
?2023年高三年級模擬考試(二)
數(shù)學(xué)試卷
第Ⅰ卷
一、選擇題:本大題共8個小題,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. 已知集合,,則( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】首先求出集合,再由交集的定義計算即可.
【詳解】因為,
所以,
所以,
故選:B.
2. 已知 , 則下列結(jié)論正確是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
分析】根據(jù)不等式性質(zhì)以及指數(shù)函數(shù)單調(diào)性、對數(shù)函數(shù)定義域,利用特殊值即可判斷結(jié)果.
【詳解】根據(jù)題意可知,不妨取
則,此時不滿足,即A錯誤;
易得,此時,所以B錯誤;
對于D,無意義,所以D錯誤,
由指數(shù)函數(shù)單調(diào)性可得,當(dāng)時,,即C正確.
故選:C
3. 已知 ,,與的夾角為,則( )
A. 2 B. C. D. 4
【答案】A
【解析】
【分析】根據(jù)給定條件,利用數(shù)量積的運算律、結(jié)合數(shù)量積的定義求解作答.
【詳解】因為,,與的夾角為,則,
所以.
故選:A
4. 2025年某省將實行“3+1+2”模式的新高考,其中“3”表示語文、數(shù)學(xué)和英語這三門必考科目,“1”表示必須從物理和歷史中選考一門科目,“2”表示要從化學(xué)、生物、政治和地理中選考兩門科目.為幫助甲、乙兩名高一學(xué)生應(yīng)對新高考,合理選擇選考科目,將其高一年級的成績綜合指標(biāo)值(指標(biāo)值滿分為5分,分值越高成績越優(yōu))整理得到如下的雷達(dá)圖,則下列選擇最合理的是( )
A. 選考科目甲應(yīng)選物理、化學(xué)、歷史
B. 選考科目甲應(yīng)選化學(xué)、歷史、地理
C. 選考科目乙應(yīng)選物理、政治、歷史
D. 選考科目乙應(yīng)選政治、歷史、地理
【答案】D
【解析】
【分析】根據(jù)雷達(dá)圖得到兩位同學(xué)綜合指標(biāo)值順序,然后根據(jù)選科要求從高到低選擇即可.
【詳解】根據(jù)雷達(dá)圖,甲同學(xué)按照科目綜合指標(biāo)值從高到低順序為:物理、歷史(化學(xué))、地理、生物、政治,
乙同學(xué)按照科目綜合指標(biāo)值從高到低順序為:歷史、物理(政治)、地理、生物、化學(xué),
根據(jù)新高考選科模式規(guī)則,選考科目甲應(yīng)選物理、化學(xué)、地理;選考科目乙應(yīng)選歷史、政治、地理
故選:D
5. 已知,,則( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用同角三角函數(shù)基本關(guān)系式,以及三角函數(shù)在各個象限內(nèi)正負(fù),可得,從而求出的值.
【詳解】因為,所以,即,所以.
因為,所以,所以.
因為,
所以.
故選:B.
6. 已知等比數(shù)列的前項和,滿足,則( )
A. 16 B. 32 C. 81 D. 243
【答案】A
【解析】
【分析】根據(jù),作差得到等比數(shù)列的公比為,再求出,最后根據(jù)等比數(shù)列的通項公式計算可得.
【詳解】等比數(shù)列的前項和為,且,
∴,
∴,∴,故等比數(shù)列的公比為.
在中,
令,可得,∴,則.
故選:A.
7. 已知圓,過直線上的動點作圓的切線,切點為,則的最小值是( )
A. B. 2 C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根據(jù)題意易知當(dāng)圓心到直線上點的距離最小時,最小,利用點到直線的距離公式計算即可.
【詳解】圓,圓心,半徑,
設(shè)圓心到直線:的距離為,則,
易得,則,
故當(dāng)圓心到直線上點的距離最小時,即圓心到直線的距離,此時最小,
因為,所以,
故最小值是.
故選:D.
8. 已知,,,則下列結(jié)論正確的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】將轉(zhuǎn)化為,由此構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)判斷其單調(diào)性結(jié)合對數(shù)運算,即可得出答案.
【詳解】由題意可知,
于是構(gòu)造函數(shù),則,
當(dāng)時,;當(dāng)時,;
故在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
而,
又,故,
故選:B
【點睛】關(guān)鍵點睛:解答數(shù)的比較大小問題,關(guān)鍵是將數(shù)的形式轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)一致的形式,從而確定變量,可構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)判斷其單調(diào)性,進(jìn)而比較大小.
二、選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分.全部選對得5分,部分選對得2分,有選錯的得0分.
9. 已知在處取得極大值3,則下列結(jié)論正確的是( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【解析】
【分析】根據(jù)原函數(shù)極值點即為導(dǎo)函數(shù)零點可得,即可知,再根據(jù)極大值為3可解得或;易知當(dāng)時,在處取得極小值,與題意不符,當(dāng)時,函數(shù)在處取得極大值,符合題意,可得,,即,即可判斷出結(jié)論.
【詳解】由題意可得,
且是函數(shù)的極大值點,即,可得,
又極大值為3,所以,解得或;
當(dāng)時,,此時,
時,,時,
所以函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增;
此時函數(shù)在處取得極小值,與題意不符,即舍去;
當(dāng)時,,此時,
時,,時,,
所以函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;
此時函數(shù)在處取得極大值,符合題意,
所以,,即,所以A正確,B錯誤;
此時,所以,,即C錯誤,D正確.
故選:AD
10. 已知雙曲線的左、右焦點分別為,,拋物線的焦點與雙曲線的焦點重合,點是這兩條曲線的一個公共點,則下列說法正確的是( )
A. 雙曲線的漸近線方程為 B.
C. 的面積為 D.
【答案】AB
【解析】
【分析】先根據(jù)拋物線方程得出的坐標(biāo),即的值,進(jìn)而求出,得出雙曲線的方程.即可得出A項;聯(lián)立雙曲線與拋物線的方程,求出點坐標(biāo),即可求得的值,判斷B項、得出的面積,判斷C項、求得的值,根據(jù)余弦定理,得出的值,判斷D項.
【詳解】
由已知,拋物線的焦點坐標(biāo)為,所以雙曲線右焦點,即.
又,所以,
所以,雙曲線的方程為.
對于A項,雙曲線的的漸近線方程為,故A項正確;
對于B項,聯(lián)立雙曲線與拋物線的方程,
整理可得,,解得或(舍去負(fù)值),
所以,代入可得,.
設(shè),又,所以,故B項正確;
對于C項,易知,故C項錯誤;
對于D項,因為,
所以,由余弦定理可得,,故D項錯誤.
故選:AB.
11. 已知在上有且僅有2個極值點,則下列結(jié)論正確的是( )
A.
B. 若關(guān)于直線對稱,則的最小正周期
C. 若關(guān)于點對稱,則在上單調(diào)遞增
D. ,使得在上的最小值為
【答案】BC
【解析】
【分析】先根據(jù)在上有且僅有2個極值點確定范圍判斷A選項;根據(jù)范圍結(jié)合對稱軸可以判斷B選項;據(jù)范圍結(jié)合對稱中心可以判斷C選項;據(jù)范圍結(jié)合給定范圍求最值可以判斷D選項.
【詳解】因為在上有且僅有2個極值點,所以
所以,所以,故A選項錯誤;
關(guān)于直線對稱,,又因為,所以,
所以的最小正周期,故B正確;
關(guān)于點對稱,,,又因為,
所以,當(dāng)時,則在上單調(diào)遞增,故C選項正確;
,又因為,所以,
所以在上的最小值小于,故D選項錯誤.
故選:BC.
12. 已知三棱錐的所有棱長均為,平面ABC,O為垂足,是PO的中點,AD的延長線交平面PBC于點,的延長線交平面PAB于點,則下列結(jié)論正確的是( )
A. //
B. 若是棱PB上的動點,則的最小值為
C. 三棱錐外接球的表面積為
D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】A選項,設(shè)分別為中點,先證明是等腰三角形底邊上的高線上一點,且滿足,同理可以說明是等腰三角形底邊上的高線上一點同樣位置,然后可得到//,再由中位線可得//,進(jìn)而得到證明;
B選項,將三棱錐保留展開成平面圖形后處理;
C選項,根據(jù)正棱錐的對稱性,球心必定落在射線上,列出勾股定理方程計算;
D選項,利用同高不同底的棱錐,體積之比是底面積之比,結(jié)合A選項,考察之間的關(guān)系.
【詳解】A選項,由題知,該三棱錐是正四面體,取中點,連接,顯然會經(jīng)過,于是,過作//,交于.
由于是在的投影,由正棱錐性質(zhì),為等邊的重心,于是,由//可知,和相似,于是,
由是PO的中點,易得和全等,則,于是,同理可說明,于是和相似,
于是//,又為中邊對應(yīng)的中位線,故//,于是//,A選項正確;
B選項,將三棱錐保留邊展開,成如圖所示的平面圖形,該圖形由兩個等邊三角形拼成的菱形,顯然的最小值在共線取得,
即的最小值為,B選項錯誤;
C選項,先算一些數(shù)據(jù),借助A選項的圖,的外接圓半徑,故,,于是.
根據(jù)對稱性,三棱錐外接球的球心在射線上,不妨設(shè)球心為,外接球半徑為,則,,
又,則,解得(由于,實際上球心在三棱錐外),故外接球表面積為:,C選項正確;
D選項,三棱錐和等高,由,于是,根據(jù)A選項,,,即,
于是,注意到三棱錐和等高,故,
于是,D選項正確.
故選:ACD
第Ⅱ卷(非選擇題,共90分)
三、填空題:本題共4小題, 每小題5分,共20分
13. 設(shè)復(fù)數(shù)z滿足(i為虛數(shù)單位),則____________.
【答案】##
【解析】
【分析】根據(jù)復(fù)數(shù)的除法運算求解.
【詳解】∵,則.
故答案為:.
14. 已知,則__________.
【答案】
【解析】
【分析】應(yīng)用賦值法令,得,令,得,即可得到答案.
【詳解】依題意,
令,得,
令,得.
因為 可以得出,
,
故.
故答案為:.
15. 已知橢圓的左、右焦點分別為,,點是上一點,點是直線與軸的交點,的內(nèi)切圓與相切于點,若,則橢圓的離心率__________.
【答案】
【解析】
【分析】設(shè)內(nèi)切圓與AM切于Q,與切于P,由切線性質(zhì)知,結(jié)合橢圓定義建立的關(guān)系求得.
【詳解】
設(shè)內(nèi)切圓與AM切于Q,與切于P,由切線性質(zhì)知,,,
由對稱性知,
所以,即,
所以,
所以.
故答案為:
16. 已知,,且滿足,則__________.
【答案】
【解析】
【分析】原式等價于.構(gòu)造,根據(jù)導(dǎo)函數(shù)求出函數(shù)的最值,可得,即可得出,,求出的值,即可得出答案.
【詳解】因為,
構(gòu)造,,
當(dāng)時,,所以在上單調(diào)遞增;
當(dāng)時,,所以在上單調(diào)遞減.
所以,在處取得極大值,也是最大值,
所以.
由題意可知,,所以,.
因為,所以,,
所以.
故答案為:.
【點睛】方法點睛:同構(gòu)變形后,構(gòu)造函數(shù),根據(jù)導(dǎo)函數(shù)研究函數(shù)的性質(zhì),進(jìn)而得出結(jié)論.
四、解答題:本大題共6小題,共70分.解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟.
17. 已知是正項等比數(shù)列,是等差數(shù)列,且,,.
(1)求和的通項公式;
(2)從下面條件①、②中選擇一個作為已知條件,求數(shù)列的前項和.
條件①:;條件②:.
注:若條件①和條件②分別解答,按第一個解答計分.
【答案】(1),;
(2)答案見解析
【解析】
【分析】(1)應(yīng)用等差等比的通項公式計算求解即可;
(2)錯位相減法求和可得.
【小問1詳解】
設(shè)的公比為,的公差為,
由題意可得解得或(舍去),,
,;
【小問2詳解】
由(1)得,
選擇條件①:,則.
,①
,②
①-②得,
.
選擇條件②:,則.
,①
,②
① -②得,
18. 在銳角中,分別為內(nèi)角的對邊,,角的平分線交于,.
(1)求;
(2)求外接圓面積的最小值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)對于題干條件,結(jié)合余弦定理,正弦定理進(jìn)行邊角轉(zhuǎn)化后求解;
(2)結(jié)合角平分線長度,面積的等量關(guān)系,得出滿足的條件,進(jìn)而由余弦定理得到的范圍,然后由正弦定理得出外接圓半徑的最小值.
【小問1詳解】
,,
由余弦定理可得,,
化簡得,,由正弦定理可得,,.
【小問2詳解】
由(1)得 ,.
,,
,整理得.
由基本不等式,,(當(dāng)且僅當(dāng)時等號成立),
,,
外接圓的直徑,,
當(dāng)且僅當(dāng)時,外接圓的面積取最小值.
19. 為響應(yīng)國家使用新能源的號召,促進(jìn)“碳達(dá)峰碳中和”的目標(biāo)實現(xiàn),某汽車生產(chǎn)企業(yè)在積極上市四款新能源汽車后,對它們進(jìn)行了市場調(diào)研.該企業(yè)研發(fā)部門從購買這四款車的車主中隨機(jī)抽取了50人,讓車主對所購汽車的性能進(jìn)行評分,每款車的性能都有1分、2分、3分、4分、5分五個等級,各評分及相應(yīng)人數(shù)的統(tǒng)計結(jié)果如下表.
性能評分
汽車款式
1
2
3
4
5
基礎(chǔ)班
基礎(chǔ)版1
2
2
3
1
0
基礎(chǔ)版2
4
4
5
3
1
豪華版
豪華版1
1
3
5
4
1
豪華版2
0
0
3
5
3
(1)求所抽車主對這四款車性能評分的平均數(shù)和第90百分位數(shù);
(2)當(dāng)評分不小于4時,認(rèn)為該款車性能優(yōu)秀,否則認(rèn)為性能一般.根據(jù)上述樣本數(shù)據(jù),完成以下列聯(lián)表,并依據(jù)的獨立性檢驗,能否認(rèn)為汽車的性能與款式有關(guān)?并解釋所得結(jié)論的實際含義.
汽車性能
汽車款式
合計
基礎(chǔ)班
豪華版
一般
優(yōu)秀
合計
(3)為提高這四款新車的性能,現(xiàn)從樣本評分不大于2的基礎(chǔ)版車主中,隨機(jī)抽取3人征求意見,記X為其中基礎(chǔ)版1車主的人數(shù),求X的分布列及數(shù)學(xué)期望.
附:.
0.10
0.05
0.01
0005
2.706
3.841
6.635
7.879
【答案】(1)平均數(shù)為3,第90百分位數(shù)為4.5;
(2)答案見解析 (3)分布列見解析,1
【解析】
【分析】(1)根據(jù)百分位數(shù)定義求解即可;
(2)根據(jù)聯(lián)表計算對應(yīng)數(shù)據(jù)判斷可得汽車的性能與款式的相關(guān)性;
(3)根據(jù)超幾何分布計算概率和分布列及期望得解.
【小問1詳解】
由題意得這四款車性能評分的平均數(shù)為;
其第90百分位數(shù)為;
【小問2詳解】
由題意得
汽車性能
汽車款式
合計
基礎(chǔ)版
豪華版
一般
20
12
32
優(yōu)秀
5
13
18
合計
25
25
50
零假設(shè)為:汽車性能與款式無關(guān),
根據(jù)列聯(lián)表中的數(shù)據(jù),經(jīng)計算得到.
根據(jù)小概率值的獨立性檢驗,推斷不成立,即認(rèn)為汽車性能與款式有關(guān),
此推斷犯錯誤的概率不超過0.05;
汽車性能一般中基礎(chǔ)版和豪華版的頻率分別為和,性能優(yōu)秀中基礎(chǔ)版和豪華版的頻率分別為和,
根據(jù)頻率穩(wěn)定于概率的原理,可以認(rèn)為性能優(yōu)秀時豪華版的概率大.
【小問3詳解】
由題意可得X服從超幾何分布,且,,,
由題意知,X的所有可能取值為,
則,,,
所以X的分布列為
X
0
1
2
3
P
.
20. 如圖,三棱柱中,側(cè)面是矩形,,,D是AB的中點.
(1)證明:;
(2)若平面,E是上的動點,平面與平面夾角的余弦值為,求的值.
【答案】(1)證明見解析
(2)
【解析】
【分析】(1)先證明線面垂直,根據(jù)線面垂直得出線線垂直;
(2)先設(shè)比值得出向量關(guān)系,根據(jù)空間向量法求已知二面角的值即可求出比值.
【小問1詳解】
取BC的中點F,連接,,記,
是AB的中點,,,,
在矩形中,,,
,,
,,平面 ,平面
,平面,
平面,;
【小問2詳解】
因為平面,,平面,所以,,
由矩形得,以點為原點,,,所在的直線分別為軸,軸,軸,建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系.
設(shè),,則,,,,
所以
設(shè)是平面的一個法向量,則,
令,則.
設(shè)是平面的一個法向量,則
,令,則,,.
,或(舍去),
.
21. 已知雙曲線經(jīng)過點,直線、分別是雙曲線的漸近線,過分別作和的平行線和,直線交軸于點,直線交軸于點,且(是坐標(biāo)原點)
(1)求雙曲線的方程;
(2)設(shè)、分別是雙曲線的左、右頂點,過右焦點的直線交雙曲線于、兩個不同點,直線與相交于點,證明:點在定直線上.
【答案】(1)
(2)證明見解析
【解析】
【分析】(1)求出點、的坐標(biāo),根據(jù)題中條件可得出關(guān)于、的方程組,解出、的值,即可得出雙曲線的方程;
(2)分析可知直線不與軸重合,設(shè)、,直線的方程為,將直線的方程與雙曲線的方程聯(lián)立,列出韋達(dá)定理,求出直線與的方程,將這兩條直線聯(lián)立,求出點的橫坐標(biāo),即可得出結(jié)論.
【小問1詳解】
解:由題意得,,
不妨設(shè)直線的方程為,則直線的方程為,
在直線的方程中,令可得,即點,同理可得,
,
由可得,因此,雙曲線的方程為.
【小問2詳解】
證明:由(1)得、、,
若直線與軸重合,則、為雙曲線的頂點,不合乎題意,
設(shè)、,直線的方程為,
聯(lián)立可得,
所以,,解得,
,,
直線的方程為,直線的方程為,
聯(lián)立直線與的方程,可得,
所以,
,
因為,解得,
因此,點在定直線上.
【點睛】方法點睛: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,必要時計算;
(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、(或、)的形式;
(5)代入韋達(dá)定理求解.
22. 已知函數(shù)在點處的切線方程為,
(1)求的值域;
(2)若,且,,證明:①;②.
【答案】(1)
(2)證明見解析
【解析】
【分析】(1)求出,根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義得出切線方程.結(jié)合已知,即可求出的值.然后利用導(dǎo)函數(shù)得出的單調(diào)性,進(jìn)而根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性,結(jié)合的取值,即可得出答案;
(2)求出,得出的單調(diào)性以及值域,根據(jù)以及的性質(zhì),作出函數(shù)的圖象. 設(shè),根據(jù)圖象,得出的范圍.構(gòu)造函數(shù),,二次求導(dǎo)證明得到,即有 ,從而得出,根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性,即可得出①的證明;先推出,即有.根據(jù)基本不等式,結(jié)合的范圍得出,即,然后根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性,即可得出②的證明.
【小問1詳解】
由題意得,
,.
根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義可知,函數(shù)在點處的切線的斜率
,
在點處的切線方程為,
整理可得,
由已知可得,,解得,
,,.
令,則,所以在上單調(diào)遞減,所以.
又時,有,所以,
所以;
令,則,所以在上單調(diào)遞增,所以;
綜上所述,的值域為.
【小問2詳解】
①由題意得,.
令,則或,所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞減,
所以當(dāng)時,的值域為;當(dāng)時,的值域為;
令,則,所以在上單調(diào)遞增,
所以當(dāng)時,的值域為.
作出函數(shù)以及的圖象如下圖,
設(shè),且,,
由圖象可知,,且,.
令,,
則.
令,,則.
令,則,
所以,即在上單調(diào)遞減,
,
在上單調(diào)遞減,
,
.
又,.
,
在上單調(diào)遞減,,
,.
又,.
在上單調(diào)遞增,,,
,;
②由①得,,,.
, ,
.
,,當(dāng)且僅當(dāng),即時,等號成立.
,,即,即.
在上單調(diào)遞增,,
,.
【點睛】關(guān)鍵點睛:構(gòu)造函數(shù),,根據(jù)二次求導(dǎo)得出.然后即可根據(jù)題中已知條件,結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性,得出證明.
這是一份山西省陽泉市2023屆高三數(shù)學(xué)二模試題(Word版附解析),共26頁。
這是一份山西省太原市2023屆高三數(shù)學(xué)一模試題(Word版附解析),共29頁。試卷主要包含了 已知函數(shù),則下列結(jié)論正確的是等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份山西省太原市2023屆高三數(shù)學(xué)上學(xué)期期末試題(Word版附解析),共24頁。試卷主要包含了選擇題,填空題,解答題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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