湖南省长沙市第一中学2022-2023学年高三上学期月考(一)数学试题(解析版)

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【答案】D
【解析】
【详解】当E,F排在前三位时, =24,当E,F排后三位时, =72,当E,F排3,4位时, =24,N=120种,选D.
6.函数 ( 且 )在一个周期内的图象如图所示,将函数 图象上的点的横坐标伸长为原来的2倍,再向右平移 个单位长度,得到函数 的图象,则 ()
A. B.1C.-1D.
参考数据:
参考时间轴:
A.宋B.唐C.汉D.战国
【答案】D
【解析】
【分析】根据给定条件可得函数关系 ,取 即可计算得解.
【详解】依题意,当 时, ,而 与死亡年数 之间的函数关系式为 ,
则有 ,解得 ,于是得 ,
当 时, ,于是得: ,解得 ,
由 得,对应朝代为战国,
所以可推断该文物属于战国.
故选:D
(1)记 ,写出 ,并求出数列 的通项公式;
(2)求数列 的前2022项和 .
【答案】(1) , ,
(2)
【解析】
【分析】(1)根据 的定义求得 ,求出 ,由等比数列通项公式可得结论;
(2)由 得 , ,然后用并项求和法结合等比数列前 项和公式计算.
【小问1详解】


【小问2详解】
,则
18.如图, 为 中点,曲线 上任一点到 点的距离相等, 在曲线 上且关于 对称.
长沙市一中2023届高三月考试卷(一)
数学
一、选择题:本题共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.已知集合 ,则 ()
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用对数不等式及分式不等式的解法求出集合 ,结合集合的补集及交集的定义即可求解.
【详解】由 ,得 ,所以 .
当 ,所以 只有0一个零点,B错误;
令 , ,故曲线 在点 处切线的斜率为 ,C正确;
由函数的定义域为 ,不关于原点对称知, 不是偶函数,D错误.
故选:AC
【点睛】关键点点睛:解决本题时,利用函数的导数判断函数的增减性,利用导数的几何意义求切线的斜率,属于中档题.
12.已知函数 ,则下列说法正确 有()
故选:ACD.
【点睛】分段函数与不等式相结合的题目,往往需要数形结合进行求解,尤其是整数解个数问题,画出函数图象,转化为交点个数问题等.
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13. 的展开式中 的系数是______(用数字作答).
【答案】-4480
【解析】
【分析】 ,把三项式转化成二项式,利用二项式定理求解.
【答案】C
【解析】
【分析】先求得 的值,根据数量积的运算法则求得 以及 的模,再根据向量的夹角公式,即可求得答案.
【详解】由题意可得 ,




故 ,
由于 ,故 ,
故选:C
4.生物体死亡后,它机体内原有的碳14含量 会按确定的比率衰减(称为衰减率), 与死亡年数 之间的函数关系式为 (其中 为常数),大约每经过5730年衰减为原来的一半,这个时间称为“半衰期”.若2021年某遗址文物出土时碳14的残余量约占原始含量的 ,则可推断该文物属于()
A. 平面
B. 与EH所成的角的大小为45°
C. 平面
D.平面 与平面OEF所成角夹角的余弦值为
【答案】ABD
【解析】
【分析】首先根据球的性质、勾股定理说明E,F,G,H分别是正方体棱的中点,再根据线面平行的判定定理、异面直线所成角的求法、线面垂直的性质以及二面角的定义、等腰三角形进行判断.
【详解】在正方体 中, 平面 ,又 平面 ,所以 ,在 中, ,又正方体 的棱长为2,点O为 的中点,所以 ,又 ,设 ,所以 ,即H是正方体棱 的中点,同理可证,E,F,G分别是棱 , , 的中点.
由 ,得 ,所以 ,
所以 ,
故选:B.
2.已知复数 满足 ,则 ()
A. B.2C. D.4
【答案】B
【解析】
【分析】设 ,代入 中化简可求出 ,
【详解】设 ,
因为 ,
所以 ,
所以
所以 ,
因为 ,所以 ,即 ,
所以 ,
所以 ,
故选:B
3.若 是夹角为 的两个单位向量,则 与 的夹角为()
A.30°B.60°C.120°D.150°
B. 有两个零点
C.曲线 在点 处切线的斜率为
D. 是偶函数
【答案】AC
【解析】
【分析】
根据函数的定义域可判断D,利用函数的导数的正负可判断A,利用导数的几何意义可判断C,根据函数值的情况及零点定义可判断B.
【详解】由 知函数的定义域为 ,

当 时, , ,
故 在 单调递增,A正确;
由 ,当 时, ,
【详解】解:选项A:若直线 经过原点,易知四边形 为平行四边形,因为 不一定与 相等,所以 不一定是矩形,故不正确;
选项B:四边形 的周长为 ,故正确;
选项C: 的面积的最大值为 ,故正确;
选项D:若直线MN经过 ,则 到直线 的最大距离为 ,故不正确.
故选:BC.
10.已知正方体 的棱长为2,点O为 的中点,若以O为球心, 为半径的球面与正方体 的棱有四个交点E,F,G,H,则下列结论正确的是()
对于选项A,因为G,H分别是棱 、 的中点,所以 ,又 平面 , 平面 ,所以 平面 ,故A正确;
对于选项B,因为 ,所以 与EH所成的角即为 ,因为E,H分别是棱 、 的中点, 大小为45°,故B正确;
对于选项C,因为E,H分别是棱 、 的中点,所以 ,因为G,H分别是棱 、 的中点,所以 面 ,所以 ,又 ,所以 平面 ,又 ,所以 不垂直于平面 ,故C错误;
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用 的面积与 的面积比可求 的值.
【详解】解:先证明一个结论:如图, 在平面 内的射影为 ,
的平面角为 , ,则 .
证明:如图,在平面 内作 ,垂足为 ,连接 ,
因为 在平面 内的射影为 ,故 ,
因为 ,故 ,
因为 ,
故 平面 .
因为 平面 ,
故 ,所以 为二面角的平面角,
【详解】对于A:当 ,∴ , ,∵ ,∴ ,A正确;
对于B: ,画出 与 的图象,根据函数的图象,
要想至少有3个正整数解,要满足 ,∴ ,故B错;
对于C:设切点 则 ,
∴ ,即 ,设 ,当 时, ,∴ 是单调递增函数,∴ 最多只有一个根,又 ,
∴ ,由 得切线方程是 ,故C正确;
对于D.:由题意 .设 ,则 ,于是 在 上是增函数.因为 , ,所以 ,即 对任意的 恒成立,因此只需 .设 , ,所以 在 上为增函数,所以 ,所以 ,即 的最大值是 ,选项D正确;
9.已知椭圆 : , 、 是椭圆 的两个焦点, 、 是椭圆 上两点,且 、 分别在 轴两侧,则()
A.若直线 经过原点,则四边形 为矩形
B.四边形 的周长为20
C. 的面积的最大值为12
D.若直线 经过 ,则 到直线 的最大距离为8
【答案】BC
【解析】
【分析】根据题意,结合椭圆的对称性,焦点三角形的性质依次讨论各选项即可得答案.
对于选项D,取EF、GH的中点I、Q,连接OI、QI、QO,因为OF=OE,所以 ,同理可证 ,所以 即为平面 与平面OEF所成角的平面角,根据勾股定理有: , , ,所以在等腰 中有: .
所以平面 与平面OEF所成角夹角的余弦值为 ,故D正确.
故选:ABD.
11.已知函数 ,则()
A. 在 单调递增
【详解】解: ,
其展开式的通项为 ,令 ,则 ,
的通项为 ,
令 的系数为 .
所以 的展开式中 的系数是 .
故答案为:-4480
14.过点 作圆 的两条切线,切点分别为 、 ,则直线 的方程为_______.
【答案】
【解析】
【分析】由题知 、 ,进而求解方程即可.
【详解】解:方法1:由题知,圆 的圆心为 ,半径为 ,
7.在三棱锥 中, 平面ABC, , 与 的外接圆圆心分别为 , ,若三棱锥 的外接球的表面积为 ,设 , ,则 的最大值是()
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由题可得 ,然后利用球的性质可得 ,进而可得 ,再利用基本不等式即求.
【详解】∵ 平面ABC,
∴ ,
则 为直角三角形,其外心 为PB的中点, 的外心 ,
(1)证明: 平面 ;
(1)若点 与点 重合,求 的值;
(2)求五边形 面积 的最大值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用余弦定理求出 ,再利用正弦定理即可得出答案;
(2)根据题意可得 ,则 ,设 ,则 ,根据三角形的面积公式结合三角函数的性质即可得出答案.
【小问1详解】
若点P与点C重合,连接 ,

在 中, ,
所以过点 作圆 的两条切线,切点分别为 、 ,
所以 ,
所以直线 的方程为 ,即 ;
方法2:设 , ,则由 ,可得 ,
同理可得 ,
所以直线 的方程为 .
故答案为:
15.已知函数 有两个不同的极值点 、 ,且 ,则实数 的取值范围是___________.
【答案】
【解析】
【分析】由 可得 ,分析可知函数 在 上有两个不等的零点,利用二次函数的零点分布可得出关于实数 的不等式组,即可解得实数 的取值范围.
所以 = .
在直角三角形 中, .
由题设中的第二图可得: .
设正六边形的边长为 ,则 ,
如图,在 中,取 的中点为 ,连接 ,则 ,
且 , ,
故 ,
故 ,
故 .
故选:C.
【点睛】
二、多选题:本题共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,部分选对的得2分,有选错的得0分.
所以 ,
因为 ,
所以 ,
【小问2详解】
连接 ,
因为曲线CMD上任一点到O距离相等,
所以 ,
因为P,Q关于OM对称,
所以 ,
设 ,则 ,

,其中 ,
当 时, 取得最大值 ,
所以五边形 面积S的最大值为 .
19.如图,圆台下底面圆 的直径为 , 是圆 上异于 的点,且 , 为上底面圆 的一条直径, 是边长为 的等边三角形, .
A.当 时,
B.若不等式 至少有3个正整数解,则
C.过点 作函数 图象的切线有且只有一条
D.设实数 ,若对任意的 ,不等式 恒成立,则 的最大值是
【答案】ACD
【解析】
【分析】A选项,利用分段函数特征求解解析式;B选项,数形结合进行求解;C选项,设出切点坐标,利用斜率列出方程,结合单调性得到零点个数,即可判断;D选项,同构构造函数,参变分离,利用导函数得到最值,进而求出 的最大值.
【答案】A
【解析】
【分析】由图象得 的解析式,再由三角函数的图象变换可得函数 的解析式,即可求 .
【详解】解:由图象可知 ,则 .由 ,得 .
则 .∵点 在函数图象上,∴来自,∴ , .∵ ,∴ .
∴函数解析式为 .
将函数 图象上的点的横坐标伸长为原来的2倍,再向右平移 个单位长度,得 .
故 .
故选:A.
∴ ,又 ,
∴ ,
设三棱锥 的外接球的为 ,连接 ,则 平面ABC,
∴ ,
∴ ,又三棱锥 外接球的表面积为 ,
∴ ,即 ,
由 可得 ,
∴ ,当且仅当 时取等号.
∴ 的最大值是 .
故选:B.
8.蜂巢是由工蜂分泌蜂蜡建成的,从正面看,蜂巢口是由许多正六边形的中空柱状体连接而成,中空柱状体的底部是由三个全等的菱形面构成,菱形的一个角度是 ,这样的设计含有深刻的数学原理.我著名数学家华罗庚曾专门研究蜂巢的结构,著有《谈谈与蜂房结构有关的数学问题》一书.用数学的眼光去看蜂巢的结构,如图,在六棱柱 的三个顶点 处分别用平面 ,平面 ,平面 截掉三个相等的三棱锥 ,平面 ,平面 ,平面 交于点 ,就形成了蜂巢的结构.如图,设平面 与正六边形底面所成的二面角的大小为 ,则()
【答案】①. ## ②. ##
【解析】
【分析】由离心率的定义可求得 ,利用 结合椭圆定义可求解.
【详解】由题, ,所以 .
如图,连接 ,设 内切圆半径为 ,
则 ,即 ,

∴ ,

∴ ,
∴ .
故答案为: ; .
四、解答题:本题共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.已知数列 满足
【详解】函数 的定义域为 ,且 ,
令 可得 ,
设 ,其中 ,则函数 在 上有两个不等的零点,
所以, ,解得 .
故答案为: .
16.定义离心率是 的椭圆为“黄金椭圆”.已知椭圆 是“黄金椭圆”,则 ___________,若“黄金椭圆” 两个焦点分别为 、 ,P为椭圆C上的异于顶点的任意一点,点M是 的内心,连接 并延长交 于点N,则 ___________.
5.《红海行动》是一部现代海军题材影片,该片讲述了中国海军“蛟龙突击队”奉命执行撤侨任务的故事.撤侨过程中,海军舰长要求队员们依次完成六项任务,并对任务的顺序提出了如下要求:重点任务 必须排在前三位,且任务 、 必须排在一起,则这六项任务的不同安排方案共有
A.240种B.188种C.156种D.120种
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