2023学年奉贤区第一学期高三数学练习卷一、填空题(本大题共有12题,满分54分,第1-6题每题4分,第7-12题每题5分)考生应在答题纸的相应位置直接填写结果.1.若()()2i i 1i ,a b a b +=-∈R ,其中i 是虚数单位,则i a b +=_____________.【答案】12i --##2i 1--【解析】【分析】根据题意,由复数相等列出方程,即可得到结果.【详解】因为()2i i 1i i a b b +=-=--,则21b a =-⎧⎨=-⎩,即1,2a b =-=-,所以i 12i a b +=--.故答案为:12i--2.设集合{}2,1,0,5,10,20A =--,{}lg 1B x x =<,则A B ⋂=_____________.【答案】{}5【解析】【分析】先求出集合B ,然后求解A B ⋂.【详解】由题意得{}2,1,0,5,10,20A =--,{}010B x x =<<,所以{}5A B ⋂=.故答案为:{}5.3.双曲线x 22的渐近线方程为______.【答案】2y x =±【解析】【详解】由双曲线的方程知21,2a b ==,所以双曲线的渐近线方程为22b y x x a =±=±.考点:双曲线的几何性质.4.某公司生产的糖果每包标识质量是500g ,但公司承认实际质量存在误差.已知糖果的实际质量X 服从500μ=的正态分布.若随意买一包糖果,假设质量误差超过5克的可能性为p ,则()495500P X ≤≤的值为____________.(用含p 的代数式表达)【答案】12p -【解析】【分析】根据正态分布的性质直接求解即可.【详解】由题知,5σ=,则()()495500P X P X μσμ≤≤=-≤≤()12P X μσμσ=-≤≤+()()112P X P X μσμσ=->+-<-⎡⎤⎣⎦()()115054952P X P X =->-<⎡⎤⎣⎦()112p =-.故答案为:12p -5.在四面体-P ABC 中,若底面ABC 的一个法向量为()1,1,0n = ,且()2,2,1CP =- ,则顶点P 到底面ABC 的距离为_____________.【答案】【解析】【分析】根据点面距公式代入计算即可得.【详解】由点面距公式得d n CP n ==⋅== .故答案为:6.已知数列{}n a 是各项为正的等比数列,11a =,51a =,则其前10项和10S =__________.【答案】10【解析】【分析】根据题意,由条件可得数列{}n a 的公比为1,则10110S a =,即可得到结果.【详解】因为数列{}n a 是各项为正的等比数列,则其公比0q >,又11a =,51a =,则4511a q a ==,即1q =,所以数列{}n a 为常数数列,且11n a a ==,所以1011010S a ==.故答案为:107.一工厂生产了某种产品16800件,它们来自甲、乙、丙3条生产线,为检查这批产品的质量,决定采用分层抽样的方法进行抽样,已知甲、乙、丙三条生产线抽取的个体数组成一个等差数列,则乙生产线生产了_____件产品.【答案】【解析】【详解】试题分析:因为抽取的个体数组成一个等差数列,所以甲,乙,丙生产的产品也组成一个等差数列,设乙生产线生产了件产品,那么甲和丙共生产了件产品,所以,解得.考点:分层抽样8.设()f x 为定义在R 上的奇函数,当0x ≥时,()x f x e b =+(b 为常数),则(ln 2)f -=______.【答案】-1【解析】【分析】由()f x 为定义在R 上的奇函数,则(0)0f =,得1b =-,由(ln 2)(ln 2)f f -=-,代入求值即可.【详解】解:∵()f x 为定义在R 上的奇函数,∴(0)0f =,当0x ≥时,()x f x e b =+(b 为常数),∴(0)10f b =+=,得1b =-,即当0x ≥时,()1x f x e =-,则()ln 2(ln 2)(ln 2)1(21)1f f e-=-=--=--=-,故答案为:-1.【点睛】本题考查了函数的奇偶性,重点考查了函数求值问题,属基础题.9.设函数()sin 0y x ωω=>在区间()0,2π上恰有三个极值点,则ω的取值范围为__________.【答案】5744⎛⎤ ⎥⎝⎦,【解析】【分析】由x 的取值范围得到x ω的取值范围,再结合正弦函数图象的性质得到不等式组,解得即可.【详解】由已知()0,2π,0x ω∈>得()0,2πx ωω∈.要使函数()sin 0y x ωω=>在区间()0,2π上恰有三个极值点,由sin ,(0,4π)y x x =∈图象可得5π7π2π22ω<≤,解得5744ω<≤,即57,44ω⎛⎤∈ ⎥⎝⎦.故答案为:5744⎛⎤ ⎥⎝⎦,.10.某林场为了及时发现火情,设立了两个观测点A 和B .某日两个观测点的林场人员都观测到C 处出现火情.在A 处观测到火情发生在北偏西40︒方向,而在B 处观测到火情在北偏西60︒方向.已知B 在A 的正东方向10km 处(如图所示),则BC AC -=________km .(精确到0.1km )【答案】7.8【解析】【分析】根据题意,由正弦定理代入计算,即可得到结果.【详解】由题意可得,10AB =,30ABC ∠=︒,130CAB ∠=︒,则20ACB ∠=︒,在ABC 中,由正弦定理可得,sin sin sin AB AC BC ACB ABC BAC==∠∠∠,即10sin 20sin 30sin130AC BC ==︒︒︒,所以10sin 3014.6km sin 20AC ︒=≈︒,10sin13022.4km sin 20BC ︒=≈︒,则22.414.67.8BC AC -=-=km .故答案为:7.811.已知直线1:20l y -=和直线2:10l x +=,则曲线()2211x y -+=上一动点P 到直线1l 和直线2l 的距离之和的最小值是____________.【答案】44【解析】【分析】先设出点P 的坐标,表示出点P 到直线1l 和直线2l 的距离之和12003d d x y +=-+;再利用几何意义求解得出答案.【详解】设点P 的坐标为()00,x y 则动点P 到直线1l 的距离为10022d y y =-=-;动点P 直线2l 的距离为()20011d x x =--=+.所以曲线()2211x y -+=上一动点P 到直线1l 和直线2l 的距离之和为120000213d d y x x y +=-++=-+令003t x y -=-,即003y x t=+-则3t -的几何意义是过点P 的直线3y x t =+-在y 轴上的截距.因为点P 在曲线()2211x y -+=上.所以当直线3y x t =+-与曲线()2211x y -+=相切时t 有最值.因为曲线()2211x y -+=是以()1,0圆心,1为半径的圆.1=,解得4t =-或4t =+所以曲线()2211x y -+=上一动点P 到直线1l 和直线2l 的距离之和的最小值为4-.故答案为:412.已知正方体1111ABCD A B C D -的棱长为1,{1,1}(1,2,3,4)i i λ∈-=,则341211AB BC AC BD λλλλ+++ 的最大值是____________.【答案】【解析】【分析】根据给定条件,建立空间直角坐标系,利用空间向量运算求出模的关系式,再分类分析求出最大值即得.【详解】在正方体1111ABCD A B C D -中,建立如图所示的空间直角坐标系,则11(0,0,0),(1,0,0),(1,1,0),(1,1,1),(0,1,1)A B C C D ,11(1,0,0),(0,1,0),(1,1,1),(1,1,1)AB BC AC BD ====- ,11223133341444(,0,0),(0,,0),(,,),(,,)AB BC AC BD λλλλλλλλλλλλ====- ,于是12314113423434(,,)AB BC AC BD λλλλλλλλλλλλ+++=+-+++ ,因此123141||AB BC AC BD λλλλ+++= 由{1,1}(1,2,3,4)i i λ∈-=,得234(){0,4}λλ+∈,当234()0λλ+=时,2234()1λλλ++=,此时34{2,2}λλ-∈-,2134()λλλ+-的最大值为9,当且仅当1λ与34λλ-同号时取得最大,因此123141||AB BC AC BD λλλλ+++ ;当234()4λλ+=时,34{2,2}λλ+∈-,340λλ-=,2134()1λλλ+-=,2234()λλλ++的最大值为9,当且仅当2λ与34λλ+同号时取得最大,因此123141||AB BC AC BD λλλλ+++ ,显然>所以123141||AB BC AC BD λλλλ+++的最大值为.【点睛】关键点睛:涉及多变量的最值问题,以某个量的取值情况分类讨论求解是解决问题的关键,如本题的234()λλ+.二、选择题(本大题共有4题,满分18分,第13-14题每题4分,第15-16题每题5分)每题有且只有一个正确选项.考生应在答题纸的相应位置,将代表正确选项的小方格涂黑.13.已知α,β表示两个不同的平面,m 为平面α内的一条直线,则“α⊥β”是“m ⊥β”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【答案】B【解析】【详解】当α⊥β时,平面α内的直线m 不一定和平面β垂直,但当直线m 垂直于平面β时,根据面面垂直的判定定理,知两个平面一定垂直,故“α⊥β”是“m ⊥β”的必要不充分条件.14.函数2121x x y -=+在定义域(),-∞+∞上是()A.严格增的奇函数B.严格增的偶函数C.严格减的奇函数D.严格减的偶函数【答案】A【解析】【分析】根据题意,分别判断函数奇偶性以及单调性,即可得到结果.【详解】令()2121x x f x -=+,任取12x x <∈R ,则()()()()()1212121212222212121212121x x x x x x x x f x f x ----=-=++++,因为2x y =是R 上的严格增函数,所以1222x x <,则()()()121222202121x x x x -<++,所以()()12f x f x <,则函数2121x x y -=+是R 上的严格增函数;又()()12211221221212xx x x x x x xf x f x ------====-+++,即函数()f x 为奇函数,所以函数2121x x y -=+在定义域(),∞∞-+上是严格增的奇函数.故选:A15.若()221210,n n x x n n x x ⎛⎫⎛⎫-++≤≤∈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭N 的展开式中存在常数项,则下列选项中n 的取值不可能是()A .3 B.4 C.5 D.6【答案】C【解析】【分析】根据二项式展开式的通项公式求得正确答案.【详解】由题意得22nx x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式为()()231C 2C 2r r r n r r r n r r n n T x x x ---+=-=-,1n x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式为21C C k n k k k n k k n n T x x x ---+==,要使221n n x x x x ⎛⎫⎛⎫-++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的展开式中存在常数项,则30n r -=或20n k -=,所以可得n 的值可能是3,4,6,不可能是5.故选:C.16.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且关于正整数n 的不等式1(2022)(2022)0n n S S +--<与不等式1(2023)(2023)0n n S S +--<的解集均为M .命题α:集合M 中元素的个数一定是偶数个;命题β:若数列{}n a 的公差0d >,且0n M ∈,则011n a +>.下列说法中正确的是()A.命题α是真命题,命题β是假命题B.命题α是假命题,命题β是真命题C.命题α是假命题,命题β是假命题D.命题α是真命题,命题β是真命题【答案】B【解析】【分析】举反例即可判断命题α为假;由0d >可知n S 单调递增,结合00120222022n n S S +<⎧⎪⎨>⎪⎩且00120232023n n S S +<⎧⎪⎨>⎪⎩可知011n a +>,即可判断命题β为真.【详解】对于命题α:当2021n a =时,1(2022)(2022)0n n S S +--<的解集为{}1M =,1(2023)(2023)0n n S S +--<的解集为{}1M =,此时集合M 中元素的个数是1,故命题α为假命题;对于命题β:又公差0d >,则n S 单调递增,由0n M ∈,得001(2022)(2022)0n n S S +--<且001(2023)(2023)0n n S S +--<,解得00120222022n n S S +<⎧⎪⎨>⎪⎩且00120232023n n S S +<⎧⎪⎨>⎪⎩,所以00120222023n n S S +<⎧⎪⎨>⎪⎩所以011n a +>,故命题β为真命题.故选:B三、解答题(本大题共有5题,满分78分)解答下列各题必须在答题纸的相应位置写出必要的步骤.17.在ABC 中,设角A 、B 、C 所对边的边长分别为a 、b 、ccos sin A a B =+.(1)求角B 的大小;(2)当a =b =时,求边长c 和ABC 的面积S .【答案】17.π3B =18.c =,3ABC S =+ 【解析】【分析】(1)借助正弦定理将边化为角,结合()πC A B =-+及两角和的正弦公式计算化简即可得;(2)根据正弦定理即可计算出A ,结合B 可求出C ,再试用正弦定理即可得到c ,再使用面积公式即可得到面积.【小问1详解】cos sin sinC B A A B=+,由于()πC A B=-+()cos sin sinA B B A A B+=+,cos cos cos sin sinA B B A B A A B+=+,sinB B=,则tan B=所以π3B=;【小问2详解】由正弦定理,得2322πsin sinsin3cA C==,即有sin2A=,因为a b<,所以A是锐角,即π4A=,因为2π3A C+=,所以5π12C=,23ππππ62sin4sin cos sin cos4π64464sin3c C⎛⎫=⨯=+=⨯⎪⎝⎭所以11ππππsin sin cos sin cos226446ABCS ab C⎛⎫==⨯+⎪⎝⎭34==.18.在《九章算术》中,将四个面都是直角三角形的四面体称为鳖臑.如图,已知四面体-P ABC中,PA⊥平面ABC,1PA BC==.(1)若13AB PC ==,,求证:四面体-P ABC 是鳖臑,并求该四面体的体积;(2)若四面体-P ABC 是鳖臑,当()1AC a a =>时,求二面角A BC P --的平面角的大小.【答案】(1)证明见解析,16P ABC V -=(2)221a -或1arctan a 【解析】【分析】(1)借助线面垂直证明面面垂直,结合题目所给长度,运用勾股定理证明四面全为直角三角形即可,体积借助体积公式计算即可得;(2)根据题意,会出现两种情况,即π2ABC ∠=或π2ACB ∠=,分类讨论计算即可得.【小问1详解】PA ⊥ 平面ABC ,AB 、AC ⊂平面ABC ,PA AB ∴⊥、PA AC ⊥,PAC ∴△、PAB 为直角三角形,∴在直角PAC △中,222AC PC PA =-,在直角PAB 中,222PB PA PB =+=∴在ABC 中,有222AC AB BC =+,AB BC ∴⊥,故ABC 为直角三角形,在PBC 中,有222PC PB BC =+,故PB BC ⊥,故PBC 为直角三角形,故四面体-P ABC 四个面都是直角三角形,即四面体-P ABC 是鳖臑,11111113326P ABC ABC V S PA -=⋅=⨯⨯⨯⨯= ;【小问2详解】PA ⊥ 平面ABC ,BC ⊂平面ABC ,PA BC ∴⊥,由1AC a AB =>=,故BAC ∠不可能是直角,若π2ABC ∠=,则有AB BC ⊥,又PA BC ⊥,PA 、AB ⊂平面PAB ,PA AB A = ,故BC ⊥平面PAB ,又PB ⊂平面PAB ,故BC PB ⊥,ABP ∴∠是二面角A BC P --的平面角,AC a =Q ,1BC =,AB ∴=,tan PBA ∴∠=,所以二面角A BC P --的平面角的大小为21arctan1a -.若π2ACB ∠=,同理可得ACP ∠是二面角A BC P --的平面角,所以1tan ∠==AP ACP AC a,所以二面角的平面角的大小为1arctana ,综上所述,二面角A BC P --的平面角的大小为2arctan 1a -或1arctan a .19.某连锁便利店从2014年到2018年销售商品品种为2000种,从2019年开始,该便利店进行了全面升级,销售商品品种为3000种.下表中列出了从2014年到2023年的利润额.年份x2014201520162017201820192020202120222023利润额y/27.642.038.448.063.663.772.880.160.599.3万元(1)若某年的利润额超过45.0万元,则该便利店当年会被评选为示范店;若利润额不超过45.0万元,则该便利店当年不会被评选为示范店.试完成22⨯列联表,并判断商品品种数量与便利店是否为示范店有关?(显著性水平0.05α=,2( 3.841)0.05P χ≥≈)品种为2000种品种为3000种总计被评为示范店次数未被评为示范店次数总计(2)请根据2014年至2023年(剔除2022年的数据)的数据建立y 与x 的线性回归模型①;根据2019年至2023年的数据建立y 与x 的线性回归模型②.分别用这两个模型,预测2024年该便利店的利润额并说明这样的预测值是否可靠?(回归系数精确到0.001,利润精确到0.1万元)回归系数ˆa 与ˆb 的公式如下:()()()11112211ˆˆˆˆ,n nn n i i i i i ii i i i n n i i i i x x y y x y nx yy a x a b y ax n x x x nx ======----===-=--∑∑∑∑∑∑【答案】(1)列联表见解析,商品品种的提升与该便利店是否是示范店有关.(2)答案见解析【解析】【分析】(1)列出列联表后计算出2χ后,与3.841比较大小即可得;(2)分别计算出线性回归模型后,结合所得数据进行判断即可得.【小问1详解】列联表为品种为2000种品种为3000种总计被评为示范店次数257未被评为示范店次数303总计55102210(015) 4.29 3.8415573χ-=≈>⨯⨯⨯,可以判断商品品种的提升与该便利店是否是示范店有关.【小问2详解】线性回归模型①:2014+2015+2016+2017+2018+2019+2020+2021+20232018.11119x =≈,27.64238.44863.663.772.880.199.359.59y ++++++++==,则1221ˆ7.627n i i i n i i x y nx y a xnx ==-=≈-∑∑,则ˆˆ59.57.6272018.111115332.20b y ax =-=-⨯≈-,故ˆ7.62715332.20yx =-,当2024x =时,预测值为9ˆ7.6272024150332.1.204y=⨯-≈;线性回归模型②:2019+2020+2021+2022+202320215'==x ,63.772.880.160.599.375.285++++'==y ,则1221ˆ 5.89==''-⋅'=≈'-∑∑n i i i n i i x y nx y a xnx ,ˆˆ75.28 5.89202111828.41''''=-=-⨯≈-by a x ,故ˆ 5.8911828.41yx =-,当2024x =时,预测值为0ˆ 5.892024119828 3..41y=⨯-=.模型①的预测不可靠,根据(1)可以知道商品品种与便利店的品质有关,影响了利润额,因此按照经济发展规律,应该用比较新的数据即品种为3000种的数据进行预测;模型②的预测不可靠,2022年可能因为受疫情影响或者其它不可因素,其利润额60.5为异常数据,应该剔除.20.已知椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的焦距为,离心率为32,椭圆的左右焦点分别为1F 、2F ,直角坐标原点记为O .设点()0,P t ,过点P 作倾斜角为锐角的直线l 与椭圆交于不同的两点B 、C .(1)求椭圆的方程;(2)设椭圆上有一动点T ,求()12PT TF TF ⋅- 的取值范围;(3)设线段BC 的中点为M ,当t ≥Q ,使得非零向量OM与向量PQ 平行,请说明理由.【答案】(1)2214x y +=(2)-⎡⎣(3)不存在点Q ,使得OM //PQ ,理由见解析【解析】【分析】(1)由题意计算即可得;(2)由设出T 点坐标,表示出PT ,结合1212TF TF F F -=- 与T 点坐标范围计算即可得.(3)设出直线方程后联立得一元二次方程,由直线l 与椭圆交于不同的两点可得该方程0∆>,并由方程中的韦达定理表示出直线OM 斜率,假设存在该点Q ,则有PQ OM k k =,借此设出直线PQ 方程,则该直线与椭圆必有焦点,即联立后有0∆≥,结合前面所得可计算出t 的范围.【小问1详解】由题意,得c =2a =,所以1b ==,则椭圆的标准方程为2214x y +=;【小问2详解】设动点(),T x y ,()12F F = ,(),=- PT x y t ,()1212PT TF TF PT F F ⋅-=-⋅=- ,[]2,2x ∈- ,所以()12PT TF TF ⋅- 的取值范围为-⎡⎣;【小问3详解】显然直线的斜率存在,故可设直线:l y kx t =+,()11,B x y 、()22,C x y ,联立2214y kx t x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,消去y 得()222148440k x ktx t +++-=,221664160t k ∆=-++>,即2214t k ->①,则122814kt x x k +=-+,21224414t x x k-=+,则1224214x x kt k +=-+,()212122224221414k x x t y y k t t t k k+++==-+=++,则224,1414M kt t x k k ⎛⎫=-⎪++⎝⎭,故14OM k k =-,若//OM PQ ,则有14PQ OM k k k ==-,设直线PQ 为14y x t k=-+,联立221414y x t k x y ⎧=-+⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,消去y 有2221214404t x x t k k ⎛⎫+-+-= ⎪⎝⎭,要使得存在点Q ,则()2222241414404⎛⎫∆=-+-≥ ⎪⎝⎭t t k k ,整理得22416160t k+-≥,故22144k t ≤-②,由①②式得,22211444t k t -<≤-,则2211444t t -<-,解得t <<,所以当t ≥Q ,使得//OM PQ.21.若函数()y f x =满足:对任意的实数s ,(0,)t ∈+∞,有()()()f s t f s f t +>+恒成立,则称函数()y f x =为“∑增函数”.(1)求证:函数sin y x =不是“∑增函数”;(2)若函数12x y x a -=--是“∑增函数”,求实数a 的取值范围;(3)设()()e ln 1x g x x =+,若曲线()y g x =在0x x =处的切线方程为y x =,求0x 的值,并证明函数()y g x =是“∑增函数”.【答案】(1)证明见解析(2)12a ≥(3)00x =,证明见解析【解析】【分析】(1)取反例即可证明;(2)若该函数是“∑增函数”,设出任意的s ,(0,)t ∈+∞,则有1112()22+----+->--+--s t s t s t a s a t a 恒成立,运算即可得;(3)借助导数的几何意义,对该函数求导后令导函数值为1,可得该方程有根,且00x =是其中一个根,结合导数可证明该函数为严格增函数,故有且仅有00x =一个根,即可得0x 的值,而后设出()()()()w s g s t g s g t =+--,结合前面得出的()y g x '=在(0,)+∞上是严格增函数,可得()()()()w s g s t g s g t =+--在(0,)+∞上是严格增函数,又0s >,则()()0(0)0>=-=w s w g ,即可得证.【小问1详解】取π2s t ==,则ππππsin 0,sin sin 22222⎛⎫+=+= ⎪⎝⎭,因为02<,故函数sin y x =不是“∑增函数”;【小问2详解】因为函数12x y x a -=--是“∑增函数”,故任意的s ,(0,)t ∈+∞,有1112()22+----+->--+--s t s t s t a s a t a 恒成立,即111222+----->-s t s t a 恒成立,所以11(21)(21)22-->-s t a 恒成立,又s ,(0,)t ∈+∞,故2,2(1,)∈+∞s t ,则1(21)(21)(0,)2--∈+∞s t ,则102a -≤,即12a ≥;【小问3详解】记()()1e ln 11x g x x x ⎡⎤=++⎢+⎣'⎥⎦,根据题意,得()()00001e ln 111x g x x x ⎡⎤=++=⎢⎥+⎣⎦',可得方程的一个解00x =,令()()x g x μ'=,则()221ln(1)1(1)x x e x x x μ⎥'+⎡-⎤⎢⎣=++⎦+,令221()ln(1)1(1)h x x x x =++-++,则23231221()011(1)()1()+'=-+=>++++x h x x x x x ,故()h x 在(0,)+∞上是严格增函数,又因为(0)1h =,故()0h x >在(0,)+∞恒成立,故()0x μ'>,故()y g x '=在(0,)+∞上是严格增函数,所以00x =是唯一解,又()00e ln10g ==,此时在()()00,x g x 处的切线方程即为y x =,故00x =成立;设()()()()w s g s t g s g t =+--,其中0,0s t >>,()()()'''=+-w s g s t g s ,由()y g x '=在(0,)+∞上是严格增函数以及0t >,得()()''+>g s t g s ,即()()()0'''=+->w s g s t g s ,所以()s ()()()=+--w g s t g s g t 在(0,)+∞上是严格增函数,因为0s >,则()()0(0)0>=-=w s w g ,故()()()g s t g s g t +>+,即得证.【点睛】本题考查函数新定义,理解新定义是关键,难点在最后一问中的0x 的计算与“∑增函数”的证明,需要多次求导以得到函数的单调性,结合导数的几何意义帮助计算0x 的值,证明()y g x =为“∑增函数”要结合对新定义的理解,设出函数()()()()w s g s t g s g t =+--以帮助证明.20。