内蒙古2023届高三第三次模拟考试(文)数学试卷(含解析)
展开内蒙古2023届高三第三次模拟考试(文)数学试卷
学校:___________姓名:___________班级:_____________
一、单选题
1.设全集,已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2.复数的虚部是( )
A. B. C. D.
3.已知向量,,若与互相垂直,则( )
A.0 B. C. D.
4.某经济开发区经过五年产业结构调整和优化,经济收入比调整前翻了两翻,为了更好的了解该开发区的经济收入变化情况,统计了该开发区产业结构调整前后的经济收入构成比例,得到如图所示的饼状图,则下列选项正确的是( )
①产业结构调整后节能环保的收入与调整前的总收入一样多
②产业结构调整后科技研发的收入增幅最大
③产业结构调整后纺织服装收入相比调整前有所降低
④产业结构调整后食品加工的收入超过调整前纺织服装的收入
A.②③ B.③④ C.①②③ D.①②④
5.若、满足线性约束条件,则( )
A.有最小值 B.有最小值
C.有最大值 D.有最大值
6.已知角的终边在射线上,那么等于
A. B. C. D.
7.设抛物线C:()焦点为F,点M在C上,且,若以MF为直径的圆过点,则C的方程为( )
A.或 B.或
C.或 D.或
8.执行如图所示的程序框图,则输出的值为( )
A. B. C. D.
9.函数的图象在点处的切线的倾斜角为,则( )
A. B. C. D.
10.已知是两个不同的平面,是两条不同的直线,给出下列命题:
①若,则
②若,则;
③是异面直线,那么与相交;
④若,且,则且.
其中正确的命题是( )
A.①② B.②③ C.③④ D.④
11.2022年卡塔尔世界杯中的数字元素——会徽(如图)正视图近似伯努利双纽线.定义:在平面直角坐标系中,把到定点的距离之积等于的点的轨迹称为双纽线.已知是双纽线上的一点,下列说法错误的是( )
A.双纽线关于原点成中心对称
B.
C.双曲线上满足的点有两个
D.的最大值为
12.对任意的实数,都存在两个不同的实数,使得成立,则实数的取值范围为
A. B. C. D.
二、填空题
13.已知圆锥的顶点为,母线,互相垂直,与圆锥底面所成角为,若的面积为4,则该圆锥的体积为___________.
14.由曲线围成的图形的面积为_______________.
15.2022年神舟十五号载人飞船发射任务都取得圆满成功,神舟十四号航天员与神舟十五号航天员首次完成空中会师,现有航天员甲、乙、丙三个人,进入太空空间站后需要派出一人走出太空站外完成某项试验任务,工作时间不超过10分钟,如果10分钟内完成任务则试验成功任务结束,10分钟内不能完成任务则撤回再派下一个人,每个人只派出一次.已知甲、乙、丙10分钟内试验成功的概率分别为,,,每个人能否完成任务相互独立,该项试验任务按照甲、乙、丙顺序派出,则试验任务成功的概率为___________.
16._____.
三、解答题
17.已知公差不为0的等差数列的前项和为,且,,,成等比数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列满足,求数列的前项和.
18.中国共产党建党100周年华诞之际,某高校积极响应党和国家的号召,通过“增强防疫意识,激发爱国情怀”知识竞赛活动,来回顾中国共产党从成立到发展壮大的心路历程,表达对建党100周年以来的丰功伟绩的传颂.教务处为了解学生对相关知识的掌握情况,随机抽取了100名学生的竞赛成绩,并以此为样本绘制了如下样本频率分布直方图.
(1)求值并估计中位数所在区间
(2)需要从参赛选手中选出6人代表学校参与省里的此类比赛,你认为怎么选最合理,并说明理由.
19.如图,已知矩形是圆柱的轴截面,是的中点,直线与下底面所成角的正切值为,矩形的面积为12,为圆柱的一条母线(不与重合).
(1)证明:;
(2)当三棱锥的体积最大时,求M到平面的距离.
20.已知椭圆,过C的右焦点F且垂直于长轴的弦AB的长为1,焦点F与短轴两端点构成等边三角形.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过点的直线l与椭圆C交于M,N两点,点E在x轴上且对任意直线l,直线OE都平分(O为坐标原点).
①求点E的坐标;
②求的面积的最大值.
21.已知函数.
(1)求在的极值;
(2)证明:函数在有且只有两个零点.
22.在直角坐标系中,曲线的参数方程为(为参数),以坐标原点为极点,轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线的极坐标方程为.
(1)分别求曲线的普通方程和直线的直角坐标方程;
(2)定点,直线与曲线交于两点,弦的中点为,求的值.
23.已知函数.
(1)求的最小值;
(2)若,不等式恒成立,求a的取值范围.
参考答案
1.C
【分析】化简集合,根据交集的定义求.
【详解】因为或,
,
.
故选:C.
2.A
【分析】利用复数的运算法则直接求解.
【详解】解:,
复数的虚部是,
故选:A.
3.D
【分析】写出的坐标,利用两个向量垂直的条件计算可得答案.
【详解】
若与互相垂直,则2-m+4m+6=0,
解得,
故选D
【点睛】本题考查两个向量垂直的坐标运算,属于基础题.
4.D
【分析】设产业结构调整前的经济收入为,则产业结构调整后的经济收入为,然后根据所占百分比分别计算出各种类型的收入即可进行比较.
【详解】设产业结构调整前的经济收入为,则产业结构调整后的经济收入为,
产业结构调整后节能环保的收入为,所以产业结构调整后节能环保的收入与调整前的总收入一样多,所以①正确;
产业结构调整前科技研发的收入为,产业结构调整后科技研发的收入为,所以选项②正确;
产业结构调整前纺织服装收入为,产业结构调整后纺织服装收入为,所以③错误;
产业结构调整后食品加工的收入为,而产业结构调整前纺织服装收入为,所以④正确.
故选:D.
5.D
【分析】本题首先可根据题意绘出可行域,然后令,,则表示点与可行域中的点连线的斜率,最后通过图像易知过点时取最大值,过点时取最小值,最后通过计算即可得出结果.
【详解】如图,根据题意绘出可行域,
令,,则表示点与可行域中的点连线的斜率,
联立,解得,,
结合图像易知过点时,取最大值,此时,
同理易知过点时,取最小值,此时,
故选:D.
【点睛】关键点点睛:本题考查线性规划相关问题的求解,考查借助线性规划求最值,能否根据题意绘出可行域是解决本题的关键,考查的几何意义的应用,考查逻辑思维能力、运算求解能力,是中档题.
6.B
【详解】分析:在角的终边上任意取一点 利用任意角的三角函数的定义求得结果.
详解:∵角的终边在射线上,
∴在的终边上任意取一点则
故选B.
点睛:本题考查任意角的三角函数的定义,任意角的概念,考查计算能力,是基础题.
7.A
【解析】根据抛物线:(),可得其焦点坐标为:,准线为,设,故点到准线的距离为:,根据抛物线定义可得:,画出图形,结合已知,即可求得答案.
【详解】设以MF为直径的圆的圆心为
画出几何图形:
抛物线:()
其焦点坐标为:,准线为
设,故点到准线的距离为:
根据抛物线定义可得:
根据中点坐标公式可得:的中点为:
以MF为直径的圆过点,根据几何关系可得:
代入
可得:,即:
解得:或
的方程为:或
故选:A.
【点睛】本题考查了求抛物线方程,解题关键是掌握抛物线的定义和根据题意画出几何图形,数形结合,寻找几何关系,考查了分析能力和计算能力,属于中档题.
8.A
【分析】根据程序框图直接计算.
【详解】由程序框图可知,时,,时,,时,,时,,可以输出的值为5,
故选:A.
9.B
【分析】求出函数的导函数,导函数在的函数值即是切线的斜率,根据斜率求出倾斜角即可.
【详解】由题意得,所以切线斜率,
所以.
故选:B.
【点睛】本题考查导数的几何意义,求切线的斜率.
10.D
【分析】利用平面与平面平行的判定和性质,直线与平面平行的判定和性质,对选项逐一判断即可.
【详解】①此命题错误,因为两个平面平行于同一条直线不能保证两个平面平行;
②有可能n∥m,α∩β=l,故错误;
③若是异面直线,当时直线n与平行不相交,故错误;
④符合线面平行的判定定理,故正确.
故选D.
【点睛】本题考查平面与平面的平行和垂直的判定,考查逻辑思维能力,是基础题.
11.C
【分析】A.先由双纽线的定义得到方程,将 替换方程中的 判断;B. 由求解判断;C. 由方程令 求解判断;D. 由 ,结合余弦定理判断.
【详解】解:由到定点的距离之积等于的点的轨迹称为双纽线,
得,
将 替换方程中的 ,方程不变,故双纽线关于原点成中心对称,故A正确;
由等面积法得,则 ,
所以,故B正确;
令 ,得 ,解得 ,所以双曲线上满足的点有一个,故C错误;
因为 ,所以 ,
由余弦定理得 ,
所以 ,
所以 的最大值为,故D正确,
故选:C.
12.A
【分析】先化简已知得再利用导数求出函数的单调性,再利用数形结合分析得到a的范围.
【详解】由题得
设
所以当时,函数单调递增,当时,函数单调递减.
所以,
由函数的图像得y=a与y=f(t)有两个不同的交点,
所以.
故答案为A
【点睛】(1)本题主要考查利用导数研究函数的单调性和最值,考查函数的零点问题,意在考查学生读这些知识的掌握水平和分析推理能力.(2)解答本题的关键有两点,其一是化简方程得到
其二是分析出函数的单调性画出函数的图像数形结合分析.
13.
【分析】根据的面积求出,根据与圆锥底面所成角为求出圆锥的高和底面半径,再根据圆锥的体积公式可求出结果.
【详解】因为,且,
所以,
所以圆锥的高,底面半径,
所以该圆锥的体积为.
故答案为:.
14.
【详解】试题分析:当时,曲线 表示的图形为
以为圆心,以为半径的圆在第一象限的部分,所以面积为
,根据对称性,可知由曲线
围成的图形的面积为
考点:本小题主要考查曲线表示的平面图形的面积的求法,考查学生分类讨论思想的运用和运算求解能力.
点评:解决此题的关键是看出所求图形在四个象限内是相同的,然后求出在一个象限内的图形的面积即可解决问题.
15.
【分析】把试验任务成功的事件拆成三个互斥事件的和,再求出每个事件的概率,然后用互斥事件的概率加法公式计算作答.
【详解】试验任务成功的事件是:甲成功的事件,甲不成功乙成功的事件,甲乙都不成功丙成功的事件的和,
事件,,互斥,,,,
所以试验任务成功的概率.
故答案为:.
16.
【分析】利用两角和与差的正弦公式,结合二倍角公式化简即可得解.
【详解】,
故答案为:.
17.(1);(2).
【分析】(1)根据等比数列的性质,结合等差数列的通项公式进行求解即可;
(2)根据等比数列的定义,结合等比数列、等差数列前项和公式进行求解即可;
【详解】(1)设等差数列的公差为,
所以有,,∵,,成等比数列,∴,即∵∴,
又∵,∴,
即,∴;
(2)由题意知,,,∴是以4为首项4为公比的等比数列.记数列得前项和为,则,
数列的前项和,
.
18.(1);中位数所在区间
(2)选90分以上的人去参赛;答案见解析
【分析】(1)根据频率分布直方图中,所有小矩形面积和为1,即可求得a值,根据各组的频率,即可分析中位数所在区间.
(2)计算可得之间共有6人,满足题意,分析即可得答案.
(1)
,解得
成绩在区间上的频率为,,
所以中位数所在区间,
(2)
选成绩最好的同学去参赛,
分数在之间共有人,
所以选90分以上的人去参赛.(其它方案如果合理也可以给分).
19.(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)证明平面即可证明结论;
(2)设,进而结合题意得,进而得,再结合基本不等式得时,三棱锥的体积最大,最后根据等体积法求解即可.
【详解】(1)证明:连接,因为是底面圆的直径,
所以,即,
又,且,平面,
所以平面,
又平面,
所以.
(2)解:根据题意,,设,则,,
又因为,所以,得.
所以,,
设,则,
由(1)可知平面,又到的距离为,
所以.
当,即时,取等号.
所以,当时,三棱锥的体积最大.
设M到平面的距离为h,则,即,
又,
所以由得.
所以,M到平面的距离为
20.(1)
(2)①;②
【分析】(1)根据已知得出,,计算后代入方程即可得出答案;
(2)①根据已知分类讨论,当l与x轴垂直时,恒成立;当当l与x轴不垂直时,根据已知得出,设,,直线l的斜率为,列出直线l的方程,根据两点求斜率公式得出,即可列式化简得出与,联立直线与椭圆方程,根据韦达定理得出与,即可代入式子解出答案;
②根据已知分类讨论,当l与x轴垂直时,则,结合①得出的点的坐标即可得出;当l与x轴垂直时,利用①得出与,化简后根据函数最值得出答案;最后综合即可得出答案.
【详解】(1)设,由点A在椭圆C上,得,解得,
所以,
又焦点F与短轴两端点构成等边三角形,
所以,所以,,
所以椭圆C的方程为.
(2)①设,当l与x轴垂直时,恒成立;
当l与x轴不垂直时,因为OE都平分,即,
所以,
设,,直线l的斜率为,
则直线l的方程为,
又,,
所以,
又,,
所以,即,
联立方程组消去y,得,,
所以,,
代入上式可得,即点.
②当l与x轴垂直时,;
当l与x轴不垂直时,,
令,则,
当时,即时,取到最大值,此时最大,最大为,
综上,的面积的最大值为.
21.(1)极小值为,无极大值
(2)证明见解析
【分析】(1)利用导数得出在的极值;
(2)利用导数得出的单调性,再由零点存在性定理证明即可.
【详解】(1)由得,,
令得,
当时,,此时函数单调递减,
当时,,此时函数单调递增,
所以,函数的极小值为,无极大值.
(2)证明:,,则,
令,则.
当时,,则在上单调递减
∵,
所以,存在,使得.
当x变化时,,变化如下表:
x | |||
0 | |||
单调递增 | 极大值 | 单调递减 |
而,,
则,又,
令,其中,
则,所以,函数在上单调递增,
则,所以,,
由零点存在定理可知,函数在上有两个零点.
【点睛】关键点睛:在解决问题二时,关键是由导数得出的单调性,由,,结合零点存在性定理证明函数在有且只有两个零点.
22.(1),
(2)
【分析】(1)消除参数,即可求出曲线的普通方程;根据将直线的极坐标方程转化为普通方程;
(2)由题意,写出直线的参数方程,再将其代入曲线的普通方程,利用一元二次方程根与系数的关系式的关系,即可求出结果.
【详解】(1)解:曲线的参数方程为,(为参数),转换为普通方程为;
直线的极坐标方程为,根据,
转换为直角坐标方程为.
(2)解:定点在直线上,
转换为参数方程为:为参数),代入,
得到:,
所以,;
故.
23.(1)
(2)
【分析】(1)根据x的不同取值范围,展开化解函数,根据函数的单调性即可判断出的最小值;
(2)根据(1)中解析式简化不等式,再展开绝对值计算即可.
【详解】(1)当时,
当时,
当时,
综上,由此可知
(2)由(1)可知
解得,当时,欲使不等式恒成立,则,解得
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