1、兰州市五十七中2022-2023学年度第一次模拟考试数学试卷(文科)注意事项:1答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。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,用像皮擦干净后,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 已知全集UR,集合Mx|3x0)相切,则圆O的半径为()A.22B.1C.2D.212.已知定义在(0,+)上的函数f(x)满足xf(x)-f(x)
2、0的解集是()A.(-,ln 2)B.(ln 2,+) C.(0,e2)D.(e2,+)二、 填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。13若(x1)4a0a1xa2x2a3x3a4x4,则a0a2a4的值为 14如图的程序框图的算法思路源于我国古代数学名著九章算术中的“更相减损术”执行该程序框图,若输入的a,b分别为176,320,则输出的a为 15.若椭圆的中心在原点,一个焦点为(0,2),直线y3x7与椭圆相交所得弦的中点的纵坐标为1,则这个椭圆的方程为 16在钝角ABC中 ,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,B为钝角,若acos Absin A,则sin Asin C的最大值为
3、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)ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若角A,B,C成等差数列,且b.(1)求ABC的外接圆直径;(2)求ac的取值范围18.(12分) 如图,四棱锥P-ABCD中,ABCD,AB=3CD=3,PA=PD=BC=2,ABC=90,且PB=PC.(1)求证:平面PAD平面ABCD;(2)求点D到平面PBC的距离.19(12分)某地随着经济的发展,居民收入逐年增长,下表1是该地一建设银行连续五年的储蓄存款
4、(年底余额),年份x20132014201520162017储蓄存款y(千亿元)567810表1为了研究计算的方便,工作人员将上表的数据进行了处理,tx2 012,zy5得到下表2:时间代号t12345z01235表2(1)求z关于t的线性回归方程;(2)通过(1)中的方程,求出y关于x的回归方程;(3)用所求回归方程预测到2022年年底,该地储蓄存款额可达多少?(附:对于线性回归方程x,其中,)20(12分)已知直线l:xy10与焦点为F的抛物线C:y22px(p0)相切(1)求抛物线C的方程;(2)过焦点F的直线m与抛物线C分别相交于A,B两点,求A,B两点到直线l的距离之和的最小值21.
5、(12分)设函数f (x)ln x,mR.(1)当me(e为自然对数的底数)时,求f (x)的极小值;(2)讨论函数g(x)f (x)零点的个数(二)选考题:共10分。请考生在第22、23题中选定一题作答,并用2B铅笔在答题卡上将所选题目对应的题号方框涂黑。按所涂题号进行评分,不涂、多涂均按所答第一题评分;多答按所答第一题评分。22.(本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程 在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为(m为参数)以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为sin cos 0.(1)求曲线C的普通方程和直线l的直角坐标方程;(2)已知点P(0,1
6、),直线l与曲线C交于A,B两点,求的值23.(本小题满分10分)选修4 -5:不等式选讲已知函数f (x)|2x1|,g(x)|x|a.(1)当a0时,解不等式f (x)g(x);(2)若存在xR,使f (x)g(x)成立,求实数a的取值范围答案及解析1已知全集UR,集合Mx|3x1,Nx|x|1,则阴影部分表示的集合是()A1,1 B(3,1 C(,3)(1,) D(3,1)D阴影部分表示M(UN)由UR,Nx|x|1,可得UNx|x1又Mx|3x1,所以M(UN)x|3x0,且不等式组所表示的平面区域如图所示直线ykx1与x轴的交点为,直线ykx1与直线yx2的交点为,三角形的面积为,解
7、得k1或k,经检验,k不符合题意,k1.8算法统宗是中国古代数学名著,由明代数学家程大位编著,它对我国民间普及珠算和数学知识起到了很大的作用,是东方古代数学的名著在这部著作中,许多数学问题都是以歌诀形式呈现的,“九儿问甲歌”就是其中一首:一个公公九个儿,若问生年总不知,自长排来差三岁,共年二百又零七,借问长儿多少岁,各儿岁数要详推在这个问题中,记这位公公的第n个儿子的年龄为an,则a1()A23 B32 C35 D38C由题意可知年龄构成的数列为等差数列,其公差为3,则9a1(3)207,解得a135,故选C9已知0,函数f (x)sin在上单调递减,则的取值范围是()A(0,2 BC DD
8、(1)法一:(反子集法)x,x.f (x)在上单调递减,解得又0,kZ,k0,此时,故选D法二:(子集法)由2kx2k,得x,kZ,因为f (x)sin在上单调递减,所以解得因为kZ,0,所以k0,所以,即的取值范围为.故选D10袋中共有完全相同的4只小球,编号为1,2,3,4,现从中任取2只小球,则取出的2只球编号之和是奇数的概率为()A.25B.35C.13D.23.D在编号为1,2,3,4的小球中任取2只小球,则有(1,2),(1,3),(1,4),(2,3),(2,4),(3,4),共6种取法,则取出的2只球编号之和是奇数的有(1,2),(1,4),(2,3),(3,4),共4种取法,
9、所以取出的2只球编号之和是奇数的概率为46=23.11已知椭圆x24+y22=1的焦点为F,短轴端点为P,若直线PF与圆O:x2+y2=R2(R0)相切,则圆O的半径为()A.22B.1C.2D.2B因为椭圆x24+y22=1,不妨设F(2,0),P(0,2),所以PF的方程为x+y-2=0,因为直线PF与圆O:x2+y2=R2(R0)相切,所以圆心到直线的距离等于圆的半径,即R=d=21+1=1.故选B.12.已知定义在(0,+)上的函数f(x)满足xf(x)-f(x)0的解集是()A.(-,ln 2)B.(ln 2,+) C.(0,e2)D.(e2,+).A令g(x)=f(x)x,g(x)
10、=xf(x)-f(x)x20等价为f(ex)exf(2)2,即g(ex)g(2),故ex2,即xb,则b320176144,由ab,则a17614432,由ab,则b14432112,由ab,则b1123280,由ab,则b803248,由ab,则a321616,由ab,退出循环,输出a16.故选A15若椭圆的中心在原点,一个焦点为(0,2),直线y3x7与椭圆相交所得弦的中点的纵坐标为1,则这个椭圆的方程为 1 法一:(直接法)椭圆的中心在原点,一个焦点为(0,2),设椭圆方程为1(b0),由 消去x,得(10b24)y214(b24)y9b413b21960,设直线y3x7与椭圆相交所得弦
11、的端点分别为A(x1,y1),B(x2,y2),由题意知1,y1y22,解得b28.所求椭圆方程为1.法二:(点差法)椭圆的中心在原点,一个焦点为(0,2),设椭圆的方程为1(b0)设直线y3x7与椭圆相交所得弦的端点分别为A(x1,y1),B(x2,y2),则得0,即,又弦AB的中点的纵坐标为1,故横坐标为2,k3,代入上式得3,解得b28,故所求的椭圆方程为1.16在钝角ABC中 ,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,B为钝角,若acos Absin A,则sin Asin C的最大值为 acos Absin A,由正弦定理可得,sin Acos Asin Bsin A,sin A0,c
12、os Asin B,又B为钝角,BA,sin Asin Csin Asin(AB)sin Acos 2Asin A12sin2A2,sin Asin C的最大值为.17ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若角A,B,C成等差数列,且b.(1)求ABC的外接圆直径;(2)求ac的取值范围解(1)因为角A,B,C成等差数列,所以2BAC,又因为ABC,所以B.根据正弦定理得,ABC的外接圆直径2R1.(2)由B,知AC,可得0A.由(1)知ABC的外接圆直径为1,根据正弦定理得,1,所以acsin Asin Csin Asinsin.因为0A,所以A.所以sin1,从而sin,所以ac的
13、取值范围是.18(12分) 如图,四棱锥P-ABCD中,ABCD,AB=3CD=3,PA=PD=BC=2,ABC=90,且PB=PC.(1)求证:平面PAD平面ABCD;(2)求点D到平面PBC的距离.解 .(1)证明取AD,BC的中点分别为M,E,连接PM,PE,ME,因为ABCD,AB=3CD=3,所以四边形ABCD为梯形,又M,E为AD,BC的中点,所以ME为梯形的中位线,所以MEAB,又ABC=90,所以MEBC,因为PB=PC,E为BC的中点,所以PEBC,又PEME=E,PE平面PME,ME平面PME,所以BC平面PME,又PM平面PME,故PMBC,因为PA=PD,M为AD中点,
14、所以PMAD,又AD,BC不平行,必相交于某一点,且AD,BC都在平面ABCD上,所以PM平面ABCD,又PM平面PAD,则平面PAD平面ABCD.(2)解由题知,PM为三棱锥P-BCD的高,AD=22,ME=2,PM=2,故PE=6,SPBC=12BCPE=1226=6,而SBCD=12BCCD=1221=1,设点D到平面PBC的距离为h,则VP-BCD=VD-BCP,则13SBCDPM=13SPBCh,即1312=136h,解得h=33,所以点D到平面PBC的距离为33.19某地随着经济的发展,居民收入逐年增长,下表1是该地一建设银行连续五年的储蓄存款(年底余额),年份x201320142
15、01520162017储蓄存款y(千亿元)567810表1为了研究计算的方便,工作人员将上表的数据进行了处理,tx2 012,zy5得到下表2:时间代号t12345z01235表2(1)求z关于t的线性回归方程;(2)通过(1)中的方程,求出y关于x的回归方程;(3)用所求回归方程预测到2022年年底,该地储蓄存款额可达多少?(附:对于线性回归方程x,其中,)解(1)3,2.2,tizi45,t55,1.2,2.231.21.4,所以1.2t1.4.(2)将tx2 012,zy5,代入1.2t1.4,得y51.2(x2 012)1.4,即1.2x2 410.8.(3)因为1.22 0222 4
16、10.815.6,所以预测到2022年年底,该地储蓄存款额可达15.6千亿元20已知直线l:xy10与焦点为F的抛物线C:y22px(p0)相切(1)求抛物线C的方程;(2)过焦点F的直线m与抛物线C分别相交于A,B两点,求A,B两点到直线l的距离之和的最小值解(1)直线l:xy10与抛物线C:y22px(p0)相切,联立消去x得y22py2p0,从而4p28p0,解得p2或p0(舍)抛物线C的方程为y24x.(2)由于直线m的斜率不为0,可设直线m的方程为tyx1,A(x1,y1),B(x2,y2)联立消去x得y24ty40,0,y1y24t,即x1x24t22,线段AB的中点M的坐标为(2
17、t21,2t)设点A到直线l的距离为dA,点B到直线l的距离为dB,点M到直线l的距离为d,则dAdB2d22|t2t1|2,当t时,A,B两点到直线l的距离之和最小,最小值为.21设函数f (x)ln x,mR.(1)当me(e为自然对数的底数)时,求f (x)的极小值;(2)讨论函数g(x)f (x)零点的个数解(1)由题意知,当me时,f (x)ln x(x0),则f (x),当x(0,e)时,f (x)0,f (x)在(0,e)上单调递减;当x(e,)时,f (x)0,f (x)在(e,)上单调递增,当xe时,f (x)取得极小值f (e)ln e2,f (x)的极小值为2.(2)由题
18、意知g(x)f (x)(x0),令g(x)0,得mx3x(x0)设(x)x3x(x0),则(x)x21(x1)(x1)当x(0,1)时,(x)0,(x)在(0,1)上单调递增;当x(1,)时,(x)0,(x)在(1,)上单调递减x1是(x)的唯一极值点,且是极大值点,因此x1也是(x)的最大值点,(x)的最大值为(1),又(0)0.结合y(x)的图象(如图),可知,当m时,函数g(x)无零点;当m时,函数g(x)有且只有一个零点;当0m时,函数g(x)有两个零点;当m0时,函数g(x)有且只有一个零点综上所述,当m时,函数g(x)无零点;当m或m0时,函数g(x)有且只有一个零点;当0m时,函
19、数g(x)有两个零点22在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为(m为参数)以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为sin cos 0.(1)求曲线C的普通方程和直线l的直角坐标方程;(2)已知点P(0,1),直线l与曲线C交于A,B两点,求的值解(1)因为,所以,所以x2y24.所以曲线C的普通方程为x2y24.因为cos x,sin y,所以yx0.所以直线l的直角坐标方程为xy0.(2)法一:由,不妨取A,B.因为点P(0,1),所以|PA|1,|PB|1.所以.法二:因为点P(0,1)在直线l上,所以直线l的参数方程为(t为参数),设A,B对应的参数分别为t1,t2,将代入x2y24,得t22t100,(2)241(10)440,所以t1t22,t1t2100.因为|PA|t1|,|PB|t2|,所以,所以.23已知函数f (x)|2x1|,g(x)|x|a.(1)当a0时,解不等式f (x)g(x);(2)若存在xR,使f (x)g(x)成立,求实数a的取值范围解(1)当a0时,由f (x)g(x),得|2x1|x|.两边平方整理,得3x24x10,解得x1或x.所以原不等式的解集为(,1.(2)由f (x)g(x),得a|2x1|x|.令h(x)|2x1|x|,则h(x)由分段函数图象可知h(x)minh,从而所求实数a的取值范围为.