天津市2022年高三3月份模擬考試數(shù)學(xué)試題含解析

1、2021-2022高考數(shù)學(xué)模擬試卷考生請(qǐng)注意：1答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫(xiě)在試卷密封線(xiàn)內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫(xiě)在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫(xiě)在試卷題目指定的位置上。3考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：本題共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1已知，則的大小關(guān)系是（ ）ABCD2設(shè)為等差數(shù)列的前項(xiàng)和，若，則的最小值為（ ）ABCD3已知雙曲線(xiàn)的焦距為，若的漸近線(xiàn)上存在點(diǎn)，使得經(jīng)過(guò)點(diǎn)所作的圓的兩條切線(xiàn)互相垂直，則雙曲線(xiàn)的離心率

2、的取值范圍是（ ）ABCD4已知函數(shù)為奇函數(shù)，則（ ）AB1C2D35在中，D為的中點(diǎn)，E為上靠近點(diǎn)B的三等分點(diǎn)，且，相交于點(diǎn)P，則（ ）ABCD6在中，則邊上的高為（ ）AB2CD7幻方最早起源于我國(guó)，由正整數(shù)1，2，3，這個(gè)數(shù)填入方格中，使得每行、每列、每條對(duì)角線(xiàn)上的數(shù)的和相等，這個(gè)正方形數(shù)陣就叫階幻方定義為階幻方對(duì)角線(xiàn)上所有數(shù)的和，如，則（ ）A55B500C505D50508已知復(fù)數(shù)z，則復(fù)數(shù)z的虛部為（ ）ABCiDi9已知實(shí)數(shù)x，y滿(mǎn)足，則的最小值等于（ ）ABCD10已知集合，則（ ）ABC或D11已知滿(mǎn)足，,則在上的投影為（）ABCD212已知復(fù)數(shù)滿(mǎn)足：（為虛數(shù)單位），則（ ）

3、ABCD二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13已知函數(shù)的圖象在處的切線(xiàn)斜率為，則_14已知圓C：經(jīng)過(guò)拋物線(xiàn)E：的焦點(diǎn)，則拋物線(xiàn)E的準(zhǔn)線(xiàn)與圓C相交所得弦長(zhǎng)是_.15數(shù)列的前項(xiàng)和為，數(shù)列的前項(xiàng)和為，滿(mǎn)足，且.若任意，成立，則實(shí)數(shù)的取值范圍為_(kāi).16某校共有師生1600人，其中教師有1000人，現(xiàn)用分層抽樣的方法，從所有師生中抽取一個(gè)容量為80的樣本，則抽取學(xué)生的人數(shù)為_(kāi)三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟。17（12分）在平面直角坐標(biāo)系中，直線(xiàn)的參數(shù)方程為（為參數(shù)，）.在以坐標(biāo)原點(diǎn)為極點(diǎn)、軸的非負(fù)半軸為極軸的極坐標(biāo)系中，曲線(xiàn)的極坐標(biāo)方程為.（1）若點(diǎn)在直線(xiàn)上，

4、求直線(xiàn)的極坐標(biāo)方程；（2）已知，若點(diǎn)在直線(xiàn)上，點(diǎn)在曲線(xiàn)上，且的最小值為，求的值.18（12分）已知曲線(xiàn)的參數(shù)方程為（為參數(shù)），曲線(xiàn)的參數(shù)方程為（為參數(shù)）.（1）求和的普通方程；（2）過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)作直線(xiàn)交曲線(xiàn)于點(diǎn)（異于），交曲線(xiàn)于點(diǎn)，求的最小值.19（12分）如圖所示，四棱錐PABCD中，PC底面ABCD，PCCD2，E為AB的中點(diǎn)，底面四邊形ABCD滿(mǎn)足ADCDCB90，AD1，BC1（）求證：平面PDE平面PAC；（）求直線(xiàn)PC與平面PDE所成角的正弦值；（）求二面角DPEB的余弦值20（12分）已知函數(shù)，其中，為自然對(duì)數(shù)的底數(shù).（1）當(dāng)時(shí)，證明：對(duì)；（2）若函數(shù)在上存在極值，求實(shí)數(shù)的取值范圍

5、。21（12分）某藝術(shù)品公司欲生產(chǎn)一款迎新春工藝禮品，該禮品是由玻璃球面和該球的內(nèi)接圓錐組成，圓錐的側(cè)面用于藝術(shù)裝飾，如圖1.為了便于設(shè)計(jì)，可將該禮品看成是由圓及其內(nèi)接等腰三角形繞底邊上的高所在直線(xiàn)旋轉(zhuǎn)180而成，如圖2.已知圓的半徑為，設(shè)，圓錐的側(cè)面積為.（1）求關(guān)于的函數(shù)關(guān)系式；（2）為了達(dá)到最佳觀賞效果，要求圓錐的側(cè)面積最大.求取得最大值時(shí)腰的長(zhǎng)度.22（10分）設(shè)橢圓的左右焦點(diǎn)分別為，離心率，右準(zhǔn)線(xiàn)為，是上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn)，（）若，求的值；（）證明：當(dāng)取最小值時(shí)，與共線(xiàn)參考答案一、選擇題：本題共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1B【解析】利

6、用函數(shù)與函數(shù)互為反函數(shù)，可得，再利用對(duì)數(shù)運(yùn)算性質(zhì)比較a,c進(jìn)而可得結(jié)論.【詳解】依題意，函數(shù)與函數(shù)關(guān)于直線(xiàn)對(duì)稱(chēng)，則，即，又，所以，.故選：B.【點(diǎn)睛】本題主要考查對(duì)數(shù)、指數(shù)的大小比較，屬于基礎(chǔ)題.2C【解析】根據(jù)已知條件求得等差數(shù)列的通項(xiàng)公式，判斷出最小時(shí)的值，由此求得的最小值.【詳解】依題意，解得，所以.由解得，所以前項(xiàng)和中，前項(xiàng)的和最小，且.故選：C【點(diǎn)睛】本小題主要考查等差數(shù)列通項(xiàng)公式和前項(xiàng)和公式的基本量計(jì)算，考查等差數(shù)列前項(xiàng)和最值的求法，屬于基礎(chǔ)題.3B【解析】由可得；由過(guò)點(diǎn)所作的圓的兩條切線(xiàn)互相垂直可得,又焦點(diǎn)到雙曲線(xiàn)漸近線(xiàn)的距離為,則,進(jìn)而求解.【詳解】,所以離心率,又圓是以為圓心

7、,半徑的圓,要使得經(jīng)過(guò)點(diǎn)所作的圓的兩條切線(xiàn)互相垂直,必有,而焦點(diǎn)到雙曲線(xiàn)漸近線(xiàn)的距離為,所以,即,所以,所以雙曲線(xiàn)的離心率的取值范圍是.故選:B【點(diǎn)睛】本題考查雙曲線(xiàn)的離心率的范圍,考查雙曲線(xiàn)的性質(zhì)的應(yīng)用.4B【解析】根據(jù)整體的奇偶性和部分的奇偶性，判斷出的值.【詳解】依題意是奇函數(shù).而為奇函數(shù)，為偶函數(shù)，所以為偶函數(shù)，故，也即，化簡(jiǎn)得，所以.故選：B【點(diǎn)睛】本小題主要考查根據(jù)函數(shù)的奇偶性求參數(shù)值，屬于基礎(chǔ)題.5B【解析】設(shè)，則，由B，P，D三點(diǎn)共線(xiàn)，C，P，E三點(diǎn)共線(xiàn),可知，,解得即可得出結(jié)果.【詳解】設(shè)，則，因?yàn)锽，P，D三點(diǎn)共線(xiàn)，C，P，E三點(diǎn)共線(xiàn)，所以，所以，.故選:B.【點(diǎn)睛】本題考

8、查了平面向量基本定理和向量共線(xiàn)定理的簡(jiǎn)單應(yīng)用,屬于基礎(chǔ)題.6C【解析】結(jié)合正弦定理、三角形的內(nèi)角和定理、兩角和的正弦公式，求得邊長(zhǎng)，由此求得邊上的高.【詳解】過(guò)作，交的延長(zhǎng)線(xiàn)于.由于，所以為鈍角，且，所以.在三角形中，由正弦定理得，即，所以.在中有，即邊上的高為.故選：C【點(diǎn)睛】本小題主要考查正弦定理解三角形，考查三角形的內(nèi)角和定理、兩角和的正弦公式，屬于中檔題.7C【解析】因?yàn)榛梅降拿啃小⒚苛?、每條對(duì)角線(xiàn)上的數(shù)的和相等，可得，即得解.【詳解】因?yàn)榛梅降拿啃小⒚苛小⒚織l對(duì)角線(xiàn)上的數(shù)的和相等，所以階幻方對(duì)角線(xiàn)上數(shù)的和就等于每行（或每列）的數(shù)的和，又階幻方有行（或列），因此，于是故選：C【點(diǎn)睛】本

9、題考查了數(shù)陣問(wèn)題，考查了學(xué)生邏輯推理，數(shù)學(xué)運(yùn)算的能力，屬于中檔題.8B【解析】利用復(fù)數(shù)的運(yùn)算法則、虛部的定義即可得出【詳解】，則復(fù)數(shù)z的虛部為.故選：B.【點(diǎn)睛】本題考查了復(fù)數(shù)的運(yùn)算法則、虛部的定義，考查了推理能力與計(jì)算能力，屬于基礎(chǔ)題.9D【解析】設(shè)，去絕對(duì)值，根據(jù)余弦函數(shù)的性質(zhì)即可求出【詳解】因?yàn)閷?shí)數(shù)，滿(mǎn)足，設(shè)，恒成立，故則的最小值等于.故選：【點(diǎn)睛】本題考查了橢圓的參數(shù)方程、三角函數(shù)的圖象和性質(zhì)，考查了運(yùn)算能力和轉(zhuǎn)化能力，意在考查學(xué)生對(duì)這些知識(shí)的理解掌握水平10D【解析】首先求出集合，再根據(jù)補(bǔ)集的定義計(jì)算可得；【詳解】解：，解得，.故選：D【點(diǎn)睛】本題考查補(bǔ)集的概念及運(yùn)算，一元二次不等式

10、的解法，屬于基礎(chǔ)題.11A【解析】根據(jù)向量投影的定義，即可求解.【詳解】在上的投影為.故選:A【點(diǎn)睛】本題考查向量的投影，屬于基礎(chǔ)題.12A【解析】利用復(fù)數(shù)的乘法、除法運(yùn)算求出，再根據(jù)共軛復(fù)數(shù)的概念即可求解.【詳解】由，則，所以.故選：A【點(diǎn)睛】本題考查了復(fù)數(shù)的四則運(yùn)算、共軛復(fù)數(shù)的概念，屬于基礎(chǔ)題.二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13【解析】先對(duì)函數(shù)f（x）求導(dǎo)，再根據(jù)圖象在（0，f（0）處切線(xiàn)的斜率為4，得f（0）4，由此可求a的值.【詳解】由函數(shù)得，函數(shù)f（x）的圖象在（0，f（0）處切線(xiàn)的斜率為4，.故答案為4【點(diǎn)睛】本題考查了根據(jù)曲線(xiàn)上在某點(diǎn)切線(xiàn)方程的斜率求參數(shù)的問(wèn)題，

11、屬于基礎(chǔ)題14【解析】求出拋物線(xiàn)的焦點(diǎn)坐標(biāo)，代入圓的方程，求出的值，再求出準(zhǔn)線(xiàn)方程，利用點(diǎn)到直線(xiàn)的距離公式，求出弦心距，利用勾股定理可以求出弦長(zhǎng)的一半，進(jìn)而求出弦長(zhǎng)【詳解】拋物線(xiàn)E: 的準(zhǔn)線(xiàn)為，焦點(diǎn)為（0，1），把焦點(diǎn)的坐標(biāo)代入圓的方程中，得，所以圓心的坐標(biāo)為，半徑為5，則圓心到準(zhǔn)線(xiàn)的距離為1，所以弦長(zhǎng)【點(diǎn)睛】本題考查了拋物線(xiàn)的準(zhǔn)線(xiàn)、圓的弦長(zhǎng)公式15【解析】當(dāng)時(shí)，可得到，再用累乘法求出，再求出，根據(jù)定義求出，再借助單調(diào)性求解【詳解】解：當(dāng)時(shí)，則，當(dāng)時(shí)，（當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號(hào)成立），故答案為：【點(diǎn)睛】本題主要考查已知求，累乘法，主要考查計(jì)算能力，屬于中檔題161【解析】直接根據(jù)分層抽樣的比例關(guān)系得到答

12、案.【詳解】分層抽樣的抽取比例為，抽取學(xué)生的人數(shù)為6001故答案為：1【點(diǎn)睛】本題考查了分層抽樣的計(jì)算，屬于簡(jiǎn)單題.三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟。17（1）（2）【解析】（1）利用消參法以及點(diǎn)求解出的普通方程，根據(jù)極坐標(biāo)與直角坐標(biāo)的轉(zhuǎn)化求解出直線(xiàn)的極坐標(biāo)方程；（2）將的坐標(biāo)設(shè)為，利用點(diǎn)到直線(xiàn)的距離公式結(jié)合三角函數(shù)的有界性，求解出取最小值時(shí)對(duì)應(yīng)的值.【詳解】（1）消去參數(shù)得普通方程為，將代入，可得，即所以的極坐標(biāo)方程為（2）的直角坐標(biāo)方程為直線(xiàn)的直角坐標(biāo)方程設(shè)的直角坐標(biāo)為在直線(xiàn)上，的最小值為到直線(xiàn)的距離的最小值，當(dāng)，時(shí)取得最小值即，【點(diǎn)睛】本題考查直線(xiàn)的參數(shù)方程、

13、普通方程、極坐標(biāo)方程的互化以及根據(jù)曲線(xiàn)上一點(diǎn)到直線(xiàn)距離的最值求參數(shù)，難度一般.（1）直角坐標(biāo)和極坐標(biāo)的互化公式：；（2）求解曲線(xiàn)上一點(diǎn)到直線(xiàn)的距離的最值，可優(yōu)先考慮將點(diǎn)的坐標(biāo)設(shè)為參數(shù)方程的形式，然后再去求解.18（1）曲線(xiàn)的普通方程為：；曲線(xiàn)的普通方程為：（2）【解析】（1）消去曲線(xiàn)參數(shù)方程中的參數(shù)，求得和的普通方程.（2）設(shè)出過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)的極坐標(biāo)方程，代入曲線(xiàn)的極坐標(biāo)方程，求得的表達(dá)式，結(jié)合三角函數(shù)值域的求法，求得的最小值.【詳解】（1）曲線(xiàn)的普通方程為：；曲線(xiàn)的普通方程為：.（2）設(shè)過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)的極坐標(biāo)方程為；由得，所以曲線(xiàn)的極坐標(biāo)方程為在曲線(xiàn)中，.由得曲線(xiàn)的極坐標(biāo)方程為，所以而到直線(xiàn)與曲

14、線(xiàn)的交點(diǎn)的距離為，因此，即的最小值為.【點(diǎn)睛】本小題主要考查參數(shù)方程化為普通方程，考查直角坐標(biāo)方程化為極坐標(biāo)方程，考查極坐標(biāo)系下距離的有關(guān)計(jì)算，屬于中檔題.19（）證明見(jiàn)解析（）（）【解析】（）由題知，如圖以點(diǎn)為原點(diǎn)，直線(xiàn)分別為軸，建立空間直角坐標(biāo)系，計(jì)算，證明，從而平面PAC，即可得證；（）求解平面PDE的一個(gè)法向量，計(jì)算，即可得直線(xiàn)PC與平面PDE所成角的正弦值；（）求解平面PBE的一個(gè)法向量，計(jì)算，即可得二面角DPEB的余弦值【詳解】（）PC底面ABCD， 如圖以點(diǎn)為原點(diǎn)，直線(xiàn)分別為軸，建立空間直角坐標(biāo)系，則，又，平面PAC，平面PDE，平面PDE平面PAC；（）設(shè)為平面PDE的一個(gè)法向

15、量，又，則，取，得，直線(xiàn)PC與平面PDE所成角的正弦值；（）設(shè)為平面PBE的一個(gè)法向量，又則，取，得，二面角DPEB的余弦值.【點(diǎn)睛】本題主要考查了平面與平面的垂直，直線(xiàn)與平面所成角的計(jì)算，二面角大小的求解，考查了空間向量在立體幾何中的應(yīng)用，考查了學(xué)生的空間想象能力與運(yùn)算求解能力.20 (1)見(jiàn)證明；(2) 【解析】（1）利用導(dǎo)數(shù)說(shuō)明函數(shù)的單調(diào)性，進(jìn)而求得函數(shù)的最小值，得到要證明的結(jié)論；（2）問(wèn)題轉(zhuǎn)化為導(dǎo)函數(shù)在區(qū)間上有解，法一：對(duì)a分類(lèi)討論，分別研究a的不同取值下，導(dǎo)函數(shù)的單調(diào)性及值域，從而得到結(jié)論.法二：構(gòu)造函數(shù)，利用函數(shù)的導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性求得函數(shù)的值域，再利用零點(diǎn)存在定理說(shuō)明函數(shù)存在極

16、值【詳解】(1)當(dāng)時(shí)，于是，.又因?yàn)?，?dāng)時(shí)，且.故當(dāng)時(shí)，即. 所以，函數(shù)為上的增函數(shù)，于是，.因此，對(duì)，；(2) 方法一：由題意在上存在極值，則在上存在零點(diǎn)，當(dāng)時(shí)，為上的增函數(shù)，注意到，所以，存在唯一實(shí)數(shù)，使得成立. 于是，當(dāng)時(shí)，為上的減函數(shù)；當(dāng)時(shí)，為上的增函數(shù)；所以為函數(shù)的極小值點(diǎn)； 當(dāng)時(shí)，在上成立，所以在上單調(diào)遞增，所以在上沒(méi)有極值；當(dāng)時(shí)，在上成立，所以在上單調(diào)遞減，所以在上沒(méi)有極值， 綜上所述，使在上存在極值的的取值范圍是.方法二：由題意，函數(shù)在上存在極值，則在上存在零點(diǎn).即在上存在零點(diǎn). 設(shè)，則由單調(diào)性的性質(zhì)可得為上的減函數(shù).即的值域?yàn)?，所以，?dāng)實(shí)數(shù)時(shí)，在上存在零點(diǎn).下面證明，當(dāng)時(shí)，函數(shù)在上存在極值.事實(shí)上，當(dāng)時(shí)，為上的增函數(shù)，注意到，所以，存在唯一實(shí)數(shù)，使得成立.于是，當(dāng)時(shí)，為上的減函數(shù)；當(dāng)時(shí)，為上的增函數(shù)；即為函數(shù)的極小值點(diǎn).綜上所述，當(dāng)時(shí)，函數(shù)在上存在極值.【點(diǎn)睛】本題考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的最值，涉及函數(shù)的單調(diào)性，導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用，函數(shù)的最值的求法，考查構(gòu)造法的應(yīng)用，是一道綜合題21（1），（2）側(cè)面積取得最大值時(shí)，等腰三角形的腰的長(zhǎng)度為【解析】試題分析：（1）