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2023年新高考地区数学名校地市选填压轴题汇编21含解析
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这是一份2023年新高考地区数学名校地市选填压轴题汇编21含解析,共74页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,双空题等内容,欢迎下载使用。
2023年新高考地区数学名校地市选填压轴题好题汇编(二十一)
一、单选题
1.(广东省湛江市第一中学、深圳实验学校高中部两校2023届高三上学期1月联考数学试题)已知函数,若方程有3个不同的实数根,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】当时,,
所以在区间递增;在区间递减.
,,
当且时,,
,所以在区间递减;
在区间递增.
当时,;当时,,
,,由此画出的大致图象如下图所示,
方程①,
即,所以或,
由于方程①有个不同的实数根,,
所以或
所以或,
所以的取值范围是.
故选:A
2.(四川省攀枝花市2023届高三1月份第四次统考数学(理)试题)已知函数,若不相等的实数,,成等比数列,,,,则、、的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】,均为偶函数,
故函数为偶函数,
,令
,
,,
,故单调递增,即单调递增,
又,∴在恒成立,
故在函数递增,且,
故函数在递减,在递增,
且函数恒成立,
,,成等比数列,
当,均为正数时,
由均值不等式有:,①,
当,均为负数时,
由均值不等式有:,②,
由①②有:,
又,,互不相等,故,
故,
,
故选:D.
3.(备战2023高考数学黄金30题系列之压轴题(新课标版))如图,棱长为的正方体,点在平面内,平面与平面所成的二面角为,则顶点到平面的距离的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】如图所示,当直线与面所成角等于面ABCD与面所成角时顶点到平面的距离最大,取截图,如下图所示:
作,,,
∵,,∴,
∵,,,∴,
∵,∴,
∵,∴,
∴,
故选:B.
【押题点】二面角大小;点面距最值问题
4.(湖南省永州市第一中学2022-2023学年高三上学期元月月考数学试题)四面体的各个顶点都在球的表面上,两两垂直,且是线段上一点,且,过作四面体外接球的截面,则所得截面圆的面积的最大值与最小值之差是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】设所得截面圆的面积为,半径为,由两两垂直可将四面体放入长方体中,
如图所示,易得外接球半径,
过作球的截面,所得截面圆的面积最大时为过球心的圆面,;
所得截面圆的面积最小时为与最大截面垂直的圆面.
在内,,所以,
所以,
所以,即,所以.
故选A.
5.(湖南省部分校教育联盟2022-2023学年高三上学期入学摸底测试数学试题)已知,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由题意,可得,
所以令,则,
令,则,
所以在上单调递减,,所以恒成立,
所以在上单调递减,
因为,所以,即,
所以,所以,即.
故选:A.
6.(湖南省部分校教育联盟2022-2023学年高三上学期入学摸底测试数学试题)已知是方程的两根,有以下四个命题:
甲:;
乙:;
丙:;
丁:.
如果其中只有一个假命题,则该命题是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】B
【解析】因为是方程的两根,所以,
则甲:;
丙:.
若乙、丁都是真命题,
则,所以,,
两个假命题,与题意不符,所以乙、丁一真一假,
假设丁是假命题,由丙和甲得,所以,
即,所以,与乙不符,假设不成立;
假设乙是假命题,由丙和甲得,又,所以,
即与丙相符,假设成立;故假命题是乙,
故选:.
7.(湖北省武汉市零校联盟2022-2023学年高三上学期12月阶段性测试数学试题)如图,菱形的边上有一点,边上有一点(,不与顶点重合)且,若是边长为的等边三角形,则的范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】如图所示:过作于,于,则,
是等边三角形,,则,故,
则,,设,,,
根据余弦定理:,
,设,则,,,
故,即,
,函数在上单调递减,
故,即,即,解得.
故选:C
8.(湖北省武汉市零校联盟2022-2023学年高三上学期12月阶段性测试数学试题)若函数与的图象有且仅有一个交点,则的值不可能为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】当时,与关于对称,
图象有且仅有一个交点,即与相切,
设切点为,则,,且,
故,,,故,A正确;
当时,设,则,
设,,恒成立,函数单调递增,
,故恒成立,单调递增,
,,故函数有唯一零点,B正确;
当时,设,则,
,故函数至少有2个零点,C错误.
当时,画出函数图像,如图所示:
根据图像知有一个交点,D正确.
故选:C
9.(湖北省十堰市2022-2023学年高三上学期元月调考数学试题)已知函数若函数恰有4个不同的零点,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】令,
得或,
画出的大致图象.
设,由图可知,
当或时,有且仅有1个实根;
当或时,有2个实根;
当时,有3个实根.
则恰有4个不同的零点等价于
或或或
解得或.
故选:C.
10.(陕西省西安市高新第一中学2022-2023学年高三上学期第一次月考数学试题)在区间,上,函数与在处取得相同的最小值,那么在区间,上的最大值是( )
A.12 B.11 C.10 D.9
【答案】B
【解析】因为,由对勾函数的性质得:
当时,取得最小值7,
所以在处取得最小值7,
所以,,
所以当时,取得最大值11,
故选:B
11.(广东省汕头市2023届高三上学期期末数学试题)已知函数在区间(0,1)上有最小值,则实数a的取值范围是( )
A.(-e,2) B.(-e,1-e) C.(1,2) D.
【答案】A
【解析】在区间上单调递增,由题意只需
,
这时存在,使得在区间上单调递减,在区间上单调递增,即函数在区间上有极小值也即是最小值.
所以的取值范围是.
故选:A
12.(福建省厦门第一中学2023届高三上学期12月月考数学试题)数列满足,,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为,,
所以,即,则,故,
又,,所以,
所以是以首项为的常数列,则,
又,,所以是以首项为,公差为的等差数列,
故,则,
所以.
故选:A.
13.(2022-2023学年福建省四地六校高三下学期第一次联考)已知函数,则方程恰有两个不同的实根时,实数的取值范围是(注:为自然对数的底数)
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】∵方程恰有两个不同实数根,∴y=f(x)与y=ax有2个交点,又∵a表示直线y=ax的斜率,∴,设切点为,∴切线方程为,
而切线过原点,∴∴直线的斜率为,又∵直线与y=x+1平行,
∴直线的斜率为,∴实数a的取值范围是
考点:分段函数的应用
14.(浙江省嘉兴市海宁市2023届高三下学期1月适应性考试数学试题)2022年第二十四届北京冬奥会开幕式上由96片小雪花组成的大雪花惊艳了全世界,数学中也有一朵美丽的雪花一“科赫雪花”.它可以这样画,任意画一个正三角形,并把每一边三等分:取三等分后的一边中间一段为边向外作正三角形,并把这“中间一段”擦掉,形成雪花曲线;重复上述两步,画出更小的三角形.一直重复,直到无穷,形成雪花曲线,.
设雪花曲线的边长为,边数为,周长为,面积为,若,则下列说法正确的是( )
A. B.
C.均构成等比数列 D.
【答案】B
【解析】据题意知:,
∴,A错误;
,
当时,,D错误;
∴,
由也满足上式,则,
所以不构成等比数列,C错误;
由上,,则,B正确.
故选:B.
15.(江苏省南通市海门市2022-2023学年高三上学期期中数学试题)已知正实数,,满足,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】,
故令,则,.
易知和均为上的增函数,故在为增函数.
∵,故由题可知,,即,则.
易知,,
作出函数与函数的图象,如图所示,
则两图象交点横坐标在内,即,
,
.
故选:B.
16.(江苏省徐州市2022-2023学年高三上学期期末复习数学试题)设,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】设,,所以,
则当时,,所以单调递增,则,
所以,则;
又,且,
所以,故.
故选:C.
17.(江苏省徐州市2022-2023学年高三上学期期末复习数学试题)如图,内接于圆O,AB为圆O的直径,AB=10,BC=6,平面ABC,E为AD的中点,且____________,则点A到平面BCE的距离为( )
①异面直线BE与AC所成角为60°;
②三棱锥D−BEC的体积为
注:从以上两个条件中任选一个,补充在横线上并作答.
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】选①:AB为圆O的直径,且AB=10,BC=6,
为直角三角形,AC=8,
如图建立空间坐标系,,设,
则,
,
,
,
且,
E为AD的中点,,
,
;
.
选②:AB为圆O的直径,且AB=10,BC=6,
为直角三角形,AC=8,
又平面ABC,,设CD=h,
E为AD的中点,且三棱锥D−BEC的体积为,
,
,
,,
中,,
,
面ACD,面ACD,
,
,
;
.
故选:C.
18.(河北省张家口市2023届高三上学期期末数学试题)设,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
,∴,
,,
设,则,时,,即在上递减,
,,
,所以,,即,
综上,.
故选:D.
19.(2023年1月浙江省绍兴市选考科目适应性考试数学试题)一个袋中有m个红球,n个白球,p个黑球(,),从中任取1个球(每球取到的机会均等),设表示取出的红球个数,表示取出的白球个数,则
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由题意可知:随机变量的分布列如下图所示:
0
1
P
所以有,
,
随机变量的分布列如下图所示:
0
1
P
,
,
因为,所以,因此有,故本题选D.
20.(【市级联考】山东省德州市2023届高三第二次练习数学试题)已知△ABC中,.点P为BC边上的动点,则的最小值为( )
A.2 B. C. D.
【答案】D
【解析】以BC的中点为坐标原点,建立如图的直角坐标系,
可得,设,
由,
可得,即,
则
,
当时,的最小值为.
故选D.
二、多选题
21.(广东省湛江市第一中学、深圳实验学校高中部两校2023届高三上学期1月联考数学试题)如果一双曲线的实轴及虚轴分别为另一双曲线的虚轴及实轴,则此二双曲线互为共轭双曲线.已知双曲线与互为共轭双曲线,设的离心率为,的离心率为,则( )
A.若,则 B.的最小值为4
C.的最小值为4 D.的最大值为
【答案】ACD
【解析】不妨设双曲线的实轴长为,虚轴长为,焦距为,则.
由共轭双曲线的定义可得:双曲线的实轴长为,虚轴长为,焦距为.
所以.
对于A:,即.所以,
所以.故A正确;
对于B:(当且仅当时等号成立),
所以的最小值为.故B错误;
对于C:(当且仅当时等号成立).
所以的最小值为4.故C正确;
对于D:因为,,所以.
不妨设,则(当且仅当,即时等号成立).故D正确.
故选:ACD
22.(广东省湛江市第一中学、深圳实验学校高中部两校2023届高三上学期1月联考数学试题)在棱长为1正方体中,若点为棱上的一动点,则下列说法中正确的有 ( )
A.的最小值为
B.当为棱的中点时,则四棱锥的外接球的表面积为
C.平面与平面所成夹角取最小值时,则线段
D.若点分别为棱的中点,点为线段上的动点,则直线与平面交点的轨迹长度为
【答案】BCD
【解析】建立如图所示坐标系,点为棱上的一动点,设,
选项A:因为,,
所以,,
所以,
即表示点到两定点,的距离之和,
如图所示在坐标系中关于轴的对称点为,
因为,
所以当在上时最小,最小值为,即的最小值为,A错误;
选项B:当为棱的中点时,,设球心为,正方形中心为,
因为平面,所以设,
又因为,由即解得,
所以四棱锥的外接球的半径,
所以表面积为,B正确;
选项C:由图可知平面与平面所成夹角为锐角,
因为,,设平面的法向量,
则,当时,解得,
设平面的法向量,
所以平面与平面所成夹角的余弦值,
对于二次函数,当时,最小,此时最大,最大值为,
当时解得,此时,
所以平面与平面所成夹角取最小值时,,C正确;
选项D:连接如图,
因为分别是棱的中点,所以,
则四点共面,
连接,设,连接,
则为直线与平面交点的轨迹,易得,
且,
所以,
因为 ,所以,又,
所以在中,由余弦定理可得,
所以,即直线与平面交点的轨迹长度为,D正确;
故选:BCD
23.(湖北省2023届高三下学期1月联考数学试题)第24届冬季奥林匹克运动会圆满结束.根据规划,国家体育场(鸟巢)成为北京冬奥会开、闭幕式的场馆.国家体育场“鸟巢”的钢结构鸟瞰图如图所示,内外两圈的钢骨架是离心率相同的椭圆,若椭圆:和椭圆:的离心率相同,且.则下列正确的是( )
A.
B.
C.如果两个椭圆,分别是同一个矩形(此矩形的两组对边分别与两坐标轴平行)的内切椭圆(即矩形的四条边与椭圆均有且仅有一个交点)和外接椭圆,则
D.由外层椭圆的左顶点向内层椭圆分别作两条切线(与椭圆有且仅有一个交点的直线叫椭圆的切线)与交于两点,的右顶点为,若直线与的斜率之积为,则椭圆的离心率为.
【答案】BCD
【解析】A:由且,则,即,故错误;
B:由,得,则,所以,故正确;
C:满足椭圆方程,又,则,所以,,故正确;
D:由对称性知:、关于轴对称,,,,,,,则,,故正确.
故选:BCD.
24.(山东省潍坊市2023届高三下学期1月模拟数学试题(二))过平面内一点P作曲线两条互相垂直的切线,切点为P1、P2(P1、P2不重合),设直线分别与y轴交于点A,B,则下列结论正确的是( )
A.P1、P2两点的横坐标之积为定值
B.直线P1P2的斜率为定值
C.线段AB的长度为定值
D.三角形ABP面积的取值范围为(0,1]
【答案】ABC
【解析】因为,
所以,当时,;当时,,
不妨设点,的横坐标分别为,且,
若时,直线,的斜率分别为,,此时,不合题意;
若时,则直线,的斜率分别为,,此时,不合题意.
所以或,则,,
由题意可得,可得,
若,则;若,则,不合题意,所以,选项A对;
对于选项B,易知点,,
所以,直线的斜率为,选项B对;
对于选项C,直线的方程为,令可得,即点,
直线的方程为,令可得,即点,
所以,,选项C对;
对于选项D,联立可得,
令,其中,则,
所以,函数在上单调递增,则当时,,
所以,,选项D错.
故选:ABC.
25.(湖南省永州市第一中学2022-2023学年高三上学期元月月考数学试题)如图,已知正三棱柱中,为的中点,直线与平面的交点为,则以下结论正确的是( )
A.
B.直线平面
C.在线段上不存在一点使得
D.以为球心,为半径的球面与侧面的交线长为
【答案】AB
【解析】如图,延长交于点,连接,因为,所以,又为的中点,所以,所以,故,所以,由,,所以,故正确;
连接交于点,因为四边形为矩形,所以是的中点,
连接,则为的中位线,所以,
又因为平面平面,所以直线平面,故B正确;
取的中点,连接,则,又由可得平面,故.过点作,垂足为,连接,
又,平面,所以平面,所以,故C不正确;
因为平面,所以所求交线即为平面内以为圆心,半径为的圆与侧面的交线,即图中圆弧,因为,,所以,所以,同理,所以圆弧所对的圆心角为,故交线长为,故D不正确.
故选:AB.
26.(湖南省永州市第一中学2022-2023学年高三上学期元月月考数学试题)若实数满足,则的值可以是( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】BC
【解析】,,设,则由题意得,即.因为,即,当且仅当,即时等号成立,解得,所以的取值范围是
故选:BC.
27.(湖南省部分校教育联盟2022-2023学年高三上学期入学摸底测试数学试题)树人中学的“希望工程”中,甲、乙两个募捐小组暑假期间走上街头分别进行了为期两周的募捐活动.两个小组第1天都募得1000元,之后甲小组继续按第1天的方法进行募捐,则从第2天起,甲小组每一天得到的捐款都比前一天少50元;乙小组采取了积极措施,从第1天募得的1000元中拿出了600元印刷宣传材料,则从第2天起,第天募得的捐款数为元.若甲小组前天募得捐款数累计为元,乙小组前天募得捐款数累计为元(需扣除印刷宣传材料的费用),则( )
A.
B.甲小组募得捐款为9550元
C.从第7天起,总有
D.且
【答案】AC
【解析】由题可知且,
设代表第天甲小组募得捐款,且,
对于甲小组,,
所以,所以,
所以且,
所以,故选项B不正确;
设代表第天乙小组募得捐款,由题可知,,
所以
,
,故选项D错误;
因为,故该选项A正确;
选项C,令,所以,
而当时,,
所以数列为递增数列,因此,所以,故选项C正确.
故选:AC
28.(湖南省部分校教育联盟2022-2023学年高三上学期入学摸底测试数学试题)在直角坐标系中,抛物线与直线交于两点,且.抛物线的准线与轴交于点是以为圆心,为半径的圆上的一点(非原点),过点作抛物线的两条切线,切点分别为.则( )
A. B.直线的方程为
C. D.面积的最大值是
【答案】BCD
【解析】依题意可设,则,
因为,所以,故.
又,所以,故抛物线的方程为,所以选项不正确,;
不妨设在第一象限,在第四象限,
由可得,,
所以直线的斜率为,则直线的方程为,
化简为;同理求得的方程为,
因为点在直线,上,所以 ,
由此可知,的坐标都满足,由于两点确定一条直线,
故可得直线AB的方程为,所以B选项正确;
由A的分析可知抛物线的准线方程为,故,
所以以为圆心,为半径的圆的方程为 ,
由于为圆上动点(非原点),故,故C正确;
联立方程组,整理得,
,
则,
故,
点到直线的距离,
故的面积,
由题可知,,则圆的方程为,
故,因为,
所以,所以,
故面积的最大值为为,D正确;
故选:BCD
29.(湖北省武汉市零校联盟2022-2023学年高三上学期12月阶段性测试数学试题)如图,三棱锥中,,,,,则下列说法正确的是( )
A.时,;
B.存在一个定点,使恒成立;
C.无法使成立;
D.在的面积为(为常数)时,三棱锥的体积最大为
【答案】BD
【解析】对于A,因为,所以有.
假设,根据知,,
所以,此时在中,有,
显然不正确,故假设不成立,即,故A项错误;
对于B,因为,在上取点,使得,
则不论底面如何变化,始终满足,故B项正确;
对于C,假设,则.
设,则.在中,有.
此时令,则,此时满足题意,故假设成立,故C项错误;
对于D,设三棱锥的高为,则有,
当平面时,三棱锥的体积最大,
此时体积,故D项正确.
故选:BD.
30.(湖北省十堰市2022-2023学年高三上学期元月调考数学试题)已知抛物线的焦点为F,直线与抛物线交于A,B两点,O为坐标原点,则下列结论正确的是( )
A.若直线OA,OB的斜率之积为,则直线过定点
B.若直线OA,OB的斜率之积为,则面积的最大值是
C.若,则的最大值是
D.若,则当取得最大值时,
【答案】AC
【解析】设直线:,,,联立整理得,则,.因为直线OA,OB的斜率之积为-2,所以.因为,,所以,所以,解得,即直线过定点,故A正确.
由A选项可知,当且仅当时,等号成立,则面积的最小值是,故B错误.
在中,由余弦定理可得.因为,所以,则.因为,所以,当且仅当时,等号成立,故C正确.
由C选项可知直线的斜率不存在,设直线:,则直线与轴的交点为,从而,.因为,所以,所以,即,整理得,解得或.当时,;当时,.综上,或,则D错误.
故选:AC.
31.(福建省泉州市2022-2023学年高三上学期期中考试数学试题)已知椭圆的左、右焦点分别为、,直线与椭圆相交于点、,则( )
A.椭圆的离心率为
B.存在,使为直角三角形
C.存在,使的周长最大
D.当时,四边形面积最大
【答案】BD
【解析】如图所示:
对于,由椭圆方程可得,,,则,椭圆的离心率为,故错误;
对于,当时,可以得出,
若取时,得,
根据椭圆的对称性,存在使为直角三角形,故正确;
对于,由椭圆的定义得,的周长
,
,,当过点时取等号,
,即直线过椭圆的右焦点时,的周长最大,
此时直线的方程为,但是,
不存在,使的周长最大,故错误;
对于,一定,根据椭圆的对称性可知,当时,最大,四边形面积最大,故正确.
故选:.
32.(福建省厦门第一中学2023届高三上学期12月月考数学试题)在正四面体(所有棱长均相等的三棱锥)中,点在棱上,满足,点为线段上的动点.设直线与平面所成的角为,则下列结论中正确的是( )
A.存在某个位置,使得
B.不存在某个位置,使得
C.存在某个位置,使得平面平面
D.存在某个位置,使得
【答案】BC
【解析】取中点,连接;过作平面,
由正四面体的性质知:为等边的中心,即且,
以为坐标原点,正方向为轴,作轴,可建立如图所示空间直角坐标系,
设正四面体的棱长为,则,,,,
,,,;
设,又,,;
对于A,假设存在点,使得,
,,
,解得:(舍),
不存在点,使得,A错误;
对于B,假设存在点,使得,
,,
,
即,整理可得:,方程无解,
不存在点,使得,B正确;
对于C,,,,,
设平面的法向量,
则,令,解得:,,;
设平面的法向量,
则,令,解得:,,;
假设存在点,使得平面平面,
则,解得:,符合题意;
存在点,使得平面平面,C正确;
对于D,,,,
设平面的法向量,
则,令,解得:,,;
假设存在点,使得,
则,
即,整理可得:,方程无解,
不存在点,使得,D错误.
故选:BC.
33.(江苏省南通市如皋市2022-2023学年高三上学期期末数学试题)如图,B是的中点,,P是平行四边形内(含边界)的一点,且,则下列结论正确的为( )
A.当时,
B.当P是线段的中点时,,
C.若为定值1,则在平面直角坐标系中,点P的轨迹是一条线段
D.的最大值为
【答案】BCD
【解析】当时,,则在线段上,故,故A错
当是线段的中点时,
,故B对
为定值1时,,,三点共线,又是平行四边形内(含边界)的一点,故的轨迹是线段,故C对
如图,过作,交于,作,交的延长线于,则:;
又;,;
由图形看出,当与重合时:;
此时取最大值0,取最小值1;所以取最大值,故D正确
故选:BCD
34.(江苏省南通市通州区2022-2023学年高三上学期期中数学试题)在矩形中,,,E为DC的中点.将绕直线BE旋转至的位置,F为的中点,则( )
A.存在某个位置,使得
B.存在无数个位置,使得∥平面
C.当二面角为120°时,点F到平面的距离为
D.当四棱锥的体积最大时,以为直径的球面与被平面截得的交线长为
【答案】BC
【解析】如图所求:H为BE的中点,G为的中点,连接AH、CH、C1H、FG、EG,
对于A选项,由,H为BE的中点,∴,若存在某个位置,使得,则由平面,平面,,有平面,平面,有,而,显然不成立,∴A选项错误;
对于B选项,F为的中点,G为的中点,E为DC的中点,
,,∴,,四边形为平行四边形,
∴,平面,平面,平面,满足条件的位置有无数个,B选项正确;
对于C选项,二面角为120°时,二面角为60°,即,,
则到平面的距离为,设点A到平面的距离为,由,有,,
解得,点F到平面的距离是点A到平面的距离的一半,所以点F到平面的距离为,C选项正确;
对于D选项,当四棱锥的体积最大时,平面平面,平面平面,
,,,有 平面,平面,
,,,,以为直径的球以为球心,半径.
球面与被平面截得的交线是过的圆,设圆心为,如图所示,
平面,点到平面的距离,F为的中点,∴球心F到平面的距离,
圆半径,小圆周长(即交线长)为,D选项错误;
故选:BC
35.(湖南省长沙市雅礼中学2022-2023学年高三上学期月考(三)数学试题)已知拋物线的焦点为,准线为,过点的直线与抛物线交于两点,点在上的射影为,则下列说法正确的是( )
A.若,则
B.以为直径的圆与准线相切
C.设,则
D.过点与抛物线有且仅有一个公共点的直线至多有2条
【答案】ABC
【解析】由题意,故A正确;
拋物线的准线,
,则以为直径的圆的半径,
线段的中点坐标为,
则线段的中点到准线的距离为,
所以以为直径的圆与准线相切,故B正确;
拋物线的焦点为,
,
当且仅当三点共线时,取等号,
所以,故C正确;
对于D,当直线斜率不存在时,直线方程为,与抛物线只有一个交点,
当直线斜率存在时,设直线方程为,
联立,消得,
当时,方程得解为,
此时直线与抛物线只有一个交点,
当时,则,解得,
综上所述,过点与抛物线有且仅有一个公共点的直线有3条,故D错误.
故选:ABC.
36.(浙江省衢州市普通高中2022-2023学年高三上学期素养测评数学试题)在一个圆锥中,为圆锥的顶点,为圆锥底面圆的圆心,为线段的中点,为底面圆的直径,是底面圆的内接正三角形,,则下列说法正确的是( )
A.平面
B.三棱锥的外接球直径
C.在圆锥侧面上,点到的中点的最短距离必大于
D.记直线与过点的平面所成的角为,当时,平面与圆锥侧面的交线为双曲线.
【答案】BC
【解析】对于:若平面,平面ABC,平面平面,
则,
因为为直径,为圆锥底面圆的圆心,是底面圆的内接正三角形
所以,
所以,故A错误;
对于:因为,则,
故,则,
同理,
且三棱锥是正三棱锥,
设其外接球半径为,则三棱锥的外接球可以转化为边长为的正方体的外接球,
∴,故B正确;
对于C:由于是边长为等边三角形,故点到中点的距离为,
故在圆锥侧面上,点到的中点的最短距离大于,故C正确;
对于D:∵与母线的夹角的余弦值为,则,即,所以平面与圆锥侧面的交线为椭圆,故D错误;
故选:BC.
37.(江苏省徐州市2022-2023学年高三上学期期末复习数学试题)为了确保在发生新冠肺炎疫情时,能够短时间内完成大规模全员核酸检测工作,采用“10合1混采检测”,即:每10个人的咽拭子合进一个采样管一起检测.如果该采样管中检测出来的结果是阴性,表示这10个人都是安全的.否则,立即对该混采的10个受检者暂时单独隔离,并重新采集单管拭子进行复核,以确定这10个人中的阳性者.某地区发现有输入性病例,需要进行全员核酸检测,若该地区共有10万人,设感染率为p(每个人受感染的概率),则( )
A.该地区核酸检测结果是阴性的人数的数学期望为人
B.随机的10个一起检测的人所需检测的平均次数为次
C.该区采用“10合1混采检测”,需要重新采集单管拭子的平均人数为人
D.该区采用“10合1混采检测”比一人一检大约少用份检测试剂
【答案】BD
【解析】感染率为,没有感染的概率为,则为阴性的人数为,则 ,
所以核酸检测结果是阴性的人数的数学期望为,故A错误,
感染率为,10个人的咽拭子混合在一起检测时,设随机变量表示这10个人一共所需的检验次数,若第一次混检都是阴性,所需检测次数为1,;若是阳性,每人还得再单独检测一次,此时,且,,
于是平均检测次数是,故B正确,
采用“10合1混采检测”,1管中需要重新采样的概率为,所以10万人中需要重新采集单管拭子的平均人数为人,故C错误,
采取“10合1混采检测”方案,10万人可能需要进行检测的平均次数大约为:
,
即进行“10合1混采检测”方案,比“一人一检”方案少使用约份检测试剂,故D正确,
故选:BD
38.(江苏省徐州市2022-2023学年高三上学期期末复习数学试题)已知O为坐标原点,a,b为实数,圆C:,点在圆C外,以线段CD为直径作圆M,与圆C相交于A,B两点,且,则( )
A.直线DA与圆C相切
B.D在圆上运动
C.
D.
【答案】ABC
【解析】由于线段CD为圆M的直径,所以,所以直线DA与圆C相切,选项A正确;
设的交点为,可知,,则,
圆C:,则半径,由勾股定理可得 ,
设圆M的半径为,则,连接 ,则有,,解得,则,
故D在圆上运动,选项B正确;
圆M的半径为,如图,设圆C与轴的交点为两点,圆C的半径为,,且圆M必过点,
所以动点M的轨迹在圆C内,则有,选项C正确;
点的坐标为,因为D在圆上运动,
当 时,点的坐标为,所在的直线为 ,联立 ,消去 可得,解得,因为点在圆C外,所以此时点的坐标为,即,
,即存在一点的坐标为时,使得,选项D错误;
故选:ABC.
39.(河北省张家口市2023届高三上学期期末数学试题)已知,方程,在区间的根分别为,以下结论正确的有( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【解析】已知两方程化为,,所以分别是函数和的图象与函数的图象交点的横坐标,
易知和的图象关于直线对称,
而函数的图象可以看作是由的图象向右平移1个单位,再向上平移1个单位得到的,因此的图象也关于直线对称,所以点与关于直线对称,
,,
,A正确;
又,所以,,从而,B正确;
,当且仅当即时取等号,由于,而,因此,等号不成立,即,
C错误,
,
设,则,
,,所以,
所以,
时,是减函数,所以由得,
所以,D正确.
故选:ABD.
40.(广东省广州市2023届高三一模数学试题)已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【解析】对于A选项,当时,.
设,其中.
则,故在上单调递增.
又,,则,使.
即存在,,使.
但此时,.故A错误.
对于B选项,
.设,其中.则.
得在在上单调递增.
注意到.
则.又在上递增,
则有.故B正确.
对于C选项,由B选项可知,则由,
有.故C正确.
对于D选项,因,,
则.设,其中.
则.
设,其中.则,
得在上单调递增.
(1)若,注意到,,则,使.即,
则,设,则,
得在上单调递减,则.
(2)当,,注意到.
则,此时.
(3)当,注意到
则,又由(1)分析可知在上单调递增.
则.
综上,有.故D正确.
故选:BCD
41.(河北省2023届高三上学期阶段性检测(二)数学试题)已知函数,为的导函数,则( )
A.方程只有一个实根 B.的最小值为
C.函数的值域为 D.函数为偶函数
【答案】BC
【解析】对于A,方程,即,
显然是方程的一个根,
令,由于,,
根据零点存在定理可知,函数在上有一个零点,
因此方程不只有一个实根,A选项错误;
对于B,,则,
,令,即,解得,
当时,,所以在上单调递减,
当时,,所以在上单调递增,
因此的最小值为,B选项正确;
对于C,,
,
则,所以函数的值域为,C选项正确;
对于D,
而,
所以函数不是偶函数,D选项错误;
故选:BC.
三、填空题
42.(广东省湛江市第一中学、深圳实验学校高中部两校2023届高三上学期1月联考数学试题)已知点在曲线上,该曲线过的切线交坐标轴于两点,若,则△面积的取值范围是____________________.(为坐标原点)
【答案】
【解析】设,则,得,,
切线方程为:,设切线交轴于,交轴于,故可得
,,则△面积为:,
又,,
令,,则,
所以,时,,单调递增,
时,,单调递减,故,
时,,
所以,,则△面积的取值范围是.
故答案为:
43.(广东省深圳市高级中学(集团)2023届高三上学期期末数学试题)已知抛物线,,过点P作斜率为正的直线l与抛物线交于点M,N,点M,N在y轴上的射影为,,若,则直线l的斜率为__________.
【答案】
【解析】设,,且,,
则,,
设直线,联立得,,
则,,由,
设,,
则,,
由,
即,解得,(舍去),故斜率,
故答案为:
44.(湖南省永州市第一中学2022-2023学年高三上学期元月月考数学试题)已知为坐标原点,双曲线的左、右焦点分别是,离心率为,点是的右支上异于顶点的一点,过作的平分线的垂线,垂足是,若点满足,则的最小值为__________.
【答案】
【解析】设半焦距为,延长交于点,由于是的平分线,,
所以是等腰三角形,所以,且是的中点.
根据双曲线的定义可知,即,
由于是的中点,所以是的中位线,
所以,
又双曲线的离心率为,故,所以,又,所以,
所以双曲线的方程为,
根据题意,知所求的是双曲线右支上一点到直线的距离的最小值的平方.
设与直线平行双曲线的切线方程为,
联立,消去,可得,
所以,所以或1,
当时,切点坐标为与已知矛盾,当时,切点坐标为,所以,
所以切点到直线的距离为,所以的最小值为.
故答案为:.
45.(湖南省部分校教育联盟2022-2023学年高三上学期入学摸底测试数学试题)三棱锥中,,底面是边长为2的正三角形,分别是的中点,且,若为三棱锥外接球上的动点,则点到平面距离的最大值为___________.
【答案】
【解析】为边长为2的等边三角形,
为正三棱锥,
,又分别为中点,
,
,又
平面平面,
为正方体一部分,
故,即,
∵为三棱锥外接球上的动点,
∴当位于正方体的如图所示的顶点处,点到平面距离最大,设为,
∴可求得三棱锥的体积为:,
∴,
解得:
故答案为:
46.(湖北省十堰市2022-2023学年高三上学期元月调考数学试题)若对任意的,都有成立,则的最大值为___________.
【答案】
【解析】等价于,即,
即,设,由题意可知在上单调递减,
因为,
则在上恒成立,则,故的最大值为.
故答案为:.
47.(2022年全国新高考I卷数学试题)已知椭圆,C的上顶点为A,两个焦点为,,离心率为.过且垂直于的直线与C交于D,E两点,,则的周长是________________.
【答案】13
【解析】∵椭圆的离心率为,∴,∴,∴椭圆的方程为,不妨设左焦点为,右焦点为,如图所示,∵,∴,∴为正三角形,∵过且垂直于的直线与C交于D,E两点,为线段的垂直平分线,∴直线的斜率为,斜率倒数为, 直线的方程:,代入椭圆方程,整理化简得到:,
判别式,
∴,
∴ , 得,
∵为线段的垂直平分线,根据对称性,,∴的周长等于的周长,利用椭圆的定义得到周长为.
故答案为:13.
48.(福建省厦门第一中学2023届高三上学期12月月考数学试题)已 知 数 列与满足,若,且对一切恒成立,则实数的取值范围是______.
【答案】
【解析】,,代入,化简得,
,
又符合上式,故
故可化为.
令,则,
当,单调递减,当时,单调递增,
当时取得最大值,
.
实数的取值范围是.
故答案为:.
49.(江苏省镇江市扬中市第二高级中学2022-2023学年高三上学期期末模拟数学试题)已知椭圆,的上顶点为A,两个焦点为,,离心率为.过且垂直于的直线与交于,两点,的周长是13,则_____.
【答案】6
【解析】如图,连接,
因为的离心率为,所以,即,
所以,
因为,所以为等边三角形,
又,所以直线为线段的垂直平分线,
所以,,
则的周长为,
,
而,所以直线的方程为,
代入椭圆的方程,得,
设,,则,
所以,
故答案为:6.
50.(广东省2023届高三上学期11月新高考学科综合素养评价数学试题)设,,则________.
【答案】1
【解析】由,
,
,得,
所以,
故.
故答案为:1
51.(江苏省徐州市2022-2023学年高三上学期期末复习数学试题)一个盒子中装有个小球,甲、乙两个同学轮流且不放回地抓球,每次最少抓1个球,最多抓2个球.约定:由甲先抓,且谁抓到最后一个球谁赢.若乙有必赢的策略,则n=______.
【答案】6或9
【解析】若,只要甲第一次抓1个球,乙抓1个或2个球,剩余的球甲可以抓完, 则甲有必赢的策略;
若,只要甲第一次抓2个球,乙抓1个或2个球,剩余的球甲可以抓完,则甲有必赢的策略;
若,若甲第一次抓1个球,则问题转化为剩余5个球,由乙先抓,结合可知,乙有必赢的策略,若甲第一次抓2个球,则问题转化为剩余4个球,由乙先抓,结合可知,乙有必赢的策略,综上,若,则乙有必赢的策略;
若,若甲第一次抓1个球,则问题转化为剩余6个球,由乙先抓,结合可知,甲有必赢的策略,若甲第一次抓2个球,则问题转化为刺余5个球,由乙先抓,结合可知,乙有必赢的策略;
以此类推,当时乙有必赢的策略.
综上:若乙有必赢的策略则的取值为6或9.
故答案为:6或9.
52.(河北省衡水市第十三中学2023届高三上学期1月月考数学试题)双曲线的左,右焦点分别为,过作垂直于轴的直线交双曲线于两点,的内切圆圆心分别为,则的面积是_________.
【答案】
【解析】如图,因为圆分别是的内切圆,轴,所以
轴,因为双曲线,所以,,,
,将代入,得,即,
,可以得,,再由双曲线的定义可知,
由和全等可得两内切圆的半径相等,是的角平分线,
所以内切圆的圆心在轴上,设圆的半径为,圆的半径为,
由等面积法可得,即
,解得,
同理,即,
解得,则的面积为
,
故答案为:
53.(【全国百强校】黑龙江省鹤岗市第一中学2023届高三上学期第三次月考数学(理)试题)三棱锥中,平面,,,,是边上的一个动点,且直线与面所成角的最大值为,则该三棱锥外接球的表面积为__________.
【答案】
【解析】由题意,三棱锥中,平面,直线与平面所成的角为,
如图所示,则,且的最大值是,
所以,所以的最小值是,即到的距离为,
所以,因为,在中可得,即可得,
取的外接圆圆心为,作,
所以,解得,所以,
取为的中点,所以,
由勾股定理得,
所以三棱锥的外接球的表面积是.
54.(河北省2023届高三上学期阶段性检测(二)数学试题)若数列满足且,则___________.
【答案】5
【解析】∵
∴
得
∴为等比数列,设公比为,
∴,
因为,
所以(舍去)
则.
故答案为:5.
四、双空题
55.(广东省湛江市第一中学、深圳实验学校高中部两校2023届高三上学期1月联考数学试题)数学家康托()在线段上构造了一个不可数点集——康托三分集.将闭区间均分为三段,去掉中间的区间段,余下的区间段长度为;再将余下的两个区间,分别均分为三段,并各自去掉中间的区间段,余下的区间段长度为.以此类推,不断地将余下各个区间均分为三段,并各自去掉中间的区间段.重复这一过程,余下的区间集合即为康托三分集,记数列表示第次操作后余下的区间段长度.
(1)_______________;
(2)若,都有恒成立,则实数的取值范围是________________.
【答案】 ; .
【解析】由题意可知:,,,.
所以.
所以数列为首项,公比的等比数列,所以.
因为,都有恒成立,且,所以恒成立,只需
记,显然,.
所以.
令,即,即,解得:.
因为,所以,可以取包含以后的所有正整数,即以后递减.
而
,
所以.
综上所述:当时,最大.
所以,所以实数的取值范围是.
故答案为:;.
56.(湖北省武汉市零校联盟2022-2023学年高三上学期12月阶段性测试数学试题)《扫雷》是一款益智类的小游戏,游戏要求玩家在方格中点击若干次,排除所有无雷的格子即算成功.方格中的数字代表其周围8格的地雷数.现有如图所示的方格阵,有4个方格已经被点开,则图中地雷数的可能取值有______种;若已知图中共有7个地雷,则它们的排列方式有______种.
【答案】
【解析】记为第行,第列格子,,,
4
3
3
2
当中是地雷时,
若其余无公共地雷时,图中地雷数为;
若其余有且只有一个公共地雷时,图中地雷数为;
若其余有且只有二个公共地雷时,图中地雷数为;
若其余有且只有三个公共地雷时,图中地雷数为;
若其余有且只有四个公共地雷时,图中地雷数为;
当中不是地雷时,
若其余有且只有一个公共地雷时,图中地雷数为;
若其余有且只有二个公共地雷时,图中地雷数为;
若其余有且只有三个公共地雷时,图中地雷数为;
若其余有且只有四个公共地雷时,图中地雷数为;
若其余有且只有五个公共地雷时,图中地雷数为;
若其余有且只有六个公共地雷时,图中地雷数为;
综上所述:图中地雷数可能取共个值.
若已知图中共有7个地雷,由以上分析可知,共分两类:
第一类:当中是地雷时,其余有且只有二个公共地雷,共有种;
第二类:当中不是地雷时,其余有且只有五个公共地雷,共有,
所以若已知图中共有7个地雷,则它们的排列方式有种.
故答案为:;.
57.(湖南省长沙市雅礼中学2023届高三下学期月考(九)数学试题)椭圆的光学性质,从椭圆一个焦点发出的光,经过椭圆反射后,反射光线都汇聚到椭圆的另一个焦点上.已知椭圆:,,为其左、右焦点.是上的动点,点,若的最大值为.动直线为此椭圆的切线,右焦点关于直线的对称点,,则:(1)椭圆的离心率为___________;(2)的取值范围为___________.
【答案】
【解析】根据椭圆定义得:,
所以,因为的最大值为6,
因为,所以,即,解得,所以离心率为.
右焦点关于直线的对称点,设切点为,由椭圆的光学性质可得:
,,三点共线,所以,
即点的轨迹是以为圆心,半径为4的圆,
圆心到直线的距离为,
则圆上的点到直线的距离最小值,最大值,
所以点到直线的距离为:,
所以表示点到直线的距离的倍,
则,即.
故答案为:,.
58.(河北省张家口市2023届高三上学期期末数学试题)已知的三个内角所对的边分别为,且,则面积的最大值是________;若分别为的内切圆和外接圆半径,则的范围为_________________.
【答案】 ; .
【解析】因在三角形中,则由三角形三边关系可得,又利用余弦定理有:
,又,
则.
得,当且仅当
,即时取等号.则面积的最大值是;
对于第二空,因,
则,
又,
则,因,
则.令,其中,因,
则在上单调递增,故,得.
故答案为:;.
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