工作,至少需要更换5只灯泡的概率(结果保留两个有效数字)20(12分)如图,在三棱锥SABC中,SASBSC,BCAC(1)证明:平面SAB平面ABC;(2)若BCSC,SCSA,试问在线段SC上是否存在点D,使直线BD与平面SAB所成的角为60若存在,请求出D点的位置;若不存在,请说明理由21(12分)已知双
8、曲线的对称中心在直角坐标系的坐标原点,焦点在坐标轴上,双曲线的一条渐近线的方程为y=3x,且双曲线经过点(4,6)过双曲线上的一点P(在第一象限)作斜率不为3的直线l,l与直线x1交于点Q且l与双曲线有且只有一个交点(1)求双曲线的标准方程;(2)以PQ为直径的圆是否经过一个定点?若经过定点,求出定点的坐标;若不经过定点,请说明理由22(12分)已知函数f(x)(tx)ex2,g(x)(tx)ln(tx)+x+1,其中t为实数(1)当x0时,讨论函数f(x)的单调性;(2)当t1时,若f(x)g(x)恒成立,求最大的整数t2022年湖南省岳阳市高考数学教学质量监测试卷(一模)参考答案与试题解析
9、一、单项选择题(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的.)1(5分)已知集合Ax|2x1,集合Bx|1x20,则AB()A(2,1B(2,1C1,1)D1,1【解答】解:因为Ax|2x1,Bx|1x201,1,则AB1,1)故选:C2(5分)已知复数z满足z(1+i)2i,则复数z在复平面内对应点所在象限是()A第一象限B第二象限C第三象限D第四象限【解答】解:z(1+i)2i,z=2i1+i=2i(1-i)(1+i)(1-i)=1+i,复数z在复平面内对应点(1,1)所在象限是第一象限故选:A3(5分)已知等差数列an满足a24,a3+a54(
10、a41),则数列an的前5项和为()A10B15C20D30【解答】解:因为等差数列an中,a24,a3+a52a44(a41),所以a1+d=42(a1+3d)=4(a1+3d-1),解得,a15,d1,则数列an的前5项和为5+4+3+2+115故选:B4(5分)已知圆锥的侧面积是底面积的54倍,则该圆锥的侧面展开图扇形的圆心角大小为()A45B65C85D95【解答】解:设圆锥半径为r,母线为l,则圆锥的侧面积为rl,由题意得rlr2=54,解得l=5r4,圆锥底面圆的周长即为侧面展开图扇形的弧长为2r,该扇形的圆心角为=2rl=2r5r4=85故选:C5(5分)已知向量a=(3,1),
11、向量a-b=(3+1,3+1),则a与b的夹角大小为()A30B60C120D150【解答】解:根据题意,设a与b的夹角为,向量a=(3,1),a-b=(3+1,3+1),则b=a-(a-b)(1,-3),则|a|2,|b|2,ab=-23,则cos=ab|a|b|=-32,又由0180,则150,故选:D6(5分)已知椭圆长轴AB的长为4,N为椭圆上一点,满足|NA|1,NAB60,则椭圆的离心率为()A55B255C277D377【解答】解:不妨设椭圆的方程为 x2a2+y2b2=1(ab0),如图,由题可知a2,|OA|2,又|NA|1,NAB60,N(-32,32),代入椭圆方程可得9
12、422+34b2=1,解得b2=127,c2=a2-b2=4-127=167,即c=477,e=ca=4772=277故选:C7(5分)已知函数f(x)Asin(x+),其中0,A0,函数f(x)的周期为,且x=3时,f(x)取得极值,则下列说法正确的是()A=12Bf(3)=AC函数f(x)在(3,56)单调递增D函数f(x)图象关于点(12,0)对称【解答】解:函数f(x)Asin(x+),其中0,A0,因为函数f(x)的周期为,所以=2=2,故选项A错误;x=3时,f(x)取得极值,所以x=3为函数f(x)的对称轴方程,但是不能确定是取得极大值还是极小值,所以f(3)A,故选项B错误;因
13、为不能确定x=3是函数f(x)的极大值还是极小值,所以无法确定函数的单调性,故选项C错误;因为x=3时,f(x)取得极值,可得23+k+2,kZ,解得k-6,kZ,所以f(12)Asin(212+k-6)Asink0,kZ,故D正确故选:D8(5分)已知a,b为正实数,直线yx2a与曲线yln(x+b)相切,则1a+2b的最小值是()A8B42C6D22【解答】解:设切点为(m,n),yln(x+b)的导数为y=1x+b,由题意可得1m+b=1,又nm2a,nln(m+b),解得n0,m2a,即有2a+b1,则1a+2b=(1a+2b)(2a+b)4+ba+4ab4+2ba4ab=8,当且仅当
14、ba=4ab,即b=12,a=14时等号成立,所以1a+2b的最小值为8故选:A二、多项选择题(本大题共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,有选错的得0分,部分选对的得2分)(多选)9(5分)下列叙述正确的是()A命题“x2,+),x24”的否定是“x02,+),x024”B“ab”是“lnalnb”的充要条件C(1x)5的展开式中x3的系数为10D在空间中,已知直线a,b,c满足:ab,ac,则bc【解答】解:对于A命题“x2,+),x24”为全称命题,其否定是“x02,+),x024”,故A正确对于B充分性:当0ab时,lnalnb显然不
15、成立,故充分性不满足;必要性:当lnalnb时,ab0,显然此时ab成立,故必要性满足所以“ab”是“lnalnb”的必要不充分条件,故B错误对于C(1x)5的展开式中x3的系数为C53(1)310,故C正确对于D,若在空间中直线a,b,c满足ab,ac,则b和c相交或异面或平行,故D错误故选:AC(多选)10(5分)若随机变量X服从两点分布,其中P(X=0)=13,E(X)、D(X)分别为随机变量X均值与方差,则下列结论正确的是()AP(X1)E(X)BE(3X+2)4CD(3X+2)4DD(X)=49【解答】解:随机变量X服从两点分布,其中P(X=0)=13,P(X1)=23,E(X)=0
16、13+123=23,D(X)(0-23)213+(1-23)223=29,在A中,P(X1)E(X),故A正确;在B中,E(3X+2)3E(X)+2323+2=4,故B正确;在C中,D(3X+2)9D(X)929=2,故C错误;在D中,D(X)=29,故D错误故选:AB(多选)11(5分)已知函数g(x)loga(x+k)(a0且a1)的图象如图所示函数f(x)(k1)axax的图象上有两个不同的点A(x1,y1),B(x2,y2),则()Aa1,k2Bf(x)在R上是奇函数Cf(x)在R上是单调递增函数D当x0时,2f(x)f(2x)【解答】解:对于A由图象可知,函数g(x)loga(x+k
17、)(a0且a1)在(2,+)上单调递增,所以a1,因为g(x)经过(1,0),所以g(1)loga(1+k)0,所以a01+k,k2,故A错误;对于Bf(x)axax,定义域R关于原点对称,f(x)axaxf(x),所以f(x)在R上是奇函数,故B正确;对于C对于f(x)axax,由题意不妨令x1x2,(x1,x2R),则f(x1)f(x2)=(ax1-1ax1)-(ax2-1ax2)=(ax1-ax2)+ax1-ax2ax1+x2=(ax1+x2+1)(ax1-ax2)ax1+x2,因为x1x2,a1,所以ax1+x2+10,ax1+x20,ax1-ax20,即f(x1)f(x2),所以f(
18、x)在R上是单调递增函数,故C正确;对于D.2f(x)f(2x)2(axax)(a2xa2x)2(axax)(axax)(ax+ax)(axax)(2axax)(a2x-1ax)(2ax-a2x-1ax)=-(a2x-1)(ax-1)2a2x=-(ax+1)(ax-1)3a2x,因为a1,x0,所以ax+10,(ax1)30,a2x0,所以-(ax+1)(ax-1)3a2x0,当且仅当x0时等号成立,即当x0时,2f(x)f(2x)成立,故D正确故选:BCD(多选)12(5分)已知圆C:x2+(y-12)21上两点A、B满足|AB|2,点M(x0,0)满足|MA|MB|,则不正确的是()A当|
19、AB|=2时,x0=12B当x00时,过M点的圆的最短弦长是23C线段AB的中点纵坐标最小值是-22D过M点作圆C的切线且切点为A,B,则x0的取值范围是(,-7272,+)【解答】解:圆C:x2+(y-12)2=1的圆心C(0,12),半径r1,令圆心C到直线AB距离为d,对于A,令直线 AB:x=22,即 d=22,显然有|AB|=2r2-d2=2,线段AB的垂直平分线平行于x轴,此时点M不存在,即x0不存在,A不正确;对于B,当x00 时,点M(0,0)在圆C内,而圆C的直径长为2,则过 M 点的圆C的最短弦长小于2,而 232,B不正确;对于C,令线段AB的中点P(t,s),则|PC|
20、=d=r2-(12|AB)21-(122)2=22,则t2+(s-12)212,即(s-12)212,解得12-22s12+22,当且仅当t0时取等号,所以smin=12-22,C不正确;对于 D,依题意及切线长定理得:MAAC,MCAB,12|AB|MC|=|MA|AC|,解得x0-72或x072,所以x0的取值范围是(-,-7272,+),D正确故选:ABC三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分把答案填在答题卡中对应题号后的横线上)13(5分)在平面直角坐标系中,角的顶点在坐标原点,始边在x轴的非负半轴,终边过点(2,y)且tan()2,则sin255【解答】解:tan()2,t
21、an2,角的顶点在坐标原点,始边在x轴的非负半轴,终边过点(2,y),为第二象限角,sin2+cos21 且sincos=-2,sin=255故答案为:25514(5分)已知抛物线y=14x2的焦点为F,P为抛物线上一动点,点Q(1,1),当PQF的周长最小时,点P的坐标为 (1,14)【解答】解:设l:y1是抛物线的准线,过P作PHl于H,作QNl于N,则|PF|PH|,F(0,1),|FQ|1,|PF|+|PQ|PQ|+|PH|,易知当Q,P,H三点共线时,|PQ|+|PH|最小,且最小值为1+12,所以PQF的周长最小值为3,此时xp1,yp=14,即P(1,14)故答案为:(1,14)
22、15(5分)有唱歌、跳舞、小品、杂技、相声五个节目制成一个节目单,其中小品、相声不相邻且相声、跳舞相邻的节目单有 36种(结果用数字作答)【解答】解:相声,跳舞看成一体,与唱歌,杂技全排列,共有A33A22=12种,3个节目有4个空,除去相声旁边的那个空,剩下3个空,小品选其一,有C31=3种,故共12336种故答案为:3616(5分)已知函数f(x)=log2(x+1),x313|x+3|,-9x3,若x1x2,x1x3且f(x1)f(x2),f(x1)+f(x3)4,则x3x1+x2的取值范围是 (-52,-12)【解答】解:画出f(x)的图象如下图所示,由图可知x1+x26,0f(x1)
23、2,当x3x2时,2f(x3)4且f(x3)log2(x3+1),因为f(x1)+f(x3)4,所以2log2(x3+1)43x315,x3x1+x2=x3-6(-52,-12),当x3x2时,x3=x2=3,x1=-6-x2=-9,x3x1+x2=-12,所以x3x1+x2的取值范围是(-52,-12故答案为:(-52,-12四、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(10分)数列an满足a11,Sn+14an+3(1)求证:数列an+12an是等比数列;(2)求数列an的通项公式【解答】解:(1)证明:当n1时,a11,S2a1+a24a1+3,解得:
24、a26,当n2时,由Sn+14an+3可知,Sn4an1+3,两式作差可得:an+14an4an1,即an+12an2(an2an1),又a22a14,所以an2an10,所以an+1-2anan-2an-1=2,所以数列an+12an是首项为4,公比为2的等比数列(2)由(1)知an+1-2an=42n-1=2n+1,两边同除以2n+1,得an+12n+1-an2n=1,又a121=12,所以数列an2n是首项为12,公差为1的等差数列,an2n=12+(n-1)=2n-12,整理得an=2n-1(2n-1),故数列an的通项公式为an=2n-1(2n-1)18(12分)D为ABC边AB上一
25、点,满足AD2,DB8,记ABC,CAB(1)当CDAB时,且2,求CD的值;(2)若+=4,求ACD面积的最大值【解答】解:(1)设CD长为x,当CDAB时,AD2,DB8,则tan=x8,tan=x2,因为2=20,所以tantan20,即tan=2tan1-tan20,所以x2=2x81-x2640,得x232,所以x=42,所以CD为42(2)在ABC中,+=4,则ACB=34,由正弦定理得ACsin=BCsin=ABsin34,又AB10,所以BC=102sin,AC=102sin,则ABC的面积S=12BCACsin34=12102sin102sinsin34=502sinsin,
26、又+=4,所以S=502sinsin(4-)=50(sincos-sin2)=25(sin2+cos2-1)=252sin(2+4)-25,因为04,所以42+434,所以当2+4=2,即=8时,S有最大值25(2-1),又ACD的面积等于15S,故ACD的面积的最大值为5(2-1)19(12分)高压钠灯使用时发出金白色光,具有发光效率高、耗电少、寿命长、透雾能力强和不锈蚀等优点,广泛应用于机场、码头、船坞、车站、广场、街道交汇处等地方现在某公园中心树立有一灯杆,杆上装有6盏高压钠灯,每盏灯各使用灯泡一只,且型号相同假定每盏灯能否正常照明只与灯泡的寿命有关,该型号的灯泡寿命为1年以上的概率为p
27、1,寿命为2年以上的概率为p2,从使用之日起每满1年进行一次灯泡更换工作,只更换已坏的灯泡,平时不换(1)在第一次灯泡更换工作中,求:不需要换灯泡的概率;更换2只灯泡的概率;(2)当p10.8,p20.3时,求在第二次灯泡更换工作,至少需要更换5只灯泡的概率(结果保留两个有效数字)【解答】解:(1)该型号的灯泡寿命为1年以上的概率为p1,在第一次更换灯泡工作中,不需要换灯泡的概率为p16在第一次更换灯泡工作中,需要更换2只灯泡的概率为C62p14(1-p1)2(2)在第二次灯泡更换工作中,对其中的某一盏灯来说,在第1,2次都更换了灯泡的概率为(1p1)2,在第一次未更换灯泡而在第二次需要更换灯
28、泡的概率为p1(1p2),在第二次灯泡更换工作,对其中某一盏灯来说,该盏灯需要更换灯泡的概率为:p(1p1)2+p1(1p2),至少更换5只灯泡包含更换6只和更换5只两种情况,至少更换5只灯泡的根据为p6+C61p5(1-p),当p10.8,p20.3时,在第二次灯泡更换工作,至少需要更换5只灯泡的概率为:P=066+C61065(1-0.6)=0.233280.2320(12分)如图,在三棱锥SABC中,SASBSC,BCAC(1)证明:平面SAB平面ABC;(2)若BCSC,SCSA,试问在线段SC上是否存在点D,使直线BD与平面SAB所成的角为60若存在,请求出D点的位置;若不存在,请说
29、明理由【解答】解:(1)证法一:取AB的中点E,连接SE,CE,SASB,SEAB,BCAC,ACB是直角三角形,BEEC,又BSSC,SECSEB,SEBSEB90,SEEC,又SEAB,ABCEE,SE平面ABC,又SE平面SAB,平面SAB平面ABC证法二:作SE平面ABC,连接EA,EC,EB,EA,EC,EB都在平面ABC内,SEEA,SEEC,SEEB,又SASBSC,EAECEB,BCAC,ACB是直角三角形,E为AB的中点,SE平面SAB,平面SAB平面ABC(2)以E为坐标原点,平行于AC的直线为x轴,平面BC的直线为y轴,ES为z轴,建立空间直角坐标系,设SASBSC2,S
30、CSA,则AC22,BCSC2,EC23,SE1,则A(2,1,0),B(2,1,0),C(2,1,0),E(0,0,0),S(0,0,1),AB=(22,2,0),SA=(-2,1,1),设D(x,y,z),CD=CS,(01),则(x-2,y1,z)(-2,1,1),D(2-2,1-,),BD=(-2,2-,),设平面SAB的一个法向量n=(x,y,z),则nAB=22x-2y=0nSA=-2x+y-z=0,取x1,得n=(1,2,0),直线BD与平面SAB所成的角为60,sin60=|nBD|n|BD|=|22-22|322+(2-)2+2=32,整理得2+7+10,01,方程无解,在线
31、段SC上不存在点D,使直线BD与平面SAB所成的角为6021(12分)已知双曲线的对称中心在直角坐标系的坐标原点,焦点在坐标轴上,双曲线的一条渐近线的方程为y=3x,且双曲线经过点(4,6)过双曲线上的一点P(在第一象限)作斜率不为3的直线l,l与直线x1交于点Q且l与双曲线有且只有一个交点(1)求双曲线的标准方程;(2)以PQ为直径的圆是否经过一个定点?若经过定点,求出定点的坐标;若不经过定点,请说明理由【解答】解:(1)依题可设双曲线的标准方程为3x2y2,因为双曲线经过点(4,6),所以3426212,所以双曲线的方程为3x2y212,所以双曲线的标准方程为x24-y212=1;(2)直
32、线的斜率显然存在且不为0,设l的方程为ykx+t,(k3),由y=kx+t3x2-y2=12,得(3k2)x22ktx(t2+12)9(*),因为k3且l与双曲线有且只有一个交点,所以(*)方程有且只有一个实数解,所以0即(2kt)2+4(3k2)(t2+12)0得4k2t2+12,P的横坐标为kt3-k2=-4kt,P的纵坐标为k(-4kt)+t=-12t,即点P的坐标为(-4kt,-12t),直线l与直线x1的交点Q的坐标为(1,k+t),以PQ为直径的圆的方程为(x+4kt)(x1)+(y+12t)(ykt)0,化为t(x2x+y212)+k(4x412)+y(12tkt2)0,当x2x
33、+y2120且4x4120,即x4且y0时上述方程恒成立,所以以PQ为直径的圆经过一个定点(4,0)22(12分)已知函数f(x)(tx)ex2,g(x)(tx)ln(tx)+x+1,其中t为实数(1)当x0时,讨论函数f(x)的单调性;(2)当t1时,若f(x)g(x)恒成立,求最大的整数t【解答】解:(1)f(x)(t1x)ex,令f(x)0,则xt1,当t1时,t10,f(x)(t1x)ex0对x0恒成立,所以f(x)在x0时单调递减,当t1时,0xt1时f(x)(t1x)ex0,当xt1时f(x)(t1x)ex0,所以f(x)在(0,t1)时单调递增,在(t1,+)时单调递减,综上所述
34、,当t1时,f(x)在x0时单调递减;当t1时,f(x)在(0,t1)时单调递增,在(t1,+)单调递减(2)记F(x)f(x)g(x)(tx)ex2(tx)ln(tx)xt,则F(x)(t1x)ex+ln(tx),(xt),当xt1时(t1x)ex0,ln(tx)0,所以F(x)(t1x)ex+ln(tx)0,当t1xt时,(t1x)ex0,ln(tx)0,所以F(x)(t1x)ex+ln(tx)0,所以F(x)在xt1时单调递增,在t1xt时单调递减,所以当xt1时,F(x)有极大值也是最大值,且F(x)max=F(t-1)=et-1-2t-1,所以F(x)et12t1,所以f(x)g(x)恒成立,只要et12t10即可令h(t)et12t1,则h(t)et12,当1t1+ln2时,h(t)0,当t1+ln2时,h(t)0,所以h(t)et12t1在1t1+ln2时单调递减,在t1+ln2是单调递增,所以t1+ln2时h(t)et12t1取到最小值,且h(t)minh(1+ln2)2ln210,又h(3)e270,h(2)e50,所以et12t10时最大的整数t取2,综上所述,当t1时,若f(x)g(x)恒成立,则最大的整数t为2