?湖北省武漢市部分學校2023屆高三(上)調考(9月份)
一、選擇題:本題共8小題,每小題5分,共40分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。
1.(5分)已知集合A={x|x2+5x﹣6<0},B={x|x>﹣2},則A∩B=( ?。?br /> A.(﹣2,+∞) B.(﹣6,﹣2) C.(﹣2,1) D.(﹣2,6)

2.(5分)計算=( ?。?br /> A. B. C. D.

3.(5分)記a=3﹣0.2,b=0.2﹣0.2,c=log0.23,則( ?。?br /> A.c<a<b B.c<b<a C.b<c<a D.a<c<b

4.(5分)某圓錐的側面展開圖是半徑為3,圓心角為120°的扇形,則該圓錐的體積為(  )
A. B. C. D.

5.(5分)函數f(x)=Asin(ωx+φ)的部分圖象如圖所示,則f(x)=(  )

A. B.
C. D.

6.(5分)設正項等比數列{an}的前n項和為Sn,若2S3=3a2+8a1,S8=2S7+2,則a2=( ?。?br /> A.4 B.3 C.2 D.1



7.(5分)點聲源在空間中傳播時,衰減量ΔL與傳播距離r(單位:米)的關系式為ΔL=10lg(單位:dB),取lg5≈0.7,則r從5米變化到40米時,衰減量的增加值約為( ?。?br /> A.12dB B.14dB C.18dB D.21dB
8.(5分)設雙曲線=1(a>0,b>0)的左右焦點為F1,F2,過F2的直線與雙曲線右支交右A,B兩點,設AB中點為P,若|AB|=|F1P|,且∠F1PA=45°,則該雙曲線的離心率為( ?。?br /> A. B. C. D.

二、選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分。在每小題給出的選項中,有多項符合題目要求。全部選對的得5分,部分選對的得2分,有選錯的得0分。
(多選)9.(5分)某市今年夏天迎來罕見的高溫炎熱天氣,當地氣象部門統(tǒng)計進入八月份以來(8月1日至8月10日)連續(xù)10天中每天的最高溫和最低溫,得到如下的折線圖:

根據該圖,關于這10天的氣溫,下列說法中正確的有( ?。?br /> A.最低溫的眾數為29℃
B.最高溫的平均值為37.7℃
C.第4天的溫差最大
D.最高溫的方差大于最低溫的方差
(多選)10.(5分)平面向量=(cosα,sinα),=(cos(α+β),sin(α+β)),=(cos(α+2β),sin(α+2β)),其中0°<β<180°,則(  )
A.|﹣|=|﹣| B.(+)∥
C.若|+|=||,則β=30° D.若++=,則β=120°

(多選)11.(5分)圓M:(x﹣k2)2+(y﹣2k)2=3與圓N:(x﹣1)2+y2=1交于A,B兩點,若|AB|=,則實數k的可能取值有( ?。?br /> A.2 B.1 C.0 D.﹣1

(多選)12.(5分)已知函數f(x)=ex﹣1+lnx,則過點(a,b)恰能作曲線y=f(x)的兩條切線的充分條件可以是( ?。?br /> A.b=2a﹣1>1 B.b=2a﹣1<1
C.2a﹣1<b<f(a) D.b<2a﹣1≤﹣1

三、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分。
13.(5分)(x﹣)(x+y)5展開式中含x3y3項的系數為   ?。?br />
14.(5分)已知cos(﹣α)=,則sin(2α﹣)=   .

15.(5分)過拋物線y2=8x焦點的直線與拋物線交于M,N兩點,設拋物線的準線與x軸的交點為A,當MA⊥NA時,|MN|=   .

16.(5分)在四棱錐P﹣ABCD中,∠APB=∠BPC=∠CPD=∠DPA=60°,且∠APC=∠BPD,PB=PD,PA=,若該四棱錐存在半徑為1的內切球,則PC=  ?。?br />

四、解答題:本題共6小題,共70分。解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟。
17.(10分)記數列{an}的前n項和為Sn,已知Sn=.
(1)求數列{an}的通項公式;
(2)求數列的前n項和Tn.








18.(12分)如圖,在圖1的等腰直角三角形ABC中,AB=CB=3,邊AB,AC上的點E,F滿足==,將三角形AEF沿EF翻折至三角形PEF處,得到圖2中的四棱錐P﹣EFCB,且二面角P﹣EF﹣B的大小為60°.
(1)證明:平面PBC⊥平面EFCB;
(2)求直線BE與平面PFC所成角的正弦值.






19.(12分)在△ABC中,角A,B,C所對的邊分別為a,b,c,且滿足acosC+asinC=b+2c.
(1)求角A;
(2)D為BC邊上一點,DA⊥BA,且BD=4DC,求cosC.








20.(12分)某商場推出一項抽獎活動,顧客在連續(xù)抽獎時,若第一次中獎則獲得獎金10元,并規(guī)定:若某次抽獎能中獎,則下次中獎的獎金是本次中獎獎金的兩倍;若某次抽獎獎能中獎,則該次不獲得獎金,且下次中獎的獎金被重置為10元.已知每次中獎的概率均為,且每次能否中獎相互獨立.
(1)若某顧客連續(xù)抽獎10次,記獲得的總獎金為ξ元,判斷E(ξ)與25的大小關系,并說明理由;
(2)若某顧客連續(xù)抽獎4次,記獲得的總獎金為X元,求E(X).









21.(12分)已知橢圓E:=1(a>b>0),過點P(﹣1,﹣1)且與x軸平行的直線與橢圓E恰有一個公共點,過點P且與y軸平行的直線被橢圓E截得的線段長為.
(1)求橢圓E的標準方程;
(2)設過點P的動直線與橢圓E交于M,N兩點,T為y軸上的一點,設直線MT和NT的斜率分別為k1和k2,若為定值,求點T的坐標.








22.(12分)已知函數f(x)=(x﹣k﹣3)ex﹣x.
(1)討論函數f(x)的極值點個數;
(2)當f(x)恰有一個極值點x0時,求實數k的值,使得f(x0)取最大值.

2022-2023學年湖北省武漢市部分學校高三(上)調考數學試卷(9月份)
參考答案與試題解析
一、選擇題:本題共8小題,每小題5分,共40分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。
1.(5分)已知集合A={x|x2+5x﹣6<0},B={x|x>﹣2},則A∩B=( ?。?br /> A.(﹣2,+∞) B.(﹣6,﹣2) C.(﹣2,1) D.(﹣2,6)
【分析】求出集合A,結合交集定義即可求解結論.
【解答】解:因為A={x|﹣6<x<1},B={x|x>﹣2},
所以A∩B=(﹣2,1).
故選:C.
【點評】本題考查集合的運算,考查數學運算的核心素養(yǎng),屬于基礎題.
2.(5分)計算=( ?。?br /> A. B. C. D.
【分析】根據已知條件,結合復數的四則運算,即可求解.
【解答】解:==.
故選:D.
【點評】本題主要考查復數的四則運算,屬于基礎題.
3.(5分)記a=3﹣0.2,b=0.2﹣0.2,c=log0.23,則( ?。?br /> A.c<a<b B.c<b<a C.b<c<a D.a<c<b
【分析】根據指數函數與對數函數的單調性得到a,b,c的范圍,利用中間值比較大?。?br /> 【解答】解:0<a=3﹣0.2<30=1,
b=0.2﹣0.2>0.20=1,
c=log0.23<log0.21=0,
∴c<a<b.
故選:A.
【點評】本題考查三個數的大小關系的判斷,考查指數函數與對數函數的單調性等基礎知識,考查運算求解能力,是基礎題.
4.(5分)某圓錐的側面展開圖是半徑為3,圓心角為120°的扇形,則該圓錐的體積為(  )
A. B. C. D.
【分析】求出扇形的弧長,進而求出圓錐的底面半徑,由勾股定理得到圓錐的高,利用圓錐體積公式求解即可.
【解答】解:因為圓錐的側面展開圖是半徑為3,圓心角為120°的扇形,
所以該扇形的弧長為,
設圓錐的底面半徑為r,則2πr=2π,解得:r=1,
因為圓錐的母線長為3,所以圓錐的高為h==2,
該圓錐的體積為==.
故選:D.
【點評】本題主要考查圓錐的體積,屬于基礎題.
5.(5分)函數f(x)=Asin(ωx+φ)的部分圖象如圖所示,則f(x)=( ?。?br />
A. B.
C. D.
【分析】由圖象確定周期,即可得ω=2,再由當x=時,f(x)取最大值,x=時,f(x)取最小值,可得φ=,最后代入f(0)=,可求得A=2,即可得f(x)的解析式.
【解答】解:因為T=﹣(﹣)=,所以T=π,所以,ω=2.
由f(0)=,得Asinφ=,
又因為當x=時,f(x)取最大值,x=時,f(x)取最小值,
所以,所以φ=,
所以f(x)=Asin(2x+).
因為f(0)=Asin=A=,所以A=2.
所以f(x)=2sin(2x+).
故選:B.
【點評】本題主要考查了由函數圖象確定正弦型函數的解析式,屬于中檔題.
6.(5分)設正項等比數列{an}的前n項和為Sn,若2S3=3a2+8a1,S8=2S7+2,則a2=( ?。?br /> A.4 B.3 C.2 D.1
【分析】根據已知條件,結合等比數列的公式,求出公比q,再結合等比數列的前n項和公式,即可求解.
【解答】解:設正項等比數列{an}的公比為q,
∵2S3=3a2+8a1,
∴2(a1+a2+a3)=3a2+8a1,即6a1+a2﹣2a3=0,
∴,
∵a1>0,
∴6+q﹣2q2=0,解得q=2或q=(舍去),
∴q=2,
∵S8=2S7+2,
∴S7+a8=2S7+2,
∴a8=S7+2,
∴,
∵q=2,
∴128a1=127a1+2,解得a1=2,
∴a2=a1q=4.
故選:A.
【點評】本題主要考查等比數列的前n項和公式,屬于中檔題.
7.(5分)點聲源在空間中傳播時,衰減量ΔL與傳播距離r(單位:米)的關系式為ΔL=10lg(單位:dB),取lg5≈0.7,則r從5米變化到40米時,衰減量的增加值約為( ?。?br /> A.12dB B.14dB C.18dB D.21dB
【分析】根據已知條件,分別求出增加前的衰減量,以及增加后的衰減量,再結合對數公式,即可求解.
【解答】解:當r=5時,△L1=,
當r=40時,△L2=10lg400π,
則衰減量的增加值約為:△L2﹣△L1=10lg400π﹣10lg=10lg64=10lg26=60lg2=60(lg10﹣lg5)≈60×(1﹣0.7)=18.
故選:C.
【點評】本題主要考查函數的實際應用,掌握對數公式是解本題的關鍵,屬于基礎題.
8.(5分)設雙曲線=1(a>0,b>0)的左右焦點為F1,F2,過F2的直線與雙曲線右支交右A,B兩點,設AB中點為P,若|AB|=|F1P|,且∠F1PA=45°,則該雙曲線的離心率為( ?。?br /> A. B. C. D.
【分析】由題意可得AF1⊥AB,在兩個直角三角形中,由勾股定理可得a,c的關系,進而求出雙曲線的離心率.
【解答】解:因為P為AB的中點,所以|AB|=2|AP|,又因為|AB|=|F1P|,
所以可得|AP|=|F1P|,
因為∠F1PA=45°,則cos∠F1PA=,在△F1PA中,
由余弦定理可得:cos∠F1PA==,
所以可得|AF1|2=|F1P|2,即|AF1|=|F1P|,
所以|AF1|=|AP|,
所以AF1⊥AB,
設|AF1|=m,則|AP|=m=|BP|,
點A在雙曲線上,所以|AF1|﹣|AF2|=2a,
所以|AF2|=|AF1|﹣2a=m﹣2a,
|F2P|=|AP|﹣|AF2|=m﹣(m﹣2a)=2a,
|BF2|=m+2a,
所以|BF1|﹣|BF2|=2a,
所以|BF1|=2a+|BF2|=2a+m+2a=m+4a,
在△F1AB中,|AF1|2+|AB|2=|BF1|2,
即m2+4m2=(m+4a)2,可得m2﹣2ma﹣4a2=0,①
在△AF1F2中,|AF1|2+|AF2|2=|F1F2|2,
即:m2+(m﹣2a)2=4c2,即m2﹣2ma+2a2=2c2,②,
由①②可得3a2=c2,
可得離心率e=,
故選:A.

【點評】本題考查雙曲線的性質的應用及勾股定理的應用,屬于中檔題.
二、選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分。在每小題給出的選項中,有多項符合題目要求。全部選對的得5分,部分選對的得2分,有選錯的得0分。
(多選)9.(5分)某市今年夏天迎來罕見的高溫炎熱天氣,當地氣象部門統(tǒng)計進入八月份以來(8月1日至8月10日)連續(xù)10天中每天的最高溫和最低溫,得到如下的折線圖:

根據該圖,關于這10天的氣溫,下列說法中正確的有(  )
A.最低溫的眾數為29℃
B.最高溫的平均值為37.7℃
C.第4天的溫差最大
D.最高溫的方差大于最低溫的方差
【分析】根據題意,依次分析選項是否正確,即可得答案.
【解答】解:根據題意,依次分析選項:
對于A,在最低溫度中,29℃出現4次,出現的次數最多,則最低溫的眾數為29℃,A正確;
對于B,最高溫的平均值為(38+37+37+39+38+39+38+37+39+37)=37.9℃,B錯誤;
對于C,第4天的高溫取得最大值39,低溫取得最小值27,其溫差最大,C正確;
對于D,由折線圖分析可得:最高溫的波動浮動小于最低溫的波動,則最高溫的方差小于最低溫的方差,D錯誤;
故選:AC.
【點評】本題考查頻率分布直方圖,涉及眾數、中位數和平均數的計算,屬于基礎題.
(多選)10.(5分)平面向量=(cosα,sinα),=(cos(α+β),sin(α+β)),=(cos(α+2β),sin(α+2β)),其中0°<β<180°,則(  )
A.|﹣|=|﹣| B.(+)∥
C.若|+|=||,則β=30° D.若++=,則β=120°
【分析】根據向量的形式,可考慮數形結合分析,利用單位圓分別表示再逐個選項判斷即可.
【解答】解:如圖所示,因為,故在單位圓中分別作出.

對A,,因為∠AOB=∠BOC=β,則|AB|=|BC|,即,故A正確;
對B,因為∠AOB=∠BOC=β,故OB為OA,OC的角平分線,且OA=OC=1,根據向量的加法法則可得,
故B正確;
對C,當β=60°時,易得△OAB,△BOC均為正三角形,根據向量加法的平行四邊形法則可得,此時
,故C錯誤;
對D,由B,設,則因為,故,解得λ=﹣1,
由平行四邊形法則可得此時△ABC為正三角形,β=120°,故D正確;

故選:ABD.
【點評】本題考查平面向量的應用,考查學生的運算能力,屬于中檔題.
(多選)11.(5分)圓M:(x﹣k2)2+(y﹣2k)2=3與圓N:(x﹣1)2+y2=1交于A,B兩點,若|AB|=,則實數k的可能取值有(  )
A.2 B.1 C.0 D.﹣1
【分析】由兩圓方程可求AB的直線方程,再由|AB|=,可得+()=1,可求k的值.
【解答】解:由圓M:(x﹣k2)2+(y﹣2k)2=3與圓N:(x﹣1)2+y2=1交于A,B兩點,
可得直線AB的方程(2﹣2k2)x﹣4ky+k4+4k2﹣3=0,
點N(1,0)到直線AB的距離為d=,
又|AB|=,∴+(=)2=1,解得k=1或k=﹣1,
故選:BD.
【點評】本題考查求公共弦的直線方程,考查圓的弦長問題,屬基礎題.
(多選)12.(5分)已知函數f(x)=ex﹣1+lnx,則過點(a,b)恰能作曲線y=f(x)的兩條切線的充分條件可以是( ?。?br /> A.b=2a﹣1>1 B.b=2a﹣1<1
C.2a﹣1<b<f(a) D.b<2a﹣1≤﹣1
【分析】設切點為(x0,),則有﹣b=(+)(x0﹣a),所以將問題轉化為方程(x0﹣a﹣1)﹣lnx0+b+1﹣=0(x0>0),恰有兩個解,令g(x)=ex﹣1(x﹣a﹣1)﹣lnx+b+1﹣,然后利用導數求解其零點即可.
【解答】解:由f(x)=ex﹣1+lnx,得f′(x)=ex﹣1+(x>0),
設切點為(x0,),則切線的斜率為k=+,
所以有﹣b=(+)(x0﹣a),
整理得(x0﹣a﹣1)﹣lnx0+b+1﹣=0(x0>0),
由題意可知此時方程有且只有兩個解,
令g(x)=ex﹣1(x﹣a﹣1)﹣lnx+b+1﹣(x>1),
g(1)=e1﹣1(1﹣a﹣1)﹣ln1+b+1﹣=b+1﹣2a,
g′(x)=ex﹣1(x﹣a)﹣+=(x﹣a)(ex﹣1﹣)(x>0),
令F(x)=ex﹣1﹣(x>0),則F′(x)=ex﹣1+>0(x>0),
所以F(x)在(0,+∞)上遞增,
因為F(1)=e1﹣1﹣1=0,所以0<x<1時,F′(x)<0,當x>0時,F′(x)>0,
①當﹣1<2a﹣1<1,即0<a<1時,
當0<x<a時,g′(x)>0,則g(x)遞增,當a<x<1時,g′(x)<0,則g(x)遞減,當x>1時,g′(x)>0,則g(x)遞增,
所以只需g(a)=0或g(1)=0,
即b=ea﹣1+lna=f(a)或b=2a﹣1∈(﹣1,1),
②當2a﹣1≤﹣1,即a≤0時,
當0<x<1時,g′(x)<0,則g(x)遞減,當x>1時,g′(x)>0,則g(x)遞增,
所以只需g(1)<0,即b<2a﹣1,
③當2a﹣1>﹣1,即a>1時,
當0<x<1時,g′(x)>0,則g(x)遞增,當a<x<1時,g′(x)<0,則g(x)遞減,當x>a時,g′(x)>0,則g(x)遞增,
當x=a時,g(a)=b﹣ea﹣1﹣lna,所以只需g(1)=0或g(a)=0,即b=2a﹣1>1,由g(a)=0,得b=ea﹣1+lna=f(a),
④當a=1時,g′(x)=(x﹣1)(ex﹣1﹣)>0,所以g(x)在(0,+∞)上單調遞增,所以函數至多有一個零點,不合題意;
綜上所述,a≤0時,b<2a﹣1≤﹣1;0<a<1時,b=ea﹣1+lna=f(a)或b=2a﹣1∈(﹣1,1),
a>1時,b=2a﹣1>1或b=ea﹣1+lna=f(a),故A正確,B錯誤,C錯誤,D正確.
故選:AD.
【點評】本題考查導數的綜合應用,考查導數的幾何意義,考查利用導數解決函數零點問題,考查轉化思想,屬難題.
三、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分。
13.(5分)(x﹣)(x+y)5展開式中含x3y3項的系數為  5?。?br /> 【分析】利用二項式定理求出展開式中含x3y3的項,由此即可求解.
【解答】解:多項式的展開式中含x3y3的項為x×﹣=5x3y3,
所以x3y3項的系數為5,
故答案為:5.
【點評】本題考查了二項式定理的應用,屬于基礎題.
14.(5分)已知cos(﹣α)=,則sin(2α﹣)= ?。?br /> 【分析】直接利用三角函數的誘導公式和倍角公式的應用求出結果.
【解答】解:由于cos(﹣α)=,
故,
所以sin(2)=﹣cos(2)====.
故答案為:.
【點評】本題考查的知識要點:三角函數的關系式的變換,倍角公式和三角函數的誘導公式的應用,主要考查學生的運算能力和數學思維能力,屬于基礎題.
15.(5分)過拋物線y2=8x焦點的直線與拋物線交于M,N兩點,設拋物線的準線與x軸的交點為A,當MA⊥NA時,|MN|= 8?。?br /> 【分析】由題意可得F(2,0),A(﹣2,0),設直線MN的方程為x=my+2,M(x1,y1),N(x2,y2),利用直線與拋物線組成方程組可得y1+y2=﹣8m,y1y2=﹣16,進而由MA⊥NA,得?=0,可得﹣16m2+8+4+4﹣16=0,可求MN的方程,可求|MN|.
【解答】解:由已知可得F(2,0),A(﹣2,0),
設直線MN的方程為x=my+2,M(x1,y1),N(x2,y2),
由,得y2﹣8my﹣16=0,y1+y2=﹣8m,y1y2=﹣16,
64x1x2=(y1y2)2,∴x1x2=4,x1+x2=m(y1+y2)+4=﹣8m2+4,
由MA⊥NA,得?=0,
∴(﹣2﹣x1,﹣y1)?(﹣2﹣x2,﹣y2)=0,∴4+x1x2+2(x1+x2)+y1y2=0,
∴﹣16m2+8+4+4﹣16=0,解得m=0,
∴直線MN⊥x軸,故|MN|=2p=8.
故答案為:8.
【點評】本題考查直線與拋物線的位置關系,考查求弦長,屬中檔題.
16.(5分)在四棱錐P﹣ABCD中,∠APB=∠BPC=∠CPD=∠DPA=60°,且∠APC=∠BPD,PB=PD,PA=,若該四棱錐存在半徑為1的內切球,則PC= 3+4?。?br /> 【分析】截取一個正四棱錐P﹣AB′C′D′,結合已知得到∠APC=∠BPD=90°,同時可證得BD⊥平面PAC,設PB=PD=t>0,PC=x>0,四棱錐P﹣ABCD的體積可轉化為,因為四棱錐P﹣ABCD存在半徑為1的內切球,可得,聯立得到x的關系式,化簡計算即可.
【解答】解:如圖,∵∠APB=∠BPC=∠CPD=∠DPA=60°,且∠APC=∠BPD,

∴可以在四棱錐上截取一個正四棱錐P﹣ABC′D′,
此時四邊形AB′C′D′為正方形,且邊長為,
∴,
∴PA2+PC2=12=AC2,∴∠APC=∠BPD=90°,
設PB=PD=t>0,AC∩BD=O,PC=x>0,
∵∠APB=∠BPC=∠CPD=∠DPA=60°,且PB=PD,
∴AB=AD,BC=CD,∴AC⊥BD,O為BD中點,
∵PB=PD,∴PO⊥BD,
又∵PO∩AC=O,∴BD⊥平面PAC,
∵,∴∴,
∴,
又因為四棱錐P﹣ABCD存在半徑為1的內切球,


=,
即,
即,
∴,解得,
因為四棱錐P﹣ABCD存在半徑為1的內切球,直徑為2,∴PC>2,
而,故,
故答案為:.

【點評】本題考查了幾何體的內切球問題,屬于較難題目.
四、解答題:本題共6小題,共70分。解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟。
17.(10分)記數列{an}的前n項和為Sn,已知Sn=.
(1)求數列{an}的通項公式;
(2)求數列的前n項和Tn.
【分析】(1)分n為奇數和偶數,利用an=Sn﹣Sn﹣1 即可求解;
(2)==﹣(﹣),累加即可求得Tn.
【解答】解:(1)當n為奇數,且n≥3時,an=Sn﹣Sn﹣1=﹣﹣=﹣n,
a1=S1=﹣1也滿足,
當n為偶數時,an=Sn﹣Sn﹣1=﹣(﹣)=n,
綜上,數列{an}的通項公式為an=(﹣1)nn;
(2)==﹣(﹣),
數列的前n項和Tn=﹣(1﹣+﹣+...+﹣)=﹣.
【點評】本題考查了求數列通項、前n項和,考查了分類討論思想,屬于中檔題.
18.(12分)如圖,在圖1的等腰直角三角形ABC中,AB=CB=3,邊AB,AC上的點E,F滿足==,將三角形AEF沿EF翻折至三角形PEF處,得到圖2中的四棱錐P﹣EFCB,且二面角P﹣EF﹣B的大小為60°.
(1)證明:平面PBC⊥平面EFCB;
(2)求直線BE與平面PFC所成角的正弦值.

【分析】(1)找到∠PEB為二面角P﹣EF﹣B的平面角,利用余弦定理得到PB=,從而利用勾股定理逆定理得到BE⊥PB,得到線面垂直,證明面面垂直;
(2)先得到PB,EB,CB兩兩垂直,建立空間直角坐標系,利用空間向量求解線面角.
【解答】解:(1)證明:∵==,∴EF∥BC,
∵等腰直角△ABC中,AB⊥BC,∴EF⊥AB,
在四棱錐P﹣EFCBk,EF⊥EB,EF⊥EP,
∴∠PEB為二面角P﹣EF﹣B的平面角,即∠PEB=60°,
又PE=2,BE=1,∴PB==,
滿足PE2=BE2+PB2,
即BE⊥PB,又BE⊥BC,且PB∩BC=B,∴BE⊥平面PBC,
∵BE?平面EFCB,∴平面PBC⊥平面EFCB.
(2)由EF⊥EB,EF⊥EP,且EB∩EP=E,得EF⊥平面PBE,
∴EF⊥PB,
∵EF∥BC,∴BC⊥PB,即PB,EB,CB兩兩垂直,
以B為坐標原點,BC所在直線為x軸,BE所在直線為y軸,BP所在直線為z軸,建立空間直角坐標系,

則B(0,0,0),E(0,1,0),C(3,0,0),P(0,0,),F(2,1,0),
=(0,1,0),
設平面PFC的法向量=(x,y,z),=(3,0,﹣),=(1,﹣1,0),
,令y=1,得=(1,1,),
設所求角為θ,則sinθ===.
故直線BE與平面PFC所成角的正弦值為.
【點評】本題考查線面垂直、面面垂直的判定與性質、線面角的定義及正弦值的求法、向量法等基礎知識,考查運算求解能力,是中檔題.
19.(12分)在△ABC中,角A,B,C所對的邊分別為a,b,c,且滿足acosC+asinC=b+2c.
(1)求角A;
(2)D為BC邊上一點,DA⊥BA,且BD=4DC,求cosC.
【分析】(1)根據已知條件,結合正弦定理,求出sinAcosC+,再結合三角函數的恒等變換公式,即可求解.
(2)由(1)可知,A=,推得,再結合正弦定理,以及余弦定理,即可求解.
【解答】解:(1)∵acosC+asinC=b+2c,
∴由正弦定理可得,sinAcosC+,
∵A+B+C=π,
∴sinAcosC+=sin(A+C)+2sinC=sinAcosC+cosAsinC+2sinC,
∴sinAsinC=cosAsinC+2sinC,
∵sinC≠0,
∴,即,
又∵0<A<π,
∴.
(2)由(1)可知,A=,
∴,
在△CAD中,,在△BAD中,,
又∵sin∠ADB=sin∠ADC,BD=4CD,
∴c=2b,
∴由余弦定理可得,a=,
∴,
∴cosC=.
【點評】本題主要考查解三角形,考查轉化能力,屬于中檔題.
20.(12分)某商場推出一項抽獎活動,顧客在連續(xù)抽獎時,若第一次中獎則獲得獎金10元,并規(guī)定:若某次抽獎能中獎,則下次中獎的獎金是本次中獎獎金的兩倍;若某次抽獎獎能中獎,則該次不獲得獎金,且下次中獎的獎金被重置為10元.已知每次中獎的概率均為,且每次能否中獎相互獨立.
(1)若某顧客連續(xù)抽獎10次,記獲得的總獎金為ξ元,判斷E(ξ)與25的大小關系,并說明理由;
(2)若某顧客連續(xù)抽獎4次,記獲得的總獎金為X元,求E(X).
【分析】(1)記中獎次數為Y,則由題意得Y~,從而可求出總獎金的期望值,進而可求得結果,
(2)由題意可得X的所有可能取值為0,10,20,30,40,70,150,然后求出相應的概率,從而可求出E(X).
【解答】解:(1)E(ξ)>25.
理由如下:抽獎10次時,記中獎次數為Y,則Y~,
若每次中獎的獎金為固定10元,則此時總獎金的期望值為,
由題意,連續(xù)中獎時,獎金會翻倍,
故總獎金必大于每次中獎的獎金為固定10元的情況,
所以E(ξ)>25.
(2)X的所有可能取值為0,10,20,30,40,70,150,
,

,
,
,
,

其分布列為:
X
0
10
20
30
40
70
150









【點評】本題主要考查了離散型隨機變量的分布列與期望,屬于中檔題.
21.(12分)已知橢圓E:=1(a>b>0),過點P(﹣1,﹣1)且與x軸平行的直線與橢圓E恰有一個公共點,過點P且與y軸平行的直線被橢圓E截得的線段長為.
(1)求橢圓E的標準方程;
(2)設過點P的動直線與橢圓E交于M,N兩點,T為y軸上的一點,設直線MT和NT的斜率分別為k1和k2,若為定值,求點T的坐標.
【分析】(1)由題意可得b的值,再由弦長可得a的值,進而求出橢圓的方程;
(2)設T的坐標,設直線MN的方程,與橢圓的方程聯立,求出兩根之和及兩根之積,進而求出TM,TN的斜率的倒數之和,要使其值為定值,則分子,分母的對應項的系數成比例,可得T的坐標.
【解答】解:(1)由題意可得b=1,
且+y2=1,
可得|y|=,由題意可得2=,可得a2=4,
所以橢圓的方程為:+y2=1;
(2)設T(0,t),顯然直線MN的斜率不為0,設直線MN的方程為:x=m(y+1)﹣1=my+m﹣1,
設M(x1,y1),N(x2,y2),
聯立,整理可得:(4+m2)y2+2m(m﹣1)y+(m﹣1)2﹣4=0,
Δ=4m2(m﹣1)2﹣4(4+m2)[(m﹣1)2﹣4]>0,即m>,
y1+y2=﹣,y1y2==,
由題意可得+=+==
==
=,
因為其值為定值,所以t=﹣1時,定值為﹣8,
所以T(0,﹣1).
【點評】本題考查求橢圓的方程及直線與橢圓的綜合應用,屬于中檔題.
22.(12分)已知函數f(x)=(x﹣k﹣3)ex﹣x.
(1)討論函數f(x)的極值點個數;
(2)當f(x)恰有一個極值點x0時,求實數k的值,使得f(x0)取最大值.
【分析】(1)求導得f′(x)=[﹣k],設g(x)=﹣k,求導分析g(x)的正負,進而可得f(x)的單調性,即可得到答案.
(2)由(1)知,k>0且f′(x0)=0,即k=,x0>2,進而可得f(x)的單調性,即可得出答案.
【解答】解:(1)f′(x)=[ex+(x﹣k﹣3)ex]﹣1=[﹣k],
設g(x)=﹣k,
則g′(x)=,
設h(x)=ex+x﹣1,
h(x)為增函數,且h(0)=0,
所以當x<0時,g′(x)<0,g(x)單調遞減,
當x>0時,g′(x)>0,g(x)單調遞增,
又g(0)=﹣1﹣k,且x<0時,g(x)<﹣k,
①當﹣1﹣k≥0,即k≤﹣1時,g(x)≥0,f′(x)≤0,f(x)單調遞減,
此時f(x)無極值點,
②當﹣1﹣k<0<﹣k,即﹣1<k<0時,
存在x1<0<x2使得g(x1)=g(x2)=0,
x<x1時,g(x)>0,f′(x)<0,f(x)單調遞減,
x1<x<x2時,g(x)<0,f′(x)>0,f(x)單調遞增,
x>x2時,g(x)>0,f′(x)<0,f(x)單調遞減,
所以f(x)有兩個極值點,
③當﹣k<0,即k>0時,存在x0,使得g(x0)=0,
x<x0時,g(x)<0,f′(x)<0,f(x)單調遞減,
x>x0時,g(x)>0,f′(x)>0,f(x)單調遞增,
所以f(x)有一個極值點,
綜上所述,當k≤﹣1時,f(x)無極值點,
當﹣1<k<0時,f(x)有兩個極值點,
當k>0時,f(x)有一個極值點.
(2)由(1)知,k>0且f′(x0)=0,即k=,
此時x0>2,
此時f(x)在(﹣∞,x0)單調遞減,在(x0,+∞)單調遞增,
所以f(x0)≤f(3)=﹣e3﹣3,
當且僅當x0=3時,f(x0)取得最大值﹣e3﹣3,
所以k==.
【點評】本題考查導數的綜合應用,解題中需要理清思路,屬于中檔題.
聲明:試題解析著作權屬菁優(yōu)網所有,未經書面同意,不得復制發(fā)布日期:2022/9/23 11:40:54;用戶:weng;郵箱:1063480679@qq.com;學號:717384

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