数学-2023年高考考前押题密卷(江苏卷)(全解全析)
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数学·全解全析
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的.
1.设全集,,,则如图所示的阴影部分所表示的集合是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】由题意得图中阴影部分表示的集合是.∵,∴.又因为,∴.
故选:C.
2.已知i为虚数单位,复数z满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】因为,所以.
故选:B
3.已知函数,图像上每一点的横坐标缩短到原来的,得到的图像,的部分图像如图所示,若,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】根据
,
可得,故,
所以,故的周期为24,所以,,
故选:A.
4.“”是“圆:与圆:有公切线”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【详解】圆:的圆心,半径,圆:的圆心,半径,
若两圆有公切线,则,即,解得或,
所以“”是“圆:与圆:有公切线”的充分而不必要条件.
故选:A.
5.冬末春初,人们容易感冒发热,某公司规定:若任意连续7天,每天不超过5人体温高于,则称没有发生群体性发热.根据下列连续7天体温高于人数的统计量,能判定该公司没有发生群体性发热的为( )
①中位数是3,众数为2;②均值小于1,中位数为1;③均值为3,众数为4;④均值为2,标准差为.
A.①③ B.③④ C.②③ D.②④
【答案】D
【分析】根据中位数、众数、平均数、标准差等知识确定正确答案.
【解析】任意连续7天,每天不超过5人体温高于的人数为2,2,2,3,3,4,6,
则满足中位数是3,众数为2,但第7天是6人高于5人,故①错误;
任意连续7天,每天不超过5人体温高于的人数为0,1,2,4,4,4,6,
则满足均值是3,众数为4,但第7天是6人高于5人,故③错误;
对于②,将个数据从小到大排列为,
,,所以,
由于是自然数,且,
所以都不超过,②正确.
对于④,将个数据从小到大排列为,
,,
,
,
由于是自然数,若自然数大于,则,矛盾,
所以都不超过,④正确.
综上所述,正确的为②④.
故选:D
6.袋子中有大小相同的个白球和个红球,从中任取个球,已知个球中有白球,则恰好拿到个红球的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先求总的取球方法,再求恰好取到两个红球的方法,利用古典概率可得答案.
【解析】因为取到的3个球中有白球,所以共有种方法,
3个球中恰好有两个红球的取法共有种,
设事件“取到的3个球中有白球,且恰好有2个红球”,
则.
故选:A.
7.已知双曲线的上、下焦点分别为,,过的直线交双曲线上支于A,B两点,且满足,,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】设,,
则,.
在中,由余弦定理得,
即.
在中,由余弦定理得,
化简得,因为,
所以,
所以,
所以,
∴双曲线的离心率,
故选:D.
8.已知数列是各项为正数的等比数列,公比为q,在之间插入1个数,使这3个数成等差数列,记公差为,在之间插入2个数,使这4个数成等差数列,公差为,在之间插入n个数,使这个数成等差数列,公差为,则( )
A.当时,数列单调递减 B.当时,数列单调递增
C.当时,数列单调递减 D.当时,数列单调递增
【答案】D
【详解】数列是各项为正数的等比数列,则公比为,
由题意,得,
时,,有,,数列单调递增,A选项错误;
时,,,若数列单调递增,则, 即,由,需要,故B选项错误;
时,,解得,
时,,由,若数列单调递减,则, 即,而 不能满足恒成立,C选项错误;
时,,解得或,由AB选项的解析可知,数列单调递增,D选项正确.
故选:D
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.
9.下列结论正确的是( )
A.是偶函数
B.若命题“,”是假命题,则
C.设,,则“,且”是“”的必要不充分条件
D.,
【答案】ABD
【分析】根据函数奇偶性的定义即可判断选项;根据特称命题的的真假判断选项;根据必要不充分条件的判断即可判断选项;根据等式的性质判断选项.
【解析】对于,函数的定义域为,且,所以函数为偶函数,故选项正确;
对于,若命题“,”是假命题,则恒成立,
所以,解得,故选项正确;
对于,若,且,则成立,反之不一定成立,例如:满足,但是,故“,且”是“”充分不必要条件,故选错误;
对于,若,则,当时方程有解,所以,,故选项正确;
故选:.
10.如图,在平行四边形中,,,,沿对角线将△折起到△的位置,使得平面平面,下列说法正确的有( )
A.三棱锥四个面都是直角三角形 B.平面平面
C.与所成角的余弦值为 D.点到平面的距离为
【答案】ABD
【分析】先根据勾股定理判断,再由面面垂直得线线垂直,可判断A、B,以为原点,建立空间直角坐标系,利用空间向量可计算线线角判断C,应用向量法求点面距离可判断D.
【解析】△中,,,
由余弦定理得,故,所以,
因为平面平面,平面平面,面,
所以平面,平面,则;同理平面,
因为平面,所以平面平面,A、B正确;
以为原点,建立如图所示的空间直角坐标系,则,,,
因为,,
所以,即与所成角的余弦值为,C错误;
由上知:,若为面的法向量,
所以,令,则,
而,则到平面的距离为,D正确.
故选:ABD.
11.设椭圆,,为椭圆上一点,,点关于轴对称,直线分别与轴交于两点,则( )
A.的最大值为
B.直线的斜率乘积为定值
C.若轴上存在点,使得,则的坐标为或
D.直线过定点
【答案】BCD
【分析】利用两点间距离公式表示出,结合可得关于的二次函数的形式,通过讨论与二次函数对称轴的位置关系,可求得的最大值,知A错误;利用斜率公式表示出,化简可得定值,知B正确;假设存在,可得,求得横坐标后,代入化简知C正确;表示出直线后,根据直线过定点的求法可知D正确.
【解析】
对于A,在椭圆上,,,
,
由题意知:,的对称轴为,
若,即时,,;
当,即时,,;
综上所述:A错误;
对于B,关于轴对称,,,,
,B正确;
对于C,假设存在点,使得,,则∽,;
直线,直线,,,
,即或,C正确;
对于D,,,,
直线,即,
直线过定点,D正确.
故选:BCD.
【点睛】思路点睛:本题考查直线与椭圆综合应用的问题,解题基本思路是能够利用表示出所需的点的坐标,结合两点间距离公式、斜率公式、三角形相似关系等知识化简所求量,从而确定选项的正误.
12.已知,分别是定义在R上的函数,的导函数,,,且是奇函数,则( )
A.的图象关于直线对称 B.的图象关于点对称
C. D.
【答案】ABC
【详解】因为,所以(a为常数),
所以.因为,
所以.
令,得,解得,
所以,则的图象关于直线对称,故选项正确.
因为,且,所以.所以,即是偶函数.因为是奇函数,所以的图象关于点对称,所以的图象关于点对称,因为是偶函数,所以的图象关于点对称,则选项正确.
因为是奇函数,所以,所以,
所以,则是周期为4的函数.
因为,所以,所以,,则.因为是奇函数,
所以,所以,
则选项正确.
因为,所以,所以,,,
,所以,所以,
则选项错误.
故选:.
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.在展开式中,含的项的系数是__________.
【答案】20
【详解】的展开式中的系数为,
的展开式中的系数为,
故在展开式中,含的项的系数为20.
故答案为:20
14.如图,无人机在离地面的高的A处,观测到山顶M处的仰角为,山脚C处的俯角为,已知,则山的高度为___________.
【答案】 m
【分析】根据题中条件,先得到m,,在中,根据正弦定理,即可得出结果.
【解析】在中,,由图知,即,
在中,由正弦定理得,
∵,
∴m,
在中,.
故答案为: m
15.已知函数的定义域,在上单调递减,且对任意的,有,若对任意的,不等式恒成立,则实数a的取值范围是______.
【答案】
【详解】令,得,令,得,
则,令,,得,
所以是偶函数,
因为在上单调递减,所以在上单调递增.
原不等式可化为.
因为,,且在上单调递增,
所以,
即,即.
设,
则,当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
所以,所以.
故答案为:
16.三棱锥中,,,点E为CD中点,的面积为,则AB与平面BCD所成角的正弦值为______,此三棱锥外接球的体积为______.
【答案】 ## ##
【详解】设平面,垂足为,如图,
过作于点,过作于,连接,
由平面,平面,得,
又,平面,平面,
平面,得,同理,
从而均为直角三角形,
∵,,
∴,则在的平分线上,易知AB与平面BCD所成角即为.
∵,
∴,
又,
,即,则AB与平面BCD所成角的正弦值为,
又,解得,
又,
,
,同理,
,为外接球直径,
三棱锥外接球的体积为.
故答案为:,.
四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.(10分)如图,在平面四边形ABCD中,,,,.
(1)若,求;
(2)记 与 的面积分别记为和,求的最大值.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)∵,∴,
,,
,,............................4分
∴
;.......................................6分
(2)设,,∴,
∴,∴,①
,
当且仅当,时取最大值 ;
综上, , 的最大值是 ......................10分
18.(12分)对于数列,,的前n项和,在学习完“错位相减法”后,善于观察的小周同学发现对于此类“等差×等比数列”,也可以使用“裂项相消法”求解,以下是她的思考过程:
①为什么可以裂项相消?是因为此数列的第n,n+1项有一定关系,即第n项的后一部分与第n+1项的前一部分和为零
②不妨将,也转化成第n,n+1项有一定关系的数列,因为系数不确定,所以运用待定系数法可得,通过化简左侧并与右侧系数对应相等即可确定系数
③将数列,表示成形式,然后运用“裂项相消法”即可!
聪明的小周将这一方法告诉了老师,老师赞扬了她的创新意识,但也同时强调一定要将基础的“错位相减法”掌握.
(1)请你帮助小周同学,用“错位相减法”求的前n项和;
(2)请你参考小周同学的思考过程,运用“裂项相消法”求的前n项和.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)因为
所以①
则②.............................4分
所以①-②得:
所以;.............................................................................6分
(2)因为,设
,
比较系数得:,得,所以,......................8分
所以....12分
19.(12分)某校组织羽毛球比赛,每场比赛采用五局三胜制(每局比赛没有平局,先胜三局者获胜并结束比赛),两人第一局获胜的概率均为,从第二局开始,每局获胜的概率受上局比赛结果的影响,若上局获胜,则该局获胜的概率为,若上局未获胜,则该局获胜的概率为,且一方第一局、第二局连胜的概率为.
(1)在一场比赛中,求甲以3:1获胜的概率;
(2)设一场比赛的总局数为,求的分布列与数学期望.
【答案】(1)
(2)分布列见解析,
【分析】(1)甲以3:1获胜的有3种情况,甲在第一、二局获胜,或者第一、三局获胜,或者第二、三局获胜,将3种情况的概率计算出即可求解;
(2)先求出随机变量的可能取值,然后求出其相应的概率,列出分布列,由数学期望的计算公式求解即可.
【解析】(1)令事件为甲在第i局获胜,,2,3.
甲连胜两局的概率,
所以.................................................2分
故在一场比赛中,甲以3∶1获胜的概率为:
...............4分
(2)X可能的值为3,4,5.
,
,
,.......................................8分
所以的分布列:
X | 3 | 4 | 5 |
所以........................12分
20.(12分)如图1,在梯形中,,,,,,线段的垂直平分线与交于点,与交于点,现将四边形沿折起,使,分别到点,的位置,得到几何体,如图2所示.
(1)判断线段上是否存在点,使得平面平面,若存在,求出点的位置;若不存在,请说明理由.
(2)若,求平面与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)存在,点为线段的中点
(2).
【详解】(1)当点为线段的中点时,平面平面.
证明如下:由题易知,,,因为点为线段的中点,
所以,,所以四边形是平行四边形,所以,
因为平面,平面,所以平面.
连接,因为,,所以四边形是平行四边形,....................4
所以,且,又,,所以,,所以四边形是平行四边形,所以,
因为平面,平面,所以平面.
因为平面,平面,,
所以平面平面.......................................................6分
(2)因为,,
所以,所以,
又,,所以,,两两垂直.
故以点为坐标原点,,,所在直线分别为,,轴建立如图所示的空间直角坐标系,
则,,,,
所以,,.
设平面的法向量为,
则,即,得,取,得.
设平面的法向量为,则,即,
取,得.........................................10分
设平面与平面所成角为,
则,
所以,
所以平面与平面所成角的正弦值为..........................12分
21.(12分)已知椭圆的离心率为,且过点.点P到抛物线的准线的距离为.
(1)求椭圆和抛物线的方程;
(2)如图过抛物线的焦点F作斜率为的直线交抛物线于A,B两点(点A在x轴下方),直线交椭圆于另一点Q.记,的面积分别记为,当恰好平分时,求的值.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)由椭圆离心率和经过点可得答案;
(2)设,,,设直线的斜率为,且A,F,B共线得,从而,,,可求出直线的斜率为.当平分时,利用,求出,从而的值,由此直线,由于,联立直线和椭圆方程可得,再利用,可得答案.
【解析】(1)由于椭圆的离心率为,则,
所以,故设,由于椭圆经过点,
从而,故椭圆的方程为.
由于点P到抛物线的准线的距离为,
则,故,
从而抛物线...........................................4分
(2)由于,设,,,
设直线的斜率为,由于,
则,,
由于,,且A,F,B共线得,
故,从而,,
从而,,.....................6分
由于,则直线的斜率为,当平分时,
则,即,即
即,从而或,
从而或,由于,故,
由此直线.由于,
考虑到,从而,
从而,联立,
即,从而,则,..................10分
从而,
由此,,
从而,从而.
................................................................12分
22.(12分)
已知函数.
(1)判断在区间上的单调性;
(2)若恰有两个不同的零点,,且,证明:.
【答案】(1)答案见解析
(2)证明见解析
【解析】(1)求导得,分两种情况:若,若,讨论的单调性,进而可得答案.
(2)由(1)可知若有两个不同的零点,则,且极大值,,即,当时,又,且,两式相减可得,不妨设,则且,,进而可得,要证,即证,即可得出答案.
【详解】(1)解:,
若,则恒成立,
所以在上单调递增,
若,当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
下面判断与的大小关系,
令,
则,
所以当时,,
所以在上单调递减,
当时,,
所以在上单调递减,
所以,
所以,即,当且仅当时,取等号,
所以当且时,在上单调递增,在上单调递减,
当时,在上单调递减,
综上所述,当,在上单调递增,
当时,在上单调递减,
当且时,在上单调递增,在上单调递减...........4分
(2)证明:由可知若有两个不同的零点,则,且极大值,
,
由不等式可得,
所以,
所以当时,恒成立,
又,且,
两式相减可得,
不妨设,则且,
所以,即,
所以,
,
设,
,
所以,即,
所以,
由可得,...........................10分
要证,
需要证,
只要证,
即,
即,
即证,由可证,
所以即证......................12分
【点睛】关键点点睛:本题第二问关键是:由时,函数有两个零点,由,且,两式相减可得,设,,构造,进而得到,将,转化为证明而得解.
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