名称 | 2023年高考数学押题卷(含答案)(共6份) | | |
格式 | zip | ||
文件大小 | 1.3MB | ||
资源类型 | 教案 | ||
版本资源 | 通用版 | ||
科目 | 数学 | ||
更新时间 | 2023-01-19 12:53:31 |
又当-2 (1)比赛结束后冠亚军(没有并列)恰好来自不同校区的概率是多少? 若这四个命题中有且只有一个是假命题,则该假命题为( )
∴h(x)在(-2,-1)上单调递增,∴h(x)>h(-2)=f(-2)-f(-2)=0,
即f(x)>f()在x∈(-2,-1)时恒成立,又x2∈(-2,-1),
∴f(x2)>f(),原不等式得证.2023年高考数学押题卷(三)
一、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.已知全集U=R,集合A={x|-2≤x<3},B={y|y=2x,x≤1},则A∩B=( )
A.{x|-2≤x≤1} B. {x|-2≤x≤2}
C.{x|0
A.-i B. - C. D. -
3.如图某密码锁的一个密码由3位数字组成,每一位均可取0,1,2,…,9这10个数字中的一个,小明随机设置了一个密码,则恰有两个位置数字相同的概率为( )
A. 0.09 B. 0.12 C. 0.18 D. 0.27
4.若3x=4y=10,z=logxy,则( )
A.x>y>z B. y>x>z
C.z>x>y D. x>z>y
5.若(2x+1)n的展开式中x3项的系数为160,则正整数n的值为( )
A.4 B. 5 C.6 D. 7
6.函数f(x)=(x-)cos x在其定义域上的图象大致是( )
A. B.
C. D.
7.如图(1),正方体ABCD A1B1C1D1的棱长为1,若将正方体绕着体对角线AC1旋转,则正方体所经过的区域构成如图(2)所示的几何体,该几何体是由上、下两个圆锥和单叶双曲面构成,则其中一个圆锥的体积为( )
A. B. C. D.
8.在平面直角坐标系xOy中,抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F,P是C上位于第一象限内的一点,若C在点P处的切线与x轴交于M点,与y轴交于N点,则与|PF|相等的是( )
A.|MN| B.|FN| C.|PM| D.|ON|
二、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. 一个质地均匀的正四面体表面上分别标有数字1,2,3,4,抛掷该正四面体两次,记事件A为“第一次向下的数字为偶数”,事件B为“两次向下的数字之和为奇数”,则下列说法正确的是( )
A.P(A)= B. 事件A和事件B互为对立事件
C.P(B|A)= D. 事件A和事件B相互独立
10.已知函数f(x)=cos (2ωx-)(ω>0)的最小正周期为,将f(x)的图象向左平移个单位长度,再把得到的曲线上各点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),得到函数g(x)的图象,则下列结论正确的是( )
A.g(0)=0 B. g(x)在单调递增
C.g(x)的图象关于x=-对称 D. g(x)在上的最大值是1
11.椭圆C:+y2=1的左、右焦点分别为F1,F2,点P在椭圆C上,点Q在以M(-2,4)为圆心,C的长轴长为直径的圆上,则下列说法正确的是( )
A.椭圆C的离心率为
B.|PF1|·|PF2|的最大值为4
C.过点M的直线与椭圆C只有一个公共点,此时直线方程为15x+16y-34=0
D.|PQ|-|PF2|的最小值为 -6
12.
如图,直四棱柱ABCD A1B1C1D1的底面是边长为2的正方形,AA1=3,E,F分别是AB,BC的中点,过点D1,E,F的平面记为α,则下列说法中正确的有( )
A.平面α截直四棱柱ABCD A1B1C1D1所得截面的形状为四边形
B.平面α截直四棱柱ABCD A1B1C1D1所得截面的面积为
C.平面α将直四棱柱分割成的上、下两部分的体积之比为47∶25
D.点B到平面α的距离与点A1到平面的距离之比为1∶2
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13. 已知△ABC是边长为1的等边三角形,设向量a,b满足=a,=a+b,则|3a+b|=________.
14. 若函数f(x)=ax+bx(a>0,b>0,a≠1,b≠1)是偶函数,则+的最小值为________.
15.某地在20年间经济高质量增长,GDP的值P(单位,亿元)与时间t(单位:年)之间的关系为P(t)=P0(1+10%)t,其中P0为t=0时的P值.假定P0=2,那么在t=10时,GDP增长的速度大约是________.(单位:亿元/年,精确到0.01亿元/年)注:1.110≈2.59,当x取很小的正数时,ln (1+x)≈x.
16.已知函数f(x)=,若对 x1,x2∈(1,+∞),x1≠x2,都有|f(x1)-f(x2)|≤k|ln x1-ln x2|,则k的取值范围是________.
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)设△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c, 已知a2-c2=2b(b cos B+a cos C).
(1)求角B;
(2)若b=2,=, 求△ABC的面积.
18.(12分)已知数列{an}满足a1=1,an·an+1=9n,n∈N*.
(1)求数列{an}的通项公式an;
(2)若bn=,求数列{bn}的前2n项和S2n.
19.(12分)如图1,已知等边△ABC的边长为3,点M,N分别是边AB,AC上的点,且满足=2,=+,如图2,将△AMN沿MN折起到△A′MN的位置.
(1)求证:平面A′BM⊥平面BCNM;
(2)给出三个条件:①A′M⊥CN;②平面A′MN⊥平面BCNM;③四棱锥A′ BCNM的体积为,从中任选一个,求平面A′BC和平面A′CN的夹角的余弦值.
20.(12分)在某次数学考试中,共有四道填空题,每道题5分.已知某同学在此次考试中,在前两道题中,每道题答对的概率均为,答错的概率均为;对于第三道题,答对和答错的概率均为;对于最后一道题,答对的概率为,答错的概率为.
(1)求该同学在本次考试中填空题部分得分不低于15分的概率;
(2)设该同学在本次考试中,填空题部分的总得分为X,求X的分布列.
21.(12分)已知函数f(x)=-x3+ax2+bx.
(1)当a=0,b=1时,证明:当x∈(1,+∞)时,f(x)
22.(12分)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的一条渐近线的方程为y=x,它的右顶点与抛物线Γ:y2=4x的焦点重合,经过点A(-9,0)且不垂直于x轴的直线与双曲线C交于M、N两点.
(1)求双曲线C的标准方程;
(2)若点M是线段AN的中点,求点N的坐标;
(3)设P、Q是直线x=-9上关于x轴对称的两点,求证:直线PM与QN的交点必在直线x=-上.
2023年高考数学押题卷(三)
1.解析:因为A={x|-2≤x<3},B={y|y=2x,x≤1}={y|0
2.解析:由(1+i)z=|1+i|=,得z===-i,
所以z的虚部为-.故选B.
答案:B
3.解析:先从3个位置中选1个,从0到9这10个数字中选一个数字放入,剩下的两个位置再从剩下的9个数字中选一个数字放入(两个位置数字相同),有CCC=270种方法,所以所求概率P==0.27.故选 D.
答案:D
4.解析:因为3x=4y=10,则x=log310>log39=2;1=log44
答案:A
5.解析:由二项式定理知:含x3项为C(2x)3·1(n-3)=8×·x3,
由题意×n(n-1)(n-2)=160 ,n(n-1)(n-2)=120 ,
解得n=6 ,故选C.
答案:C
6.解析:f(-x)=(-x+)cos (-x)=-(x-)cos x=-f(x),
所以函数f(x)是奇函数,图象关于原点对称,故排除选项A、D,
因为当0
x∈(,2π),x->0,cos x>0,所以f(x)>0,故在区间(0,2π)与x轴有三个交点,故排除B.故选C.
答案:C
7.解析:因为正方体的棱长为1,
所以由题意可得圆锥的底是边长为的等边三角形的外接圆,
所以外接圆的半径为××=,
圆锥的母线长为正方体的边长,即l=1,
所以圆锥的高为h= = =,
所以圆锥的体积为V=πr2h=π×()2×=,故选A.
答案:A
8.解析:
如图,设P(a,)(a>0),由y=,得y′=,
所以C在点P处的切线方程为y-=(x-a),
从而M(,0),N(0,-),
根据抛物线的定义,得|PF|=+;
又F(0,),|FN|=-(-)=+,所以|PF|=|FN|>|ON|;
由P(a,),M(,0),N(0,-),得M是PN的中点,则MF⊥PN,从而|PF|>|PM|=|MN|.故选B.
答案:B
9.解析:对于A,P(A)==,可得A错误;
对于B,事件B第一次向下的数字为偶数,第二次向下的数字为奇数,
就可以使得两次向下的数字之和为奇数,可知事件A和事件B不是对立事件,
可得B错误;
对于C,由P(AB)=×=,可得P(B|A)===,
可得C正确;
对于D选项,由P(B)=×+×=,可得P(A)P(B)=P(AB),
可知事件A和事件B相互独立,可得D正确;故选CD.
答案:CD
10.解析:由题意=,ω=2,所以f(x)=cos (4x-),
g1(x)=cos =cos (4x+)=-sin 4x,g(x)=-sin 2x,
g(0)=0,A正确;
x∈时,2x∈,y=sin 2x递增,g(x)递减,B错;
g(-)=-sin (-)=1是最大值,C正确;
x∈时,2x∈,y=sin 2x的最小值是-,g(x)的最大值是,D错;故选AC.
答案:AC
11.解析:对于选项A,由椭圆C的方程知a=2,b=1,c=,
所以离心率e=,故选项A不正确;
对于选项B, 由椭圆的定义可得|PF1|+|PF2|=4,
所以|PF1|·|PF2|≤()2=4,
即当且仅当|PF1|=|PF2|时,|PF1|·|PF2|的最大值为4,故选项B正确;
对于选项C, 当直线的斜率不存在时,所求直线为x=-2,满足条件,故选项C错误;
对于选项D, 圆M:(x+2)2+(y-4)2=4,
所以|PQ|-|PF2|=|PQ|-(4-|PF1|)≥|QF1|-4≥|MF1|-2-4=-6,故选项D正确;故选BD.
答案:BD
12.解析:
对A,延长DA,DC交直线EF于P,Q,连接D1P,D1Q,交棱AA1,CC1于M,N,
连接D1M,ME,D1N,NF可得五边形,故A错误;
对B,由平行线分线段成比例可得,AP=BF=1,
故DP=DD1=3 ,则△DD1P为等腰三角形,由相似三角形可知:
AM=AP=1,A1M=2,则D1M=D1N=2,ME=EF=FN=,
连接MN,易知MN=2,
因此五边形D1MEFN可以分为等边三角形D1MN和等腰梯形MEFN,
等腰梯形MEFN的高h= =,
则等腰梯形MEFN的面积为×=,
又S△D1MN=×2×=2,
所以五边形D1MEFN的面积为+2=,故B正确;
记平面将直四棱柱分割成上下两部分的体积分别为V1,V2,
则V2=VD1-DPQ-VM-PAE-VN-CFQ=××3×3×3-××1×1×1-××1×1×1=,
所以V1=VABCD-A1B1C1D1-V2=12-=,V1∶V2=47∶25,故C正确;
对D,因为平面α过线段AB的中点E,所以点A到平面α的距离与点B到平面α的距离相等,由平面α过A1A的三等分点M可知,点A1 到平面α的距离是点A到平面α的距离的2倍,因此,点A1 到平面α的距离是点B到平面α的距离的2倍,故D正确.故选BCD.
答案:BCD
13.解析:方法一:=-=a+b-a=b,则||=|b|=1,|a|=1,而||=|a+b|=1,
两边平方,可得2a·b=-1,|3a+b|2=9+6a·b+1=7,
所以|3a+b|=.
方法二:因为|3a+b|2=|2a+a+b|2=|2+|2=42+4·+2=4+2+1=7,
所以|3a+b|=.
答案:
14.解析:由f(x)为偶函数可得f(-x)=f(x),即+=ax+bx,
所以(ax+bx)[(ab)x-1]=0.
因为x∈R,且a>0,b>0,a≠1,b≠1,
所以ab=1,
则+≥2 =4,
当且仅当=,即a=,b=2时,+取最小值4.
答案:4
15.解析:由题可知P(t)=2(1+10%)t=2×1.1t,
所以P′(t)=2×1.1t ln 1.1,
所以P′(10)=2×1.110ln 1.1≈2×2.59×0.1=0.518≈0.52,
即GDP增长的速度大约是0.52.
答案:0.52
16.解析:f′(x)=-,则当0
当x>1时,f′(x)<0,所以f(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,
不妨设1
令g(x)=f(x)+k ln x,则g(x)在(1,+∞)上不存在减区间,
从而当x>1时,g′(x)=-+≥0恒成立,即k≥恒成立,
令h(x)=,则h′(x)=,当x∈(1,e)时,h′(x)>0,h(x)单调递增;
当x∈(e,+∞)时,h′(x)<0,h(x)单调递减,所以h(x)max=h(e)=,所以k≥.
答案:
17.解析:(1)由a2-c2=2b(b cos B+a cos C)得
a2-c2=2b2cos B+2ab cos C,
由余弦定理得a2-c2=2b2cos B+a2+b2-c2,
整理得 2b2cos B=-b2,
所以 cos B=-,
又 B∈(0,π), 所以 B=;
(2)由=整理得,
(sin A+sin C)=2(sin A cos C+cos A sin C),
(sin A+sin C)=2sin (A+C),
故(sin A+sin C)=2sin B,
由正弦定理得(a+c)=2b,
又 b=2, 所以 a+c=4,
则 a2+c2+2ac=16. ①
由余弦定理, 得 b2=a2+c2-2ac cos B,
即 12=a2+c2+ac.②
由①②, 得 ac=4,
故 S△ABC=ac sin B=×4×=.
18.解析:(1)由题意,当n=1时,a1a2=9,可得a2=9,
因为an·an+1=9n,可得an+1·an+2=9n+1,所以=9,
所以数列{an}的奇数项和偶数项都是公比为9的等比数列.
所以当n为奇数时,设n=2k-1(k∈N*),则an=a2k-1=1·9k-1=32k-2=3n-1,
当n为偶数时,设n=2k(k∈N*),则an=a2k=9·9k-1=9k=32k=3n.
因此,an=.
(2)由(1)得bn=,
∴S2n=(b1+b3+…+b2n-1)+(b2+b4+…+b2n)
=[0-2-4-…-(2n-2)]+(32+34+36+…+32n)-n
=-+-n=.
19.解析:(1)证明:等边△ABC中,由=+,得-=2(-)即=2,
所以AN=2,NC=1,
又=2,得BM=2,MA=1,
在△AMN中,AM=1,AN=2,∠A=60°,由余弦定理得MN=,
∴MN2+AM2=AN2,∴MN⊥AB,
∴MN⊥A′M,MN⊥BM,
又BM∩A′M=M,BM,A′M 平面A′BM,
∴MN⊥平面A′BM,
又MN 平面BCNM,
∴平面A′BM⊥平面BCNM,
(2)若选择条件①A′M⊥CN,
∵A′M⊥CN,A′M⊥MN,CN,MN 平面BCNM,CN∩MN=N,
∴A′M⊥平面BCNM,又BM 平面BCNM,
∴A′M⊥BM,
结合(1)可知,MA′,MB,MN两两垂直,
以M为坐标原点,MB,MN,MA′所在直线分别为x轴,y轴,z轴,建立如图所示的空间直角坐标系,则:M(0,0,0),A′(0,0,1),B(2,0,0),C,N(0,,0).
设平面A′BC的法向量为n1=(x1,y1,z1),=(,,-1),=(-,,0)
则,
令y1=1,则x1=,z1=2,即n1=(,1,2),
同理,平面A′CN的法向量为n2=(-,1,),
设平面A′BC和平面A′CN的夹角为θ,则cos θ===,
故平面A′BC和平面A′CN的夹角的余弦值为.
若选择条件②平面A′MN⊥平面BCNM,
∵平面A′MN⊥平面BCNM,平面A′MN∩平面BCNM=MN,
A′M 平面A′MN,A′M⊥MN,
∴A′M⊥平面BCNM,
∴A′M⊥BM,
以下步骤同选①
若选择条件③四棱锥A′ BCNM的体积为,
容易求得,四边形BCNM的面积为S=,又四棱锥A′ BCNM的体积为,
所以,四棱锥A′ BCNM的高为h=1,即点A′到底面BCNM的距离为1,
又因为A′M=1,
∴A′M⊥平面BCNM,
∴A′M⊥BM,
以下步骤同选①.
20.解析:(1)设“第i(i∈{1,2,3,4})题答对”为事件Ai,设“得分不低于15分”为事件B,
则P(B)=P(A1A2A34)+P(A1A23A4)+P(A12A3A4)+P(1A2A3A4)+P(A1A2A3A4)
=×××+×××+×××+×××+×××=;
(2)易知X的取值可能为0,5,10,15,20,
P(X=0)=P(1234)=×××=,
P(X=5)=P(A1234)+P(1A234)+P(12A34)+P(123A4)
=×××+×××+×××+×××=;
P(X=10)=P(A1A234)+P(A12A34)+P(A123A4)+P(1A23A4)+P(1A2A34)+P(12A3A4)
=×××+×××+×××+×××+×××+×××==;
P(X=15)=P(A1A2A34)+P(A1A23A4)+P(A12A3A4)+P(1A2A3A4)
=×××+×××+×××+×××=;
P(X=20)=P(A1A2A3A4)=×××=;
则X的分布列为:
X 0 5 10 15 20
P
21.解析:(1)证明:由题意得f(x)=-x3+x,则f′(x)=-3x2+1,当x>1时,f′(x)<0,
f(x)在x∈(1,+∞)上是减函数,∴f(x)
∴g(x)>ln 1=0,∴当x∈(1,+∞)时,f(x)
令f′(x)=0,得x=-或a,
①当a=0时,则f′(x)=-3x2<0,f(x)单调递减,函数f(x)没有极值;
②当a>0时,当x<-时,f′(x)<0,f(x)单调递减;
当-
∴f(x)在x=a取得极大值,在x=-取得极小值,则1③当a<0时,当x当a
∴f(x)在x=-取得极大值,在x=a取得极小值,由1<-<2得-6综上,函数f(x)在区间(1,2)上存在极大值时,a的取值范围为(-6,-3)∪(1,2).
22.解析:(1)由题意得,解得,
所以双曲线C的标准方程为-=1;
(2)设N(x0,y0),因为M是线段AN的中点,所以M(,),
则得-=1,-=1,
解得x0=4,y0=±13,
所以所求点N的坐标为(4,13)或(4,-13);
(3)证明:由题意可设直线MN的方程为y=k(x+9),
联立方程组,消去y,并整理得
(13-k2)x2-18k2x-3(27k2+13)=0(13-k2≠0),
设M(x1,y1),N(x2,y2),
由一元二次方程根与系数的关系,得x1+x2=,x1x2=-,
又设P(-9,t),Q(-9,-t)(t≠0),则直线PM的方程为y-t=(x+9),
直线QN的方程为y+t=(x+9),两个方程相减得
2t=(-)(x+9) ①,
因为-=-=,
把它代入①得2=·(x+9),
所以x===-,
因此直线PM与QN的交点在直线x=-上.2023年高考数学押题卷(四)
一、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. 已知集合A={1,2,3,5,7,11},B={x|3
2.已知复数z=i(1+i),则=( )
A.-i B. -+i
C.-i D. -+i
3.已知f(x)在R上连续,y=f′(x)是y=f(x)的导函数,则f′(x0)=0是x0为函数f(x)极值点的( )
A.充要条件 B. 充分不必要条件
C.必要不充分条件 D. 既不充分也不必要条件
4.圆锥的侧面展开图是直径为a的半圆面,那么此圆锥的轴截面是( )
A.等边三角形 B. 等腰直角三角形
C.顶角为30°的等腰三角形 D. 其他等腰三角形
5.若P(AB)=,P()=,P(B)=,则事件A与B的关系是( )
A.事件A与B互斥 B. 事件A与B对立
C.事件A与B相互独立 D. 事件A与B既互斥又相互独立
6.已知cos (+α)=(-<α<),则sin (α+)=( )
A. B. C. D.
7.已知⊙O:x2+y2=1,点A(0,-2),B(a,2),从点A观察点B,要使视线不被⊙O挡住,则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,-2)∪(2,+∞) B. (-∞,-)∪(,+∞)
C.(-∞,-)∪(,+∞) D.(-,)
8.函数f(x)满足f(x)+f(-x)=0,f(x)在R上存在导函数f′(x),且在(0,+∞)上f′(x)
C. D.
二、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.甲、乙两班举行电脑汉字录入比赛,参赛学生每分钟录入汉字的个数经统计计算后填入下表,某同学根据表中数据分析得出的结论正确的是( )
班级 参加人数 中位数 方差 平均数
甲 55 149 191 135
乙 55 151 110 135
A.甲、乙两班学生成绩的平均数相同
B.甲班的成绩波动比乙班的成绩波动大
C.乙班优秀的人数多于甲班优秀的人数(每分钟输入汉字数≥150个为优秀)
D.甲班成绩的众数小于乙班成绩的众数
10.已知实数m、n和向量a、b,下列结论中正确的是( )
A.m(a-b)=ma-mb B. (m-n)a=ma-na
C.若ma=mb,则a=b D. 若ma=na(a≠0),则m=n
11.已知数列{an}的前n项和为Sn=-n2+33n(n∈N*),则下列说法正确的是( )
A.{an}是递增数列 B. an=-2n+34
C.当n=16或17时,Sn取得最大值 D. |a1|+|a2|+…+|a30|=452
12.已知双曲线C:-=1的一条渐近线方程为4x-3y=0,过点(5,0)作直线l交该双曲线于A和B两点,则下列结论中正确的有( )
A.t=16或-9
B.该双曲线的离心率为
C.满足=的直线l有且仅有一条
D.若A和B分别在双曲线左、右两支上,则直线l的斜率的取值范围是
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.已知f(x)是定义在R上的奇函数,当x∈[0,+∞)时,f(x)=x2+2x,则f(-1)=________.
14.已知抛物线C:x2=2py的焦点为F,过F且垂直于y轴的直线与C相交于A,B两点,若△AOB(O为坐标原点)的面积为18,则p=________.
15.已知3a=5b=A,则+=2,则A等于________.
16.如图,某款酒杯容器部分为圆锥,且该圆锥的轴截面为面积是16 cm2的正三角形.若在该酒杯内放置一个圆柱形冰块,要求冰块高度不超过酒杯口高度,则酒杯可放置圆柱冰块的最大体积为________cm3.
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)在△ABC 中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且cos B=-.
(1)求C;
(2)若c=2a,求sin B.
18.(12分)已知数列{an}为首项a1=的等比数列,其前n项和Sn中S3=,
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=log|an|,Tn=++…+,求Tn.
19.
(12分)如图,四棱锥P ABCD中,AB∥CD,BC⊥CD,BC=CD=2AB=2,PB=PD=2,PC=,AD=3AM,N为PC中点.
(1)证明:BD⊥PC;
(2)求直线MN与平面PBD所成角的正弦值.
20.(12分)为落实立德树人根本任务,坚持五育并举全面推进素质教育,某学校举行了乒乓球比赛,其中参加男子乒乓球决赛的12名队员来自3个不同校区,三个校区的队员人数分别是3,4,5.本次决赛的比赛赛制采取单循环方式,即每名队员进行11场比赛(每场比赛都采取5局3胜制),最后根据积分选出冠军.积分规则如下:比赛中以3∶0或3∶1取胜的队员积3分,失败的队员积0分;而在比赛中以3∶2取胜的队员积2分,失败的队员积1分.已知第10轮张三对抗李四,设每局比赛张三取胜的概率均为p(0
(2)第10轮比赛中,记张三3∶1取胜的概率为f(p).
①求出f(p)的最大值点p0;
②若以p0作为p的值,这轮比赛张三所得积分为X,求X的分布列及期望.
21.(12分)在平面直角坐标系xOy中,A(-2,0),B(2,0),M(-1,0),N(1,0),点P是平面内的动点,且以AB为直径的圆O与以PM为直径的圆O1内切.
(1)证明|PM|+|PN|为定值,并求点P的轨迹Ω的方程.
(2)过点A的直线与轨迹Ω交于另一点Q(异于点B),与直线x=2交于一点G,∠QNB的角平分线与直线x=2交于点H,是否存在常数λ,使得=λ恒成立?若存在,求出λ的值;若不存在,请说明理由.
22.(12分)已知函数f(x)=ln x,g(x)=ax+-5.
(1)证明:f(x)<;
(2)若函数f(x)的图象与g(x)的图象有两个不同的公共点,求实数a的取值范围.
2023年高考数学押题卷(四)
1.解析:由题意,A∩B={5,7,11},故A∩B中元素的个数为3.故选B.
答案:B
2.解析:∵z=i(1+i)=-+i,
∴|z|=2,=--i,
∴=-=-=-+i.故选D.
答案:D
3.解析:f′(x0)=0时,x0不一定是极值点,还需要在x=x0两侧的单调性不相同.
x0是f(x)的极值点时,由于f(x)在R上连续,所以f′(x0)=0.
所以f′(x0)=0是x0为函数f(x)极值点的必要不充分条件.故选C.
答案:C
4.解析:因为圆锥的侧面展开图是直径为a的半圆面,所以圆锥母线长为,圆锥底半径r=,所以此圆锥的轴截面是等边三角形.故选A.
答案:A
5.解析:因为P()=,所以P(A)=1-P()=1-=,
又P(AB)=,P(B)=,所以P(AB)=P(A)·P(B),则A与B相互独立;
因为P()≠P(B),所以事件A与B显然不对立,无法确定事件A与B是否互斥.故选C.
答案:C
6.解析:∵cos (+α)=-sin α=,∴sin α=-,
∴-<α<0,∴cos α=.
∴sin (α+)=sin αcos +cos αsin =.故选A.
答案:A
7.解析:易知点B(a,2)在直线y=2上,过点A(0,-2)作圆的切线,
设切线的斜率为k,则切线方程为y=kx-2,
即kx-y-2=0,
由d==1,得k=±,
∴切线方程为y=±x-2,和直线y=2的交点坐标分别为(-,2),(,2),
故要使视线不被⊙O挡住,则实数a的取值范围是(-∞,-)∪(,+∞).故选B.
答案:B
8.解析:由函数f(x)满足f(x)+f(-x)=0,可知函数为奇函数,
∵f(1-m)-f(m)≥[(1-m)3-m3],
即f(1-m)-(1-m)3≥f(m)-m3,
构造函数g(x)=f(x)-x3,
由题意知:在(0,+∞)上,g′(x)=f′(x)-x2<0,
故g(x)在(0,+∞)上单调递减,
∵f(x)为奇函数,
∴g(-x)=f(-x)+x3=-f(x)+x3=-g(x),
即g(x)为奇函数,
故g(x)在R上单调递减,
因此原不等式可化为:g(1-m)≥g(m),
即1-m≤m,解得m≥.故选D.
答案:D
9.解析:甲、乙两班学生成绩的平均数都是135,故两班成绩的平均数相同,A正确;s=191>110=s,甲班成绩不如乙班稳定,即甲班的成绩波动较大,B正确.
甲、乙两班人数相同,但甲班的中位数为149,乙班的中位数为151,从而易知乙班不少于150个的人数要多于甲班,C正确;由题表看不出两班学生成绩的众数,D错误.故选ABC.
答案:ABC
10.解析:对于A选项,m(a-b)=ma-mb,A对;
对于B选项,(m-n)a=ma-na,B对;
对于C选项,若ma=mb,则m(a-b)=0,所以,m=0或a=b,C错;
对于D选项,若ma=na(a≠0),则(m-n)a=0,所以,m-n=0,即m=n,D对.
故选ABD.
答案:ABD
11.解析:因为Sn=-n2+33n(n∈N*),
所以Sn-1=-(n-1)2+33(n-1)(n≥2),
两式相减得an=-2n+34,
当n=1时,a1=32适合上式,
所以an=-2n+34,
因为an+1-an=-2<0,所以数列{an}是递减数列,
由an=-2n+34≥0,解得n≤17,且a17=0,
所以当n=16或17时,Sn取得最大值,
所以|a1|+|a2|+…+|a30|
=a1+a2+…+a17-a18-a19-…-a30
=2(a1+a2+…+a17)-(a1+a2+…+a17+a18+a19+…+a30),
=2×-=454.故选BC.
答案:BC
12.解析:因为双曲线C:-=1的一条渐近线方程为4x-3y=0,
所以=,解得t=16,故A错误;
双曲线方程为-=1,
故a=3,b=4,c==5,
所以该双曲线的离心率e=,故B正确;
点(5,0)为双曲线的右焦点,
当x=5时,y=±,
当A,B两点都在双曲线的右支上时,≥,
因为=,所以这种情况的直线AB只有一条,且AB与x轴垂直,
当A,B在双曲线的左右两支上时,
可得≥2a=6,
而>6,可得这样的直线有两条,
综上所述,满足=的直线l有3条,故C错误;
双曲线的渐近线方程为y=±x,
要使A和B分别在双曲线左、右两支上,
则直线l的斜率的取值范围是,故D正确.
答案:BD
13.解析:因为函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x∈[0,+∞)时,f(x)=x2+2x,则
f(-1)=-f(1)=-(12+2×1)=-3.
答案:-3
14.解析:抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F(0,),
将y=代入x2=2py可得x=±p,即有A(p,),B(-p,),
所以=2p,所以S△AOB=××2p=18,解得p=6.
答案:6
15.解析:∵3a=5b=A,∴a=log3A,b=log5A,A>0.
∴=logA3,=logA5.
又∵+=2,
∴logA3+2logA5=2 logA3+logA25=2,
即logA75=2,∴A2=75,∵A>0,∴A=5.
答案:5
16.解析:设圆锥底面圆的半径为R cm,圆柱形冰块的底面圆半径为x cm,高为h cm,由题意可得,×(2R)2=16,解得R=4,h≤tan ·(R-x)=(4-x)(0
17.解析:(1)因为cos B=-,
即2c cos B=2a-b,由正弦定理可得2sin C cos B=2sin A-sin B,
又sin A=sin [π-(B+C)]=sin (B+C),
即2sin C cos B=2sin (B+C)-sin B,
所以2sin C cos B=2sin B cos C+2cos B sin C-sin B,
即2sin B cos C=sin B,因为sin B>0,所以cos C=,又C∈(0,π),所以C=.
(2)因为c=2a,所以sin A=sin C=×=,
因为c>a,所以cos A==,
所以sin B=sin (A+C)=sin A cos C+cos A sin C=×+×=.
18.解析:(1)若q=1,则S3=≠不符合题意,∴q≠1,
当q≠1时,由,得,
∴an=·(-)n-1=(-)n+1.
(2)∵bn=log|an|=log=n+1,
∴==-,
∴Tn=++…+=(-)+(-)+…+(-)=-.
19.解析:(1)连接CM交BD于点O,连接PO,
因为AD=3AM,延长CM交AB于E,
由AB∥CD,则==,可得AE=1,
四边形EBCD为正方形,则BD⊥CM,且O为BD中点,
由PB=PD=2,则BD⊥PO,且CM∩PO=O,CM,PO 平面PCM,
所以BD⊥平面PCM,PC 平面PCM,则BD⊥PC;
(2)以C为原点,CD为x轴,CB为y轴建立如图所示的空间直角坐标系,
则M(,,0),B(0,2,0),D(2,0,0),C(0,0,0),设P(x,y,z),
由BD⊥平面PCM,BD 平面ABCD,所以平面ABCD⊥平面PCM,
由PB=PD=2,则PO=,由BC=CD=2AB=2且BC⊥CD,则OC=,
又PC=,故△POC为等边三角形,且平面ABCD⊥平面POC,
所以P(,,),则N(,,),
综上,=(-,-,),=(2,-2,0),=,
设平面PBD的法向量为n=(x,y,z),则,令x=,解得n=(,,2),
所以sin θ===.
20.解析:(1)比赛结束后冠亚军恰好来自不同校区的概率是p==;
(2)①由题可知f(p)=Cp3(1-p)=3p3(1-p),
f′(p)=3[3p2(1-p)+p3×(-1)]=3p2(3-4p),
令f′(p)=0,得p=,
当p∈(0,)时,f′(p)>0,f(p)在(0,)上单调递增;
当p∈(,1)时,f′(p)<0,f(p)在(,1)上单调递减.
所以f(p)的最大值点p0=,
②X的可能取值为0,1,2,3.
P(X=0)=(1-p)3+Cp(1-p)3=(1-)3+C××(1-)3=;
P(X=1)=Cp2(1-p)3=C×()2×(1-)3=;
P(X=2)=Cp2(1-p)2p=C()2×(1-)2×=;
P(X=3)=p3+pCp2(1-p)=()3+C()2×(1-)×=.
所以X的分布列为
X 0 1 2 3
P
X的期望为E(X)=0×+1×+2×+3×=.21.解析:
(1)如图,以AB为直径的圆O与以PM为直径的圆O1内切,
则|OO1|=-
=2-.
连接PN,因为点O和O1分别是MN和PM的中点,所以|OO1|=.
故有=2-,即|PN|+|PM|=4,
又4>2=|MN|,所以点P的轨迹是以M,N为焦点的椭圆.
因为2a=4,c=1,所以b2=a2-c2=3,故Ω的方程为+=1.
(2)存在λ=满足题意.
理由如下:设Q(x0,y0),G(2,y1),H(2,y2).显然y1y2>0.
依题意,直线AQ不与坐标轴垂直,设直线AQ的方程为x=my-2(m≠0),
因为点G在这条直线上,所以my1=4,m=.
联立得(3m2+4)y2-12my=0的两根分别为y0和0,
则y0=,x0=my0-2=,
所以kQN====,kNH=y2.
设∠BNH=θ,则∠BNQ=2θ,则kQN=tan 2θ,kNH=tan θ,
所以tan 2θ===,整理得(y1-2y2)(y1y2+2)=0,
因为y1y2>0,所以y1-2y2=0,即y2=y1.
故存在常数λ=,使得=λ.
22.解析:(1)证明:要证f(x)<,即证:当x∈(0,+∞)时,不等式ln x-<0恒成立.
令F(x)=ln x-,则F′(x)=-=,
故当0
当x>4时,F′(x)<0,F(x)单调递减.
则F(x)max=F(4)=ln 4-2<0,故f(x)<.
(2)由f(x)=g(x)可得a=+-=,
构造函数h(x)=-,其中x>0,
则h′(x)=+=,
当0
当x>1时,4-4x<0,ln x>0,则h′(x)<0,此时函数h(x)单调递减,
所以h(x)max=h(1)=3,
令φ(x)=x ln x+5x-2,则当x>1时,φ(x)>5x-2>0,
当0
由图可知,当0因此,实数a的取值范围是(0,3).2023年高考数学押题卷(五)
一、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.已知集合A={1,2} ,B={a,a2+3},若A∩B={1},则实数a 的值为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
2.若复数z的共轭复数为,并满足i=2+i,其中i为虚数单位,则z=( )
A.1+2i B.1-2i
C.-1+2i D.-1-2i
3.命题“ x0>0,x-x0+3>0”的否定是( )
A. x0>0,x-x0+3≤0 B. x>0,x2-x+3≤0
C. x0≤0,x-x0+3≤0 D. x≤0,x2-x+3>0
4.已知函数f(x)=,则f(2 023)=( )
A. B.2e C. D.2e2
5.已知直线l:(a-1)x+y-3=0,圆C:(x-1)2+y2=5.则“a=-1”是“l与C相切”的( )
A.必要不充分条件 B. 充分不必要条件
C.充要条件 D. 既不充分也不必要条件
6.某县扶贫办积极响应党的号召,准备对A乡镇的三个脱贫村进一步实施产业帮扶.现有“特色种养”、“庭院经济”、“农产品加工”三类帮扶产业,每类产业中都有两个不同的帮扶项目,若要求每个村庄任意选取一个帮扶项目(不同村庄可选取同一个项目),那么这三个村庄所选项目分别属于三类不同帮扶产业的概率为( )
A. B. C. D.
7.在△ABC中,|AB|=3,|AC|=4,|BC|=5,M为BC中点,O为△ABC的内心,且=λ+μ,则λ+μ=( )
A. B. C. D.1
8.已知A,B,C是双曲线-=1(a>0,b>0)上的三点,直线AB经过原点O,AC经过右焦点F,若BF⊥AC,且=,则该双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
二、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.已知数列{an}的前n项和为Sn,若a1=-10,an+1=an+3,则下列说法正确的是( )
A.{an}是递增数列 B.10是数列{an}中的项
C.数列{Sn}中的最小项为S4 D.数列是等差数列
10.将函数y=sin 2x+cos 2x+1的图象向右平移个单位长度,再将所有点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,得到函数g(x)的图象,则下面对函数g(x)的叙述中正确的是( )
A.函数g(x)的最小正周期为 B.函数g(x)图象关于点(-,0)对称
C.函数g(x)在区间内单调递增 D.函数g(x)图象关于直线x=对称
11.已知实数a、b, 下列说法一定正确的是( )
A.若aB.若b>a>1,则logaba<
C.若a>0,b>0,a+2b=1,则+的最小值为8
D.若b>a>0,则>
12.已知等边三角形ABC的边长为6,M,N分别为AB, AC的中点,将△AMN沿MN折起至△A′MN,在四棱锥A′ MNCB中,下列说法正确的是( )
A.直线MN∥平面A′BC
B.当四棱锥A′ MNCB体积最大时,二面角A′ MN B为直二面角
C.在折起过程中存在某位置使BN⊥平面A′NC
D.当四棱锥A′ MNCB体积最大时,它的各顶点都在球O的球面上,则球O的表面积为39π
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.国庆放假期间,4号到7号安排甲乙丙三人值班,其中,乙和丙各值班1天,甲连续值班2天,则所有的安排方法共有________种.
14.曲线y=ex+x2-x在x=0处的切线的倾斜角为α,则sin (2α+)=________.
15.已知点A(0,5),过抛物线x2=12y上一点P作y=-3的垂线,垂足为B, 若|PB|=|PA|,则|PB|=________.
16.已知函数g(x)=,则函数g(x)图象的对称中心为________;方程g(x)=2cos x+sin 2x在区间[-2π,π]上的实根之和为________.
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)在已知数列{an}中,a1=2,an+1=2an-1.
(1)若数列{an-t}是等比数列,求常数t和数列{an}的通项公式;
(2)若bn=2(an-1)+(-1)n·n,求数列{bn}的前2n项的和S2n.
18.(12分)在锐角△ABC中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c,且满足(a+b)(sin A-sin B)=(a-c)sin C.
(1)求角B的大小;
(2)若c=2,求a的取值范围.
19.(12分)
如图,在四棱锥P ABCD中,底面ABCD是矩形,侧棱PD⊥底面ABCD,PD=DC=a,E是PC的中点,过E作EF⊥PB,交PB于点F.
(1)证明:PB⊥平面EFD;
(2)若平面PBC与平面PBD的夹角的大小为,求AD的长度.
20.(12分)2021年3月5日李克强总理在政府工作报告中特别指出:扎实做好碳达峰,碳中和各项工作,制定2030年前碳排放达峰行动方案,优化产业结构和能源结构.某环保机器制造商为响应号召,对一次购买2台机器的客户推出了两种超过机器保修期后5年内的延保维修方案:
方案一;交纳延保金5 000元,在延保的5年内可免费维修2次,超过2次每次收取维修费1 000元;
方案二:交纳延保金6 230元,在延保的5年内可免费维修4次,超过4次每次收取维修费t元;
制造商为制定收取标准,为此搜集并整理了200台这种机器超过保修期后5年内维修的次数,统计得到下表
维修次数 0 1 2 3
机器台数 20 40 80 60
以这200台机器维修次数的频率代替1台机器维修次数发生的概率,记X表示2台机器超过保修期后5年内共需维修的次数.
(1)求X的分布列;
(2)以所需延保金与维修费用之和的均值为决策依据,为使选择方案二对客户更合算,应把t定在什么范围?
21.(12分)已知圆F1:(x+1)2+y2=r2,圆F2:(x-1)2+y2=(4-r)2,0
(2)已知点P(1,),过曲线C右焦点F2的直线交曲线C于A、B两点,与直线x=m交于点D,是否存在实数m,λ,使得kPA+kPB=λkPD成立,若存在,求出m,λ;若不存在,请说明理由.
22.(12分)已知f(x)=ex-ax2-x-1.
(1)当a=时求f(x)的极值点个数;
(2)当x∈[0,+∞)时,f(x)≥0,求a的取值范围;
(3)求证:++…+<,其中n∈N*.
2023年高考数学押题卷(五)
1.解析:由A∩B={1},而a2+3≥3,故a=1.故选B.
答案:B
2.解析:因为i=2+i,所以===1-2i,所以z=1+2i.故选A.
答案:A
3.解析:命题“ x0>0,x-x0+3>0”是存在量词命题,其否定是全称量词命题,
所以命题“ x0>0,x-x0+3>0”的否定是“ x>0,x2-x+3≤0”.故选B.
答案:B
4.解析:f(2 023)=f(-2)=e-2+ln 2=.故选C.
答案:C
5.解析:圆C:(x-1)2+y2=5的圆心为(1,0),半径r= ,
由直线l和C 相切可得:
圆心到直线的距离d==,
解得2a2-a-3=0,
解得a=-1或a=,
故a=-1 是a=-1 或a= 的充分不必要条件.故选B.
答案:B
6.解析:
设“特色种养”中的两个帮扶项目为A,B,“庭院经济”中的两个帮扶项目为C,D,“农产品加工”中的两个帮扶项目为E,F,
所以三个村庄总的方案为6×6×6=216种,
按照题目要求,每个项目仅有一个村庄,则共有8×6=48种,
所以这三个村庄所选项目分别属于三类不同帮扶产业的概率为=.故选A.
答案:A
7.解析:
由题知,∠A=,根据三角形面积与周长和内心的关系求得,内切圆半径OE=OF==1,四边形AEOF为正方形,
则=+=+,又
=+,
则=λ+μ=(λ+)+=+,
则,解得则λ+μ=+=.故选A.
答案:A
8.解析:设双曲线的左焦点为E,连接AE,CE,BE(图略),
由题意知|BF|=|AE|,|BE|=|AF|,BF⊥AC,
∴四边形AEBF为矩形,令|BF|=|AE|=m,|BE|=|AF|=n,
∵|CE|-|CF|=|AE|-|AF|=2a,=,
∴在Rt△EAC中|AE|2+|AC|2=|CE|2,m2+(n+n)2=(2a+n)2.
将2a=m-n带入可得m=6n,
∴n=a,m=a,
∴在Rt△EAF中,m2+n2=(2c)2,
即(a)2+(a)2=(2c)2,
可得e==.故选D.
答案:D
9.解析:∵an+1=an+3,∴an+1-an=3,
∴数列{an}为首项为-10,公差为3的等差数列,
则an=-10+(n-1)×3=3n-13,
∵an+1-an=3>0,∴{an}为递增数列,A正确;
令10=3n-13,得n=,不满足题意,故B错误;
∵a4=-1<0,a5=2>0,且{an}为递增数列,
∴数列{Sn}中的最小项为S4,故C正确;
∵Sn==,
∴=-,则数列是等差数列,故D正确.故选ACD.
答案:ACD
10.解析:由题意可得:函数y=sin 2x+cos 2x+1=2sin (2x+)+1,将其向右平移个单位可得y=2sin (2x-+)+1=2sin (2x+)+1,再将所有点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,得到函数y=g(x)的图象,可得g(x)=2sin (4x+)+1,
故可得函数g(x)的周期T==,A符合题意;
令x=-,可得g(-)=0,故(-,0)不是函数g(x)的一个对称中心,B不符合题意;
当x∈,可得4x+∈,由正弦函数性质,可得函数g(x)=2sin (4x+)+1在x∈不单调,C不正确;
由g()=2sin +1=3,可得x=是函数的对称轴,D符合题意.故选AD.
答案:AD
11.解析:对于A,当a=0时,()a=()a,A不符合题意;
对于B,若b>a>1,则1对于C,若a>0,b>0,a+2b=1,则+=(+)(a+2b)=4++≥4+2 =8,当且仅当=,即a=2b=时等号成立,C符合题意;
对于D,取a=1,b=2,==<=3,D不符合题意.故选BC.
答案:BC
12.解析:因为MN∥BC,MN 平面A′BC,BC 平面A′BC,所以直线MN∥平面A′BC,A符合题意;
因为四棱锥A′ MNCB底面积为定值,所以当点A′到平面MNCB距离最大时体积最大,故当二面角A′ MN B为直二面角时,满足题意,B符合题意;
对于C,如图,
若BN⊥平面A′NC,则BN⊥AA′,又A′D⊥MN,AD⊥MN,A′D∩AD=D,可知MN⊥平面A′AD,所以A′A⊥MN,又MN∩BN=N,所以A′A⊥平面MNCB,这显然不可能,C不符合题意;
当四棱锥A′ MNCB体积最大时,二面角A′ MN B为直二面角,如图,
由∠MBC=,取BC的中点E, 则E是等腰梯形MNCB外接圆圆心.F是△AMN外心,
作OE⊥平面MNCB, OF⊥平面A′MN,则O是四棱锥A′ MNCB的外接球的球心,且OF=DE=,A′F=.设四棱锥A′ MNCB的外接球半径为R,则R2=A′F2+OF2=,所以球表面积是39π.故选ABD.
答案:ABD
13.解析:甲的安排方法有3种,即4,5两天值班或5,6两天值班或6,7两天值班,再安排乙与丙两人有A=2种安排方法,所以所有的安排方法共有6种.
答案:6
14.解析:令y=f(x),由题得y′=f′(x)=ex+2x-,所以f′(0)=e0-=,
所以tan α=,∴α∈(0,),∴cos α=,
所以sin (2α+)=cos 2α=2cos2α-1=2×-1=.
答案:
15.解析:
设p(x,y),|PB|=|PA|,
可得y+3=,
x2-16y+16=0,
由x2=12y,带入可得y=4,
所以|PB|=y+3=7.
答案:7
16.解析:g(x)==,易知函数g(x)的图象关于点(-,0)对称;
令h(x)=2cosx+sin 2x,h(π-x)=-2cos x-sin 2x=-h(x),所以函数h(x)的图象也关于点(-,0)对称;
h′(x)=-4sin 2x-2sin x+2=-2(sin x+1)(2sin x-1),
当sin x∈(-1,)时,h′(x)>0,即h(x)在区间(-2π,-)和(-,)和(,π)上单调递增;当sin x∈(,1)时,h′(x)<0,即h(x)在区间(-,-)和(,)上单调递减.
又h(-2π)=2,h(-)=h()=,h(-)=h()=-,h(π)=-2,
画出h(x)和g(x)的简图如图.
设交点分别为A,B,C,D,则=-,=-,
则方程g(x)=2cos x+sin 2x在区间[-2π,π]上的实根之和为-2π.
答案:(-,0) -2π
17.解析:(1)由题意,数列{an}满足an+1=2an-1,所以an+1-1=2(an-1),
又由a1=2,可得a1-1=1,
所以数列{an-1}是首项为1,公比为q=2的等比数列,
又因为数列{an-t}是等比数列,所以t=1,
可得an-1=1·2n-1=2n-1,
所以数列{an}的通项公式为an=2n-1+1.
(2)由(1)知:an=2n-1+1,可得bn=2(an-1)+(-1)n·n=2n+(-1)n·n,
所以数列{bn}的前2n项的和为:
S2n=(2+22+…+22n)+(-1+2-3+4-…-(2n-1)+2n)
=+{(-1+2)+(-3+4)+…+[-(2n-1)+2n]}
=+n=22n+1+n-2.
18.解析:(1)因为(a+b)(sin A-sin B)=(a-c)sin C,
所以由正弦定理可得(a+b)(a-b)=(a-c)c,化简得a2+c2-b2=ac,
所以由余弦定理得
cos B===,
因为B∈(0,),
所以B=.
(2)因为B=,所以A+C=π-B=,
由正弦定理得,=,
所以a=·sin A===+,
因为△ABC为锐角三角形,
所以,得
所以0<<3,所以<+<4,
所以即a的取值范围为(,4).
19.解析:(1)证明:∵PD⊥底面ABCD,且底面ABCD是矩形,
∴PD⊥BC,CD⊥BC,
又PD∩CD=D,∴BC⊥平面PDC,
∵DE 平面PDC,∴BC⊥DE.
又∵PD=DC,E是PC的中点,∴DE⊥PC,
∵PC∩BC=C,∴DE⊥平面PBC,∴DE⊥PB.
又EF⊥PB,EF∩DE=E,∴PB⊥平面EFD.
(2)如图,由题意知DA、DC、DP两两互相垂直,以D为坐标原点,DA、DC、DP所在的直线分别为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系D xyz.设AD=t,
则D(0,0,0),B(t,a,0),C(0,a,0),P(0,0,a),E(0,,),
∴=(0,0,a),=(t,a,0),
由(1)知,DE⊥平面PBC,故是平面PBC的一个法向量,且=(0,,).
设平面PBD的法向量为n=(x,y,z),
由得即取y=1,得n=(-,1,0),
∴cos ===,解得t=a,即AD=a.
20.解析:(1)由题意得,X=0,1,2,3,4,5,6,
P(X=0)=×=,P(X=1)=××2=,P(X=2)=××2+×=,P(X=3)=××2+××2=,P(X=4)=××2+×=,P(X=5)=××2=,P(X=6)=×=,
∴X的分布列为
X 0 1 2 3 4 5 6
P
(2)选择方案一:所需费用为Y1元,则X≤2时,Y1=5 000,X=3时,Y1=6 000;X=4时,Y1=7 000;X=5时,Y1=8 000,X=6时,Y1=9 000,
∴Y1的分布列为
Y1 5 000 6 000 7 000 8 000 9 000
P
E(Y1)=5 000×+6 000×+7 000×+8 000×+9 000×=6 860.
选择方案二:所需费用为Y2元,则X≤4时,Y2=6 230;X=5时,Y2=6 230+t;X=6时,Y2=6 230+2t,则Y2的分布列为
Y2 6 230 6 230+t 6 230+2t
P
E(Y2)=6 230×+(6 230+t)×+(6 230+2t)×=6 230+,
要使选择方案二对客户更合算,则E(Y2)
21.解析: (1)由题意可知|PF1|=r,|PF2|=4-r,|F1F2|=2,
所以|PF1|+|PF2|=4>|F1F2|,
所以曲线C为以F1、F2为焦点的椭圆,且a2=22=4,c2=1,b2=4-1=3,
所以曲线C的方程为+=1.
(2)假设存在,由题意知直线AB的斜率存在,
设直线AB的方程为y=k(x-1),A(x1,y1),B(x2,y2),
联立消去y整理得,(4k2+3)x2-8k2x+4k2-12=0,
则x1+x2=,x1x2=,
所以kPA+kPB=+=+
=2k--=2k-=2k-1,
kPD==k-,
因为kPA+kPB=λkPD,
所以2k-1=λk-,所以λ=2,=1,得m=4,
所以存在m=4,λ=2使kPA+kPB=λkPD成立.
22.解析:(1)当a=时,f(x)=ex-x2-x-1,
所以f′(x)=ex-ex-1,f″(x)=ex-e,
所以当x<1时,f″(x)<0,f′(x)在(-∞,1)上单调递减;
当x>1时,f″(x)>0,f′(x)在(1,+∞)上单调递增,
因为f′(0)=0,f′(1)=-1,f′(2)=e2-2e-1>0,
所以存在x0∈(1,2),使f′(x0)=0,所以,x∈(-∞,0)时,f′(x)>0;x∈(0,x0)时,f′(x)<0;x∈(x0,+∞)时,f′(x)>0,所以0和x0是f(x)的极值点,
所以f(x)有两个极值点.
(2)f(x)=ex-ax2-x-1,f′(x)=ex-2ax-1,
设h(x)=f′(x)=ex-2ax-1(x≥0),则h′(x)=ex-2a单调递增,
又h′(0)=1-2a,
所以当a≤时,h′(x)≥0,h(x)在[0,+∞)上单调递增,
所以h(x)≥h(0)=0,即f′(x)≥0,f(x)在[0,+∞)上单调递增,
所以f(x)≥f(0)=0,符合题意.
当a>时,令h′(x)=0,解得x=ln 2a,
当x∈[0,ln 2a)时,h′(x)<0,h(x)在[0,ln 2a)上单调递减,
f′(x)=h(x)≤h(0)=0,
f(x)在(0,ln 2a)上单调递减,
所以x∈(0,ln 2a)时,f(x)
(3)证明:由(2)可知a=时,f(x)≥0,x∈[0,+∞),即2ex-1≥x2+2x+1(x≥0),
所以2en-1≥n2+2n+1>n2+2n,<,
所以++…+<++…+
=1-+-+…+-
=1+--<.2023年高考数学押题卷(一)
一、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.在复平面内,复数z=(1+i)(2-i)(其中i为虚数单位)对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
2.设全集U=R,若集合A={-1,0,1,3,5},B={x||x-2|>2},则集合A∩( UB)=( )
A.{1} B.{0,1,3}
C.{-1,5} D.{0,1,2,3}
3.已知抛物线y=mx2(m>0)上的点(x0,2)到该抛物线焦点F的距离为,则m=( )
A.4 B.3 C. D.
4.已知a=(),b=(),c=log23,则a,b,c的大小关系是( )
A.a>b>c B.b>a>c
C.a>c>b D.c>a>b
5.已知随机变量ξ服从正态分布,有下列四个命题:
甲:P(ξ1+a) 乙:P(ξ≤a)=
丙:P(ξP(ξ>3+a) 丁:P(a-1<ξ<3+a)
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
6.若圆锥的母线与底面所成的角为,底面圆的半径为,则该圆锥的体积为( )
A. B.π C.2π D.3π
7.已知=,则tan α=( )
A.-3 B.- C. D.3
8.已知函数f(x)的定义域是R,f(1+x)为偶函数, x∈R,f(4+x)=-f(-x)成立,f(1)=2,则f(2 023)=( )
A.-1 B.1 C.-2 D.2
二、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.某同学连续抛掷一枚质地均匀的骰子10次,向上的点数分别为1,2,2,2,3,3,3,4,5,5,则这10个数的( )
A.众数为2和3 B.平均数为3
C.标准差为 D.第85百分位数为4.5
10.已知点A(a,b),直线l:ax+by+c=0,圆O:x2+y2=1,圆C:x2+y2=c2.下列命题中的真命题是( )
A.若l与圆C相切,则A在圆O上 B.若l与圆O相切,则A在圆C上
C.若l与圆C相离,则A在圆O外 D.若l与圆O相交,则A在圆C外
11.在棱长为1的正方体ABCD A1B1C1D1中,下列选项正确的有( )
A.AD∥平面A1BC1
B.DB1⊥平面A1BC1
C.三棱锥D A1BC1的外接球的表面积为12π
D.三棱锥D A1BC1的体积为
12.已知函数f(x)=sin |x|-|cos x|,下列关于此函数的论述正确的是( )
A.2π为函数f(x)的一个周期 B.函数f(x)的值域为[-,]
C.函数f(x)在上单调递减 D.函数f(x)在[-2π,2π]内有4个零点
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.已知双曲线C:-=1(b>0)的两条渐近线互相垂直,则b=________.
14.已知函数f(x),① x∈R,f(2-x)=f(x),② x∈R,f(-x-1)=f(x+1),请写出一个同时满足条件①②的函数f(x)的解析式为________.
15.已知向量a、b、c满足a+b+c=0,(a-b)·(a-c)=0,|b-c|=9,则|a|=________.
16.已知函数f(x)=ex-b和g(x)=ln (x+a)-b3,其中a,b为常数且b>0.若存在斜率为1的直线与曲线y=f(x),y=g(x)同时相切,则的最小值为________.
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)在等差数列{an}中,已知a1+a2=10,a3+a4+a5=30.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若数列{an+bn}是首项为1,公比为3的等比数列,求数列{bn}的前n项和Sn.
18.(12分)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足a sin (A+C)=b cos (A-).
(1)求角A;
(2)若a=3,b+c=5,求△ABC的面积.
19.(12分)新高考按照“3+1+2”的模式设置,其中“3”为全国统考科目语文、数学、外语,所有考生必考;“1”为首选科目,考生须在物理、历史两科中选择一科;“2”为再选科目,考生可在化学、生物、政治、地理四科中选择两科.某校为了解该校考生的选科情况,从首选科目为物理的考生中随机抽取10名(包含考生甲和考生乙)进行调查.假设考生选择每个科目的可能性相等,且他们的选择互不影响.
(1)求考生甲和考生乙都选择了地理作为再选科目的概率;
(2)已知抽取的这10名考生中,女生有4名,从这10名考生中随机抽取5名,记X为抽取到的女生人数,求X的分布列与数学期望.
20.(12分)如图,在四棱锥P ABCD中,已知平面PAD⊥平面ABCD,AB∥CD,AD⊥CD,CD=2AB=4,AE是等边△PAD的中线.
(1)证明:AE∥平面PBC.
(2)若PA=4,求二面角E AC D的大小.
21.(12分)已知椭圆M:+=1(a>b>0)的离心率为,AB为过椭圆右焦点的一条弦,且AB长度的最小值为2.
(1)求椭圆M的方程;
(2)若直线l与椭圆M交于C,D两点,点P(2,0),记直线PC的斜率为k1,直线PD的斜率为k2,当+=1时,是否存在直线l恒过一定点?若存在,请求出这个定点;若不存在,请说明理由.
22.(12分)已知函数f(x)=a(ex+1)--2(a∈R).
(1)若g(x)=ex·f(x),讨论g(x)的单调性;
(2)若f(x)有两个零点,求实数a的取值范围.
高考押题专练2023年高考数学押题卷(一)
1.解析:z=(1+i)(2-i)=3+i,
则对应点的坐标为(3,1),位于第一象限.故选A.
答案:A
2.解析:因为B={x||x-2|>2}={x|x-2<-2或x-2>2}={x|x<0或x>4},
所以, UB={x|0≤x≤4},因此,A∩( UB)={0,1,3}.故选B.
答案:B
3.解析:由题意,抛物线y=mx2(m>0)的准线方程为y=-,
根据抛物线的定义,可得点(x0,2)到焦点F的距离等于到准线y=-的距离,
可得2+=,解得m=.故选D.
答案:D
4.解析:c=log23>log22=1,
1=>a=>=,
b=<=,
因为1>>,
所以c>a>b.故选D.
答案:D
5.解析:首先甲、乙中至少有一个正确,因此x=a是ξ的均值,从而甲乙两个均正确,
P(ξa+2)>P(ξ>a+3),丙正确,
而P(a<ξ<4+a)=P(a<ξ<3+a)+P(3+a<ξ<4+a)=P(a<ξ<3+a)+P(a-4<ξ答案:D
6.解析:设圆锥的高为h,
因为母线与底面所成的角为,所以tan =,解得h=1.
圆锥的体积V=×()2×1=π.故选B.
答案:B
7.解析:====,
∴tan α=3.故选D.
答案:D
8.解析:因为f(1+x)为偶函数,所以f(1+x)=f(1-x),则f(2+x)=f(-x),
所以f(4+x)=-f(-x)=-f(2+x),则f(2+x)=-f(x)=f(-x),
所以f(4+x)=f(x),所以f(x)是周期为4的函数,
因为f(4-1)=-f[-(-1)]=-f(1)=-2,f(3)=-2,
所以f(2 023)=f(505×4+3)=f(3)=-2.故选C.
答案:C
9.解析:对于A,因为2和3出现的次数最多,均为3次,所以众数为2和3,所以A正确;
对于B,平均数为×(1+3×2+3×3+4+5×2)=3,所以B正确;
对于C,标准差为
s==,所以C错误;
对于D,因为这组数从小到大排列为1,2,2,2,3,3,3,4,5,5,且10×85%=8.5,所以第85百分位数为第9 个数5,所以D错误.故选AB.
答案:AB
10.解析:若l与圆C相切,则=|c|,a2+b2=1,所以A在圆O上,A正确;
若l与圆O相切,则=1,a2+b2=c2,所以A在圆C上,B正确;
若l与圆C相离,则>|c|,a2+b2<1,所以A在圆O内,C错误;
若l与圆O相交,则<1,a2+b2>c2,所以A在圆C外,D正确.故选ABD.
答案:ABD
11.解析:
如图,对A,因为AD∥BC, BC与平面A1BC1相交于B,故AD与平面A1BC1相交,故A错误;
对B,连接A1C1,B1D1,因为正方体ABCD A1B1C1D1,故A1C1⊥B1D1,A1C1⊥DD1,B1D1∩DD1=D1,故A1C1⊥平面DBB1D1,故A1C1⊥DB1,同理BC1⊥DB1,又A1C1∩BC1=C1,故DB1⊥平面A1BC1,故B正确;
对C,三棱锥D A1BC1的外接球即正方体ABCD A1B1C1D1的外接球,易得其直径为DB1=,故外接球的表面积S=4π()2=3π,故C错误;
对D,VD-A1BC1=1-VA1-ABD-VC1-CBD-VB-A1B1C1-VD-A1D1C1=1-4×××1×1×1=,故D正确.故选BD.
答案:BD
12.解析:因为f(-)=0≠f(2π-)=-,所以A错误;
函数f(x)定义域为R,并且f(-x)=f(x),所以函数为偶函数;因为x∈[0,+∞),f(x)=f(x+2π),为周期函数,
故仅需研究函数f(x)在区间[0,2π]上的值域及零点个数即可,因为x∈∪时,f(x)=sin x-cos x=sin (x-);
x∈时,f(x)=sin x+cos x=sin (x+);
当x∈∪时,令x-=t∈∪,
则y=sin t,t∈∪,可得y∈且仅一个零点;
当x∈时,令x+=t∈,则y=sin t,t∈,
可得y∈[-,1]且仅一个零点;
所以函数f(x)的值域为[-,1]且在[-2π,2π]上有4个零点.故选项B错误,选项D正确;
函数f(x)在上,有f(x)=sin x+cos x=sin (x+),所以x+∈,则得函数f(x)在该区间上为单调减函数.故选项C正确.故选CD.
答案:CD
13.解析:由题可得双曲线的渐近线方程为y=±x,
因为两条渐近线互相垂直,所以-×=-1,解得b=2.
答案:2
14.解析:由①知f(x)的图象关于直线x=1对称,由②知f(x)为偶函数,所以f(x)=f(2-x)=f(x-2),故f(x)为周期为2的周期函数,符合该条件的函数可以为f(x)=cos πx.
答案:f(x)=cos πx(答案不唯一,只要符合条件即可)
15.解析:由已知可得a=-b-c,则(a-b)·(a-c)=(-2b-c)·(-b-2c)=(2b+c)·(b+2c)=0,
即2b2+2c2+5b·c=0,
因为|b-c|=9,则b2+c2-2b·c=81,所以,b2+c2=45,b·c=-18,
因此,|a|2=a2=(-b-c)2=b2+c2+2b·c=9,故|a|=3.
答案:3
16.解析:f(x)=ex-b定义域为R,g(x)=ln (x+a)-b3的定义域为(-a,+∞),
又f′(x)=ex,g′(x)=,
设f(x)=ex-b在切点A(x1,ex1-b)处的切线即为斜率为1的直线,故ex1=1,所以x1=0,则A(0,1-b),
设g(x)=ln (x+a)-b3在切点B(x2,ln (x2+a)-b3)处的切线即为斜率为1的直线,则=1,则x2=1-a,
则B(1-a,-b3),由两点间斜率公式得:=1,则a=b3-b+2,由于b>0,
则==b2+-1=b2++-1≥3 -1=2,当且仅当b2=,
即b=1时,此时a=2等号成立,故的最小值为2.
答案:2
17.解析:(1)设等差数列{an}的公差为d,
由a1+a2=10,a3+a4+a5=30,
可得,
解得,
∴an=4+2(n-1)=2n+2.
(2)∵数列{an+bn}是首项为1,公比为3的等比数列,
∴an+bn=3n-1,
又an=2n+2,可得bn=3n-1-2n-2,
所以Sn=(1+3+9+…+3n-1)-(4+6+…+2n+2)
=-=-n2-3n-.
18.解析:(1)由正弦定理得sin A sin B=sin B cos (A-),
因为00,
所以sin A=cos (A-),化简得sin A=cos A+sin A,
所以cos (A+)=0,因为0(2)因为A=,由余弦定理得a2=b2+c2-bc=(b+c)2-3bc,
又a=3,b+c=5,即9=25-3bc,解得bc=,
则△ABC的面积S=bc sin A=××=.
19.解析:(1)考生可在化学、生物、政治、地理四科中选择两科, 共有 C=6种,
其中考生选择了地理作为再选科目, 共有 CC=3 种,
故考生甲和考生乙都选择了地理作为再选科目的概率P=×=.
(2)由题意可得, X所有可能取值为0,1,2,3,4,
P(X=0)== ,P(X=1)== , P(X=2)== ,
P(X=3)===,P(X=4)===.
故X的分布列为:
X 0 1 2 3 4
P
故E(X)=0×+1×+2×+3×+4×=2.
20.解析:(1)证明:如图,取PC的中点F,连接EF,BF.
因为E是棱PD的中点,所以EF∥CD,且EF=CD.
因为AB∥CD,AB=CD,所以EF∥AB,EF=AB,
所以四边形ABFE是平行四边形,所以AE∥BF.
因为AE 平面PBC,BF 平面PBC,
所以AE∥平面PBC.
(2)取AD的中点O,连接PO,
因为△PAD为等边三角形,所以PO⊥AD,
因为平面PAD⊥平面ABCD,平面PAD∩平面ABCD=AD,PO 平面PAD,
所以PO⊥平面ABCD.
所以,以O为坐标原点,,的方向分别为x,z轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系O-xyz.
因为等边△PAD的边长为4,
所以A(2,0,0),C(-2,4,0),E(-,0,),
=(-4,4,0),=(-3,0,).
设平面ACE的一个法向量为m=(x,y,z),
由得
令x=1,则y=,z=,所以m=(1,,).
又平面ACD的一个法向量为n=(0,0,1),
因为cos 〈m,n〉===,
所以二面角E AC D的大小为45°.
21.解析:(1)因为+=1(a>b>0)的离心率为,过椭圆右焦点的弦长的最小值为=2,
所以a=2,c=,b=,所以椭圆M的方程为+=1.
(2)设直线l的方程为m(x-2)+ny=1,C(x1,y1),D(x2,y2),
由椭圆的方程x2+2y2=4,得(x-2)2+2y2=-4(x-2).
联立直线l的方程与椭圆方程,得(x-2)2+2y2=-4(x-2)[m(x-2)+ny],
即(1+4m)(x-2)2+4n(x-2)y+2y2=0,(1+4m)()2+4n+2=0,
所以+=+=-=1,
化简得m+n=-,代入直线l的方程得m(x-2)+(--m)y=1,
即m(x-y-2)-y=1,解得x=-2,y=-4,即直线l恒过定点(-2,-4).
22.解析:(1)由题意知,g(x)=ex·f(x)=ex·=aex(ex+1)-2ex-x,
g(x)的定义域为(-∞,+∞),g′(x)=aex(ex+1)+aex·ex-2ex-1=(2ex+1)(aex-1).
若a≤0,则g′(x)<0,所以g(x)在(-∞,+∞)上单调递减;
若a>0,令g′(x)=0,解得x=-ln a.
当x∈(-∞,-ln a)时,g′(x)<0;当x∈(-ln a,+∞)时,g′(x)>0,
所以g(x)在(-∞,-ln a)上单调递减,在(-ln a,+∞)上单调递增.
(2)因为ex>0,所以f(x)有两个零点,即g(x)=ex·f(x)有两个零点.
若a≤0,由(1)知,g(x)至多有一个零点.
若a>0,由(1)知,当x=-ln a时,g(x)取得最小值,最小值为g(-ln a)=1-+ln a.
①当a=1时,由于g(-ln a)=0,故g(x)只有一个零点;
②当a∈(1,+∞)时,由于1-+ln a>0,即g(-ln a)>0,故g(x)没有零点;
③当a∈(0,1)时,1-+ln a<0,即g(-ln a)<0.
又g(-2)=ae-2(e-2+1)-2e-2+2>-2e-2+2>0,故g(x)在(-∞,-ln a)上有一个零点.
存在x0∈(ln (-1),+∞),则g(x0)=aex0(ex0+1)-2ex0-x0=ex0(aex0+a-2)-x0>ex0-x0>0.
又ln (-1)>-ln a,因此g(x)在(-ln a,+∞)上有一个零点.
综上,实数a的取值范围为(0,1).