四川省2022-2023学年高三下学期第二次模拟考试数学(理)试卷(含解析)
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这是一份四川省2022-2023学年高三下学期第二次模拟考试数学(理)试卷(含解析),共22页。试卷主要包含了单选题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
四川省2022-2023学年高三下学期第二次模拟考试数学(理)试卷一、单选题1.已知复数满足,则的虚部为( )A. B.1 C. D.2.已知集合,则( )A. B. C. D.3.如图是某公司500名员工的月收入的频率分布直方图,则该公司月收入在2500元以上的人数是( )A.175 B.200 C. D.2504.已知函数,则函数的大致图象为( )A. B.C. D.5.如图,点在圆上,且点位于第一象限,圆与正半轴的交点是,点的坐标为,,若 则的值为A. B. C. D.6.如图,四棱锥的三视图如图所示,则该四棱锥的侧面积为( )A. B. C. D.7.已知,则a,b,c大小关系是( )A. B.C. D.8.如图,平面平面ABEF,四边形ABCD为正方形,四边形ABEF为矩形,且,G是EF的中点,则GB与平面AGC所成角的正弦值为( )A. B. C. D.9.若,则函数的值域为( )A. B.C. D.10.直线被椭圆截得的弦长是A. B. C. D.11.已知A,B,C,D在球O的表面上, 为等边三角形且边长为3,平面ABC,,则球O的表面积为( )A. B. C. D.12.设,若存在正实数x,使得不等式成立,则的最大值为 ( )A. B. C. D.二、填空题13.已知向量,若,则______14.已知的展开式中含项的系数为,则______.15.点M是双曲线渐近线上一点,若以M为圆心的圆与圆C:x2+y2-4x+3=0相切,则圆M的半径的最小值等于________.16.中,角、、所对的边分别为、、.若,且,则面积的最大值为___________.三、解答题17.某商店销售某种产品,为了解客户对该产品的评价,现随机调查了200名客户,其评价结果为“一般”或“良好”,并得到如下列联表: 一般良好合计男20100120女305080合计50150200(1)通过计算判断,有没有99%的把握认为客户对该产品的评价结果与性别有关系?(2)该商店在春节期间开展促销活动,该产品共有如下两个销售方案.方案一:按原价的8折销售;方案二:顾客购买该产品时,可在一个装有4张“每满200元少80元”,6张“每满200元少40元”共10张优惠券的不透明箱子中,随机抽取1张,购买时按照所抽取的优惠券进行优惠.已知该产品原价为260(元/件).顾客甲若想采用方案二的方式购买一件产品,估计顾客甲需支付的金额;你认为顾客甲选择哪种购买方案较为合理?附表及公式:0.150.100.050.0250.0102.0722.7063.8415.0246.635 其中,.18.已知数列是公差为2的等差数列,.是公比大于0的等比数列,,.(1)求数列和的通项公式;(2)若数列满足,求的前项和.19.如图,在三棱柱中,侧面和侧面均为正方形,为棱的中点.(1)证明:平面平面;(2)若直线与平面所成角为30°,求平面与平面夹角的余弦值.20.已知椭圆()经过点,且离心率为.(1)求椭圆的方程;(2)椭圆长轴上两个动点,满足,直线,分别交椭圆于点,(均不同于),求证:直线的斜率为定值.21.已知函数,其中.(1)求的最大值;(2)若不等式对于任意的恒成立,求实数a的取值范围.22.在直角坐标系中,已知曲线的参数方程为(为参数),以为极点,轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线的极坐标方程为(为直线的倾斜角).(1)求直线的直角坐标方程和曲线的普通方程;(2)设,直线与曲线相交于两点,求的最大值.23.已知函数.(1)恒成立,求实数m的取值范围;(2)在(1)的条件下,设m的最大值为,a,b,c均为正实数,当时,求的最小值.
参考答案1.B【分析】先利用复数相等求得复数,进而求得的虚部.【详解】设,则,所以,则,解之得,则,即的虚部为1.故选:B2.C【分析】解不等式得,再根据集合运算求解即可.【详解】解:因为等价于,解得或,所以,因为,所以,所以.故选:C3.C【分析】按照直方图的定义计算即可.【详解】由图可知,收入在2500元以上的有: (人);故选:C.4.A【分析】由函数的奇偶性,特殊点的函数值对选项逐一判断,【详解】,,故为偶函数,故B,C错误,当时,,,故,故D错误,故选:A5.A【分析】直接利用两点间的距离公式求出半径,再写出A的坐标,由A,B的坐标,利用两点间的距离公式即可解得-6sinα+8cosα=5,结合+=1,即可解得的值.【详解】半径r=|OB|1,由三角函数定义知,点A的坐标为(cosα,sinα);∵点B的坐标为(,),|BC|,∴,∴整理可得:-6sinα+8cosα=5,又+=1,∴解得sin或,又点位于第一象限,∴0<<,∴sin,故选A.【点睛】本题主要考查了三角函数定义,两点间的距离公式,同角三角函数基本关系式的应用,考查了数形结合思想,属于中档题.6.C【分析】由三视图知原几何体是正四棱锥,底面为边长是2的正方形,高为2,从而可求该四棱锥的侧面积.【详解】由三视图知原几何体是正四棱锥,如图,是棱锥的高,,是的中点,则是斜高,,所以.所以该四棱锥的侧面积为.故选:C.7.D【分析】构造函数,利用导数研究函数的单调性得,再构造函数,利用导数研究函数的单调性,进而得到,即可得解.【详解】令,,则,即当时,,∴在上单调递增,∴,∴,∴,即; 令,,∴,∴在上单调递增,∴,∴,∴,即,综上可知:.故选:D8.C【分析】建立空间直角坐标系,通过直线的方向向量和平面的法向量,计算出线面角的正弦值.【详解】建立空间直角坐标系如下图所示,,所以.设平面的法向量为,则,令,则,所以.设直线与平面所成角为,则.故选:C【点睛】本小题主要考查线面角的正弦值的求法,考查数形结合的数学思想方法,属于基础题.9.A【分析】利用二倍角公式和辅助角公式化简原式为,结合正弦函数的图像和性质,求解即可.【详解】由题意,当时,有,当,即时,;当,即时,.即函数的值域为.故选:A10.A【分析】直线y=x+1代入,得出关于x的二次方程,求出交点坐标,即可求出弦长.【详解】将直线y=x+1代入,可得,即5x2+8x﹣4=0,∴x1=﹣2,x2,∴y1=﹣1,y2,∴直线y=x+1被椭圆x2+4y2=8截得的弦长为故选A.【点睛】本题查直线与椭圆的位置关系,考查弦长的计算,属于基础题.11.C【分析】球心在平面的投影为的中心,设为,连接,计算,,根据勾股定理得到,计算表面积得到答案.【详解】球心在平面的投影为的中心,设为,连接,是中点,连接,如图所示:,,则,四边形为矩形,,,故,.故选:C12.A【分析】由题意可得,可令,则成立,由和互为反函数,可得图象关于直线对称,可得有解,通过取对数和构造函数法,求得导数,单调性和最值,即可得到的最大值.【详解】不等式,所以,即为,即有,可令,则成立,由和互为反函数,可得图象关于直线对称,可得有解,则,即,可得,导数为,可得时,函数递减,时,函数递增,则时,取得最大值,可得即有,所以,可得,即的最大值为.故选:A【点睛】关键点睛:解答本题有两个关键,其一,是得到有,想到令换元,则成立,;其二,通过转化得到有解,再利用导数解答.13.##【分析】求出向量的坐标,然后利用向量平行的坐标公式计算即可.【详解】由已知,又,,解得.故答案为:.14.##【分析】求出的展开式通项,然后利用含项的系数为列方程求解.【详解】,又的展开式通项为,的展开式通项为,,解得.故答案为:.15.【分析】先得到渐近线方程,再根据圆M的半径最小,得到圆M与圆C外切,且直线MC与直线2x-y=0垂直.此时圆M的半径的最小值rmin=|MC|min-R,从而可解.【详解】不妨设点M是渐近线2x-y=0上一点.∵圆C:x2+y2-4x+3=0的标准方程为,∴圆心C(2,0),半径R=1.若圆M的半径最小,则圆M与圆C外切,且直线MC与直线2x-y=0垂直.因此圆M的半径的最小值rmin=|MC|min-R.由于,故.故答案为:16.##【分析】利用正弦定理结合两角和的正弦公式可求得的值,结合角的取值范围可求得角的值,利用余弦定理结合基本不等式可求得的最大值,即可得出面积的最大值.【详解】因为,由正弦定理可得,所以,,因为、,则,所以,,故,由余弦定理可得,所以,,则.当且仅当时,等号成立,故面积的最大值为.故答案为:.17.(1)有99%的把握认为客户对该产品的评价结果与性别有关系(2)元,选择方案二较为合理 【分析】(1)根据公式求出,再对照临界值表即可得出结论;(2)设甲顾客按方案二购买一件产品需要出元,写出的所有可能取值,求出对应概率,再根据期望公式求出期望即可,再求出选择方案一所需的金额,即可得出结论.【详解】(1),所以有99%的把握认为客户对该产品的评价结果与性别有关系;(2)若甲顾客按方案二购买一件产品,设需要出元,则可取,,所以(元),所以顾客甲若想采用方案二的方式购买一件产品,估计顾客甲需支付元,若甲顾客按方案一购买一件产品,则需要(元),因为,所以顾客甲选择方案二购买较为合理.18.(1),(2) 【分析】(1)由等差数列的求和公式解方程可得首项,进而得到;由等比数列的通项公式,解方程可得公比,进而得到;(2)由等比数列的求和公式,结合数列的错位相减法求和,可得所求和.【详解】(1)数列是公差为2的等差数列,,得,,是公比大于0的等比数列,,设公比为,,解得(负值舍去),;(2)由(1)得,①,②,①-②得,19.(1)证明见解析(2) 【分析】(1)根据线面垂直的判定定理可得平面,即平面,进而,再次利用线面垂直的判定定理可得平面,结合面面垂直的判定定理即可证明;(2)建立如图空间直角坐标系,利用向量法求出平面的法向量,结合面面角的向量求法即得.【详解】(1)因为侧面、侧面均为正方形,所以,,又,平面,所以平面,又,所以平面,又平面,所以.由,为棱的中点,所以,又,平面,因此平面,又平面,故平面平面;(2)由(1)得是与侧面所成角,即,令,所以,又,所以,,,则,.以A为原点,以,,分别为轴,轴,轴的正方向,建立如图所示空间直角坐标系,则,,.所以,. 设是平面的一个法向量,则即取. 易知是平面的一个法向量,则.而平面与平面的夹角为锐角,所以平面与平面的夹角的余弦值为.20.(1);(2)定值为,证明见解析.【分析】(1)根据离心率和点在椭圆上,再结合即可求出;(2)设出直线的方程再代入到椭圆方程消去y,由根与系数的关系得到两根关系,根据长度关系得到斜率关系,最后结合两根关系即可解出.【详解】(1)由,即,∵代入椭圆,可得,根据解得,,∴椭圆的方程为.(2)动点,是椭圆长轴上两个动点,直线,分别交椭圆于点,可知直线方程斜率存在,设直线方程为,联立,消去,可得,显然.设,,由根与系数的关系,可得,,根据,可得,即,化简可得……①.将和代入①式,整理可得;因为点不在直线上,可得,那么.∴.故得直线的斜率为定值.【点睛】直线与椭圆相结合的题目比较综合,常规套路是将直线方程代入到椭圆方程消元,再由根与系数的关系得到两根关系,此时应结合题目条件找到另一个坐标关系,然后将二者结合得到结论.21.(1)1(2) 【分析】(1)求导,得到函数单调性,极值最值情况,求出最大值;(2)先考虑时满足题意,再分与两种情况,求导后变形,与题干中的建立联系,分类讨论求出实数a的取值范围.【详解】(1),,令,解得:或,令,解得:,故在,上单调递增,在上单调递减,故在处取得极大值,,令,即当时,恒成立,故在处取得最大值,;(2)设,其中,①当时,,符合题意,②当时,,且,由(1)知:在单调递增,故,若,,则单调递减,有,符合题意,若,,符合题意,若,即时,,则在上单调递减,有,符合题意,若,即时,存在使得,当时,,故,则单调递增,可得,不合题意,因此当时,满足题意得,③当时,,且,由②可知:只需考虑,若,即时,由(1)知在上单调递减,故,存在,使得,当时,,得,则单调递减,可得:,不合题意,若,即时,由(1)可知:当时,,,故,则在上单调递增,有,符合题意,若,,符合题意,若,下面证明符合题意,当时,,故,当时,设,则,可得在上单调递增,在上单调递减,故,从而,符合题意,综上:.【点睛】数学问题的转化要注意等价性,也就是充分性与必要性兼备,有时在探求参数的取值范围时,为了寻找解题突破口,从满足题意得自变量范围内选择一个数,代入求得参数的取值范围,从而得到使得问题成立的一个必要条件,这个范围可能恰好就是所求范围,也可能比所求的范围大,需要验证其充分性,这就是所谓的必要性探路和充分性证明,对于特殊值的选取策略一般是某个常数,实际上时切线的横坐标,端点值或极值点等.22.(1);;(2)2 【分析】(1)利用与正弦的和差公式可求得直线的直角坐标方程;利用消参法可求得曲线的普通方程;(2)法一:先由条件得到直线的参数方程,再联立直线与曲线的方程,利用参数的几何意义得到,从而得解;法二:利用圆的切割线定理得到,从而得到,由此得解.【详解】(1)由,得,由,得直线的直角坐标方程为,由(为参数),两式相除得,所以,整理得曲线的普通方程为.(2)法一:因为直线经过点,所以直线的参数方程为(为参数),代入中,得,由,得,又,故,所以,所以,因为,所以,故,则,所以,当且仅当时,等号成立,故的最大值为2.法二:直线经过点,曲线为除点外,以为圆心半径为的圆,易得圆心到直线的距离为,所以直线与圆相切,且为切点,所以由圆的切割线定理得,所以,当且仅当为圆的直径时,等号成立,故的最大值为2.23.(1)m的取值范围为;(2)的最小值为. 【分析】(1)由已知 ,由绝对值三角不等式可求最大值,再解不等式求实数的取值范围;(2)由向量的数量积的性质可得,由此可得的最小值.【详解】(1)因为恒成立,所以,由绝对值三角不等式知,当且仅当时等号成立,所以,即,∴,所以m的取值范围为;(2)由(1)得,,设向量,,所以,又,当且仅当,方向相同时等号成立,所以,(当且仅当时,等号成立)所以,即的最小值为.
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