理科数学试卷9
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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.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、座位号填写在答题卡上.本试卷满分150分.2.作答时,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、选择题目: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U ={−2,−1,0,1,2,3},A ={−1,0,1},B ={1,2},则()U A B ð()A.{−2,3}B.{−2,2,3}C.{−2,−1,0,3}D.{−2,−1,0,2,3}【答案】A 【解析】【分析】首先进行并集运算,然后计算补集即可.【详解】由题意可得: 1,0,1,2A B ,则 U 2,3A B ð.故选:A.【点睛】本题主要考查并集、补集的定义与应用,属于基础题.2.若α为第四象限角,则()A.cos2α>0 B.cos2α<0C.sin2α>0D.sin2α<0【答案】D 【解析】【分析】由题意结合二倍角公式确定所给的选项是否正确即可.【详解】当6时,cos 2cos 03,选项B 错误;当3时,2cos 2cos 03,选项A 错误;由 在第四象限可得:sin 0,cos 0 ,则sin 22sin cos 0 ,选项C 错误,选项D 正确;故选:D.【点睛】本题主要考查三角函数的符号,二倍角公式,特殊角的三角函数值等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.3.在新冠肺炎疫情防控期间,某超市开通网上销售业务,每天能完成1200份订单的配货,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,预计第二天的新订单超过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】【分析】算出第二天订单数,除以志愿者每天能完成的订单配货数即可.【详解】由题意,第二天新增订单数为50016001200900 ,故需要志愿者9001850名.故选:B【点晴】本题主要考查函数模型的简单应用,属于基础题.4.北京天坛的圜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,已知每层环数相同,且下层比中层多729块,则三层共有扇面形石板(不含天心石)()A.3699块B.3474块C.3402块D.3339块【答案】C 【解析】【分析】第n 环天石心块数为n a ,第一层共有n 环,则{}n a 是以9为首项,9为公差的等差数列,设n S 为{}n a 的前n 项和,由题意可得322729n n n n S S S S ,解方程即可得到n ,进一步得到3n S .【详解】设第n 环天石心块数为n a ,第一层共有n 环,则{}n a 是以9为首项,9为公差的等差数列,9(1)99n a n n ,设n S 为{}n a 的前n 项和,则第一层、第二层、第三层的块数分别为232,,n n n n n S S S S S ,因为下层比中层多729块,所以322729n n n n S S S S ,即3(927)2(918)2(918)(99)7292222n n n n n n n n 即29729n ,解得9n ,所以32727(9927)34022n S S .故选:C【点晴】本题主要考查等差数列前n 项和有关的计算问题,考查学生数学运算能力,是一道容易题.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.55B.255C.355D.455【答案】B 【解析】【分析】由题意可知圆心在第一象限,设圆心的坐标为 ,,0a a a ,可得圆的半径为a ,写出圆的标准方程,利用点 2,1在圆上,求得实数a 的值,利用点到直线的距离公式可求出圆心到直线230x y 的距离.【详解】由于圆上的点 2,1在第一象限,若圆心不在第一象限,则圆与至少与一条坐标轴相交,不合乎题意,所以圆心必第一象限,设圆心的坐标为,a a ,则圆的半径为a ,圆的标准方程为 222x a y a a .由题意可得 22221a a a ,可得2650a a ,解得1a 或5a ,所以圆心的坐标为 1,1或 5,5,圆心到直线230x y 距离均为22555d;所以,圆心到直线230x y 的距离为255.故选:B.【点睛】本题考查圆心到直线距离的计算,求出圆的方程是解题的关键,考查计算能力,属于中等题.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】分析】取1m ,可得出数列 n a 是等比数列,求得数列 n a 的通项公式,利用等比数列求和公式可得出关于k 的等式,由k N 可求得k 的值.【详解】在等式m n m n a a a 中,令1m ,可得112n n n a a a a ,12n na a,所以,数列 n a 是以2为首项,以2为公比的等比数列,则1222n n n a ,1011011105101210122122212211212k k k k k k a a a a,1522k ,则15k ,解得4k .故选:C.【点睛】本题考查利用等比数列求和求参数的值,解答的关键就是求出数列的通项公式,考查计算能力,属于中等题.7.如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】【分析】根据三视图,画出多面体立体图形,即可求得M 点在侧视图中对应的点.【详解】根据三视图,画出多面体立体图形,图中标出了根据三视图M 点所在位置,可知在侧视图中所对应的点为E 故选:A【点睛】本题主要考查了根据三视图判断点的位置,解题关键是掌握三视图的基础知识和根据三视图能还原立体图形的方法,考查了分析能力和空间想象,属于基础题.8.设O 为坐标原点,直线x a 与双曲线2222:1(0,0)x y C a b 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.4B.8C.16D.32【答案】B 【解析】【分析】因为2222:1(0,0)x y C a b a b ,可得双曲线的渐近线方程是b y x a,与直线x a 联立方程求得D ,E 两点坐标,即可求得||ED ,根据ODE 的面积为8,可得ab 值,根据2222c a b ,结合均值不等式,即可求得答案.【详解】∵2222:1(0,0)x y C a b a b双曲线的渐近线方程是by x a∵直线x a 与双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b的两条渐近线分别交于D ,E 两点不妨设D 为在第一象限,E 在第四象限联立x ab y x a,解得x a y b故(,)D a b 联立x ab y x a,解得x a y b故(,)E a b ||2ED bODE 面积为:1282ODE S a b ab△∵双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b其焦距为2222222168c a b ab 当且仅当22a b 取等号C 的焦距的最小值:8故选:B.【点睛】本题主要考查了求双曲线焦距的最值问题,解题关键是掌握双曲线渐近线的定义和均值不等式求最值方法,在使用均值不等式求最值时,要检验等号是否成立,考查了分析能力和计算能力,属于中档题.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】【分析】根据奇偶性的定义可判断出 f x 为奇函数,排除AC ;当11,22x时,利用函数单调性的性质可判断出 f x 单调递增,排除B ;当1,2x时,利用复合函数单调性可判断出 f x 单调递减,从而得到结果.【详解】由 ln 21ln 21f x x x 得 f x 定义域为12x x,关于坐标原点对称,又 ln 12ln 21ln 21ln 21f x x x x x f x ,f x 为定义域上的奇函数,可排除AC ;当11,22x时, ln 21ln 12f x x x , ln 21y x Q 在11,22 上单调递增, ln 12y x 在11,22上单调递减,f x 在11,22上单调递增,排除B ;当1,2x时, 212ln 21ln 12ln ln 12121x f x x x x x,2121x∵在1,2上单调递减, ln f 在定义域内单调递增,根据复合函数单调性可知: f x 在1,2上单调递减,D 正确.故选:D.【点睛】本题考查函数奇偶性和单调性的判断;判断奇偶性的方法是在定义域关于原点对称的前提下,根据 f x 与 f x 的关系得到结论;判断单调性的关键是能够根据自变量的范围化简函数,根据单调性的性质和复合函数“同增异减”性得到结论.10.已知△ABC 是面积为934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()A.3B.32C.1D.32【答案】C【解析】【分析】根据球O 的表面积和ABC 的面积可求得球O 的半径R 和ABC 外接圆半径r ,由球的性质可知所求距离22d R r.【详解】设球O 的半径为R ,则2416R ,解得:2R .设ABC 外接圆半径为r ,边长为a ,ABC ∵ 是面积为934的等边三角形,21393224a ,解得:3a ,22229933434a r a ,球心O 到平面ABC 的距离22431d R r .故选:C.【点睛】本题考查球的相关问题的求解,涉及到球的表面积公式和三角形面积公式的应用;解题关键是明确球的性质,即球心和三角形外接圆圆心的连线必垂直于三角形所在平面.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】【分析】将不等式变为2323x x y y ,根据 23t tf t 的单调性知x y ,以此去判断各个选项中真数与1的大小关系,进而得到结果.【详解】由2233x y x y 得:2323x x y y ,令 23ttf t ,2x y ∵为R 上的增函数,3x y 为R 上的减函数, f t 为R 上的增函数,x y ,0y x Q ,11y x , ln 10y x ,则A 正确,B 错误;x y Q 与1的大小不确定,故CD 无法确定.故选:A.【点睛】本题考查对数式的大小的判断问题,解题关键是能够通过构造函数的方式,利用函数的单调性得到,x y 的大小关系,考查了转化与化归的数学思想.12.0-1周期序列在通信技术中有着重要应用.若序列12n a a a 满足{0,1}(1,2,)i 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0-1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0-1序列12n 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0-1序列中,满足1()(1,2,3,4)5C k k 的序列是()A 11010 B.11011C.10001D.11001【答案】C 【解析】【详解】由i m i a a 知,序列i a 的周期为m ,由已知,5m ,511(),1,2,3,45i i k i C k a a k 对于选项A ,511223344556111111(1)()(10000)55555i i i C a a a a a a a a a a a a52132435465711112(2)()(01010)5555i i i C a a a a a a a a a a a a ,不满足;对于选项B ,51122334455611113(1)()(10011)5555i i i C a a a a a a a a a a a a ,不满足;对于选项D ,51122334455611112(1)()(10001)5555i i i C a a a a a a a a a a a a ,不满足;故选:C【点晴】本题考查数列的新定义问题,涉及到周期数列,考查学生对新定义的理解能力以及数学运算能力,是一道中档题.二、填空题目:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知单位向量a ,b 的夹角为45°,ka –b 与a 垂直,则k =__________.【答案】22【解析】【分析】首先求得向量的数量积,然后结合向量垂直的充分必要条件即可求得实数k 的值.【详解】由题意可得:211cos 452a b ,由向量垂直的充分必要条件可得:0k a b a,即:2202k a a b k ,解得:22k .故答案为:22.【点睛】本题主要考查平面向量的数量积定义与运算法则,向量垂直的充分必要条件等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.14.4名同学到3个小区参加垃圾分类宣传活动,每名同学只去1个小区,每个小区至少安排1名同学,则不同的安排方法共有__________种.【答案】36【解析】【分析】根据题意,采用捆绑法,先取2名同学看作一组,现在可看成是3组同学分配到3个小区,即可求得答案.【详解】∵4名同学到3个小区参加垃圾分类宣传活动,每名同学只去1个小区,每个小区至少安排1名同学先取2名同学看作一组,选法有:246C 现在可看成是3组同学分配到3个小区,分法有:336A根据分步乘法原理,可得不同的安排方法6636 种故答案为:36.【点睛】本题主要考查了计数原理的实际应用,解题关键是掌握分步乘法原理和捆绑法的使用,考查了分析能力和计算能力,属于中档题.15.设复数1z ,2z 满足12||=||=2z z ,123i z z ,则12||z z =__________.【答案】23【解析】【分析】令12cos 2sin z i ,22cos 2sin z i ,根据复数的相等可求得1cos cos sin sin 2,代入复数模长的公式中即可得到结果.【详解】122z z ∵,可设12cos 2sin z i ,22cos 2sin z i , 122cos cos 2sin sin 3z z i i ,2cos cos 32sin sin 1,两式平方作和得: 422cos cos 2sin sin 4 ,化简得:1cos cos sin sin 2122cos cos 2sin sin z z i224cos cos 4sin sin 88cos cos sin sin 8423 故答案为:23.【点睛】本题考查复数模长的求解,涉及到复数相等的应用;关键是能够采用假设的方式,将问题转化为三角函数的运算问题.16.设有下列四个命题:p 1:两两相交且不过同一点的三条直线必在同一平面内.p 2:过空间中任意三点有且仅有一个平面.p 3:若空间两条直线不相交,则这两条直线平行.p 4:若直线l 平面α,直线m ⊥平面α,则m ⊥l .则下述命题中所有真命题的序号是__________.①14p p ②12p p ③23p p ④34p p 【答案】①③④【解析】【分析】利用两交线直线确定一个平面可判断命题1p 的真假;利用三点共线可判断命题2p 的真假;利用异面直线可判断命题3p 的真假,利用线面垂直的定义可判断命题4p 的真假.再利用复合命题的真假可得出结论.【详解】对于命题1p ,可设1l 与2l 相交,这两条直线确定的平面为 ;若3l 与1l 相交,则交点A 在平面 内,同理,3l 与2l 的交点B 也在平面 内,所以,AB ,即3l ,命题1p 为真命题;对于命题2p ,若三点共线,则过这三个点的平面有无数个,命题2p 为假命题;对于命题3p ,空间中两条直线相交、平行或异面,命题3p 为假命题;对于命题4p ,若直线m 平面 ,则m 垂直于平面 内所有直线,∵直线l 平面 , 直线m 直线l ,命题4p 为真命题.综上可知,14p p 为真命题,12p p 为假命题,23p p 为真命题,34p p 为真命题.故答案为:①③④.【点睛】本题考查复合命题的真假,同时也考查了空间中线面关系有关命题真假的判断,考查推理能力,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.ABC 中,sin 2A -sin 2B -sin 2C =sin B sin C.(1)求A ;(2)若BC =3,求ABC 周长的最大值.【答案】(1)23;(2)323 .【解析】【分析】(1)利用正弦定理角化边,配凑出cos A 的形式,进而求得A ;(2)利用余弦定理可得到 29AC AB AC AB ,利用基本不等式可求得AC AB 的最大值,进而得到结果.【详解】(1)由正弦定理可得:222BC AC AB AC AB ,2221cos 22AC AB BC A AC AB , 0,A ∵,23A .(2)由余弦定理得:222222cos 9BC AC AB AC AB A AC AB AC AB ,即 29AC AB AC AB .22AC AB AC AB∵(当且仅当AC AB 时取等号), 22223924AC AB AC AB AC AB AC AB AC AB ,解得:23AC AB (当且仅当AC AB 时取等号),ABC 周长323L AC AB BC ,ABC 周长的最大值为323 .【点睛】本题考查解三角形的相关知识,涉及到正弦定理角化边的应用、余弦定理的应用、三角形周长最大值的求解问题;求解周长最大值的关键是能够在余弦定理构造的等式中,结合基本不等式构造不等关系求得最值.18.某沙漠地区经过治理,生态系统得到很大改善,野生动物数量有所增加.为调查该地区某种野生动物的数量,将其分成面积相近的200个地块,从这些地块中用简单随机抽样的方法抽取20个作为样区,调查得到样本数据(x i ,y i )(i =1,2,…,20),其中x i 和y i 分别表示第i 个样区的植物覆盖面积(单位:公顷)和这种野生动物的数量,并计算得20160i i x ,2011200i i y,2021)80i i x x (,2021)9000i i y y (,201))800i i i x y x y ((.(1)求该地区这种野生动物数量的估计值(这种野生动物数量的估计值等于样区这种野生动物数量的平均数乘以地块数);(2)求样本(x i ,y i )(i =1,2,…,20)的相关系数(精确到0.01);(3)根据现有统计资料,各地块间植物覆盖面积差异很大.为提高样本的代表性以获得该地区这种野生动物数量更准确的估计,请给出一种你认为更合理的抽样方法,并说明理由.附:相关系数r =12211))))ni i i i i n n i i x y x x y y y x((((,2=1.414.【答案】(1)12000;(2)0.94;(3)详见解析【解析】【分析】(1)利用野生动物数量的估计值等于样区野生动物平均数乘以地块数,代入数据即可;(2)利用公式20120202211()()()()ii i i i i i x x y y r x x y y 计算即可;(3)各地块间植物覆盖面积差异较大,为提高样本数据的代表性,应采用分层抽样.【详解】(1)样区野生动物平均数为201111200602020i i y ,地块数为200,该地区这种野生动物的估计值为2006012000(2)样本(,)i i x y 的相关系数为20120202211()()800220.943809000()()i i i i i i i x x y y r x x y y (3)由于各地块间植物覆盖面积差异较大,为提高样本数据的代表性,应采用分层抽样先将植物覆盖面积按优中差分成三层,在各层内按比例抽取样本,在每层内用简单随机抽样法抽取样本即可.【点晴】本题主要考查平均数的估计值、相关系数的计算以及抽样方法的选取,考查学生数学运算能力,是一道容易题.19.已知椭圆C 1:22221x y a b(a >b >0)的右焦点F 与抛物线C 2的焦点重合,C 1的中心与C 2的顶点重合.过F 且与x 轴垂直的直线交C 1于A ,B 两点,交C 2于C ,D 两点,且|CD |=43|AB |.(1)求C 1的离心率;(2)设M 是C 1与C 2的公共点,若|MF |=5,求C 1与C 2的标准方程.【答案】(1)12;(2)221:13627x y C ,22:12C y x .【解析】【分析】(1)求出AB 、CD ,利用43CD AB可得出关于a 、c 的齐次等式,可解得椭圆1C 的离心率的值;(2)由(1)可得出1C 的方程为2222143x y c c,联立曲线1C 与2C 的方程,求出点M 的坐标,利用抛物线的定义结合5MF 可求得c 的值,进而可得出1C 与2C 的标准方程.【详解】(1) ,0F c ∵,AB x 轴且与椭圆1C 相交于A 、B 两点,则直线AB 的方程为x c ,联立22222221x c x y a b a b c,解得2x c b y a ,则22b AB a,抛物线2C 的方程为24y cx ,联立24x c y cx,解得2x c y c ,4CD c ,43CD AB ∵,即2843b c a,223b ac ,即222320c ac a ,即22320e e ,01e Q ,解得12e ,因此,椭圆1C 的离心率为12;(2)由(1)知2a c ,3b c ,椭圆1C 的方程为2222143x y c c,联立222224143y cx x y c c,消去y 并整理得22316120x cx c ,解得23x c 或6x c (舍去),由抛物线的定义可得25533c MF c c ,解得3c .因此,曲线1C 的标准方程为2213627x y ,曲线2C 的标准方程为212y x .【点睛】本题考查椭圆离心率的求解,同时也考查了利用抛物线的定义求抛物线和椭圆的标准方程,考查计算能力,属于中等题.20.如图,已知三棱柱ABC -A 1B 1C 1的底面是正三角形,侧面BB 1C 1C 是矩形,M ,N 分别为BC ,B 1C 1的中点,P 为AM 上一点,过B 1C 1和P 的平面交AB 于E ,交AC 于F .(1)证明:AA 1∥MN ,且平面A 1AMN ⊥EB 1C 1F ;(2)设O 为△A 1B 1C 1的中心,若AO ∥平面EB 1C 1F ,且AO =AB ,求直线B 1E 与平面A 1AMN 所成角的正弦值.【答案】(1)证明见解析;(2)1010.【解析】【分析】(1)由,M N 分别为BC ,11B C 的中点,1//MN CC ,根据条件可得11//AA BB ,可证1MN AA //,要证平面11EB C F 平面1A AMN ,只需证明EF 平面1A AMN 即可;(2)连接NP ,先求证四边形ONPA 是平行四边形,根据几何关系求得EP ,在11B C 截取1B Q EP ,由(1)BC ⊥平面1A AMN ,可得QPN 为1B E 与平面1A AMN 所成角,即可求得答案.【详解】(1)∵,M N 分别为BC ,11B C 的中点,1//MN BB 又11//AA BB 1//MN AA 在ABC 中,M 为BC 中点,则BC AM又∵侧面11BB C C 为矩形,1BC BB 1//MN BB ∵MN BC由MN AM M ,,MN AM 平面1A AMNBC ⊥平面1A AMN又∵11//B C BC ,且11B C 平面ABC ,BC 平面ABC ,11//B C 平面ABC又∵11B C 平面11EB C F ,且平面11EB C F 平面ABC EF 11//B C EF//EF BC又BC ∵平面1A AMNEF 平面1A AMNEF ∵平面11EB C F平面11EB C F 平面1A AMN(2)连接NP∵//AO 平面11EB C F ,平面AONP 平面11EB C F NP //AO NP根据三棱柱上下底面平行,其面1A NMA 平面ABC AM ,面1A NMA 平面1111A B C A N //ON AP故:四边形ONPA 是平行四边形设ABC 边长是6m (0m )可得:ON AP ,6NP AO AB m∵O 为111A B C △的中心,且111A B C △边长为6m 16sin 6033ON m 故:3ON AP m∵//EF BC AP EP AM BM3333EP 解得:EP m在11B C 截取1B Q EP m ,故2QN m∵1B Q EP 且1//B Q EP四边形1B QPE 是平行四边形,1//B E PQ由(1)11B C 平面1A AMN故QPN 为1B E 与平面1A AMN 所成角在Rt QPN △,根据勾股定理可得: 222226210PQ QN PN m m m 210sin 10210QN m QPN PQ m 直线1B E 与平面1A AMN 所成角的正弦值:1010.【点睛】本题主要考查了证明线线平行和面面垂直,及其线面角,解题关键是掌握面面垂直转为求证线面垂直的证法和线面角的定义,考查了分析能力和空间想象能力,属于难题.21.已知函数f (x )=sin 2x sin2x .(1)讨论f (x )在区间(0,π)的单调性;(2)证明:33()8f x ;(3)设n ∈N *,证明:sin 2x sin 22x sin 24x …sin 22n x ≤34nn .【答案】(1)当0,3x时, '0,f x f x 单调递增,当2,33x 时, '0,f x f x 单调递减,当2,3x时, '0,f x f x 单调递增.(2)证明见解析;(3)证明见解析.【解析】【分析】(1)首先求得导函数的解析式,然后由导函数的零点确定其在各个区间上的符号,最后确定原函数的单调性即可;(2)首先确定函数的周期性,然后结合(1)中的结论确定函数在一个周期内的最大值和最小值即可证得题中的不等式;(3)对所给的不等式左侧进行恒等变形可得2222123sin sin sin 2sin 2sin 4sin 2sin 2sin 2n n n f x x x x x x x x x ,然后结合(2)的结论和三角函数的有界性进行放缩即可证得题中的不等式.【详解】(1)由函数的解析式可得: 32sin cos f x x x ,则: 224'23sin cos sin f x x x x2222sin 3cos sin x x x 222sin 4cos 1x x 22sin 2cos 12cos 1x x x ,'0f x 在 0,x 上的根为:122,33x x,当0,3x时, '0,f x f x 单调递增,当2,33x时, '0,f x f x 单调递减,当2,3x时, '0,f x f x 单调递增.(2)注意到 22sinsin 2sin sin 2f x x x x x f x ,故函数 f x 是周期为 的函数,结合(1)的结论,计算可得: 00f f ,233333228f ,2233333228f ,据此可得: max 338f x, min 338f x ,即 338f x .(3)结合(2)的结论有:2222sin sin 2sin 4sin 2n x x x x 233333sin sin 2sin 4sin 2n x x x x2222123sin sin sin 2sin 2sin 4sin 2sin 2sin 2n n n x x x x x x x x 232333333sin sin 2888n x x 23338n 34n .【点睛】导数是研究函数的单调性、极值(最值)最有效的工具,而函数是高中数学中重要的知识点,对导数的应用的考查主要从以下几个角度进行:(1)考查导数的几何意义,往往与解析几何、微积分相联系.(2)利用导数求函数的单调区间,判断单调性;已知单调性,求参数.(3)利用导数求函数的最值(极值),解决生活中的优化问题.(4)考查数形结合思想的应用.(二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答.并用2B 铅笔将所选题号涂黑,多涂、错涂、漏涂均不给分.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]22.已知曲线C 1,C 2的参数方程分别为C 1:224cos 4sin x y ,(θ为参数),C 2:1,1x t t y t t(t 为参数).(1)将C 1,C 2的参数方程化为普通方程;(2)以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系.设C 1,C 2的交点为P ,求圆心在极轴上,且经过极点和P 的圆的极坐标方程.【答案】(1)1:4C x y ;222:4C x y ;(2)17cos 5.【解析】【分析】(1)分别消去参数 和t 即可得到所求普通方程;(2)两方程联立求得点P ,求得所求圆的直角坐标方程后,根据直角坐标与极坐标的互化即可得到所求极坐标方程.【详解】(1)由22cos sin 1 得1C 的普通方程为:4x y ;由11x t t y t t 得:2222221212x t t y t t,两式作差可得2C 的普通方程为:224x y .(2)由2244x y x y 得:5232x y ,即53,22P ;设所求圆圆心的直角坐标为 ,0a ,其中0a ,则22253022a a,解得:1710a , 所求圆的半径1710r , 所求圆的直角坐标方程为:22217171010x y ,即22175x y x , 所求圆的极坐标方程为17cos 5.【点睛】本题考查极坐标与参数方程的综合应用问题,涉及到参数方程化普通方程、直角坐标方程化极坐标方程等知识,属于常考题型.[选修4—5:不等式选讲]23.已知函数2()|21|f x x a x a .(1)当2a 时,求不等式()4f x 的解集;(2)若()4f x ,求a 的取值范围.【答案】(1)32x x或112x;(2) ,13, .【解析】【分析】(1)分别在3x 、34x 和4x 三种情况下解不等式求得结果;(2)利用绝对值三角不等式可得到 21f x a ,由此构造不等式求得结果.【详解】(1)当2a 时, 43f x x x .当3x 时, 43724f x x x x ,解得:32x ≤;当34x 时, 4314f x x x ,无解;当4x 时, 43274f x x x x ,解得:112x;综上所述: 4f x 的解集为32x x或112x .(2) 22222121211f x x a x a x ax a a a a (当且仅当221a x a 时取等号), 214a ,解得:1a 或3a ,a 的取值范围为 ,13, .【点睛】本题考查绝对值不等式的求解、利用绝对值三角不等式求解最值的问题,属于常考题型.祝福语祝你马到成功,万事顺意!。
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。
绝密★启用前 试卷类型:A2023年普通高等学校招生统一考试(全国甲卷)理科数学本试卷共4页,22小题,满分150分,考试用时120分钟。
注意事项:1. 答卷前,考生务必用黑色字迹笔或签字笔将自己的姓名、考生号、考场号和座位号等填写在答题卡上。
用2B 铅笔将试卷类型(A )填涂在答题卡相应位置上。
将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。
2. 作答选择题时,选出每小题答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上。
3. 非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。
不按以上要求作答的答案无效。
4. 考生必须保持答题卡的整洁。
考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共计60分.每小题给出的四个选项中,只有一项选项是正确的.请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.1.设集合},|{Z k k x x A ∈1+3==,},|{Z k k x x B ∈2+3==,U 为整数集,则=)(B A C U ( )A .},|{Z k k x x ∈3=B .},|{Z k k x x ∈-13= C .},|{Z k k x x ∈-23= D .【解析】 集合A 由被3除余1的整数组成,集合B 由被3除余2的整数组成,B A 由不能被3整除的整数组成,所以,)(B A C U 由被3整除的整数组成,故选A .2.若复数R a ai i a ∈2=1+,))((-,则=a ( )A .1-B .0C .1D .2【解析】 由2=1+))((ai i a - ,得2=1+22i a a )(-, 所以,2=2a ,0=12a -,即1=a ,故选C .3.执行下面的程序框图,输出的=B ( ) A .21 B .34 C .55 D .89【解析】 1=n 时判断为“是”,执行3个处理框后,2=5=3=n B A ,,;2=n 时判断为“是”, 执行3个处理框后,3=13=8=n B A ,,;3=n 时判断为“是”, 执行3个处理框后,4=34=21=n B A ,,;4=n 时判断为“否”,输出34,故选B .4.向量1==b a ,2=c 且0=++c b a ,则>=<c b c a --,cos ( ) A .51- B .52-C .52D .54【解析】 显然2=1==222c b a ,,,由0=++c b a ,得0=++)(c b a a ,即0=1++ac ab , 同理0=1++bc ab ,0=2++bc ac ,所以,1==0=-bc ac ab , .于是4=+=2c cb ac ab c b c a ----))((,5==2)(c a c a --,5==2)(c b c b --,所以54=554=>=<cb c a c b c a c b c a ------))((,cos .故选D .开始结束输出B5.已知正项等比数列}{n a 中,1=1a ,n S 为}{n a 前n 项和,45=35-S S ,则=4S ( )A .7B .9C .15D .30 【解析】 因为数列}{n a 为正项等比数列,设公比为)(0>q q ,则 4325++++1=q q q q S ,23++1=q q S ,由题意,得4++15=++++12432-)(q q q q q q ,解之,2=q .所以15=8+4+2+1=4S .故选C .6.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,若已知某人报了足球俱乐部,则其报乒乓球俱乐部的概率为( )A .80.B .40.C .20.D .10. 【解析】 因为同时报名乒乓球和足球两个俱乐部的人数为40=7060+50-,记“某人报了足球俱乐部”为事件A ,“某人报了乒乓俱乐部”为事件B , 则75=7050=)(A p ,76=7060=)(B p ,74=7040=)(AB p , 所以,在已知某人报了足球俱乐部的条件下,其报乒乓球俱乐部的概率为80=54=7474==.)()()|(A p AB p A B p ,故选A .7.“1=+22βαsin sin ” 是 “0=+βαcos sin ”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 【解析】 由1=+22βαsin sin ⇔βα22=cos sin ,命题“若βα22=cos sin ,则0=+βαcos sin ”为假, 命题“若0=+βαcos sin ,则βα22=cos sin ”为真,所以,“1=+22βαsin sin ” 是 “0=+βαcos sin ”的必要但不是充分条件,故选B .8.已知双曲线),(0>0>1=2222b a b y a x -的离心率为5,其中一条渐近线与圆1=3+222)()(--y x 相交于B A ,两点,则=AB ( )A .51-B .52-C .52D .54 【解析】 由双曲线),(0>0>1=2222b a by a x -的离心率为5,可得双曲线的渐近线方程为0=±2y x .又圆心),(32到0=+2y x 的距离为57,大于圆的半径1,所以0=+2y x 与圆不相交,圆心),(32到0=2y x -的距离为51=d ,小于圆的半径1=r , 所以0=2y x -与圆相交,所以 554=54=5112=2=222)(--d r AB .故选D .9.有5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,则恰有1人连续参加两天服务的选择种数为( )A .120B .60C .40D .30 【解析】 先从5人中任选1人参加两天服务,有15C 种选法; 再从剩下4人中任选1人参加星期六服务,有14C 种选法; 最后从剩下3人中任选1人参加星期天服务,有13C 种选法. 根据乘法原理,共有60=131415C C C 种不同选法.故选B .10.已知)(x f 为函数)cos(6+2=πx y 在向左平移6π个单位所的函数,则)(x f y =与2121=-x y 的交点个数为 ( )A .1B .2C .3D .4【解析】 先通过平移得到x x x x f y 2=2+2=6+6+2==sin )cos())(cos()(-πππ,即x x f 2=sin )(-.分别作x y 2=sin -和2121=-x y 的图象,如图,因为2143×21>1=43×2-----)())(sin(ππ,即84=21>83π, 2143×21>1=43×2--ππ)sin(,即812=23<83π,由图可知x y 2=sin -与2121=-x y 的交点个数为3.故选C .11.在四棱锥ABCD P -中,底面ABCD 为正方形,3==4=PD PC AB ,,°45=PCA ∠,则PBC ∆的面积为( )A .22B .23C .24D .25【解析】 连接BD AC ,相交于O ,连接PO ,PD PC = ,PO PO =,OD OC =,POD POC ∆∆≌∴,PDO PCO ∠=∠,又PD PC = ,PDO PCO ∠=∠,BD AC =,PDB PCA ∆∆≌∴,PB PA ∠=,在PCA ∆中,24=3=CA PC ,,°45=PCA ∠,所以,°45××2+=222cos AC PC PC AC PA -O xyπABCDPO17=22×24×3×29+32=-,在PBC ∆中,4=3=BC PC ,,17==PA PB ,所以173=174×2916+17=××2+=∠222--BC PB PC BC PB PBC cos ,于是1722=PBC ∠sin , 所以,PBC ∆的面积为24=1722×4×17×21=×××21PBC BC PB ∠sin .故选C .12.已知椭圆1=6+922y x ,21F F ,为两个焦点,O 为原点,P 为椭圆上一点,53=∠21PF F cos ,则=PO ( )A .52 B .230 C .53D .235【解析】在椭圆1=6+922y x 中,3=a ,6=b ,3=c ,由2122222121×2+=53=PF PF FF PF PF PF F -∠cos 2121212221221×2×224=×2×2+=PF PF PF PF PF PF FF PF PF PF PF ---)(, 所以215=×21PF PF . 设点),(n m P ,则21PF F ∆的面积为3=54×215×21=∠×××212121PF F PF PF sin , 于是 3=3=××2121n n F F ,所以3=2n .又P 为椭圆上一点,所以29=2m .230=3+29=+=22n m PO .故选B .二、填空题(每小题5分,共20分) 13. 若)sin()(2+++1=2πx ax x y -为偶函数,则=a 【解析】 因为x a x x x ax x y )(cos )sin()(2+1++=2+++1=22--π.而1++2x x cos 是偶函数,所以2=a ,应填2.14. 设y x ,满足约束条件 1≥+32333+2y x y x y x≤-≤- ,设y x z 2+3=,则z 的最大值为【解析】 作出满足约束条件的点),(y x 的可行域, 由),(),(y x y x z •23=2+3=所以,当3=3=y x ,时,z 取得最大值15. 故填15.15. 在正方体1111D C B A ABCD -中,F E ,分别为11B A CD ,的中点,则以EF 为直径的球面与正方体每条棱的交点总数为 【解析】 设正方体的棱长为2,O 为球心,于是,球O 的半径为2==OF OE ,可求得点O 到所有棱的距离均为2,所以球面与正方体每条棱的交点总数为12,故填12.16. 在ABC ∆中,2=AB ,°60=∠BAC ,6=BC ,D 为BC 上一点,AD 为BAC ∠的平分线,则=AD【解析】在ABC ∆中,由正弦定理知,ACBABBAC BC ∠sin sin =∠,O xyB 1ABC D A 1C 1D 1EFOMN即22=63=×=BCBACAB ACB ∠∠sin sin ,所以°45=ACB ∠,于是°75=ABC ∠,在ABD ∆和ACD ∆中,分别由正弦定理知,°30=°45sin sin CD AD , °306=°75sin sin CD AD -,42+6=°75sin , 由°30=°45sin sin CD AD ,得AD CD 2=2, 由°306=°75sin sin CDAD -,得CD AD 262=26--)(,解得2=AD ,故填2.三、解答题:本题共5小题,共60分.解答应写出文字说明、证明过程和演算步骤. 17.(12分)已知数列}{n a 中,1=2a ,设n S 为}{n a 的前n 项和,n n na S =2. (1)求}{n a 的通项公式;(2)求数列}{nn a 21+的前n 项和n T . 【解析】 (1)由n n na S =2,得0=1a ,当2≥n 时,111=2---n n a n S )(, 两式相减,得11=2---n n n a n na a )(, 即11=2---n n a n a n )()(, 当2>n 时,21=1---n n a a n n ,此时, 223211××××=a a aa a a a a n n n n n --- 1=1×12××32×21=-----n n n n n , 当21=,n 时均满足,所以}{n a 的通项公式为1=-n a n ; (2)由n n n n a 2=21+,所以n n n T 2++23+22+21=32 , 两边同乘以21,得1+322+21++22+21=21n n n n n T - , 两式相减,得1+1+322211=221++21+21+21=21n n n n n n n T --- , 所以,n n n T 22+2=-.18.(12分)在三棱柱111C B A ABC -中,2=1AA ,⊥1C A 底面ABC ,°90=∠ACB ,1A 到平面11B BCC 的距离为1.(1)证明:C A AC 1=;(2)若直线1AA 与1BB 距离为2,求1AB 与平面11B BCC 所成角的正弦值. 【解析】 (1)由⊥1C A 底面ABC ,°90=∠ACB ,可知°90=∠11C A C , 平面⊥11C A C 平面BC B C 11,1A 到平面11B BCC 的距离为1.即C A C Rt 11∆斜边上的高为1,又斜边长2==11AA CC , 所以C A C 11∆为等腰三角形,即C A C A 111=, 又AC C A =11,所以C A AC 1=. (2)由1CA CB CA ,,,两两互相垂直,由直线1AA 与1BB 距离为2,得3=BC ,,以C 为原点,分别以1CA CB CA ,,为x 轴,y 轴,z 轴,建立空间直角 坐标系,则),,(000C ,),,(2001A ,),,(030B ,),,(2021-C ,),,(002A ,),,(2321-B ,于是),,(030=CB ,ABCA 1B 1C 1),,(202=1-CC ,),,(2322=1-AB ,平面11B BCC 的一个法向量为),,(101=n , 所以1AB 与平面11B BCC所成角的正弦值为1313=131=101×2322101•2322=),,(),,(),,(),,(--.19.(12分)为探究某药物对小鼠的生长作用,将 40 只小鼠均分为两组,分别为对照组(不药物)和实验组(加药物).(1)设其中两只小鼠中对照组小鼠数目为X ,求X 的分布列和数学期望; (2)测得 40 只小鼠体重如下(单位:g )(已按从小到大排好) 对照组:17.3 18.4 20.1 20.4 21.5 23.2 24.6 24.8 25.0 25.4 26.1 26.3 26.4 26.5 26.8 27.0 27.4 27.5 27.6 28.3实验组: 5.4 6.6 6.8 6.9 7.8 8.2 9.4 10.0 10.4 11.2 14.4 17.3 19.2 20.2 23.6 23.8 24.5 25.1 25.1 26.0 (i )求 40 只小鼠体重的中位数m ,并完成下面 2×2 列联表: (ii )根据 2×2 列联表,能否有 95%的把握认为药物对小鼠 生长有抑制作用 参考数据:【解析】 (1)X 的所有可能取值为0,1,2,且7819==0=240220020C C C X P )(; 7840==1=240120120C C C X P )(;7819==2=240020220C C C X P )(. X 的分布列为数学期望为1=7819×2+7840×1+7819×0=)(X E .(2)(i ) 40 只小鼠体重的中位数423=2623+223=...m .完成下面 2×2 列联表为(ii )计算8413>4006=20×20×20×2040×14×146×6=22..)(-K , 所以,有 95%的把握认为药物对小鼠生长有抑制作用.20.(12分)直线0=1+2y x -与)(0>2=2p px y 交于B A ,两点,154=AB .(1)求p 的值;(2)F 为px y 2=2的焦点,N M ,为抛物线上的两点,且0=•NF MF ,求MNF 面积的最小值.【解析】 (1)将0=12=-y x 代入px y 2=2,得0=2+42p py y -,设),(),,(2211y x B y x A ,则p y y 4=+21,p y y 2=21, 于是,221221+=)()(y y x x AB --212212214+5=5=y y y y y y --)()(154=8165=2p p -.所以,2=p ,(2)F 为x y 4=2的焦点,),(01∴F ,设),(M M y y M 42,),(N Ny y N 42,由0=•NF MF ,得 0=41•4122),(),(N N M M y y y y ----,即0=+414122N M NM y y y y ))((--,0=1+++41162222N M N M N M y y y y y y )(-,即224+=4)()(N M N M y y y y -, 设直线MN 的方程为n my x +=,与抛物线方程联立,得 )(n my y +4=2,即0=442n my y --,于是有,m y y N M 4=+,n y y N M 4=-, 且0>16+16=2n m ∆,0>+2n m .将224+=4)()(N M N M y y y y -变为224+=16+4)()(N M N M N M y y y y y y -, 即224+4=41644)()()(n n m ---,0>1=+422)()(-n n m , 0≥1+6=422n n m -,解得22+3≥n 或223≤-n , 即1228≥4=--n y y N M .记MNF ∆面积为S ,则S =1+421=+4421=22N M N M N M M N N M y y y y y y y y y y --- 24+161=4+81=)(N M N M N M y y y y y y - 22124=4+1228161≥)()(--. 所以记MNF ∆面积的最小值为2124)(-.21.(12分)已知xxax x f 3=cos sin )(-,),(20∈πx . (1)若8=a ,讨论)(x f 的单调性;(2)若x x f 2<sin )(恒成立,求a 的取值范围.【解析】 (1)由8=a ,xx x x f 38=cos sin )(-,xxx x x x x f 622433+8=′8=′cos cos sin cos )cos sin ()(--x xx 4223+8=cos sin cos -xx x 4223+412=cos )cos )(cos (-.因为0>3+42x cos ,0>4x cos ,),(20∈πx .所以,当0>2=122x x cos cos -时,即),(40π∈x 时,)(x f 单调递增, 当0<2=122x x cos cos -时,即),(24ππ∈x 时,)(x f 单调递增. (2)由x x f 2<sin )(恒成立,即0<23x xxax sin cos sin --,),(20∈πx , 令x xxax x g 2=3sin cos sin )(--,则0=0)(g ,)(x g 的最大值小于零, x xxx a x g 223+=′422cos cos sin cos )(--2+423=242x x x a cos cos cos ---, 令t x =2cos , 得232+42+=′t t t a x g --)(,1<<0t ,设232+42+=t t t a t --)(ϕ,则33326+24=6+24=′tt t t t t ----)(ϕ, 323+2+212=t t t t ))((--,由1<<0t 知,0>′)(t ϕ,)(t ϕ单调递增,)(x g ′单调递增, 所以3=1<-a t )()(ϕϕ,3<′-a x g )(, 当3≤a 时,0<′)(x g ,)(x g 为减函数,最大值小于零,满足题意; 当3>a 时,)(x g ′在),(20π内有零点,即)(x g 在),(20π内有极小值点, 又因为2→πx 必有∞-→)(x g ,这不可能. 所以,所求求a 的取值范围是∞,3]-(.四、选做题:本题共2小题,任选一道作答,共10分.22 〖选修4-4:坐标系与参数方程〗(10分)【解析】 (1)因为令0=y ,得,αsin 1=1-t ,所以αsin 1==1t PA ,令0=x ,得,αcos 2=2-t ,所以αcos 2==2t PB ,由4=PB PA ,得4=2ααcos sin ,即1=2αsin ,1±=2αsin ,由题意παπ<<2,所以43=πα.(2) 由(1)知t x 222=-,t y 22+1=,所以3=+y x , l 的极坐标方程为3=+θρθρsin cos .23 〖选修4-5:不等式选讲〗(10分)【解析】 (1)由x x f <)(,得0>+<2a a x a x ,-, 两边平方,2222+2+<4+84a ax x a ax x -,即0<3+10322a ax x -,0<33))((a x a x --,因为0>a ,所以a x a3<<3. (2)因为0>a ,当a x ≥时,a x x f 32=-)(;当a x <时,x a x f 2=-)(;作出函数图象,得),(),,(020a B a A ,),(),,(a a D aC -023.函数图象与坐标轴围成的面积为2,即 2=43=+2a S S BCD AOB ∆∆,所以362=a .xyAO a -aa BCD。
2018年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅰ)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z=+2i,则|z|=()A.0B.C.1D.2.(5分)已知集合A={x|x2﹣x﹣2>0},则∁R A=()A.{x|﹣1<x<2}B.{x|﹣1≤x≤2}C.{x|x<﹣1}∪{x|x>2}D.{x|x≤﹣1}∪{x|x≥2}3.(5分)某地区经过一年的新农村建设,农村的经济收入增加了一倍,实现翻番.为更好地了解该地区农村的经济收入变化情况,统计了该地区新农村建设前后农村的经济收入构成比例,得到如下饼图:则下面结论中不正确的是()A.新农村建设后,种植收入减少B.新农村建设后,其他收入增加了一倍以上C.新农村建设后,养殖收入增加了一倍D.新农村建设后,养殖收入与第三产业收入的总和超过了经济收入的一半4.(5分)记S n为等差数列{a n}的前n项和.若3S3=S2+S4,a1=2,则a5=()A.﹣12B.﹣10C.10D.125.(5分)设函数f(x)=x3+(a﹣1)x2+ax.若f(x)为奇函数,则曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线方程为()A.y=﹣2x B.y=﹣x C.y=2x D.y=x6.(5分)在△ABC中,AD为BC边上的中线,E为AD的中点,则=()A.﹣B.﹣C.+D.+7.(5分)某圆柱的高为2,底面周长为16,其三视图如图.圆柱表面上的点M 在正视图上的对应点为A,圆柱表面上的点N在左视图上的对应点为B,则在此圆柱侧面上,从M到N的路径中,最短路径的长度为()A.2B.2C.3D.28.(5分)设抛物线C:y2=4x的焦点为F,过点(﹣2,0)且斜率为的直线与C交于M,N两点,则•=()A.5B.6C.7D.89.(5分)已知函数f(x)=,g(x)=f(x)+x+a.若g(x)存在2个零点,则a的取值范围是()A.[﹣1,0)B.[0,+∞)C.[﹣1,+∞)D.[1,+∞)10.(5分)如图来自古希腊数学家希波克拉底所研究的几何图形.此图由三个半圆构成,三个半圆的直径分别为直角三角形ABC的斜边BC,直角边AB,AC.△ABC的三边所围成的区域记为I,黑色部分记为Ⅱ,其余部分记为Ⅲ.在整个图形中随机取一点,此点取自Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ的概率分别记为p1,p2,p3,则()A.p1=p2B.p1=p3C.p2=p3D.p1=p2+p3 11.(5分)已知双曲线C:﹣y2=1,O为坐标原点,F为C的右焦点,过F的直线与C的两条渐近线的交点分别为M,N.若△OMN为直角三角形,则|MN|=()A.B.3C.2D.412.(5分)已知正方体的棱长为1,每条棱所在直线与平面α所成的角都相等,则α截此正方体所得截面面积的最大值为()A.B.C.D.二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
绝密★启用前2021年全国乙卷理科数学试卷时间:120分钟满分:150分命卷人:审核人:一、选择题((每小题5分,共60分))1. 设,则( )A. B.C. D.2. 已知集合,,则( )A. B.C. D.3. 已知命题﹐;命题,则下列命题中为真命题的是( )A. B.C. D.4. 设函数,则下列函数中为奇函数的是( )A. B.C. D.5. 在正方体中,为的中点,则直线与所成的角为( )A. B.C. D.6. 将名北京冬奥会志愿者分配到花样滑冰,短道速滑、冰球和冰壶个项目进行培训,每名志愿者只分配到个项目,每个项目至少分配名志愿者,则不同的分配方案共有( )A. 种B. 种C. 种D. 种7. 把函数图像上所有点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把所得曲线向右平移个单位长度,得到函数的图像,则( )A. B.C. D.8. 在区间与中各随机取个数,则两数之和大于的概率为( )A. B.C. D.9. 魏晋时期刘徽撰写的《海岛算经》是关于测量的数学著作.其中第一题是测量海岛的高.如图,点在水平线上,和是两个垂直于水平面且等高的测量标杆的高度,称为“表高”,称为“表距”,和都称为“表目距”.与的差称为“表目距的差”,则海岛的高( )A.B.C.D.10. 设,若为函数的极大值点,则A. B.C. D.11. 设是椭圆:的上顶点,若上的任意一点都满足,则的离心率的取值范围是( )A. B.C. D.12. 设,,,则( )A. B.C. D.二、填空题((每小题5分,共20分))13. 已知双曲线:的一条渐近线为,则的焦距为__________.14. 已知向量,,若,则__________.15. 记的内角,,的对边分别为,,,面积为,,,则__________.16. 以图①为正视图,在图②③④⑤中选两个分别作为侧视图和俯视图,组成某个三棱锥的三视图,则所选侧视图和俯视图的编号依次为__________(写出符合要求的一组答案即可).三、解答题((每小题12分,共60分))17. 某厂研制了一种生产高精产品的设备,为检验新设备生产产品的某项指标有无提高,用一台旧设备和一台新设备各生产了件产品,得到产品该项指标数据如下:旧设备和新设备生产产品的该项指标的样本平均数分别记为和, 样本方差分别记为和. (1)求,,,: (2)判断新设备生产产品的该项指标的均值较旧设备是否有显著提高 ( 如果,则认为新设备生产产品的该项指标的均值较旧设备有显著提高 , 否则不认为有显著提高 ) 。
常平中学高三理科9月月考试卷一.选择题(共8小题,每小题5分,在给出的四个选项中,只有一个是符合要求的) 1.设A 、B 是非空集合,定义A ×B ={B A x x ⋃∈且B A x ⋂∉},己知}20{≤≤=x x A , }0{≥=x x B ,则A ×B 等于 ( )A .(2,+∞)B .[0,1]∪[2,+∞) C .[0,1)∪(2,+∞) D .[0.1]∪(2,+∞) 2.复数2)13(ii z +-=在复平面上对应的点位于( ) A.第四象限 B.第三象限 C.第二象限 D.第一象限 3.圆O 1:0222=-x y x +和圆O 2: 0422=-y y x +的位置关系是( )A.外切 B.相离 C.相交 D.内切4.右面的程序框图输出S 的值为( )A. 62B. 126C. 254D. 510 5.设323log ,log 3,log 2a b c π===,则A. a b c >>B. a c b >>C. b a c >>D. b c a >>6.一物体A 以速度232v t =+(t 的单位:s ,v 的单位:m/s ),在一直线上运动,在此直线上在物体A 出发的同时,物体B 在物体A 的正前方8m 处以8v t =(t 的单位:s ,v 的单位:m/s )的速度与A 同向运动,设n s 后两物体相遇,则n 的值为( )A .3104+ B .210+ C .5 D .4 7. 若关于x 的不等式|x +2|+|x -1|<a 的解集为 φ,则a 的取值范围是 ( )A.(3,+∞)B.[)+∞,3C.(]3,∞- D )3,(-∞8.函数2(0)y x x =>的图象在点2(,)n n a a 处的切线与x 轴交点的横坐标为*1()n a n N +∈,若116a =,则数列{}n a 的通项公式为 ( )A .*()n a n n N =∈ B .5*2()n n a n N -=∈C .2*2()n n a n N -=∈D .)(2*3N n a n n ∈=+二.填空题(共6小题,每小题5分,其中9-13小题为必做题,14-15为选做题)9. 右图是一个几何体的三视图,根据图中数据,可得该几何体的体积是俯视图 正(主)视图 侧(左)视图 2 3 2 2开始1,0n S ==6?n ≤否2n S S =+1n n =+是输出S结束P FDEO10. 下表提供了某厂节能降耗技术改造后生产甲产品过程中记录的产量x (吨)与相应的生产能耗y (吨标准煤)的几组对照数据.x 3 456y 2.53 4 4.5请根据上表提供的数据,用最小二乘法求出y 关于x 的线性回归方程是: ;已知该厂技改前100吨甲产品的生产能耗为90吨标准煤.根据上面求出的线性回归方程,预测生产100吨甲产品的生产能耗比技改前降低 吨标准煤?(参考数值:3 2.543546 4.566.5⨯+⨯+⨯+⨯=,25.205.4,86654322222==+++)(用最小二乘法求线性回归方程系数公式1221ni ii ni i x y nx ybx nx==-=-∑∑ , ay bx =- ) 11.在平面直角坐标系xoy 中,不等式组⎪⎩⎪⎨⎧≤--≥+≤0201y x y x y 确定的平面区域为D ,在D 中任取一点),(b a P ,则P点满足1≤-b a 的概率为 。
2023年全国甲卷理科高考数学真题试卷广西、贵州、四川、云南、西藏适用. 一、选择题.1. 设集合{31,},{32,}A x x k k Z B x x k k Z ==+∈==+∈∣∣,U 为整数集,则)(B A C U ( ) A. {|3,}x x k k =∈Z B. {31,}x x k k Z =-∈∣ C. {32,}x x k k Z =-∈∣D. ∅2. 若复数()()i 1i 2,R a a a +-=∈,则=a ( ) A. -1B. 0C. 1D. 23. 执行下面的程序框遇,输出的B =( )A.21B. 34C. 55D. 894. 向量1,2a b c ===,且0a b c ++=,则cos ,a c b c 〈--〉=( )A. 15-B. 25-C.25D.455. 已知正项等比数列{}n a 中,11,n a S =为{}n a 前n 项和,5354S S =-,则4S =( ) A. 7B. 9C. 15D. 306. 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. 0.17. 22sin sin 1αβ+=是sin cos 0αβ+=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8. 已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>其中一条渐近线与圆22(2)(3)1x y -+-=交于A ,B两点,则||AB =( )A.15B.C.D.9. 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,则恰有1人连续参加两天服务的选择种数为( ) A. 120B. 60C. 40D. 3010. 已知()f x 为函数πcos 26y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭向左平移π6个单位所得函数,则() y f x =与1122y x =-的交点个数为( ) A. 1B. 2C. 3D. 411. 在四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 为正方形,4,3,45AB PC PD PCA ===∠=︒,则PBC ∆的面积为( )A.B.C.D. 12. 己知椭圆22196x y +=,12,F F 为两个焦点,O 为原点,P 为椭圆上一点,123cos 5F PF ∠=,则||PO =( ) A.25B.C.35D.二、填空题.13. 若2π(1)sin 2y x ax x ⎛⎫=-+++⎪⎝⎭为偶函数,则=a ________. 14. 设x ,y 满足约束条件2333231x y x y x y -+≤⎧⎪-≤⎨⎪+≥⎩,设32z x y =+,则z 的最大值为____________.15. 在正方体1111ABCD A B C D -中,E ,F 分别为CD ,11A B 的中点,则以EF 为直径的球面与正方体每条棱的交点总数为____________.16. 在ABC ∆中,2AB =,60,BAC BC ∠=︒=,D 为BC 上一点,AD 为BAC ∠的平分线,则AD =_________.三、解答题.17. 已知数列{}n a 中,21a =,设n S 为{}n a 前n 项和,2n n S na =. (1)求{}n a 的通项公式;(2)求数列12n n a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n T .18. 在三棱柱111ABCA B C 中,12AA =,1A C ⊥底面ABC ,90ACB ∠=︒,1A 到平面11BCC B 的距离为1.(1)求证:1AC A C =;(2)若直线1AA 与1BB 距离为2,求1AB 与平面11BCC B 所成角的正弦值.19. 为探究某药物对小鼠的生长抑制作用,将40只小鼠均分为两组,分别为对照组(不加药物)和实验组(加药物).(1)设其中两只小鼠中对照组小鼠数目为X ,求X 的分布列和数学期望; (2)测得40只小鼠体重如下(单位:g ):(已按从小到大排好) 对照组:17.3 18.4 20.1 20.4 21.5 23.2 24.6 24.8 25.0 25.426.1 26.3 26.4 26.5 26.8 27.0 27.4 27.5 27.6 28.3实验组:5.4 6.6 6.8 6.9 7.8 8.2 9.4 10.0 10.4 11.214.4 17.3 19.2 20.2 23.6 23.8 24.5 25.1 25.2 26.0(i )求40只小鼠体重的中位数m ,并完成下面2×2列联表:(ii )根据2×2列联表,能否有95%的把握认为药物对小鼠生长有抑制作用.参考数据:20. 已知直线210x y -+=与抛物线2:2(0)C y px p =>交于,A B 两点,且||AB = (1)求p ;(2)设C 的焦点为F ,M ,N 为C 上两点,0MF NF ⋅=,求MNF ∆面积的最小值. 21. 已知3sin π(),0,cos 2x f x ax x x ⎛⎫=-∈ ⎪⎝⎭(1)若8=a ,讨论()f x 的单调性;(2)若()sin 2f x x <恒成立,求a 的取值范围.四、选做题.22. 已知(2,1)P ,直线2cos :1sin x t l y t αα=+⎧⎨=+⎩(t 为参数),α为l 的倾斜角,l 与x 轴,y 轴正半轴交于A ,B 两点,||||4PA PB ⋅=.(1)求α的值;(2)以原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,求l 的极坐标方程. 23. 已知()2,0f x x a a a =-->. (1)求不等式()f x x <的解集;(2)若曲线()y f x =与坐标轴所围成的图形的面积为2,求a .2023年全国甲卷理科高考数学真题解析一、选择题.1. A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)(B A C U ={|3,}x x k k =∈Z . 故选:A . 2. C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. B解:当1n =时,判断框条件满足,第一次执行循环体123A =+=,325B =+=,112n =+=;当2n =时,判断框条件满足,第二次执行循环体358A =+=,8513B =+=,213n =+=;当3n =时,判断框条件满足,第三次执行循环体81321A =+=,211334B =+=,314n =+=;当4n =时,判断框条件不满足,跳出循环体,输出34B =. 故选:B. 4. D解:因为0a b c ++=,所以→→→-=+c b a即2222a b a b c ++⋅=,即2211=⋅++→→b a ,所以0a b ⋅=. 如图,设,,OA a OB b OC c ===由题知,1,OA OB OC OAB ===是等腰直角三角形AB 边上的高,22OD AD ==所以22CD CO OD =+==1tan ,cos3AD ACD ACD CD ∠==∠= 2cos ,cos cos 22cos 1a c b c ACB ACD ACD 〈--〉=∠=∠=∠-24215=⨯-=. 故选:D. 5.C解:由题知()23421514q q q q q q++++=++-即34244q q q q +=+,即32440q q q +--=,即(2)(1)(2)0q q q -++=.由题知0q >,所以2q .所以4124815S =+++=. 故选:C. 6. A解:报名两个俱乐部的人数为50607040+-=记“某人报足球俱乐部”为事件A ,记“某人报兵乓球俱乐部”为事件B 则505404(),()707707P A P AB ====所以4()7()0.85()7P AB P BA P A ===∣. 故选:A . 7.B解:当22sin sin 1αβ+=时,例如π,02αβ==但sin cos 0αβ+≠ 即22sin sin 1αβ+=推不出sin cos 0αβ+=;当sin cos 0αβ+=时,2222sin sin (cos )sin 1αβββ+=-+=即sin cos 0αβ+=能推出22sin sin 1αβ+=.综上可知,22sin sin 1αβ+=是sin cos 0αβ+=成立的必要不充分条件. 故选:B. 8. D解:由e =则222222215c a b b a a a+==+=解得2ba= 所以双曲线的一条渐近线不妨取2y x =则圆心(2,3)到渐近线的距离d ==所以弦长||5AB ===. 故选:D. 9. B解:不妨记五名志愿者为,,,,a b c d e假设a 连续参加了两天社区服务,再从剩余的4人抽取2人各参加星期六与星期天的社区服务,共有24A 12=种方法.同理:,,,b c d e 连续参加了两天社区服务,也各有12种方法. 所以恰有1人连续参加了两天社区服务的选择种数有51260⨯=种. 故选:B.10. C解:因为πcos 26y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭向左平移π6个单位所得函数为πππcos 2cos 2sin 2662y x x x ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=++=+=- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,所以()sin 2f x x =-而1122y x =-显然过10,2⎛⎫- ⎪⎝⎭与()1,0两点.作出()f x 与1122y x =-的部分大致图像如下考虑3π3π7π2,2,2222x x x =-==,即3π3π7π,,444x x x =-==处()f x 与1122y x =-的大小关系当3π4x =-时,3π3πsin 142f ⎛⎫⎛⎫-=--=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,13π1π4284312y +⎛⎫=⨯--=-<- ⎪⎝⎭; 当3π4x =时,3π3πsin 142f ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭,13π13π412428y -=⨯-=<;当7π4x =时,7π7πsin 142f ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭,17π17π412428y -=⨯-=>;所以由图可知,()f x 与1122y x =-的交点个数为3. 故选:C. 11. C解:连结,AC BD 交于O ,连结PO ,则O 为,AC BD 的中点,如图因为底面ABCD 为正方形,4AB =,所以AC BD ==则DO CO == 又3PC PD ==,PO OP =,所以PCO PDO ∆≅∆,则PDO PCO ∠=∠又3PC PD ==,AC BD ==所以PDB PCA ≅,则PA PB =在PAC △中,3,45PC AC PCA ==∠=︒则由余弦定理可得2222cos 32923172PA AC PC AC PC PCA =+-⋅∠=+-⨯⨯=故PA =则PB故在PBC ∆中,43,P PB C C B ===所以222916171cos 22343PC BC PB PCB PC BC +-+-∠===⋅⨯⨯又0πPCB <∠<,所以sin 3PCB ∠==所以PBC 的面积为11sin 34223S PC BC PCB =⋅∠=⨯⨯⨯= 故选:C. 12. B解:设12π2,02F PF θθ∠=<<,所以122212tantan 2PF F F PF S b b θ∠== 由22212222cos sin 1tan 3cos cos 2cos +sin 1tan 5F PF θθθθθθθ--∠====+,解得:1tan 2θ= 由椭圆方程可知,222229,6,3a b c a b ===-=所以,12121116222PF F p p SF F y y =⨯⨯=⨯=⨯,解得:23p y =即2399162p x ⎛⎫=⨯-= ⎪⎝⎭,因此2OP ===. 故选:B .二、填空题.13. 2解:因为()()()22π1sin 1cos 2y f x x ax x x ax x ⎛⎫==-+++=-++ ⎪⎝⎭为偶函数,定义域为R ,所以ππ22f f ⎛⎫⎛⎫-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即22ππππππ222222s 1co 1cos a a ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-+=-+ ⎪ -⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭--⎝+⎭ 则22πππ2π1212a -⎛⎫⎛⎫=+- ⎪⎪⎭⎝⎭= ⎝,故2a =.此时()()2212cos 1cos f x x x x x x =-++=++所以()()()()221cos s 1co f x x x x x f x -=-++++-== 又定义域为R ,故()f x 为偶函数. 所以2a =. 故答案为:2. 14. 15解:作出可行域,如图由图可知,当目标函数322zy x =-+过点A 时,z 有最大值.由233323x y x y -+=⎧⎨-=⎩可得33x y =⎧⎨=⎩,即(3,3)A所以max 332315z =⨯+⨯=. 故答案为:15. 15. 12解:不妨设正方体棱长为2,EF 中点为O ,取AB ,1BB 中点,G M ,侧面11BB C C 的中心为N ,连接,,,,FG EG OM ON MN ,如图由题意可知,O 为球心,在正方体中,EF ==即R =.则球心O 到1BB的距离为OM == 所以球O 与棱1BB 相切,球面与棱1BB 只有1个交点.同理,根据正方体的对称性知,其余各棱和球面也只有1个交点. 所以以EF 为直径的球面与正方体每条棱的交点总数为12. 故答案为:12. 16. 2 解:如图所示:记,,AB c AC b BC a ===方法一:由余弦定理可得,22222cos606b b +-⨯⨯⨯= 因为0b >,解得:1b =由ABCABDACDSSS=+可得1112sin 602sin 30sin 30222b ADAD b ⨯⨯⨯=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯ 解得:1212AD+===+. 故答案为:2.三、解答题.17. 1)1n a n =-(2)()1222nn T n ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭【小问1详解】 因为2n n S na =当1n =时,112a a =,即10a =; 当3n =时,()33213a a +=,即32a =当2n ≥时,()1121n n S n a --=-,所以()()11221n n n n n S S a na n a ---==-- 化简得:()()121n n n a n a --=-,当3n ≥时,131122n n a aa n n -====--,即1n a n =- 当1,2,3n =时都满足上式,所以()*1N n a n n =-∈.【小问2详解】因为122n n n a n +=,所以12311111232222nn T n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⨯+⨯+⨯++⨯ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭2311111112(1)22222n n n T n n +⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⨯+⨯++-⨯+⨯ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭两式相减得123111111111222222111222211n n nn n n n T ++⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎡⎤⎛⎫⨯-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦+-⎝=-⎭⨯-⨯ 11122nn ⎛⎫⎛⎫=-+ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,即()1222nn T n ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,*N n ∈.18. (1)证明见解析 (2)13【小问1详解】 如图1A C ⊥底面ABC ,BC ⊂面ABC1AC BC ∴⊥,又BC AC ⊥,1,AC AC ⊂平面11ACC A ,1AC AC C ⋂= BC ∴⊥平面ACC 1A 1,又BC ⊂平面11BCC B∴平面11ACC A ⊥平面11BCC B过1A 作11A O CC ⊥交1CC 于O ,又平面11ACC A 平面111BCC B CC =,1AO ⊂平面11ACC A 1A O ∴⊥平面11BCC B1A 到平面11BCC B 的距离为1,11∴=AO 在11Rt ACC △中,111112,ACAC CC AA ⊥== 设CO x =,则12C O x =-11111,,AOC AOC ACC △△△为直角三角形,且12CC =22211CO A O A C +=,2221111A O OC C A +=,2221111AC AC C C += 2211(2)4x x ∴+++-=,解得1x =.111AC AC AC ∴===1AC A C ∴=.【小问2详解】111,,AC AC BC AC BC AC =⊥⊥ 1Rt Rt ACB ACB ∴△≌△ 1BA BA ∴=过B 作1BD AA ⊥,交1AA 于D ,则D 为1AA 中点由直线1AA 与1BB 距离为2,所以2BD =11A D =,2BD =,1A B AB ∴=在Rt ABC △,BC ∴==延长AC ,使AC CM =,连接1C M由1111,CM AC CM AC =∥知四边形11ACMC 为平行四边形11C M AC ∴∥,1C M ∴⊥平面ABC ,又AM ⊂平面ABC 1C M AM ∴⊥则在1Rt AC M △中,112,AM AC C M AC ==,1AC ∴=在11Rt AB C △中,1AC =,11BC BC ==1AB ∴==又A 到平面11BCC B 距离也为1所以1AB 与平面11BCC B=. 19. (1)分布列见解析,()1E X = (2)(i )23.4m =;列联表见解析,(ii )能 【小问1详解】依题意,X 的可能取值为0,1,2则022020240C C 19(0)C 78P X ===,120224010C C 20(1)C 39P X ===,202020240C C 19(2)C 78P X === 所以X 的分布列为:故192019()0121783978E X =⨯+⨯+⨯=. 【小问2详解】(i )依题意,可知这40只小鼠体重的中位数是将两组数据合在一起,从小到大排后第20位与第21位数据的平均数由于原数据已经排好,所以我们只需要观察对照组第一排数据与实验组第二排数据即可.可得第11位数据为14.4,后续依次为17.3,17.3,18.4,19.2,20.1,20.2,20.4,21.5,23.2,23.6,故第20位为23.2,第21位数据为23.6 所以23.223.623.42m +==故列联表为:(ii )由(i )可得,240(661414) 6.400 3.84120202020K ⨯⨯-⨯==>⨯⨯⨯所以能有95%的把握认为药物对小鼠生长有抑制作用. 20. (1)2p =(2)12-【小问1详解】 设()(),,,A A B B A x y B x y由22102x y y px-+=⎧⎨=⎩可得,2420y py p -+=,所以4,2A B A B y y p y y p +== 所以A B AB y y ==-==即2260p p --=,因为0p >,解得:2p =.【小问2详解】因为()1,0F ,显然直线MN 的斜率不可能为零 设直线MN :x my n =+,()()1122,,,M x y N x y由24y x x my n⎧=⎨=+⎩可得,2440y my n --=,所以,12124,4y y m y y n +==- 22161600m n m n ∆=+>⇒+>因为0MF NF ⋅=,所以()()1212110x x y y --+= 即()()1212110my n my n y y +-+-+=亦即()()()()2212121110m y y m n y y n ++-++-=将12124,4y y m y y n +==-代入得22461m n n =-+,()()22410m n n +=->所以1n ≠,且2610n n -+≥,解得3n ≥+3n ≤- 设点F 到直线MN 的距离为d ,所以d =12MN y y ==-=1==-所以MNF的面积()2111122S MN d n =⨯⨯=-=- 而3n ≥+3n ≤-所以当3n =-,MNF的面积(2min 212S =-=-21.(1)答案见解析 (2)(,3]-∞ 【小问1详解】326cos cos 3sin cos sin ()cos x x x x xf x a x'+=- 22244cos 3sin 32cos cos cos x x xa a x x+-=-=- 令2cos x t =,则(0,1)t ∈则2223223()()t at t f x g t a t t '-+-==-=当222823(21)(43)8,()()t t t t a f x g t t t'+--+==== 当10,2t ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,即ππ,,()042x f x '⎛⎫∈< ⎪⎝⎭. 当1,12t ⎛⎫∈⎪⎝⎭,即π0,,()04x f x '⎛⎫∈> ⎪⎝⎭. 所以()f x 在π0,4⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,在ππ,42⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减. 【小问2详解】 设()()sin 2g x f x x =-()22222323()()2cos 2()22cos 12(21)24at t g x f x x g t x t a t t t t''+-=-=--=--=+-+-设223()24t a t t tϕ=+-+-322333264262(1)(22+3)()40t t t t t t t t t tϕ'--+-+=--+==-> 所以()(1)3t a ϕϕ<=-.1︒若(,3]a ∈-∞,()()30g x t a ϕ'=<-≤即()g x 在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减,所以()(0)0g x g <=. 所以当(,3],()sin 2a f x x ∈-∞<,符合题意.2︒若(3,)a ∈+∞当22231110,333t t t t ⎛⎫→-=--+→-∞ ⎪⎝⎭,所以()t ϕ→-∞. (1)30a ϕ=->.所以0(0,1)t ∃∈,使得()00t ϕ=,即00,2x π⎛⎫∃∈ ⎪⎝⎭,使得()00g x '=.当()0,1,()0t t t ϕ∈>,即当()00,,()0,()x x g x g x '∈>单调递增.所以当()00,,()(0)0x x g x g ∈>=,不合题意. 综上,a 的取值范围为(,3]-∞.四、选做题.22. (1)3π4(2)cos sin 30ραρα+-= 【小问1详解】因为l 与x 轴,y 轴正半轴交于,A B 两点,所以ππ2α<< 令0x =,12cos t α=-,令0y =,21sin t α=- 所以21244sin cos sin 2PA PB t t ααα====,所以sin 21α=±即π2π2k α=+,解得π1π,42k k α=+∈Z 因为ππ2α<<,所以3π4α=.【小问2详解】由(1)可知,直线l 的斜率为tan 1α=-,且过点()2,1 所以直线l 的普通方程为:()12y x -=--,即30x y +-=由cos ,sin x y ραρα==可得直线l 的极坐标方程为cos sin 30ραρα+-=.23. (1),33a a ⎛⎫⎪⎝⎭(2)3【小问1详解】若x a ≤,则()22f x a x a x =--< 即3x a >,解得3a x >,即3ax a <≤. 若x a >,则()22f x x a a x =--< 解得3x a <,即3a x a <<综上,不等式的解集为,33a a ⎛⎫ ⎪⎝⎭. 【小问2详解】2,()23,x a x af x x a x a -+≤⎧=⎨->⎩.画出()f x 的草图,则()f x 与坐标轴围成ADO △与ABCABC ∆的高为3,(0,),,0,,022a a a D a A B ⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以||=AB a所以21132224OAD ABCSSOA a AB a a +=⋅+⋅==,解得a =.。
2023年全国统一高考数学试卷(理科)(乙卷)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z=,则=( )A.1﹣2i B.1+2i C.2﹣i D.2+i【答案】B【解答】解:∵i2=﹣1,i5=i,∴z===1﹣2i,∴=1+2i.故选:B.2.(5分)设集合U=R,集合M={x|x<1},N={x|﹣1<x<2},则{x|x≥2}=( )A.∁U(M∪N)B.N∪∁U M C.∁U(M∩N)D.M∪∁U N【答案】A【解答】解:由题意:M∪N={x|x<2},又U=R,∴∁U(M∪N)={x|x≥2}.故选:A.3.(5分)如图,网格纸上绘制的是一个零件的三视图,网格小正方形的边长为1,则该零件的表面积为( )A.24B.26C.28D.30【答案】D【解答】解:根据几何体的三视图转换为直观图为:该几何体是由两个直四棱柱组成的几何体.如图所示:故该几何体的表面积为:4+6+5+5+2+2+2+4=30.故选:D.4.(5分)已知f(x)=是偶函数,则a=( )A.﹣2B.﹣1C.1D.2【答案】D【解答】解:∵f(x)=的定义域为{x|x≠0},又f(x)为偶函数,∴f(﹣x)=f(x),∴,∴,∴ax﹣x=x,∴a=2.故选:D.5.(5分)设O为平面坐标系的坐标原点,在区域{(x,y)|1≤x2+y2≤4}内随机取一点,记该点为A,则直线OA的倾斜角不大于的概率为( )A.B.C.D.【答案】C【解答】解:如图,PQ为第一象限与第三象限的角平分线,根据题意可得构成A的区域为圆环,而直线OA的倾斜角不大于的点A构成的区域为图中阴影部分,∴所求概率为=.故选:C.6.(5分)已知函数f(x)=sin(ωx+φ)在区间(,)单调递增,直线x=和x=为函数y=f(x)的图像的两条对称轴,则f(﹣)=( )A.﹣B.﹣C.D.【答案】D【解答】解:根据题意可知=,∴T=π,取ω>0,∴ω==2,又根据“五点法“可得,k∈Z,∴φ=,k∈Z,∴f(x)=sin(2x)=sin(2x﹣),∴f(﹣)=sin(﹣)=sin(﹣)=sin=.故选:D.7.(5分)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【解答】解:根据题意可得满足题意的选法种数为:=120.故选:C.8.(5分)已知圆锥PO的底面半径为,O为底面圆心,PA,PB为圆锥的母线,∠AOB =120°,若△PAB的面积等于,则该圆锥的体积为( )A.πB.πC.3πD.3π【答案】B【解答】解:根据题意,设该圆锥的高为h,即PO=h,取AB的中点E,连接PE、OE,由于圆锥PO的底面半径为,即OA=OB=,而∠AOB=120°,故AB===3,同时OE=OA×sin30°=,△PAB中,PA=PB,E为AB的中点,则有PE⊥AB,又由△PAB的面积等于,即PE•AB=,变形可得PE=,而PE=,则有h2+=,解可得h=,故该圆锥的体积V=π×()2h=π.故选:B.9.(5分)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.B.C.D.【答案】C【解答】解:如图,取AB的中点E,连接CE,DE,则根据题意易得AB⊥CE,AB⊥DE,∴二面角C﹣AB﹣D的平面角为∠CED=150°,∵AB⊥CE,AB⊥DE,且CE∩DE=E,∴AB⊥平面CED,又AB⊂平面ABC,∴平面CED⊥平面ABC,∴CD在平面ABC内的射影为CE,∴直线CD与平面ABC所成角为∠DCE,过D作DH垂直CE所在直线,垂足点为H,设等腰直角三角形ABC的斜边长为2,则可易得CE=1,DE=,又∠DEH=30°,∴DH=,EH=,∴CH=1+=,∴tan∠DCE===.故选:C.10.(5分)已知等差数列{a n}的公差为,集合S={cos a n|n∈N*},若S={a,b},则ab=( )A.﹣1B.﹣C.0D.【答案】B【解答】解:设等差数列{a n}的首项为a1,又公差为,∴,∴,其周期为=3,又根据题意可知S集合中仅有两个元素,∴可利用对称性,对a n取特值,如a1=0,,,•,或,,a3=π,•,代入集合S中计算易得:ab=.故选:B.11.(5分)设A,B为双曲线x2﹣=1上两点,下列四个点中,可为线段AB中点的是( )A.(1,1)B.(﹣1,2)C.(1,3)D.(﹣1,﹣4)【答案】D【解答】解:设A(x1,y1),B(x2,y2),AB中点为(x0,y0),,①﹣②得k AB==9×=9×,即﹣3<9×<3⇒,即或,故A、B、C错误,D正确.故选:D.12.(5分)已知⊙O的半径为1,直线PA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|=,则•的最大值为( )A.B.C.1+D.2+【答案】A【解答】解:如图,设∠OPC=α,则,根据题意可得:∠APO=45°,∴==cos2α﹣sinαcosα==,又,∴当,α=,cos()=1时,取得最大值.故选:A.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)数 学(理科)注意事项:1.答卷前,考生务必将自己地姓名和座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题解析后,用铅笔把答题卡上对应题目地解析标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它解析标号。
回答非选择题时,将解析写在答题卡上。
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.在每小题给出地四个选项中,只有一项是符合题目要求地。
1.设全集{1,2,3,4,5}U =,集合M 满足{1,3}U M =ð,则( )A .2M ∈B .3M ∈C .4M ∉D .5M∉2.已知12i z =-,且0z az b ++=,其中a ,b 为实数,则( )A .1,2a b ==-B .1,2a b =-=C .1,2a b ==D .1,2a b =-=-3.已知向量,a b 满足||1,||3,|2|3==-=a b a b ,则⋅=a b ( )A .2-B .1-C .1D .24.嫦娥二号卫星在完成探月任务后,继续进行深空探测,成为我国第一颗环绕太阳飞行地人造行星,为研究嫦娥二号绕日周期与地球绕日周期地比值,用到数列{}n b :1111b α=+,212111b αα=++,31231111b ααα=+++,…,依此类推,其中(1,2,)k k α*∈=N .则()A .15b b <B .38b b <C .62b b <D .47b b <5.设F 为抛物线2:4C y x =地焦点,点A 在C 上,点(3,0)B ,若||||AF BF =,则||AB =( )A .2B .22C .3D .326.执行下边地程序框图,输出地n =()位:3m ),得到如下数据:样本号i 12345678910总和根部横截面积ix 0.040.060.040.080.080.050.050.070.070.060.6材积量i y 0.250.400.220.540.510.340.360.460.420.403.9并计算得10101022iii i i=1i=1i=10.038, 1.6158,0.2474xy x y ===∑∑∑.(1)估计该林区这种树木平均一棵地根部横截面积与平均一棵地材积量;(2)求该林区这种树木地根部横截面积与材积量地样本相关系数(精确到0.01);(3)现测量了该林区所有这种树木地根部横截面积,并得到所有这种树木地根部横截面积总和为2186m .已知树木地材积量与其根部横截面积近似成正比.利用以上数据给出该林区这种树木地总材积量地估计值.附:相关系数i=122=1=1()(), 1.89617()7().3nii n niii i x x y y r x x y y -=-≈--∑∑∑.20.(12分)已知椭圆E 地中心为坐标原点,对称轴为x 轴、y 轴,且过()30,2,,12A B ⎛--⎫⎪⎝⎭两点.(1)求E 地方程;(2)设过点()1,2P -地直线交E 于M ,N 两点,过M 且平行于x 轴地直线与线段AB 交于点T ,点H 满足MT TH =.证明:直线HN 过定点.21.(12分)已知函数()()ln 1exf x x ax -=++.(1)当1a =时,求曲线()y f x =在点()()0,0f 处地切线方程;(2)若()f x 在区间()()1,0,0,-+∞各恰有一个零点,求a 地取值范围.(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,则按所做地第一题计分.22.[选修4-4:坐标系与参数方程](10分)在直角坐标系xOy 中,曲线C 地参数方程为3cos 2,2sin x t y t⎧=⎪⎨=⎪⎩(t 为参数).以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,已知直线l 地极坐标方程为sin 03m ⎛⎫⎪⎝=⎭π++ρθ.(1)写出l 地直角坐标方程;(2)若l 与C 有公共点,求m 地取值范围.23.[选修4-5:不等式选讲](10分) 已知a ,b ,c 都是正数,且3332221a b c ++=,证明:(1)19abc ≤;(2)12a b c b c a c a b abc++≤+++.2023年普通高等学校招生全国统一考试数学(理科)参考解析注意事项:1.答卷前,考生务必将自己地姓名和座位号填写在答题卡上.2.回答选择题时,选出每小题解析后,用铅笔把答题卡上对应题目地解析标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它解析标号.回答非选择题时,将解析写在答题卡上.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.在每小题给出地四个选项中,只有一项是符合题目要求地.1. A2. A3. C.4. D5. B6. B7. A8. D9. C 10.D 11. C12. D二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13. 31014. ()()222313x y -+-=或()()22215x y -+-=或224765339x y ⎛⎫⎛⎫-+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭或()2281691525x y ⎛⎫-+-= ⎪⎝⎭;15. 316. 1,1e ⎛⎫ ⎪⎝⎭三、解答题:共0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,每个试卷考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答.(一)必考题:共60分.17. (1)证明:因为()()sin sin sin sin C A B B C A -=-,所以sin sin cos sin sin cos sin sin cos sin sin cos C A B C B A B C A B A C -=-,所以2222222222222a c b b c a a b c ac bc ab ac bc ab +-+-+-⋅-⋅=-⋅,即()22222222222a cb a bc b c a +-+--+-=-,所以2222a b c =+;(2)解:因为255,cos 31a A ==,由(1)得2250b c +=,由余弦定理可得2222cos a b c bc A =+-, 则50502531bc -=,所以312bc =,故()2222503181b c b c bc +=++=+=,所以9b c +=,所以ABC 地周长为14a b c ++=.18. (1)因为AD CD =,E 为AC 地中点,所以AC DE ⊥;在ABD △和CBD 中,因为,,B A C D CD ADB DB DB D ∠=∠==,所以ABD CBD ≌△△,所以AB CB =,又因为E 为AC 地中点,所以AC BE ⊥;又因为,DE BE ⊂平面BED ,DE BE E ⋂=,所以AC ⊥平面BED ,因为AC ⊂平面ACD ,所以平面BED ⊥平面ACD .(2)连接EF ,由(1)知,AC ⊥平面BED ,因为EF ⊂平面BED ,所以AC EF ⊥,所以1=2AFC S AC EF ⋅△,当EF BD ⊥时,EF 最小,即AFC △地面积最小.因为ABD CBD ≌△△,所以2CB AB ==,又因为60ACB ∠=︒,所以ABC 是等边三角形,因为E 为AC 地中点,所以1AE EC ==,3BE =,因为AD CD ⊥,所以112DE AC ==,在DEB 中,222DE BE BD +=,所以BE DE ⊥.以E 为坐标原点建立如下图所示地空间直角坐标系E xyz -,则()()()1,0,0,0,3,0,0,0,1A B D ,所以()()1,0,1,1,3,0AD AB =-=-,设平面ABD 地一个法向量为(),,n x y z =,则030n AD x z n AB x y ⎧⋅=-+=⎪⎨⋅=-+=⎪⎩ ,取3y =,则()3,3,3n = ,又因为()331,0,0,0,,44C F ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭,所以331,,44CF ⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭ ,所以643cos ,77214n CF n CF n CF⋅===⨯,设CF 与平面ABD 所成地角地正弦值为02πθθ⎛⎫≤≤⎪⎝⎭,所以43sin cos ,7n CF θ== ,所以CF 与平面ABD 所成地角地正弦值为437.19.(1)样本中10棵这种树木地根部横截面积地平均值(1)解:设椭圆E 地方程为221mx ny +=,过()30,2,,12A B ⎛--⎫⎪⎝⎭,则41914n m n =⎧⎪⎨+=⎪⎩,解得13m =,14n =,所以椭圆E 地方程为:22143y x +=.(2)3(0,2),(,1)2A B --,所以2:23+=AB y x ,①若过点(1,2)P -地直线斜率不存在,直线1x =.代入22134x y+=,可得26(1,)3M ,26(1,)3N -,代入AB 方程223y x =-,可得26(63,)3T +,由MT TH = 得到26(265,)3H +.求得HN 方程:26(2)23y x =--,过点(0,2)-.②若过点(1,2)P -地直线斜率存在,设1122(2)0,(,),(,)kx y k M x y N x y --+=.联立22(2)0,134kx y k x y --+=⎧⎪⎨+=⎪⎩得22(34)6(2)3(4)0k x k k x k k +-+++=,可得1221226(2)343(4)34k k x x k k k x x k +⎧+=⎪⎪+⎨+⎪=⎪+⎩,12222228(2)344(442)34k y y k k k y y k -+⎧+=⎪⎪+⎨+-⎪=⎪+⎩,且1221224(*)34kx y x y k -+=+联立1,223y y y x =⎧⎪⎨=-⎪⎩可得111113(3,),(36,).2y T y H y x y ++-可求得此时1222112:()36y y HN y y x x y x x --=-+--,将(0,2)-,代入整理得12121221122()6()3120x x y y x y x y y y +-+++--=,将(*)代入,得222241296482448482436480,k k k k k k k +++---+--=显然成立,综上,可得直线HN 过定点(0,2).-21. (1)()f x 地定义域为(1,)-+∞当1a =时,()ln(1),(0)0e xxf x x f =++=,所以切点为(0,0)11(),(0)21ex xf x f x ''-=+=+,所以切线斜率为2所以曲线()y f x =在点(0,(0))f 处地切线方程为2y x =(2)()ln(1)e xax f x x =++()2e 11(1)()1e (1)e x x xa x a x f x x x '+--=+=++设()2()e 1xg x a x=+-1︒若0a >,当()2(1,0),()e 10x x g x a x ∈-=+->,即()0f x '>所以()f x 在(1,0)-上单调递增,()(0)0f x f <=故()f x 在(1,0)-上没有零点,不合题意2︒若10a -……,当,()0x ∈+∞,则()e 20xg x ax '=->所以()g x 在(0,)+∞上单调递增所以()(0)10g x g a >=+…,即()0f x '>所以()f x 在(0,)+∞上单调递增,()(0)0f x f >=故()f x 在(0,)+∞上没有零点,不合题意3︒若1a <-(1)当,()0x ∈+∞,则()e 20x g x ax '=->,所以()g x 在(0,)+∞上单调递增(0)10,(1)e 0g a g =+<=>所以存在(0,1)m ∈,使得()0g m =,即()0'=f m 当(0,),()0,()x m f x f x '∈<单调递减当(,),()0,()x m f x f x '∈+∞>单调递增所以当(0,),()(0)0x m f x f ∈<=当,()x f x →+∞→+∞所以()f x 在(,)m +∞上有唯一零点又(0,)m 没有零点,即()f x 在(0,)+∞上有唯一零点(2)当()2(1,0),()e 1x x g x a x∈-=+-设()()e 2x h x g x ax '==-()e 20x h x a '=->所以()g x '在(1,0)-单调递增1(1)20,(0)10eg a g ''-=+<=>所以存在(1,0)n ∈-,使得()0g n '=当(1,),()0,()x n g x g x '∈-<单调递减当(,0),()0,()x n g x g x '∈>单调递增,()(0)10g x g a <=+<又1(1)0eg -=>所以存在(1,)t n ∈-,使得()0g t =,即()0f t '=当(1,),()x t f x ∈-单调递增,当(,0),()x t f x ∈单调递减有1,()x f x →-→-∞而(0)0f =,所以当(,0),()0x t f x ∈>所以()f x 在(1,)t -上有唯一零点,(,0)t 上无零点即()f x 在(1,0)-上有唯一零点所以1a <-,符合题意所以若()f x 在区间(1,0),(0,)-+∞各恰有一个零点,求a 地取值范围为(,1)-∞-(二)选考题,共10分.请考生在第22按所做地第一题计分.[选修4-4:坐标系与参数方程]22.(1)因l :sin 03m πρθ⎛⎫ ⎪⎝+⎭+=,所以1sin 2ρθ⋅为。
高三数学测试题(14)命题:胡文祥 审题:高三数学组一、选择题。
1.已知集合{}{}R x x B A x∈<≤=-=,421,1,1,则A B ⋂等于( )A .{}1,0,1-B .{}1C .{}1,1-D .{}0,12.复数z 满足i z i +-=+3)2(,则=z ( ) A .i +2B .i -2C .i +-1D .i --13.已知向量)3,2(=,)2,1(-=,若m 4+与2-共线,则m 的值为( ) A.12 B. 2 C.12- D.2- 4.正项等比数列{n a }的公比为2,若16113=a a ,则102log a 的值是( ) A .3 B .4 C .5 D .6 5.已知函数()sin 2f x x =向左平移6π个单位后,得到函数()y g x =,下列关于()y g x =的说法正确的是( ) A .图象关于点(,0)3π-中心对称 B.图象关于6x π=-轴对称C.在区间5[,]126ππ--单调递增 D.在[,]63ππ-单调递减 6.设向量a 、b 、c是三个非零向量,若c b a m +=的取值范围是( )A .]30[,B .{0,1,2,3}C .)0[∞+,D .{0,3} 7.设ABC ∆的三边是连续的三个正整数,且最大角是最小角的2倍,则ABC ∆的最小的边长是( )A .3B .4C .5D .68.函数()2, 0,2,x x f x x -≤⎧=<≤,则()22f x dx -⎰的值为 ( )A . 6π+B .2π-C .2πD .89. 已知F 为抛物线y 2=x 的焦点,点A ,B 在该抛物线上且位于x 轴的两侧,→OA ·→OB =2(其中O 为坐标原点),则△AFO 与△BFO 面积之和的最小值是 ( ) A .28 B .24 C .22D . 2 10.对于函数()f x 和()g x ,设(){}0m x R f x ∈∈=,(){}0n x R g x ∈∈=,若存在m 、n ,使得1m n -≤,则称()()f x g x 与互为“零点关联函数”.若函数()12x f x ex -=+-与()23g x x ax a =--+互为“零点关联函数”,则实数a 的取值范围为( )A.7[2,]3B.7[,3]3C.[2,3]D.[2,4]二、填空题。
11.在等比数列{}n a 中,11a =,且14a ,22a ,3a 成等差数列,则通项公式n a = . 12. 若ABC ∆的重心为G ,满足2sin 3sin 3sin 0AGA B GB C GC ⋅+⋅+⋅=,则:cos B = .13.已知点F 1、F 2分别为双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,P 为双曲线左支上的任意一点,若|PF 2|2|PF 1|的最小值为9a ,则双曲线的离心率为________________.14.定义域为[]b a ,的函数)(x f y =的图像的两个端点为B A ,,),(y x M 是)(x f 图像上任意一点,其中[])1,0()1(∈-+=λλλb a x ,向量OB OA ON )1(λλ-+=,若不等式k ≤恒成立,则称函数)(x f 在[]b a ,上“k 阶线性近似”,若函数xx y 1-=在[]2,1上“k 阶线性近似”,则实数k 的取值范围是 .15.(选修4-1:几何证明选讲)如右图,已知AB ,BC 是⊙O 的两条弦, AO ⊥BC ,AB =3,BC =22,则⊙O 的半径等于_____________.16.(选修4-4:坐标系与参数方程)在平面直角坐标系中,以坐标原点为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.已知直线l 的参数方程为51x aty t=+⎧⎨=--⎩(t 为参数),圆C 的极坐标方程为)4πρθ=-.若圆C 关于直线l 对称,则a 的值为 .三、解答题 。
17.(本小题满分12分)已知f (x )=3sin ωx -2sin 2ωx 2(ω>0)的最小正周期为3π.(1)当x ∈[π2,3π4]时,求函数f (x )的最小值;(2)在△ABC 中,若f (C )=1,且2sin 2B =cos B +cos(A -C ),求sin A 的值.ODC B AD 1C 1B 1A 118.(本小题满分12分)已知递增等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,11a =,且3221S S =+. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若数列{}n b 满足*21()n n b n a n N =-+∈,求{}n b 的前n 项和n T .19.(本小题满分12分)如图,在四棱柱1111ABCD A BC D -中,侧面11ADD A ⊥底面ABCD,11D A D D =,底面A B C D为直角梯形,其中// , BC AD AB AD ⊥,222AD AB BC ===, O 为AD 中点.(1)求证:1//AO 平面1ABC ; (2)求锐二面角C D C A --11的余弦值.20.(本小题满分12分)北京、张家港2022年冬奥会申办委员会在俄罗斯索契举办了发布会,某公司为了竞标配套活动的相关代言,决定对旗下的某商品进行一次评估。
该商品原来每件售价为25元,年销售8万件.(1)据市场调查,若价格每提高1元,销售量将相应减少2000件,要使销售的总收入不 低于原收入,该商品每件定价最多为多少元? (2)为了抓住申奥契机,扩大该商品的影响力,提高年销售量.公司决定立即对该商品进行全面技术革新和营销策略改革,并提高定价到x 元.公司拟投入21(600)6x -万作为技改费用,投入50万元作为固定宣传费用,投入5x万元作为浮动宣传费用.试问:当该商品改革后的销售量a 至少应达到多少万件时,才可能使改革后的销售收入不低于原收入与总投入之和?并求出此时商品的每件定价.21.(本小题满分13分)如图,已知椭圆C :22221x y a b +=,其左右焦点为()11,0F -及()21,0F ,过点1F 的直线交椭圆C 于,A B 两点,线段AB 的中点为G ,AB 的中垂线与x 轴和y 轴分别交于,DE 两点,且1AF 、12F F 、2AF 构成等差数列. (1)求椭圆C 的方程;(2)试问:是否存在直线AB ,使得△1GF D 与△OED (O 为原点)全等?说明理由.22.(本小题满分14分)已知)1ln()(-=x a x f ,bx x x g +=2)(,)()1()(x g x f x F -+=,其中R b a ∈,.(1)若)(x f y =与)(x g y =的图像在交点(2,)k 处的切线互相垂直,求b a ,的值;(2)若2=x 是函数)(x F 的一个极值点,0x 和1是)(x F 的两个零点,且 0(,1)x n n ∈+,*n N ∈,求n 的值;(3)当2-=a b 时,若1x ,2x 是)(x F 的两个极值点,当121x x ->时,求证12()()34ln 2F x F x ->-.高三数学测试题(14)参考答案1. B2. C3. D4. C5. C6.A7.B8. A9. B 10. C11. 12n n a -= 12. 112 13. 5 14. k ≥32-2 15. 32 16. 217. 解∵f (x )=3sin(ωx )-2·1-ωx 2=3sin(ωx )+cos(ωx )-1=2sin(ωx +π6)-1,由2πω=3π得ω=23,∴f (x )=2sin(23x +π6)-1. (1)由π2≤x ≤3π4得π2≤23x +π6≤2π3,∴当sin(23x +π6)=32时,f (x )min =2×32-1=3-1. …………6分(2)由f (C )=2sin(23C +π6)-1及f (C )=1,得sin(23C +π6)=1,而π6≤23C +π6≤5π6, 所以23C +π6=π2,解得C =π2. 在Rt△ABC 中,∵A +B =π2,2sin 2B =cos B +cos(A -C ),∴2cos 2A -sin A -sin A =0,∴sin 2A +sin A -1=0,解得sin A =-1±52.∵ 0<sin A <1,∴ sin A =5-12. …………12分 18.(1)设公比为q ,由题意:q>1, 11=a ,则2a q =,23a q =,∵1223+=s s,∴1)(221321++=++a a a a a则1)1(212++=++q q q 解得: 2=q 或1-=q (舍去),∴12n n a -=…………6分 (2)121212n n n b n a n -=-+=-+()()113.....2112......2n n T n -=+++-+++⎡⎤⎣⎦…………12分19.(1)证明:如图,连接 , CO AC ,则四边形ABCO 为正方形,所以11OC AB A B ==,且11////OC AB A B , ………2分故四边形11A B CO 为平行四边形,所以11//AO B C . 又1AO ⊄平面1ABC ,1B C ⊂平面1ABC, 所以1//AO 平面1ABC. ……………5分zyxO DC BAD 1C 1B 1A 1(2)因为11 , D A D D O =为AD 的中点,所以1 DO AD ⊥,又侧面11ADD A ⊥底面ABCD ,交线为AD ,故1D O ⊥底面ABCD 。
…………6分以O 为原点,所1 , , OC OD OD 在直线分别为x 轴,y 轴,z 轴建立如图所示的坐标系, 则()()1,0,0 , 0,1,0 , C D ()()10,0,1 , 0,1,0D A -,()()11,1,0 , 0,1,1 , DC DD ∴--()()1110,1,1 , 1,1,0D A D C DC --==-,设(),,m x y z =为平面11CDD C 的一个法向量,由1 , m DC m DD ⊥⊥,得0x y y z -=⎧⎨-+=⎩,令1z =,则()1, 1 , 1,1,1y x m ==∴= .又设()111,,n x y z =为平面11AC D 的一个法向量,由111 , n D A n DC ⊥⊥,得111100y z x y --=⎧⎨-=⎩,令11z =,则()111, 1 , 1,1,1y x n =-=-∴=--, …………9分则1cos ,3m n <>==-, 故所求锐二面角C D C A --11的余弦值为13. …………12分 注:第2问用几何法做的酌情给分. 20.解:(1)设每件定价为t 元,依题意得⎝⎛⎭⎪⎫8-t -251×0.2t ≥25×8,整理得t 2-65t +1 000≤0,解得25≤t ≤40.所以要使销售的总收入不低于原收入,每件定价最多为40元. …………6分 (2)依题意知当x >25时,不等式ax ≥25×8+50+16(x 2-600)+15x 有解,等价于x >25时,a ≥150x +16x +15有解. …………8分由于150x +16x ≥2150x ×16x =10,当且仅当150x =x6,即x =30时等号成立,所以a ≥10.2. 当该商品改革后的销售量a 至少达到10.2万件时,才可能使改革后的销售收入不低于原收入与总投入之和,此时该商品的每件定价为30元. …………12分 21.解:(1)因为1AF 、12F F 、2AF 构成等差数列, 所以4222121==+=F F AF AF a ,所以2a =.……(2分)又因为1c =,所以23b =, ……(3分)所以椭圆C 的方程为22143x y +=. ……(4分)(2)假设存在直线AB ,显然直线AB 不能与,x y 轴垂直.设AB 方程为(1)y k x =+ …(5分)将其代入22143x y +=,整理得 2222(43)84120k x k x k +++-= …(6分) 设11(,)A x y ,22(,)B x y ,所以 2122843k x x k -+=+. 故点G 的横坐标为21224243x x k k +-=+.所以 22243(,)4343k kG k k -++.……(8分) 因为 DG AB ⊥,所以 2223431443Dkk k k x k +⨯=---+, 解得 2243D k x k -=+, 即 22(,0)43k D k -+……(10分)1Rt GDF ∆和1Rt ODE ∆全等,∴ GD OD = ……(11分)所以2243k k -=+, ……(12分) 整理得 2890k +=. ……(13分) 因为此方程无解,所以不存在直线AB ,使得 12S S =. ……(14分) 22. (1)1)(-='x ax f ,b x x g +='2)( 由题知⎩⎨⎧-='⋅'=1)2()2()2()2(g f g f ,即⎩⎨⎧-=++=1)4(240b a b 解得⎪⎩⎪⎨⎧-=-=221b a …………4分(2))()1()(x g x f x F -+==)(ln 2bx x x a +-,b x xax F --='2)( 由题知⎩⎨⎧=='0)1(0)2(F F ,即⎪⎩⎪⎨⎧=+=--01042b b a解得6a =,1b =- …………5分∴2()6ln ()F x x x x =--,126)(+-='x x x F =xx x )2)(32(-+- ∵0x >,由()0F x '>,解得02x <<;由()0F x '<,解得2x > ∴)(x F 在(0,2)上单调递增,在(2,)+∞单调递减, 故)(x F 至多有两个零点,其中1(0,2)x ∈,2(2,)x ∈+∞又)2(F >)1(F =0,)3(F =6(3ln -1)>0,)4(F =6(4ln -2)<0 ,∴0x ∈(3,4),故n =3 …9分 (3)当2-=a b 时,)(x F =])2([ln 2x a x x a -+-,)2(2)(---='a x x a x F (2)(1)x a x x-+-=, …10分 由题知)(x F '=0在(0,+∞)上有两个不同根1x ,2x ,则a <0且a ≠-2,此时)(x F '=0的两根为2a -,1, 由题知|-2a -1|>1,则42a +a +1>1,2a +4a >0 又∵a <0,∴a <-4,此时-2a>1 则)(x F 与)(x F '随x 的变化情况如下表∴|)(1x F -2()F x |=)(x F 极大值-)(x F 极小值=F(-2)―F(1)=ln(a ―2)+42a ―1, 设141)2ln()(2-+-=a a a a ϕ,则121)2ln()(++-='a a a ϕ211)(+=''a a ϕ,∵4a <-,∴114a >-,∴11()02a a ϕ''=+>∴)(a ϕ'在(―∞,―4)上是增函数,)(a ϕ'<=-')4(ϕ012ln <- 从而)(a ϕ在(―∞,―4)上是减函数,∴)(a ϕ>)4(-ϕ=3-42ln所以12()()34ln 2F x F x ->-. …14分。