福建省莆田市2023學(xué)年高三第三次測評數(shù)學(xué)試卷含解析

1、2023年高考數(shù)學(xué)模擬試卷考生須知：1全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號。3保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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已知定義在上的可導(dǎo)函數(shù)滿足，若是奇函數(shù)，則不等式的解集是（ ）ABCD2記遞增數(shù)列的前項和為.若，且對中的任意兩項與（），其和，或其積，或其商仍是該數(shù)列中的項，則（ ）ABCD3閱

2、讀名著，品味人生，是中華民族的優(yōu)良傳統(tǒng).學(xué)生李華計劃在高一年級每周星期一至星期五的每天閱讀半個小時中國四大名著：紅樓夢、三國演義、水滸傳及西游記，其中每天閱讀一種，每種至少閱讀一次，則每周不同的閱讀計劃共有（ ）A120種B240種C480種D600種4已知四棱錐，底面ABCD是邊長為1的正方形，平面平面ABCD，當(dāng)點C到平面ABE的距離最大時，該四棱錐的體積為（ ）ABCD15如圖，在ABC中，點M是邊BC的中點，將ABM沿著AM翻折成ABM，且點B不在平面AMC內(nèi)，點P是線段BC上一點.若二面角P-AM-B與二面角P-AM-C的平面角相等，則直線AP經(jīng)過ABCA重心B垂心C內(nèi)心D外心6函數(shù)

3、的圖象為C，以下結(jié)論中正確的是（ ）圖象C關(guān)于直線對稱；圖象C關(guān)于點對稱；由y =2sin2x的圖象向右平移個單位長度可以得到圖象C.ABCD7函數(shù)與在上最多有n個交點，交點分別為（，n），則（ ）A7B8C9D108數(shù)列滿足：，則數(shù)列前項的和為ABCD9設(shè)i是虛數(shù)單位，若復(fù)數(shù)（）是純虛數(shù)，則m的值為（ ）ABC1D310設(shè)是兩條不同的直線,是兩個不同的平面,下列命題中正確的是（）A若,則B若，,則C若,則D若,則11點是單位圓上不同的三點，線段與線段交于圓內(nèi)一點M，若，則的最小值為（ ） ABCD12已知，是平面內(nèi)三個單位向量，若，則的最小值（ ）ABCD5二、填空題：本題共4小題，每小題5

4、分，共20分。13已知，的夾角為30，則_.14在邊長為2的正三角形中，則的取值范圍為_.15如圖，在棱長為2的正方體中，點、分別是棱，的中點，是側(cè)面正方形內(nèi)一點（含邊界），若平面，則線段長度的取值范圍是_.16在二項式的展開式中，的系數(shù)為_.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）如圖是圓的直徑，垂直于圓所在的平面，為圓周上不同于的任意一點（1）求證：平面平面；（2）設(shè)為的中點，為上的動點（不與重合）求二面角的正切值的最小值18（12分）中國古代數(shù)學(xué)經(jīng)典數(shù)書九章中，將底面為矩形且有一條側(cè)棱與底面垂直的四棱錐稱為“陽馬”，將四個面都為直角三角形的四面體稱之為

5、“鱉臑”.在如圖所示的陽馬中，底面ABCD是矩形.平面，以的中點O為球心，AC為直徑的球面交PD于M（異于點D），交PC于N（異于點C）.（1）證明：平面，并判斷四面體MCDA是否是鱉臑，若是，寫出它每個面的直角（只需寫出結(jié)論）；若不是，請說明理由；（2）求直線與平面所成角的正弦值.19（12分）已知；.（1）若為真命題，求實數(shù)的取值范圍；（2）若為真命題且為假命題，求實數(shù)的取值范圍.20（12分）已知函數(shù)（1）若對任意恒成立，求實數(shù)的取值范圍；（2）求證： 21（12分）如圖1，在等腰梯形中，兩腰，底邊，是的三等分點，是的中點.分別沿，將四邊形和折起，使，重合于點，得到如圖2所示的幾何體.在

6、圖2中，分別為，的中點.（1）證明：平面.（2）求直線與平面所成角的正弦值.22（10分）已知矩陣,二階矩陣滿足.（1）求矩陣;（2）求矩陣的特征值參考答案一、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。1A【解析】構(gòu)造函數(shù)，根據(jù)已知條件判斷出的單調(diào)性.根據(jù)是奇函數(shù)，求得的值，由此化簡不等式求得不等式的解集.【詳解】構(gòu)造函數(shù)，依題意可知，所以在上遞增.由于是奇函數(shù)，所以當(dāng)時，所以，所以.由得，所以，故不等式的解集為.故選：A【點睛】本小題主要考查構(gòu)造函數(shù)法解不等式，考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性，考查化歸與轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想方法，屬于中檔題.2D

7、【解析】由題意可得，從而得到，再由就可以得出其它各項的值，進而判斷出的范圍【詳解】解：，或其積，或其商仍是該數(shù)列中的項，或者或者是該數(shù)列中的項，又?jǐn)?shù)列是遞增數(shù)列，只有是該數(shù)列中的項，同理可以得到，也是該數(shù)列中的項，且有，或（舍，根據(jù)，同理易得，故選：D【點睛】本題考查數(shù)列的新定義的理解和運用，以及運算能力和推理能力，屬于中檔題3B【解析】首先將五天進行分組，再對名著進行分配，根據(jù)分步乘法計數(shù)原理求得結(jié)果.【詳解】將周一至周五分為組，每組至少天，共有：種分組方法；將四大名著安排到組中，每組種名著，共有：種分配方法；由分步乘法計數(shù)原理可得不同的閱讀計劃共有：種本題正確選項：【點睛】本題考查排列組合

8、中的分組分配問題，涉及到分步乘法計數(shù)原理的應(yīng)用，易錯點是忽略分組中涉及到的平均分組問題.4B【解析】過點E作，垂足為H，過H作，垂足為F，連接EF.因為平面ABE，所以點C到平面ABE的距離等于點H到平面ABE的距離.設(shè)，將表示成關(guān)于的函數(shù)，再求函數(shù)的最值，即可得答案.【詳解】過點E作，垂足為H，過H作，垂足為F，連接EF.因為平面平面ABCD，所以平面ABCD，所以.因為底面ABCD是邊長為1的正方形，所以.因為平面ABE，所以點C到平面ABE的距離等于點H到平面ABE的距離.易證平面平面ABE，所以點H到平面ABE的距離，即為H到EF的距離.不妨設(shè)，則，.因為，所以，所以，當(dāng)時，等號成立.

9、此時EH與ED重合，所以，.故選：B.【點睛】本題考查空間中點到面的距離的最值，考查函數(shù)與方程思想、轉(zhuǎn)化與化歸思想，考查空間想象能力和運算求解能力，求解時注意輔助線及面面垂直的應(yīng)用.5A【解析】根據(jù)題意P到兩個平面的距離相等，根據(jù)等體積法得到SPBM【詳解】二面角P-AM-B與二面角P-AM-C的平面角相等，故P到兩個平面的距離相等.故VP-ABM=VP-ACM，即故BP=CP，故P為CB中點.故選：A.【點睛】本題考查了二面角，等體積法，意在考查學(xué)生的計算能力和空間想象能力.6B【解析】根據(jù)三角函數(shù)的對稱軸、對稱中心和圖象變換的知識，判斷出正確的結(jié)論.【詳解】因為，又，所以正確.，所以正確.

10、將的圖象向右平移個單位長度，得，所以錯誤.所以正確，錯誤.故選:B【點睛】本小題主要考查三角函數(shù)的對稱軸、對稱中心，考查三角函數(shù)圖象變換，屬于基礎(chǔ)題.7C【解析】根據(jù)直線過定點，采用數(shù)形結(jié)合，可得最多交點個數(shù)， 然后利用對稱性，可得結(jié)果.【詳解】由題可知：直線過定點且在是關(guān)于對稱如圖通過圖像可知：直線與最多有9個交點同時點左、右邊各四個交點關(guān)于對稱所以故選：C【點睛】本題考查函數(shù)對稱性的應(yīng)用，數(shù)形結(jié)合，難點在于正確畫出圖像，同時掌握基礎(chǔ)函數(shù)的性質(zhì)，屬難題.8A【解析】分析：通過對anan+1=2anan+1變形可知，進而可知，利用裂項相消法求和即可詳解：，又=5，即，數(shù)列前項的和為，故選A點睛

11、：裂項相消法是最難把握的求和方法之一，其原因是有時很難找到裂項的方向，突破這一難點的方法是根據(jù)式子的結(jié)構(gòu)特點，常見的裂項技巧：(1)；（2） ； （3）；（4） ；此外，需注意裂項之后相消的過程中容易出現(xiàn)丟項或多項的問題，導(dǎo)致計算結(jié)果錯誤.9A【解析】根據(jù)復(fù)數(shù)除法運算化簡，結(jié)合純虛數(shù)定義即可求得m的值.【詳解】由復(fù)數(shù)的除法運算化簡可得，因為是純虛數(shù)，所以，故選：A.【點睛】本題考查了復(fù)數(shù)的概念和除法運算，屬于基礎(chǔ)題.10C【解析】在A中，與相交或平行；在B中，或；在C中，由線面垂直的判定定理得；在D中，與平行或【詳解】設(shè)是兩條不同的直線，是兩個不同的平面，則：在A中，若，則與相交或平行，故A錯

12、誤；在B中，若，則或，故B錯誤；在C中，若，則由線面垂直的判定定理得，故C正確；在D中，若，則與平行或，故D錯誤故選C【點睛】本題考查命題真假的判斷，考查空間中線線、線面、面面間的位置關(guān)系等基礎(chǔ)知識，是中檔題11D【解析】由題意得，再利用基本不等式即可求解【詳解】將平方得，（當(dāng)且僅當(dāng)時等號成立），的最小值為，故選：D【點睛】本題主要考查平面向量數(shù)量積的應(yīng)用，考查基本不等式的應(yīng)用，屬于中檔題12A【解析】由于，且為單位向量，所以可令，再設(shè)出單位向量的坐標(biāo)，再將坐標(biāo)代入中，利用兩點間的距離的幾何意義可求出結(jié)果【詳解】解：設(shè)，則，從而，等號可取到故選：A【點睛】此題考查的是平面向量的坐標(biāo)、模的運算，

13、利用整體代換，再結(jié)合距離公式求解，屬于難題二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。131【解析】由求出，代入，進行數(shù)量積的運算即得.【詳解】，存在實數(shù)，使得.不共線，.，的夾角為30，.故答案為：1.【點睛】本題考查向量共線定理和平面向量數(shù)量積的運算，屬于基礎(chǔ)題.14【解析】建立直角坐標(biāo)系，依題意可求得，而，故可得，且，由此構(gòu)造函數(shù)，利用二次函數(shù)的性質(zhì)即可求得取值范圍【詳解】建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系，則，設(shè)，根據(jù)，即，則，即，則，所以，且，故，設(shè)，易知二次函數(shù)的對稱軸為，故函數(shù)在，上的最大值為，最小值為，故的取值范圍為故答案為：【點睛】本題考查平面向量數(shù)量積的坐標(biāo)運算，考查函數(shù)與方

14、程思想、轉(zhuǎn)化與化歸思想，考查邏輯推理能力、運算求解能力，求解時注意通過設(shè)元、消元，將問題轉(zhuǎn)化為元二次函數(shù)的值域問題15【解析】取中點，連結(jié)，推導(dǎo)出平面平面，從而點在線段上運動，作于，由，能求出線段長度的取值范圍【詳解】取中點，連結(jié)，在棱長為2的正方體中，點、分別是棱、的中點，平面平面，是側(cè)面正方形內(nèi)一點（含邊界），平面，點在線段上運動，在等腰中，作于，由等面積法解得：，線段長度的取值范圍是，故答案為：，【點睛】本題考查線段長的取值范圍的求法，考查空間中線線、線面、面面間的位置關(guān)系等基礎(chǔ)知識，考查運算求解能力，是中檔題1660【解析】直接利用二項式定理計算得到答案.【詳解】二項式的展開式通項為：

15、，取，則的系數(shù)為.故答案為：.【點睛】本題考查了二項式定理，意在考查學(xué)生的計算能力和應(yīng)用能力.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）見解析（2）【解析】（1）推導(dǎo)出，從而平面，由面面垂直的判定定理即可得證（2）過作，以為坐標(biāo)原點，建立如圖所示空間坐標(biāo)系，設(shè)，利用空間向量法表示出二面角的余弦值，當(dāng)余弦值取得最大時，正切值求得最小值；【詳解】（1）因為，面，平面，平面，平面，又平面，平面平面；（2）過作，以為坐標(biāo)原點，建立如圖所示空間坐標(biāo)系，則，設(shè)，則平面的一個法向量為設(shè)平面的一個法向量為則，即，令，如圖二面角的平面角為銳角，設(shè)二面角為，則，時取得最大值，最大值為

16、，則最小值為【點睛】本題考查面面垂直的證明，利用空間向量法解決立體幾何問題，屬于中檔題.18（1）證明見解析，是，；（2）【解析】（1）根據(jù)是球的直徑，則，又平面， 得到，再由線面垂直的判定定理得到平面，進而得到，再利用線面垂直的判定定理得到平面.（2）以A為原點，所在直線為x，y，z軸建立直角坐標(biāo)系，設(shè)，由，解得，得到，從而得到，然后求得平面的一個法向量，代入公式求解.【詳解】（1）因為是球的直徑，則，又平面， ，.平面，平面.根據(jù)證明可知，四面體是鱉臑. 它的每個面的直角分別是，. （2）如圖，以A為原點，所在直線為x，y，z軸建立直角坐標(biāo)系，則，. M為中點，從而.所以，設(shè)，則. 由，得

17、.由得，即.所以. 設(shè)平面的一個法向量為. 由.取，得到.記與平面所成角為，則.所以直線與平面所成的角的正弦值為.【點睛】本題主要考查線面垂直的判定定理和線面角的向量求法，還考查了轉(zhuǎn)化化歸的思想和運算求解的能力，屬于中檔題.19（1） （2）或【解析】（1）根據(jù)為真命題列出不等式，進而求得實數(shù)的取值范圍；（2）應(yīng)用復(fù)合命題真假判定的口訣：真“非”假，假“非”真，一真“或”為真，兩真“且”才真.【詳解】（1），且，解得所以當(dāng)為真命題時，實數(shù)的取值范圍是.（2）由，可得，又當(dāng)時，.當(dāng)為真命題，且為假命題時，與的真假性相同，當(dāng)假假時，有，解得；當(dāng)真真時，有，解得；故當(dāng)為真命題且為假命題時，可得或.【

18、點睛】本題主要考查結(jié)合不等式的含有量詞的命題的恒成立問題，存在性問題，考查復(fù)合命題的真假判斷，意在考查學(xué)生對這些知識的掌握水平和分析推理能力.20（1）；（2）見解析.【解析】（1）將問題轉(zhuǎn)化為對任意恒成立，換元構(gòu)造新函數(shù)即可得解；（2）結(jié)合（1）可得，令，求導(dǎo)后證明其導(dǎo)函數(shù)單調(diào)遞增，結(jié)合，即可得函數(shù)的單調(diào)區(qū)間和最小值，即可得證.【詳解】（1）對任意恒成立等價于對任意恒成立，令，則，當(dāng)時，單調(diào)遞增；當(dāng)時，單調(diào)遞減；有最大值，.（2）證明：由（1）知，當(dāng)時，即，令，則，令，則，在上是增函數(shù)，又，當(dāng)時，；當(dāng)時，在上是減函數(shù)，在上是增函數(shù)，即，【點睛】本題考查了利用導(dǎo)數(shù)解決恒成立問題，考查了利用導(dǎo)數(shù)證明不等式，考查了計算能力和轉(zhuǎn)化化歸思想，屬于中檔題.21（1）證明見解析 （2）【解析】(1)先證，再證，由可得平面 ，從而推出平面 ；(2) 建立空間直角坐標(biāo)系，求出平面的法向量與，坐標(biāo)代入線面角的正弦值公式即可得解.【詳解】（1）證明：連接，由圖1知，四邊形為菱形，且，所以是正三角形，從而.同理可證，所以平面.又，所以平面，因為平面，所以平面平面.易知，且為的中點，所以，所以平面.（2）解：由（1）可知，且四邊形為正方形.設(shè)的中點為，以為原點，