高考理科数学试题及答案23
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2023年全国统一高考数学试卷(理科)(甲卷)参考答案与试题解析一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60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.(5分)设集合A={x|x=3k+1,k∈Z},B={x|x=3k+2,k∈Z},U为整数集,则∁U(A⋃B)=( )A.{x|x=3k,k∈Z}B.{x|x=3k﹣1,k∈Z}C.{x|x=3k﹣2,k∈Z}D.∅【答案】A【解答】解:∵A={x|x=3k+1,k∈Z},B={x|x=3k+2,k∈Z},∴A∪B={x|x=3k+1或x=3k+2,k∈Z},又U为整数集,∴∁U(A⋃B)={x|x=3k,k∈Z}.故选:A.2.(5分)若复数(a+i)(1﹣ai)=2,a∈R,则a=( )A.﹣1B.0C.1D.2【答案】C【解答】解:因为复数(a+i)(1﹣ai)=2,所以2a+(1﹣a2)i=2,即,解得a=1.故选:C.3.(5分)执行下面的程序框图,输出的B=( )A.21B.34C.55D.89【答案】B【解答】解:根据程序框图列表如下:A13821B251334n1234故输出的B=34.故选:B.4.(5分)向量||=||=1,||=,且+=,则cos〈﹣,﹣〉=( )【答案】D【解答】解:因为向量||=||=1,||=,且+=,所以﹣=+,即2=1+1+2×1×1×cos<,>,解得cos<,>=0,所以⊥,又﹣=2+,﹣=+2,所以(﹣)•(﹣)=(2+)•(+2)=2+2+5•=2+2+0=4,|﹣|=|﹣|===,所以cos〈﹣,﹣〉===.故选:D.5.(5分)已知正项等比数列{a n}中,a1=1,S n为{a n}前n项和,S5=5S3﹣4,则S4=( )A.7B.9C.15D.30【答案】C【解答】解:等比数列{a n}中,设公比为q,a1=1,S n为{a n}前n项和,S5=5S3﹣4,显然q≠1,(如果q=1,可得5=15﹣4矛盾),可得=5•﹣4,解得q2=4,即q=2,S4===15.故选:C.6.(5分)有50人报名足球俱乐部,60人报名乒乓球俱乐部,70人报名足球或乒乓球俱乐部,若已知某人报足球俱乐部,则其报乒乓球俱乐部的概率为( )A.0.8B.0.4C.0.2D.0.1【答案】A【解答】解:根据题意,在报名足球或乒乓球俱乐部的70人中,设某人报足球俱乐部为事件A,报乒乓球俱乐部为事件B,则P(A)==,由于有50人报名足球俱乐部,60人报名乒乓球俱乐部,则同时报名两个俱乐部的由50+60﹣70=40人,则P(AB)==,则P(B|A)===0.8.故选:A.7.(5分)“sin2α+sin2β=1”是“sinα+cosβ=0”的( )A.充分条件但不是必要条件B.必要条件但不是充分条件C.充要条件D.既不是充分条件也不是必要条件【答案】B【解答】解:sin2α+sin2β=1,可知sinα=±cosβ,可得sinα±cosβ=0,所以“sin2α+sin2β=1”是“sinα+cosβ=0”的必要不充分条件,故选:B.8.(5分)已知双曲线的离心率为,其中一条渐近线与圆(x﹣2)2+(y﹣3)2=1交于A,B两点,则|AB|=( )A.B.C.D.【答案】D【解答】解:双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的离心率为,可得c=a,所以b=2a,所以双曲线的渐近线方程为:y=±2x,一条渐近线与圆(x﹣2)2+(y﹣3)2=1交于A,B两点,圆的圆心(2,3),半径为1,圆的圆心到直线y=2x的距离为:=,所以|AB|=2=.故选:D.9.(5分)有五名志愿者参加社区服务,共服务星期六、星期天两天,每天从中任选两人参加服务,则两天中恰有1人连续参加两天服务的选择种数为( )A.120B.60C.40D.30【答案】B【解答】解:先从5人中选1人连续两天参加服务,共有=5种选法,然后从剩下4人中选1人参加星期六服务,剩下3人中选取1人参加星期日服务,共有=12种选法,根据分步乘法计数原理可得共有5×12=60种选法.故选:B.10.(5分)已知f(x)为函数向左平移个单位所得函数,则y=f(x)与的交点个数为( )A.1B.2C.3D.4【答案】C【解答】解:把函数向左平移个单位可得函数f(x)=cos(2x+)=﹣sin2x的图象,而直线=(x﹣1)经过点(1,0),且斜率为,且直线还经过点(,)、(﹣,﹣),0<<1,﹣1<﹣<0,如图,故y=f(x)与的交点个数为3.故选:C.11.(5分)在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为正方形,AB=4,PC=PD=3,∠PCA=45°,则△PBC的面积为( )A.B.C.D.【答案】C【解答】解:解法一:∵四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为正方形,又PC=PD=3,∠PCA=45°,∴根据对称性易知∠PDB=∠PCA=45°,又底面正方形ABCD得边长为4,∴BD=,∴在△PBD中,根据余弦定理可得:=,又BC=4,PC=3,∴在△PBC中,由余弦定理可得:cos∠PCB==,∴sin∠PCB=,∴△PBC的面积为==.解法二:如图,设P在底面的射影为H,连接HC,设∠PCH=θ,∠ACH=α,且α∈(0,),则∠HCD=45°﹣α,或∠HCD=45°+α,易知cos∠PCD=,又∠PCA=45°,则根据最小角定理(三余弦定理)可得:,∴或,∴或,∴或,∴tanα=或tanα=,又α∈(0,),∴tanα=,∴cosα=,sinα=,∴,∴cosθ=,再根据最小角定理可得:cos∠PCB=cosθcos(45°+α)==,∴sin∠PCB=,又BC=4,PC=3,∴△PBC的面积为==.故选:C.12.(5分)已知椭圆=1,F1,F2为两个焦点,O为原点,P为椭圆上一点,cos∠F1PF2=,则|PO|=( )A.B.C.D.【答案】B【解答】解:椭圆,F1,F2为两个焦点,c=,O为原点,P为椭圆上一点,,设|PF1|=m,|PF2|=n,不妨m>n,可得m+n=6,4c2=m2+n2﹣2mn cos∠F1PF2,即12=m2+n2﹣mn,可得mn=,m2+n2=21,=(),可得|PO|2==(m2+n2+2mn cos∠F1PF2)=(m2+n2+mn)=(21+)=.可得|PO|=.故选:B.二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
高考理科数学试题及答案(考试时间:120分钟试卷满分:150分)一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60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。
1.31ii+=+() A .12i + B .12i - C .2i + D .2i -2. 设集合{}1,2,4A =,{}240x x x m B =-+=.若{}1AB =,则B =()A .{}1,3-B .{}1,0C .{}1,3D .{}1,53. 我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题:“远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几盏灯?”意思是:一座7层塔共挂了381盏灯,且相邻两层中的下一层灯数是上一层灯数的2倍,则塔的顶层共有灯()A .1盏B .3盏C .5盏D .9盏4. 如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是某几何体的三视图,该几何体由一平面将一圆柱截去一部 分所得,则该几何体的体积为() A .90π B .63π C .42π D .36π5. 设x ,y 满足约束条件2330233030x y x y y +-≤⎧⎪-+≥⎨⎪+≥⎩,则2z x y =+的最小值是()A .15-B .9-C .1D .96. 安排3名志愿者完成4项工作,每人至少完成1项,每项工作由1人完成,则不同的安排方式共有()A .12种B .18种C .24种D .36种7. 甲、乙、丙、丁四位同学一起去向老师询问成语竞赛的成绩.老师说:你们四人中有2位优秀,2位良好,我现在给甲看乙、丙的成绩,给乙看丙的成绩,给丁看甲的成绩.看后甲对大家说:我还是不知道我的成绩.根据以上信息,则()A .乙可以知道四人的成绩B .丁可以知道四人的成绩C .乙、丁可以知道对方的成绩D .乙、丁可以知道自己的成绩8. 执行右面的程序框图,如果输入的1a =-,则输出的S =()A .2 B .3 C .4 D .59. 若双曲线C:22221x y a b-=(0a >,0b >)的一条渐近线被圆()2224x y -+=所截得的弦长为2,则C 的 离心率为()A .2B .3C .2D .2310. 若2x =-是函数21`()(1)x f x x ax e -=+-的极值点,则()f x 的极小值为()A.1-B.32e --C.35e -D.111. 已知直三棱柱111C C AB -A B 中,C 120∠AB =,2AB =,1C CC 1B ==,则异面直线1AB与1C B 所成角的余弦值为()A .32 B .155 C .105D .33 12. 已知ABC ∆是边长为2的等边三角形,P 为平面ABC 内一点,则()PA PB PC ⋅+的最小值是()A.2-B.32-C. 43- D.1- 二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
2021年普通高等学校招生全国统一考试数学(全国新课标卷II)第一卷一、选择题:本大题共12小题,每题5分,在每题给出的四个选项中,只有一项为哪一项符合题目要求的. 1.(2021课标全国Ⅱ,理1)集合M ={x |(x -1)2<4,x ∈R },N ={-1,0,1,2,3},那么M ∩N =( ).A .{0,1,2}B .{-1,0,1,2}C .{-1,0,2,3}D .{0,1,2,3}2.(2021课标全国Ⅱ,理2)设复数z 满足(1-i)z =2i ,那么z =( ).A .-1+iB .-1-IC .1+iD .1-i3.(2021课标全国Ⅱ,理3)等比数列{a n }的前n 项与为S n .S 3=a 2+10a 1,a 5=9,那么a 1=( ).A .13B .13-C .19D .19-4.(2021课标全国Ⅱ,理4)m ,n 为异面直线,m ⊥平面α,n ⊥平面β.直线l 满足l ⊥m ,l ⊥n ,l α,l β,那么( ).A .α∥β且l ∥αB .α⊥β且l ⊥βC .α与β相交,且交线垂直于lD .α与β相交,且交线平行于l5.(2021课标全国Ⅱ,理5)(1+ax )(1+x )5的展开式中x 2的系数为5,那么a =( ).A .-4B .-3C .-2D .-16.(2021课标全国Ⅱ,理6)执行下面的程序框图,如果输入的N =10,那么输出的S =( ).A .1111+2310+++B .1111+2!3!10!+++C .1111+2311+++ D .1111+2!3!11!+++7.(2021课标全国Ⅱ,理7)一个四面体的顶点在空间直角坐标系O -xyz 中的坐标分别是(1,0,1),(1,1,0),(0,1,1),(0,0,0),画该四面体三视图中的正视图时,以zOx 平面为投影面,那么得到的正视图可以为( ).8.(2021课标全国Ⅱ,理8)设a =log 36,b =log 510,c =log 714,那么( ).A .c >b >aB .b >c >aC .a >c >bD .a >b >c 9.(2021课标全国Ⅱ,理9)a >0,x ,y 满足约束条件1,3,3.x x y y a x ≥⎧⎪+≤⎨⎪≥(-)⎩假设z =2x+y 的最小值为1,那么a =( ).A .14B .12 C .1 D .210.(2021课标全国Ⅱ,理10)函数f (x )=x 3+ax 2+bx +c ,以下结论中错误的选项是( ).A .∃x0∈R ,f(x0)=0B .函数y =f(x)的图像是中心对称图形C .假设x0是f(x)的极小值点,那么f(x)在区间(-∞,x0)单调递减D .假设x0是f(x)的极值点,那么f′(x0)=011.(2021课标全国Ⅱ,理11)设抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,点M 在C 上,|MF |=5,假设以MF 为直径的圆过点(0,2),那么C 的方程为( ).A .y2=4x 或y2=8xB .y2=2x 或y2=8xC .y2=4x 或y2=16xD .y2=2x 或y2=16x12.(2021课标全国Ⅱ,理12)点A (-1,0),B (1,0),C (0,1),直线y =ax +b (a >0)将△ABC 分割为面积相等的两局部,那么b 的取值范围是( ).A .(0,1) B.112⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭ C.113⎛⎤- ⎥ ⎝⎦ D .11,32⎡⎫⎪⎢⎣⎭ 第二卷本卷包括必考题与选考题两局部,第13题~第21题为必考题,每个试题考生都必须做答。
2023江西高考理科数学试题及答案(完整版)2023江西高考理科数学试题及答案(完整版)我带来了2023江西高考理科数学试题及答案,数学能让我们思索任何问题的时候都比较缜密,而不至于思绪紊乱。
还能使我们的脑子反映敏捷,对突发大事的处理手段也更理性。
下面是我为大家整理的2023江西高考理科数学试题及答案,期望能帮忙到大家!2023江西高考理科数学试题及答案高考数学空间几何体表面积体积公式总结1、圆柱体:表面积:2πRr+2πRh体积:πR2h(R为圆柱体上下底圆半径,h为圆柱体高)。
2、圆锥体:表面积:πR2+πR[(h2+R2)的]体积:πR2h/3(r为圆锥体低圆半径,h为其高。
3、a—边长,S=6a2,V=a3。
4、长方体a—长,b—宽,c—高S=2(ab+ac+bc)V=abc。
5、棱柱S—h—高V=Sh。
6、棱锥S—h—高V=Sh/3。
7、S1和S2—上、下h—高V=h[S1+S2+(S1S2)^1/2]/3。
8、S1—上底面积,S2—下底面积,S0—中h—高,V=h(S1+S2+4S0)/6。
9、圆柱r—底半径,h—高,C—底面周长S底—底面积,S侧—,S表—表面积C=2πrS底=πr2,S侧=Ch,S表=Ch+2S底,V=S底h=πr2h。
10、空心圆柱R—外圆半径,r—内圆半径h—高V=πh(R^2—r^2)。
11、r—底半径h—高V=πr^2h/3。
12、r—上底半径,R—下底半径,h—高V=πh(R2+Rr+r2)/313、球r—半径d—直径V=4/3πr^3=πd^3/6。
14、球缺h—球缺高,r—球半径,a—球缺底半径V=πh(3a2+h2)/6=πh2(3r—h)/3。
15、球台r1和r2—球台上、下底半径h—高V=πh[3(r12+r22)+h2]/6。
16、圆环体R—环体半径D—环体直径r—环体截面半径d—环体截面直径V=2π2Rr2=π2Dd2/4。
17、桶状体D—桶腹直径d—桶底直径h—桶高V=πh(2D2+d2)/12,(母线是圆弧形,圆心是桶的中心)V=πh(2D2+Dd+3d2/4)/15(母线是抛物线形)。
2023年全国乙卷高考数学(理科)试题及完整答案2023年全国乙卷高考数学(理科)试题2023年全国乙卷高考数学(理科)答案高中数学有什么必背知识1、函数的奇偶性(1)若f(x)是偶函数,那么f(x)=f(—x);(2)若f(x)是奇函数,0在其定义域内,则f(0)=0(可用于求参数);(3)判断函数奇偶性可用定义的等价形式:f(x)±f(—x)=0或(f(x)≠0);(4)若所给函数的解析式较为复杂,应先化简,再判断其奇偶性;(5)奇函数在对称的单调区间内有相同的单调性;偶函数在对称的单调区间内有相反的单调性;2、复合函数的有关问题(1)复合函数定义域求法:若已知的定义域为[a,b],其复合函数f[g(x)]的定义域由不等式a≤g(x)≤b解出即可;若已知f[g(x)]的定义域为[a,b],求f(x)的定义域,相当于x∈[a,b]时,求g(x)的值域(即f(x)的定义域);研究函数的问题一定要注意定义域优先的原则。
(2)复合函数的单调性由“同增异减”判定;3、函数图像(或方程曲线的对称性)(1)证明函数图像的对称性,即证明图像上任意点关于对称中心(对称轴)的对称点仍在图像上;(2)证明图像C1与C2的对称性,即证明C1上任意点关于对称中心(对称轴)的对称点仍在C2上,反之亦然;(3)曲线C1:f(x,y)=0,关于y=x+a(y=—x+a)的对称曲线C2的方程为f(y —a,x+a)=0(或f(—y+a,—x+a)=0);(4)曲线C1:f(x,y)=0关于点(a,b)的对称曲线C2方程为:f(2a—x,2b —y)=0;(5)若函数y=f(x)对x∈R时,f(a+x)=f(a—x)恒成立,则y=f(x)图像关于直线x=a对称;(6)函数y=f(x—a)与y=f(b—x)的图像关于直线x=对称;4、函数的周期性(1)y=f(x)对x∈R时,f(x +a)=f(x—a)或f(x—2a)=f(x)(a0)恒成立,则y=f(x)是周期为2a的周期函数;(2)若y=f(x)是偶函数,其图像又关于直线x=a对称,则f(x)是周期为2︱a︱的周期函数;(3)若y=f(x)奇函数,其图像又关于直线x=a对称,则f(x)是周期为4︱a ︱的周期函数;(4)若y=f(x)关于点(a,0),(b,0)对称,则f(x)是周期为2的周期函数;(5)y=f(x)的图象关于直线x=a,x=b(a≠b)对称,则函数y=f(x)是周期为2的周期函数;(6)y=f(x)对x∈R时,f(x+a)=—f(x)(或f(x+a)=,则y=f(x)是周期为2的周期函数;5、方程k=f(x)有解k∈D(D为f(x)的值域);6、a≥f(x)恒成立a≥[f(x)]max,;a≤f(x)恒成立a≤[f(x)]min;7、(1)(a0,a≠1,b0,n∈R+);(2)l og a N=(a0,a≠1,b0,b≠1);(3)l og a b的符号由口诀“同正异负”记忆;(4)a log a N= N(a0,a≠1,N0);高中数学的学习方法1.高中数学学习方法—听好课在课堂上集中注意力是想要学好一门科目的关键,高中数学课也不例外。
2020年普通高等学校招生全国统一考试理科数学(I 卷)答案详解一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60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.(复数)若1z i =+,则22z z -=A.0B.1 D.2【解析】∵1z i =+,∴222(2)(1)(1)12z z z z i i i -=-=+-=-=-,∴2=22z z -.【答案】D2.(集合)设集合{}240A x x =-≤,{}20B x x a =+≤,且{}21A B x x =-≤≤ ,则a =A.-4B.-2C.2D.4【解析】由已知可得{}22A x x =-≤≤,2a B x x ⎧⎫=≤-⎨⎬⎩⎭,∵{}21A B x x =-≤≤ ,∴12a -=,解得2a =-.【答案】B 3.(立体几何,同文3)埃及胡夫金字塔是古代世界建筑奇迹之一,它的形状可视为一个正四棱锥,以该四棱锥的高为边长的正方形面积等于该四棱锥一个侧面三角形的面积,则其侧面三角形底边上的高与底面正方形的边长的比值为A.14- B.12 C.14+ D.12+【解析】如图A3所示,设正四棱锥底面的边长为a ,则有22221212h am a h m ⎧=⎪⎪⎨⎛⎫⎪+= ⎪⎪⎝⎭⎩整理得22420m am a --=,令m t a =,则有24210t t --=,∴114t +=,214t -=(舍去),即14m a +=.图A3【答案】C4.(解析几何)已知A 为抛物线2:2(0)C y px p =>上一点,点A 到C 的焦点的距离为12,到y 轴的距离为9,则p =A .2B .3C .6D .9【解析】设A 点的坐标为(m ,n ),∵点A 到C 的焦点的距离为12,∴m =9,∵点A 到C 的焦点的距离为12,∴122p m +=,解得6p =.【答案】C5.(概率统计,同文5)某校一个课外学习小组为研究某作物种子的发芽率y 和温度x (单位:C )的关系,在20个不同的温度条件下进行种子的发芽实验,由实验数据,)(i i x y i =(1,2,…,20)得到下面的散点图:由此散点图,在10C 至40C 之间,下面四个回归方程类型中最适宜作为发芽率y 和温度x 的回归方程类型的是A.y a bx =+B.2y a bx =+C.x y a be =+D.ln y a b x=+【解析】根据散点图的趋势和已学函数图象可知,本题的回归方程类型为对数函数,故选D 选项.【答案】D6.(函数)函数43()2f x x x =-的图像在点(1,(1))f 处的切线方程为A .21y x =--B .21y x =-+C .23y x =-D .21y x =+【解析】32()46f x x x '=-,∴函数()f x 的图像在点(1,(1))f 处的切线斜率为(1)2k f '==-,又∵(1)1f =-,∴所求的切线方程为12(1)y x +=--,化简为21y x =-+.【答案】B7.(三角函数,同文7)设函数()cos()6f x x πω=+在[]ππ-,的图像大致如下图,则()f x 的最小正周期为A.109πB.76πC.43πD.32π【解析】∵函数过点4π,09⎛⎫- ⎪⎝⎭,∴4ππcos()=096x ω-+,∴4πππ=962x ω-+-,解得23=ω,∴()f x 的最小正周期为3π4π2==ωT .【答案】C 8.(概率统计)25()()y x x y x++的展开式中33x y 的系数为A.5 B.10 C.15 D.20【解析】∵5()x y +展开式的通项公式为55C r r r x y -(r =0,1,2,3,4,5),∴1r =时,2141335C 5y x y x y x=,∴3r =时,323335C 10x x y x y =,∴展开式中的33x y 系数为5+10=15.【答案】C9.(三角函数)已知(0,)α∈π,且3cos28cos 5αα-=,则sin α=A.53 B.23 C.13 D.59【解析】应用二倍角公式2cos22cos 1αα=-,将3cos28cos 5αα-=化简为,23cos 4cos 40αα--=,解得2cos 3α=-或cos 2α=(舍去),又∵(0,)α∈π,∴5sin 3α=.【答案】A 10.(立体几何,同文12)已知A ,B ,C 为球O 的球面上的三个点,1O 为△ABC 的外接圆.若 1O 的面积为4π,1AB BC AC OO ===,则球O 的表面积为A .64πB .48πC .36πD .32π【解析】由题意可知, 1O 为的半径r =2,由正弦定理可知,24sin ==AB r C,则14sin 4sin 60==== OO AB C ,∴球O 的半径4R ==,∴球O 的表面积为24π64πR =.图A10【答案】A11.(解析几何)已知22:2220M x y x y +---= ,直线:20+=l x y ,p 为l 上的动点.过点p 作M 的切线PA ,PB ,切点为,A B ,当PM AB 最小时,直线AB 的方程为A.210x y --= B.210x y +-=C.210x y -+= D.210x y ++=【解析】222:(1)(1)2-+-= M x y , M 的半径r =2,圆心(1,1)M ,由几何知识可知,⊥PM AB ,故1||||=2=||||2||2∆=⋅⋅==四边形APM APBM S PM AB S AP AM AP ,∴⋅PM AB 最小,即PM 最小,此时直线PM ⊥l ,即直线PM 的斜率为12=m k ,故直线PM 的方程为11(1)2-=-y x ,化简为1122=+y x ,∴直线PM 与l 的交点P 的坐标为(1,0)-P ,直线AB 为过点P 作 M 的切线所得切点弦AB 所在的直线,其方程为(11)(1)(01)(1)4---+--=x y ,化简得210++=x y .图A11【答案】D注:过圆外一点00(,)P x y 作222:()()O x a y b r -+-= 的切线所得切点弦所在直线方程为200()()()()x a x a y b y b r --+--=.特别当0a b ==时,切点弦所在直线方程为200x x y y r +=.(具体推到过程,可到百度搜索)12.(函数)若242log 42log +=+a b a b 则A.a >2bB.a <2bC.a >b 2D.a <b 2【解析】由指数和对数运算性质,原等式可化为2222log 2log a b a b +=+,∵222log 1log log 2b b b <+=,∴22222log 2log 2b b b b +<+,∴2222log 2log 2a b a b +<+,设2()2log x f x x =+,则有()(2)f a f b <,由指数函数和对数函数的单调性可知()f x 在(0,)+∞单调递增,∴2a b <.【答案】B二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
2023年普通高等学校招生全国统一考试(全国乙卷)理科数学一、选择题1. 设252i1i iz +=++,则z =( ) A. 12i −B. 12i +C. 2i −D. 2i +2. 设集合U =R ,集合{}1M x x =<,{}12N x x =−<<,则{}2x x ≥=( ) A. ∁U (M ∪N ) B. N ∪∁U M C. ∁U (M ∩N )D. M ∪∁U N3. 如图,网格纸上绘制的一个零件的三视图,网格小正方形的边长为1,则该零件的表面积为( )A. 24B. 26C. 28D. 304. 已知e ()e 1xax x f x =−是偶函数,则=a ( )A. 2−B. 1−C. 1D. 25. 设O 为平面坐标系的坐标原点,在区域(){}22,14x y xy ≤+≤内随机取一点,记该点为A ,则直线OA 的倾斜角不大于π4的概率为( ) A.18 B.16C.14D.126. 已知函数()sin()f x x ωϕ=+在区间π2π,63⎛⎫ ⎪⎝⎭单调递增,直线π6x =和2π3x =为函数()y f x =的图像的两条对称轴,则5π12f ⎛⎫−= ⎪⎝⎭( )A. B. 12−C.12D.7. 甲乙两位同学从6种课外读物中各自选读2种,则这两人选读的课外读物中恰有1种相同的选法共有( ) A. 30种B. 60种C. 120种D. 240种8. 已知圆锥PO O 为底面圆心,P A ,PB 为圆锥的母线,120AOB ∠=︒,若PAB 的面积等于)A.πB.C. 3πD.9. 已知ABC 为等腰直角三角形,AB 为斜边,ABD △为等边三角形,若二面角C AB D −−为150︒,则直线CD 与平面ABC 所成角的正切值为( ) A.15B.5C.D.2510. 已知等差数列{}n a 的公差为23π,集合{}*cos N n S a n =∈,若{},S a b =,则ab =( )A. -1B. 12−C. 0D.1211. 设A ,B 为双曲线2219y x −=上两点,下列四个点中,可为线段AB 中点的是( )A. ()1,1B. ()1,2-C. ()1,3D. ()1,4−−12. 已知O 的半径为1,直线P A 与O 相切于点A ,直线PB 与O 交于B ,C 两点,D 为BC的中点,若PO =PA PD ⋅的最大值为( )A.12B.12+C. 1+D. 2二、填空题13.已知点(A 在抛物线C :22y px =上,则A 到C 的准线的距离为______.14. 若x ,y 满足约束条件312937x y x y x y −≤−⎧⎪+≤⎨⎪+≥⎩,则2z x y =−的最大值为______.15. 已知{}n a 为等比数列,24536a a a a a =,9108a a =−,则7a =______.16. 设()0,1a ∈,若函数()()1xx f x a a =++在()0,∞+上单调递增,则a 的取值范围是______.三、解答题17. 某厂为比较甲乙两种工艺对橡胶产品伸缩率的处理效应,进行10次配对试验,每次配对试验选用材质相同的两个橡胶产品,随机地选其中一个用甲工艺处理,另一个用乙工艺处理,测量处理后的橡胶产品的伸缩率.甲、乙两种工艺处理后的橡胶产品的伸缩率分别记为i x ,()1,2,,10i y i =⋅⋅⋅.试验结果如下:记1,2,,10i i i z x y i =−=⋅⋅⋅,记1210,,,z z z ⋅⋅⋅的样本平均数为z ,样本方差为2s . (1)求z ,2s ;(2)判断甲工艺处理后的橡胶产品的伸缩率较乙工艺处理后的橡胶产品的伸缩率是否有显著提高(如果z ≥为有显著提高)18. 在ABC 中,已知120BAC ∠=︒,2AB =,1AC =. (1)求sin ABC ∠;(2)若D 为BC 上一点,且90BAD ∠=︒,求ADC △的面积.19. 如图,在三棱锥−P ABC 中,AB BC ⊥,2AB =,BC =PB PC ==BP ,AP ,BC 的中点分别为D ,E ,O ,AD =,点F 在AC 上,BF AO ⊥.(1)证明://EF 平面ADO ; (2)证明:平面ADO ⊥平面BEF ; (3)求二面角D AO C −−的正弦值.20. 已知椭圆2222:1(0)C b b x a a y +>>=,点()2,0A −在C 上.(1)求C 的方程; (2)过点()2,3−的直线交C 于,P Q 两点,直线,AP AQ 与y 轴的交点分别为,M N ,证明:线段MN 的中点为定点.21. 已知函数1()ln(1)f x a x x ⎛⎫=++⎪⎝⎭. (1)当1a =−时,求曲线()y f x =在点()()1,1f 处的切线方程; (2)是否存在a ,b ,使得曲线1y f x ⎛⎫=⎪⎝⎭关于直线x b =对称,若存在,求a ,b 的值,若不存在,说明理由. (3)若()f x 在()0,∞+存在极值,求a 的取值范围.四、选做题【选修4-4】(10分)22. 在直角坐标系xOy 中,以坐标原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线1C 的极坐标方程为ππ2sin 42⎛⎫=≤≤ ⎪⎝⎭ρθθ,曲线2C :2cos 2sin x y αα=⎧⎨=⎩(α为参数,2απ<<π).(1)写出1C 的直角坐标方程;(2)若直线y x m =+既与1C 没有公共点,也与2C 没有公共点,求m 的取值范围.【选修4-5】(10分)23. 已知()22f x x x =+−. (1)求不等式()6f x x ≤−的解集;(2)在直角坐标系xOy 中,求不等式组()60f x y x y ≤⎧⎨+−≤⎩所确定的平面区域的面积.(2023·全国乙卷·理·1·★)设252i1i i z +=++,则z =( )(A )12i −(B )12i +(C )2i −(D )2i+答案:B解析:由题意,2252222i 2i 2i (2i)ii 2i 12i 1i i 11(i )i i iz ++++=====−−=−++−+,所以12i z =+. (2023·全国乙卷·理·2·★)设全集U =R ,集合{|1}M x x =<,{|12}N x x =−<<,则{|2}x x ≥=( ) (A )∁U (M ∪N ) (B )N ∪∁U M (C )∁U (M ∩N ) (D )M ∪∁U N 答案:A解析:正面求解不易,直接验证选项,A 项,由题意,{|2}MN x x =<,所以(){|2}U MN x x =≥ð,故选A.(2023·全国乙卷·理·3·★)如图,网格纸上绘制的一个零件的三视图,网格小正方形的边长为1,则该零件的表面积为( )(A )24(B )26(C )28(D )30答案:D解析:如图所示,在长方体1111ABCD A B C D −中,2AB BC ==,13AA =,点,,,H I J K 为所在棱上靠近点1111,,,B C D A 的三等分点,,,,O L M N 为所在棱的中点,则三视图所对应的几何体为长方体1111ABCD A B C D −去掉长方体11ONIC LMHB −之后所得的几何体,该几何体的表面积和原来的长方体的表面积相比少2个边长为1的正方形, 其表面积为:()()()22242321130⨯⨯+⨯⨯−⨯⨯=.答案详解(2023·全国乙卷·理·4·★★)已知e ()e 1xax x f x =−是偶函数,则a =( )(A )2− (B )1− (C )1 (D )2 答案:D解法1:要求a ,可结合偶函数的性质取特值建立方程,由()f x 为偶函数得(1)(1)f f −=,故1e ee 1e 1a a −−−=−− ①, 又111e e e e 11e e 1a a aa −−−−−−==−−−,代入①得1e e e 1e 1a a a −=−−, 所以1e e a −=,从而11a −=,故2a =, 经检验,满足()f x 为偶函数.解法2:也可直接用偶函数的定义来分析,因为()f x 为偶函数,所以()()f x f x −=恒成立,从而e e e 1e 1x x ax ax x x −−−=−−,故e e e 1e 1x x ax ax −−−=−−,所以e e e 1e e 1x ax x axax −−⋅=−−,从而e e e 1e 1ax x xax ax −=−−,故e e ax x x −=, 所以ax x x −=,故(2)0a x −=,此式要对定义域内任意的x 都成立,只能20a −=,所以2a =.(2023·全国乙卷·理·5·★)设O 为平面坐标系的原点,在区域22{(,)|14}x y x y ≤+≤内随机取一点,记该点为A ,则直线OA 的倾斜角不大于 π4 的概率为( )( ) (A )18(B )16(C )14(D )12答案:C 解析:因为区域(){}22,|14x y xy ≤+≤表示以()0,0O 圆心,外圆半径2R =,内圆半径1r =的圆环,则直线OA 的倾斜角不大于π4的部分如阴影所示,在第一象限部分对应的圆心角π4MON ∠=, 结合对称性可得所求概率π2142π4P ⨯==.(2023·全国乙卷·理·6·★★)已知函数()sin()f x x ωϕ=+在区间2(,)63ππ单调递增,直线6x π=和23x π=为函数()y f x =的图象的两条对称轴,则5()12f π−=( ) (A) (B )12− (C )12(D答案:D解析:条件中有两条对称轴,以及它们之间的单调性,据此可画出草图来分析, 如图,2362T T πππ−=⇒=,所以22Tπω==,故2ω=±, 不妨取2ω=,则()sin(2)f x x ϕ=+, 再求ϕ,代一个最值点即可,由图可知,()sin(2)sin()1663f πππϕϕ=⨯+=+=−,所以232k ππϕπ+=−,从而52()6k k πϕπ=−∈Z , 故55()sin(22)sin(2)66f x x k x πππ=+−=−,所以5555()sin[2()]sin()sin 1212633f πππππ−=⨯−−=−==.(2023·全国乙卷·理·7·★★)甲乙两位同学从6种课外读物中各自选读2种,则这两人选读的课外读物中恰有1种相同的选法共有( )(A )30种 (B )60种 (C )120种 (D )240种 答案:C解析:恰有1种课外读物相同,可先把相同的课外读物选出来,再选不同的, 由题意,先从6种课外读物中选1种,作为甲乙两人相同的课外读物,有16C 种选法,再从余下5种课外读物中选2种,分别安排给甲乙两人,有25A 种选法, 由分步乘法计数原理,满足题意的选法共1265C A 120=种.(2023·全国乙卷· 理· 8·★★★)已知圆锥PO O 为底面圆心,P A ,PB 为圆锥的母线,o 120AOB ∠=,若PAB ∆,则该圆锥的体积为( ) (A )π (B (C )3π (D ) 答案:B解析:求圆锥的体积只差高,我们先翻译条件中的PAB S ∆,由于P A ,PB 和APB ∠都未知,所以不易通过1sin 2PAB S PA PB APB ∆=⋅⋅∠求P A ,再求PO ,故选择AB 为底边来算PAB S ∆,需作高PQ ,而AB 可在AOB ∆中求得,在AOB ∆中,由余弦定理,222AB OA OB =+−2cos 9OA OB AOB ⋅⋅∠=,所以3AB =,取AB 中点Q ,连接PQ ,OQ ,则OQ AB ⊥,PQ AB ⊥, 所以1133222PAB S AB PQ PQ PQ ∆=⋅=⨯⨯=,又PAB S ∆=,所以32PQ =PQ =,在AOQ ∆中,o 1602AOQ AOB ∠=∠=,所以cos OQ OA AOQ =⋅∠=,故OP ==所以圆柱PO 的体积213V π=⨯.PO ABQ(2023·全国乙卷·理·9·★★★)已知ABC ∆为等腰直角三角形,AB 为斜边,ABD ∆为等边三角形,若二面角C ABD −−为o 150,则直线CD 与平面ABC 所成角的正切值为( )(A )15(B (C (D )25答案:C解析:两个等腰三角形有公共的底边,这种情况常取底边中点构造线面垂直, 如图,取AB 中点E ,连接DE ,CE ,由题意,DA DB =,AC BC =,所以AB DE ⊥,AB CE ⊥,故DEC ∠即为二面角C AB D −−的平面角, 且AB ⊥平面CDE ,所以o 150DEC ∠=, 作DO CE ⊥的延长线于O ,则DO ⊂平面CDE , 所以DO AB ⊥,故DO ⊥平面ABC ,所以DCO ∠即为直线CD 与平面ABC 所成的角,不妨设2AB =,则1CE =,DE = 因为o 150DEC ∠=,所以o 30DEO ∠=,故3cos 2OE DE DEO =⋅∠=,sin OD DE DEO =⋅∠=,52OC OE CE =+=,所以tan OD DCO OC ∠==. DACBEO【反思】两个等腰三角形有公共底边这类图形,常取底边中点,构造两个线线垂直,进而得出线面垂直.(2023·全国乙卷·理·10·★★★★)已知等差数列{}n a 的公差为23π,集合*{cos |}n S a n =∈N ,若{,}S a b =,则ab =( )(A )1− (B )12− (C )0 (D )12答案:B解析:由题意,S 中的元素为1cos a ,2cos a ,3cos a ,…,由于cos y x =周期为2π,恰为公差的3倍,所以cos n a 必以3为周期重复出现,故只需考虑前三个值. 但题干却说{,}S a b =,只有两个元素,为什么呢?这说明前三个值中恰有两个相等,若讨论是哪两个相等来求1a ,则较繁琐,我们直接画单位圆,用余弦函数的定义来看,如图,由三角函数定义可知,在终边不重合的前提下,余弦值相等的两个角终边关于x 轴对称,所以要使1cos a ,2cos a ,3cos a 中有两个相等,则1a ,2a ,3a 的终边只能是如图所示的两种情况,至于三个终边哪个是1a ,不影响答案,只要它们逆时针排列即可, 若为图1,则131cos cos 2a a ==,2cos 1a =−,所以S 中的元素是12和1−,故12ab =−;若为图2,则1cos 1a =,231cos cos 2a a ==−,所以S 中的元素是1和12−,故12ab =−.1图2图(2023·全国乙卷·理·11·★★★)设A ,B 为双曲线2219y x −=上两点,下列四个点中,可能为线段AB 中点的是( )(A )(1,1) (B )(1,2)− (C )(1,3) (D )(1,4)−− 答案:D解析:涉及弦中点,考虑中点弦斜率积结论,A 项,记(1,1)M ,由中点弦斜率积结论,9AB OM k k ⋅=,因为1OM k =,所以9AB k =,又直线AB 过点M , 所以AB 的方程为19(1)y x −=−,即98y x =− ①,只要该直线与双曲线有2个交点,那么A 项就正确,可将直线的方程代入双曲线方程,算判别式,将①代入2219y x −=整理得:272144730x x −+=, 21(144)47273144(144273)2880∆=−−⨯⨯=⨯−⨯=−<,所以该直线与双曲线没有两个交点,故A 项错误,同理可判断B 、C 也错误,此处不再赘述; D 项,记(1,4)N −−,则4ON k =,由中点弦斜率积结论,9AB OM k k ⋅=,所以94AB k =, 又直线AB 过点N ,所以AB 的方程为91(1)4y x −=−,整理得:9544y x =− ②, 将②代入2219y x −=整理得:263901690x x +−=, 判别式2290463(169)0∆=−⨯⨯−>,所以该直线与双曲线有两个交点,故D 项正确.(2023·全国乙卷·理·12·★★★★)已知⊙O 半径为1,直线P A 与⊙O 相切于点A ,直线PB 与⊙O 交于B ,C 两点,D 为BC 的中点,若PO PA PD ⋅的最大值为( )(A (B (C )1 (D )2+答案:A解析:1OA =,1PO PA ===,所以cos cos PA PD PA PD APD PD APD ⋅=⋅∠=∠ ①, 且PAO ∆是等腰直角三角形,所以4APO π∠=,因为D 是BC 的中点,所以OD BC ⊥,求PA PD ⋅要用APD ∠,故可设角为变量,引入CPO ∠为变量,可与直角PDO ∆联系起来,更便于分析, 设CPO θ∠=,则04πθ≤<,有图1和图2两种情况,要讨论吗?观察发现图2的每一种PD ,在图1中都有一个对称的位置,二者PD 相同,但图2的夹角APD ∠更大,所以cos APD ∠更小,数量积也就更小,从而PA PD ⋅的最大值不会在图2取得,故可只考虑图1, 如图1,4APD APO CPO πθ∠=∠−∠=−,代入①得cos()4PA PD PD πθ⋅=− ①,注意到PD 与θ有关,故将它也用θ表示,统一变量, 由图可知,cos PD PO DPC θ=∠=, 代入①得:2cos cos()4PA PDπθθ⋅=−2)cos sin cos θθθθθθ==+ 1)1cos 214sin 2222πθθθ+++=+=,故当8πθ=时,sin(2)14πθ+=,PA PD ⋅取得最大值12+.A PODB C A PODBC1图2图θθ(2023·全国乙卷·理·13·★)已知点A 在抛物线2:2C y px=上,则点A 到C 的准线的距离为_____. 答案:94解析:点A 在抛物线上25212p p ⇒=⋅⇒=, 所以抛物线的准线为54x =−, 故A 到该准线的距离591()44d =−−=.(2023·全国乙卷·理·14·★)若x ,y 满足约束条件312937x y x y x y −≤−⎧⎪+≤⎨⎪+≥⎩,则2z x y =−的最大值为______.答案:8解析:作出可行域如下图所示:z =2x −y ,移项得y =2x −z ,联立有3129x y x y −=−⎧⎨+=⎩,解得52x y =⎧⎨=⎩,设()5,2A ,显然平移直线2y x =使其经过点A ,此时截距−z 最小,则z 最大,代入得z =8(2023·全国乙卷·理·15·★★)已知{}n a 为等比数列,24536a a a a a =,9108a a =−,则7a =_____. 答案:2−解析:已知和要求的都容易用通项公式翻译,故直接翻译它们,34252453611111a a a a a a qa q a q a q a q =⇒=,化简得:11a q = ①, 8921791011188a a a q a q a q =−⇒==− ②,由①可得11a q=,代入②得:158q =−,所以52q =− ③, 结合①③可得6557112a a q a q q q ==⋅==−.(2023·全国乙卷·理·16·★★★★)设(0,1)a ∈若函数()(1)x x f x a a =++在(0,)+∞上单调递增,则a 的取值范围是_____.答案: 解析:直接分析()f x 的单调性不易,可求导来看, 由题意,()ln (1)ln(1)x x f x a a a a '=+++,因为()f x 在(0,)+∞上,所以()0f x '≥在(0,)+∞上恒成立,即ln (1)ln(1)0x x a a a a +++≥,参数a 较多,没法集中,但x 只有两处,且观察发现可同除以x a 把含x 的部分集中起来,所以(1)ln ln(1)0x xa a a a+++≥,故1ln (1)ln(1)0x a a a +++≥ ①, 想让式①恒成立,只需左侧最小值0≥,故分析其单调性, 因为111a+>,11a +>,所以ln(1)0a +>,从而1ln (1)ln(1)x y a a a=+++在(0,)+∞上,故011ln (1)ln(1)ln (1)ln(1)ln ln(1)x a a a a a a a a+++>+++=++,所以①恒成立ln ln(1)0a a ⇔++≥,从而ln[(1)]0a a +≥,故(1)1a a +≥,结合01a <<1a ≤<.(2023·全国乙卷·理·17·★★)某厂为比较甲乙两种工艺对橡胶产品伸缩率的处理效应,进行10次配对试验,每次配对试验,选用材质相同的两个橡胶产品,随机地选其中一个用甲工艺处理,另一个用乙工艺处理,测量处理后的橡胶产品的伸缩率,甲、乙两种工艺处理后的橡胶产品的伸缩率分别记为i x ,(1,2,,10)i y i =⋅⋅⋅,试验结果如下:记(1,2,,10)i i i z x y i =−=⋅⋅⋅,记1210,,,z z z ⋅⋅⋅的样本平均数为z ,样本方差为2s . (1)求z ,2s ,(2)判断甲工艺处理后的橡胶产品的伸缩率较乙工艺处理后的橡胶产品的伸缩率是否有显著提高.(如果z ≥则认为甲工艺处理后的橡胶产品的伸缩率较乙工艺处理后的橡胶产品的伸缩率有显著提高,否则不认为有显著提高) 解:(1)由题意,i z 的数据依次为9,6,8,8−,15,11,19,18,20,12, 所以10111()(9688151119182012)111010i i i z x y ==−=++−++++++=∑,10222222222111()[(911)(611)(811)(811)(1511)(1111)(1911)1010i i s z z ==−=−+−+−+−−+−+−+−+∑222(1811)(2011)(1211)]61−+−+−=.(2)由(1)可得z <,所以甲工艺处理后的橡胶产品的伸缩率较乙工艺处理后的橡胶产品的伸缩率有显著提高.(2023·全国乙卷·理·18·★★★)在ABC ∆中,已知o 120BAC ∠=,2AB =,1AC =. (1)求sin ABC ∠;(2)若D为BC 上一点,且o 90BAD ∠=,求ADC ∆的面积.解:(1)(已知两边及夹角,可先用余弦定理求第三边,再用正弦定理求角)由余弦定理,22222o 2cos 21221cos1207BC AB AC AB AC BAC =+−⋅⋅∠=+−⨯⨯⨯=,所以BC =,由正弦定理,sin sin AC BC ABC BAC =∠∠,所以o sinsin AC BAC ABC BC ⋅∠∠===(2)如图,因为o 120BAC ∠=,o 90BAD ∠=,所以o 30CAD ∠=,(求ADC S ∆还差AD ,只要求出ABC ∠,就能在ABD ∆中求AD ,ABC ∠可放到ABC ∆中来求)由余弦定理推论,222cos 2AB BC AC ABC AB BC +−∠===⋅,所以cos AB BD ABC ==∠,AD ==,故o 11sin 1sin 3022ADC S AC AD CAD ∆=⋅⋅∠=⨯=.(2023·全国乙卷·理·19·★★★★)在三棱锥P ABC −中,AB BC ⊥,2AB =,BC =PB PC ==,BP ,AP ,BC 的中点分别为D ,E ,O ,AD =,点F 在AC 上,BF AO ⊥. (1)证明:EF ∥平面ADO ;(2)证明:平面ADO ⊥平面BEF ; (3)求二面角D AO C −−的大小.PDBAFCOE解:(1)证法1:(由图可猜想DEFO 是平行四边形,故尝试证DE 平行且等于OF . 注意到D ,E ,O 都是所在棱的中点,故若能证出F 是中点,则DE ,OF 都平行且等于AB 的一半,问题就解决了. 那F 的位置由哪个条件决定呢?显然是BF AO ⊥,我们可以设AF AC λ=,利用向量来翻译BF AO ⊥,求出λ) 设AF AC λ=,则()(1)BF BA AF BA AC BA BC BA BA BC λλλλ=+=+=+−=−+, 12AO AB BO BA BC =+=−+,因为BF AO ⊥,所以1((1))()2BF AO BA BC BA BC λλ⋅=−+⋅−+ 22(1)4(1)402BA BC λλλλ=−+=−+=,解得:12λ=,所以F 是AC 的中点, 又D ,E ,O 分别是BP ,AP ,BC 的中点,所以DE 和OF 都平行且等于AB 的一半,故DE 平行且等于OF , 所以四边形DOFE 是平行四边形,故EF ∥OD ,又EF ⊄平面ADO ,DO ⊂平面ADO ,所以EF ∥平面ADO . 证法2:(分析方法同解法1,证明F 为AC 中点的过程,也可用平面几何的方法)如图1,在ABC ∆中,因为BF AO ⊥,所以o 2190AOB AOB ∠+∠=∠+∠=,故12∠=∠①, 又2AB =,BC =O 为BC 中点,所以BO =tan 1BO AB∠==,tan 3AB BC ∠==所以tan 1tan 3∠=∠,故13∠=∠,结合①可得23∠=∠,所以BF CF =, 连接OF ,因为O 是BC 中点,所以OF BC ⊥,又AB BC ⊥,所以OF ∥AB , 结合O 为BC 中点可得F 为AC 的中点,接下来同证法1.(2)(要证面面垂直,先找线面垂直,条件中有AO BF ⊥,于是不外乎考虑证AO ⊥面BEF 或证BF ⊥面AOD,怎样选择呢?此时我们再看其他条件,还没用过的条件就是一些长度,长度类条件用于证垂直,想到勾股定理,我们先分析有关线段的长度) 由题意,12DO PC ==,AD ==,AO ,所以222152AO DO AD +==,故AO OD ⊥,(此时结合OD ∥EF 我们发现可以证明AO ⊥面BEF ) 由(1)可得EF ∥OD ,所以AO EF ⊥,又AO BF ⊥,且BF ,EF 是平面BEF 内的相交直线, 所以AO ⊥平面BEF ,因为AO ⊂平面ADO ,所以平面ADO ⊥平面BEF .(3)解法1:(此图让我们感觉面PBC ⊥面ABC ,若这一感觉正确,那建系处理就很方便. 我们先分析看是不是这样的. 假设面PBC ⊥面ABC ,由于AB BC ⊥,于是AB ⊥面PBC ,故AB BD ⊥,但我们只要稍加计算,就会发现222AB BD AD +≠,矛盾,所以我们的感觉是不对的,也就不方便建系. 怎么办呢?那就在两个半平面内找与棱垂直的射线,它们的夹角等于二面角的大小. 事实上,这样的射线已经有了)由题意,AO BF ⊥,由前面的过程可知AO OD ⊥,所以射线OD 与BF 的夹角与所求二面角相等, (OD 与BF 异面,直接求射线OD 和BF 的夹角不易,故考虑通过平移使其共面,到三角形中分析) 因为OD ∥EF ,所以EFB ∠的补角等于射线OD 和BF 的夹角,由题意,AC ==12BF AC ==,12EF PC ==(只要求出BE ,问题就解决了,BE 是ABP ∆的中线,可用向量来算,先到ABD ∆中求cos ABP ∠) 在ABD ∆中,222cos 2AB BD AD ABP AB BD +−∠==⋅,因为1()2BE BA BP =+,所以222113(2)[4622(442BE BA BP BA BP =++⋅=⨯++⨯=,故BE =,在BEF ∆中,222cos 2BF EF BE BFE BF EF +−∠==⋅,所以o 45BFE ∠=,故二面角D AO C −−的大小为o 135.解法2:(得出所求二面角等于射线OD 与BF 夹角的过程同解法1. 要计算此夹角,也可用向量法. 观察图形可发现OA ,OB ,OD 的长度都已知或易求,两两夹角也好求,故选它们为基底,用基底法算OD 和BF 的夹角) 1113122()2()22222BF BC CF OB CA OB CB BA OB OB OA OB OB OA =+=−+=−++=−++−=−+,所以31313()cos 22222OD BF OD OB OA OD OB OD OA DOB BOD ⋅=⋅−+=−⋅+⋅=−∠=∠,又222cos 2OB OD BD BOD OB OD +−∠==⋅,所以3322OD BF ⋅=−=−,从而3cos ,6OD BF OD BF OD BF−⋅<>===⋅,故o ,135OD BF <>=,所以二面角D AO C −−为o 135. 解法3:(本题之所以不便建系,是因为点P 在面ABC 的射影不好找,不易写坐标.那有没有办法突破这一难点呢?有的,我们可以设P 的坐标,用已知条件来建立方程组,直接求解P 的坐标)以B 为原点建立如图2所示的空间直角坐标系,则(0,0,0)B ,(2,0,0)A ,C ,O ,设(,,)(0)P x yz z >,则(,,)222x y z D,由PB PC ⎧⎪⎨=⎪⎩2222226(6x y z x y z ⎧++=⎪⎨+−+=⎪⎩,解得:y =, 代回两方程中的任意一个可得224x z += ②,(此时发现还有AD =这个条件没用,故翻译它)又AD =,所以222222(2)5[(]244424x y z x y z −++=+−+,将y =代入整理得:22220xz x ++−= ③,联立②③结合0z >解得:1x =−,z =,(到此本题的主要难点就攻克了,接下来是流程化的计算)所以1(2D −,故1(2DO =−,(AO =−, 设平面AOD 的法向量为(,,)xy z =m ,则1022220DO x y z AO x ⎧⋅=+−=⎪⎨⎪⋅=−=⎩m m ,令1x =,则y z ⎧=⎪⎨=⎪⎩=m 是平面AOD 的一个法向量,由图可知(0,0,1)=n 是平面AOC的一个法向量,所以cos ,⋅<>==⋅m n m n m n , 由图可知二面角D AO C −−为钝角,故其大小为o 135.BAFC1图2图123O【反思】当建系后有点的坐标不好找时,直接设其坐标,结合已知条件建立方程组,求解坐标,这也是一种好的处理思路.(2023·全国乙卷·理·20·★★★)已知椭圆2222:1(0)C b b x a a y +>>=的离心率是3,点()2,0A −在C 上.(1)求C 的方程; (2)过点()2,3−的直线交C 于,P Q 两点,直线,AP AQ 与y 轴的交点分别为,M N ,证明:线段MN 的中点为定点.答案:(1)22194y x+= (2)证明见详解解析:(1)由题意可得22223b a b c c ea ⎧⎪=⎪⎪=+⎨⎪⎪==⎪⎩,解得32a b c ⎧=⎪=⎨⎪=⎩,所以椭圆方程为22194y x +=.(2)由题意可知:直线PQ 的斜率存在,设()()()1122:23,,,,PQ y k x P x y Q x y =++,联立方程()2223194y k x y x ⎧=++⎪⎨+=⎪⎩,消去y 得:()()()222498231630k x k k x k k +++++=,则()()()2222Δ64236449317280kk k k k k =+−++=−>,解得0k <,可得()()2121222163823,4949k k k k x x x x k k +++=−=++,因为()2,0A −,则直线()11:22y AP y x x =++, 令0x =,解得1122y y x =+,即1120,2y M x ⎛⎫⎪+⎝⎭,同理可得2220,2y N x ⎛⎫ ⎪+⎝⎭,则()()1212121222232322222y y k x k x x x x x +++++⎡⎤⎡⎤++⎣⎦⎣⎦=+++ ()()()()()()12211223223222kx k x kx k x x x +++++++⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦=++()()()()1212121224342324kx x k x x k x x x x +++++=+++()()()()()()222222323843234231084949336163162344949k k k k k k k k k k k k k k k +++−++++===++−+++,所以线段PQ 的中点是定点()0,3.(2023·全国乙卷·理·21·★★★★)已知函数1()()ln(1)f x a x x=++.(1)当1a =−时,求曲线()y f x =在(1,(1))f 处的切线方程;(2)是否存在a ,b ,使得曲线1()y f x=关于直线x b =对称?若存在,求a ,b 的值;弱不存在,说明理由;(3)若()f x 在(0,)+∞上存在极值,求a 的取值范围.解:(1)当1a =−时,1()(1)ln(1)f x x x =−+,2111()ln(1)(1)1f x x x x x'=−++−⋅+,所以(1)0f =,(1)ln 2f '=−,故所求切线方程为0ln 2(1)y x −=−−,整理得:(ln 2)ln 20x y +−=. (2)由函数的解析式可得()11ln 1f x a x x ⎛⎫⎛⎫=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 函数的定义域满足1110x x x ++=>,即函数的定义域为()(),10,−∞−⋃+∞, 定义域关于直线12x =−对称,由题意可得12b =−,由对称性可知111222f m f m m ⎛⎫⎛⎫⎛⎫−+=−−> ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,取32m =可得()()12f f =−, 即()()11ln 22ln 2a a +=−,则12a a +=−,解得12a =,经检验11,22a b ==−满足题意,故11,22a b ==−.即存在11,22a b ==−满足题意.(3)由函数的解析式可得()()2111ln 11f x x a x x x ⎛⎫⎛⎫=−+'++ ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭, 由()f x 在区间()0,∞+存在极值点,则()f x '在区间()0,∞+上存在变号零点; 令()2111ln 101x a x x x ⎛⎫⎛⎫−+++= ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭,则()()()21ln 10x x x ax −++++=, 令()()()2=1ln 1g x ax x x x +−++,()f x 在区间()0,∞+存在极值点,等价于()g x 在区间()0,∞+上存在变号零点,()()()12ln 1,21g x ax x g x a x '=''=−+−+ 当0a ≤时,()0g x '<,()g x 在区间()0,∞+上单调递减,此时()()00g x g <=,()g x 在区间()0,∞+上无零点,不合题意; 当12a ≥,21a ≥时,由于111x <+,所以()()''0,g x g x >'在区间()0,∞+上单调递增, 所以()()00g x g ''>=,()g x 在区间()0,∞+上单调递增,()()00g x g >=, 所以()g x 在区间()0,∞+上无零点,不符合题意; 当102a <<时,由()''1201g x a x =−=+可得1=12x a−, 当10,12x a ⎛⎫∈− ⎪⎝⎭时,()0g x ''<,()g x '单调递减, 当11,2x a ⎛⎫∈−+∞ ⎪⎝⎭时,()0g x ''>,()g x '单调递增,故()g x '的最小值为1112ln 22g a a a ⎛⎫−=−+⎪⎝⎭', 令()()1ln 01m x x x x =−+<<,则()10x m x x−+'=>, 函数()m x 在定义域内单调递增,()()10m x m <=, 据此可得1ln 0x x −+<恒成立,则1112ln 202g a a a ⎛⎫−=−+<⎪'⎝⎭, 令()()2ln 0h x x x x x =−+>,则()221x x h x x−++'=,当()0,1x ∈时,()()0,h x h x '>单调递增, 当()1,x ∈+∞时,()()0,h x h x '<单调递减,故()()10h x h ≤=,即2ln x x x ≤−(取等条件为1x =),所以()()()()()222ln 12112g x ax x ax x x ax x x ⎡⎤=−+>−+−+=−+⎣⎦',()()()()22122121210g a a a a a ⎡⎤−>−−−+−=⎣⎦',且注意到()00g '=,根据零点存在性定理可知:()g x '在区间()0,∞+上存在唯一零点0x . 当()00,x x ∈时,()0g x '<,()g x 单调减,当()0,x x ∈+∞时,()0g x '>,()g x 单调递增, 所以()()000g x g <=.令()11ln 2n x x x x ⎛⎫=−− ⎪⎝⎭,则()()22211111022x n x x x x−−⎛⎫=−+=≤ ⎪⎝⎭', 则()n x 单调递减,注意到()10n =, 故当()1,x ∈+∞时,11ln 02x x x ⎛⎫−−< ⎪⎝⎭,从而有11ln 2x x x ⎛⎫<− ⎪⎝⎭, 所以()()()2=1ln 1g x ax x x x +−++()()211>1121ax x x x x ⎡⎤+−+⨯+−⎢⎥+⎣⎦21122a x ⎛⎫=−+ ⎪⎝⎭,令211022a x ⎛⎫−+= ⎪⎝⎭得2x =0g >, 所以函数()g x 在区间()0,∞+上存在变号零点,符合题意. 综合上面可知:实数a 得取值范围是10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭.【选修4-4】(10分)(2023·全国乙卷·文·22·★★★)在直角坐标系xOy 中,以坐标原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线1C 的极坐标方程为2sin 42ππρθθ⎛⎫=≤≤ ⎪⎝⎭,曲线2C :2cos 2sin x y αα=⎧⎨=⎩(α为参数,2απ<<π).(1)写出1C 的直角坐标方程;(2)若直线y x m =+既与1C 没有公共点,也与2C 没有公共点,求m 的取值范围. 答案:(1)()[][]2211,0,1,1,2x y x y +−=∈∈ (2)()(),022,−∞+∞解析:(1)因为2sin ρθ=,即22sin ρρθ=,可得222x y y +=, 整理得()2211x y +−=,表示以()0,1为圆心,半径为1的圆,又因为2cos 2sin cos sin 2,sin 2sin 1cos 2x y ======−ρθθθθρθθθ,且ππ42θ≤≤,则π2π2≤≤θ,则[][]sin 20,1,1cos 21,2x y =∈=−∈θθ, 故()[][]221:11,0,1,1,2C x y x y +−=∈∈.(2)因为22cos :2sin x C y αα=⎧⎨=⎩(α为参数,ππ2α<<),整理得224x y +=,表示圆心为()0,0O ,半径为2,且位于第二象限的圆弧, 如图所示,若直线y x m =+过()1,1,则11m =+,解得0m =;若直线y x m =+,即0x y m −+=与2C相切,则20m =>⎩,解得m =若直线y x m =+与12,C C均没有公共点,则m >0m <, 即实数m 的取值范围()(),022,−∞+∞.【选修4-5】(10分)(2023·全国乙卷·文·23·★★)已知()22f x x x=+−(1)求不等式()6x f x ≤−的解集;(2)在直角坐标系xOy 中,求不等式组()60f x y x y ⎧≤⎨+−≤⎩所确定的平面区域的面积. 答案:(1)[2,2]−; (2)8.解析:(1)依题意,32,2()2,0232,0x x f x x x x x −>⎧⎪=+≤≤⎨⎪−+<⎩,不等式()6f x x ≤−化为:2326x x x >⎧⎨−≤−⎩或0226x x x ≤≤⎧⎨+≤−⎩或0326x x x <⎧⎨−+≤−⎩, 解2326x x x >⎧⎨−≤−⎩,得无解;解0226x x x ≤≤⎧⎨+≤−⎩,得02x ≤≤,解0326x x x <⎧⎨−+≤−⎩,得20x −≤<, 因此22x −≤≤,所以原不等式的解集为:[2,2]−(2)作出不等式组()60f x y x y ≤⎧⎨+−≤⎩表示的平面区域,如图中阴影ABC ,由326y x x y =−+⎧⎨+=⎩,解得(2,8)A −,由26y x x y =+⎧⎨+=⎩, 解得(2,4)C ,又(0,2),(0,6)B D , 所以ABC 的面积11|||62||2(2)|822ABC C A SBD x x =⨯−=−⨯−−=.。
2020年全国统一高考数学试卷(理科)(全国新课标Ⅱ)一、选择题1.已知集合{2,1,0,1,2,3}U =--,{1,0,1}A =-,{1,2}B =,则()U C A B ⋃=( ) A.{2,3}- B.{2,2,3}-C.{2,1,0,3}--D.{2,1,0,2,3}--【答案】A 【解析】∵{1,0,1,2}AB =-,∴ (){2,3}UC A B ⋃=-.2.若α为第四象限角,则( ) A.cos20α> B.cos20α<C.sin 20α>D.sin 20α<【答案】D 【解析】∵22()2k k k Z ππαπ-+<<∈,∴424()k k k Z ππαπ-+<<∈,∴2α是第三象限角或第四象限角,∴sin 20α<.3.在新冠肺炎疫情期间,某超市开通网上销售业务,每天能完成1200份订单配货,由于订单量大幅增加,导致订单积压,为解决困难,许多志愿者踊跃报名参加配货工作。
已知该超市某日积压500份订单未配货,预计第二天新订单超过1600份的概率为0.05.志愿者每人每天能完成50份订单的配货,为使第二天完成积压订单及当日订单的配货的概率不小于0.95,则至少需要志愿者( ) A.10名 B.18名 C.24名 D.32名 【答案】B【解析】因为公司可以完成配货1200份订单,则至少需要志愿者为160050012001850+-=名.4.北京天坛的圆丘坛为古代祭天的场所,分上、中、下三层,上层中心有一块圆形石板(称为天心石),环绕天心石砌9块扇面形石板构成第一环,向外每环依次增加9块,下一层的第一环比上一层的最后一环多9块,向外每环依次也增加9块,己知每层环数相同,且下层比中层多729块,则三层共有扇形面形石板(不含天心石)( ) A.3699块B.3474块C.3402块D.3339块【答案】C【解析】设每一层有n 环,由题可知从内到外每环之间构成等差数列,公差9d =,19a =,由等差数列性质知n S ,2n n S S -,32n n S S -成等差数列,且2322()()n n n n S S S S n d ---=,则29729n =,得9n =,则三层共有扇形面石板为3271272627934022n S S a ⨯==+⨯=块. 5.若过点(2,1)的圆与两坐标轴都相切,则圆心到直线230x y --=的距离为( )A.【答案】B【解析】设圆心为(,)a a ,则半径为a ,圆过点(2,1),则222(2)(1)a a a -+-=,解得1a =或5a =,所以圆心坐标为(1,1)或(5,5),圆心到直线的距离都是5d =. 6.数列{}n a 中,12a =,m n m n a a a +=,若155121022k k k a a a ++++++=-,则k =( )A.2B.3C.4D.5【答案】C【解析】取1m =,则11n n a a a +=,又12a =,所以12n na a +=,所以{}n a 是首项为2,公比为2的等比数列,则2nn a =,所以11011115512102(12)222212k k k k k k a a a ++++++-+++==-=--,得4k =.7.右图是一个多面体的三视图,这个多面体某条棱的一个端点在正视图中对应的点为M ,在俯视图中对应的点为N ,则该端点在侧视图中对应的点为( )A.EB.FC.GD.H【答案】A【解析】该几何体是两个长方体拼接而成,如图所示,显然选A.8.设O 为坐标原点,直线x a =与双曲线2222:1x yC a b-=(0,0)a b >>的两条渐近线分别交于D ,E 两点,若ODE ∆的面积为8,则C 的焦距的最小值为( ) A.4 B.8 C.16 D.32 【答案】B【解析】双曲线2222:1x y C a b -=(0,0)a b >>的两条渐近线分别为b y x a =±,则容易得到||2DE b =,则8ODE S ab ∆==,222216c a b ab =+≥=,当且仅当a b ==号成立,所以min 4c =,焦距min (2)8c =.9.设函数()ln |21|ln |21|f x x x =+--,则()f x ( )A. 是偶函数,且在1(,)2+∞单调递增B.是奇函数,且在11(,)22-单调递减C. 是偶函数,且在1(,)2-∞-单调递增D.是奇函数,且在1(,)2-∞-单调递减【答案】D【解析】函数()ln |21|ln |21|ln |21|ln |21|()f x x x x x f x -=-+---=--+=-,则()f x 为奇函数,故排除A 、C ;当11(,)22x ∈-时,()ln(21)ln(12)f x x x =+--,根据函数单调性的性质可判断()f x 在11(,)22-上单调递增,故排除B ;当1(,)2x ∈-∞-时,212()ln(21)ln(12)lnln(1)2121x f x x x x x +=----==+--,根据复合函数单调性可判断()f x 在1(,)2-∞-上单调递减,故D 正确.10.已知ABC ∆的等边三角形,且其顶点都在球O 的球面上,若球O 的表面积为16π,则O 到平面ABC 的距离为( )B.32C.1【答案】C【解析】设ABC ∆的外接圆圆心为1O ,记1OO d =,圆1O 的半径为r ,球O 半径为R ,等边三角形ABC ∆的边长为a ,则2ABC S ∆==,可得3a =,于是r ==,由题知球O 的表面积为16π,则2R =,由222R r d =+易得1d =,即O 到平面ABC 的距离为1.11.若2233x y x y ---<-,则( ) A.ln(1)0y x -+> B.ln(1)0y x -+< C.ln ||0x y -> D.ln ||0x y -<【答案】A【解析】2323x x y y---<-,设()23x x f x -=-,则()2ln 23ln30x xf x -'=+>,所以函数()f x 在R 上单调递增,因为()()f x f y <,所以x y <,则11y x -+>,ln(1)0y x -+>,选A.12.01-周期序列在通信技术中有着重要应用,若序列12......n a a a 满足{}10,1(1,2,...)a i ∈=,且存在正整数m ,使得(1,2,...)i m i a a i +==成立,则称其为01-周期序列,并称满足(1,2,...)i m i a a i +== 的最小正整数m 为这个序列的周期,对于周期为m的01-序列12......n a a a ,11()(1,2,...,1)mi i k i C k a a k m m +===-∑是描述其性质的重要指标,下列周期为5的01-序列中,满足1()(1,2,3,4)5C k k ≤=的序列是( ) A. 11010... B.11011... C. 10001... D.11001... 【答案】C【解析】对于A 选项:511111(1)(10000)555i i i C a a +===++++=∑,5211121(2)(01010)5555i i i C a a +===++++=>∑,不满足,排除;对于B 选项,5111131(1)(10011)5555i i i C a a +===++++=>∑,不满足,排除;对于C 选项,511111(1)(00001)555i i i C a a +===++++=∑,52111(2)(00000)055i i i C a a +===++++=∑,53111(3)(00000)055i i i C a a +===++++=∑,541111(4)(10000)555i i i C a a +===++++=∑,满足;对于D 选项,5111121(1)(10001)5555i i i C a a +===++++=>∑,不满足,排除;故选C 。
2020年普通高等学校招生全国统一考试理科数学注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60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 x y x y y x =∈≥*N ,{(,)|8}B x y x y =+=,则A B 中元素的个数为( )A. 2B. 3C. 4D. 6【答案】C 【解析】 【分析】采用列举法列举出AB 中元素的即可.【详解】由题意,A B 中的元素满足8y xx y ≥⎧⎨+=⎩,且*,x y N ∈,由82x y x +=≥,得4x ≤,所以满足8x y +=的有(1,7),(2,6),(3,5),(4,4), 故AB 中元素的个数为4.故选:C.【点晴】本题主要考查集合的交集运算,考查学生对交集定义的理解,是一道容易题. 2.复数113i-的虚部是( ) A. 310-B. 110-C. 110D. 310【答案】D【解析】 【分析】利用复数的除法运算求出z 即可. 【详解】因为1131313(13)(13)1010i z i i i i +===+--+, 所以复数113z i =-的虚部为310. 故选:D.【点晴】本题主要考查复数的除法运算,涉及到复数的虚部的定义,是一道基础题.3.在一组样本数据中,1,2,3,4出现的频率分别为1234,,,p p p p ,且411i i p ==∑,则下面四种情形中,对应样本的标准差最大的一组是( )A. 14230.1,0.4p p p p ====B. 14230.4,0.1p p p p ====C. 14230.2,0.3p p p p ====D. 14230.3,0.2p p p p ====【答案】B 【解析】 【分析】计算出四个选项中对应数据的平均数和方差,由此可得出标准差最大的一组. 【详解】对于A 选项,该组数据的平均数为()()140.1230.4 2.5A x =+⨯++⨯=, 方差为()()()()222221 2.50.12 2.50.43 2.50.44 2.50.10.65A s =-⨯+-⨯+-⨯+-⨯=;对于B 选项,该组数据的平均数为()()140.4230.1 2.5B x =+⨯++⨯=,方差为()()()()222221 2.50.42 2.50.13 2.50.14 2.50.4 1.85B s =-⨯+-⨯+-⨯+-⨯=;对于C 选项,该组数据的平均数为()()140.2230.3 2.5C x =+⨯++⨯=,方差为()()()()222221 2.50.22 2.50.33 2.50.34 2.50.2 1.05C s =-⨯+-⨯+-⨯+-⨯=;对于D 选项,该组数据的平均数为()()140.3230.2 2.5D x =+⨯++⨯=,方差为()()()()222221 2.50.32 2.50.23 2.50.24 2.50.3 1.45D s =-⨯+-⨯+-⨯+-⨯=.因此,B 选项这一组的标准差最大. 故选:B.【点睛】本题考查标准差的大小比较,考查方差公式的应用,考查计算能力,属于基础题.4.Logistic 模型是常用数学模型之一,可应用于流行病学领城.有学者根据公布数据建立了某地区新冠肺炎累计确诊病例数I (t )(t 的单位:天)的Logistic 模型:0.23(53)()=1e t I K t --+,其中K 为最大确诊病例数.当I (*t)=0.95K时,标志着已初步遏制疫情,则*t 约为( )(ln19≈3) A. 60 B. 63C. 66D. 69【答案】C 【解析】 【分析】将t t *=代入函数()()0.23531t KI t e--=+结合()0.95I t K *=求得t*即可得解.【详解】()()0.23531t K I t e--=+,所以()()0.23530.951t KI t K e**--==+,则()0.235319t e *-=,所以,()0.2353ln193t *-=≈,解得353660.23t *≈+≈. 故选:C.【点睛】本题考查对数的运算,考查指数与对数的互化,考查计算能力,属于中等题.5.设O 为坐标原点,直线x =2与抛物线C :y 2=2px (p >0)交于D ,E 两点,若OD ⊥OE ,则C 的焦点坐标为( ) A. (14,0) B. (12,0) C. (1,0) D. (2,0)【答案】B 【解析】 【分析】根据题中所给的条件OD OE ⊥,结合抛物线的对称性,可知4COx COx π∠=∠=,从而可以确定出点D 的坐标,代入方程求得p 的值,进而求得其焦点坐标,得到结果.【详解】因为直线2x =与抛物线22(0)y px p =>交于,C D 两点,且OD OE ⊥,根据抛物线的对称性可以确定4DOx COx π∠=∠=,所以(2,2)C ,代入抛物线方程44p =,求得1p =,所以其焦点坐标为1(,0)2, 故选:B.【点睛】该题考查的是有关圆锥曲线的问题,涉及到的知识点有直线与抛物线的交点,抛物线的对称性,点在抛物线上的条件,抛物线的焦点坐标,属于简单题目.6.已知向量a ,b 满足||5a =,||6b =,6a b ⋅=-,则cos ,=+a a b ( )A. 3135-B. 1935-C.1735D.1935【答案】D 【解析】【分析】计算出()a ab ⋅+、a b +的值,利用平面向量数量积可计算出cos ,a a b <+>的值.【详解】5a =,6b =,6a b ⋅=-,()225619a a b a a b ∴⋅+=+⋅=-=.()2222257a b a ba ab b +=+=+⋅+=-=,因此,()1919cos ,5735a a ba ab a a b⋅+<+>===⨯⋅+. 故选:D.【点睛】本题考查平面向量夹角余弦值的计算,同时也考查了平面向量数量积的计算以及向量模的计算,考查计算能力,属于中等题. 7.在△ABC 中,cos C =23,AC =4,BC =3,则cos B =( ) A.19B. 13C. 12D.23【答案】A【解析】 【分析】根据已知条件结合余弦定理求得AB ,再根据222cos 2AB BC AC B AB BC+-=⋅,即可求得答案.【详解】在ABC 中,2cos 3C =,4AC =,3BC = 根据余弦定理:2222cos AB AC BC AC BC C =+-⋅⋅2224322433AB =+-⨯⨯⨯可得29AB = ,即3AB =由22299161cos 22339AB BC AC B AB BC +-+-===⋅⨯⨯故1cos 9B =. 故选:A.【点睛】本题主要考查了余弦定理解三角形,考查了分析能力和计算能力,属于基础题. 8.下图为某几何体的三视图,则该几何体的表面积是( )【答案】C 【解析】 【分析】根据三视图特征,在正方体中截取出符合题意的立体图形,求出每个面的面积,即可求得其表面积. 【详解】根据三视图特征,在正方体中截取出符合题意的立体图形根据立体图形可得:12222ABC ADC CDB S S S ===⨯⨯=△△△根据勾股定理可得:AB AD DB ===∴ADB △是边长为的等边三角形根据三角形面积公式可得:211sin 6022ADB S AB AD =⋅⋅︒==△∴该几何体的表面积是:632=⨯++.故选:C.【点睛】本题主要考查了根据三视图求立体图形的表面积问题,解题关键是掌握根据三视图画出立体图形,考查了分析能力和空间想象能力,属于基础题. 9.已知2tan θ–tan(θ+π4)=7,则tan θ=( ) A. –2B. –1C. 1D. 2【答案】D 【解析】 【分析】利用两角和的正切公式,结合换元法,解一元二次方程,即可得出答案. 【详解】2tan tan 74πθθ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭,tan 12tan 71tan θθθ+∴-=-,令tan ,1t t θ=≠,则1271tt t+-=-,整理得2440t t -+=,解得2t =,即tan 2θ=. 故选:D.【点睛】本题主要考查了利用两角和的正切公式化简求值,属于中档题. 10.若直线l 与曲线yx 2+y 2=15都相切,则l 的方程为( ) A. y =2x +1 B. y =2x +12C. y =12x +1 D. y =12x +12【答案】D 【解析】 【分析】根据导数的几何意义设出直线l 的方程,再由直线与圆相切的性质,即可得出答案. 【详解】设直线l在曲线y =上的切点为(0x ,则00x >,函数y =y '=,则直线l的斜率k =, 设直线l的方程为)0y x x -=-,即00x x -+=, 由于直线l 与圆2215x y +== 两边平方并整理得2005410x x --=,解得01x =,015x =-(舍), 则直线l 的方程为210x y -+=,即1122y x =+. 故选:D.【点睛】本题主要考查了导数的几何意义的应用以及直线与圆的位置的应用,属于中档题.11.设双曲线C :22221x y a b-=(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2P 是C 上一点,且F 1P ⊥F 2P .若△PF 1F 2的面积为4,则a =( ) A. 1 B. 2C. 4D. 8【答案】A 【解析】 【分析】根据双曲线的定义,三角形面积公式,勾股定理,结合离心率公式,即可得出答案.【详解】5ca=,c ∴=,根据双曲线的定义可得122PF PF a -=, 12121||42PF F PF F S P =⋅=△,即12||8PF PF ⋅=, 12F P F P ⊥,()22212||2PF PF c ∴+=,()22121224PF PF PF PF c ∴-+⋅=,即22540a a -+=,解得1a =,故选:A.【点睛】本题主要考查了双曲线的性质以及定义的应用,涉及了勾股定理,三角形面积公式的应用,属于中档题.12.已知55<84,134<85.设a =log 53,b =log 85,c =log 138,则( ) A. a <b <c B. b <a <cC. b <c <aD. c <a <b【答案】A 【解析】 【分析】由题意可得a 、b 、()0,1c ∈,利用作商法以及基本不等式可得出a 、b 的大小关系,由8log 5b =,得85b =,结合5458<可得出45b <,由13log 8c =,得138c =,结合45138<,可得出45c >,综合可得出a 、b 、c 的大小关系. 【详解】由题意可知a、b、()0,1c ∈,()222528log 3lg 3lg81lg 3lg8lg 3lg8lg 241log 5lg 5lg 522lg 5lg 25lg 5a b ⎛⎫⎛⎫++⎛⎫==⋅<⋅==< ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,a b ∴<; 由8log 5b =,得85b =,由5458<,得5488b <,54b ∴<,可得45b <; 由13log 8c =,得138c =,由45138<,得451313c <,54c ∴>,可得45c >. 综上所述,a b c <<. 故选:A.【点睛】本题考查对数式大小比较,涉及基本不等式、对数式与指数式的互化以及指数函数单调性的应用,考查推理能力,属于中等题.二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.若x ,y 满足约束条件0,201,x y x y x +≥⎧⎪-≥⎨⎪≤⎩,,则z =3x +2y 的最大值为_________. 【答案】7 【解析】 【分析】作出可行域,利用截距的几何意义解决. 【详解】不等式组所表示的可行域如图因为32z x y =+,所以322x zy =-+,易知截距2z 越大,则z 越大, 平移直线32x y =-,当322x zy =-+经过A 点时截距最大,此时z 最大, 由21y x x =⎧⎨=⎩,得12x y =⎧⎨=⎩,(1,2)A , 所以max 31227z =⨯+⨯= 故答案为:7.【点晴】本题主要考查简单线性规划的应用,涉及到求线性目标函数的最大值,考查学生数形结合的思想,是一道容易题.14.262()x x+的展开式中常数项是__________(用数字作答).【答案】240 【解析】 【分析】写出622x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭二项式展开通项,即可求得常数项. 【详解】622x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭ 其二项式展开通项:()62612rrr r C xx T -+⎛⎫⋅⋅ ⎪⎝⎭= 1226(2)r r r r x C x --⋅=⋅ 1236(2)r r r C x -=⋅当1230r -=,解得4r =∴622x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式中常数项是:664422161516240C C ⋅=⋅=⨯=.故答案为:240.【点睛】本题考查二项式定理,利用通项公式求二项展开式中的指定项,解题关键是掌握()na b +的展开通项公式1C rn rr r n T ab -+=,考查了分析能力和计算能力,属于基础题.15.已知圆锥的底面半径为1,母线长为3,则该圆锥内半径最大的球的体积为_________.【解析】 【分析】将原问题转化为求解圆锥内切球的问题,然后结合截面确定其半径即可确定体积的值. 【详解】易知半径最大球为圆锥的内切球,球与圆锥内切时的轴截面如图所示,的其中2,3BC AB AC ===,且点M 为BC 边上的中点, 设内切圆的圆心为O ,由于AM ==,故122S =⨯⨯=△ABC, 设内切圆半径为r ,则:ABC AOB BOC AOCS S S S =++△△△△111222AB r BC r AC r =⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯ ()13322r =⨯++⨯= 解得:22r,其体积:343V r π==.. 【点睛】与球有关的组合体问题,一种是内切,一种是外接.解题时要认真分析图形,明确切点和接点的位置,确定有关元素间的数量关系,并作出合适的截面图,如球内切于正方体,切点为正方体各个面的中心,正方体的棱长等于球的直径;球外接于正方体,正方体的顶点均在球面上,正方体的体对角线长等于球的直径. 16.关于函数f (x )=1sin sin x x+有如下四个命题: ①f (x )的图像关于y 轴对称. ②f (x )的图像关于原点对称. ③f (x )的图像关于直线x =2π对称.④f (x )的最小值为2.其中所有真命题的序号是__________. 【答案】②③【解析】 【分析】利用特殊值法可判断命题①的正误;利用函数奇偶性的定义可判断命题②的正误;利用对称性的定义可判断命题③的正误;取0x π-<<可判断命题④的正误.综合可得出结论. 【详解】对于命题①,152622f π⎛⎫=+=⎪⎝⎭,152622f π⎛⎫-=--=- ⎪⎝⎭,则66f f ππ⎛⎫⎛⎫-≠ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 所以,函数()f x 的图象不关于y 轴对称,命题①错误;对于命题②,函数()f x 的定义域为{},x x k k Z π≠∈,定义域关于原点对称,()()()()111sin sin sin sin sin sin f x x x x f x x x x ⎛⎫-=-+=--=-+=- ⎪-⎝⎭,所以,函数()f x 的图象关于原点对称,命题②正确;对于命题③,11sin cos 22cos sin 2f x x x x x πππ⎛⎫⎛⎫-=-+=+⎪ ⎪⎛⎫⎝⎭⎝⎭- ⎪⎝⎭, 11sin cos 22cos sin 2f x x x x x πππ⎛⎫⎛⎫+=++=+⎪ ⎪⎛⎫⎝⎭⎝⎭+ ⎪⎝⎭,则22f x f x ππ⎛⎫⎛⎫-=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 所以,函数()f x 的图象关于直线2x π=对称,命题③正确;对于命题④,当0x π-<<时,sin 0x <,则()1sin 02sin f x x x=+<<, 命题④错误. 故答案为:②③.【点睛】本题考查正弦型函数的奇偶性、对称性以及最值的求解,考查推理能力与计算能力,属于中等题.三、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答. (一)必考题:共60分.17.设数列{a n }满足a 1=3,134n n a a n +=-.(1)计算a 2,a 3,猜想{a n }的通项公式并加以证明; (2)求数列{2n a n }的前n 项和S n .【答案】(1)25a =,37a =,21n a n =+,证明见解析;(2)1(21)22n n S n +=-⋅+.【解析】 【分析】(1)利用递推公式得出23,a a ,猜想得出{}n a 的通项公式,利用数学归纳法证明即可; (2)由错位相减法求解即可.【详解】(1)由题意可得2134945a a =-=-=,32381587a a =-=-=,由数列{}n a 的前三项可猜想数列{}n a 是以3为首项,2为公差的等差数列,即21n a n =+, 证明如下:当1n =时,13a =成立; 假设n k =时,21k a k =+成立.那么1n k =+时,1343(21)4232(1)1k k a a k k k k k +=-=+-=+=++也成立. 则对任意的*n N ∈,都有21n a n =+成立; (2)由(1)可知,2(21)2nnn a n ⋅=+⋅231325272(21)2(21)2n n n S n n -=⨯+⨯+⨯++-⋅++⋅,① 23412325272(21)2(21)2n n n S n n +=⨯+⨯+⨯++-⋅++⋅,②由①-②得:()23162222(21)2n n n S n +-=+⨯+++-+⋅ ()21121262(21)212n n n -+-=+⨯-+⋅⨯-1(12)22n n +=-⋅-,即1(21)22n n S n +=-⋅+. 【点睛】本题主要考查了求等差数列的通项公式以及利用错位相减法求数列的和,属于中档题.18.某学生兴趣小组随机调查了某市100天中每天的空气质量等级和当天到某公园锻炼的人次,整理数据得到下表(单位:天):(1)分别估计该市一天的空气质量等级为1,2,3,4的概率;(2)求一天中到该公园锻炼的平均人次的估计值(同一组中的数据用该组区间的中点值为代表);(3)若某天的空气质量等级为1或2,则称这天“空气质量好”;若某天的空气质量等级为3或4,则称这天“空气质量不好”.根据所给数据,完成下面的2×2列联表,并根据列联表,判断是否有95%的把握认为一天中到该公园锻炼的人次与该市当天的空气质量有关?附:22()()()()()n ad bc K a b c d a c b d -=++++,【答案】(1)该市一天的空气质量等级分别为1、2、3、4的概率分别为0.43、0.27、0.21、0.09;(2)350;(3)有,理由见解析. 【解析】 【分析】(1)根据频数分布表可计算出该市一天的空气质量等级分别为1、2、3、4的概率; (2)利用每组的中点值乘以频数,相加后除以100可得结果;(3)根据表格中的数据完善22⨯列联表,计算出2K 的观测值,再结合临界值表可得结论.【详解】(1)由频数分布表可知,该市一天的空气质量等级为1的概率为216250.43100++=,等级为2的概率为510120.27100++=,等级为3的概率为6780.21100++=,等级为4的概率为7200.09100++=;(2)由频数分布表可知,一天中到该公园锻炼的人次的平均数为100203003550045350100⨯+⨯+⨯=(3)22⨯列联表如下:()221003383722 5.820 3.84155457030K ⨯⨯-⨯=≈>⨯⨯⨯,因此,有95%的把握认为一天中到该公园锻炼的人次与该市当天的空气质量有关.【点睛】本题考查利用频数分布表计算频率和平均数,同时也考查了独立性检验的应用,考查数据处理能力,属于基础题.19.如图,在长方体1111ABCD A B C D -中,点,EF 分别在棱11,DD BB 上,且12DE ED =,12BF FB =.(1)证明:点1C 在平面AEF 内;(2)若2AB =,1AD =,13AA =,求二面角1A EF A --的正弦值. 【答案】(1)证明见解析;(2. 【解析】 【分析】(1)连接1C E 、1C F ,证明出四边形1AEC F 为平行四边形,进而可证得点1C 在平面AEF 内;(2)以点1C 为坐标原点,11C D 、11C B 、1C C 所在直线分别为x 、y 、z 轴建立空间直角坐标系1C xyz -,利用空间向量法可计算出二面角1A EF A --的余弦值,进而可求得二面角1A EF A --的正弦值. 【详解】(1)在棱1CC 上取点G ,使得112C G CG =,连接DG 、FG 、1C E 、1C F ,在长方体1111ABCD A B C D -中,//AD BC 且AD BC =,11//BB CC 且11BB CC =,112C G CG =,12BF FB =,112233CG CC BB BF ∴===且CG BF =,所以,四边形BCGF 为平行四边形,则//AF DG 且AF DG =, 同理可证四边形1DEC G 为平行四边形,1//C E DG ∴且1C E DG =,1//C E AF ∴且1C E AF =,则四边形1AEC F 为平行四边形,因此,点1C 在平面AEF 内;(2)以点1C 为坐标原点,11C D 、11C B 、1C C 所在直线分别为x 、y 、z 轴建立如下图所示的空间直角坐标系1C xyz -,则()2,1,3A 、()12,1,0A 、()2,0,2E 、()0,1,1F ,()0,1,1AE =--,()2,0,2AF =--,()10,1,2A E =-,()12,0,1A F =-,设平面AEF 的法向量为()111,,m x y z =,由0m AE m AF ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,得11110220y z x z --=⎧⎨--=⎩取11z =-,得111x y ==,则()1,1,1m =-,设平面1A EF 的法向量为()222,,n x y z =,由1100n A E n A F ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,得22222020y z x z -+=⎧⎨-+=⎩,取22z =,得21x =,24y =,则()1,4,2n =,3cos ,3m n m n m n⋅<>===⨯⋅, 设二面角1A EFA --的平面角为θ,则cos θ=,sin θ∴==因此,二面角1A EF A --. 【点睛】本题考查点在平面的证明,同时也考查了利用空间向量法求解二面角角,考查推理能力与计算能力,属于中等题.20.已知椭圆222:1(05)25x y C m m +=<<A ,B 分别为C 的左、右顶点. (1)求C 的方程;(2)若点P 在C 上,点Q 在直线6x =上,且||||BP BQ =,BP BQ ⊥,求APQ 的面积.【答案】(1)221612525x y +=;(2)52. 【解析】 【分析】(1)因为222:1(05)25x y C m m +=<<,可得5a =,b m =,根据离心率公式,结合已知,即可求得答案; (2)点P 在C 上,点Q 在直线6x =上,且||||BP BQ =,BP BQ ⊥,过点P 作x 轴垂线,交点为M ,设6x =与x 轴交点为N ,可得PMB BNQ ≅△△,可求得P 点坐标,求出直线AQ 的直线方程,根据点到直线距离公式和两点距离公式,即可求得APQ 的面积. 【详解】(1)222:1(05)25x y C mm +=<<∴5a =,bm =,根据离心率c e a ====, 解得54m =或54m =-(舍), ∴C 的方程为:22214255x y ⎛⎫ ⎪⎝⎭+=,即221612525x y +=;(2)点P 在C 上,点Q 在直线6x =上,且||||BP BQ =,BP BQ ⊥, 过点P 作x 轴垂线,交点为M ,设6x =与x 轴交点为N 根据题意画出图形,如图||||BP BQ =,BP BQ ⊥,90PMB QNB ∠=∠=︒,又90PBM QBN ∠+∠=︒,90BQN QBN ∠+∠=︒,∴PBM BQN ∠=∠,根据三角形全等条件“AAS ”, 可得:PMB BNQ ≅△△,221612525x y +=, ∴(5,0)B ,∴651PM BN ==-=,设P 点为(,)P P x y ,可得P 点纵坐标为1P y =,将其代入221612525x y+=,可得:21612525P x +=,解得:3P x =或3P x =-,∴P 点为(3,1)或(3,1)-,①当P 点为(3,1)时, 故532MB =-=,PMB BNQ ≅△△, ∴||||2MB NQ ==,可得:Q 点为(6,2), 画出图象,如图(5,0)A -,(6,2)Q ,可求得直线AQ 的直线方程为:211100x y -+=,根据点到直线距离公式可得P 到直线AQ的距离为:d =, 根据两点间距离公式可得:AQ ==,∴APQ面积为:1522⨯=;②当P 点(3,1)-时,故5+38MB ==,PMB BNQ ≅△△, ∴||||8MB NQ ==,为可得:Q点为(6,8),画出图象,如图(5,0)A-,(6,8)Q,可求得直线AQ的直线方程为:811400x y-+=,根据点到直线距离公式可得P到直线AQ的距离为:d=,根据两点间距离公式可得:AQ ==∴APQ面积为:1522=,综上所述,APQ面积为:52.【点睛】本题主要考查了求椭圆标准方程和求三角形面积问题,解题关键是掌握椭圆的离心率定义和数形结合求三角形面积,考查了分析能力和计算能力,属于中档题.21.设函数3()f x x bx c=++,曲线()y f x=在点(12,f(12))处的切线与y轴垂直.(1)求b.(2)若()f x有一个绝对值不大于1的零点,证明:()f x所有零点的绝对值都不大于1.【答案】(1)34b=-;(2)证明见解析【解析】【分析】(1)利用导数的几何意义得到'1()02f=,解方程即可;(2)由(1)可得'2311()32()()422f x x x x=-=+-,易知()f x在11(,)22-上单调递减,在1(,)2-∞-,1(,)2+∞上单调递增,且111111(1),(),(),(1)424244f c f c f c f c-=--=+=-=+,采用反证法,推出矛盾即可.【详解】(1)因为'2()3f x x b=+,由题意,'1()02f=,即21302b⎛⎫⨯+=⎪⎝⎭则34b=-;(2)由(1)可得33()4f x x x c=-+,'2311()33()()422f x x x x=-=+-,令'()0f x>,得12x>或21x<-;令'()0f x<,得1122x-<<,所以()f x在11(,)22-上单调递减,在1(,)2-∞-,1(,)2+∞上单调递增,且111111(1),(),(),(1)424244f c f c f c f c-=--=+=-=+,若()f x所有零点中存在一个绝对值大于1的零点x,则(1)0f->或(1)0f<,即14c>或14c<-.当14c>时,111111(1)0,()0,()0,(1)0424244f c f c f c f c-=->-=+>=->=+>,又32(4)6434(116)0f c c c c c c-=-++=-<,由零点存在性定理知()f x在(4,1)c--上存在唯一一个零点x,即()f x在(,1)-∞-上存在唯一一个零点,在(1,)-+∞上不存在零点,此时()f x不存在绝对值不大于1的零点,与题设矛盾;当14c<-时,111111(1)0,()0,()0,(1)0424244f c f c f c f c-=-<-=+<=-<=+<,又32(4)6434(116)0f c c c c c c-=++=->,由零点存在性定理知()f x在(1,4)c-上存在唯一一个零点x',即()f x (1,)+∞上存在唯一一个零点,在(,1)-∞上不存在零点,此时()f x 不存在绝对值不大于1的零点,与题设矛盾; 综上,()f x 所有零点的绝对值都不大于1.【点晴】本题主要考查利用导数研究函数的零点,涉及到导数的几何意义,反证法,考查学生逻辑推理能力,是一道有一定难度的题.(二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题计分. [选修4—4:坐标系与参数方程](10分)22.在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为22223x t t y t t ⎧=--⎨=-+⎩(t 为参数且t ≠1),C 与坐标轴交于A 、B 两点. (1)求||AB ;(2)以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,求直线AB 的极坐标方程. 【答案】(1)(2)3cos sin 120ρθρθ-+=【解析】 【分析】(1)由参数方程得出,A B 的坐标,最后由两点间距离公式,即可得出AB 的值; (2)由,A B 的坐标得出直线AB 的直角坐标方程,再化为极坐标方程即可.【详解】(1)令0x =,则220t t +-=,解得2t =-或1t =(舍),则26412y =++=,即(0,12)A .令0y =,则2320t t -+=,解得2t =或1t =(舍),则2244x =--=-,即(4,0)B -AB ∴==(2)由(1)可知12030(4)ABk -==--, 则直线AB 的方程为3(4)y x =+,即3120x y -+=.由cos ,sin x y ρθρθ==可得,直线AB 的极坐标方程为3cos sin 120ρθρθ-+=.【点睛】本题主要考查了利用参数方程求点的坐标以及直角坐标方程化极坐标方程,属于中档题.[选修4—5:不等式选讲](10分)23.设a ,b ,c ∈R ,a +b +c =0,abc =1. (1)证明:ab +bc +ca <0;(2)用max{a ,b ,c }表示a ,b ,c 中的最大值,证明:max{a ,b ,c. 【答案】(1)证明见解析(2)证明见解析. 【解析】 【分析】(1)由2222()2220a b c a b c ab ac bc ++=+++++=结合不等式的性质,即可得出证明;(2)不妨设max{,,}a b c a =,由题意得出0,,0a b c ><,由()222322b c b c bc a a a bcbc+++=⋅==,结合基本不等式,即可得出证明. 【详解】(1)2222()2220a b c a b c ab ac bc ++=+++++=, ()22212ab bc ca a b c ∴++=-++. ,,a b c 均不为0,则2220a b c ++>,()222120ab bc ca a b c ∴++=-++<; (2)不妨设max{,,}a b c a =,由0,1a b c abc ++==可知,0,0,0a b c ><<,1,a b c a bc =--=,()222322224b c b c bc bc bc a a a bc bc bc++++∴=⋅==≥=.当且仅当b c =时,取等号,a ∴≥,即3max{,,}4a b c .【点睛】本题主要考查了不等式的基本性质以及基本不等式的应用,属于中档题.在祝福语祝你考试成功!。
2023年高考全国甲卷理科数学试题一、单选题34 ..已知向量,,a b c 满足1,2a b c ===,且0a b c ++=,则cos ,a c b c 〈--〉=( B .25- C .25 D .45.设等比数列{}n a 的各项均为正数,前n 项和n S ,若11a =和5354S S =-,则4S =B .658 C .15 D .40,则PBC的面积为(23 5PF=,则二、填空题.在ABC中∠三、解答题nS为数列}na的通项公式;ABC A B C中,111上两点0⋅=,求FM FN⎫⎪⎭的取值范围.α2023年高考全国甲卷理科数学试题答案详解一、单选题 1.设全集Z U =,集合{31,},{32,}M xx k k Z N x x k k Z ==+∈==+∈∣∣,∁U (M ∪N)=( ) A .{|3,}x x k k =∈Z B .{31,}xx k k Z =-∈∣ C .{32,}xx k k Z =-∈∣ D .∅ 【答案】A【分析】根据整数集的分类,以及补集的运算即可解出.【详解】因为整数集{}{}{}|3,|31,|32,x x k k x x k k x x k k ==∈=+∈=+∈Z Z Z Z ,U Z = 所以,∁U (M ∪N )={x|x =3k,k ∈Z }.故选:A .2.设()()R,i 1i 2,a a a ∈+-=,则=a ( )A .-1B .0 ·C .1D .2【答案】C【分析】根据复数的代数运算以及复数相等即可解出.【详解】因为()()()22i 1i i i 21i 2a a a a a a a +-=-++=+-=。
所以22210a a =⎧⎨-=⎩,解得:1a =. 故选:C.3.执行下面的程序框图,输出的B =( )A .21B .34C .55D .89【答案】B.已知向量,,a b c 满足1,2a b c ===,且0a b c ++=,则cos ,a c b c 〈--〉=( B .25- C .25 D .45【分析】作出图形,根据几何意义求解.【详解】因为0a b c ++=,所以a ⃗+即2222a b a b c ++⋅=,即1+1+2a 所以0a b ⋅=. 如图,设,,OA a OB b OC c ===,2,OAB 是等腰直角三角形22, 322=, 310ACD =, ,cos a c b c ACB 〈--〉=∠:D..设等比数列{}n a 的各项均为正数,前1582q.+=.815.某地的中学生中有60%的同学爱好滑冰,生中随机调查一位同学,若该同学爱好滑雪,则该同学也爱好滑冰的概率为(3π3π7π3π3π7π11,则PBC 的面积为(利用全等三角形的证明方法依次证得PDO PCO ≅和PDB PCA ≅,从而得到PA ,由此在PBC 中利用余弦定理与三角形面积公式即可得解;和1cos 3PCB ∠=,从而求得3PA PC ⋅=-,再利用空间向量的数量从而求得17PB =,由此在PBC 中利用余弦定理与三角形面积公,所以PDO PCO ≅,则∠,所以PDB PCA ≅,则PA 45PCA =︒。
高考理科数学试题及答案(考试时间:120分钟试卷满分:150分)一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60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。
1.31ii+=+() A .12i + B .12i - C .2i + D .2i -2. 设集合{}1,2,4A =,{}240x x x m B =-+=.若{}1AB =,则B =()A .{}1,3-B .{}1,0C .{}1,3D .{}1,53. 我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题:“远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几盏灯?”意思是:一座7层塔共挂了381盏灯,且相邻两层中的下一层灯数是上一层灯数的2倍,则塔的顶层共有灯() A .1盏 B .3盏 C .5盏 D .9盏4. 如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是某几何体的三视图,该几何体由一平面将一圆柱截去一部 分所得,则该几何体的体积为() A .90π B .63π C .42π D .36π5. 设x ,y 满足约束条件2330233030x y x y y +-≤⎧⎪-+≥⎨⎪+≥⎩,则2z x y =+的最小值是()A .15-B .9-C .1D .96. 安排3名志愿者完成4项工作,每人至少完成1项,每项工作由1人完成,则不同的安排方式共有()A .12种B .18种C .24种D .36种7. 甲、乙、丙、丁四位同学一起去向老师询问成语竞赛的成绩.老师说:你们四人中有2位优秀,2位良好,我现在给甲看乙、丙的成绩,给乙看丙的成绩,给丁看甲的成绩.看后甲对大家说:我还是不知道我的成绩.根据以上信息,则() A .乙可以知道四人的成绩 B .丁可以知道四人的成绩C .乙、丁可以知道对方的成绩 D .乙、丁可以知道自己的成绩8. 执行右面的程序框图,如果输入的1a =-,则输出的S =()A .2 B .3 C .4 D .59. 若双曲线C:22221x y a b-=(0a >,0b >)的一条渐近线被圆()2224x y -+=所截得的弦长为2,则C 的 离心率为()A .2B .3C .2D .2310. 若2x =-是函数21`()(1)x f x x ax e -=+-的极值点,则()f x 的极小值为()A.1-B.32e --C.35e -D.111. 已知直三棱柱111C C AB -A B 中,C 120∠AB =,2AB =,1C CC 1B ==,则异面直线1AB与1C B 所成角的余弦值为()A .32B .155C .105D .3312. 已知ABC ∆是边长为2的等边三角形,P 为平面ABC 内一点,则()PA PB PC ⋅+的最小值是()A.2-B.32-C. 43- D.1-二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13. 一批产品的二等品率为0.02,从这批产品中每次随机取一件,有放回地抽取100次,X 表示抽到的二等品件数,则D X =. 14. 函数()23sin 3cos 4f x x x =+-(0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦)的最大值是. 15. 等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,33a =,410S =,则11nk kS ==∑. 16. 已知F 是抛物线C:28y x =的焦点,M 是C 上一点,F M 的延长线交y 轴于点N .若M 为F N 的中点,则F N =.三、解答题:共70分。
解答应写出文字说明、解答过程或演算步骤。
第17~21题为必做题,每个试题考生都必须作答。
第22、23题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题:共60分。
17.(12分)ABC ∆的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,已知2sin()8sin 2BA C +=. (1)求cos B(2)若6a c += , ABC ∆面积为2,求.b18.(12分)淡水养殖场进行某水产品的新、旧网箱养殖方法的产量对比,收获时各随机抽取了100 个网箱,测量各箱水产品的产量(单位:kg )某频率直方图如下:1.设两种养殖方法的箱产量相互独立,记A 表示事件:旧养殖法的箱产量低于50kg, 新养殖法的箱产量不低于50kg,估计A 的概率;2.填写下面列联表,并根据列联表判断是否有99%的把握认为箱产量与养殖方法有关:箱产量<50kg 箱产量≥50kg 旧养殖法 新养殖法3.根据箱产量的频率分布直方图,求新养殖法箱产量的中位数的估计值(精确到0.01)P ()0.050 0.010 0.001 k3.841 6.63510.82822()()()()()n ad bc K a b c d a c b d -=++++19.(12分)如图,四棱锥PABCD 中,侧面PAD 为等比三角形且垂直于底面ABCD ,o 1,90,2AB BC AD BAD ABC ==∠=∠= E 是PD 的中点.(1)证明:直线//CE 平面PAB(2)点M 在棱PC 上,且直线BM 与底面ABCD 所成锐角为o 45 ,求二面角MABD 的余弦值20. (12分)设O 为坐标原点,动点M 在椭圆C :2212x y +=上,过M 做x 轴的垂线,垂足为N ,点P 满足2NP NM =.(1) 求点P 的轨迹方程;(2)设点Q 在直线x=3上,且1OP PQ ⋅=.证明:过点P 且垂直于OQ 的直线l 过C 的左焦点F. 21.(12分)已知函数3()ln ,f x ax ax x x =--且()0f x ≥. (1)求a ;(2)证明:()f x 存在唯一的极大值点0x ,且230()2ef x --<<.(二)选考题:共10分。
请考生在第22、23题中任选一题作答。
如果多做,按所做的第一题计22.[选修44:坐标系与参数方程](10分)在直角坐标系xOy 中,以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线1C 的极坐标方程为cos 4ρθ=.(1)M 为曲线1C 上的动点,点P 在线段OM 上,且满足||||16OM OP ⋅=,求点P 的轨迹2C 的直角坐标方程;(2)设点A 的极坐标为(2,)3π,点B 在曲线2C 上,求OAB ∆面积的最大值.23.[选修45:不等式选讲](10分)已知330,0,2a b a b >>+=,证明: (1)33()()4a b a b ++≥; (2)2a b +≤.参考答案1.D【解析】1是方程240x x m -+=的解,1x =代入方程得3m =∴2430x x -+=的解为1x =或3x =,∴{}13B =,3.B【解析】设顶层灯数为1a ,2=q ,()7171238112-==-a S ,解得13a =.4.B【解析】该几何体可视为一个完整的圆柱减去一个高为6的圆柱的一半.2211π310π3663π22=-=⋅⋅-⋅⋅⋅=V V V 总上5.A【解析】目标区域如图所示,当直线-2y =x+z 取到点()63--,时,所求z 最小值为15-.6.D【解析】只能是一个人完成2份工作,剩下2人各完成一份工作.由此把4份工作分成3份再全排得2343C A 36⋅=7.D【解析】四人所知只有自己看到,老师所说及最后甲说的话.甲不知自己成绩→乙、丙中必有一优一良,(若为两优,甲会知道自己成绩;两良亦然)→乙看了丙成绩,知自己成绩→丁看甲,甲、丁中也为一优一良,丁知自己成绩.【解析】0S =,1k =,1a =-代入循环得,7k =时停止循环,3S =. 9.A【解析】取渐近线by x a =,化成一般式0bx ay -=,圆心()20,= 得224c a =,24e =,2e =.10.C【解析】M ,N ,P 分别为AB ,1BB ,11B C 中点,则1AB ,1BC 夹角为MN 和NP 夹角或其补角(异面线所成角为π02⎛⎤ ⎥⎝⎦,)可知112MN AB =,1122NP BC ==, 作BC 中点Q ,则可知PQM △为直角三角形. 1=PQ ,12MQ AC =ABC △中,2222cos AC AB BC AB BC ABC =+-⋅⋅∠14122172⎛⎫=+-⨯⨯⋅-= ⎪⎝⎭,=AC则MQ =MQP △中,MP = 则PMN △中,222cos 2MN NP PM PNM MH NP+-∠=⋅⋅222+-== 又异面线所成角为π02⎛⎤ ⎥⎝⎦,.11.A 【解析】()()2121x f x x a x a e -'⎡⎤=+++-⋅⎣⎦,则()()32422101f a a e a -'-=-++-⋅=⇒=-⎡⎤⎣⎦,则()()211x f x x x e -=--⋅,()()212x f x x x e -'=+-⋅, 令()0f x '=,得2x =-或1x =, 当2x <-或1x >时,()0f x '>, 当21x -<<时,()0f x '<, 则()f x 极小值为()11f =-.12.B【解析】几何法:如图,2PB PC PD +=(D 为BC 中点), 则()2PA PB PC PD PA ⋅+=⋅,要使PA PD ⋅最小,则PA ,PD 方向相反,即P 点在线段AD 上, 则min 22PD PA PA PD ⋅=-⋅, 即求PD PA ⋅最大值, 又323PA PD AD +==⨯=, 则223324PA PD PA PD ⎛⎫+⎛⎫ ⎪⋅== ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭≤, 则min 332242PD PA ⋅=-⨯=-. 解析法:建立如图坐标系,以BC 中点为坐标原点,PD CBA∴()03A ,,()10B -,,()10C ,. 设()P x y ,, ()3PA x y=--,,()1PB x y =---,,()1PC x y =--,,∴()222222PA PB PC x y y ⋅+=-+223324x y ⎡⎤⎛⎫⎢⎥=+-- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦则其最小值为33242⎛⎫⨯-=- ⎪⎝⎭,此时0x =,3y =.13.1.96【解析】有放回的拿取,是一个二项分布模型,其中0.02=p ,100n =则()11000.020.98 1.96x D np p =-=⨯⨯= 14.1【解析】()23πsin 3cos 042f x x x x ⎛⎫⎡⎤=+-∈ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭,()231cos 3cos 4f x x x =-+-令cos x t =且[]01t ∈, 2134y t t =-++231t ⎛⎫=--+ ⎪ ⎪⎝⎭则当3t =时,()f x 取最大值1. 15.2+1n n 【解析】设{}n a 首项为1a ,公差为d .则3123a a d =+= 414610S a d =+=求得11a =,1d =,则n a n =,()12n n n S +=()()112222122311nk kSn n n n ==++++⨯⨯-+∑11111112122311n n n n ⎛⎫=-+-++-+- ⎪-+⎝⎭122111n n n ⎛⎫=-=⎪++⎝⎭16.6【解析】28y x =则4p =,焦点为()20F ,,准线:2l x =-, 如图,M 为F 、N 中点,故易知线段BM 为梯形AFMC 中位线, ∵2CN =,4AF =, ∴3ME =又由定义ME MF =, 且MN NF =, ∴6NF NM MF =+=17.【解析】(1)依题得:21cos sin 8sin84(1cos )22B B B B -==⋅=-. ∵22sin cos 1B B +=, ∴2216(1cos )cos 1B B -+=, ∴(17cos 15)(cos 1)0B B --=, ∴15cos 17B =, (2)由⑴可知8sin 17B =. ∵2ABC S =△, ∴1sin 22ac B ⋅=, ∴182217ac ⋅=, ∴172ac =, ∵15cos 17B =, l FN M C B AOyx∴22215217a cb ac +-=,∴22215a c b +-=, ∴22()215a c ac b +--=, ∴2361715b --=, ∴2b =.18.【解析】(1)记:“旧养殖法的箱产量低于50kg ” 为事件B“新养殖法的箱产量不低于50kg ”为事件C而()0.04050.03450.02450.01450.0125P B =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯0.62=()0.06850.04650.01050.0085P C =⨯+⨯+⨯+⨯0.66=()()()0.4092P A P B P C ==(2)由计算可得2K 的观测值为()222006266383415.70510010096104k ⨯⨯-⨯==⨯⨯⨯∵15.705 6.635> ∴()2 6.6350.001P K ≈≥∴有99%以上的把握产量的养殖方法有关.(3)150.2÷=,()0.20.0040.0200.0440.032-++=80.0320.06817÷=,85 2.3517⨯≈ 50 2.3552.35+=,∴中位数为52.35.19.【解析】zyxM 'MOFPABCDE(1)令PA 中点为F ,连结EF ,BF ,CE .∵E ,F 为PD ,PA 中点,∴EF 为PAD △的中位线,∴12EF AD ∥.又∵90BAD ABC ∠=∠=︒,∴BC AD ∥. 又∵12AB BC AD ==,∴12BC AD ∥,∴EF BC ∥. ∴四边形BCEF 为平行四边形,∴CE BF ∥. 又∵BF PAB ⊂面,∴CE PAB 面∥(2)以AD 中点O 为原点,如图建立空间直角坐标系.设1AB BC ==,则(000)O ,,,(010)A -,,,(110)B -,,,(100)C ,,,(010)D ,,, (00P ,.M 在底面ABCD 上的投影为M ',∴MM BM ''⊥.∵45MBM '∠=︒,∴MBM '△为等腰直角三角形. ∵POC △为直角三角形,OC =,∴60PCO ∠=︒.设MM a '=,CM '=,1OM '=.∴100M ⎛⎫' ⎪ ⎪⎝⎭,,.BM a a '==⇒=.∴11OM'==. ∴100M ⎛⎫'⎪ ⎪⎝⎭,,10M ⎛ ⎝⎭2611AM ⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭,,,(100)AB =,,.设平面ABM 的法向量11(0)m y z =,,. 1160y z +=,∴(062)m =-,, (020)AD =,,,(100)AB =,,.设平面ABD 的法向量为2(00)n z =,,,(001)n =,,.∴10cos ,m n m n m n⋅<>==⋅. ∴二面角M AB D --的余弦值为10. 20.【解析】 ⑴设()P x y ,,易知(0)N x ,(0)NP y =,又1022NM NP ⎛== ⎪⎝⎭,∴12M x y ⎛⎫⎪⎝⎭,,又M 在椭圆上. ∴22122x += ⎪⎝⎭,即222x y +=. ⑵设点(3)Q Q y -,,()P P P x y ,,(0)Q y ≠,由已知:()(3)1P P P Q P OP PQ x y y y y ⋅=⋅---=,,, ()21OP OQ OP OP OQ OP ⋅-=⋅-=,∴213OP OQ OP ⋅=+=, ∴33P Q P Q P P Q x x y y x y y ⋅+=-+=.设直线OQ :3Q y y x =⋅-,因为直线l 与OQ l 垂直. ∴3l Qk y =故直线l 方程为3()P P Qy x x y y =-+, 令0y =,得3()P Q P y y x x -=-,13P Q P y y x x -⋅=-, ∴13P Q P x y y x =-⋅+,∵33P Q P y y x =+, ∴1(33)13P P x x x =-++=-,若0Q y =,则33P x -=,1P x =-,1P y =±, 直线OQ 方程为0y =,直线l 方程为1x =-, 直线l 过点(10)-,,为椭圆C 的左焦点.21.【解析】 ⑴ 因为()()ln 0f x x ax a x =--≥,0x >,所以ln 0ax a x --≥.令()ln g x ax a x =--,则()10g =,()11ax g x a x x-'=-=, 当0a ≤时,()0g x '<,()g x 单调递减,但()10g =,1x >时,()0g x <; 当0a >时,令()0g x '=,得1x a=. 当10x a <<时,()0g x '<,()g x 单调减;当1x a>时,()0g x '>,()g x 单调增. 若01a <<,则()g x 在11a ⎛⎫ ⎪⎝⎭,上单调减,()110g g a ⎛⎫<= ⎪⎝⎭;若1a >,则()g x 在11a ⎛⎫ ⎪⎝⎭,上单调增,()110g g a ⎛⎫<= ⎪⎝⎭;若1a =,则()()min 110g x g g a ⎛⎫=== ⎪⎝⎭,()0g x ≥.综上,1a =.⑵()2ln f x x x x x =--,()22ln f x x x '=--,0x >.令()22ln h x x x =--,则()1212x h x x x-'=-=,0x >. 令()0h x '=得12x =, 当102x <<时,()0h x '<,()h x 单调递减;当12x >时,()0h x '>,()h x 单调递增. 所以,()min 112ln 202h x h ⎛⎫==-+< ⎪⎝⎭.因为()22e 2e 0h --=>,()22ln 20h =->,21e 02-⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,,122⎛⎫∈+∞ ⎪⎝⎭,,所以在102⎛⎫ ⎪⎝⎭,和12⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭,上,()h x 即()f x '各有一个零点.设()f x '在102⎛⎫ ⎪⎝⎭,和12⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭,上的零点分别为02x x ,,因为()f x '在102⎛⎫⎪⎝⎭,上单调减,所以当00x x <<时,()0f x '>,()f x 单调增;当012x x <<时,()0f x '<,()f x 单调减.因此,0x 是()f x 的极大值点.因为,()f x '在12⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭,上单调增,所以当212x x <<时,()0f x '<,()f x 单调减,2x x >时,()f x 单调增,因此2x 是()f x 的极小值点.所以,()f x 有唯一的极大值点0x .由前面的证明可知,201e 2x -⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,,则()()24220e e e e f x f ---->=+>.因为()00022ln 0f x x x '=--=,所以00ln 22x x =-,则 又()()22000000022f x x x x x x x =---=-,因为0102x <<,所以()014f x <. 因此,()201e 4f x -<<. 22.【解析】⑴设()()00M P ρθρθ,,, 则0||OM OP ρρ==,. 000016cos 4ρρρθθθ=⎧⎪=⎨⎪=⎩解得4cos ρθ=,化为直角坐标系方程为()2224x y -+=.()0x ≠⑵连接AC ,易知AOC △为正三角形.||OA 为定值.∴当高最大时,AOB S △面积最大,如图,过圆心C 作AO 垂线,交AO 于H 点 交圆C 于B 点, 此时AOB S △最大max 1||||2S AO HB =⋅ ()1||||||2AO HC BC =+2=23.【解析】⑴由柯西不等式得:()()()2255334a b a b a b ++=+=≥1a b ==时取等号. ⑵∵332a b +=∴()()222a b a ab b +-+=∴()()232a b b ab α⎡⎤++-=⎣⎦∴()()332a b ab a b +-+=∴()()323a b aba b +-=+由均值不等式可得:()()32232a b a b ab a b +-+⎛⎫= ⎪+⎝⎭≤ ∴()()32232a b a b a b +-+⎛⎫ ⎪+⎝⎭≤ ∴()()33324a b a b ++-≤∴()3124a b +≤ ∴2a b +≤ 当且仅当1a b ==时等号成立.高考模拟复习试卷试题模拟卷一.基础题组1.(北京市昌平区高三二模理5)在篮球比赛中,某篮球队队员投进三分球的个数如表所示:下图是统计上述6名队员在比赛中投进的三分球总数s 的程序框图,则图中的判断框内应填入的条件是( )A. 6i <B. 7i <C. 8i <D. 9i <【答案】B考点:程序框图.2.(北京市朝阳区高三第二次综合练习理2)执行如图所示的程序框图,则输出的n 的值是( ) A .7 B .10 C .66 D .166队员i 1 2 3 4 5 6三分球个数i a1a 2a 3a 4a 5a 6a开始是输出s 结束否i s s a =+0,1s i ==126,,a a a 输入1i i =+【答案】B考点:程序框图.n 时,执行如图所示的程序框图,输出的S值是3.(北京市丰台区度第二学期统一练习(一)理4)当5()A.7 B.10 C.11 D.16【答案】C考点:程序框图.4.(北京市海淀区101中学高三上学期期中模拟考试理5)右图是某算法的流程图,则执行该算法输出的S()结果是【答案】16考点:程序框图.n 时,执行如图所示的程序框图,输出的S值5.(北京市顺义区高三第一次统一练习(一模)理4)当5为()DC.11.2B.7A.4【答案】D考点:程序框图.6.(北京市西城区高三一模考试理4)执行如图所示的程序框图,若输入的x 的值为3,则输出的n 的值为( )(A )4(B )5(C )6(D )7【答案】B考点:循环结构流程图7.(北京市延庆县高三3月模拟理4)执行右边的程序框图,当输入25时,则该程序运行后输出的结果是( )x =3x 开始 1n =n =n +1100x > 输出n结束否 是输入xA.4B.5C. 6D. 7【答案】B【解析】考点:程序框图8.(北京市房山区高三第一次模拟考试理10)执行如下图所示的程序框图,若输入n的值为8,则输出s 的值为____.【答案】8 【解析】试题分析:由题可知,第一步2)21(11=⨯⨯=s ,422=+=i ,211=+=k ,由于84<,继续进行,第二步4)42(21=⨯⨯=s ,624=+=i ,312=+=k ,由于86<,继续进行,第三步8)64(31=⨯⨯=s ,826=+=i ,413=+=k ,由于不满足88<,故循环结束,得出8=s ;考点:程序框图的计算 二.能力题组1.(北京市石景山区高三3月统一测试(一模)理3)执行如右图的程序框图,若输出的48S =,则输入k 的值可以为( )A .4B .6C .8D .10 【答案】C是开始输出s 结束否n k >3n n =+ k输入1,1n s ==2s s n =+考点:算法与程序框图.2.(北京市海淀区高三下学期期中练习(一模)理10)执行如图所示的程序框图,输出的i值为______.i =1, S= 0 1S 输出ii = i + 1 S = S + lg i开始结束否是【答案】4考点:程序框图3.(北京市丰台区高三5月统一练习(二)理12)执行如图所示的程序框图,则输出的结果是.开始0S =,1n = 20n ≤输出S 结束是否1(1)S S n n =++1n n =+【答案】【解析】试题分析:由题意可知,该程序的作用是求解11112232021S =+++⨯⨯⨯的值,然后利用裂项求和即可求解;由题意可知,该程序的作用是求解11112232021S =+++⨯⨯⨯的值,而11111111120111223202122320212121S ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+++=-+-++-=-= ⎪ ⎪ ⎪⨯⨯⨯⎝⎭⎝⎭⎝⎭考点:程序框图高考模拟复习试卷试题模拟卷高考模拟复习试卷试题模拟卷【考情解读】1.判断函数的奇偶性;2.利用函数的奇偶性求参数;3.考查函数的奇偶性、周期性和单调性的综合应用.【重点知识梳理】一、函数的奇偶性奇偶性定义图象特点偶函数如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有f(-x)=f(x),那么函数f(x)是偶函数关于y轴对称奇函数如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有f(-x)=-f(x),那么函数f(x)是奇函数关于原点对称二、周期性1.周期函数对于函数y=f(x),如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的任何值时,都有f(x+T)=f(x),那么就称函数y=f(x)为周期函数,称T为这个函数的周期.2.最小正周期如果在周期函数f(x)的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做f(x)的最小正周期.【高频考点突破】考点一判断函数的奇偶性例1、判断下列函数的奇偶性:(1)f(x)=9-x2+x2-9;(2)f(x)=(x+1) 1-x 1+x;(3)f(x)=4-x2|x+3|-3.【拓展提高】判断函数的奇偶性,其中包括两个必备条件:(1)定义域关于原点对称,这是函数具有奇偶性的必要不充分条件,所以首先考虑定义域对解决问题是有利的;(2)判断f(x)与f(-x)是否具有等量关系.【变式探究】下列函数:①f(x)=1-x2+x2-1;②f(x)=x3-x;③f(x)=ln(x+x2+1);④f(x)=3x-3-x2;⑤f(x)=lg1-x1+x.其中奇函数的个数是()A.2B.3C.4D.5考点二函数的奇偶性与周期性例2、设f(x)是定义在R上的奇函数,且对任意实数x,恒有f(x+2)=-f(x).当x∈[0,2]时,f(x)=2x-x2.(1)求证:f(x)是周期函数;(2)当x∈[2,4]时,求f(x)的解析式;(3)计算f(0)+f(1)+f(2)+…+f(2 013).【拓展提高】判断函数的周期只需证明f(x+T)=f(x) (T≠0)便可证明函数是周期函数,且周期为T,函数的周期性常与函数的其他性质综合命题,是高考考查的重点问题.【变式探究】已知f(x)是定义在R上的偶函数,并且f(x+2)=-1f x,当2≤x≤3时,f(x)=x,则f(105.5)=________.考点三函数性质的综合应用例3设f(x)是(-∞,+∞)上的奇函数,f(x+2)=-f(x),当0≤x≤1时,f(x)=x.(1)求f(π)的值;(2)当-4≤x≤4时,求f(x)的图象与x轴所围成图形的面积;(3)写出(-∞,+∞)内函数f(x)的单调区间.【拓展提高】函数性质的综合问题,可以利用函数的周期性、对称性确定函数图象,充分利用已知区间上函数的性质,体现了转化思想.【变式探究】 (1)已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x-4)=-f(x),且在区间[0,2]上是增函数,则 () A.f(-25)<f(11)<f(80)B.f(80)<f(11)<f(-25)C.f(11)<f(80)<f(-25)D .f(-25)<f(80)<f(11)(2)函数y =f(x)(x≠0)是奇函数,且当x ∈(0,+∞)时是增函数,若f(1)=0,求不等式f[x(x -12)]<0的解集.【真题感悟】1.【高考四川,文5】下列函数中,最小正周期为π的奇函数是( ) (A)y =sin(2x +2π) (B)y =cos(2x +2π) (C)y =sin2x +cos2x (D)y =sinx +cosx2.【高考天津,文7】已知定义在R 上的函数||()21()xm f x m 为实数为偶函数,记0.5(log 3),af 2b(log 5),c(2)f f m ,则,,a b c ,的大小关系为()(A) b c a(B) b c a (C) b a c (D) b c ab c a 3.【高考陕西,文9】 设()sin f x x x =-,则()f x =( )A .既是奇函数又是减函数B .既是奇函数又是增函数C .是有零点的减函数D .是没有零点的奇函数B 4.【高考山东,文8】若函数21()2x xf x a+=-是奇函数,则使3f x >()成立的x 的取值范围为( ) (A )() (B)() (C )0,1()(D )1,+∞()C C 5.【高考广东,文3】下列函数中,既不是奇函数,也不是偶函数的是( )A .2sin y x x =+B .2cos y x x =-C .122xx y =+D .sin 2y x x =+ 6.【高考北京,文3】下列函数中为偶函数的是( ) A .2sin y x x =B .2cos y x x =C .ln y x =D .2xy -=7.【高考福建,文3】下列函数为奇函数的是( ) A .y x =B .x y e =C .cos y x =D .x x y e e -=-x y e =8.【高考安徽,文4】下列函数中,既是偶函数又存在零点的是( )(A )y =lnx (B )21y x =+ (C )y=sinx (D )y=cosx9.【高考上海,文20】(本题满分14分)本题共2小题,第1小题6分,第2小题8分.已知函数xax x f 1)(2+=,其中a 为实数. (1)根据a 的不同取值,判断函数)(x f 的奇偶性,并说明理由; (2)若)3,1(∈a ,判断函数)(x f 在]2,1[上的单调性,并说明理由. 1.(·重庆卷) 下列函数为偶函数的是( ) A .f(x)=x -1 B .f(x)=x2+x C .f(x)=2x -2-x D .f(x)=2x +2-x2.(·安徽卷) 若函数f(x)(x ∈R)是周期为4的奇函数,且在[0,2]上的解析式为f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧x (1-x ),0≤x≤1,sin πx ,1<x≤2,则f ⎝⎛⎭⎫294+f ⎝⎛⎭⎫416=______.3.(·广东卷) 下列函数为奇函数的是( ) A .2x -12x B .x3sin x C .2cos x +1 D .x2+2x4.(·湖北卷) 已知f(x)是定义在R 上的奇函数,当x≥0时,f(x)=x2-3x ,则函数g(x)=f(x)-x +3的零点的集合为( )A .{1,3}B .{-3,-1,1,3}C .{2-7,1,3}D .{-2-7,1,3}5.(·湖南卷) 下列函数中,既是偶函数又在区间(-∞,0)上单调递增的是( ) A .f(x)=1x2 B .f(x)=x2+1 C .f(x)=x3 D .f(x)=2-x6.(·湖南卷) 若f(x)=ln(e3x +1)+ax 是偶函数,则a =________.7.(·江苏卷) 已知函数f (x)=ex +e -x ,其中e 是自然对数的底数. (1)证明:f(x)是R 上的偶函数.(2)若关于x 的不等式mf(x)≤e -x +m -1在(0,+∞)上恒成立,求实数m 的取值范围. (3)已知正数a 满足:存在x0∈[1,+∞),使得f(x0)<a(-x 30+3x0)成立.试比较ea -1与ae -1的大小,并证明你的结论.8.(·全国卷) 奇函数f(x)的定义域为R.若f(x +2)为偶函数,且f(1)=1,则f(8)+f(9)=( ) A .-2 B .-1C .0D .19.(·新课标全国卷Ⅱ] 偶函数y =f(x)的图像关于直线x =2对称,f(3)=3,则f(-1)=________. 10.(·全国新课标卷Ⅰ] 设函数f(x),g(x)的定义域都为R ,且f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,则下列结论中正确的是( )A .f(x)g(x)是偶函数B .|f(x)|g(x)是奇函数C .f(x)|g(x)|是奇函数D .|f(x)g(x)|是奇函数11.(·四川卷) 设f(x)是定义在R 上的周期为2的函数,当x ∈[-1,1)时,f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧-4x2+2,-1≤x <0,x , 0≤x <1,则f ⎝⎛⎭⎫32=________.【押题专练】1.满足f(π+x)=-f(x)且为奇函数的函数f(x)可能是() A .c o s2x B .si nx C .sin x2D .cosx2.设f(x)是定义在R 上的奇函数,当x≤0时,f(x)=2x2-x ,则f(1)=() A .-3 B .-1 C .1D .33.若函数f(x)=ax +1x (a ∈R),则下列结论正确的是() A .∀a ∈R ,函数f(x)在(0,+∞)上是增函数 B .∀a ∈R ,函数f(x)在(0,+∞)上是减函数 C .∃a ∈R ,函数f(x)为奇函数 D .∃a ∈R ,函数f(x)为偶函数4.下列函数中,既是偶函数,又是在区间(0,+∞)上单调递减的函数为() A .y =ln 1|x| B .y =x3 C .y =2|x|D .y =cos x5.对于定义在R 上的任何奇函数,均有() A .f(x)·f(-x)≤0B .f(x)-f(-x)≤0C .f(x)·f(-x)>0D .f(x)-f(-x)>06.设函数f(x)和g(x)分别是R 上的偶函数和奇函数,则下列结论恒成立的是()A .f(x)+|g(x)|是偶函数B .f(x)-|g(x)|是奇函数C .|f(x )|+g(x)是偶函数D .|f(x)|-g(x)是奇函数7.定义在R 上的偶函数f(x)的部分图象如图所示,则在(-2,0)上,下列函数中与f(x)的单调性不同的是()A .y =x2+1B .y =|x|+1C .y =⎩⎪⎨⎪⎧ 2x +1,x≥0x3+1,x <0 D .y =⎩⎪⎨⎪⎧ex ,x≥0e -x ,x <0 8.f(x)=1x -x 的图象关于()A .y 轴对称B .直线y =-x 对称C .坐标原点对称D .直线y =x 对称9.若函数f(x)=2x +2-x 与g(x)=2x -2-x 的定义域为R ,则()A .f(x)与g(x)均为偶函数B .f(x)为奇函数,g(x)为偶函数C .f(x)与g(x)均为奇函数D .f(x )为偶函数,g(x)为奇函数10.设f(x)是周期为2的奇函数,当0≤x≤1时,f(x)=2x(1-x),则f ⎝⎛⎭⎫-52=() A .-12B .-14C.14D.1211.设函数f(x)=x(ex +ae -x)(x ∈R)是偶函数,则实数a 的值为________.12.函数f(x)在R 上为奇函数,且x >0时,f(x)=x +1,则当x <0时,f(x)=________.13.设f(x)是定义在R 上的奇函数,且f(x +3)·f (x)=-1,f(-1)=2,则f()=________.14.判断下列函数的奇偶性:(1)f(x)=x2-1+1-x2;(2)f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧ x2-2x +3x>0,0 x =0,-x2-2x -3 x<0.15.已知函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧ -x2+2x ,x>00,x =0x2+mxx<0是奇函数. (1)求实数m 的值;(2)若函数f(x)在区间[-1,a -2]上单调递增,求实数a 的取值范围.16.定义在R 上的函数f(x)满足:①对任意x ,y ∈R ,有f(x +y)=f(x )+f(y).②当x>0时,f(x)<0.(1)求证:f(0)=0;(2)判断函数f(x)的奇偶性;(3)判断函数f(x)的单调性.高考模拟复习试卷试题模拟卷。