2023届江苏省南京市六校联合体高三上学期8月联合调研数学试题含答案
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这是一份2023届江苏省南京市六校联合体高三上学期8月联合调研数学试题含答案,共20页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
2023届江苏省南京市六校联合体高三上学期8月联合调研数学试题
一、单选题
1.已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】化简集合N,据集合的交集运算求解即可.
【详解】因为,,
所以.
故选:B
2.复数满足,则( )
A. B. C.2 D.
【答案】A
【分析】先求出复数z,再求
【详解】因为,所以,
所以.
故选:A
3.若非零向量,满足,,则向量与的夹角为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由,得,化简结合已知条件和夹角公式可求出结果.
【详解】设向量与的夹角为(),
因为,所以,
所以,得,
因为非零向量,满足,
所以,
因为,所以,
故选:C
4.如图,用种不同的颜色把图中、、、四块区域分开,若相邻区域不能涂同一种颜色,则不同的涂法共有( )种
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】依次对区域、、、涂色,结合分类加法与分步乘法计数原理可得结果.
【详解】先对区域涂色,有种选择,其次再对区域涂色,有种选择,
然后再与区域、涂色,有两种情况:
(1)若区域、同色,有种情况;
(2)若区域、不同色,有种情况.
综上所述,不同的涂法种数为种.
故选:C.
5.将函数的图象向左平移个单位得到函数的图象,若在上为增函数,则最大值为( )
A. B.2 C.3 D.
【答案】B
【分析】先求出,又因为在上为增函数,则,且,即可求出最大值.
【详解】函数的图象向左平移个单位得到函数的图象,
则,
又因为在上为增函数,
所以,且,
解得:,故的最大值为2.
故选:B.
6.若,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用指数函数和幂函数的单调性比较大小可得答案.
【详解】,
因为在R上为减函数,所以,
因为在上为增函数,所以,所以,
所以,
故选:D.
7.设双曲线的左、右焦点分别为F1,F2,P是C上一点,且,若的面积为4,则双曲线C的离心率为( )
A. B.2 C.3 D.
【答案】D
【分析】利用双曲线的定义和三角形的面积公式,列出方程组求得的值,结合离心率的定义,即可求解.
【详解】由题意,双曲线,可知,
设,可得,
又因为,若的面积为,所以,且,
联立方程组,可得,所以双曲线的离心率为.
故选:D.
8.定义在R上的偶函数满足对任意的,都有 ,当时,,若函数在上恰有3个零点,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用为偶函数、得为的一条对称轴,且周期为4,若函数在上恰有3个零点, 转化为与的图象的交点恰有3个,画出他们的图象,结合图象可得答案.
【详解】因为为偶函数,所以,
由得为的一条对称轴,
由得,
所以的周期为4,若函数在上恰有3个零点,即与的图象交点恰有3个,
画出与的图象,
当与的上半圆相切时,与的图象交点恰有2个,此时,解得,
当与的上半圆相切时,与的图象的交点恰有4个,此时,解得,
所以若函数在上恰有3个零点,则.
故选:A.
二、多选题
9.为研究混凝土的抗震强度与抗压强度的关系,某研究部门得到下表的样本数据:
140
150
170
180
195
23
24
26
28
28
若与线性相关,且线性回归方程为,则下列说法正确的是( )A. B.当增加1个单位时,增加约0.1个单位
C.与正相关 D.若抗压强度为220时,抗震强度一定是33.1
【答案】ABC
【分析】由于线性回归直线过样本中心点,所以求出,代入回归方程中可求出,从而可求出回归直线方程,然后逐个分析判断即可.
【详解】由题意可得,,
所以,解得,
所以线性回归方程为,
所以A正确,
对于B,由,可知当增加1个单位时,增加约0.1个单位,所以B正确,
对于C,因为,所以与正相关,所以C正确,
对于D,当时,,所以抗压强度为220时,抗震强度约为33.1,所以D错误,
故选:ABC
10.已知圆,则下列命题正确的是( )
A.若,则圆不可能过点
B.若圆与两坐标轴均相切,则
C.若点在圆上,则圆心到原点的距离的最小值为4
D.若圆上有两点到原点的距离为1,则
【答案】ACD
【分析】对A,将点代入圆的方程,进而通过判别式法判断答案;
对B,根据题意得到a,b间的关系,进而判断答案;
对C,由题意得到,,将其视为圆的方程,进而根据圆的性质判断答案;
对D,根据题意得到圆与圆C总有两个交点,进而根据圆与圆的位置关系求得答案.
【详解】对A,若,将点代入方程得:,方程无解.A正确;
对B,若圆与两坐标轴均相切,则,则可以有.B错误;
对C,由题意,,则到原点的距离的最小值为:.C正确;
对D,由题意,圆与圆C总有两个交点,圆心距,所以.D正确.
故选:ACD.
11.若,则下列选项正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【分析】对于A,令,可求出,对于B,根据多项式的乘法法则,结合组合知识求解,对于C,令,可求出,再结合可求得结果,对于D,利用展开式所有项系数和为,再结合可求得结果.
【详解】对于A,令,则,所以A正确,
对于B,因为5个相同的因式相乘,要得到含的项,可以是5个因式中,一个取,其他4个因式取2,或两个因式取,其他3个因式取2,所以,所以B错误,
对于C,令,则,因为,所以,所以C错误,
对于D,展开式所有项系数和为,令,则,因为,所以,所以D正确,
故选:AD
12.已知函数,过点作曲线的切线,下列说法正确的是( )
A.当时,有且仅有一条切线
B.当时,可作三条切线,则
C.当,时,可作两条切线
D.当时,可作两条切线,则的取值范围为或
【答案】ABD
【分析】分点为切点、不为切点两种情况,求出切线方程可判断A;设切点坐标为,利用导数求出切线方程为,当时,,设,利用导数求出单调性,结合图象可判断B;当时,求出,设,利用导数求出单调性,结合图象可判断C;当时,由切线方程为得则,设,利用导数判断出 单调性,结合图象可判断D.
【详解】对于A,当时,点在函数的图象上,,
若点为切点,则切线斜率为,所以切线方程为,
若点不为切点,设切点坐标为,所以,
切线斜率为,所以,,即切点为原点,所以时,有且仅有一条切线,故A正确;
对于B,设切点坐标为,所以,,
则切线的斜率为,切线方程为,当时,
,则,设,则,
当时,,单调递减,当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
所以时有极小值,为,时有极大值,为,时
,画出的图象,
当时,若做三条切线,则与的图象有3个交点,由图可得
,故B正确;
对于C, 当时,由切线方程得
,则,设,则,所以单调递减,且,
如图,
所以当,时,与的图象有且只有一个交点,所以只能作一条切线,故C错误;
当时,由切线方程为得
,则,设,则,
因为,所以当时,单调递增,
所以当时,单调递减,
所以当时,单调递减,
时,有极小值为,
时,有极大值为,
的图象为
若作两条切线,则的取值为或,故D正确.
故选:ABD.
【点睛】方法点睛:
利用导数研究含参函数零点问题主要有两中方法:
(1)利用导数研究函数的最(极)值,转化为函数图象与轴的交点问题,主要是应用分类讨论思想,其本质就是在含参函数单调性的基础上再判断函数零点个数问题;
(2)分离参变量,即由分离参变量,得,研究与图象交点问题。
三、填空题
13.已知数列的前n项和为Sn,且满足,则的值为________.
【答案】
【分析】根据,得到是首项为1,公比为的等比数列,从而求出的通项公式,求出.
【详解】当时,,所以,
当时,,与相减得:,
即,
所以是首项为1,公比为的等比数列,
所以,.
故答案为:
14.已知,,,,则的值为_______.
【答案】
【分析】根据余弦倍角公式,同角三角函数关系及角的范围求出,,
,再利用凑角法,正弦的差角公式求出答案.
【详解】,即
又因为,
所以,
所以,
因为,,
所以,
又,
所以,
而,
所以
故答案为:
15.是抛物线上的动点,到轴的距离为,到圆上动点的距离为,则的最小值为________.
【答案】
【分析】求出圆心坐标和抛物线的焦点坐标,把的最小值转化为减去圆的半径,再减去抛物线焦点到原点的距离即可得答案.
【详解】圆的圆心为,半径,
抛物线的焦点,
因为是抛物线上的动点,到轴的距离为,到圆上动点的距离为,
所以要使最小,即到抛物线的焦点与到圆的圆心的距离最小,
连接,则的最小值为减去圆的半径,再减去抛物线焦点到原点的距离,
即,
所以的最小值为,
故答案为:
16.在三棱锥中,△是边长为3的正三角形,且,,二面角的大小为,则此三棱锥外接球的体积为________.
【答案】
【分析】根据球的性质确定球心的位置,构造三角形求得球半径即可.
【详解】
根据题意,,所以,取中点为E,中点,
则,,,是正三角形,,
是二面角A﹣BD﹣C的平面角,,
,是的外心,
设是的外心,
设过与平面垂直的直线与过垂直于平面的直线交于点,
则是三棱锥外接球球心,
,,又,
由于平面MNO与MEO同时垂直于BD,所以共面,
在四边形中,
由,,, ,
可得:,
外接球半径为,
体积为.
故答案为:
四、解答题
17.已知的三个内角所对的边分别为a,b,c,.
(1)求角的大小;
(2)若,,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正切的两角和公式计算可得答案;
(2)利用余弦定理和已知可得,再用三角形面积公式计算可得答案.
【详解】(1)由,得
,所以,
又在,,
则,所以;
(2)因为,所以①,
又,
则根据余弦定理,②,
由①②得,
.
18.已知数列{an}满足a1=1,a2=3,数列{bn}为等比数列,且满足bn(an+1-an)=bn+1.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)数列{bn}的前n项和为Sn,若________,记数列{cn}满足cn=求数列{cn}的前2n项和T2n.
在①2S2=S3-2,②b2,2a3, b4成等差数列,③S6=126这三个条件中任选一个补充在第(2)问中,并对其求解.
【答案】(1)an=2n-1
(2)
【分析】(1)由题意可求出数列{an}是以1为首项2为公差的等差数列,再求出等差数列的通项公式即可得出答案.
(2)由(1)知数列{bn}为公比为2的等比数列,选①②③,代入可求出b1=2,即可求出{bn},再由分组求和可求出数列{cn}的前2n项和T2n.
【详解】(1)因为bn(an+1-an)=bn+1,a1=1,a2=3,
令n=1得2b1=b2,
又数列{bn}为等比数列,所以公比为2,即bn+1=2bn,
则an+1-an=2,所以数列{an}是以1为首项2为公差的等差数列,
所以an=2n-1
(2)由(1)知数列{bn}为公比为2的等比数列
若选①,由2S2=S3-2得2(b1+2b1)=b1+2b1+4b1-2,所以b1=2,则bn =
若选②,由b2,2a3, b4成等差数列得4a3= b2+ b4,即2b1+8b1=20,
所以b1=2,则bn =
若选③,由S6=126得,所以b1=2,则bn =
所以cn=
数列{cn}的奇数项是以1为首项4为公差的等差数列,偶数项是以4为首项4为公比的等比数列,
所以T2n=
19.甲、乙两名运动员进行羽毛球单打比赛,根据以往比赛的胜负情况知道,每一局甲胜的概率为,乙胜的概率为.比赛采用“三局两胜”制,先胜二局者获胜.商定每局比赛(决胜局第三局除外)胜者得3分,败者得1分;决胜局胜者得2分,败者得0分.已知各局比赛相互独立.
(1)求比赛结束,甲得6分的概率;
(2)设比赛结束,乙得分,求随机变量的概率分布列与数学期望.
【答案】(1)
(2)分布列见解析,
【分析】(1)“比赛结束,甲得6分”等价于“乙以败给甲或乙以败给甲”,由此即可求出其概率;
(2)由题意知:打2局,乙输;打3局,乙输,打2或3局,乙赢,分别求出其概率,则可写出分布列,计算出数学期望.
【详解】(1)记事件:“比赛结束,甲得6分”,
则事件即为乙以败给甲或乙以败给甲,
所以.
(2)由题意得,可取,
则,
,
,
即的分布列为
的数学期望为.
20.如图,在四棱锥中,四边形是矩形,是正三角形,且平面平面,,为棱的中点,四棱锥的体积为.
(1)若为棱的中点,求证:平面;
(2)在棱上是否存在点,使得平面与平面所成锐二面角的余弦值为?若存在,指出点的位置并给以证明;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)证明见解析;
(2)存在点,位于靠近点的三等分点处满足题意.
【分析】(1)取中点,连接,得到,然后利用线面平行的判定定理得到平面;(2)假设在棱上存在点满足题意,建立空间直角坐标系,设,根据平面与平面的夹角的余弦值为,则两平面法向量所成角的余弦值的绝对值等于,求出,即可得出结论.
【详解】(1)
取中点,连接,
分别为的中点,
,
底面四边形是矩形,为棱的中点,
,.
,,
故四边形是平行四边形,
.
又平面,平面,
平面.
(2)假设在棱上存在点满足题意,
在等边中,为的中点,所以,
又平面平面,平面平面,平面,
平面,则是四棱锥的高.
设,则,,
,所以.
以点为原点,,的方向分别为轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系,则,,,,
故,,.
设,
.
设平面PMB的一个法向量为,
则
取.
易知平面的一个法向量为,,
,
故存在点,位于靠近点的三等分点处满足题意.
21.已知椭圆C:的上下顶点分别为,过点P且斜率为k(k
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