
?2023屆河南省鄭州市高三三模數(shù)學(xué)(理)試題
一、單選題
1.集合子集的個數(shù)為(????)
A.3個 B.4個 C.8個 D.16個
【答案】D
【分析】用列舉法寫出集合即可得解.
【詳解】,
集合子集的個數(shù)為個.
故選:D.
2.復(fù)平面內(nèi),復(fù)數(shù)對應(yīng)的點(diǎn)位于(????)
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】A
【分析】根據(jù)復(fù)數(shù)運(yùn)算及復(fù)數(shù)的幾何意義即可求解.
【詳解】由題得,即復(fù)平面內(nèi)對應(yīng)的點(diǎn)為,在第一象限.
故選:A.
3.若向量、滿足,則向量與向量的夾角為(????)
A.30° B.60° C.120° D.150°
【答案】D
【分析】已知式平方得,平方求得,兩種方法計(jì)算后可得結(jié)論.
【詳解】,所以,又,所以,
,
,
又,
所以,,
又,所以,
故選:D.
4.歐拉長方體,又稱整數(shù)長方體或歐拉磚,指棱長和面對角線長都是整數(shù)的長方體.記E(a,b,c;d,e,f)為歐拉長方體,其中a,b,c為長方體的棱長,d,e,f為面對角線長.最小的歐拉長方體是.從,,,,,中任取兩個歐拉磚,則恰有一個最短棱長小于100的歐拉磚的概率為(????)
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先觀察出最短棱長小于100的歐拉磚的個數(shù)有2個,利用組合知識得到概率.
【詳解】最短棱長小于100的歐拉磚的個數(shù)有2個,
故任取兩個歐拉磚,則恰有一個最短棱長小于100的歐拉磚的概率為.
故選:D
5.拋物線有一條重要性質(zhì):從焦點(diǎn)發(fā)出的光線,經(jīng)過拋物線上的一點(diǎn)反射后,反射光線平行于拋物線的對稱軸,反之,平行于拋物線對稱軸的光線,經(jīng)過拋物線上的一點(diǎn)反射后,反射光線經(jīng)過該拋物線的焦點(diǎn).已知拋物線C:,一條平行于y軸的光線,經(jīng)過點(diǎn),射向拋物線C的B處,經(jīng)過拋物線C的反射,經(jīng)過拋物線C的焦點(diǎn)F,若,則拋物線C的準(zhǔn)線方程是(????)
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根據(jù)拋物線的定義,即可轉(zhuǎn)化求解.
【詳解】由題意可知,拋物線的準(zhǔn)線方程為,根據(jù)拋物線的定義可知,拋物線上的點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離和到準(zhǔn)線的距離相等,所以,得,
所以拋物線的準(zhǔn)線方程為.
故選:B
6.設(shè)函數(shù)在區(qū)間內(nèi)恰有三個極值點(diǎn)、兩個零點(diǎn),則的取值范圍是(????)
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根據(jù)正弦函數(shù)的性質(zhì)列不等式求解.
【詳解】時(shí),,,因此由題意,解得.
故選:A.
7.2023年1月底,人工智能研究公司OpenAI發(fā)布的名為“ChatGTP”的人工智能聊天程序進(jìn)入中國,迅速以其極高的智能化水平引起國內(nèi)關(guān)注.深度學(xué)習(xí)是人工智能的一種具有代表性的實(shí)現(xiàn)方法,它是以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為出發(fā)點(diǎn)的,在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中,指數(shù)衰減的學(xué)習(xí)率模型為,其中L表示每一輪優(yōu)化時(shí)使用的學(xué)習(xí)率,表示初始學(xué)習(xí)率,D表示衰減系數(shù),G表示訓(xùn)練迭代輪數(shù),表示衰減速度.已知某個指數(shù)衰減的學(xué)習(xí)率模型的初始學(xué)習(xí)率為0.8,衰減速度為12,且當(dāng)訓(xùn)練迭代輪數(shù)為12時(shí),學(xué)習(xí)率衰減為0.5.則學(xué)習(xí)率衰減到0.2以下(不含0.2)所需的訓(xùn)練迭代輪數(shù)至少為(參考數(shù)據(jù):)(????)
A.35 B.36 C.37 D.38
【答案】B
【分析】由已知求得衰減系數(shù),然后根據(jù)已知模型列不等式求解.
【詳解】由已知,,
,,,,
因此至少為36,
故選:B.
8.在△ABC中,若,,,點(diǎn)P為△ABC內(nèi)一點(diǎn),PA⊥PB且,則(????)
A. B. C.2 D.5
【答案】B
【分析】在中,由余弦定理求得,在Rt中,令,則,在中,由正弦定理求得,即可得出結(jié)果.
【詳解】
在中,由余弦定理得,即,解得,
在Rt中,令,則,
在中,,
由正弦定理得,即,
所以,又,所以,所以.
故選:B.
9.兩個邊長為4的正三角形與,沿公共邊折疊成的二面角,若點(diǎn)A,B,C,D在同一球O的球面上,則球O的表面積為(????)
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】作出輔助線,找到球心的位置及點(diǎn)在平面上的投影,利用勾股定理列出方程,求出外接球的半徑,進(jìn)而得到球的表面積.
【詳解】取的中點(diǎn),連接,
因?yàn)檎切闻c的邊長為4,所以⊥,⊥,
且,
故為二面角的平面角,,
所以是等邊三角形,
取的中點(diǎn),連接,則⊥,,,
因?yàn)椤?,⊥,,平面?br />
所以⊥平面,
因?yàn)槠矫?,所以⊥?br />
因?yàn)?,平面?br />
所以⊥平面,
取的中心,則點(diǎn)在上,且,故,
則球心在點(diǎn)正上方,連接,過點(diǎn)作⊥于點(diǎn),
則,
設(shè),則,
由勾股定理得,,
故,解得,
故外接球半徑,
故球O的表面積為.
故選:B
【點(diǎn)睛】解決與球有關(guān)的內(nèi)切或外接的問題時(shí),解題的關(guān)鍵是確定球心的位置.對于外切的問題要注意球心到各個面的距離相等且都為球半徑;對于球的內(nèi)接幾何體的問題,注意球心到各個頂點(diǎn)的距離相等,解題時(shí)要構(gòu)造出由球心到截面圓的垂線段、小圓的半徑和球半徑組成的直角三角形,利用勾股定理求得球的半徑
10.已知,分別是雙曲線:的左、右焦點(diǎn),過的直線分別交雙曲線左、右兩支于A,B兩點(diǎn),點(diǎn)C在x軸上,,平分,則雙曲線的離心率為(????)
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】因?yàn)椋浴?,設(shè),則,設(shè),則,.由角平分線的性質(zhì)可得,由雙曲線的定義可得,,再結(jié)合余弦定理可得,從而可求解.
【詳解】
因?yàn)椋瑒t,所以∽,
設(shè),則,設(shè),則,.
因?yàn)槠椒?,由角平分線定理可知,,
所以,所以,
由雙曲線定義知,即,,①
又由得,
在中,由余弦定理知,
在中,由余弦定理知,
即,化簡得,
把①代入上式得,解得.
故選:A.
11.已知正方體的棱長為2,E,F(xiàn)分別為線段,上的動點(diǎn),過點(diǎn)D,E,F(xiàn)的平面截該正方體的截面記為,則下列命題正確的個數(shù)是(????)
①當(dāng)時(shí),平面;
②當(dāng)E,F(xiàn)分別為,的中點(diǎn)時(shí),幾何體的體積為1;
③當(dāng)E為中點(diǎn)且時(shí),與BC的交點(diǎn)為G,滿足;
④當(dāng)E為中點(diǎn)且時(shí),為五邊形.
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】命題①中截面即為對角面,易證得線面垂直;命題②中,利用棱錐體積公式計(jì)算體積后可判斷;命題③中,延長交延長于,連接交于,然后計(jì)算出長即可判斷;命題④中,取,確定截面后可判斷.
【詳解】命題①,,則與重合,截面即為對角面,
由正方體的性質(zhì),底面,底面,則,又,而是截面內(nèi)兩相交直線,因此平面,①正確;
命題②,E,F(xiàn)分別為,的中點(diǎn),
因?yàn)槠矫?,?br />
,②正確;
③當(dāng)E為中點(diǎn)且時(shí),延長交延長于,連接交于,
由得,即,
由得,所以,解得,③正確;
④E為中點(diǎn)且時(shí),若,即與重合,此時(shí)易得截面即為對角面,它是四邊形,④錯誤.
故選:C.
12.下列不等式中不成立的是(????)
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由不等式可得A正確,構(gòu)造函數(shù),利用單調(diào)性可得B正確,作差之后化簡可得C錯誤,構(gòu)造函數(shù),利用單調(diào)性可得D正確.
【詳解】由:令,則,
所以上,遞減,上,遞增,故,
所以,而,所以,所以A正確;
由知,:令,則,
令得:,所以在上遞減,所以,
即,所以,所以B正確;
由于
,
即,所以C錯誤;
由知,:令,
則,
令,則,令得
所以在上遞增,所以對恒成立,
即對恒成立,所以在上遞增,
所以,即,亦即,所以D正確.
故選:C
二、填空題
13.二項(xiàng)式的展開式中的系數(shù)為________.
【答案】
【分析】根據(jù)二項(xiàng)式展開式的通項(xiàng)公式即可求得二項(xiàng)式的展開式中的系數(shù).
【詳解】二項(xiàng)式的展開式中的通項(xiàng)為:,
令,得,
所以二項(xiàng)式的展開式中的系數(shù)為,
故答案為:.
14.曲線與坐標(biāo)軸交于A,B,C三點(diǎn),則過A,B,C三點(diǎn)的圓的方程為______.
【答案】
【分析】由題意分別計(jì)算A,B,C三點(diǎn)的坐標(biāo),然后利用待定系數(shù)法求出圓的方程.
【詳解】令,則,解得,即,;
令,得,即,
設(shè)圓的方程為,
所以,解得.
所以圓的方程為.
故答案為:.
15.已知函數(shù),,對于下述四個結(jié)論:
①函數(shù)的零點(diǎn)有三個;
②函數(shù)關(guān)于對稱;
③函數(shù)的最大值為2;
④函數(shù)在上單調(diào)遞增.
其中所有正確結(jié)論的序號為:______.
【答案】②③④
【分析】令,解得零點(diǎn)即可判斷①;驗(yàn)證即可判斷②;利用二次函數(shù)的性質(zhì)求最值可判斷③;令,利用復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性可判斷④.
【詳解】,
令,解得或,
∵,∴或或或,故①錯誤;
∵,
∴函數(shù)關(guān)于對稱,故②正確;
,
∵,∴,
∴當(dāng)時(shí),函數(shù)取最大值2,故③正確;
,
令,當(dāng)時(shí),單調(diào)遞減,
∵,∴,∴單調(diào)遞減,
∴函數(shù)在上單調(diào)遞增,故④正確.
故答案為:②③④.
16.已知是函數(shù)在其定義域上的導(dǎo)函數(shù),且,,若函數(shù)在區(qū)間內(nèi)存在零點(diǎn),則實(shí)數(shù)m的取值范圍是______.
【答案】
【分析】先根據(jù)及得到,利用同構(gòu)得到有解,構(gòu)造,得到,故,參變分離得到在有解,令,求導(dǎo)得到其單調(diào)性,極值和最值情況,得到答案.
【詳解】,所以,
故,所以,為常數(shù),
因?yàn)椋郑剩?br />
所以,
若在區(qū)間內(nèi)存在零點(diǎn),
則在區(qū)間內(nèi)存在零點(diǎn),
整理得,
設(shè),則,
令得,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,
當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減,
所以在處取得極小值,也是最小值,,
故時(shí),成立,
即存在,使得有解,即有解,
令,則,
當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,
故在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
故在處取得極小值,也是最小值,
又,故,
所以,故實(shí)數(shù)m的取值范圍.
故答案為:
【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:利用函數(shù)與導(dǎo)函數(shù)的相關(guān)不等式構(gòu)造函數(shù),然后利用所構(gòu)造的函數(shù)的單調(diào)性解不等式,是高考??碱}目,以下是構(gòu)造函數(shù)的常見思路:
比如:若,則構(gòu)造,
若,則構(gòu)造,
若,則構(gòu)造,
若,則構(gòu)造.
三、解答題
17.已知等差數(shù)列的公差不為零,其前n項(xiàng)和為,且是和的等比中項(xiàng),.
(1)求數(shù)列的通項(xiàng)公式;
(2)若,令,求數(shù)列的前n項(xiàng)和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根據(jù)條件列出關(guān)于首項(xiàng)和公差的方程組,即可求解;
(2)根據(jù)(1)的結(jié)果,可知,再利用錯位相減法求和.
【詳解】(1)設(shè)等差數(shù)列的首項(xiàng)為,公差為,
又是和的等比中項(xiàng),得,即,
即,①
又,取時(shí),,即,②
將①②聯(lián)立解得,,
,
(2)由題意可知,,,
,
,
,
18.某校為了深入學(xué)習(xí)宣傳貫徹黨的二十大精神,引導(dǎo)廣大師生深入學(xué)習(xí)黨的二十大報(bào)告,認(rèn)真領(lǐng)悟黨的二十大提出的新思想、新論斷,作出的新部署、新要求,把思想統(tǒng)一到黨的二十大精神上來,把力量凝聚到落實(shí)黨的二十大作出的各項(xiàng)重大部署上來.經(jīng)研究,學(xué)校決定組織開展“學(xué)習(xí)二十大奮進(jìn)新征程”的二十大知識競答活動.
本次黨的二十大知識競答活動,組織方設(shè)計(jì)了兩套活動方案:
方案一:參賽選手先選擇一道多選題作答,之后都選擇單選題作答;
方案二:參賽選手全部選擇單選題作答.
其中每道單選題答對得2分,答錯不得分;
多選題全部選對得3分,選對但不全得1分,有錯誤選項(xiàng)不得分.
為了提高廣大師生的參與度,受時(shí)間和場地的限制,組織方要求參與競答的師生最多答3道題.在答題過程中如果參賽選手得到4分或4分以上則立即停止答題,舉辦方給該參賽選手發(fā)放獎品.據(jù)統(tǒng)計(jì)參與競答活動的師生有500人,統(tǒng)計(jì)如表所示:
男生
女生
總計(jì)
選擇方案一
100
80
選擇方案二
200
120
總計(jì)
(1)完善上面列聯(lián)表,據(jù)此資料判斷,是否有90%的把握認(rèn)為方案的選擇與性別有關(guān)?
(2)某同學(xué)回答單選題的正確率為0.8,各題答對與否相互獨(dú)立,多選題完全選對的概率為0.3,選對且不全的概率為0.3;如果你是這位同學(xué),為了獲取更好的得分你會選擇哪個方案?請通過計(jì)算說明理由.
附:,.
0.15
0.10
0.05
0.025
0.010
0.005
0.001
2.072
2.706
3.841
5.024
6.635
7.879
10.828
【答案】(1)表格見解析,沒有
(2)方案一,理由見解析
【分析】(1)首先補(bǔ)全列聯(lián)表,再根據(jù)參考公式和數(shù)據(jù),進(jìn)行比較后,即可作出判斷;
(2)分別計(jì)算兩個方案下的得分的分布列,再求數(shù)學(xué)期望,比較大小后,即可判斷.
【詳解】(1)由題意完善列聯(lián)表如圖
男生
女生
總計(jì)
選擇方案一
100
80
180
選擇方案二
200
120
320
總計(jì)
300
200
500
故
故沒有的把握認(rèn)為方案的選擇與性別有關(guān).
(2)設(shè)選擇方案一的得分為X,則X的所有可能取值為,
則,,
,,
,
,
故X的數(shù)學(xué)期望.
設(shè)選擇方案二的得分為Y,則Y的可能取值為,
則,,
,
故,
因?yàn)?,故為了獲取更好的得分,我會選擇方案一
19.如圖,在三棱柱中,D為AC的中點(diǎn),,.
(1)證明:;
(2)若,直線與平面所成的角的正弦值為,二面角的大小為60°,求二面角的余弦值.
【答案】(1)證明見解析
(2)
【分析】(1)由得,又為的中點(diǎn),則,又,可得平面,由此可得結(jié)論;
(2)由已知條件可得平面,,可知為二面角的平面角,即,過點(diǎn)作于點(diǎn),可證得平面,故直線與平面所成角為,即,求得,取 為中點(diǎn),則平面,以為坐標(biāo)原點(diǎn),分別以所在直線為軸,建立空間直角坐標(biāo)系,分別求出平面,平面的法向量,利用向量夾角公式求得結(jié)果.
【詳解】(1)在三棱柱中,,,,
,,
又為的中點(diǎn),,
在中,,,,
,、平面,平面,
又平面,.
(2),,,平面,
平面,而平面,,
為二面角的平面角,即,
為等邊三角形,即,
過點(diǎn)作于點(diǎn),則為的中點(diǎn),,
平面,而平面,,
又,平面,平面,
故直線與平面所成角為,即,
設(shè),則,即,
取 為中點(diǎn),,
平面,而平面,,
又,平面,平面,
,平面,
以為坐標(biāo)原點(diǎn),分別以所在直線為軸,建立如圖所示空間直角坐標(biāo)系,
則,,,,
,, , ,
設(shè)平面一個法向量為,
由,取,得;
設(shè)平面的一個法向量分別為,
由,取,得.
.
二面角的余弦值.
20.已知橢圓的離心率為,為橢圓的右焦點(diǎn),為橢圓的下頂點(diǎn),與圓上任意點(diǎn)距離的最大值為.
(1)求橢圓的方程;
(2)設(shè)點(diǎn)在直線上,過的兩條直線分別交橢圓于,兩點(diǎn)和,兩點(diǎn),點(diǎn)到直線和的距離相等,是否存在實(shí)數(shù),使得?若存在,求出的值,若不存在,請說明理由.
【答案】(1)
(2)答案見解析
【分析】(1)根據(jù)到圓上距離最大值為,求出,再根據(jù)離心率及,得到方程組,解得即可;
(2)若點(diǎn)與點(diǎn)重合顯然不成立,若點(diǎn)與點(diǎn)不重合,依題意可得,設(shè)直線的方程為,,,,聯(lián)立直線與橢圓方程,列出韋達(dá)定理,表示出,,即可得到,同理得到,即可得解.
【詳解】(1)由題意可知,,
又到圓上距離最大值為,.
又,解得,.
故橢圓方程為.
(2)若點(diǎn)與點(diǎn)重合,則不存在,
若點(diǎn)與點(diǎn)不重合,點(diǎn)到直線和的距離相等,且在直線上,
,
設(shè),由題意可知直線,的斜率均存在且不為,
設(shè)直線的方程為,,
由得,
設(shè),,
則,--
又,,
,
設(shè)直線的方程為,
同理可得
又,,???故.
所以存在這樣的,使得.
【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:利用韋達(dá)定理法解決直線與圓錐曲線相交問題的基本步驟如下:
(1)設(shè)直線方程,設(shè)交點(diǎn)坐標(biāo)為、;
(2)聯(lián)立直線與圓錐曲線的方程,得到關(guān)于(或)的一元二次方程,必要時(shí)計(jì)算;
(3)列出韋達(dá)定理;
(4)將所求問題或題中的關(guān)系轉(zhuǎn)化為、的形式;
(5)代入韋達(dá)定理求解.
21.已知函數(shù),.
(1)討論函數(shù)的單調(diào)性;
(2)若函數(shù)有兩個極值點(diǎn),,且,求證:.
【答案】(1)答案見解析
(2)證明見解析
【分析】(1)首先求函數(shù)的導(dǎo)數(shù),再根據(jù)判別式討論函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;
(2)根據(jù)(1)的結(jié)果,可知,,,,這樣可將所證明不等式進(jìn)行變形,從而構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)即可證明.
【詳解】(1)函數(shù)的定義域?yàn)椋?br />
設(shè),令,,
當(dāng)時(shí),即,在單調(diào)遞減,
當(dāng)時(shí),即,,令,得,,
若,,,由即,得出.
由即,得出.
當(dāng)時(shí),,由即,得出.
由即,得出.
綜上所述:當(dāng)時(shí),函數(shù)在上單調(diào)遞減,
當(dāng)時(shí),函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
當(dāng)時(shí),函數(shù)在上單調(diào)遞減,
在上單調(diào)遞增;在上單調(diào)遞減.
(2)由(1)可知:當(dāng)時(shí),
,是函數(shù)兩個極值點(diǎn),
有,,此時(shí),
要證明,只要證明
設(shè),
令,
當(dāng)時(shí),,
所以當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減,
所以有,即證
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)性質(zhì)的綜合應(yīng)用問題,本題第二問處理雙變量問題,關(guān)鍵是,,,從而為后面的消參,構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)造條件.
22.在直角坐標(biāo)系xOy中,曲線的方程為,曲線的參數(shù)方程為(為參數(shù)).以坐標(biāo)原點(diǎn)O為極點(diǎn),x軸正半軸為極軸建立極坐標(biāo)系.
(1)求曲線,的極坐標(biāo)方程;
(2)若曲線:分別交曲線,(不包括極點(diǎn))于A、B兩點(diǎn),求的最大值.
【答案】(1):,:;
(2).
【分析】(1)變形曲線的方程,曲線的參數(shù)方程化為普通方程,再利用極坐標(biāo)與直角坐標(biāo)互化公式化成極坐標(biāo)方程作答.
(2)把分別代入曲線,的極坐標(biāo)方程,求出點(diǎn)的極坐標(biāo),再利用正弦函數(shù)性質(zhì)求出最大值作答.
【詳解】(1)因?yàn)椋?br />
則曲線的方程可化為,又,
所以的極坐標(biāo)方程為;
曲線中,,即,
所以的極坐標(biāo)方程為.
(2)依題意,,把代入得點(diǎn)的極徑,
點(diǎn)的極徑為,把代入,得,
因此,
而,即,當(dāng),即時(shí),,
所以當(dāng)時(shí),的最大值為.
23.已知正實(shí)數(shù)a,b,c.
(1)若x,y,z是正實(shí)數(shù),求證:;
(2)求的最小值.
【答案】(1)證明見解析
(2).
【分析】(1)利用柯西不等式即可證明;
(2)先利用基本不等式證得,再利用第一問的結(jié)論即可求得最小值.
【詳解】(1)由柯西不等式易知,
所以;
(2)為正數(shù),則
∴
,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),等號成立.
由(1)可得
,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),等號成立.
所以的最小值為.
這是一份河南省鄭州市2021屆高三三模文科數(shù)學(xué)【試題+答案】,共9頁。
這是一份河南省鄭州市2021屆高三三模理科數(shù)學(xué)【試題+答案】,共10頁。
這是一份河南省許平汝名校考前定位2023屆高三三模理數(shù)試題(含解析),共19頁。試卷主要包含了單選題,填空題,解答題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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