湖北省荊州市荊州中學(xué)2023年下學(xué)期高三數(shù)學(xué)試題第一次診斷性考試試卷

湖北省荊州市荊州中學(xué)2023年下學(xué)期高三數(shù)學(xué)試題第一次診斷性考試試卷注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)。回答非選擇題時(shí)，將答案寫(xiě)在答題卡上，寫(xiě)在本試卷上無(wú)效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：本題共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．函數(shù)的大致圖象是A． B． C． D．2．已知角的頂點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)重合，始邊與軸的非負(fù)半軸重合，它的終邊過(guò)點(diǎn)，則的值為（）A． B． C． D．3．執(zhí)行如圖所示的程序框圖，則輸出的（）A．2 B．3 C． D．4．關(guān)于函數(shù)在區(qū)間的單調(diào)性，下列敘述正確的是（）A．單調(diào)遞增 B．單調(diào)遞減 C．先遞減后遞增 D．先遞增后遞減5．已知非零向量、，若且，則向量在向量方向上的投影為（）A． B． C． D．6．已知四棱錐的底面為矩形，底面，點(diǎn)在線(xiàn)段上，以為直徑的圓過(guò)點(diǎn).若，則的面積的最小值為（）A．9 B．7 C． D．7．已知實(shí)數(shù)，滿(mǎn)足約束條件，則的取值范圍是（）A． B． C． D．8．如圖，在直三棱柱中，，，點(diǎn)分別是線(xiàn)段的中點(diǎn)，，分別記二面角，，的平面角為，則下列結(jié)論正確的是（）A． B． C． D．9．若的展開(kāi)式中含有常數(shù)項(xiàng)，且的最小值為，則（）A． B． C． D．10．已知滿(mǎn)足，，,則在上的投影為（）A． B． C． D．211．如圖，在正四棱柱中，，分別為的中點(diǎn)，異面直線(xiàn)與所成角的余弦值為，則()A．直線(xiàn)與直線(xiàn)異面，且 B．直線(xiàn)與直線(xiàn)共面，且C．直線(xiàn)與直線(xiàn)異面，且 D．直線(xiàn)與直線(xiàn)共面，且12．過(guò)雙曲線(xiàn)的左焦點(diǎn)作傾斜角為的直線(xiàn)，若與軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為，則該雙曲線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程可能為（）A． B． C． D．二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13．已知三棱錐，，是邊長(zhǎng)為4的正三角形，，分別是、的中點(diǎn)，為棱上一動(dòng)點(diǎn)（點(diǎn)除外），，若異面直線(xiàn)與所成的角為，且，則______.14．若函數(shù)滿(mǎn)足：①是偶函數(shù)；②的圖象關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱(chēng).則同時(shí)滿(mǎn)足①②的，的一組值可以分別是__________.15．已知集合，，則_____________.16．設(shè)為偶函數(shù)，且當(dāng)時(shí)，；當(dāng)時(shí)，．關(guān)于函數(shù)的零點(diǎn)，有下列三個(gè)命題：①當(dāng)時(shí)，存在實(shí)數(shù)m，使函數(shù)恰有5個(gè)不同的零點(diǎn)；②若，函數(shù)的零點(diǎn)不超過(guò)4個(gè)，則；③對(duì)，，函數(shù)恰有4個(gè)不同的零點(diǎn)，且這4個(gè)零點(diǎn)可以組成等差數(shù)列．其中，正確命題的序號(hào)是_______．三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟。17．（12分）設(shè)函數(shù).（Ⅰ）討論函數(shù)的單調(diào)性；（Ⅱ）如果對(duì)所有的≥0，都有≤，求的最小值；（Ⅲ）已知數(shù)列中，，且，若數(shù)列的前n項(xiàng)和為，求證：.18．（12分）已知直線(xiàn)的參數(shù)方程為（，為參數(shù)），曲線(xiàn)的極坐標(biāo)方程為.(1)將曲線(xiàn)的極坐標(biāo)方程化為直角坐標(biāo)方程，并說(shuō)明曲線(xiàn)的形狀；(2)若直線(xiàn)經(jīng)過(guò)點(diǎn)，求直線(xiàn)被曲線(xiàn)截得的線(xiàn)段的長(zhǎng).19．（12分）數(shù)列滿(mǎn)足，且.（1）證明：數(shù)列是等差數(shù)列，并求數(shù)列的通項(xiàng)公式；（2）求數(shù)列的前項(xiàng)和.20．（12分）某工廠生產(chǎn)一種產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度為，只要誤差的絕對(duì)值不超過(guò)就認(rèn)為合格，工廠質(zhì)檢部抽檢了某批次產(chǎn)品1000件，檢測(cè)其長(zhǎng)度，繪制條形統(tǒng)計(jì)圖如圖：（1）估計(jì)該批次產(chǎn)品長(zhǎng)度誤差絕對(duì)值的數(shù)學(xué)期望；（2）如果視該批次產(chǎn)品樣本的頻率為總體的概率，要求從工廠生產(chǎn)的產(chǎn)品中隨機(jī)抽取2件，假設(shè)其中至少有1件是標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度產(chǎn)品的概率不小于0.8時(shí)，該設(shè)備符合生產(chǎn)要求.現(xiàn)有設(shè)備是否符合此要求？若不符合此要求，求出符合要求時(shí)，生產(chǎn)一件產(chǎn)品為標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度的概率的最小值.21．（12分）已知數(shù)列是等差數(shù)列，前項(xiàng)和為，且，．（1）求．（2）設(shè)，求數(shù)列的前項(xiàng)和．22．（10分）已知函數(shù)．當(dāng)時(shí)，求不等式的解集；，，求a的取值范圍．

參考答案一、選擇題：本題共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、A【解析】

利用函數(shù)的對(duì)稱(chēng)性及函數(shù)值的符號(hào)即可作出判斷.【詳解】由題意可知函數(shù)為奇函數(shù)，可排除B選項(xiàng)；當(dāng)時(shí)，，可排除D選項(xiàng)；當(dāng)時(shí)，，當(dāng)時(shí)，，即，可排除C選項(xiàng)，故選：A【點(diǎn)睛】本題考查了函數(shù)圖象的判斷，函數(shù)對(duì)稱(chēng)性的應(yīng)用，屬于中檔題．2、B【解析】

根據(jù)三角函數(shù)定義得到，故，再利用和差公式得到答案.【詳解】∵角的終邊過(guò)點(diǎn)，∴，.∴.故選：.【點(diǎn)睛】本題考查了三角函數(shù)定義，和差公式，意在考查學(xué)生的計(jì)算能力.3、B【解析】

運(yùn)行程序，依次進(jìn)行循環(huán),結(jié)合判斷框，可得輸出值.【詳解】起始階段有，，第一次循環(huán)后，，第二次循環(huán)后，，第三次循環(huán)后，，第四次循環(huán)后，，所有后面的循環(huán)具有周期性，周期為3，當(dāng)時(shí)，再次循環(huán)輸出的,，此時(shí)，循環(huán)結(jié)束，輸出，故選：B【點(diǎn)睛】本題主要考查程序框圖的相關(guān)知識(shí)，經(jīng)過(guò)幾次循環(huán)找出規(guī)律是關(guān)鍵，屬于基礎(chǔ)題型.4、C【解析】

先用誘導(dǎo)公式得,再根據(jù)函數(shù)圖像平移的方法求解即可.【詳解】函數(shù)的圖象可由向左平移個(gè)單位得到,如圖所示,在上先遞減后遞增.故選：C【點(diǎn)睛】本題考查三角函數(shù)的平移與單調(diào)性的求解.屬于基礎(chǔ)題.5、D【解析】

設(shè)非零向量與的夾角為，在等式兩邊平方，求出的值，進(jìn)而可求得向量在向量方向上的投影為，即可得解.【詳解】，由得，整理得，，解得，因此，向量在向量方向上的投影為.故選：D.【點(diǎn)睛】本題考查向量投影的計(jì)算，同時(shí)也考查利用向量的模計(jì)算向量的夾角，考查計(jì)算能力，屬于基礎(chǔ)題.6、C【解析】

根據(jù)線(xiàn)面垂直的性質(zhì)以及線(xiàn)面垂直的判定，根據(jù)勾股定理，得到之間的等量關(guān)系，再用表示出的面積，利用均值不等式即可容易求得.【詳解】設(shè)，，則.因?yàn)槠矫?，平面，所?又，，所以平面，則.易知，.在中，，即，化簡(jiǎn)得.在中，，.所以.因?yàn)椋?dāng)且僅當(dāng)，時(shí)等號(hào)成立，所以.故選：C.【點(diǎn)睛】本題考查空間幾何體的線(xiàn)面位置關(guān)系及基本不等式的應(yīng)用，考查空間想象能力以及數(shù)形結(jié)合思想，涉及線(xiàn)面垂直的判定和性質(zhì)，屬中檔題.7、B【解析】

畫(huà)出可行域，根據(jù)可行域上的點(diǎn)到原點(diǎn)距離，求得的取值范圍.【詳解】由約束條件作出可行域是由，，三點(diǎn)所圍成的三角形及其內(nèi)部，如圖中陰影部分，而可理解為可行域內(nèi)的點(diǎn)到原點(diǎn)距離的平方，顯然原點(diǎn)到所在的直線(xiàn)的距離是可行域內(nèi)的點(diǎn)到原點(diǎn)距離的最小值，此時(shí)，點(diǎn)到原點(diǎn)的距離是可行域內(nèi)的點(diǎn)到原點(diǎn)距離的最大值，此時(shí).所以的取值范圍是.故選：B【點(diǎn)睛】本小題考查線(xiàn)性規(guī)劃，兩點(diǎn)間距離公式等基礎(chǔ)知識(shí)；考查運(yùn)算求解能力，數(shù)形結(jié)合思想，應(yīng)用意識(shí).8、D【解析】

過(guò)點(diǎn)作，以為原點(diǎn)，為軸，為軸，為軸，建立空間直角坐標(biāo)系，利用向量法求解二面角的余弦值得答案．【詳解】解：因?yàn)椋?，所以，即過(guò)點(diǎn)作，以為原點(diǎn)，為軸，為軸，為軸，建立空間直角坐標(biāo)系，則，0，，，，，，0，，，1，，，，，，，設(shè)平面的法向量，則，取，得，同理可求平面的法向量，平面的法向量，平面的法向量．，，．．故選：D．【點(diǎn)睛】本題考查二面角的大小的判斷，考查空間中線(xiàn)線(xiàn)、線(xiàn)面、面面間的位置關(guān)系等基礎(chǔ)知識(shí)，考查運(yùn)算求解能力，屬于中檔題．9、C【解析】展開(kāi)式的通項(xiàng)為，因?yàn)檎归_(kāi)式中含有常數(shù)項(xiàng)，所以，即為整數(shù)，故n的最小值為1．所以.故選C點(diǎn)睛：求二項(xiàng)展開(kāi)式有關(guān)問(wèn)題的常見(jiàn)類(lèi)型及解題策略(1)求展開(kāi)式中的特定項(xiàng).可依據(jù)條件寫(xiě)出第項(xiàng)，再由特定項(xiàng)的特點(diǎn)求出值即可.(2)已知展開(kāi)式的某項(xiàng)，求特定項(xiàng)的系數(shù).可由某項(xiàng)得出參數(shù)項(xiàng)，再由通項(xiàng)寫(xiě)出第項(xiàng)，由特定項(xiàng)得出值，最后求出其參數(shù).10、A【解析】

根據(jù)向量投影的定義，即可求解.【詳解】在上的投影為.故選:A【點(diǎn)睛】本題考查向量的投影，屬于基礎(chǔ)題.11、B【解析】

連接，，，，由正四棱柱的特征可知，再由平面的基本性質(zhì)可知，直線(xiàn)與直線(xiàn)共面.，同理易得，由異面直線(xiàn)所成的角的定義可知，異面直線(xiàn)與所成角為，然后再利用余弦定理求解.【詳解】如圖所示：連接，，，，由正方體的特征得，所以直線(xiàn)與直線(xiàn)共面.由正四棱柱的特征得，所以異面直線(xiàn)與所成角為.設(shè)，則，則，，，由余弦定理，得.故選：B【點(diǎn)睛】本題主要考查異面直線(xiàn)的定義及所成的角和平面的基本性質(zhì)，還考查了推理論證和運(yùn)算求解的能力，屬于中檔題.12、A【解析】

直線(xiàn)的方程為，令，得，得到a,b的關(guān)系，結(jié)合選項(xiàng)求解即可【詳解】直線(xiàn)的方程為，令，得.因?yàn)?，所以，只有選項(xiàng)滿(mǎn)足條件.故選：A【點(diǎn)睛】本題考查直線(xiàn)與雙曲線(xiàn)的位置關(guān)系以及雙曲線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程，考查運(yùn)算求解能力.二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13、【解析】

取的中點(diǎn)，連接，，取的中點(diǎn)，連接，，，直線(xiàn)與所成的角為，計(jì)算，，根據(jù)余弦定理計(jì)算得到答案?！驹斀狻咳〉闹悬c(diǎn)，連接，，依題意可得，，所以平面，所以，因?yàn)?，分別、的中點(diǎn)，所以，因?yàn)椋?，所以平面，故，故，故兩兩垂直。取的中點(diǎn)，連接，，，因?yàn)?，所以直線(xiàn)與所成的角為，設(shè)，則，，所以，化簡(jiǎn)得，解得，即.故答案為：.【點(diǎn)睛】本題考查了根據(jù)異面直線(xiàn)夾角求長(zhǎng)度，意在考查學(xué)生的計(jì)算能力和空間想象能力.14、，【解析】

根據(jù)是偶函數(shù)和的圖象關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱(chēng)，即可求出滿(mǎn)足條件的和.【詳解】由是偶函數(shù)及，可取，則，由的圖象關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱(chēng)，得，，即，，可取.故，的一組值可以分別是，.故答案為：，.【點(diǎn)睛】本題主要考查了正弦型三角函數(shù)的性質(zhì)，屬于基礎(chǔ)題.15、【解析】

由集合和集合求出交集即可.【詳解】解：集合，，.故答案為：.【點(diǎn)睛】本題考查了交集及其運(yùn)算，屬于基礎(chǔ)題.16、①②③【解析】

根據(jù)偶函數(shù)的圖象關(guān)于軸對(duì)稱(chēng)，利用已知中的條件作出偶函數(shù)的圖象，利用圖象對(duì)各個(gè)選項(xiàng)進(jìn)行判斷即可.【詳解】解：當(dāng)時(shí)又因?yàn)闉榕己瘮?shù)可畫(huà)出的圖象，如下所示：可知當(dāng)時(shí)有5個(gè)不同的零點(diǎn)；故①正確；若，函數(shù)的零點(diǎn)不超過(guò)4個(gè)，即，與的交點(diǎn)不超過(guò)4個(gè)，時(shí)恒成立又當(dāng)時(shí)，在上恒成立在上恒成立由于偶函數(shù)的圖象，如下所示：直線(xiàn)與圖象的公共點(diǎn)不超過(guò)個(gè)，則，故②正確；對(duì)，偶函數(shù)的圖象，如下所示：，使得直線(xiàn)與恰有4個(gè)不同的交點(diǎn)點(diǎn)，且相鄰點(diǎn)之間的距離相等，故③正確．故答案為：①②③【點(diǎn)睛】本題考查函數(shù)方程思想，數(shù)形結(jié)合思想，屬于難題.三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟。17、（Ⅰ）函數(shù)在上單調(diào)遞減，在單調(diào)遞增；（Ⅱ）；（Ⅲ）證明見(jiàn)解析．【解析】

（Ⅰ）先求出函數(shù)f（x）的導(dǎo)數(shù)，通過(guò)解關(guān)于導(dǎo)數(shù)的不等式，從而求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間；（Ⅱ）設(shè)g（x）＝f（x）﹣ax，先求出函數(shù)g（x）的導(dǎo)數(shù)，通過(guò)討論a的范圍，得到函數(shù)的單調(diào)性，從而求出a的最小值；（Ⅲ）先求出數(shù)列是以為首項(xiàng)，1為公差的等差數(shù)列，，，問(wèn)題轉(zhuǎn)化為證明：，通過(guò)換元法或數(shù)學(xué)歸納法進(jìn)行證明即可．【詳解】解：（Ⅰ）f（x）的定義域?yàn)椋ī?，+∞），，當(dāng)時(shí)，f′（x）＜2，當(dāng)時(shí)，f′（x）＞2，所以函數(shù)f（x）在上單調(diào)遞減，在單調(diào)遞增．（Ⅱ）設(shè)，則，因?yàn)閤≥2，故，（?。┊?dāng)a≥1時(shí)，1﹣a≤2，g′（x）≤2，所以g（x）在[2，+∞）單調(diào)遞減，而g（2）＝2，所以對(duì)所有的x≥2，g（x）≤2，即f（x）≤ax；（ⅱ）當(dāng)1＜a＜1時(shí)，2＜1﹣a＜1，若，則g′（x）＞2，g（x）單調(diào)遞增，而g（2）＝2，所以當(dāng)時(shí)，g（x）＞2，即f（x）＞ax；（ⅲ）當(dāng)a≤1時(shí)，1﹣a≥1，g′（x）＞2，所以g（x）在[2，+∞）單調(diào)遞增，而g（2）＝2，所以對(duì)所有的x＞2，g（x）＞2，即f（x）＞ax；綜上，a的最小值為1．（Ⅲ）由（1﹣an+1）（1+an）＝1得，an﹣an+1＝an?an+1，由a1＝1得，an≠2，所以，數(shù)列是以為首項(xiàng)，1為公差的等差數(shù)列，故，，，?，由（Ⅱ）知a＝1時(shí)，，x＞2，即，x＞2．法一：令，得，即因?yàn)?，所以，故．法二?下面用數(shù)學(xué)歸納法證明．（1）當(dāng)n＝1時(shí)，令x＝1代入，即得，不等式成立（1）假設(shè)n＝k（k∈N*，k≥1）時(shí)，不等式成立，即，則n＝k+1時(shí)，，令代入，得，即：，由（1）（1）可知不等式對(duì)任何n∈N*都成立．故．考點(diǎn)：1利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性；1、利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的最值；3、數(shù)列的通項(xiàng)公式；4、數(shù)列的前項(xiàng)和；5、不等式的證明．18、(1)曲線(xiàn)表示的是焦點(diǎn)為，準(zhǔn)線(xiàn)為的拋物線(xiàn);(2)8.【解析】試題分析：（1）將曲線(xiàn)的極坐標(biāo)方程為兩邊同時(shí)乘以，利用極坐標(biāo)與直角坐標(biāo)之間的關(guān)系即可得出其直角坐標(biāo)方程；（2）由直線(xiàn)經(jīng)過(guò)點(diǎn)，可得的值，再將直線(xiàn)的參數(shù)方程代入曲線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程，由直線(xiàn)參數(shù)方程的幾何意義可得直線(xiàn)被曲線(xiàn)截得的線(xiàn)段的長(zhǎng).試題解析：（1）由可得，即，∴曲線(xiàn)表示的是焦點(diǎn)為，準(zhǔn)線(xiàn)為的拋物線(xiàn).（2）將代入，得，∴，∵，∴，∴直線(xiàn)的參數(shù)方程為(為參數(shù)).將直線(xiàn)的參數(shù)方程代入得，由直線(xiàn)參數(shù)方程的幾何意義可知，.19、（1）證明見(jiàn)解析，；（2）【解析】

（1）利用，推出，然后利用等差數(shù)列的通項(xiàng)公式，即可求解；（2）由（1）知，利用裂項(xiàng)法，即可求解數(shù)列的前n項(xiàng)和.【詳解】（1）由題意，數(shù)列滿(mǎn)足且可得，即，所以數(shù)列是公差，首項(xiàng)的等差數(shù)列，故，所以.（2）由（1）知，所以數(shù)列的前n項(xiàng)和：==【點(diǎn)睛】本題主要考查了等差數(shù)列的通項(xiàng)公式，以及“裂項(xiàng)法”求解數(shù)列的前n項(xiàng)和，其中解答中熟記等差數(shù)列的定義和通項(xiàng)公式，合理利用“裂項(xiàng)法”求和是解答的關(guān)鍵，著重考查了推理與運(yùn)算能力.20、（1）（2）【解析】

（1）根據(jù)題意即可寫(xiě)出該批次產(chǎn)品長(zhǎng)度誤差的絕對(duì)值的頻率分布列，再根據(jù)期望公式即可求出；（2）由（1）可知，任取一件產(chǎn)品是標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度的概率為0.4，即可求出隨機(jī)抽取2件產(chǎn)品，都不是標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度產(chǎn)品的概率，由對(duì)立事件的概率公式即可得到隨機(jī)抽取2件產(chǎn)品，至少有1件是標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度產(chǎn)品的概率，判斷其是否符合生產(chǎn)要求；當(dāng)不符合要求時(shí)，設(shè)生產(chǎn)一件產(chǎn)品為標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度的概率為，可根據(jù)上述方法求出，解，即可得出最小值.【詳解】（1）由柱狀圖，該批次產(chǎn)品長(zhǎng)度誤差的絕對(duì)值的頻率分布列為下表：00.010.020.030.04頻率0.40.30.20.0750.025所以的數(shù)學(xué)期望的估計(jì)為.（2）由（1）可知任取一件產(chǎn)品是標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度的概率為0.4，設(shè)至少有1件是標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度產(chǎn)品為事件，則，故不符合概率不