绝密★启用前
2023年高考数学考前信息必刷卷04
上海专用
上海地区考试题型按往年惯例为12(填空题)+4(单选题)+5(解答题),导数和统计学中的随机变量分布、成对数据的统计分析是新教材新增加的内容。
原来的重难点考查内容,学生能力的方向变化不大;新高考特色:导数及其应用的解题机动性、灵活性,空间向量的解题多样性,抽象复杂的问题增添了不少数学思维灵活多样,贴近生活的气息。
1.解答题的实际应用题可能改为随机变量分布列(或是统计与概率的综合)的实际应用题;
2.导数在解答题中的应用会加入:可能出现的组合是:Ⅰ、函数、三角函数、解三角形(17-18题中一题)+单独导数的综合应用(或导数与函数的综合应用)第21题;Ⅱ、导数及其应用(17-19题中一题)+原来的考查模式、方向(第21题)
2023年高考数学考前信息必刷卷04
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
一、填空题
1.在复平面内,复数对应的点的坐标是,则的共轭复数______.
【答案】
【分析】利用复数的几何意义和共轭复数的定义可得答案.
【解析】因为复数对应的点的坐标是,
则,,
故答案为:.
2.若向量,,且,则与的夹角大小是__________.
【答案】
【分析】利用平面向量垂直的性质及向量夹角公式求解即可.
【解析】∵,∴ ,
∵,∴,∴,
∴与的夹角大小为,
故答案为:.
3.函数的定义域为___________.
【答案】
【分析】根据偶次根号下的被开方数大于等于零,分母不为,根据真数列出不等式,进行求解再用集合或区间的形式表示出来.
【解析】由题意可知,而以2为底的对数函数是单调递增的,
因此,求解可得或.
故答案为:.
4.某种食盐的袋装质量服从正态分布,随机抽取10000袋,则袋装质量在区间的约有______袋.(质量单位:g)
附:若随机变量服从正态分布,则,,.
【答案】8186
【分析】根据正态分布的概率分布原则可得,进而求出即可求解.
【解析】由题意知,,
所以,
得
,
所以袋装质量在区间的约有袋.
故答案为:8186.
5.已知,则___________.
【答案】
【分析】根据已知等式平方后相加可得,即,根据已知角度范围即可得,从而可得,,再根据诱导公式转化即可得所求.
【解析】等式,
两边同时平方得,,
两式相加,得,,整理得,即,
因为,所以,得,
代入,得,即,则,
则.
故答案为:.
6.的展开式中含项的系数为______.
【答案】
【分析】分项求解,当第一个因式取时,第二个因式取含的项;第一个因式取时,第二个因式取含的项,进而得解.
【解析】的展开式通项,
令,得;令,得,
故的展开式中含项的系数为.
故答案为:.
7.在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,,且,的平分线交BC于D.当的面积最大时,AD的长为______.
【答案】
【分析】由余弦定理及基本不等式求出的最大值,即可得到面积的最大值,从而求出与,再由正弦定理计算即可.
【解析】因为,即,
在中,由余弦定理可得,
所以,且,所以,
且,则,所以,
当且仅当时,等号成立,
此时,
此时,,
在中,,
由正弦定理可得,
故答案为:
8.有穷数列共有k项,满足,,且当,时,,则项数k的最大值为______________.
【答案】
【分析】分析数列为有穷数列,且,所以项数最大的项,利用累加法可得即可得解.
【解析】当时,,
因为有穷数列,,,
所以当项数最大时,,则,
,,
将以上各式相加得,
即,
,即,则.
故答案为:
9.已知三棱锥的三条侧棱两两垂直,且其外接球半径为2,则的最大值为____________.
【答案】8
【分析】由长方体模型得出,再由基本不等式得出最值.
【解析】设,因为三棱锥的三条侧棱两两垂直,
所以由长方体模型可知,,即.
,当且仅当时,取等号.
即的最大值为.
故答案为:
10.已知,是双曲线:的左、右焦点,点是双曲线上的任意一点(不是顶点),过作的角平分线的垂线,垂足为,线段的延长线交于点,是坐标原点,若,则双曲线的渐近线方程为______
【答案】
【分析】根据是的角平分线,,推出,,结合以及双曲线的定义推出,再根据推出,即可得到双曲线的渐近线方程.
【解析】因为是的角平分线,,
所以是等腰三角形,,为的中点,
又为的中点,所以是的中位线,
所以,因为,
当点在双曲线的右支上时,,
当点在双曲线的左支上时,,
所以,即,
所以,
所以,
所以双曲线的渐近线方程为.
故答案为:.
11.设函数(,e为自然对数的底数),若曲线上存在点使成立,则a的取值范围是______.
【答案】.
【分析】根据证明,即函数在上有解,即求,的范围,对函数利用导数即可求值域.
【解析】由曲线上存在点,使得,即,
下面证明,因为在定义域上严格递增,
假设,则,
不满足,同理,不满足,
所以,那么函数,
即函数在有解,所以,
即,,令,
则,
,,单调递增,
又,所以,所以a的取值范围是.
故答案为:
12.已知函数(且a为常数)和(且k为常数),有以下命题:①当时,函数没有零点;②当时,若恰有3个不同的零点,则;③对任意的,总存在实数,使得有4个不同的零点,且成等比数列.其中的真命题是_____(写出所有真命题的序号)
【答案】②
【分析】①根据题意,将函数的零点个数问题,转换为对应函数图像的交点个数问题,分别判断,两种情况下,函数零点的个数情况,即可判断出结果;
②根据题意,先令,画出函数的图像,结合函数零点个数以及函数图像,判断方程根的分布情况,以及方程根的个数情况,即可判断出结果;
③根据题意,只需判断出时,函数零点个数不一定是个,即可得出结果.
【解析】①因为,,由得,函数的零点,即是函数图像与直线交点的横坐标,
当时,恒成立,因为,所以时,函数显然没有零点;
当时,由得,即,即,
因为,所以恒成立,若时,函数可能有零点;若,函数没有零点;故①错;
②当时,因为恰有个不同零点,令,则关于的方程有两个不同的实数解,记作,不妨令;
做出函数的图像如下:
由图像可得:当时,与有个交点;
当时,与有个交点;
因为函数恰有个不同零点,
则有个根,记作;有个根,记作(不妨令);
所以只需,,因此,,
所以;,,因此;故②正确;
③由,得;
所以函数与图像交点个数,即为函数的零点个数;
由②中图像可知:当时,与在上有个交点,即函数在上有个零点;
当时,若,则函数在上单调递增,因此函数与在上最多只有个交点,即函数在上最多只有个零点;不满足存在实数,使得有4个不同的零点;
若,由基本不等式可得:,即时,;
若,则函数与在上最多只有个交点,也不满足对任意的,总存在实数,使得有4个不同的零点.故③错.
故答案为:②.
【点睛】本题主要考查判断命题的真假,考查分段函数的应用,考查函数零点的应用,灵活运用数形结合的思想,即可求解,属于常考题型.
二、单选题
13.已知直线,,则是的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【分析】先利用两直线平行的公式求出,再确定充分性和必要性即可.
【解析】当时,,解得或,
当时,直线,,此时两直线不重合,
当时,直线,,此时两直线不重合,
即或时,,
故是的充分不必要条件.
故选:A.
14.已知两组数据和的中位数 方差均相同,则两组数据合并为一组数据后,( )
A.中位数一定不变,方差可能变大
B.中位数一定不变,方差可能变小
C.中位数可能改变,方差可能变大
D.中位数可能改变,方差可能变小
【答案】A
【分析】根据中位数、方差的概念分析运算.
【解析】对于中位数:不妨设,
则两组数据和的中位数分别为,则,
两组数据合并为一组数据后,则中位数为,故中位数一定不变;
对于方差:设的平均数为,方差为,的平均数为,方差为,
则,
可得,
则两组数据合并为一组数据的平均数,
方差
,
当且仅当时等号成立,
故方差可能变大,一定不会变小;
故选:A.
15.如图,正方体的棱长为2,线段上有两个动点(在的左边),且.下列说法错误的是( )
A.当运动时,不存在点使得
B.当运动时,不存在点使得
C.当运动时,二面角的最大值为
D.当运动时,二面角为定值
【答案】C
【分析】建立坐标系,利用向量法判断AC;由反证法判断B;平面即为平面,平面即为平面,从而得出二面角为定值.
【解析】建立如图所示的空间直角坐标系,
则.
因为在上,且,,
可设,则,
则,
所以,
故恒为正,故A正确.
若,则四点共面,与和是异面直线矛盾,故B正确.
设平面的法向量为,
又,所以,即,
取,则,
平面的法向量为,所以.
设二面角的平面角为,则为锐角,故,
因为,在上单调递减,
所以,故,
当且仅当时,取得最大值,即取最小值,故C错误.
连接.平面即为平面,而平面即为平面,故当运动时,二面角的大小保持不变,故D正确.
故选:C
16.已知点集,且,则下列说法正确的个数为( )
①区域Q为轴对称图形;
②区域Q的面积大于;
③M是直线上的一点,.
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【分析】根据点集合的条件,绘制其表示的图形,再结合其几何特点对选项进行分析即可.
【解析】根据题意,且,即,
显然当时,满足条件限制;
当时,两边平方化简可得:,
其表示焦点在轴上的椭圆在第一象限和第三象限上及其内部的点;
绘制点集表示的图形如下所示:
数形结合可知,①错;
阴影部分的面积,②对;
对③:设,与椭圆方程联立可得:
,若与椭圆相切,
则,解得,
故当时,直线与直线的距离即为的最小值,
故,故,③正确.
故正确的是②③.
故选:C.
【点睛】关键点点睛:本题考查曲线与方程,以及直线与椭圆的位置关系,处理问题的关键是对曲线的正确分析,属综合困难题.
三、解答题
17.如图,边长为2的正方形ABCD所在的平面与半圆弧CD所在平面垂直,M是CD上异于C,D的点.
(1)证明:平面AMD⊥平面BMC;
(2)当三棱锥体积最大时,求面MAB与面MCD所成二面角的正切值.
【答案】(1)证明见解析;
(2)2.
【分析】(1)证得平面,结合面面垂直的判定定理即可证出结论;
(2)当在的中点位置时体积最大,建立空间直角坐标系,利用空间向量的夹角坐标公式即可求出结果.
【解析】(1)由题设知,平面平面,交线为.
因为,平面,
所以平面,平面,
故,因为是上异于,的点,且为直径,
所以,又,平面,
所以平面,而平面,
故平面平面;
(2)以D为坐标原点,的方向为轴正方向,的方向为轴正方向,建立如图所示的空间直角坐标系.
当三棱锥M ABC体积最大时,M为的中点.
由题设得,
设是平面MAB的法向量,则
即,可取,
又是平面的一个法向量,因此
,,
得,所以,,
所以面与面所成二面角的正切值是.
18.如图,已知中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,.
(1)求B;
(2)若,,点D在边AC上,且在和上的投影向量的模相等,求线段BD的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)综合运用正、余弦定理即可求解;
(2)由(1)及已知可求得,,又由在和上的投影向量的模相等,知BD为的平分线,由角平分线定理得,再在和中应用正弦定理求解即可.
【解析】(1)∵,
∴由正弦定理可,
由余弦定理可得,
∴即,
∵,∴.
(2)由(1)知,
∴又,
∴,解得.∵,
∴,可得,
由可得,解得.
∵在和上的投影向量的模相等,
∴BD为的平分线,
由角平分线的性质知,即,解得,
在中,由正弦定理可得,∴,
在中,,
由正弦定理可得,即,解得.
19.某市为调研本市学生体质情况,采用按性别分层抽样的方法进行调查,得到体质测试样本的统计数据(单位:人)如表:
优秀 良好 及格 不及格
男生 100 200 780 120
女生 120 200 520 120
(1)根据所给数据,完成下面列联表,并据此判断:能否有的把握认为该市学生体质测试是否达标与性别有关.(注:体质测试成绩为优秀 良好或及格则体质达标,否则不达标)
达标 不达标 合计
男生
女生
合计
其中;
(2)体质测试成绩为优秀或良好则称体质测试成绩为优良,以样本数据中男 女生体质测试成绩优良的频率视为该市男 女生体质测试成绩优良的概率,在该市学生中随机选取1名男生,1名女生,设所选2人中体质测试成绩优良人数为,求的分布列,数学期望与方差.
【答案】(1)列联表见解析,没有的把握认为该市学生体质达标与性别有关
(2)分布列见解析,,
【分析】(1)直接列出列联表,计算,由独立性检验的思想求解即可;
(2)写出的可能取值,并求出相应的概率,即可求解
【解析】(1)由题得列联表如下:
达标 不达标 合计
男生 1080 120 1200
女生 840 120 960
合计 1920 240 2160
所以没有的把握认为该市学生体质达标与性别有关.
(2)由题意男生体质测试优良率,女生体质测试优良率.
的所有可能取值为.
所以的分布列为
0 1 2
,
20.已知椭圆过点,分别为椭圆C的左、右焦点且.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过P点的直线与椭圆C有且只有一个公共点,直线平行于OP(O为原点),且与椭圆C交于两点A、B,与直线交于点M(M介于A、B两点之间).
(i)当面积最大时,求的方程;
(ii)求证:,并判断,的斜率是否可以按某种顺序构成等比数列.
【答案】(1);(2)(i);(ii)证明见解析,不可能构成等比数列.
【解析】(1)设,.求出的坐标,根据,求出.把点代入椭圆方程,结合,求出,即得椭圆C的方程;
(2)(i)设方程为,.把直线的方程代入椭圆方程,由韦达定理、弦长公式求出.由点到直线的距离公式求出点P到的距离,则,根据基本不等式求面积的最大值,即求的方程;(ii)要证结论成立,只须证明,即证直线为的平分线,转化成证明.
又与C有一个公共点,即为椭圆的切线,可求,又.由题意,,,四个数按某种顺序成等比数列,推出矛盾,故不可能构成等比数列.
【解析】(1)设,,
则,.
,.
又在椭圆上,故,
又,解得,,
故所求方程为.
(2)(i)由于,
设方程为,.
由,消y整理得,
,
则
.
又点P到的距离,
.
当且仅当,,即时,等号成立.
故直线AB的方程为:.
(ⅱ)要证结论成立,只须证明:,
由角平分线性质即证:直线为的平分线,
转化成证明:.
因为
因此结论成立.
又与C有一个公共点,即为椭圆的切线,
由得
令,,
则,
所以,所以,
故所研究的4条直线的斜率分别为,,,,
若这四个数成等比数列,且其公比记为q,
则应有或,或.
因为不成立,所以,
而当时,,,
此时直线PB与重合,不合题意,
故,,PA,PB的斜率无论怎样排序都不可能构成等比数列.
【点睛】本题考查椭圆的方程,考查弦长公式、点到直线的距离公式、基本不等式和等比数列等知识,考查学生的逻辑推理能力和运算能力,综合性强,属于难题.
21.考虑下面两个定义域为(0,+∞)的函数f(x)的集合:对任何不同的两个正数,都有,=对任何不同的两个正数,都有
(1)已知,若,且,求实数和的取值范围
(2)已知,且的部分函数值由下表给出:
4
比较与4的大小关系
(3)对于定义域为的函数,若存在常数,使得不等式对任何都成立,则称为的上界,将中所有存在上界的函数组成的集合记作,判断是否存在常数,使得对任何和,都有,若存在,求出的最小值,若不存在,说明理由
【答案】(1)当a≥0,b<0时,f(x)∈Ω1且f(x) Ω2;(2)2d+t<4;(3)0.
【分析】(1)根据:f(x)∈Ω1且f(x) Ω2,可利用二次函数的单调性可得a的范围,利用导数求出b的范围.
(2)由f(x)∈Ω1,取0<x1<x2<x1+x2,可得.由表格可知:f(a)=d,f(b)=d,f(c)=t,f(a+b+c)=4,0<a<b<c<a+b+c,利用函数为增函数可得,再利用不等式的性质即可得出.
(3)根据增函数先证明f(x)≤0对x∈(0,+∞)成立.再证明f(x)=0在(0,+∞)上无解.即可得出.
【解析】(1)由:对任何不同的两个正数,都有,=对任何不同的两个正数,都有,
可得函数y,y在(0,+∞)为增函数,
y2x2+2ax+b,若f(x)∈Ω1,则0,即a≥0
y2x+a,
y′=2,
当b≥0,x>0时,y′>0,此时f(x)∈Ω2,不符合题意,舍去;
当b<0时,令y′=0,解得x,此时函数在x∈(0,+∞)有极值点,因此f(x) Ω2.
综上可得:当b<0时,f(x)∈Ω1且f(x) Ω2.
(2)由f(x)∈Ω1,若取0<x1<x2,
则.
由表格可知:f(a)=d,f(b)=d,f(c)=t,f(a+b+c)=4,
∵0<a<b<c<a+b+c,
∴,
∴d<0,d,d,t,
∴2d+t=4.
(3)∵对任何f(x)∈T和x∈(0,+∞),都有f(x)<M,
先证明f(x)≤0对x∈(0,+∞)成立.
假设存在x0∈(0,+∞),使得f(x0)>0,
记m>0
∵y是增函数.
∴当x>x0时,m>0,
∴f(x)>mx2,
∴一定可以找到一个x1>x0,使得f(x1)>mx12>k,
这与f(x)<k 对x∈(0,+∞)成立矛盾.
即f(x)≤0对x∈(0,+∞)成立.
∴存在f(x)∈T,f(x)≤0对x∈(0,+∞)成立.
下面证明f(x)=0在(0,+∞)上无解.
假设存在x2>0,使得f(x2)=0,
∵y是增函数.
一定存在x3>x2>0,使0,这与上面证明的结果矛盾.
∴f(x)=0在(0,+∞)上无解.
综上,我们得到存在f(x)∈T,f(x)<0对x∈(0,+∞)成立.
∴存在常数M≥0,使得存在f(x)∈T, x∈(0,+∞),有f(x)<M成立.
又令f(x)(x>0),则f(x)<0对x∈(0,+∞)成立,
又有在(0,+∞)上是增函数,
∴f(x)∈T,
而任取常数k<0,总可以找到一个xn>0,使得x>xn时,有f(x)>k.
∴M的最小值为0.
【点睛】本题考查了函数的单调性,利用导数研究函数单调性和最值的关系,考查了构造函数的思想,考查了推理能力与计算能力,本题难度较大.绝密★启用前
2023年高考数学考前信息必刷卷04
上海专用
上海地区考试题型按往年惯例为12(填空题)+4(单选题)+5(解答题),导数和统计学中的随机变量分布、成对数据的统计分析是新教材新增加的内容。
原来的重难点考查内容,学生能力的方向变化不大;新高考特色:导数及其应用的解题机动性、灵活性,空间向量的解题多样性,抽象复杂的问题增添了不少数学思维灵活多样,贴近生活的气息。
1.解答题的实际应用题可能改为随机变量分布列(或是统计与概率的综合)的实际应用题;
2.导数在解答题中的应用会加入:可能出现的组合是:Ⅰ、函数、三角函数、解三角形(17-18题中一题)+单独导数的综合应用(或导数与函数的综合应用)第21题;Ⅱ、导数及其应用(17-19题中一题)+原来的考查模式、方向(第21题)
2023年高考数学考前信息必刷卷04
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
一、填空题(本大题共有12题,满分54分,第1-6题每题4分,第7-12题每题5分)
1.在复平面内,复数对应的点的坐标是,则的共轭复数______.
2.若向量,,且,则与的夹角大小是__________.
3.函数的定义域为___________.
4.某种食盐的袋装质量服从正态分布,随机抽取10000袋,则袋装质量在区间的约有______袋.(质量单位:g)
附:若随机变量服从正态分布,则,,.
5.已知,则___________.
6.的展开式中含项的系数为______.
7.在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,,且,的平分线交BC于D.当的面积最大时,AD的长为______.
8.有穷数列共有k项,满足,,且当,时,,则项数k的最大值为______________.
9.已知三棱锥的三条侧棱两两垂直,且其外接球半径为2,则的最大值为____________.
10.已知,是双曲线:的左、右焦点,点是双曲线上的任意一点(不是顶点),过作的角平分线的垂线,垂足为,线段的延长线交于点,是坐标原点,若,则双曲线的渐近线方程为______
11.设函数(,e为自然对数的底数),若曲线上存在点使成立,则a的取值范围是______.
12.已知函数(且a为常数)和(且k为常数),有以下命题:①当时,函数没有零点;②当时,若恰有3个不同的零点,则;③对任意的,总存在实数,使得有4个不同的零点,且成等比数列.其中的真命题是_____(写出所有真命题的序号)
二、选择题(本题共有4题,满分20分,每题5分)每题有且只有一个正确选项,考生应在答题纸的位置,将代表正确选项的小方格涂黑.
13.已知直线,,则是的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
14.已知两组数据和的中位数 方差均相同,则两组数据合并为一组数据后,( )
A.中位数一定不变,方差可能变大
B.中位数一定不变,方差可能变小
C.中位数可能改变,方差可能变大
D.中位数可能改变,方差可能变小
15.如图,正方体的棱长为2,线段上有两个动点(在的左边),且.下列说法错误的是( )
A.当运动时,不存在点使得
B.当运动时,不存在点使得
C.当运动时,二面角的最大值为
D.当运动时,二面角为定值
16.已知点集,且,则下列说法正确的个数为( )
①区域Q为轴对称图形;
②区域Q的面积大于;
③M是直线上的一点,.
A.0 B.1 C.2 D.3
三、解答题(本大题共有5题,满分76分)解答下列各题必须在答题纸的相应位置写出必要的步骤.
17.(本题满分14分)本题共有2个小题,第1小题满分6分,第2小题8分.
17.如图,边长为2的正方形ABCD所在的平面与半圆弧CD所在平面垂直,M是CD上异于C,D的点.
(1)证明:平面AMD⊥平面BMC;
(2)当三棱锥体积最大时,求面MAB与面MCD所成二面角的正切值.
18.(本题满分14分)本题共有2个小题,第1小题满分6分,第2小题8分.
如图,已知中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,.
(1)求B;
(2)若,,点D在边AC上,且在和上的投影向量的模相等,求线段BD的长.
19.(本题满分14分)本题共有2个小题,第1小题满分6分,第2小题8分.
某市为调研本市学生体质情况,采用按性别分层抽样的方法进行调查,得到体质测试样本的统计数据(单位:人)如表:
优秀 良好 及格 不及格
男生 100 200 780 120
女生 120 200 520 120
(1)根据所给数据,完成下面列联表,并据此判断:能否有的把握认为该市学生体质测试是否达标与性别有关.(注:体质测试成绩为优秀 良好或及格则体质达标,否则不达标)
达标 不达标 合计
男生
女生
合计
其中;
(2)体质测试成绩为优秀或良好则称体质测试成绩为优良,以样本数据中男 女生体质测试成绩优良的频率视为该市男 女生体质测试成绩优良的概率,在该市学生中随机选取1名男生,1名女生,设所选2人中体质测试成绩优良人数为,求的分布列,数学期望与方差.
20.(本题满分16分)本题共有3个小题,第1小题满分4分,第2小题6分,第3小题满分6分.
已知椭圆过点,分别为椭圆C的左、右焦点且.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过P点的直线与椭圆C有且只有一个公共点,直线平行于OP(O为原点),且与椭圆C交于两点A、B,与直线交于点M(M介于A、B两点之间).
(i)当面积最大时,求的方程;
(ii)求证:,并判断,的斜率是否可以按某种顺序构成等比数列.
21.(本题满分18分)本题共有3个小题,第1小题满分4分,第2小题6分,第3小题满分8分.
考虑下面两个定义域为(0,+∞)的函数f(x)的集合:对任何不同的两个正数,都有,=对任何不同的两个正数,都有
(1)已知,若,且,求实数和的取值范围
(2)已知,且的部分函数值由下表给出:
4
比较与4的大小关系
(3)对于定义域为的函数,若存在常数,使得不等式对任何都成立,则称为的上界,将中所有存在上界的函数组成的集合记作,判断是否存在常数,使得对任何和,都有,若存在,求出的最小值,若不存在,说明理由