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文檔簡介
2023年高考數(shù)學模擬試卷注意事項1.考生要認真填寫考場號和座位序號。2.試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上,在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答;第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3.考試結(jié)束后,考生須將試卷和答題卡放在桌面上,待監(jiān)考員收回。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選項中,只有一項是符合題目要求的。1.為了加強“精準扶貧”,實現(xiàn)偉大復興的“中國夢”,某大學派遣甲、乙、丙、丁、戊五位同學參加三個貧困縣的調(diào)研工作,每個縣至少去1人,且甲、乙兩人約定去同一個貧困縣,則不同的派遣方案共有()A.24 B.36 C.48 D.642.的展開式中各項系數(shù)的和為2,則該展開式中常數(shù)項為A.-40 B.-20 C.20 D.403.已知,則不等式的解集是()A. B. C. D.4.二項式的展開式中只有第六項的二項式系數(shù)最大,則展開式中的常數(shù)項是()A.180 B.90 C.45 D.3605.己知四棱錐中,四邊形為等腰梯形,,,是等邊三角形,且;若點在四棱錐的外接球面上運動,記點到平面的距離為,若平面平面,則的最大值為()A. B.C. D.6.已知復數(shù),則對應的點在復平面內(nèi)位于()A.第一象限 B.第二象限C.第三象限 D.第四象限7.已知冪函數(shù)的圖象過點,且,,,則,,的大小關系為()A. B. C. D.8.已知函數(shù),關于x的方程f(x)=a存在四個不同實數(shù)根,則實數(shù)a的取值范圍是()A.(0,1)∪(1,e) B.C. D.(0,1)9.正三棱錐底面邊長為3,側(cè)棱與底面成角,則正三棱錐的外接球的體積為()A. B. C. D.10.若,,則的值為()A. B. C. D.11.在三棱錐中,,,,,點到底面的距離為2,則三棱錐外接球的表面積為()A. B. C. D.12.已知數(shù)列中,,(),則等于()A. B. C. D.2二、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分。13.已知a,b均為正數(shù),且,的最小值為________.14.設為偶函數(shù),且當時,;當時,.關于函數(shù)的零點,有下列三個命題:①當時,存在實數(shù)m,使函數(shù)恰有5個不同的零點;②若,函數(shù)的零點不超過4個,則;③對,,函數(shù)恰有4個不同的零點,且這4個零點可以組成等差數(shù)列.其中,正確命題的序號是_______.15.已知函數(shù),,若函數(shù)有3個不同的零點x1,x2,x3(x1<x2<x3),則的取值范圍是_________.16.從2、3、5、7、11、13這六個質(zhì)數(shù)中任取兩個數(shù),這兩個數(shù)的和仍是質(zhì)數(shù)的概率是________(結(jié)果用最簡分數(shù)表示)三、解答題:共70分。解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17.(12分)已知函數(shù)(其中是自然對數(shù)的底數(shù))(1)若在R上單調(diào)遞增,求正數(shù)a的取值范圍;(2)若f(x)在處導數(shù)相等,證明:;(3)當時,證明:對于任意,若,則直線與曲線有唯一公共點(注:當時,直線與曲線的交點在y軸兩側(cè)).18.(12分)如圖,在直三棱柱中,,點P,Q分別為,的中點.求證:(1)PQ平面;(2)平面.19.(12分)已知直線過橢圓的右焦點,且交橢圓于A,B兩點,線段AB的中點是,(1)求橢圓的方程;(2)過原點的直線l與線段AB相交(不含端點)且交橢圓于C,D兩點,求四邊形面積的最大值.20.(12分)設函數(shù).(1)當時,求不等式的解集;(2)若存在,使得不等式對一切恒成立,求實數(shù)的取值范圍.21.(12分)如圖,四棱錐P﹣ABCD的底面是梯形.BC∥AD,AB=BC=CD=1,AD=2,,(Ⅰ)證明;AC⊥BP;(Ⅱ)求直線AD與平面APC所成角的正弦值.22.(10分)如圖,在矩形中,,,點分別是線段的中點,分別將沿折起,沿折起,使得重合于點,連結(jié).(Ⅰ)求證:平面平面;(Ⅱ)求直線與平面所成角的正弦值.
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。1、B【解析】
根據(jù)題意,有兩種分配方案,一是,二是,然后各自全排列,再求和.【詳解】當按照進行分配時,則有種不同的方案;當按照進行分配,則有種不同的方案.故共有36種不同的派遣方案,故選:B.【點睛】本題考查排列組合、數(shù)學文化,還考查數(shù)學建模能力以及分類討論思想,屬于中檔題.2、D【解析】令x=1得a=1.故原式=.的通項,由5-2r=1得r=2,對應的常數(shù)項=80,由5-2r=-1得r=3,對應的常數(shù)項=-40,故所求的常數(shù)項為40,選D解析2.用組合提取法,把原式看做6個因式相乘,若第1個括號提出x,從余下的5個括號中選2個提出x,選3個提出;若第1個括號提出,從余下的括號中選2個提出,選3個提出x.故常數(shù)項==-40+80=403、A【解析】
構造函數(shù),通過分析的單調(diào)性和對稱性,求得不等式的解集.【詳解】構造函數(shù),是單調(diào)遞增函數(shù),且向左移動一個單位得到,的定義域為,且,所以為奇函數(shù),圖像關于原點對稱,所以圖像關于對稱.不等式等價于,等價于,注意到,結(jié)合圖像關于對稱和單調(diào)遞增可知.所以不等式的解集是.故選:A【點睛】本小題主要考查根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性和對稱性解不等式,屬于中檔題.4、A【解析】試題分析:因為的展開式中只有第六項的二項式系數(shù)最大,所以,,令,則,.考點:1.二項式定理;2.組合數(shù)的計算.5、A【解析】
根據(jù)平面平面,四邊形為等腰梯形,則球心在過的中點的面的垂線上,又是等邊三角形,所以球心也在過的外心面的垂線上,從而找到球心,再根據(jù)已知量求解即可.【詳解】依題意如圖所示:取的中點,則是等腰梯形外接圓的圓心,取是的外心,作平面平面,則是四棱錐的外接球球心,且,設四棱錐的外接球半徑為,則,而,所以,故選:A.【點睛】本題考查組合體、球,還考查空間想象能力以及數(shù)形結(jié)合的思想,屬于難題.6、A【解析】
利用復數(shù)除法運算化簡,由此求得對應點所在象限.【詳解】依題意,對應點為,在第一象限.故選A.【點睛】本小題主要考查復數(shù)除法運算,考查復數(shù)對應點的坐標所在象限,屬于基礎題.7、A【解析】
根據(jù)題意求得參數(shù),根據(jù)對數(shù)的運算性質(zhì),以及對數(shù)函數(shù)的單調(diào)性即可判斷.【詳解】依題意,得,故,故,,,則.故選:A.【點睛】本題考查利用指數(shù)函數(shù)和對數(shù)函數(shù)的單調(diào)性比較大小,考查推理論證能力,屬基礎題.8、D【解析】
原問題轉(zhuǎn)化為有四個不同的實根,換元處理令t,對g(t)進行零點個數(shù)討論.【詳解】由題意,a>2,令t,則f(x)=a????.記g(t).當t<2時,g(t)=2ln(﹣t)(t)單調(diào)遞減,且g(﹣2)=2,又g(2)=2,∴只需g(t)=2在(2,+∞)上有兩個不等于2的不等根.則?,記h(t)(t>2且t≠2),則h′(t).令φ(t),則φ′(t)2.∵φ(2)=2,∴φ(t)在(2,2)大于2,在(2,+∞)上小于2.∴h′(t)在(2,2)上大于2,在(2,+∞)上小于2,則h(t)在(2,2)上單調(diào)遞增,在(2,+∞)上單調(diào)遞減.由,可得,即a<2.∴實數(shù)a的取值范圍是(2,2).故選:D.【點睛】此題考查方程的根與函數(shù)零點問題,關鍵在于等價轉(zhuǎn)化,將問題轉(zhuǎn)化為通過導函數(shù)討論函數(shù)單調(diào)性解決問題.9、D【解析】
由側(cè)棱與底面所成角及底面邊長求得正棱錐的高,再利用勾股定理求得球半徑后可得球體積.【詳解】如圖,正三棱錐中,是底面的中心,則是正棱錐的高,是側(cè)棱與底面所成的角,即=60°,由底面邊長為3得,∴.正三棱錐外接球球心必在上,設球半徑為,則由得,解得,∴.故選:D.【點睛】本題考查球體積,考查正三棱錐與外接球的關系.掌握正棱錐性質(zhì)是解題關鍵.10、A【解析】
取,得到,取,則,計算得到答案.【詳解】取,得到;取,則.故.故選:.【點睛】本題考查了二項式定理的應用,取和是解題的關鍵.11、C【解析】
首先根據(jù)垂直關系可確定,由此可知為三棱錐外接球的球心,在中,可以算出的一個表達式,在中,可以計算出的一個表達式,根據(jù)長度關系可構造等式求得半徑,進而求出球的表面積.【詳解】取中點,由,可知:,為三棱錐外接球球心,過作平面,交平面于,連接交于,連接,,,,,,為的中點由球的性質(zhì)可知:平面,,且.設,,,,在中,,即,解得:,三棱錐的外接球的半徑為:,三棱錐外接球的表面積為.故選:.【點睛】本題考查三棱錐外接球的表面積的求解問題,求解幾何體外接球相關問題的關鍵是能夠利用球的性質(zhì)確定外接球球心的位置.12、A【解析】
分別代值計算可得,觀察可得數(shù)列是以3為周期的周期數(shù)列,問題得以解決.【詳解】解:∵,(),
,
,
,
,
…,
∴數(shù)列是以3為周期的周期數(shù)列,
,
,
故選:A.【點睛】本題考查數(shù)列的周期性和運用:求數(shù)列中的項,考查運算能力,屬于基礎題.二、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分。13、【解析】
本題首先可以根據(jù)將化簡為,然后根據(jù)基本不等式即可求出最小值.【詳解】因為,所以,當且僅當,即、時取等號,故答案為:.【點睛】本題考查根據(jù)基本不等式求最值,基本不等式公式為,在使用基本不等式的時候要注意“”成立的情況,考查化歸與轉(zhuǎn)化思想,是中檔題.14、①②③【解析】
根據(jù)偶函數(shù)的圖象關于軸對稱,利用已知中的條件作出偶函數(shù)的圖象,利用圖象對各個選項進行判斷即可.【詳解】解:當時又因為為偶函數(shù)可畫出的圖象,如下所示:可知當時有5個不同的零點;故①正確;若,函數(shù)的零點不超過4個,即,與的交點不超過4個,時恒成立又當時,在上恒成立在上恒成立由于偶函數(shù)的圖象,如下所示:直線與圖象的公共點不超過個,則,故②正確;對,偶函數(shù)的圖象,如下所示:,使得直線與恰有4個不同的交點點,且相鄰點之間的距離相等,故③正確.故答案為:①②③【點睛】本題考查函數(shù)方程思想,數(shù)形結(jié)合思想,屬于難題.15、【解析】
先根據(jù)題意,求出的解得或,然后求出f(x)的導函數(shù),求其單調(diào)性以及最值,在根據(jù)題意求出函數(shù)有3個不同的零點x1,x2,x3(x1<x2<x3),分情況討論求出的取值范圍.【詳解】解:令t=f(x),函數(shù)有3個不同的零點,即+m=0有兩個不同的解,解之得即或因為的導函數(shù),令,解得x>e,,解得0<x<e,可得f(x)在(0,e)遞增,在遞減;f(x)的最大值為,且且f(1)=0;要使函數(shù)有3個不同的零點,(1)有兩個不同的解,此時有一個解;(2)有兩個不同的解,此時有一個解當有兩個不同的解,此時有一個解,此時,不符合題意;或是不符合題意;所以只能是解得,此時=-m,此時有兩個不同的解,此時有一個解此時,不符合題意;或是不符合題意;所以只能是解得,此時=,綜上:的取值范圍是故答案為【點睛】本題主要考查了函數(shù)與導函數(shù)的綜合,考查到了函數(shù)的零點,導函數(shù)的應用,以及數(shù)形結(jié)合的思想、分類討論的思想,屬于綜合性極強的題目,屬于難題.16、【解析】
依據(jù)古典概型的計算公式,分別求“任取兩個數(shù)”和“任取兩個數(shù),和是質(zhì)數(shù)”的事件數(shù),計算即可?!驹斀狻俊叭稳蓚€數(shù)”的事件數(shù)為,“任取兩個數(shù),和是質(zhì)數(shù)”的事件有(2,3),(2,5),(2,11)共3個,所以任取兩個數(shù),這兩個數(shù)的和仍是質(zhì)數(shù)的概率是?!军c睛】本題主要考查古典概型的概率求法。三、解答題:共70分。解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17、(1);(2)見解析;(3)見解析【解析】
(1)需滿足恒成立,只需即可;(2)根據(jù)的單調(diào)性,構造新函數(shù),并令,根據(jù)的單調(diào)性即可得證;(3)將問題轉(zhuǎn)化為證明有唯一實數(shù)解,對求導,判斷其單調(diào)性,結(jié)合題目條件與不等式的放縮,即可得證.【詳解】;令,則恒成立;,;的取值范圍是;(2)證明:由(1)知,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增;;令,;則;令,則;;;(3)證明:,,要證明有唯一實數(shù)解;當時,;當時,;即對于任意實數(shù),一定有解;;當時,有兩個極值點;函數(shù)在,,上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;又;只需,在時恒成立;只需;令,其中一個正解是;,;單調(diào)遞增,,(1);;;綜上得證.【點睛】本題考查了利用導數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,考查了利用導數(shù)證明不等式,考查了轉(zhuǎn)化思想、不等式的放縮,屬難題.18、(1)見解析(2)見解析【解析】
(1)取的中點D,連結(jié),.根據(jù)線面平行的判定定理即得;(2)先證,,和都是平面內(nèi)的直線且交于點,由(1)得,再結(jié)合線面垂直的判定定理即得.【詳解】(1)取的中點D,連結(jié),.在中,P,D分別為,中點,,且.在直三棱柱中,,.Q為棱的中點,,且.,.四邊形為平行四邊形,從而.又平面,平面,平面.(2)在直三棱柱中,平面.又平面,.,D為中點,.由(1)知,,.又,平面,平面,平面.【點睛】本題考查線面平行的判定定理,以及線面垂直的判定定理,難度不大.19、(1)(2)【解析】
(1)由直線可得橢圓右焦點的坐標為,由中點可得,且由斜率公式可得,由點在橢圓上,則,二者作差,進而代入整理可得,即可求解;(2)設直線,點到直線的距離為,則四邊形的面積為,將代入橢圓方程,再利用弦長公式求得,利用點到直線距離求得,根據(jù)直線l與線段AB(不含端點)相交,可得,即,進而整理換元,由二次函數(shù)性質(zhì)求解最值即可.【詳解】(1)直線與x軸交于點,所以橢圓右焦點的坐標為,故,因為線段AB的中點是,設,則,且,又,作差可得,則,得又,所以,因此橢圓的方程為.(2)由(1)聯(lián)立,解得或,不妨令,易知直線l的斜率存在,設直線,代入,得,解得或,設,則,則,因為到直線的距離分別是,由于直線l與線段AB(不含端點)相交,所以,即,所以,四邊形的面積,令,,則,所以,當,即時,,因此四邊形面積的最大值為.【點睛】本題考查求橢圓的標準方程,考查橢圓中的四邊形面積問題,考查直線與橢圓的位置關系的應用,考查運算能力.20、(Ⅰ).(Ⅱ).【解析】
(Ⅰ)時,根據(jù)絕對值不等式的定義去掉絕對值,求不等式的解集即可;(Ⅱ)不等式的解集為,等價于,求出在的最小值即可.【詳解】(Ⅰ)當時,時,不等式化為,解得,即時,不等式化為,不等式恒成立,即時,不等式化為,解得,即綜上所述,不等式的解集為(Ⅱ)不等式的解集為對任意恒成立當時,取得最小值為實數(shù)的取值范圍是【點睛】本題考查了絕對值不等式的解法與應用問題,也考查了函數(shù)絕對值三角不等式的應用問題,屬于常規(guī)題型.21、(Ⅰ)見解析(Ⅱ).【解析】
(I)取的中點,連接,通過證明平面得出;(II)以為原點建立坐標系,求出平面
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