2023届江西省鹰潭市高三二模数学(文)试题含解析
展开2023届江西省鹰潭市高三二模数学(文)试题
一、单选题
1.设集合,集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据二次不等式与对数不等式分别求解集合,再求交集即可.
【详解】,
,
故.
故选:B
2.已知i为虚数单位,复数是纯虚数,则是直线与直线平行的( )条件
A.充要 B.必要不充分 C.充分不必要 D.既不充分也不必要
【答案】A
【分析】由复数的除法及纯虚数的概念求出,再由直线平行的充要条件判断即可得解.
【详解】是纯虚数,
且,
解得,
此时与直线平行,
当时,且,解得.
所以是直线与直线平行的充要条件,
故选:A
3.在区间上随机取值作为x,则的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】令,根据此函数在区间内导数大于0,得出此函数在为增函数结论,根据的条件,可以得到符合条件x的取值范围为,得到符合条件的区间长度与给定区间长度的比值就是所求的概率.
【详解】令,,
,即函数在上为增函数,
题中所给等价于,
又因为,故在上符合要求的x的取值范围为,
区间长度为4,区间长度为3,
故在区间上随机取值作为x,
由几何概型的概率公式得的概率为.
故选:C.
4.下列说法中正确的是( )
A.“”是“”成立的充分不必要条件
B.命题,,则,
C.在研究成对数据的相关关系时,相关关系越强,相关系数r越接近于1
D.已知样本点组成一个样本,得到回归直线方程,且,剔除两个样本点和得到新的回归直线的斜率为3,则新的回归方程为
【答案】D
【分析】对于A,利用特殊值进行排除;对于B,根据命题的否定定义进行判断;对于C,相关关系越强,相关系数越接近于1;对于D,求出剔除两个样本点和得到新的样本的平均数,再进行求解.
【详解】对于A,满足,但,所以“”不是“”成立的充分条件,故A错误;
对于B,命题,,则,,故B错误;
对于C,相关关系越强,相关系数越接近于1,当负相关时,相关系数r越接近于,相关关系越强,故C错误;
对于D,已知回归直线方程,且,则,剔除两个样本点和,得到新的回归直线的斜率为3,新样本平均数,,则新的回归方程为.故D正确.
故选:D.
5.在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若a,b,c成等差数列,,则( )
A. B.4 C. D.
【答案】B
【分析】根据题意和等差数列等差中项的应用可得、,利用余弦定理化简计算即可求解.
【详解】由,得,
由成等差数列,得,
由余弦定理,得,
即,
整理,得,由得,
由得.
则,,
所以,
故选:B.
6.已知等差数列的公差,且,,成等比数列,若,为数列的前n项和,则的最小值为( )
A. B.7 C. D.
【答案】B
【分析】由题意,,,成等比数列,可得,即可求出,代入,再结合对勾函数性质可求出答案.
【详解】由于,,成等比数列,所以,
,
∴,
解得(负值舍去),
∴,∴,
所以,
由对勾函数性质知在上单调递增,
所以当时,在时取得最小值为:,
又,所以在上的最小值为4,
所以的最小值为.
故选:B.
7.已知函数对任意,都有,以下关于的命题,正确的是( )
A.函数在区间上单调递增
B.直线是函数图像的一条对称轴
C.点是函数图像的一个对称中心
D.将函数图像向右平移个单位,可得到的图像
【答案】C
【分析】先求,然后结合选项逐一验证,对称轴、对称中心也可以代入检验.
【详解】因为
可得,
对于选项A,令得,
令,可得在上单调递增,
同理可求在上单调递减,A不正确;
对于选项B,当时,,所以直线不是函数图像的对称轴,B不正确;
对于选项C,当时,,所以点是函数图像的一个对称中心,C正确;
对于选项D,将函数图像向右平移个单位,可得到的图像,D不正确.
故选:C.
8.已知定义在上的函数满足,若,则( )
A. B. C.3 D.2
【答案】D
【分析】依题意可得,从而得到,即可得到是以为周期的周期函数,根据周期性及所给条件计算可得.
【详解】因为,所以,
所以,即,
所以,即是以为周期的周期函数,
又,所以.
故选:D
9.已知双曲线的两焦点分别是,,双曲线在第一象限部分有一点P,满足,若圆与三边都相切,则圆的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】先证明△为直角三角形,,结合双曲线的定义即可求出内切圆的半径和圆心,从而可得答案
【详解】由双曲线的两焦点分别是,,双曲线在第一象限部分有一点,
,,
,
,,
,
,且,
,,
△为直角三角形,,
设内切圆的圆心为的坐标为,半径为,
,
解得,,
所以,
故圆的标准方程为,
故选:A.
【点睛】本题考查了双曲线的定义与简单性质和三角形的内切圆的性质,考查的圆的标准方程,考查了运算能力和转化能力,属于中档题.
10.已知抛物线,其焦点为F,准线为l,过焦点F的直线交抛物线C于点A,B(其中A在x轴上方),A,B两点在抛物线的准线上的投影分别为M,N,若,,则( )
A. B.2 C.3 D.4.
【答案】A
【分析】根据抛物线的定义可得,利用直角三角形可求出,由面积等积法求出.
【详解】如图,
由题意知,,,则,
由轴,可知,则,
,,,
.
故选:A.
11.已知正四棱台的上下底面边长分别为4,6,高为,E是的中点,则下列说法正确的个数是( )
①正四棱台的体积为;②平面平面;③平面;④正四棱台的外接球的表面积为
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】对于①直接用棱台体积公式计算即可判定;对于②先证BD⊥平面,再根据面面垂直的判定定理即可证明;对于③取的中点F,连接AF,EF,,连接AG,先证四边形是平行四边形,易得GA平面,EF平面,根据面面平行判定定理可证平面平面,再根据面面平行的性质即可证明AE平面;对于④:分球心在正四棱台内、外两种情况讨论,且球心必在上或的延长线上,再利用勾股定理列出关于球半径的方程即可求解.
【详解】依题意,
对于①,正四棱台的体积为,故①错误;
对于②,易知BD⊥AC,BD⊥,又,
平面,平面,
则BD⊥平面,又BD平面,
所以平面⊥平面,故②正确;
对于③,取的中点F,连接AF,EF,
,连接AG,
所以EF,又因为E是的中点,
所以,所以G是的中点,
因为,所以,
又,所以,又因为,
所以四边形是平行四边形,
所以,又GA⊄平面,⊂平面,
所以GA平面,因为BD,所以EFBD,
EF⊄平面,BD⊂平面,所以EF平面,
因为EF∩AG=G,所以平面平面,
因为AE⊂平面AEF,所以AE平面,
故③正确;
对于④,连接AC、BD相交于,连接,相交于,
如果外接球的球心O在正四棱台的内部,
则O在上,,
因为上下底面边长分别为4,6,
所以,,
设外接球O的半径为R,
所以,
即,无解,
所以外接球的球心O在正四棱台的外部,如图:
则O在延长线上,,
因为上下底面边长分别为4,6,
所以,,
设外接球O的半径为R,所以,
即,解得=26,
所以正四棱台的外接球的表面积为4π=104π,故④正确;
故选:C.
【点睛】方法点睛:证明线面、面面的平行垂直关系时,关键是转化为线与线的平行垂直关系,常用的方法有:平行四边形的性质、三角形中位线、对角线、勾股定理以及向量法等;外接球问题,根据几何图形的对称性确定球心是关键,熟悉常见外接球的模型可以提升解题速度.
12.已知f(x)=,若关于的方程恰好有 4 个不相等的实数解,则实数的取值范围为
A. B.() C. D.(0,)
【答案】B
【分析】由方程可解得f(x)=1或f(x)=-m﹣1;从而可得方程f(x)=-m﹣1有3个不是0的根;再分析函数f(x)的单调性及大致图像即可.
【详解】解方程得,
f(x)=1或f(x)=-m﹣1;
解f(x)=1得x=0,
故方程f(x)=-m﹣1有3个不是0的根;
当x≥1时,
f(x),f′(x);
故f(x)在(1,e上单调递增,在(e,+∞)上单调递减;
f(1)=0,f(e),且x>1时,;
当x<1时,
f(x)=在(﹣∞,1)上是减函数;故f(x)的大致图像如下:
故若使方程f(x)=-m﹣1有3个不是0的根,
则0<-m﹣1;
即m<-1;所以实数的取值范围为(),
故选B.
【点睛】本题考查了导数的综合应用及分段函数的应用,利用导数研究函数的单调性及最值,研究函数零点的分布情况,考查了数形结合思想,函数与方程转化的思想,属于中档题.
二、填空题
13.已知非零向量,满足,且,则,的夹角为______.
【答案】
【分析】先根据求出,利用数量积夹角公式可得答案.
【详解】设向量,的夹角为,
∵,且,
∴,∴,又,∴.
故答案为:
14.已知函数,则在处的切线方程为________.
【答案】
【分析】先对函数求导,然后令,求出的值,代入原函数和导函数中,再计算出的值,再利用点斜式求出直线方程.
【详解】解:由,得,
令,则,解得,
所以,,
所以 ,
所以所求的切线方程为,即
故答案为:
【点睛】此题考查了利用导数的几何意义求曲线的切线方程,属于基础题.
15.斐波那契螺旋线,也称“黄金螺旋”,是根据斐波那契数列画出来的螺旋曲线.它的画法是:以斐波那契数:1,1,2,3,5,…为边的正方形拼成长方形,然后在每个正方形中画一个圆心角为90°的扇形,连起来的弧线就是斐波那契螺旋线.下图为该螺旋线的前一部分,如果用接下来的一个扇形做圆锥的侧面,则该圆锥的体积为______.
【答案】
【分析】先判断接下来扇形的半径,再求其围成圆锥的底面半径和高,最后代入求体积即可.
【详解】接下来的一个扇形半径为,故围成的圆锥母线长为,
因为扇形的圆心角为90°,所以其弧长为,也即底面圆周长,
所以底面圆半径为,则圆锥的高为,
所以圆锥的体积为
故答案为:+
16.已知等差数列满足:,,数列的前n项和满足,则数列的前n项和________.
【答案】
【分析】根据题意求出,再由与的关系求通项公式,再由错位相减法求即可得解.
【详解】因为,,所以,
所以,
因为,所以,
两式相减可得,,即,
又,可得,
所以数列是以1为首项,2为公比的等比数列,
故,
令,
,
,
两式相减得:
.
故答案为:
三、解答题
17.的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,设,.
(1)求;
(2)若D是AC边上的中点,,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由正弦定理转化为三角函数,化简由同角三角函数基本关系得解;
(2)由余弦定理求出,再由,利用三角形面积公式得解.
【详解】(1),,
,
由正弦定理得,
又,,.
A为锐角, .
(2)设,
在中,,,
,又D为AC的中点,,
在中,,
即
解得 所以 ,
由,得 ,
解得 .
18.某公司为了对某种商品进行合理定价,需了解该商品的月销售量(单位:万件)与月销售单价(单位:元/件)之间的关系,对近6个月的月销售量和月销售单价数据进行了统计分析,得到一组检测数据如表所示:
月销售单价(单位:元/件)
4
5
6
7
8
9
月销售量(万件)
89
83
82
79
74
67
(1)若用线性回归模型拟合与之间的关系,现有甲、乙、丙三位实习员工求得回归直线方程分别为:,和,其中有且仅有一位实习员工的计算结果是正确的.请结合统计学的相关知识,判断哪位实习员工的计算结果是正确的,并说明理由;
(2)已知该商品的月销售额为(单位:万元),利用(1)中的计算正确的结果回答问题:当月销售单价为何值时,啇品的月销值额预报值最大,并求出其最大值.
【答案】(1)甲,理由见解析
(2)时,商品的月销售额预报值最大,最大值为万元
【分析】(1)首先由数据可得,负相关,排除乙,再计算样本中心点,代入方程检验即可;
(2)由题意知,根据二次函数的性质计算可得.
【详解】(1)根据数据知,负相关,故排除乙,
又,,
由,可得过点,
由,可得不过点,
所以甲满足,丙不满足,故甲计算正确.
(2)根据题意
,
当时有最大值,
故当时,商品的月销售额预报值最大,最大值为万元.
19.如图(1)所示,已知四边形SBCD是由和直角梯形ABCD拼接而成的,其中.且点A为线段SD的中点,,.现将沿AB进行翻折,使得二面角的大小为,得到图形如图(2)所示,连接SC,点E,F分别在线段SB,SC上.
(1)证明:;
(2)若三棱锥的体积为四棱锥体积的,求点E到平面ABCD的距离.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)根据二面角的大小为,得到,再由,得到平面ABCD,进而得到,易证,然后利用线面垂直的判定定理证明;
(2)设点E到平面ABCD的距离为h,由且求解.
【详解】(1)证明:因为梯形ABCD为直角梯形,且,
所以为二面角的平面角,
又二面角的大小为,
所以,即,
又,且,平面ABCD,平面ABCD,
所以平面ABCD,又平面ABCD,
所以;
在直角梯形ABCD中,,,,
所以,
所以,又,
所以,即;
又,平面SAC,平面SAC,
所以平面SAC, 又平面SAC,
所以;
(2)设点E到平面ABCD的距离为h,因为且 ,
故,
,
所以E点到平面ABCD的距离为.
20.已知椭圆:(),四点,,,中恰有三点在椭圆上.
(1)求椭圆的方程;
(2)设直线不经过点且与椭圆相交于,两点,线段的中点为,若,试问直线是否经过定点?若经过定点,请求出定点坐标;若不过定点,请说明理由.
【答案】(1)
(2)直线恒过定点,定点坐标为
【分析】(1)根据题意椭圆过点P2、、,代入椭圆方程列出方程组,解之即可求解;
(2)根据角、线段之间的数量关系可得,设直线方程,联立椭圆方程,利用韦达定理和平面向量的坐标表示可得,求出m的值,即可得出直线恒过的定点.
【详解】(1)由于,两点关于y轴对称,故由题设知C经过,两点.
又由知,C不经过点P1,所以点P2在C上.
因此解得
故C的方程为.
(2)在中,,,
所以,从而,
又为线段的中点,即,所以,
因此,从而,
根据题意可知直线的斜率一定存在,设它的方程为,,,
联立消去得①,
,
根据韦达定理可得,,
所以
所以,
整理得,解得或
又直线不经过点,所以舍去,
于是直线的方程为,恒过定点,
该点在椭圆内,满足关于的方程①有两个不相等的解,
所以直线恒过定点,定点坐标为.
21.已知函数.
(1)讨论函数的单调性;
(2)设函数有两个极值点,证明:.
【答案】(1)答案见解析
(2)证明见解析
【分析】(1)先求出定义域,再求导,根据确定或,再对进行分类讨论,讨论求出函数的单调性;
(2)对求导,结合的极值点个数得到在上有两个不等实根,得到,,,表达出,只需证,构造,,研究其单调性,求出,由对勾函数的单调性证明出结论.
【详解】(1)定义域为,且
,
令得,或,
①当时,与,,单调递增,
,,单调递减,
②当时,,在单调递增,
③当时,与,,单调递增,
,,单调递减,
综上,当时,在区间,上单调递增,在区间上单调递减;
当时,在区间上单调递增;
当时,在区间,上单调递增,在区间单调递减;
(2)由已知,,则,
函数有两个极值点,,即在上有两个不等实根,
令,只需,故,
又,,
所以
,
要证,即证,
只需证,
令,,
则,
令,则恒成立,
所以在上单调递减,
又,,
由零点存在性定理得,使得,
即,
所以时,,单调递增,
时,,单调递减,
则,
∵由对勾函数知在上单调递增,
∴,
∴,即,得证.
【点睛】隐零点的处理思路:
第一步:用零点存在性定理判定导函数零点的存在性,其中难点是通过合理赋值,敏锐捕捉零点存在的区间,有时还需结合函数单调性明确零点的个数;
第二步:虚设零点并确定取范围,抓住零点方程实施代换,如指数与对数互换,超越函数与简单函数的替换,利用同构思想等解决,需要注意的是,代换可能不止一次.
22.在新中国成立70周年国庆阅兵庆典中,众多群众在脸上贴着一颗红心,以此表达对祖国的热爱之情,在数学中,有多种方程都可以表示心型曲线,其中有著名的笛卡尔心型曲线,如图,在直角坐标系中,以原点O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系.图中的曲线就是笛卡尔心型曲线,其极坐标方程为(),M为该曲线上的任意一点.
(1)当时,求M点的极坐标;
(2)将射线OM绕原点O逆时针旋转与该曲线相交于点N,求的最大值.
【答案】(1)点M的极坐标为或(2)
【解析】(1)令,由此求得的值,进而求得点的极坐标.
(2)设出两点的极坐标,利用勾股定理求得的表达式,利用三角函数最值的求法,求得的最大值.
【详解】(1)设点M在极坐标系中的坐标,
由,得,
∵
∴或,
所以点M的极坐标为或
(2)由题意可设,.
由,得,.
故时,的最大值为.
【点睛】本小题主要考查极坐标的求法,考查极坐标下两点间距离的计算以及距离最值的求法,属于中档题.
23.已知正实数满足.
(1)解关于的不等式;
(2)证明:.
【答案】(1);(2)证明见解析.
【解析】(1)根据题意,把,转化为,即可求解;
(2)根据题意,化简,结合基本不等式,即可求解.
【详解】(1)因为,且,由,
可得,即,即,
解得,所以不等式的解集为.
(2)因为,且,
所以
.
当且仅当时,等号成立.
【点睛】本题主要考查了绝对值不等式的求解,以及不等式的证明,其中解答中熟记绝对值不等式的解法,以及合理应用基本不等式是解答的关键,着重考查推理与运算能力.
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