豫南九校2022-2023学年上期第二次联考高三数学(文)试题(考试时间:120分钟试卷满分:150分)注意事项:1.答题前,考生务必将自己的娃名、准考证号.考场号填写在答题卡上。
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,再选涂其它答案标号。
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(本大题共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.已知集合{}22610A x x =∈<+≤N ,{}04B x x =<<,则A B ⋂=()A .{}1,2,3B .{}0,2,3C .{}1,2D .{}2,32.已知i 为虚数单位,则43i1i -=+()A .17i 22+B .17i22-C .53i 22+D .53i 22-3.已知“24x x >”是“2x m <”的充分不必要条件,则实数m 的取值范围为()A .()2,2-B .[]2,2-C .()(),22,⋃-∞-+∞D .(][),22,-∞-⋃+∞4.已知圆O 的半径为2,AB 为圆O 的直径,点C 在圆O 上,若6cos 4BOC ∠=,则OA OC ⋅= ()A .BC .D 5.已知函数()1xf x ax x =++,若()02f '=,则()2f =()A .83B .2C .53D .36.在ABC △中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若22a b ==,且12CA CB ⋅=- ,则c =()A .2B .C D7.已知sin18m ︒=,则cos 2424︒+︒=()A .242m-B .224m-C .4D .4-8.已知{}n a 为等差数列,公差为黄金分割比512(约等于0.618),前n 项和为n S ,则()2106842a a S S -+-=()A 1-B 1+C .16D .49.2022年8月26日,河南平顶山抽干湖水成功抓捕了两只鳄雀鳝,这一话题迅速冲上热搜榜.与此同吋,关于外来物种泛滥的有害性受到了热议.为了研究某池塘里某种植物生长面积S (单位:m 2)与时间t (单位:月)之间的关系,通过观察建立了函数模型()tS t ka =(t ∈Z ,0k >,0a >且1a ≠).已知第一个月该植物的生长面积为1m 2,第3个月该植物的生长面积为4m 2,则该植物的生长面积达到100m 2,至少要经过()A .6个月B .8个月C .9个月D .11个月10.已知()e xf x x =,过1,02P ⎛⎫⎪⎝⎭作曲线()y f x =的切线,切点在第一象限,则切线的斜率为()A .3e2B .23e C .2e D11.已知函数()()sin 034f x A x πωω⎛⎫=+<< ⎪⎝⎭的最小正周期为T ,若4T f ⎛⎫= ⎪⎝⎭()f x 的图象向左平移2π个单位长度,得到奇函数()g x 的图象,则2f π⎛⎫-= ⎪⎝⎭()A .2-B .2C .D 12.已知数列{}n a 的通项公式为()2(1)n n a n n =--,前n 项和为n S ,则满足212023n S +≤-的最小正整数n 的值为()A .28B .30C .31D .32二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.已知点()1,2A ,()2,3B -,则与AB垂直的单位向量的坐标为______.14.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若945S =,且8996a a +=,则123a a +=______.15.已知函数()2sin f x x =的导函数为()f x ',()()()g x f x f x =+',则函数()g x 图象的对称中心为______.16.已知函数()231sin 3e 12xf x x π⎛⎫⎛⎫=-+-⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭,则()f x 在[],ππ-上的最大值与最小值之和为______.三、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.(本小题满分10分)已知复数z 的共轭复数为z ,()()2i 3i zm m -=+∈R (其中i 为虚数单位).(1)若6z z +=,求z ;(2)若3z z ⋅<,求m 的取值范围.18.(本小题满分12分)已知命题p :()21,02,0x a x f x xx x x ⎧++>⎪=⎨⎪+≤⎩的最小值为1-,命题q :x ∀∈R ,2420x x a -+≥恒成立.(1)若p ⌝为真,求实数a 的取值范围;(2)若()p q ∧⌝为真,求实数a 的取值范围.19.(本小题满分12分)已知在ABC △中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c,且sin cos a B A =.(1)若2c b =,求证:ABC △为直角三角形;(2)若ABC △的面积为6a =,求ABC △的周长.20.(本小题满分12分)已知向量()cos ,sin a x x =,()cos ,cos sin b x x x =- ,向量b 在a 上的投影记为()f x .(1)若()a ab ⊥-,求()f x 的值;(2)若()2f x =,求b .21.(本小题满分12分)已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且22n n s a =-.(1)求{}n a 的通项公式;(2)若()()1122n n n n a b a a ++=+⋅+,求数列{}n b 的前n 项和n T ;(3)若()10nn c n a =-,数列{}n c 的前n 项和为n A ,求n A 的最大值.22.(本小题满分12分)已知函数()()2ln exf x x k k =+∈R .(1)若1x =是()f x 的一个极值点,求()f x 的极值;(2)设()ln e x x h x =的极大值为()0h x ,且()f x 有零点,求证:02e x kx ≥-.豫南九校2022-2023学年上期第二次联考高三数学(文)参考答案123456789101112CBDAADBCBCAD1.【答案】C【解析】由题意,得{}{}220,1,2A x x =∈-<≤=N ,又{}04B x x =<<,故{}1,2A B ⋂=.故选C .2.【答案】B【解析】()()()()43i 1i 43i 17i 17i 1i 1i 1i 222----===-++-.故选B .3.【答案】D【解析】由24x x >,得04x <<,由题意,得24m≥,即(][),22,m ∈-∞-⋃+∞.故选D .4.【答案】A【解析】由cos 4BOC ∠=,得cos 4AOC ∠=-,故6224OA OC ⎛⎫⋅=⨯⨯-= ⎪ ⎪⎝⎭.故选A .5.【答案】A 【解析】由()1x f x ax x =++,得()()211f x a x +'=+,故()012f a ='+=,故1a =,故()1x f x x x =++,故()282233f =+=.故选A .6.【答案】D【解析】由12CA CB ⋅=- ,得1cos 2ab C =-.又22a b ==,故1cos 4C =-,由余弦定理,得22212cos 4122164c a bab C ⎛⎫=+-=+-⨯⨯⨯-= ⎪⎝⎭,故c =D .7.【答案】B 【解析】()1cos 24242cos 24sin 242cos 60242cos3622⎛⎫︒+︒=⨯︒+︒=︒-︒=︒ ⎪ ⎪⎝⎭()()222212sin 1821224m m =⨯-︒=⨯-=-.故选B .8.【答案】C 【解析】设{}n a 的公差为d ,则d 是方程210x x +-=的一个解,则21d d +=,故()()()2221068424161616a a S S d d d d -+-=+=+=.故选C .9.【答案】B【解析】由题意,得()()31134S ka S ka ⎧==⎪⎨==⎪⎩,解得122k a ⎧=⎪⎨⎪=⎩,故()11222t t S t -=⨯=.令()12100t S t -=>,结合t ∈Z ,解得8t ≥,即该植物的生长面积达到100m 2时,至少要经过8个月.故选B .10.【答案】C 【解析】由()e x f x x =,得()()1e x f x x +'=,设切点坐标为()000,e x x x ,则切线方程为()()00000e 1e x x y x x x x -=+-,把点1,02P ⎛⎫ ⎪⎝⎭代入并整理,得()000112x x x ⎛⎫-=+- ⎪⎝⎭,解得01x =或012x =-(舍去),故切线斜率为()12e f '=.故选C .11.【答案】A 【解析】∵2T πω=,∴3sin 44T f A π⎛⎫==⎪⎝⎭2A =,∴()2sin 24g x x ππω⎡⎤⎛⎫=++ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,∵()g x 为奇函数,∴()00g =,即()24k k ωπππ+=∈Z ,∴()122k k ω=-∈Z .又03ω<<,∴32ω=,∴()32sin 24f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,∴2sin 222f ππ⎛⎫⎛⎫-=-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.故选A .12.【答案】D 【解析】由题意,得()()()()222222212143221n S n n +⎡⎤=-+-++---⎣⎦ ()()22112345221n n n ⎡⎤+--+-+-+⋅⋅⋅+-+⎣⎦()()()()()()()221124334221212(21)21n n n n n n n ⎡⎤⎡⎤⎡⎤=-⨯++-⨯++⋅⋅⋅+---+-+--+⎣⎦⎣⎦⎣⎦()()()()2222121234221121122n n n n n n n n n +=++++⋅⋅⋅+-+++=+++=-+,由212023n S +≤-,得()222023n n -+≤-,即220232n n +≥,结合*n ∈N ,解得32n ≥,故n 的最小值为32.故选D .13.【答案】10310,1010⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭或10310,1010⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭【解析】由题意,得()3,1AB =- .设与AB 垂直的向量为(),a x y =,由0AB a ⋅= ,得30x y -+=,即3y x =,当a的坐标是()1,3时,可得与AB 垂直的单位向量为a a ± ,即10310,1010⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭或10310,1010⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭.故答案为:10310,1010⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭或10310,1010⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭.14.【答案】182【解析】因为945S =,所以()19599452a a a +==,解得55a =.又8951296a a a a +=+=,所以1291a =,所以123122182a a a +==.故答案为:182.15.【答案】(),04k k ππ⎛⎫-+∈ ⎪⎝⎭Z【解析】由()2sin f x x =,得()2cos f x x =',故()2sin 2cos 4g x x x x π⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭,令()4x k k ππ+=∈Z ,得()4x k k ππ=-+∈Z .故答案为:(),04k k ππ⎛⎫-+∈ ⎪⎝⎭Z .16.【答案】-6【解析】由题意,得()2321sin 31cos 3e 12e 1xx f x x x π⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-=---⎪ ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭⎝⎭,把()f x 的图象向上平移3个单位长度,可得函数()21cos e 1x g x x ⎛⎫=-- ⎪+⎝⎭的图象.当[],x ππ∈-时,()()()221cos 1cos e 1e 1x x g x x x g x -⎛⎫⎫-=---=-=- ⎪⎪++⎝⎭⎝⎭,即()g x 为奇函数,在[],ππ-上的最大值与最小值之和为0,故()f x 在[],ππ-上的最大值与最小值之和为6-.故答案为:6-.17.【解析】由()2i 3i z m -=+,得()()()()3i 2i 3i 236i 2i 2i 2i 55m m m m z +++-+===+--+.(2分)∴236i 55m m z -+=-.(3分)(1)由6z z +=,得23265m -⨯=,解得9m =,∴33i z =+,故z ==.(6分)(2)由3z z ⋅<,得22236355m m -+⎛⎫⎛⎫+< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,(8分)即26m<,解得m <<∴m 的取值范围是(.(10分)18.(1)对于命题p ,当0x >时,()12f x x a a x=++≥+,当且仅当1x =时取等号,故当0x >时,()f x 的最小值为2a +.(2分)当0x ≤时,()()22211f x x x x =+=+-,当1x =-时,()f x 的最小值为1-.(4分)由()f x 的最小值为1-,得21a +≥-,即3a ≥-.即若命题p 为真,则3a ≥-.(5分)故若命题p ⌝为真,则3a <-,即实数a 的取值范围是(),3-∞-.(6分)(2)对于命题q ,由x ∀∈R ,2420xx a -+≥,得Δ1680a =-≤,解得2a ≥.即若命题q 为真,则2a ≥.(9分)故若q ⌝为真,则2a <.由()p q ∧⌝为真,得32a -≤<,即实数a 的取值范围为[)3,2-.(12分)19.【解析】由sin cos a B A =及正弦定理,得sin sin cos A B B A =,又sin 0B >,故tan A =()0,A π∈,故3A π=.(3分)(1)因为2c b =,所以结合余弦定理,得22222222cos 423a b c bc A b b b b =+-=+-=,所以22224ab bc +==,所以ABC △是以C 为直角的直角三角形.(6分)(2)由ABC △的面积为1sin 2bc A =8bc =,(8分)由6a =,结合余弦定理,得()()222222cos 32436a b c bc A b c bc b c =+-=+-=+-=,所以b c +=(11分)故ABC △的周长为6.(12分)20.【解析】(1)由题意,得()a b f x a b a⋅==⋅,由()a ab ⊥-,得()0a a b ⋅-=,(2分)即20a a b -⋅= ,21a b a ⋅== ,∴()1f x =.(4分)(2)由(1),得()()2215cos sin cos sin sin 2cos 2sin 222f x a b x x x x x x x ϕ=⋅=+-=+=+ (其中25sin 5ϕ=,5cos 5ϕ=).(6分)令()()55sin 222f x x ϕ=+=,得()sin 21x ϕ+=,∴()222x k k πϕπ+=+∈Z ,(8分)∴()222x k k ππϕ=+-∈Z ,(8分)∴sin 2sin 2cos 25x k ππϕϕ⎛⎫=+-== ⎪⎝⎭,cos 2cos 2sin 25x k ππϕϕ⎛⎫=+-== ⎪⎝⎭.(10分)∴b ===.(12分)21.【解析】(1)由22n n S a =-,得1122S a =,得12a =,当2n ≥时,()()111222222n n n n n n n a S S a a a a ---=-=---=-,即12n n a a -=,(2分)∴{}n a 是首项为2,公比为2的等比数列,∴{}n a 的通项公式为2n n a =.(4分)(2)由(1),得()()111211222222222n n n n n n b +++⎛⎫==- ⎪+++⋅+⎝⎭,(5分)∴11111111124661010182222n n n T +⎛⎫=⨯-+-+-+⋅⋅⋅+-⎪++⎝⎭111112422221n n+⎛⎫=⨯-=- ⎪++⎝⎭.(7分)(3)∵()()10102n nn c n a n =-=-⋅,∴当9n ≤时,0n c >;当10n =时,0n c =;当11n ≥时,0n c <.∴当9n =或10时,n A 取得最大值,且910A A =.(9分)239992827212A =⨯+⨯+⨯++⨯ .①∴234109292827212A =⨯+⨯+⨯+⋅⋅⋅+⨯.②②-①,得()923910941218222218202612A ⨯-=-+++⋅⋅⋅++=-=-,∴n A 的最大值为2026.(12分)22.【解析】(1)解法一:由()2ln e x f x x k =+,得()()2e 0xf x k x x=+>',由1x =是()f x 的一个极值点,得()10f '=,即2e 0k +=,即2ek =-.(2分)此时,()12ln 2ex f x x -=-,()()1121e 22e x x x f x x x---=-=',设()()11e 0x g x x x -=->,则()()11e 0x g x x -'=-+<,即()g x 在()0,+∞上单调递减.(3分)又()10g=,所以当()0,1x ∈时,()0g x >,即()0f x '>,当()1,x ∈+∞时,()0g x <,即()0f x '<.所以()f x 在()0,1上单调递增,在()1,+∞上单调递减,所以()f x 有极大值()12f =-,无极小值.(5分)解法二:由()2ln e x f x x k =+,得()()2e 0xf x k x x=+>',由1x =是()f x 的一个极值点,得()10f '=,即2e 0k +=,即2ek =-.(2分)此时,()12ln 2e x f x x -=-,()122e x f x x-=-',显然()f x '是减函数,又()10f '=,当()0,1x ∈时,()0f x '>,当()1,x ∈+∞时,()0f x '<.所以()f x 在()0,1上单调递增,在()1,+∞上单调递减,所以()f x 有极大值()12f =-,无极小值.(5分)(2)由()ln e x x h x =,得()()1ln 1ln 0e ex x xx x x h x x x --==>'.(6分)设()1ln x x x ϕ=-,则()ln 1x x ϕ'=--.令()0x ϕ'=,得1ex =.当10e x <<时,()0x ϕ'>,当1e x >时,()0x ϕ'<,故()x ϕ在10,e ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,在1,e ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上单调递减,故()x ϕ的极大值为1110e e ϕ⎛⎫=+>⎪⎝⎭.(8分)当10ex <<时,()0x ϕ>.又()110ϕ=>,()212ln 20ϕ=-<,故()x ϕ存在唯一的零点0x ,且()01,2x ∈.由()0001ln 0x x x ϕ=-=,得001ln x x =.(10分)当()00,x x ∈时,()0x ϕ>,即()0h >,当()0,x x ∈+∞时,()0x ϕ<,即()0h x '<,即()hx 在()00,x 上单调递增,在()0,x +∞上单调递减.故()hx 的极大值为()00000ln 1e e x x x h x x ==,(11分)令()0f x =,得2ln e 0x x k +=,即1ln 2e x xk -=.由()f x 有零点,得00112e x k x -≤,即02e x kx ≥-.(12分)。