甘肅省高臺(tái)2022年高三下學(xué)期第五次調(diào)研考試數(shù)學(xué)試題含解析

1、2021-2022高考數(shù)學(xué)模擬試卷注意事項(xiàng)：1答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場(chǎng)號(hào)和座位號(hào)填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角條形碼粘貼處。2作答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動(dòng)，先劃掉原來(lái)的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無(wú)效。4考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡

2、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元代數(shù)學(xué)家朱世杰的數(shù)學(xué)名著算術(shù)啟蒙是中國(guó)古代代數(shù)學(xué)的通論，其中關(guān)于“松竹并生”的問(wèn)題：松長(zhǎng)五尺，竹長(zhǎng)兩尺，松日自半，竹日自倍，松竹何日而長(zhǎng)等.下圖是源于其思想的一個(gè)程序圖，若，則輸出的（ ）A3B4C5D62歐拉公式為,(虛數(shù)單位)是由瑞士著名數(shù)學(xué)家歐拉發(fā)現(xiàn)的，它將指數(shù)函數(shù)的定義域擴(kuò)大到復(fù)數(shù)，建立了三角函數(shù)和指數(shù)函數(shù)的關(guān)系，它在復(fù)變函數(shù)論里非常重要，被譽(yù)為“數(shù)學(xué)中的天橋”根據(jù)歐拉公式可知，表示的復(fù)數(shù)位于復(fù)平面中的（ ）A第一象限B第二象限C第三象限D(zhuǎn)第四象限3已知全集，集合，則陰影

3、部分表示的集合是（ ）ABCD4已知集合，則的真子集個(gè)數(shù)為（ ）A1個(gè)B2個(gè)C3個(gè)D4個(gè)5某工廠一年中各月份的收入、支出情況的統(tǒng)計(jì)如圖所示，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（ ）A收入最高值與收入最低值的比是B結(jié)余最高的月份是月份C與月份的收入的變化率與至月份的收入的變化率相同D前個(gè)月的平均收入為萬(wàn)元6已知函數(shù)，則下列結(jié)論中正確的是函數(shù)的最小正周期為；函數(shù)的圖象是軸對(duì)稱圖形；函數(shù)的極大值為；函數(shù)的最小值為ABCD7設(shè)點(diǎn)，不共線，則“”是“”（ ）A充分不必要條件B必要不充分條件C充分必要條件D既不充分又不必要條件8已知函數(shù)若對(duì)區(qū)間內(nèi)的任意實(shí)數(shù)，都有，則實(shí)數(shù)的取值范圍是( ）ABCD9如圖所示是某年第一季度五

4、省GDP情況圖，則下列說(shuō)法中不正確的是（ ）A該年第一季度GDP增速由高到低排位第3的是山東省B與去年同期相比，該年第一季度的GDP總量實(shí)現(xiàn)了增長(zhǎng)C該年第一季度GDP總量和增速由高到低排位均居同一位的省份有2個(gè)D去年同期浙江省的GDP總量超過(guò)了4500億元10在的展開(kāi)式中，含的項(xiàng)的系數(shù)是（ ）A74B121CD11正三棱柱中，是的中點(diǎn)，則異面直線與所成的角為（ ）ABCD12已知橢圓：的左、右焦點(diǎn)分別為，過(guò)的直線與軸交于點(diǎn)，線段與交于點(diǎn).若，則的方程為（ ）ABCD二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13如圖，棱長(zhǎng)為2的正方體中，點(diǎn)分別為棱的中點(diǎn)，以為圓心，1為半徑，分別在面和面內(nèi)

5、作弧和，并將兩弧各五等分，分點(diǎn)依次為、以及、一只螞蟻欲從點(diǎn)出發(fā)，沿正方體的表面爬行至，則其爬行的最短距離為_(kāi)參考數(shù)據(jù)：；）14過(guò)直線上一點(diǎn)作圓的兩條切線，切點(diǎn)分別為，則的最小值是_.15在的展開(kāi)式中，項(xiàng)的系數(shù)是_（用數(shù)字作答）16函數(shù)的值域?yàn)開(kāi).三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟。17（12分）已知，動(dòng)點(diǎn)滿足直線與直線的斜率之積為，設(shè)點(diǎn)的軌跡為曲線.（1）求曲線的方程；（2）若過(guò)點(diǎn)的直線與曲線交于，兩點(diǎn)，過(guò)點(diǎn)且與直線垂直的直線與相交于點(diǎn)，求的最小值及此時(shí)直線的方程.18（12分）已知等差數(shù)列中，數(shù)列的前項(xiàng)和.（1）求；（2）若，求的前項(xiàng)和.19（12分）2019年底，

6、北京2022年冬奧組委會(huì)啟動(dòng)志愿者全球招募，僅一個(gè)月內(nèi)報(bào)名人數(shù)便突破60萬(wàn)，其中青年學(xué)生約有50萬(wàn)人.現(xiàn)從這50萬(wàn)青年學(xué)生志愿者中，按男女分層抽樣隨機(jī)選取20人進(jìn)行英語(yǔ)水平測(cè)試，所得成績(jī)(單位:分)統(tǒng)計(jì)結(jié)果用莖葉圖記錄如下:()試估計(jì)在這50萬(wàn)青年學(xué)生志愿者中，英語(yǔ)測(cè)試成績(jī)?cè)?0分以上的女生人數(shù);()從選出的8名男生中隨機(jī)抽取2人，記其中測(cè)試成績(jī)?cè)?0分以上的人數(shù)為X，求的分布列和數(shù)學(xué)期望;()為便于聯(lián)絡(luò)，現(xiàn)將所有的青年學(xué)生志愿者隨機(jī)分成若干組(每組人數(shù)不少于5000)，并在每組中隨機(jī)選取個(gè)人作為聯(lián)絡(luò)員，要求每組的聯(lián)絡(luò)員中至少有1人的英語(yǔ)測(cè)試成績(jī)?cè)?0分以上的概率大于90%.根據(jù)圖表中數(shù)據(jù)，以

7、頻率作為概率，給出的最小值.(結(jié)論不要求證明)20（12分）已知函數(shù)（1）當(dāng)時(shí)，證明，在恒成立；（2）若在處取得極大值，求的取值范圍.21（12分）已知矩陣，且二階矩陣M滿足AMB，求M的特征值及屬于各特征值的一個(gè)特征向量.22（10分）在ABC中，角所對(duì)的邊分別為向量，向量，且.（1）求角的大小；（2）求的最大值.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。1B【解析】分析：根據(jù)流程圖中的可知，每次循環(huán)的值應(yīng)是一個(gè)等比數(shù)列，公比為；根據(jù)流程圖中的可知，每次循環(huán)的值應(yīng)是一個(gè)等比數(shù)列，公比為，根據(jù)每次循環(huán)得到的的值的大小決定循環(huán)的

8、次數(shù)即可.詳解： 記執(zhí)行第次循環(huán)時(shí)，的值記為有，則有；記執(zhí)行第次循環(huán)時(shí)，的值記為有，則有.令，則有，故，故選B.點(diǎn)睛：本題為算法中的循環(huán)結(jié)構(gòu)和數(shù)列通項(xiàng)的綜合，屬于中檔題，解題時(shí)注意流程圖中蘊(yùn)含的數(shù)列關(guān)系（比如相鄰項(xiàng)滿足等比數(shù)列、等差數(shù)列的定義，是否是求數(shù)列的前和、前項(xiàng)積等）.2A【解析】計(jì)算，得到答案.【詳解】根據(jù)題意，故，表示的復(fù)數(shù)在第一象限.故選：.【點(diǎn)睛】本題考查了復(fù)數(shù)的計(jì)算， 意在考查學(xué)生的計(jì)算能力和理解能力.3D【解析】先求出集合N的補(bǔ)集，再求出集合M與的交集，即為所求陰影部分表示的集合.【詳解】由，可得或，又所以.故選：D.【點(diǎn)睛】本題考查了韋恩圖表示集合，集合的交集和補(bǔ)集的運(yùn)算，

9、屬于基礎(chǔ)題.4C【解析】求出的元素，再確定其真子集個(gè)數(shù)【詳解】由，解得或，中有兩個(gè)元素，因此它的真子集有3個(gè)故選：C.【點(diǎn)睛】本題考查集合的子集個(gè)數(shù)問(wèn)題，解題時(shí)可先確定交集中集合的元素個(gè)數(shù)，解題關(guān)鍵是對(duì)集合元素的認(rèn)識(shí)，本題中集合都是曲線上的點(diǎn)集5D【解析】由圖可知，收入最高值為萬(wàn)元，收入最低值為萬(wàn)元，其比是，故項(xiàng)正確；結(jié)余最高為月份，為，故項(xiàng)正確；至月份的收入的變化率為至月份的收入的變化率相同，故項(xiàng)正確；前個(gè)月的平均收入為萬(wàn)元，故項(xiàng)錯(cuò)誤綜上，故選6D【解析】因?yàn)椋圆徽_；因?yàn)?，所以，所以，所以函?shù)的圖象是軸對(duì)稱圖形，正確；易知函數(shù)的最小正周期為，因?yàn)楹瘮?shù)的圖象關(guān)于直線對(duì)稱，所以只需研究函數(shù)

10、在上的極大值與最小值即可當(dāng)時(shí)，且，令，得，可知函數(shù)在處取得極大值為，正確；因?yàn)?，所以，所以函?shù)的最小值為，正確故選D7C【解析】利用向量垂直的表示、向量數(shù)量積的運(yùn)算，結(jié)合充分必要條件的定義判斷即可.【詳解】由于點(diǎn)，不共線，則“”；故“”是“”的充分必要條件.故選：C.【點(diǎn)睛】本小題主要考查充分、必要條件的判斷，考查向量垂直的表示，考查向量數(shù)量積的運(yùn)算，屬于基礎(chǔ)題.8C【解析】分析：先求導(dǎo),再對(duì)a分類討論求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間，再畫(huà)圖分析轉(zhuǎn)化對(duì)區(qū)間內(nèi)的任意實(shí)數(shù)，都有，得到關(guān)于a的不等式組，再解不等式組得到實(shí)數(shù)a的取值范圍.詳解：由題得. 當(dāng)a1時(shí)，所以函數(shù)f（x）在單調(diào)遞減， 因?yàn)閷?duì)區(qū)間內(nèi)的任意實(shí)數(shù)，

11、都有， 所以， 所以 故a1，與a1矛盾，故a1矛盾. 當(dāng)1ae時(shí)，函數(shù)f(x)在0,lna單調(diào)遞增，在(lna,1單調(diào)遞減. 所以 因?yàn)閷?duì)區(qū)間內(nèi)的任意實(shí)數(shù)，都有， 所以， 所以 即 令， 所以 所以函數(shù)g(a)在（1，e）上單調(diào)遞減， 所以， 所以當(dāng)1ae時(shí)，滿足題意. 當(dāng)a時(shí)，函數(shù)f(x)在(0,1)單調(diào)遞增, 因?yàn)閷?duì)區(qū)間內(nèi)的任意實(shí)數(shù)，都有， 所以, 故1+1， 所以 故綜上所述，a.故選C.點(diǎn)睛：本題的難點(diǎn)在于“對(duì)區(qū)間內(nèi)的任意實(shí)數(shù)，都有”的轉(zhuǎn)化.由于是函數(shù)的問(wèn)題，所以我們要聯(lián)想到利用函數(shù)的性質(zhì)（單調(diào)性、奇偶性、周期性、對(duì)稱性、最值、極值等）來(lái)分析解答問(wèn)題.本題就是把這個(gè)條件和函數(shù)的單調(diào)性

12、和最值聯(lián)系起來(lái)，完成了數(shù)學(xué)問(wèn)題的等價(jià)轉(zhuǎn)化，找到了問(wèn)題的突破口.9D【解析】根據(jù)折線圖、柱形圖的性質(zhì)，對(duì)選項(xiàng)逐一判斷即可.【詳解】由折線圖可知A、B項(xiàng)均正確，該年第一季度總量和增速由高到低排位均居同一位的省份有江蘇均第一.河南均第四.共2個(gè).故C項(xiàng)正確；.故D項(xiàng)不正確.故選：D.【點(diǎn)睛】本題考查折線圖、柱形圖的識(shí)別，考查學(xué)生的閱讀能力、數(shù)據(jù)處理能力，屬于中檔題.10D【解析】根據(jù)，利用通項(xiàng)公式得到含的項(xiàng)為：，進(jìn)而得到其系數(shù)，【詳解】因?yàn)樵?，所以含的?xiàng)為：，所以含的項(xiàng)的系數(shù)是的系數(shù)是，故選：D【點(diǎn)睛】本題主要考查二項(xiàng)展開(kāi)式及通項(xiàng)公式和項(xiàng)的系數(shù)，還考查了運(yùn)算求解的能力，屬于基礎(chǔ)題，11C【解析】取中

13、點(diǎn)，連接，根據(jù)正棱柱的結(jié)構(gòu)性質(zhì)，得出/，則即為異面直線與所成角，求出，即可得出結(jié)果.【詳解】解：如圖，取中點(diǎn)，連接，由于正三棱柱，則底面，而底面，所以，由正三棱柱的性質(zhì)可知，為等邊三角形，所以，且,所以平面，而平面，則，則/，即為異面直線與所成角，設(shè)，則，則，.故選：C.【點(diǎn)睛】本題考查通過(guò)幾何法求異面直線的夾角，考查計(jì)算能力.12D【解析】由題可得，所以，又，所以，得，故可得橢圓的方程.【詳解】由題可得，所以，又，所以，得，所以橢圓的方程為.故選：D【點(diǎn)睛】本題主要考查了橢圓的定義，橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程的求解.二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13【解析】根據(jù)空間位置關(guān)系，將平面旋轉(zhuǎn)后

14、使得各點(diǎn)在同一平面內(nèi)，結(jié)合角的關(guān)系即可求得兩點(diǎn)間距離的三角函數(shù)表達(dá)式.根據(jù)所給參考數(shù)據(jù)即可得解.【詳解】棱長(zhǎng)為2的正方體中，點(diǎn)分別為棱的中點(diǎn)，以為圓心，1為半徑，分別在面和面內(nèi)作弧和.將平面繞旋轉(zhuǎn)至與平面共面的位置，如下圖所示：則，所以；將平面繞旋轉(zhuǎn)至與平面共面的位置，將繞旋轉(zhuǎn)至與平面共面的位置，如下圖所示：則，所以；因?yàn)?，且由誘導(dǎo)公式可得，所以最短距離為，故答案為：.【點(diǎn)睛】本題考查了空間幾何體中最短距離的求法，注意將空間幾何體展開(kāi)至同一平面內(nèi)求解的方法，三角函數(shù)誘導(dǎo)公式的應(yīng)用，綜合性強(qiáng)，屬于難題.14【解析】由切線的性質(zhì)，可知，切由直角三角形PAO，PBO，即可設(shè)，進(jìn)而表示，由圖像觀察可知

15、進(jìn)而求出x的范圍，再用的式子表示，整理后利用換元法與雙勾函數(shù)求出最小值.【詳解】由題可知，設(shè)，由切線的性質(zhì)可知，則顯然，則或（舍去）因?yàn)榱?，則，由雙勾函數(shù)單調(diào)性可知其在區(qū)間上單調(diào)遞增，所以故答案為：【點(diǎn)睛】本題考查在以直線與圓的位置關(guān)系為背景下求向量數(shù)量積的最值問(wèn)題，應(yīng)用函數(shù)形式表示所求式子，進(jìn)而利用分析函數(shù)單調(diào)性或基本不等式求得最值，屬于較難題.15 【解析】的展開(kāi)式的通項(xiàng)為：.令，得.答案為：-40.點(diǎn)睛：求二項(xiàng)展開(kāi)式有關(guān)問(wèn)題的常見(jiàn)類型及解題策略(1)求展開(kāi)式中的特定項(xiàng).可依據(jù)條件寫出第r1項(xiàng)，再由特定項(xiàng)的特點(diǎn)求出r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

16、項(xiàng)寫出第r1項(xiàng)，由特定項(xiàng)得出r值，最后求出其參數(shù).16【解析】利用配方法化簡(jiǎn)式子，可得，然后根據(jù)觀察法，可得結(jié)果.【詳解】函數(shù)的定義域?yàn)樗院瘮?shù)的值域?yàn)?故答案為：【點(diǎn)睛】本題考查的是用配方法求函數(shù)的值域問(wèn)題，屬基礎(chǔ)題。三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟。17（1）（2）的最小值為1，此時(shí)直線：【解析】（1）用直接法求軌跡方程，即設(shè)動(dòng)點(diǎn)為，把已知用坐標(biāo)表示并整理即得注意取值范圍；（2）設(shè)：，將其與曲線的方程聯(lián)立，消元并整理得，設(shè)，則可得，由求出，將直線方程與聯(lián)立，得，求得，計(jì)算，設(shè).顯然，構(gòu)造，由導(dǎo)數(shù)的知識(shí)求得其最小值，同時(shí)可得直線的方程.【詳解】（1）設(shè)，則，即整理

17、得（2）設(shè)：，將其與曲線的方程聯(lián)立，得即設(shè)，則，將直線：與聯(lián)立，得設(shè).顯然構(gòu)造在上恒成立所以在上單調(diào)遞增所以，當(dāng)且僅當(dāng)，即時(shí)取“=”即的最小值為1，此時(shí)直線：.（注：1.如果按函數(shù)的性質(zhì)求最值可以不扣分；2.若直線方程按斜率是否存在討論，則可以根據(jù)步驟相應(yīng)給分.）【點(diǎn)睛】本題考查求軌跡方程，考查直線與橢圓相交中的最值直線與橢圓相交問(wèn)題中常采用“設(shè)而不求”的思想方法，即設(shè)交點(diǎn)坐標(biāo)為，設(shè)直線方程，直線方程與橢圓方程聯(lián)立并消元，然后用韋達(dá)定理得（或），把這個(gè)代入其他條件變形計(jì)算化簡(jiǎn)得出結(jié)論，本題屬于難題，對(duì)學(xué)生的邏輯推理、運(yùn)算求解能力有一定的要求18（1），；（2）.【解析】（1）由條件得出方程組

18、，可求得的通項(xiàng)，當(dāng)時(shí)，可得，當(dāng)時(shí)，得出是以1為首項(xiàng)，2為公比的等比數(shù)列，可求得的通項(xiàng)；（2）由（1）可知，分n為偶數(shù)和n為奇數(shù)分別求得.【詳解】（1）由條件知， ，當(dāng)時(shí)，即，當(dāng)時(shí)，是以1為首項(xiàng)，2為公比的等比數(shù)列， ；（2）由（1）可知，當(dāng)n為偶數(shù)時(shí)， 當(dāng)n為奇數(shù)時(shí)， 綜上，【點(diǎn)睛】本題考查等差數(shù)列和等比數(shù)列的通項(xiàng)的求得，以及其前n項(xiàng)和，注意分n為偶數(shù)和n為奇數(shù)兩種情況分別求得其數(shù)列的和，屬于中檔題.19 ()萬(wàn)；()分布列見(jiàn)解析， ；()【解析】()根據(jù)比例關(guān)系直接計(jì)算得到答案.() 的可能取值為，計(jì)算概率得到分布列，再計(jì)算數(shù)學(xué)期望得到答案.() 英語(yǔ)測(cè)試成績(jī)?cè)?0分以上的概率為 ，故，解得答案.【詳解】()樣本中女生英語(yǔ)成績(jī)?cè)诜忠陨系挠腥?，故人?shù)為：萬(wàn)人.() 8名男生中，測(cè)試成績(jī)?cè)?0分以上的有人，的可能取值為：.，.故分布列為：.() 英語(yǔ)測(cè)試成績(jī)?cè)?0分以上的概率為 ，故，故.故的最小值為.【點(diǎn)睛】本題考查了樣本估計(jì)總體，分布列，數(shù)學(xué)期望，意在考查學(xué)生的計(jì)算能力和綜合應(yīng)用能力.20（1）證明見(jiàn)解析（2）【解析】（1）根據(jù)，求導(dǎo)，令，用導(dǎo)數(shù)法求