福建省福州2023年高三下第一次測試數(shù)學(xué)試題含解析

1、2023年高考數(shù)學(xué)模擬試卷注意事項：1 答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用05毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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選項中，只有一項是符合題目要求的。1已知純虛數(shù)滿足，其中為虛數(shù)單位，則實數(shù)等于（ ）AB1CD22已知函數(shù)為奇函數(shù)，且，則（ ）A2B5C

2、1D33等差數(shù)列的前項和為，若，則數(shù)列的公差為（ ）A-2B2C4D74已知滿足，則（ ）ABCD5記集合和集合表示的平面區(qū)域分別是和,若在區(qū)域內(nèi)任取一點,則該點落在區(qū)域的概率為( )ABCD6已知集合，則（ ）ABCD7已知實數(shù)，函數(shù)在上單調(diào)遞增，則實數(shù)的取值范圍是（ ）ABCD8若，則“”是“的展開式中項的系數(shù)為90”的（ ）A必要不充分條件B充分不必要條件C充要條件D既不充分也不必要條件9已知不重合的平面 和直線 ，則“ ”的充分不必要條件是（ ）A內(nèi)有無數(shù)條直線與平行B 且C 且D內(nèi)的任何直線都與平行10在中，內(nèi)角A，B，C所對的邊分別為a，b，c，D是AB的中點，若，且，則面積的最大

3、值是( )ABCD11已知平面和直線a，b，則下列命題正確的是（ ）A若，b，則B若，則C若，則D若，b，則12已知命題p:直線ab，且b平面，則a；命題q:直線l平面，任意直線m，則lm.下列命題為真命題的是（ ）ApqBp（非q）C（非p）qDp（非q）二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13已知在ABC中，（2sin32，2cos32），（cos77，cos13），則_，ABC的面積為_14從編號為，的張卡片中隨機抽取一張，放回后再隨機抽取一張，則第二次抽得的卡片上的數(shù)字能被第一次抽得的卡片上數(shù)字整除的概率為_.15如圖，養(yǎng)殖公司欲在某湖邊依托互相垂直的湖岸線、圍成一個三角形

4、養(yǎng)殖區(qū).為了便于管理，在線段之間有一觀察站點，到直線，的距離分別為8百米、1百米，則觀察點到點、距離之和的最小值為_百米.16已知各項均為正數(shù)的等比數(shù)列的前項積為，（且），則_.三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17（12分）已知矩陣,二階矩陣滿足.（1）求矩陣;（2）求矩陣的特征值18（12分）已知函數(shù)（1）若不等式有解，求實數(shù)的取值范圍；（2）函數(shù)的最小值為，若正實數(shù)，滿足，證明：19（12分）如圖，四棱錐中，底面為直角梯形，在銳角中，E是邊PD上一點，且.（1）求證：平面ACE；（2）當(dāng)PA的長為何值時，AC與平面PCD所成的角為？20（12分）如圖，在四棱錐

5、中，底面為矩形，側(cè)面底面，為棱的中點，為棱上任意一點，且不與點、點重合（1）求證：平面平面；（2）是否存在點使得平面與平面所成的角的余弦值為？若存在，求出點的位置；若不存在，請說明理由21（12分）已知橢圓的右焦點為，過點且與軸垂直的直線被橢圓截得的線段長為，且與短軸兩端點的連線相互垂直.（1）求橢圓的方程；（2）若圓上存在兩點，橢圓上存在兩個點滿足：三點共線，三點共線，且，求四邊形面積的取值范圍.22（10分）設(shè)函數(shù).（1）當(dāng)時，求不等式的解集；（2）若恒成立，求的取值范圍.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選項中，只有一項是符合題目要求的。1B【解

6、析】先根據(jù)復(fù)數(shù)的除法表示出，然后根據(jù)是純虛數(shù)求解出對應(yīng)的的值即可.【詳解】因為，所以，又因為是純虛數(shù)，所以，所以.故選：B.【點睛】本題考查復(fù)數(shù)的除法運算以及根據(jù)復(fù)數(shù)是純虛數(shù)求解參數(shù)值，難度較易.若復(fù)數(shù)為純虛數(shù)，則有.2B【解析】由函數(shù)為奇函數(shù),則有,代入已知即可求得.【詳解】.故選:.【點睛】本題考查奇偶性在抽象函數(shù)中的應(yīng)用,考查學(xué)生分析問題的能力,難度較易.3B【解析】在等差數(shù)列中由等差數(shù)列公式與下標(biāo)和的性質(zhì)求得，再由等差數(shù)列通項公式求得公差.【詳解】在等差數(shù)列的前項和為，則則故選：B【點睛】本題考查等差數(shù)列中求由已知關(guān)系求公差，屬于基礎(chǔ)題.4A【解析】利用兩角和與差的余弦公式展開計算可得

7、結(jié)果.【詳解】，.故選：A.【點睛】本題考查三角求值，涉及兩角和與差的余弦公式的應(yīng)用，考查計算能力，屬于基礎(chǔ)題.5C【解析】據(jù)題意可知，是與面積有關(guān)的幾何概率，要求落在區(qū)域內(nèi)的概率，只要求、所表示區(qū)域的面積，然后代入概率公式，計算即可得答案【詳解】根據(jù)題意可得集合所表示的區(qū)域即為如圖所表示：的圓及內(nèi)部的平面區(qū)域，面積為，集合，表示的平面區(qū)域即為圖中的，根據(jù)幾何概率的計算公式可得，故選：C【點睛】本題主要考查了幾何概率的計算，本題是與面積有關(guān)的幾何概率模型解決本題的關(guān)鍵是要準(zhǔn)確求出兩區(qū)域的面積6C【解析】求出集合，計算出和，即可得出結(jié)論.【詳解】，.故選：C.【點睛】本題考查交集和并集的計算，考

8、查計算能力，屬于基礎(chǔ)題.7D【解析】根據(jù)題意，對于函數(shù)分2段分析：當(dāng)，由指數(shù)函數(shù)的性質(zhì)分析可得，當(dāng)，由導(dǎo)數(shù)與函數(shù)單調(diào)性的關(guān)系可得，在上恒成立，變形可得，再結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性，分析可得，聯(lián)立三個式子，分析可得答案.【詳解】解：根據(jù)題意，函數(shù)在上單調(diào)遞增，當(dāng)，若為增函數(shù)，則，當(dāng)，若為增函數(shù)，必有在上恒成立，變形可得：，又由，可得在上單調(diào)遞減，則，若在上恒成立，則有，若函數(shù)在上單調(diào)遞增，左邊一段函數(shù)的最大值不能大于右邊一段函數(shù)的最小值，則需有，聯(lián)立可得：.故選：D.【點睛】本題考查函數(shù)單調(diào)性的性質(zhì)以及應(yīng)用，注意分段函數(shù)單調(diào)性的性質(zhì).8B【解析】求得的二項展開式的通項為,令時,可得項的系數(shù)為90,即,求

9、得,即可得出結(jié)果.【詳解】若則二項展開式的通項為,令,即,則項的系數(shù)為,充分性成立;當(dāng)?shù)恼归_式中項的系數(shù)為90,則有,從而,必要性不成立.故選:B.【點睛】本題考查二項式定理、充分條件、必要條件及充要條件的判斷知識,考查考生的分析問題的能力和計算能力,難度較易.9B【解析】根據(jù)充分不必要條件和直線和平面，平面和平面的位置關(guān)系，依次判斷每個選項得到答案.【詳解】A. 內(nèi)有無數(shù)條直線與平行，則相交或，排除；B. 且，故，當(dāng)，不能得到 且，滿足；C. 且，則相交或，排除；D. 內(nèi)的任何直線都與平行，故，若，則內(nèi)的任何直線都與平行，充要條件，排除.故選：.【點睛】本題考查了充分不必要條件和直線和平面，

10、平面和平面的位置關(guān)系，意在考查學(xué)生的綜合應(yīng)用能力.10A【解析】根據(jù)正弦定理可得，求出，根據(jù)平方關(guān)系求出.由兩端平方，求的最大值，根據(jù)三角形面積公式，求出面積的最大值.【詳解】中，由正弦定理可得，整理得，由余弦定理，得.D是AB的中點，且，即，即，當(dāng)且僅當(dāng)時，等號成立.的面積，所以面積的最大值為.故選：.【點睛】本題考查正、余弦定理、不等式、三角形面積公式和向量的數(shù)量積運算，屬于中檔題.11C【解析】根據(jù)線面的位置關(guān)系，結(jié)合線面平行的判定定理、平行線的性質(zhì)進(jìn)行判斷即可.【詳解】A：當(dāng)時，也可以滿足，b，故本命題不正確；B：當(dāng)時，也可以滿足，故本命題不正確；C：根據(jù)平行線的性質(zhì)可知：當(dāng)，時，能得

11、到，故本命題是正確的；D：當(dāng)時，也可以滿足，b，故本命題不正確.故選：C【點睛】本題考查了線面的位置關(guān)系，考查了平行線的性質(zhì)，考查了推理論證能力.12C【解析】首先判斷出為假命題、為真命題，然后結(jié)合含有簡單邏輯聯(lián)結(jié)詞命題的真假性，判斷出正確選項.【詳解】根據(jù)線面平行的判定，我們易得命題若直線，直線平面，則直線平面或直線在平面內(nèi)，命題為假命題；根據(jù)線面垂直的定義，我們易得命題若直線平面，則若直線與平面內(nèi)的任意直線都垂直，命題為真命題.故:A命題“”為假命題；B命題“”為假命題；C命題“”為真命題；D命題“”為假命題.故選：C.【點睛】本小題主要考查線面平行與垂直有關(guān)命題真假性的判斷，考查含有簡單

12、邏輯聯(lián)結(jié)詞的命題的真假性判斷，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】根據(jù)向量數(shù)量積的坐標(biāo)表示結(jié)合兩角差的正弦公式的逆用即可得解；結(jié)合求出，根據(jù)面積公式即可得解.【詳解】2（sin32cos77cos32sin77），故答案為：【點睛】此題考查平面向量與三角函數(shù)解三角形綜合應(yīng)用，涉及平面向量數(shù)量積的坐標(biāo)表示，三角恒等變換，根據(jù)三角形面積公式求解三角形面積，綜合性強.14【解析】基本事件總數(shù)，第二次抽得的卡片上的數(shù)字能被第一次抽得的卡片上數(shù)字的基本事件有8個，由此能求出概率.【詳解】解：從編號為，的張卡片中隨機抽取一張，放回后再隨機抽取一張，基本事件總數(shù)，第二次

13、抽得的卡片上的數(shù)字能被第一次抽得的卡片上數(shù)字的基本事件有8個，分別為：，.所以第二次抽得的卡片上的數(shù)字能被第一次抽得的卡片上數(shù)字整除的概率為.故答案為.【點睛】本題考查概率的求法，考查古典概型、列舉法等基礎(chǔ)知識，屬于基礎(chǔ)題.15【解析】建系，將直線用方程表示出來，再用參數(shù)表示出線段的長度，最后利用導(dǎo)數(shù)來求函數(shù)最小值.【詳解】以為原點，所在直線分別作為軸，建立平面直角坐標(biāo)系，則.設(shè)直線，即，則，所以，所以，則，則，當(dāng)時，則單調(diào)遞減，當(dāng)時，則單調(diào)遞增，所以當(dāng)時，最短，此時.故答案為：【點睛】本題考查導(dǎo)數(shù)的實際應(yīng)用，屬于中檔題.16【解析】利用等比數(shù)列的性質(zhì)求得，進(jìn)而求得，再利用對數(shù)運算求得的值.【

14、詳解】由于，所以，則，.故答案為：【點睛】本小題主要考查等比數(shù)列的性質(zhì)，考查對數(shù)運算，屬于基礎(chǔ)題.三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17（1）（2）特征值為或【解析】（1）先設(shè)矩陣,根據(jù),按照運算規(guī)律,即可求出矩陣.（2）令矩陣的特征多項式等于,即可求出矩陣的特征值【詳解】解：（1）設(shè)矩陣由題意,因為,所以 ,即所以,（2）矩陣的特征多項式,令,解得或,所以矩陣的特征值為1或【點睛】本題主要考查矩陣的乘法和矩陣的特征值,考查學(xué)生的劃歸與轉(zhuǎn)化能力和運算求解能力.18（1）（2）見解析【解析】(1)分離得到，求的最小值即可求得的取值范圍；（2）先求出，得到，利用乘變化即

15、可證明不等式.【詳解】解：（1）設(shè)，在上單調(diào)遞減，在上單調(diào)遞增故有解，即的取值范圍為（2），當(dāng)且僅當(dāng)時等號成立，即當(dāng)且僅當(dāng)，時等號成立，即成立【點睛】此題考查不等式的證明，注意定值乘變化的靈活應(yīng)用，屬于較易題目.19（1）證明見解析；（2）當(dāng)時，AC與平面PCD所成的角為.【解析】（1）連接交于，由相似三角形可得，結(jié)合得出，故而平面；（2）過作，可證平面，根據(jù)計算，得出的大小，再計算的長【詳解】（1）證明：連接BD交AC于點O，連接OE，又平面ACE，平面ACE，平面ACE.（2），平面PAD作，F(xiàn)為垂足，連接CF平面PAD，平面PAD.，有，平面就是AC與平面PCD所成的角，時，AC與平面P

16、CD所成的角為.【點睛】本題考查了線面平行的判定，線面垂直的判定與線面角的計算，屬于中檔題20（1）證明見解析 （2）存在，為中點【解析】（1）證明面，即證明平面平面；（2）以為坐標(biāo)原點，為軸正方向，為軸正方向，為軸正方向，建立空間直角坐標(biāo)系利用向量方法得，解得，所以為中點【詳解】（1）由于為中點，又，故，所以為直角三角形且，即又因為面，面面，面面，故面，又面，所以面面（2）由（1）知面，又四邊形為矩形，則兩兩垂直以為坐標(biāo)原點，為軸正方向，為軸正方向，為軸正方向，建立空間直角坐標(biāo)系則，設(shè)，則，設(shè)平面的法向量為，則有，令，則，則平面的一個法向量為，同理可得平面的一個法向量為，設(shè)平面與平面所成角為

17、，則由題意可得，解得，所以點為中點【點睛】本題主要考查空間幾何位置關(guān)系的證明，考查空間二面角的應(yīng)用，意在考查學(xué)生對這些知識的理解掌握水平.21（1）；（2）【解析】（1）又題意知，及即可求得，從而得橢圓方程.（2）分三種情況：直線斜率不存在時，的斜率為0時，的斜率存在且不為0時，設(shè)出直線方程，聯(lián)立方程組，用韋達(dá)定理和弦長公式以及四邊形的面積公式計算即可.【詳解】（1）由焦點與短軸兩端點的連線相互垂直及橢圓的對稱性可知，過點且與軸垂直的直線被橢圓截得的線段長為.又，解得.橢圓的方程為（2）由（1）可知圓的方程為，（i）當(dāng)直線的斜率不存在時，直線的斜率為0，此時（ii）當(dāng)直線的斜率為零時，.（iii）當(dāng)直線的斜率存在且不等于零時，設(shè)直線的方程為，聯(lián)立，得，設(shè)的橫坐標(biāo)分別為，則.所以，（注：的長度也可以用點到直線的距離和勾股定理計算.）由可得直線的方程為，聯(lián)立橢圓的方程消去，得設(shè)的橫坐標(biāo)為，則.綜上，由（i）（ii）（）得的取值范圍是.【點睛】本題考查橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程與幾何性質(zhì)、直線與圓錐曲線的位置關(guān)系的應(yīng)用問題，解答此類題目，通常利用的關(guān)系，確定橢圓方程是基礎(chǔ)；通過聯(lián)立直線方程與橢圓方程建立方程組，應(yīng)用一元二次方程根與系數(shù)，得到目標(biāo)函數(shù)解析式，運用函數(shù)知識求