1、2022-2023学年四川省成都市蓉城名校联盟高三(上)第一次联考数学试卷(理科)一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60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)设集合MxN|x24,N1,2,3,则集合MN()A1,2,3B0,1,2,3C2,1,0,1,2,3D1,22(5分)已知i为虚数单位,复数z满足z(1+i)1i,则复数z的共轭复数z为()AiBiC1+iD1i3(5分)已知命题p:x01,x02x00,则命题p的否定为()Ax01,x02x00Bx01,x02x00Cx1,x2x0Dx1,x2x04(5分)已知函数f(x)=2-x,x0,log4x
2、,x0,则f(f(6)()A12B2C32D35(5分)“p是真”是“pq为假”的()A充分不必要条件B必要不充分条件C充要条件D既不充分也不必要条件6(5分)函数f(x)=2xx2+1的图象大致为()ABCD7(5分)已知2100x,且10kx10k+1(kZ),lg20.3010,则k的值为()A27B28C29D308(5分)已知函数f(x)asinx+bx31,若f(1)2,则f(1)()A2B2C4D49(5分)曲线yex上的点到直线xy30的距离的最小值为()A2B2C22D410(5分)函数f(x)的定义域为R,对任意x1,x20,+),当x1x2时,都有f(x1)-f(x2)x
3、1-x20且f(x+1)关于点(1,0)对称,a=log123,b30.3,clog37,dlog25,则f(a),f(b),f(c),f(d)这四个数中最大的是()Af(a)Bf(b)Cf(c)Df(d)11(5分)函数f(x)的定义域为(0,6),当0x2时,f(x)|x1|+1且f(x)2f(x+2),若函数g(x)f(x)+m有四个不同的零点,则实数m的取值范围为()A(-12,-14)B(14,12)C(2,1)D(1,2)12(5分)过点(1,2)可作三条直线与曲线f(x)x33x+a相切,则实数a的取值范围为()A(1,2)B(2,3)C(3,4)D(4,5)二、填空题:本题共4
4、小题,每小题5分,共20分。13(5分)函数f(x)cosx(ex+mex)为奇函数,则实数m的值为 14(5分)log29log34+2log23= 15(5分)已知函数f(x)x4+x2+2,则不等式f(2x1)f(1)的解集为 16(5分)已知函数f(x)的定义域为R,且f(x+y)+f(xy)f(x)f(y),f(1)1,则下列四个结论中正确的编号为 f(0)0;函数f(x)为偶函数;函数f(x)的一个周期为6;k=115 f(k)=-2三、解答题:共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。第1721题为必考题,每个试题考生都必须作答。第22、23题为选考题,考生根据要求作答。
5、(一)必考题:共60分。17(12分)在ABC中,角A,B,C所对的边为a,b,c,且bcosC+ccosB2acosA(1)求角A;(2)若a=3,求b+c的取值范围18(12分)随机调查了200名高中生是否喜欢看篮球比赛,得到如下的列联表:喜欢不喜欢总计男8020100女4060100总计12080200(1)能否有99%的把握认为“高中生是否喜欢看篮球比赛与性别有关”;(运算结果保留三位小数)(2)用分层抽样的方法从喜欢看篮球比赛的120名学生中抽取6名学生,再从这6名学生中随机选取2人,求这2人中至少有1名女生的概率附:K2=n(ad-bc)2(a+b)(c+d)(a+c)(b+d)P
6、(K2k0)0.1000.0500.0250.0100.005k02.7063.8415.0246.6357.87919(12分)如图所示,在三棱柱ABCA1B1C1中,ABBC,平面AA1C1C平面ABC,点D为AC的中点(1)求证:平面AA1C1C平面BDB1;(2)若侧面AA1C1C为菱形,A1AC60,ABBC,求二面角DBB1C的余弦值20(12分)已知椭圆C的对称中心为坐标原点,对称轴为坐标轴,焦点在y轴上,离心率e=12,且过点P(3,2)(1)求椭圆C的标准方程;(2)若直线l与椭圆交于A,B两点,且直线PA,PB的倾斜角互补,点M(0,8),求三角形MAB面积的最大值21(1
7、2分)已知函数f(x)alnxx(1)若函数f(x)有两个不同的零点,求实数a的取值范围;(2)若方程xa+alnxex+x有两个不等实根x1,x2,且x22x1,求x1x2的取值范围(二)选考题:共10分。请考生在22、23题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分。选修4-4:坐标系与参数方程(10分)22(10分)以坐标原点为极点,以x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为4cos(1)求曲线C的直角坐标方程;(2)直线l:yx2与曲线C交于A,B两点,点N(4,2),求1|NA|+1|NB|的值选修4-5:不等式选讲(10分)23已知函数f(x)2|x1|+|x+2|
8、(1)求f(x)9的解集;(2)若函数f(x)的最小值为M,且a+b+cM,求4a2+b2+c2的最小值2022-2023学年四川省成都市蓉城名校联盟高三(上)第一次联考数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60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)设集合MxN|x24,N1,2,3,则集合MN()A1,2,3B0,1,2,3C2,1,0,1,2,3D1,2【解答】解:集合MxN|x240,1,2,N1,2,3,则MN0,1,2,3故选:B2(5分)已知i为虚数单位,复数z满足z(1+i)1i,则复数z的共轭复数z为()AiBi
9、C1+iD1i【解答】解:z(1+i)1i,z=1-i1+i=(1-i)2(1+i)(1-i)=-i,z=i故选:A3(5分)已知命题p:x01,x02x00,则命题p的否定为()Ax01,x02x00Bx01,x02x00Cx1,x2x0Dx1,x2x0【解答】解:命题p:x01,x02x00,则命题p的否定为x1,x2x0故选:D4(5分)已知函数f(x)=2-x,x0,log4x,x0,则f(f(6)()A12B2C32D3【解答】解:f(6)2(6)8,f(8)=log48=32;故选:C5(5分)“p是真”是“pq为假”的()A充分不必要条件B必要不充分条件C充要条件D既不充分也不必
10、要条件【解答】解:“p是真”则p为假“pq为假”则p与q都为假“p是真”是“pq为假”的必要不充分条件故选:B6(5分)函数f(x)=2xx2+1的图象大致为()ABCD【解答】解:函数的定义域为R,f(-x)=-2x(-x)2+1=-2xx2+1=-f(x),函数f(x)为奇函数,其图象关于原点对称,则排除选项CD;又f(1)=21+1=1,故排除选项A故选:B7(5分)已知2100x,且10kx10k+1(kZ),lg20.3010,则k的值为()A27B28C29D30【解答】解:2100x,且10kx10k+1(kZ),10k210010k+1,两边取对数可得,lg10klg2100l
11、g10k+1,即k100lg2k+1,lg20.3010,k30.1k+1,kZ,k30故选:D8(5分)已知函数f(x)asinx+bx31,若f(1)2,则f(1)()A2B2C4D4【解答】解:函数f(x)关于点(0,1)对称,则f(1)+f(-1)2=-1,即f(1)+f(1)2,则f(1)2f(1)224,故选:C9(5分)曲线yex上的点到直线xy30的距离的最小值为()A2B2C22D4【解答】解:由yex,得yex,设曲线在P(x0,ex0)处的切线与直线xy30平行,则ex0=1,所以x00,切点P(0,1),所以与已知直线平行且与曲线相切的直线为xy+10,所以曲线yex上
12、的点到直线xy30的距离的最小值为d=|0-1-3|2=42=22故选:C10(5分)函数f(x)的定义域为R,对任意x1,x20,+),当x1x2时,都有f(x1)-f(x2)x1-x20且f(x+1)关于点(1,0)对称,a=log123,b30.3,clog37,dlog25,则f(a),f(b),f(c),f(d)这四个数中最大的是()Af(a)Bf(b)Cf(c)Df(d)【解答】解:对任意x1,x20,+),当x1x2时,都有f(x1)-f(x2)x1-x20,f(x)在0,+)上为增函数,又f(x+1)关于点(1,0)对称,则f(x)关于(0,0)对称,所以函数f(x)为定义在R
13、上的奇函数,又a0,0b1,1c2,2d3,则f(a)f(b)f(c)f(d),故选:D11(5分)函数f(x)的定义域为(0,6),当0x2时,f(x)|x1|+1且f(x)2f(x+2),若函数g(x)f(x)+m有四个不同的零点,则实数m的取值范围为()A(-12,-14)B(14,12)C(2,1)D(1,2)【解答】解:设2x4,则0x22,则f(x2)|x21|+1|x3|+1,又f(x)2f(x+2),则f(x)=12f(x-2),于是当2x4时,f(x)=-12|x-3|+12;设4x6,则2x24,则f(x-2)=-12|x-2-3|+12=-12|x-5|+12,又f(x)
14、=12f(x-2),于是当4x6时,f(x)=-14|x-5|+14;作出函数f(x)的大致图象如下图所示,要使函数g(x)f(x)+m有四个不同的零点,即yf(x)的图象与直线ym有4个不同的交点,由图象可知,14-m12,则-12m-14故选:A12(5分)过点(1,2)可作三条直线与曲线f(x)x33x+a相切,则实数a的取值范围为()A(1,2)B(2,3)C(3,4)D(4,5)【解答】解:设切点为(x0,x03-3x0+a),则切线方程为y-(x03-3x0+a)=(3x02-3)(x-x0),切线过点(1,2),2-(x03-3x0+a)=(3x02-3)(1-x0),过点(1,
15、2)可作三条直线与曲线f(x)x33x+a相切,a=2x03-3x02+5有三个不等根令g(x)2x33x2+5,则g(x)6x26x,令g(x)0,则x0或x1,当x0或x1时,g(x)0;当0x1时,g(x)0,g(x)在(,0)和(1,+)上单调递增,在(0,1)上单调递减,g(x)极大值g(0)5,g(x)极小值g(1)4,由a=2x03-3x02+5有三个不等根,可知函数ya与y=2x03-3x02+5有三个交点,则4a5,a的取值范围为(4,5)故选:D二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。13(5分)函数f(x)cosx(ex+mex)为奇函数,则实数m的值为 1【解答
16、】解:函数的定义域为R,f(x)是奇函数,由f(0)0,得f(0)cos0(e0+me0)1+m0,得m1故答案为:114(5分)log29log34+2log23=7【解答】解:原式=2lg3lg22lg2lg3+34+37故答案为:715(5分)已知函数f(x)x4+x2+2,则不等式f(2x1)f(1)的解集为 0,1【解答】解:f(x)(x)4+(x)2+2x4+x2+2f(x),则函数f(x)为偶函数,当x0时,f(x)为增函数,则不等式f(2x1)f(1)等价为f(|2x1|)f(1),即|2x1|1,得12x11,得02x2,得0x1即不等式的解集为0,1,故答案为:0,116(
17、5分)已知函数f(x)的定义域为R,且f(x+y)+f(xy)f(x)f(y),f(1)1,则下列四个结论中正确的编号为 f(0)0;函数f(x)为偶函数;函数f(x)的一个周期为6;k=115 f(k)=-2【解答】解:在f(x+y)+f(xy)f(x)f(y)中,令x1,y0,有f(1)+f(1)f(1)f(0),所以f(0)2,即错误;在f(x+y)+f(xy)f(x)f(y)中,令x0,有f(y)+f(y)2f(y),即f(y)f(y),故正确;在f(x+y)+f(xy)f(x)f(y)中,令y1,f(x+1)+f(x1)f(x),再令xx+1,有f(x+2)+f(x)f(x+1),上
18、述两式相加得f(x+2)+f(x1)0,令xx+3,有f(x+5)+f(x+2)0,所以f(x1)f(x+5),即f(x)f(x+6),故正确;由上可知,f(1)1,f(0)2,在f(x+y)+f(xy)f(x)f(y)中,令xy1,有f(2)+f(0)f(1)f(1),所以f(2)1,令x2,y1,有f(3)+f(1)f(2)f(1),所以f(3)2,令xy2,有f(4)+f(0)f(2)f(2),所以f(4)1,令x3,y2,有f(5)+f(1)f(3)f(2),所以f(5)1,令xy3,有f(6)+f(0)f(3)f(3),所以f(6)2,所以k=115 f(k)=2f(1)+f(2)+
19、f(3)+f(4)+f(5)+f(6)+f(1)+f(2)+f(3)20+1+(1)+(2)2,即正确故答案为:三、解答题:共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。第1721题为必考题,每个试题考生都必须作答。第22、23题为选考题,考生根据要求作答。(一)必考题:共60分。17(12分)在ABC中,角A,B,C所对的边为a,b,c,且bcosC+ccosB2acosA(1)求角A;(2)若a=3,求b+c的取值范围【解答】解:(1)在ABC中,由正弦定理得a2RsinA,b2RsinB,c2RsinC,bcosC+ccosB2acosA,sinBcosC+sinCcosB2sinA
20、cosA,sin(B+C)2sinAcosA,又sin(B+C)sin(A)sinA,且0A,cosA=12,解得A=3;(2)由(1)得A=3,a=3,asinA=332=2,由正弦定理可得b2sinB,c2sinC,b+c2(sinB+sinC)=2sinB+sin(B+3)=3sinB+3cosB=23sin(B+6),0B23,6B+656,12sin(B+6)1,b+c(3,23,故b+c的取值范围为(3,2318(12分)随机调查了200名高中生是否喜欢看篮球比赛,得到如下的列联表:喜欢不喜欢总计男8020100女4060100总计12080200(1)能否有99%的把握认为“高中
21、生是否喜欢看篮球比赛与性别有关”;(运算结果保留三位小数)(2)用分层抽样的方法从喜欢看篮球比赛的120名学生中抽取6名学生,再从这6名学生中随机选取2人,求这2人中至少有1名女生的概率附:K2=n(ad-bc)2(a+b)(c+d)(a+c)(b+d)P(K2k0)0.1000.0500.0250.0100.005k02.7063.8415.0246.6357.879【解答】解:(1)K2=200(8060-4020)210010012080=100333.3336.635,有99%的把握认为“高中生是否喜欢看篮球比赛与性别有关”(2)由题意可知6名学生中男生有4人,女生有2人,4名男生记为
22、1,2,3,4,2名女生记为a,b,基本事件(1,2),(1,3),(1,4),(2,3),(2,4),(3,4),(1,a),(1,b),(2,a),(2,b),(3,a),(3,b),(4,a),(4,b),(a,b),共15种,记“2人中至少有1名女生”为事件A,事件A包含的基本事件为(1,a),(1,b),(2,a),(2,b),(3,a),(3,b),(4,a),(4,b),(a,b),共9种,故“2人中至少有1名女生”发生的概率为915=3519(12分)如图所示,在三棱柱ABCA1B1C1中,ABBC,平面AA1C1C平面ABC,点D为AC的中点(1)求证:平面AA1C1C平面B
23、DB1;(2)若侧面AA1C1C为菱形,A1AC60,ABBC,求二面角DBB1C的余弦值【解答】解:(1)证明:平面AA1C1C平面ABC,平面AA1C1C平面ABCAC,又由BDAC,BD平面ABC,则有BD平面AA1C1C;又BD平面BDB1,则平面AA1C1C平面BDB1;(2)由题意可知平面AA1C1C平面ABC,平面AA1C1C平面ABCAC,A1DAC,A1D平面AA1C1C,则有A1D平面ABC,如图,以点D为坐标原点,分别以DB,DC,DA1所在直线为x,y,z轴建立空间直角坐标系Dxyz,不妨设AC2,则D(0,0,0),B(1,0,0),C(0,1,0),A(0,1,0)
24、,由A1B1=AB,B1(1,1,3),设平面BDB1的一个法向量为m=(x,y,z),而DB=(1,0,0),DB1=(1,1,3),则有x=0x+y+3z=0,取z1,故m=(0,3,1),设平面BB1C的一个法向量为n=(x,y,z),又由CB=(1,-1,0),CB1=(1,0,3),则有x-y=0x+3z=0,取z1,故n=(3,3,1)cosn,m=27,二面角DBB1C为锐二面角,故二面角DBB1C的余弦值为27720(12分)已知椭圆C的对称中心为坐标原点,对称轴为坐标轴,焦点在y轴上,离心率e=12,且过点P(3,2)(1)求椭圆C的标准方程;(2)若直线l与椭圆交于A,B两
25、点,且直线PA,PB的倾斜角互补,点M(0,8),求三角形MAB面积的最大值【解答】解:(1)e=ca=12,a2c,b=3c,设椭圆的标准方程为x23c2+y24c2=1,即4x2+3y212c2,过点P(3,2),36+1212c2,c24,椭圆的标准方程为x212+y216=1;(2)由题意可知直线l的斜率存在且不过点P(3,2),设直线l的方程为ykx+m(3k+m20),A(x1,y1),B(x2,y2),由y=kx+m4x2+3y2=48,消去y整理得(3k2+4)x2+6kmx+3m2480,x1+x2=-6km3k2+4,x1x2=3m2-483k2+4,48(12k2+16m
26、2)0,kPA+kPB=y1-2x1-3+y2-2x2-3=0,kx1+m-2x1-3+kx2+m-2x2-3=2k+(3k+m-2)(1x1-3+1x2-3)=0,2k+(3k+m-2)x1+x2-6x1x2-3(x1+x2)+9=0,将x1+x2=-6km3k2+4,x1x2=3m2-483k2+4,代入整理得(k2)(3k+m2)0,k2,48(64m2)08m8,三角形MAB的面积S=12|8-m|x1-x2|=38(64-m2)(8-m)2,令f(m)(64m2)(8m)2,8m8,导函数f(m)4(8m)2(4+m),令f(m)0,则m4或8,当x(8,4)时,f(m)0,当x(4
27、,8)时,f(m)0,f(m)的增区间为(8,4),减区间为(4,8),当m4时,三角形MAB的面积取得最大值,最大值为1821(12分)已知函数f(x)alnxx(1)若函数f(x)有两个不同的零点,求实数a的取值范围;(2)若方程xa+alnxex+x有两个不等实根x1,x2,且x22x1,求x1x2的取值范围【解答】解:(1)由f(x)alnxx有两个不同的零点,得alnxx0有两个不等实数根,则a0,可得1a=lnxx有两个不等根,令g(x)=lnxx,g(x)=1-lnxx2,当x(0,e)时,g(x)0,g(x)单调递增,当x(e,+)时,g(x)0,g(x)单调递减,g(x)有极
28、大值也是最大值为g(e)=1e,又当x0+时,g(x),当x+,g(x)0,要使方程1a=lnxx有两个不等根,则01a1e,即ae实数a的取值范围为(e,+);(2)若方程xa+alnxex+x有两个不等实根x1,x2,即方程ealnx+alnxex+x有两个不等实根x1,x2,令h(x)ex+x,则h(x)在R上为单调递增函数,可得h(alnx)h(x)有两个不等实根,即alnxx有两个不等实根,由(1)可知1x1ex2,lnx1x1=1nx2x2,又x22x1,令x2x1=t2,由lnx1x1=1nx2x2,得lnx1x1=lnx2-lnx1x2-x1,即lnx1=x1lnx2x1x2-
29、x1=lnx2x1x2x1-1=lntt-1,ln(x1x2)ln(x2x1x12)lnt+2lnx1lnt+2lntt-1=(t+1)lntt-1,设(t)=(t+1)lntt-1(t2),则(t)=t-1t-2lnt(t-1)2,令m(t)t-1t-2lnt(t2),则m(t)1+1t2-2t0,m(t)在(2,+)上单调递增,m(t)m(2)0,则(t)为增函数,故(t)(2)3ln2ln8,x1x2的取值范围为(8,+)(二)选考题:共10分。请考生在22、23题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分。选修4-4:坐标系与参数方程(10分)22(10分)以坐标原点为极点,以x轴
30、的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为4cos(1)求曲线C的直角坐标方程;(2)直线l:yx2与曲线C交于A,B两点,点N(4,2),求1|NA|+1|NB|的值【解答】解:(1)4cos,24cos,又cosx,siny,x2+y24x,曲线C的直角坐标方程为x2+y24x0;(2)直线l的参数方程为x=4+22ty=2+22t(t为参数),代入x2+y24x0中整理得t2+42t+4=0,则160,t1+t2=-420,t1t240,则t1,t2同号,所以1|NA|+1|NB|=|t1+t2|t1t2|=2选修4-5:不等式选讲(10分)23已知函数f(x)2|x1|+|x+2|(1)求f(x)9的解集;(2)若函数f(x)的最小值为M,且a+b+cM,求4a2+b2+c2的最小值【解答】解:(1)f(x)=2|x-1|+|x+2|=-3x,x-2-x+4,-2x13x,x1,则f(x)9x-2-3x9或-2x1-x+49或x13x9,解得3x3,所以不等式的解集为3,3;(2)由(1)易知M3,则a+b+c3,利用柯西不等式可得(4a2+b2+c2)(14+1+1)(a+b+c)2,即4a2+b2+c24,当且仅当2a12=b1=c1时等号成立,所以当a=13,b=c=43时,4a2+b2+c2取得最小值4第18页(共18页)