陕西省宝鸡市2023届高三上学期一模理科数学试题及答案
展开陕西省宝鸡市2023届高三上学期一模理科数学试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.已知集合,那么等于( )
A. B.
C. D.
2.已知复数,则( )
A.1 B. C.2 D.4
3.双曲线的渐近线方程是( )
A. B.
C. D.
4.最早发现于2019年7月的某种流行疾病给世界各国人民的生命财产带来了巨大的损失.近期某市由于人员流动出现了这种疾病,市政府积极应对,通过3天的全民核酸检测,有效控制了疫情的发展,决定后面7天只针对41类重点人群进行核酸检测,下面是某部门统计的甲、乙两个检测点7天的检测人数统计图,则下列结论不正确的是( )
A.甲检测点的平均检测人数多于乙检测点的平均检测人数
B.甲检测点的数据极差大于乙检测点的数据极差
C.甲检测点数据的中位数大于乙检测点数据的中位数
D.甲检测点数据的方差大于乙检测点数据的方差
5.已知正四棱柱的底面边长为2,侧棱长为4,则异面直线与所成角的正切值为( )
A. B. C.3 D.
6.已知向量满足,且,则夹角为( )
A. B. C. D.
7.已知,则( )
A. B. C. D.
8.椭圆的左、右顶点分别为,点在上,且直线斜率取值范围是,那么直线斜率取值范围是( )
A. B.
C. D.
9.已知等差数列满足,则下列命题:①是递减数列;②使成立的的最大值是9;③当时,取得最大值;④,其中正确的是( )
A.①② B.①③
C.①④ D.①②③
10.已知直线与圆相切,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
11.的整数部分是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
12.已知函数满足,若函数与的图像恰有四个交点,则这四个交点的横坐标之和为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
二、填空题
13.展开式中的常数项为__________.
14.若命题“”是假命题,则实数的取值范围是______.
15.七巧板是古代劳动人民智慧的结晶.如图是某同学用木板制作的七巧板,它包括5个等腰直角三角形、一个正方形和一个平行四边形.若用四种颜色给各板块涂色,要求正方形板块单独一色,其余板块两块一种颜色,而且有公共边的板块不同色,则不同的涂色方案有______种.
16.在棱长为1的正方体中,是侧面内一点(含边界)则下列命题中正确的是(把所有正确命题的序号填写在横线上)______.
①使的点有且只有2个;
②满足的点的轨迹是一条线段;
③满足平面的点有无穷多个;
④不存在点使四面体是鳖臑(四个面都是直角三角形的四面体).
三、解答题
17.已知向量,定义函数.
(1)求函数的最小正周期;
(2)在中,若,且是的边上的高,求长度的最大值.
18.如图在四棱锥中,底面,且底面是平行四边形.已知是中点.
(1)求证:平面平面;
(2)求平面与平面所成锐二面角的余弦值.
19.已知点在抛物线上,且到的焦点的距离与到轴的距离之差为.
(1)求的方程;
(2)当时,是上不同于点的两个动点,且直线的斜率之积为为垂足.证明:存在定点,使得为定值.
20.甲、乙两个代表队各有3名选手参加对抗赛.比赛规定:甲队的1,2,3号选手与乙队的1,2,3号选手按编号顺序各比赛一场,某队连赢3场,则获胜,否则由甲队的1号对乙队的2号,甲队的2号对乙队的1号加赛两场,胜场多者最后获胜(每场比赛只有胜或负两种结果).已知甲队的1号对乙队的1,2号选手的胜率分别是0.5,0.6,甲队的2号对乙队的1,2号选手的胜率都是0.5,甲队的3号对乙队的3号选手的胜率也是0.5,假设每场比赛结果相互独立.
(1)求甲队仅比赛3场获胜的概率;
(2)已知每场比赛胜者可获得200个积分,求甲队队员获得的积分数之和的分布列及期望.
21.已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)若函数的图像与的图像最多有一个公共点,求实数的取值范围.
22.在直角坐标系中,曲线的参数方程为(为参数).以为极点,轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线的极坐标方程为.
(1)求曲线的普通方程和曲线的直角坐标方程;
(2)求曲线的任意一点到曲线距离的最小值.
23.已知,求证:
(1);
(2).
参考答案:
1.D
【分析】根据对数函数的定义域,结合交集的定义求解即可.
【详解】由题意,,故.
故选:D
2.A
【分析】由复数的运算结合模长公式求解即可.
【详解】,
故选:A
3.A
【分析】根据双曲线的标准形式结合渐近线方程求解即可.
【详解】即,故渐近线方程.
故选:A
4.C
【分析】根据题意分别求甲乙监测点的平均人数,极差,中位数及方差判断即可.
【详解】对于:甲检测点的平均检测人数为
乙检测点的平均检测人数为
故甲检测点的平均检测人数多于乙检测点的平均检测人数,故正确;
对于:甲检测点的数据极差
乙检测点的数据极差,故正确;
对于:甲检测点数据为,中位数为,
乙检测点数据为,中位数为,故错误;
对于:通过观察平均数附近数据个数,极差等或计算甲乙数据的方差,
都可以判断乙检测点数据比甲检测点数据稳定性强,
故甲检测点数据的方差大于乙检测点数据的方差,故正确.
故选: .
5.C
【分析】根据异面直线所成角的定义,结合正四棱柱的几何性质求解即可.
【详解】解:如下图,连接
在正四棱柱中,有,所以四边形为平行四边形,
所以,所以为异面直线与所成角或其补角,
又在中,,,
所以,
因为,则,
所以,
故异面直线与所成角的正切值为3.
故选:C.
6.A
【分析】由数量积运算得出夹角.
【详解】设夹角为,,即,.
故选:A
7.C
【分析】利用同角三角函数的基本关系和正切二倍角公式求解.
【详解】由得,
解得,
因为,所以,所以,
又因为,
所以,
由解得,所以,
所以.
故选:C.
8.B
【分析】设,再根据表达推导可得,进而根据直线斜率取值范围求解即可.
【详解】设,则,,,
于是,故.
∵ ∴.
故选:B.
9.D
【分析】设出公差为,列出方程组,求出首项和公差,根据判断①正确,
写出,解不等式求出成立的的最大值是9,②正确;
根据与,得到当时,取得最大值,③正确;
利用通项公式求出的值,得到④错误.
【详解】设等差数列的公差为,
故,解得:,
由于,故是递减数列,①正确;
,令,
解得:,且,
故使成立的的最大值是9,②正确;
,
当时,,当时,,
故当时,取得最大值,③正确;
,④错误.
故选:D
10.C
【分析】根据直线与圆相切,整理等式,根据运算性质,可得答案.
【详解】由圆的方程,则其圆心为,半径为,
由直线方程,整理可得,则,
整理可得,由配方法可得,
,,
由,则,即,解得.
故选:C.
11.B
【分析】注意到
,
,
据此可得答案.
【详解】因,则
.
又
,则
.
故,即整数部分为4.
故选:B
12.B
【分析】由题知函数,图像关于点对称,再根据对称性求解即可.
【详解】解:因为函数满足,
所以,函数图像关于点对称,
因为,其图像由图像向右平移个单位,再向上平移个单位得到,
所以,函数图像关于点对称,
不妨设数与的图像的四个交点的横坐标为,且,
所以,根据对称性,,
所以,这四个交点的横坐标之和为.
故选:B
13..
【分析】利用通项公式即可得出.
【详解】通项公式Tr+1(x2)6﹣r(﹣1)rx12﹣3r,
令12﹣3r=0,解得r=4.
∴展开式中的常数项15.
故答案为15.
【点睛】本题考查了二项式定理的通项公式,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.
14.
【分析】原命题为假,则其否定为真,转化为二次不等式的恒成立问题求解.
【详解】命题“”的否定为:“,”.
因为原命题为假命题,则其否定为真.当时显然不成立;当时,恒成立;当时,只需,解得:.
综上有
故答案为:.
15.
【分析】画图分析其中四板块必涂上不同颜色,再根据分类分步计数原理计算剩下的部分即可.
【详解】由题意,一共4种颜色,板块需单独一色,剩下6个板块中每2个区域涂同一种颜色.
又板块两两有公共边不能同色,故板块必定涂不同颜色.
①当板块与板块同色时,则板块与板块或板块分别同色,共2种情况;
②当板块与板块同色时,则板块只能与同色,板块只能与同色,共1种情况.
又板块颜色可排列,故共种.
故答案为:
16.②③
【分析】根据正方体的线面关系可得,则,即可得满足的点的轨迹,判断①即可;由正方体可证得平面,则满足的点的轨迹可求得,判断②即可;由正方体可证得平面平面,则满足平面的点的轨迹可求得,判断③即可;由正方体可求得四面体是鳖臑,由是侧面内一点(含边界),判断④即可.
【详解】解:对于①,由正方体可得平面,又平面,所以,则,
又,所以,又是侧面内一点,所以在以为圆心,1为半径的圆上,如下图:
有无数个这样的点,故①错误;
对于②,如下图,连接
由正方体可得平面,又平面,所以,
又由正方形,得,且平面,所以平面,
则满足的点在平面,又在平面,且平面平面,则点的轨迹是线段,故②正确;
对于③,如下图,连接
在正方体中,有,所以四边形为平行四边形,则,同理可得,
又平面,平面,所以平面,平面,
且平面,所以平面平面,
则满足平面可得点在平面,又在平面,且平面平面,则点的轨迹是线段,故③正确;
对于④,如下图,连接
在正方体中,有平面,且平面,所以,则均为直角三角形,
又平面,且平面,所以,则均为直角三角形,
所以四面体是鳖臑,由于是侧面内一点(含边界),故与重合时,四面体是鳖臑,故④错误.
故答案为:②③.
17.(1)
(2)
【分析】(1)根据向量数量积的坐标运算及三角恒等变换将函数化为正弦型函数,即可求函数的最小正周期;
(2)根据函数,结合三角形解方程得角的大小,根据的面积公式结合余弦定理与基本不等式即可求长度的最大值.
【详解】(1)解:=
的最小正周期为
(2)解:
,,.
又AB,
.
由余弦定理得,当且仅当时,“=”成立,
=.
18.(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)先证明出平面,利用面面垂直的判定定理即可证明;(2)以A为原点,分别为x,y,z轴正方向建系,利用向量法求解.
【详解】(1)面,且,
.
∵是中点,所以.
同理可证:.
又面,面,,
平面.
∵面,
∴平面平面.
(2),.
以A为原点,分别为x,y,z轴正方向建系,如图:
则.
设平面的法向量
则,得,不妨取,则.
由(1)得是平面的一个法向量,
所以,
所以平面与平面所成锐二面角的余弦值为.
19.(1)或
(2)证明见解析
【分析】(1)首先表示出抛物线的焦点坐标与准线方程,再表示出的坐标,依题意得到方程,解得即可;
(2)依题意可得抛物线方程与点坐标,设:,,,联立直线与抛物线方程,消元、列出韦达定理,根据直线、的斜率之积为,得到、的关系,即可求出直线过定点,即可得到点在以为直径的圆上,求出圆心坐标与半径,即可得到定点的坐标,即可得证.
【详解】(1)解:抛物线的焦点为,准线为,
又点在抛物线上,即,所以,即,
依题意可得,解得或,
或.
(2)解:,,.
设:,,,联立,
消去整理得,①,
且,,
,
,即,
适合①,
将m代入得,令,解得,
直线恒过定点.
又,点在以为直径的圆上,因为、的中点为,,
所以以为直径的圆方程为,
所以存在使得.
20.(1)0.125;
(2)分布列见解析,期望为465.
【分析】(1)根据独立事件的概率乘法公式求解;
(2)由条件确定的可能取值,再求其取各值的概率,由此可得的分布列,再由期望公式求期望.
【详解】(1)甲队1,2,3号选手与乙队1,2,3号选手比赛获胜的概率分别为,,
甲队比赛3场获胜的概率为=;
(2)X所以可能取得值为;
,
,
,
,
.
即
X | 0 | 200 | 400 | 600 | 800 |
P | 0.125 | 0.075 | 0.2625 | 0.425 | 0.1125 |
所以.
21.(1)
(2)
【分析】(1)求,根据导数的几何意义求解斜率,求得切点坐标后,再根据直线方程求解方法即可得切线方程;
(2)构造函数,确定函数的单调性,得函数的最值,根据函数的图像与的图像最多有一个公共点,列不等式求解实数的取值范围即可.
【详解】(1)解:依题,,又
则在点处的切线方程为:,
即.
(2)解:令,
则
设,则,又,所以恒成立,即函数在上单调递增,
又时,;时,;
则存在唯一的正实数使得,则,则,
故当)时,,)时,,
所以==.
又,则,所以=,
若函数的图像与的图像最多有一个公共点,则,
即,于是有,且,所以,
当且仅当的时,等号成立,故,所以
解得.
【点睛】本题考查了函数切线方程、函数方程的根与导数的综合应用,属于难题.解决本题函数方程的根的问题的关键是构造差函数确定函数单调性,但是由于导函数的零点无法直接求解,故涉及“隐零点”问题的应用,从而设隐零点使得,从而确定函数的单调性得最值=,于是可得参数不等式,求得结果.
22.(1),
(2)2
【分析】(1)利用消去参数的办法求曲线的普通方程,根据极坐标方程与直角坐标方程的互化关系求直角坐标方程;(2)利用点到直线距离公式和基本不等式求解.
【详解】(1)由,消去得,
又曲线是经过原点且倾斜角为的直线其直角坐标方程为.
(2)设,,则到直线的距离
,
当且仅当,即时等号成立.
23.(1)证明见解析
(2)证明见解析
【分析】(1)构造基本不等式即可证明;(2)利用作商法证明.
【详解】(1)
又因为c>0,所以,
=,(当且仅当时,“=”成立).
即证.
(2)因为.
因为0,,(>1.
同理>1,
>1,故.
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