2022-2023学年高三数学模拟试题
一、单选题
1.已知,,则()
A. B.
C. D.
2.复数的虚部为( )
A. B. C. D.
3.如图,在正方体中,点E,F分别是棱,的中点,点G是棱的中点,则过线段AG且平行于平面的截而图形为( )
A.等腰梯形 B.三角形 C.正方形 D.矩形
4.从0,1,2,3,4这五个数字中任取3个组成无重复数字的三位数,当三个数字中有2,3时,2要排在3的前面(不一定相邻),这样的三位数有( )
A.39个 B.40个 C.36个 D.38个
5.已知圆O:,过直线l:在第一象限内一动点P作圆O的两条切线,切点分别是A,B,直线与两坐标轴分别交于M,N两点,则面积的最小值为( )
A. B. C. D.2
6.已知,则的展开式中的系数为( )
A.40 B. C.80 D.
7.已知函数,,则图象如图的函数可能是( )
A. B. C. D.
8.已知双曲线与双曲线有相同的渐近线, 且它们的离心率不相同, 则下列方程中有可能为双曲线的标准方程的是( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.下列说法正确的是( )
A.以模型去拟合一组数据时,为了求出回归方程,设,将其变换后得到线性方程,则的值分别是
B.从10名男生,5名女生中随机选取4人,则其中至少有一名女生的概率为
C.若随机变量,则
D.在回归分析中,对一组给定的样本数据而言,若残差平方和越大,则模型的拟合效果越好
10.下列等式成立的是( )
A. B.
C. D.
11.已知函数(,且),则( )
A.当时,恒成立
B.若有且仅有一个零点,则
C.当时,有两个零点
D.存在,使得有三个极值点
12.在中,内角,,所对的边分别为,,,,内角的平分线交于点且,则下列结论正确的是( )
A. B.的最小值是2
C.的最小值是 D.的面积最小值是
三、填空题
13.已知非零向量,,,则的最大值为______.
14.设数列的前项和为,且满足,,则___________.
15.设椭圆的左右焦点为,离心率为,抛物线的准线经过椭圆的右焦点.抛物线与椭圆交于轴上方一点,若的三边长恰好是三个连续的自然数,则的值为_______.
16.定义为实数中较大的数.已知,其中均为正实数,则的最小值是________.
四、解答题
17.在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知,,且的面积为.
(1)求a的值;
(2)若D为BC上一点,且______,求的值.
从①,②这两个条件中任选一个,补充在上面问题中并作答.
18.已知正项数列满足,(,).
(1)写出,,并证明数列是等差数列;
(2)设数列满足,,求证:.
19.如图,在四棱锥中,底面是边长为2的菱形,,平面平面,且侧面为等边三角形.为线段的中点.
(1)求证:直线;
(2)在线段上是否存在点,使得直线与平面所成角的正弦值为.
20.某人花了元预定2023年杭州亚运会开幕式门票一张,另外还预定了两张其他门票,根据亚奥理事会的相关规定,从所有预定者中随机抽取相应数量的人,这些人称为预定成功者,他们可以直接购买门票,另外,对于开幕式门票,有自动降级规定,即当这个人预定的元门票未成功时,系统自动使他进入b元开幕式门票的预定.假设获得a元开幕式门票的概率是0.1,若未成功,仍有0.2的概率获得b元开幕式门票的机会,获得其他两张门票中的每一张的概率均是0.5,且获得每张门票之间互不影响.
(1)求这个人可以获得亚运会开幕式门票的概率;
(2)假设这个人获得门票总张数是,求的分布列及数学期.
21.已知分别为椭圆的左 右焦点,长轴长为,分别为椭圆的上、下顶点,且四边形的面积为.
(1)求椭圆的方程;
(2)若椭圆的离心率为,过点的直线与曲线交于两点,设的中点为M,两点为曲线上关于原点对称的两点,且,求四边形面积的取值范围.
22.已知函数().
(1)当时,求的单调区间;
(2)若函数有两个不同的零点,,证明:.
(其中是自然对数的底数)
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【分析】先求集合A的补集,再利用交集运算即可求解..
【详解】由,于是得,
而,所以.
故选:C
2.C
【分析】直接求得虚部即可.
【详解】由题意知:虚部为2.
故选:C.
3.A
【分析】利用平行作出截面图形,即可判断形状.
【详解】取BC中点H,连接AH,GH,,.如下图所示:
由题意得,.又平面,平面,
平面,同理平面.又,平面,平面平面,故过线段且与平面平行的截面为四边形,显然四边形为等腰梯形.
故选:A
4.B
【分析】先求出五个数选3个数全部的排列种数,再减去0作为首位时的情况,即0放在首位,剩下2个位置从剩余4个数中选两个,即,再减去选择2,3两数时3排在2前面的情况,因为不一定相邻,所以有三个数可选,有三个位置,因为032这个数再第一次和第二次中都被减了所以需要再加1,即可得到结果
【详解】
故选:B
5.B
【分析】根据圆的切线方程可以求出直线的方程,最后利用基本不等式进行求解即可.
【详解】设,则
设,
当时,, ,故,所以切线方程为:,而化解得切线方程为,同理
将的坐标代入上述直线方程,则有,
于是直线的方程为,
因此
的面积为.
当且仅当,即 时取等号.所以面积的最小值为.
故选:B.
6.C
【分析】根据微积分基本定理先求出a,然后运用二项式的通项求得答案.
【详解】由题意,,
则,的系数为.
故选:C.
7.D
【分析】结合函数图像的奇偶性和单调性即可判断.
【详解】由图可知,该函数为奇函数,和为非奇非偶函数,故A、B不符;
当x>0时,单调递增,与图像不符,故C不符;
为奇函数,当x→+时,∵y=的增长速度快于y=lnx的增长速度,故>0且单调递减,故图像应该在x轴上方且无限靠近x轴,与图像相符.
故选:D.
8.D
【分析】求出双曲线的离心率以及渐近线方程,再逐一判断选项的离心率和渐近线即可.
【详解】双曲线中,,则渐近线方程为,离心率.
对于A,,则离心率,故A错误;
对于B,,则渐近线方程为,故B错误;
对于C,,则离心率,故C错误;
对于D,,则渐近线方程为,离心率,故D正确.
故选:D
9.AC
【分析】对于A:根据代换的过程,直接求解;对于B:直接求出其中至少有一名女生的概率,即可判断;对于C:利用二项分布求出方差,再求;对于D:按照残差的意义直接判断.
【详解】对于A:因为,所以.
又,,
所以,所以.
故A正确.
对于B:从10名男生,5名女生中随机选取4人,有种,至少有一名女生的选法,有,所以其中至少有一名女生的概率为.故B错误.
对于C:
随机变量,所以,所以.故C正确;
对于D:按照残差的意义,在回归分析中,若残差平方和越小,则模型的拟合效果越好.故D错误.
故选:AC
10.CD
【分析】结合特殊角的三角函数值以及诱导公式逐项分析即可求出结果.
【详解】,故A错误;
,故B错误;
,故C正确;
,故D正确,
故选:CD.
11.AC
【分析】对于A,将不等式变形,构造函数根据函数的单调性以及最值得出结论;
对于B、C,都是在A的构造函数的基础之上,由其图象的性质得到的相关结论;
对于D,构造函数,判断新函数的性质进一步推断原函数的性质.
【详解】对于A,即,两边取对数,,
令,,
单调递增;单调递减;
的最大值为,,A正确;
对于B,若有且仅有一个零点,则,两边取对数,有:,
由A选项知,即时此时也有一个零点,B错误.
对于C,,,两边取对数,有:,由A选项知:,
,C正确;
对于D,,令得:,两边取对数可得:
,设
则,令得:,
在上单调递减,在上单调递增;
最多有两个零点,最多有两个极值点,D错误.
故选:AC.
【点睛】本题考查函数零点、方程的根与图象交点的等价,考查函数的单调性、极值与最值的应用,本题的难点在于对式子的变形以及构造函数,对学生分析问题和解决问题的能力要求较高,属于难题.
12.ABD
【分析】由三角形面积公式寻找,关系,再利用基本不等式判断.
【详解】解:由题意得:,
由角平分线以及面积公式得,
化简得,所以,故A正确;
,当且仅当时取等号,
,,
所以,当且仅当时取等号,故D正确;
由余弦定理
所以,即的最小值是,当且仅当时取等号,故B正确;
对于选项:由得:,,
当且仅当,即时取等号,故C错误;
故选:ABD.
13.13
【分析】根据向量数量积的运算性质,有,即可求的最大值.
【详解】∵,
∴当时,有最大值为169.
∴的最大值为13.
故答案为:13.
14.
【分析】将代入递推关系式即可得到结果.
【详解】当时,,又,.
故答案为:.
15.6
【分析】设,利用抛物线与椭圆的焦半径相等列出方程,求得的边长分别为,可得能使得的边长是连续的自然数,即可求得的值.
【详解】如图所示,设,
又设,则,
设,对于抛物线,
根据抛物线的定义,可得,
对于椭圆,可得,解得,
又由,解得,
所以,从而,
因为的三边长恰好是三个连续的自然数,
则的三边长分别为,且恰好是三个连续的自然数,
所以时,能使得的边长是连续的自然数,此时.
故答案为:6.
【点睛】本题主要考查了椭圆的定义及标准方程,抛物线的定义及标准方程的应用,其中解答中结合图形,合理利用椭圆和抛物线的定义列出方程是解答的关键,着重考查了数形结合思想,以及推理与运算能力.
16.
【分析】根据,分,讨论求解.
【详解】解:因为,当且仅当时,等号成立;
当,即时,,
当,即时,,
综上:的最小值是,
故答案为:
17.(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)先利用题给条件求得的值,再利用余弦定理即可求得的值;
(2)选①时先利用正弦定理求得的值,再利用题给条件推得,进而得到的值;选②时先利用余弦定理求得的值,再利用题给条件推得,进而求得的值.
(1)
因为,,,所以,
由余弦定理得,
解得.
(2)
①当时,在中,由正弦定理,,
即,所以.
因为,所以,
所以,所以.
②当时,在中,由余弦定理知,.
因为,所以,
所以,所以,
所以.
18.(1),,证明见解析
(2)证明见解析
【分析】(1)易得,,由已知得,利用累乘法可求出;
(2)利用累加法可得,即可得出.
(1)
当时,,得,
当时,,得,
∵,∴,则,
∴、
,
且满足,则恒成立,
∴数列是首项为3,公差为2的等差数列.
(2)
∵,∴,
∴,∴,
∴,,,…,,
将上面个式子累加有,
∴,∴,
∴.
19.(1)证明见解析
(2)存在
【分析】(1)连接,通过一个顶角的菱形得到,又有得到平面即可证明结果;
(2)根据题意建立空间直角坐标系,设出点坐标,通过向量求平面法向量与的夹角正弦值,使其等于,得出点坐标即可.
【详解】(1)证明:连接,如图所示:
因为三角形为正三角形,,
又四边形为菱形,且,
所以也是正三角形,
所以,
平面,
平面,
又平面;
(2)由平面平面,及可得,平面.
直线两两垂直,以为原点,直线分别为轴建立空间直角坐标系如图所示,
菱形边长为2,所以可求得
,
,
设平面的法向量为,
则,
取,
可得其中一个法向量,
因为是线段上的点,
所以存在实数,
使得,
,
设直线与平面所成的角为,
则
,
解得或,
所以线段上存在点满足题意,且为线段的两个三等分点.
20.(1)
(2)分布列见解析;
【分析】(1)由独立事件概率乘法公式即可求得获得开幕式门票的概率;
(2)由题意确定的可能取值,再利用独立事件概率乘法公式求得每个取值对应的概率,从而求得的分布列,进而求得数学期.
【详解】(1)依题意得,获得元开幕式门票的概率为0.1,则未获得元开幕式门票的概率为0.9,
获得b元开幕式门票概率为0.2,
则获得开幕式门票的概率为.
(2)依题意得,的可能取值为,
则,,,,
故的分布列为:
则.
21.(1)或
(2)
【分析】(1)根据题意利用待定系数法列出方程组即可求得的值,进而得到椭圆的方程;
(2)设出直线的方程并与椭圆的方程联立,利用设而不求的方法求得两点坐标,进而得到四边形面积的表达式,从而求得该四边形面积的取值范围.
(1)
由,得,又,则
由,可得或
则椭圆的方程为或.
(2)
由椭圆的离心率,则椭圆的方程为
当直线AB斜率存在时,设直线,
代入,整理得
则,
则直线
代入,整理得,
取,则
,则,则,即
当直线AB斜率不存在时,AB的方程为,
此时,,
,
综上,四边形面积的取值范围为.
22.(1)在单调递增,在单调递减;
(2)证明见解析.
【分析】(1)通过对函数求导,利用导数来研究函数的单调性.
(2)利用导数,通过构造函数,研究函数的单调性以及最值,再结合对数均值不等式、不等式放缩进行证明.
【详解】(1)已知函数,定义域为,
当时,,得,
所以当时,,当时,,
因此在单调递增,在单调递减.
(2)先证明,
已知函数,定义域为,
所以,
当时,,在单调递增,不满足题意;
当,可知在单调递增,在单调递减.
又当时,;当时,,
若函数有两个不同的零点,,不妨设,则,
即,令,则,
所以在上单调递增,又,
所以由,解得,所以,
因为,
设,则由于单调递增,则,
即,,利用对数均值不等式有
,可证得.
所以要证明,只要证明.
设(),则,
所以在单调递减,则.
因此有.
对数均值不等式证明如下:
不妨设,要证,即证,
令,即证,即,
即证:,令,
则,
所以在上单调递增,
所以,所以结论得证.
答案第1页,共2页
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