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必刷卷03——【高考三轮冲刺】2023年高考数学考前20天冲刺必刷卷(江苏专用)(原卷版+解析版)
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2023年高考数学考前信息必刷卷03
江苏专用
江苏地区数学高考卷题型为:8(单选题)+4(多选题)+4(填空题)+6(解答题),2022年的江苏高考数学卷在稳定中求创新,重视对学生基本数学素养、思想方法与能力的考查,关注学生的应用意识与创新意识,试题梯度明显,有较好的区分度。从2022年高考命题立意来看,2023年命题将延续这些特点,一是注重基础,考查学生的基础知识和基本技能,实现对学生学过的知识的全面覆盖。二是试卷以重点知识构建试题的主体,选材源于教材又高于教材,让数学思想方法贯穿试卷始终。三是强调数学应用,强化数学思想,试卷通过设置科学的情境考查学生在新的环境中实现知识的迁移,创造性地解决问题。四是注重知识网络交汇处命题,考点设置合理,试题叙述简洁。五是突出数学学科特色,突出考查数学语言的学习与应用。
预计2023年江苏高考数学卷预期还会重点考察八大主干知识:函数、导数、三角函数、平面向量、数列、立体几何、解析几何、计数原理与概率统计。预计函数与导数占30-35分,立体几何占25-30分,解析几何占25-30分,三角函数与平面向量占20-25分,计数原理与概率统计占20-25分,数列占10分,集合占5分、复数占5分。其中函数与导数的比重还会有所增加,强化考查学生的数学运算和数学抽象的核心素养,例如,本卷第4题和第11题。
2023年江苏高考数学卷将紧扣数学学科本质,重点考查主干知识,例如本卷,函数与导数(第7,8,12,15,22题,共32分)、立体几何(第4,19题,共17分)、解析几何(第16,21题,共17分)、三角函数(第10,11,14,18题,共27分)、计数原理与概率统计(第5,13,20题,共22分)、数列(第3,6,17题,共20分),主干知识考查总分值为135分,约占全卷的90%。剩下的15分则分别是集合(第1题)、复数(第2题)、平面向量(第9题)(各占5分)。
江苏新高考数学卷注重考查学生数学阅读理解的能力,学生在数学理解中,要充分发挥逻辑与直觉作用,增强对问题的认识与思考。例如本卷第3题以南宋数学家杨辉提出的垛积公式为背景,考查等差数列的通项公式,试题反映了新课改的理念,对培养学生的创新意识起到积极的引导作用。例如本卷第4题以中国古代建筑“攒尖”为载体,考查学生对空间几何体的体积,这属于生活实践情境,要求学生能够建立正确的数学模型,本题考查学生获取新知识,探究新问题的能力。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.设集合,,则 ( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由题意得,所以.故选:B.
2.已知复数满足,则 ( )
A. B.
C.9 D.5
【答案】C
【解析】设,由题意得,解得,,所以,,,.故选:C.
3.南宋数学家杨辉在《详解九章算法》和《算法通变本末》中提出了一些新的垛积公式,他所讨论的高阶等差数列与一般等差数列不同,前后两项之差并不相等,但是逐项之差成等差数列.现有一高阶等差数列,其前7项分别为1,2,4,7,11,16,22,则该数列的第100项为 ( )
A.4 923 B.4 933
C.4 941 D.4 951
【答案】D
【解析】设该高阶等差数列为,则的前7项分别为1,2,4,7,11,16,22.
令,则数列为1,2,3,4,5,6,…,
所以数列是首项为1,公差为1的等差数列,所以,
即,故
.故选:D.
4.攒尖是古代中国建筑中屋顶的一种结构形式,攒尖在中国古建筑(如宫殿、坛庙、园林等)中大量存在,依其平面有圆形攒尖、三角攒尖、四角攒尖、八角攒尖。攒尖式建筑的屋面在顶部交汇成宝顶,使整个屋顶呈棱锥或圆锥形状.如图所示为北京颐和园内的廓如亭,始建于年,是我国最大的攒尖亭宇,其檐平面呈正八边形,上檐边长为,宝顶到上檐平面的距离为,则上檐攒尖的体积为 ( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】如图,底面正八边形ABCDEFGH的外接圆圆心是O(正八边形对角线交点),
设外接圆半径为R,在OAB中,,,,
由余弦定理得,则,
正八边形得面积为,
所以攒尖得体积.故选:D.
5.从2,3,4,5,6,7,8,9中随机取两个数,这两个数一个比大,一个比小的概率为. 已知为上述数据中的x%分位数,则x的取值可能为 ( )
A.50 B.60
C.70 D.80
【答案】C
【解析】由题意得从2,3,4,5,6,7,8,9中随机取两个数有种不同的结果,设比小的数的个数为个,则比比大的数的个数为个,即:一个数比大,一个数比小的不同结果有种,所以,整理得,解得或.当时,数据中的分位数是第3个数,则,解得,故所有选项都不满足;当时,数据中的分位数是第6个数,则,解得,故ABD不满足,C满足.故选:C.
6.已知等比数列的前项和为,且,,成等差数列,则 ( )
A. B.
C.3 D.4
【答案】B
【分析】先利用,,成等差数列解出,再利用求和公式化简求值即可.
【解析】设等比数列公比为,由,,成等差数列可得,,
化简得,解得,.故选:B.
7.已知均为正实数,为自然对数的底数,若,则下列不等式一定成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用特殊值法当时,,排除选项A,B,C;再证明选项D成立.
【解析】已知均为正实数,,当时,,满足成立.对于A:,故A错误;对于B:,故B错误;对于C,,故C错误;对于D:由已知,则,.
由 则,所以,即,得,,即.下面证明,.设,,所以在区间上单调递增,所以>,即.所以,故D正确.
故选:D.
8.已知是函数的零点,是函数的零点,且满足,则实数的最小值是 ( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】的定义域为,,
当时,,单调递减;当时,,单调递增,
所以,所以为方程的唯一实根,
即,故,即,解得.
因为是4的零点,所以方程在区间上有实根,即在区间上有实根,即在区间上有实根.
令,,则.
设,则,
易知在区间上单调递增,在区间上单调递减.
又,,所以,,
所以,即,故实数的最小值是-1.
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.
9.已知正四面体的棱长为,其所有顶点均在球的球面上.已知点满足,,过点作平面平行于和,平面分别与该正四面体的棱相交于点,则 ( )
A.四边形的周长是变化的
B.四棱锥体积的最大值为
C.当时,平面截球所得截面的周长为
D.当时,将正四面体绕旋转90°后与原四面体的公共部分的体积为
【答案】BCD
【解析】在棱长为2的正方体中,知正四面体的棱长为,
故球心即为该正方体的中心,连接,设,
因为,,所以四边形为平行四边形,所以.
又平面平面,所以平面.
因为平面,,,平面,所以平面平面.
对于A,如图①,因为平面平面,平面平面,平面平面,所以,则,即,
同理得,,,,
所以四边形的周长,故A错误;
对于B,如图①,由A可知,,且,,因为四边形为正方形,所以,所以四边形为矩形,所以点A到平面的距离,
故四棱锥的体积与之间的关系式为,
则.
因为,所以当时,,单调递增;当时,,单调递减,所以当时,取到最大值,故四棱锥体积的最大值为,故B正确;
对于C,正四面体的外接球即为正方体的外接球,其半径.
设平面截球所得截面的圆心为,半径为,当时,. 因为,则,所以平面截球所得截面的周长为,故C正确;
对于D,如图②,将正四面体绕旋转90°后得到正四面体,
设,,,,连接,因为,所以分别为各面的中心,
两个正四面体的公共部分为几何体为两个相同的正四棱锥组合而成,
又,正四棱锥的高为,
所以所求公共部分的体积,故D正确.
10.已知函数,若函数的部分图象如图所示,则关于函数,下列结论正确的是 ( )
A.的图象关于直线对称
B.的图象关于点对称
C.在区间上的单调递减区间为
D.的图象可由的图象向左平移个单位长度得到
【答案】ABC
【解析】因为所以,所以,又,所以(舍去)或,因为,所以,所以,当时,,所以的图象关于直线对称,故A正确;
当时,,所以的图象关于点对称,故B正确;
当,,即,,时,单调递减,则当时,在区间上单调递减,所以在区间上的单调递减区间为,故C正确;
因为,故D错误.故选:ABC.
11.设锐角△ABC的三个内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且b﹣a=2acosC,则下列结论正确的( )
A.
B.A的取值范围为
C.sinC的取值范围为(0,1)
D.的取值范围为
【解析】因为b﹣a=2acosC,所以sinB﹣sinA=2sinAcosC,
则sin(A+C)﹣sinA=2sinAcosC,即sinAcosC+cosAsinC﹣sinA=2sinAcosC,
则cosAsinC﹣sinAcosC=sin(C﹣A)=sinA,
因为A、B、C∈(0,),所以C﹣A∈(﹣,),
所以C﹣A=A,所以C=2A,即A=,故A正确;
在锐角△ABC中,,解得<A<,
即A的取值范围为(,),故B错误;
则C=2A∈(,),所以sinC∈(,1),故C错误;
则===2cosA∈(,),故D正确.故选:AD.
12.已知为函数的导函数,若,,则下列结论错误的是( )
A.在上单调递增 B.在上单调递减
C.在上有极大值 D.在上有极小值
【答案】ABC
【分析】将变形得(),构造函数,结合导数讨论正负,即可求出单调性和极值.
【解析】由,可知,则,即.
设,则由得,由得,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以当时,函数取得极小值.故选:ABC.
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.的展开式中的系数为 ▲ .
【答案】.
【分析】根据二项式定理可分别求得和展开式中的系数,由此可得结果.
【解析】;
展开式中的系数为;展开式中的系数为;
展开式中的系数为.故答案为:9.
14.在平面直角坐标系中,点A(2,1)绕着原点O顺时针旋转60°得到点B,点B的横坐标为 ▲ .
【解析】由题意得,
设OA与x轴正半轴的夹角为α,则,
则OB与x轴正半轴的夹角为α﹣60°,
故点B的横坐标为.
故答案为:.
15.知函数若方程f(x)=m(m∈R)恰有三个不同的实数解a.b.c(a<b<c),则(a+b)c的取值范围是 ▲ .
【解析】函数的图象如图所示,
方程f(x)=m(m∈R)恰有三个不同的实数解a,b,C,(a<b<c),
可得a+b=﹣2,f(0)=1=f(1),<c≤1,
则(a+b)c=﹣2c∈[﹣2,﹣).故答案为:[﹣2,﹣).
16.已知椭圆的左、右焦点分别为,为上任意一点(异于左、右顶点),点为的内心,则的最大值为 ▲ .
【答案】
【解析】对椭圆,设,,的内切圆半径为,
则,故,
由题意知,,
则,
同理可得. 又由内切圆的性质得
,所以.
由,得,即.
当,时,.设,,
则,所以的最大值为.
四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.(10分)
已知数列的首项,且满足,设.
(1)证明:数列为等比数列;
(2)若,求满足条件的最小正整数.
【解析】(1)证明:由题意得,因为,(3分)
且,(4分)
所以数列是首项为,公比为的等比数列.(5分)
(2)解:由(1)得,
即,
所以. (8分)
因为,所以.
又随着的增大而增大,所以,
故满足条件的最小正整数为. (10分)
18.(12分)
记的内角,,的对边分别为,,.已知.
(1)证明:;
(2)若,,求的面积.
【分析】(1)利用三角恒等变换结合正弦定理化简可证得结论成立;
(2)利用平面向量数量积的定义可得出,结合余弦定理以及可求得,的值,由此可求得的面积.
【解析】(1)因为,则,
即,
由正弦定理可得
,
因此,.
(2)因为,由正弦定理可得,
由平面向量数量积的定义可得,
所以,,可得,
即,所以,,则,,
所以,,则为锐角,且,
因此,.
19.(12分)
如图,在四棱锥中,,ABCD为平行四边形,,平面ABCD,E,F分别是BC,PC的中点.
(1)求证:平面平面PAD.
(2)求二面角的余弦值.
【解析】(1)证明:连接AC.因为平面ABCD,
所以.
又因为,且ABCD为平行四边形,,
所以△ABC为等边三角形.
又因为E为BC的中点,
所以,
又因为,所以,
因为,
所以平面PAD,又平面AEF,
所以平面平面PAD.
(2)以A为原点,AE,AD,AP所在直线分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系,
则,,,,,
因为平面ABCD,所以是平面ABCD的一个法向量.
设平面AEF的法向量为,由,,
得令,则,,即.
则,
又二面角的平面角为锐角,
所以二面角的余弦值为.
20.(12分)
2022年全国羽毛球锦标赛于12月16日在厦门举办,受此鼓舞,由一名羽毛球专业运动员甲组成的专业队,与羽毛球业余爱好者乙、丙组成的业余队进行友谊比赛,约定赛制如下:业余队中的两名队员轮流与甲进行比赛,若甲连续赢两场,则专业队获胜;若甲连续输两场,则业余队获胜;若比赛三场还没有决出胜负,则视为平局,比赛结束.已知各场比赛相互独立,每场比赛都分出胜负,且甲与乙比赛,甲赢的概率为;甲与丙比赛,甲赢的概率为,其中.
(1)若第一场比赛,业余队可以安排乙与甲进行比赛,也可以安排丙与甲进行比赛.请分别计算两种安排下业余队获胜的概率;若以获胜概率大为最优决策,问:第一场业余队应该安排乙还是丙与甲进行比赛?
(2)为了激励专业队和业余队,赛事组织规定:比赛结束时,胜队获奖金13万元,负队获奖金3万元;若平局,两队各获奖金4万元,在比赛前,已知业余队采用了(1)中的最优决策与甲进行比赛,设赛事组织预备支付的奖金金额共计X万元,求X的数学期望E(X)的取值范围.
【解析】(1)第一场比赛,业余队安排乙与甲进行比赛,则业余队获胜的概率为
; (2分)
第一场比赛,业余队安排丙与甲进行比赛,则业余队获胜的概率为
. (4分)
当时,,(5分)
即,所以第一场业余队应该安排乙与甲进行比赛. (6分)
(2)由题意知X的可能取值为8或16.
由(1)知第一场业余队应该安排乙与甲进行比赛,此时业余队获胜的概率
专业队获胜的概率,
所以非平局的概率(9分)
平局的概率,
所以. (11分)
因为,所以,
即的数学期望的取值范围是. (12分)
21.(12分)
已知点是抛物线的准线上任意一点,过点作抛物线的两条切线,,其中,为切点.
(1)证明:直线过定点,并求出定点的坐标;
(2)若直线交椭圆于、两点,,分别是,的面积,求的最小值.
【答案】(1)定点坐标为,证明见解析;(2).
【分析】(1)设点,,,写出直线,的方程,再将点的坐标代入两直线方程,可得出,可得知点,的坐标满足直线的方程,可得出直线的方程,由此可求得直线所过定点的坐标;
(2)求得,由题意可知直线不与轴重合,可设直线的方程为,将该直线方程分别与抛物线、椭圆方程联立,列出韦达定理,结合弦长公式可得出关于的表达式,进而可求得的最小值.
【解析】(1)先证明出抛物线在其上一点处的切线方程为,
由于点在抛物线上,则,
联立,消去得,,即,
所以,关于的方程有两个相等的实根,此时,
因此,直线与抛物线相切,且切点为.
设点,,
则以为切点的切线方程为,同理以为切点的切线方程为,
两条切线均过点,,即,
所以,点,的坐标满足直线的方程,
所以,直线的方程为,
在直线的方程中,令,可得,所以,直线过定点;
(2)设点到直线的距离为,则.
由题意可知,直线不与轴重合,可设直线的方程为,
设,,由,得,恒成立,
由韦达定理得,,
由弦长公式可得,
由,得,恒成立.
由韦达定理得,,
由弦长公式得.
,
当且仅当时,等号成立.
因此,的最小值为.
【总结】本题考查直线过定点的证明,同时也考查了三角形面积比值最值的求解,考查了切点弦方程的应用以及韦达定理设而不求法的应用,考查计算能力,属于难题.
22.(12分)
已知,函数.
(1)若,证明:当时,:
(2)若函数存在极小值点,证明:
【分析】(1)把代入,构造函数,借助导数确定单调性推理作答.(2)由给定条件确定a取值范围,再分段讨论函数的极小值点及极小值推理判断作答.
【解析】(1)若,则,设,
,设,
,则在上单调递增,,即,
于是在上单调递增,,即,
所以当时,.
(2)函数,其定义域为,
,
由(1)知在上单调递增,,
当时,,当时,,
则由,解得或,其中且,即且,
否则恒有,则在上单调递增,函数无极值点,不符合题意,
若,即,当时,,
当时,,则上单调递增,
在上单调递减,因此是的极小值点,,
若,即,当时,,
当时,,则在上单调递增,
在单调递减,因此是的极小值点,
,又,于是,
综上所述,函数存在极小值点.
【总结】函数不等式证明问题,将所证不等式等价转化,构造新函数,再借助函数的单调性、极(最)值问题处理.
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