2023屆湖南省長沙市第一中學(xué)高三一模數(shù)學(xué)試題 一、單選題1.已知集合,則(    A BC D【答案】C【分析】求出集合,再由交集和并集的定義即可得出答案.【詳解】因為,所以,.故選:C.2.設(shè),則的(    A.充分不必要條件 B.必要不充分條件 C.充要條件 D.既不充分也不必要條件【答案】A【分析】根據(jù)復(fù)數(shù)模的計算公式及充分條件、必要條件的定義判斷即可【詳解】由題意得,所以,因為,所以,解得,的充分不必要條件.故選:A3.天文計算的需要,促進(jìn)了三角學(xué)和幾何學(xué)的發(fā)展.10世紀(jì)的科學(xué)家比魯尼的著作《馬蘇德規(guī)律》一書中記錄了在三角學(xué)方面的一些創(chuàng)造性的工作.比魯尼給出了一種測量地球半徑的方法:先用邊長帶有刻度的正方形ABCD測得一座山的高(如圖),再于山頂T處懸一直徑為SP且可以轉(zhuǎn)動的圓環(huán)(如圖),從山頂T處觀測地平線上的一點I,測得.由此可以算得地球的半徑    A B C D【答案】A【分析】根據(jù)解直角三角形,結(jié)合正弦函數(shù)的概念即可求得答案.【詳解】由圖可知,,,解得,故選:A4.已知函數(shù)的局部圖象如圖所示,則的解析式可以是(    A BC D【答案】D【分析】利用排除法,根據(jù)奇偶性和時的函數(shù)值正負(fù)可排除.【詳解】由圖可得的圖象關(guān)于軸對稱,即為偶函數(shù),其中A選項,,故為奇函數(shù),與圖象不符,故排除AC選項,,故為奇函數(shù),與圖象不符,故排除CB選項,當(dāng)時,,則,與圖象不符,故排除B.故選:D.5.已知,則    A B C D【答案】B【分析】根據(jù)三角恒等變換公式求解.【詳解】所以,所以故選:B.6.已知函數(shù),若存在,當(dāng)時,,則函數(shù)的最小正周期為(    A B C D【答案】B【分析】由題意可得出,結(jié)合,可得,再由三角函數(shù)最小正周期的公式即可得出答案.【詳解】因為存在,當(dāng)時,所以,即又因為,則,所以所以函數(shù)的最小正周期為:,故選:B.7.設(shè)是平面直角坐標(biāo)系中關(guān)于軸對稱的兩點,且.若存在,使得垂直,且,則的最小值為(    A1 B C2 D【答案】D【分析】構(gòu)造向量,利用向量垂直和,結(jié)合基本不等式得出的最大值2,結(jié)合圖形可得答案.【詳解】如圖,是平面直角坐標(biāo)系中關(guān)于軸對稱的兩點,且,由題意得:,令,則三點共線,,則三點共線,故有共線,由題意垂直,,知,且為定值,中,,當(dāng)且僅當(dāng)時,取最大值2,此時面積最大,則的距離最遠(yuǎn),而,故當(dāng)且僅當(dāng)關(guān)于軸對稱時,最小,此時的距離為所以,故,即的最小值為.故選:D.8.如圖,已知銳二面角的大小為,,,,,,CDAB,MN的中點,若,記AN,CD與半平面所成角分別為,,則(     A, BC, D【答案】A【分析】根據(jù)面面角的定義求得,根據(jù)線面角的定義找到,,通過比較的正弦值比較兩角的大小,接著根據(jù)的范圍判斷的大小,根據(jù)線段長度的大小關(guān)系求得的大小關(guān)系.【詳解】分別過點和點,的平行線相交于點因為,所以,所以,點作,連接,所以,, 此時;排除CD.取線段中點為點,又C,DABMN的中點,所以平行且相等,所以,所以CD與半平面所成角為顯然,又因為,所以;排除B.故選:A.【點睛】(1)求直線與平面所成的角的一般步驟:找直線與平面所成的角,即通過找直線在平面上的射影來完成;計算,要把直線與平面所成的角轉(zhuǎn)化到一個三角形中求解.(2)作二面角的平面角可以通過垂線法進(jìn)行,在一個半平面內(nèi)找一點作另一個半平面的垂線,再過垂足作二面角的棱的垂線,兩條垂線確定的平面和二面角的棱垂直,由此可得二面角的平面角. 二、多選題9.在發(fā)生某公共衛(wèi)生事件期間,有專業(yè)機構(gòu)認(rèn)為該事件在一段時間內(nèi)沒有發(fā)生大規(guī)模群體感染的標(biāo)志為:連續(xù)10日,每天新增疑似病例不超過7.過去10日,甲、乙、丙、丁四地新增疑似病例數(shù)據(jù)信息如下:甲地:中位數(shù)為2,眾數(shù)為3      乙地:平均數(shù)為2,方差為3;丙地:平均數(shù)為3,極差為5;      丁地:平均數(shù)為5,眾數(shù)為6則一定沒有發(fā)生大規(guī)模群體感染的是(    A.甲地 B.乙地 C.丙地 D.丁地【答案】BC【分析】A.舉例判斷;B. 假設(shè)出現(xiàn)一次大于7,設(shè),利用方差運算判斷;C. 假設(shè)出現(xiàn)了8人,則一定有出現(xiàn)3人情況判斷;D.舉例判斷.【詳解】對于甲地,如0,011,1,33,33,8,故錯誤;對于乙地,若出現(xiàn)一次大于7,設(shè),,矛盾,故正確;對于丙地,若出現(xiàn)了8人,則一定有出現(xiàn)3人情況,這樣平均數(shù)就不可能是3丙地不可能有超過7人的情況,故正確.對于丁地,無法判斷是否有超過7人的情況,如2,2,3,56,66,6,6,8,平均數(shù)為5,眾數(shù)為6,故錯誤;故選:BC10.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知雙曲線的離心率為,且雙曲線C的左焦點在直線上,AB分別是雙曲線C的左,右頂點,點P是雙曲線C的右支上位于第一象限的動點,記PA,PB的斜率分別為,,則下列說法正確的是(    A.雙曲線C的漸近線方程為 B.雙曲線C的方程為C為定值 D.存在點P,使得【答案】BC【詳解】因為雙曲線C的左焦點在直線上,所以,又離心率為所以,所以雙曲線方程為,故雙曲線的漸近線方程為,故A錯誤;B正確;由題意可得,設(shè)P(m, n),可得,即有,所以,故C正確;因為點P是雙曲線C的右支上位于第一象限的動點,所以,,當(dāng)且僅當(dāng)時,等號成立,A,B為左右頂點,可得所以,故D錯誤.故選:BC【點睛】本題主要考查了雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程,雙曲線的簡單幾何性質(zhì),直線的斜率,屬于中檔題.11.如圖圓柱內(nèi)有一個內(nèi)切球,這個球的直徑恰好與圓柱的高相等,為圓柱上下底面的圓心,為球心,為底面圓的一條直徑,若球的半徑,則下列各選項正確的是(    A.球與圓柱的體積之比為B.四面體的體積的取值范圍為C.平面截得球的截面面積最小值為D.若為球面和圓柱側(cè)面的交線上一點,則的取值范圍為【答案】ABD【分析】根據(jù)給定的條件,利用球、圓柱的體積公式計算判斷A;利用建立函數(shù)關(guān)系判斷B;求出球心O到平面DEF距離的最大值判斷C;令點P在圓柱下底面圓所在平面上的投影點為Q,設(shè),利用勾股定理建立函數(shù)關(guān)系,求出值域可判斷D.【詳解】對于A,球的體積為,圓柱的體積,則球與圓柱的體積之比為A正確;對于B,設(shè)為點到平面的距離,,而平面經(jīng)過線段的中點,四面體CDEF的體積所以四面體的體積的取值范圍為,B正確;對于C,過,如圖,而,則,,于是,設(shè)截面圓的半徑為,球心到平面的距離為,則,,則平面DEF截球的截面圓面積,C錯誤;對于D,令經(jīng)過點P的圓柱的母線與下底面圓的公共點為Q,連接當(dāng)都不重合時,設(shè),則,當(dāng)之一重合時,上式也成立,因此,,,則,而,即,因此,解得,所以的取值范圍為,D正確. 故選:ABD.12.定義:對于定義在區(qū)間上的函數(shù)和正數(shù),若存在正數(shù),使得不等式對任意恒成立,則稱函數(shù)在區(qū)間上滿足階李普希茲條件,則下列說法正確的有(    A.函數(shù)上滿足階李普希茲條件.B.若函數(shù)上滿足一階李普希茲條件,則的最小值為2.C.若函數(shù)上滿足的一階李普希茲條件,且方程在區(qū)間上有解,則是方程在區(qū)間上的唯一解.D.若函數(shù)上滿足的一階李普希茲條件,且,則存在滿足條件的函數(shù),存在,使得.【答案】ABC【分析】根據(jù)李普希茲條件的概念直接可以判斷AB選項,再利用反證法判斷C選項,通過分類討論可判斷D選項.【詳解】A選項:不妨設(shè),,即,故,對,均有A選項正確;B選項:不妨設(shè)單調(diào)遞增,,即,即,恒成立,即上單調(diào)遞減,恒成立,所以恒成立,即,即的最小值為,B選項正確;C選項:假設(shè)方程在區(qū)間上有兩個解,,則,這與矛盾,故只有唯一解,C選項正確;D選項:不妨設(shè),當(dāng)時,,當(dāng)時,,故對,,不存在使,D選項錯誤;故選:ABC. 三、填空題13.已知圓,過點的直線與圓交于兩點,的中點,則點的軌跡方程為__________.【答案】【分析】由圓的垂徑定理可得,結(jié)合向量垂直的條件:數(shù)量積為0,化簡可得所求軌跡方程,即可求得答案.【詳解】,所以圓心為,半徑為4,設(shè),由線段AB的中點為D,可得,即有,所以點的軌跡是以為圓心,1為半徑的圓;故答案為:. 四、雙空題14以直代曲是微積分中最基本?最樸素的思想方法,如在切點附近,可用曲線在該點處的切線近似代替曲線.曲線在點處的切線方程為__________,利用上述切線近以代替曲線的思想方法計算所得結(jié)果為__________(結(jié)果用分?jǐn)?shù)表示).【答案】          【分析】求出導(dǎo)函數(shù)得切線斜率,由點斜式得切線方程,由題意知,則,即,即可得出答案.【詳解】由已知,,所以在點處的切線斜率為則在點處的切線方程為,由題意知,,所以,即,所以,即.故答案為:; 五、填空題15.已知是橢圓的左?右焦點,為橢圓的上頂點,軸上,,且.若坐標(biāo)原點到直線的距離為3,則橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為__________.【答案】【分析】由題設(shè)可得,直線的方程為,點線距離公式表示到直線的距離,又聯(lián)立解得即可得出答案.【詳解】可得可得,則是等邊三角形,設(shè),則,直線的方程為,即,到直線的距離為,聯(lián)立①②③,解得,,故橢圓方程為.故答案為:16.已知實數(shù),滿足,(其中為自然對數(shù)的底數(shù)),則的最小值是______.【答案】/【分析】變形給定不等式,構(gòu)造函數(shù)并借助函數(shù)的單調(diào)性,求出的關(guān)系,再利用導(dǎo)數(shù)求出函數(shù)的最值作答.【詳解】令函數(shù),求導(dǎo)得,當(dāng)時,,當(dāng)時,,因此函數(shù)上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,則,,于是,即當(dāng)且僅當(dāng),即時取等號,依題意,,,求導(dǎo)得,當(dāng)時,,當(dāng)時,,從而函數(shù)上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,,所以的最小值是.故答案為:.【點睛】關(guān)鍵點睛:涉及不等式恒成立問題,將給定不等式等價轉(zhuǎn)化,構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)探求函數(shù)單調(diào)性、最值是解決問題的關(guān)鍵. 六、解答題17.在數(shù)列中,,.(1)求證:數(shù)列為等比數(shù)列,并求數(shù)列的通項公式;(2)設(shè),求數(shù)列的前項和.【答案】(1)證明見解析;;(2) 【分析】1)根據(jù)等比數(shù)列的定義證明,由等比數(shù)列的通項公式化簡,可得數(shù)列的通項公式;2)由分組求和法化簡求解即可.【詳解】1,當(dāng)時,,數(shù)列是首項為,公比為的等比數(shù)列,;2數(shù)列的前項和18.在中,內(nèi)角的對邊分別為,且滿足.(1)的大??;(2)的面積為,且,求的最小值.【答案】(1)(2) 【分析】1)由正弦定理、同角三角函數(shù)的商數(shù)關(guān)系和兩角和正弦公式化簡已知式,即可得出答案;2)由三角函數(shù)的面積關(guān)系可得,由,得,再由余弦定理結(jié)合均值不等式即可得出答案.【詳解】1)因為,利用正弦定理得:,由于,所以,即,,,故.2)由于的面積為,所以,解得:,得,中,由余弦定理得:,當(dāng)且僅當(dāng),的最小值為.19.如圖1,四邊形為直角梯形,,,,為線段上一點,滿足的中點,現(xiàn)將梯形沿折疊(如圖2),使平面平面.1)求證:平面平面;2)能否在線段上找到一點(端點除外)使得直線與平面所成角的正弦值為?若存在,試確定點的位置;若不存在,請說明理由.【答案】1)證明見解析;(2)存在點是線段的中點,使得直線與平面所成角的正弦值為.【分析】1)在直角梯形中,根據(jù),,得為等邊三角形,再由余弦定理求得,滿足,得到,再根據(jù)平面平面,利用面面垂直的性質(zhì)定理證明.2)建立空間直角坐標(biāo)系:假設(shè)在上存在一點使直線與平面所成角的正弦值為,且,,求得平面的一個法向量,再利用線面角公式求解.【詳解】1)證明:在直角梯形中,,因此為等邊三角形,從而,又,由余弦定理得:,即,且折疊后位置關(guān)系不變,平面平面,且平面平面.平面,平面平面平面.2為等邊三角形,的中點,,又平面平面,且平面平面,平面的中點,連結(jié),則,從而,以為坐標(biāo)原點建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系:,,則,假設(shè)在上存在一點使直線與平面所成角的正弦值為,且,,,,故,,又,該平面的法向量為,,,,解得(舍),綜上可知,存在點是線段的中點,使得直線與平面所成角的正弦值為.【點睛】本題主要考查面面垂直的性質(zhì)定理和向量法研究線面角問題,還考查了轉(zhuǎn)化化歸的思想和運算求解的能力,屬于中檔題.20.拋物線的焦點為,準(zhǔn)線為,點在拋物線.已知以為圓心,為半徑的圓兩點,若的面積為.(1)的值;(2)過點的直線交拋物線于點(異于點),交軸于點,過點作直線的垂線交拋物線于點,若點的橫坐標(biāo)為正實數(shù),直線和拋物線相切于點,求正實數(shù)的取值范圍.【答案】(1)(2) 【分析】1)根據(jù)題意,可得FS = PS = QS = p再設(shè)A到準(zhǔn)線l的距離為d,即可求得d = FA =FQ=,進(jìn)而通過面積即可求解.(2) 設(shè),因為,所以,求直線m的方程得,由切線DM,,得,綜上,即可求解.【詳解】1)設(shè)準(zhǔn)線ly軸交于S,因為,由對稱性可知: FS = PS = QS = p,設(shè)A到準(zhǔn)線l的距離為d,d = FA =FQ=,,解得:.2)由(1)設(shè),從而因為,所以,所以,又,,,所以直線m的方程為,,得由直線DM與拋物線 C相切于點D,則切線方程為由切線過點M,,得①②③,即,又存在滿足上式,,又,則,得.綜上,正實數(shù)t的取值范圍為 21.國球是指在一個國家內(nèi)廣泛開展,并在國際上居于領(lǐng)先地位的球類運動,中國的國球是乒乓球,乒乓球起源于英國的19世紀(jì)末.長沙市某社區(qū)為了豐富社區(qū)老人的退休生活,每年的重陽節(jié)定期舉行乒乓球比賽.通過資格賽和淘汰賽,該社區(qū)的李大爺和張大爺進(jìn)入決賽爭奪冠軍,決賽采用五局三勝制,即選手率先獲得三局勝利時,比賽結(jié)束并贏得冠軍.根據(jù)以往李大爺和張大爺?shù)谋荣悇儇?fù)數(shù)據(jù)分析,李大爺和張大爺實力相當(dāng),每局獲勝的可能性相同,每局比賽相互獨立.(1)求張大爺獲得乒乓球比賽冠軍的概率;(2)冠亞軍決賽結(jié)束后,社區(qū)組委會決定進(jìn)行趣味性和觀賞性極強的花式乒乓球對抗賽,花式乒乓球對抗賽由劉大爺和周大爺進(jìn)行比賽,比賽采用三局兩勝制,即選手率先獲得兩局勝利時,比賽結(jié)束并贏得冠軍.劉大爺和周大爺在一局比賽獲勝的概率分別為,且每局比賽相互獨立.比賽開始前,工作人員拿來兩盒新球,分別為裝有2個白球與1個黃球的白盒與裝有1個白球與2個黃球的黃盒.每局比賽前裁判員從盒中隨機取出一顆球用于比賽,且局中不換球,該局比賽后,直接丟棄,裁判按照如下規(guī)則取球:每局取球的盒子顏色與上一局比賽用球的顏色一致,且第一局從白盒中取球,記兩位大爺決出冠軍后,兩盒內(nèi)白球剩余的總數(shù)為,求隨機變量的分布列與數(shù)學(xué)期望.【答案】(1)(2)分布列見解析;; 【分析】1)張大爺獲得乒乓球比賽冠軍共進(jìn)行的局?jǐn)?shù)為,求出其對應(yīng)的概率,由分類加法計數(shù)原理即可得出答案.2)求出隨機變量的可能取值及其對應(yīng)概率,由數(shù)學(xué)期望公式求解即可得出答案;【詳解】1)記張大爺獲得乒乓球比賽冠軍共進(jìn)行的局?jǐn)?shù)為隨機變量,則的可能取值為,記事件張大爺獲得乒乓球比賽冠軍,則.2)設(shè)劉大爺和周大爺花式兵兵球對抗賽進(jìn)行了局比賽,易知,,故,表示第局從白盒中抽取的白色球.表示第局從白盒中抽取的黃色球,表示第局從黃盒中抽取的黃色球,表示第局從黃盒中抽取的白色球,隨機變量的所有可能取值為;,的分布列為:12322.已知函數(shù).(參考數(shù)據(jù),(1)證明:;(2),求實數(shù)的取值的集合.【答案】(1)見解析(2) 【分析】1)設(shè),對求導(dǎo),得到的單調(diào)性,證明即可證明;2)設(shè),對求導(dǎo),討論,時,是否成立,即可求出實數(shù)的取值的集合.【詳解】1)設(shè),則,設(shè),則,設(shè),,當(dāng)時,,函數(shù)單調(diào)遞增,當(dāng)時,,函數(shù)單調(diào)遞減,所以當(dāng)時,,因為當(dāng),,此時,當(dāng)時,,此時也有所以當(dāng)時,單調(diào)遞減,當(dāng)時,,單調(diào)遞增,當(dāng)時,,單調(diào)遞減,所以當(dāng)時,,所以,故原不等式得證.2)設(shè),則,,令,可得,,其中,,,其中,則,當(dāng)時,,此時函數(shù)單調(diào)遞增,當(dāng)時,,此時函數(shù)單調(diào)遞減,所以,當(dāng)時,,則,且不恒為0所以函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,所以當(dāng)時,,單調(diào)遞增,當(dāng)時,,則單調(diào)遞減.所以,即.當(dāng)時,,則,所以函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,因為此時存在,使得,且當(dāng),單調(diào)遞減,所以,不合題意;當(dāng)時,,因為,由于函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,故存在,使得當(dāng)時,,此時,,則函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,故當(dāng)時,,單調(diào)遞增,所以,不滿足題意.綜上所述,若,則.【點睛】方法點睛:利用導(dǎo)數(shù)證明不等式問題,方法如下:1)直接構(gòu)造函數(shù)法:證明不等式(或)轉(zhuǎn)化為證明(或),進(jìn)而構(gòu)造輔助函數(shù);2)適當(dāng)放縮構(gòu)造法:一是根據(jù)已知條件適當(dāng)放縮;二是利用常見放縮結(jié)論;3)構(gòu)造形似函數(shù),稍作變形再構(gòu)造,對原不等式同解變形,根據(jù)相似結(jié)構(gòu)構(gòu)造輔助函數(shù). 

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