江西省新干中学2023届高三下学期第一次模考数学(文)试题(含答案)
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这是一份江西省新干中学2023届高三下学期第一次模考数学(文)试题(含答案),共10页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
江西省新干中学高2023届第一次模考 数学(文)试题一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)1.已知集合,,则( )A. B. C. D.2.已知复数(是虚数单位),则在复平面内对应的点位于A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限3.在中,,为的中点,,则( )A.2 B.1 C. D.4.“中国剩余定理”又称“孙子定理”,此定理讲的是关于整除的问题,现将正自然数中,能被3除余1且被2除余1的数按从小到大的顺序排成一列,构成数列,则( )A.103 B.109 C.115 D.1215.已知角的顶点在原点,始边与轴的正半轴重合,终边经过点,则( )A. B. C. D.6.甲、乙、丙三名同学到足球场馆和篮球场馆做志愿者,每名同学只去一个场馆,且每个场馆至少去一名同学,则甲、乙两人安排在同一个场馆的概率为( )A. B. C. D.7.过抛物线的焦点作直线交抛物线于,两点,若,则A.2 B.4 C.6 D.88.某几何体的三视图如图所示,俯视图是有一条公共边的两个正三角形.该几何体的表面积为( )A. B. C. D.9.若,,平面内一点满足,则的最大值是 ( )A. B. C. D.10.已知三角形的三边长分别为a,b,,则三角形的最大内角是( )A.135° B.120°C.60° D.90°11.已知定义域为的奇函数满足在上恒成立,且,则不等式的解集为( )A. B.C. D.12.函数在定义域R内可导,若且,若,,,则a,b,c的大小关系是( )A. B. C. D.二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分。)13.双曲线的两条渐近线的夹角的弧度数为________________.14.若的展开式的第项的二项式系数为,则其展开式中的常数项为________.15.在中,是中线,已知,,定义,求的最小值是____________.16.已知三棱锥的四个顶点都在半径为的球面上,,则该三棱锥体积的最大值是__.三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤,第17 - 21题为必考题,每个考生都必须作答,第22、23题为选考题,考生根据要求作答。17.设是公比为正数的等比数列,,.(1)求的通项公式;(2)设是首项为1,公差为2的等差数列,求数列的前n项和.18.为培养学生在高中阶段的数学能力,某校将举行数学建模竞赛.已知该竞赛共有60名学生参加,他们成绩的频率分布直方图如图所示.(1)估计这60名参赛学生成绩的中位数;(2)为了对数据进行分析,将60分以下的成绩定为不合格.60分以上(含60分)的成绩定为合格,某评估专家决定利用分层抽样的方法从这60名学生中选取10人,然后从这10人中抽取4人参加座谈会,记为抽取的4人中,成绩不合格的人数,求的分布列与数学期望;(3)已知这60名学生的数学建模竞赛成绩服从正态分布,其中可用样本平均数近似代替,可用样本方差近似代替(同一组数据用该区间的中点值作代表),若成绩在46分以上的学生均能得到奖励,本次数学建模竞赛满分为100分,估计此次竞赛受到奖励的人数(结果根据四舍五入保留整数).参考数据:,,.19.,分别是椭圆的左、右焦点,,是上一点,与轴垂直,且.(1)求的方程;(2)设,,,是椭圆上的四点,与相交于,且,求四边形的面积的最小值. 20.如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,PA=BC=CD=BD=2,AB=AD=,AC与BD交于点O,点M在线段PA上,且PM=3MA.(1)证明:平面;(2)求三棱锥P-MCD的体积. 21.已知函数.(1)当时,求曲线在处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积;(2)若关于的方程恰有四个不同的解,求的取值范围. 请从下面所给的 22、23 两题中选定一题作答,并用2B 铅笔在答题卡上将所选题目对应的题号方框涂黑,按所涂题号进行评分;不涂、多涂均按所答第一题评分;多答按所答第一题评分.22.选修4-4:坐标系与参数方程在直角坐标系中,曲线的极坐标方程为,直线的参数方程为(为参数,).(1)求曲线和直线的直角坐标方程;(2)若直线与曲线交于,两点,且,求以为直径的圆的方程. 23.选修4-5: 不等式选讲设函数.(1)若,求的解集;(2)若,,求a的取值范围.
1.B【解析】根据对数函数的定义域,求集合,再求.【详解】∵,,∴.故选:B2.B【解析】利用复数的乘法法则将复数化为一般形式,即可得出复数在复平面内对应的点所在的象限.【详解】,在复平面内对应的点的坐标为,位于第二象限.故选:B.【点睛】本题考查复数的乘法运算,同时也考查了复数的几何意义,考查计算能力,属于基础题.3.A【分析】利用平面向量基本定理由可得答案.【详解】如图,,由,且,得.故选:A.4.C【分析】根据等差数列的通项即可求解.【详解】由能被3除余1且被2除余1的数为能被6除余1的数,故是以1为首项,6为公差的等差数列,所以,故.故选:C5.D【分析】先利用三角函数的恒等变换确定点P的坐标,再根据三角函数的定义求得答案.【详解】,,即,则,故选:D.6.B【分析】先求得符合条件的所有情况,然后根据古典概型求得结果.【详解】甲、乙、丙三名同学到足球场馆和篮球场馆做志愿者,若甲独自一人去某场馆,乙、丙同去另一个场馆,则共2种情况,故总共有6种情况,其中甲、乙两人安排在同一个场馆有2种情况,故所求概率为.故选:B.7.D【详解】2p=4,p=2,=x1+x2+p=8故选D点睛:若为抛物线上一点,由定义易得;若过焦点的弦的端点坐标为,则弦长为可由根与系数的关系整体求出;若遇到其他标准方程,则焦半径或焦点弦长公式可由数形结合的方法类似地得到.8.D【解析】画出几何体的直观图,利用三视图的数据求解几何体的表面积即可.【详解】解:由题意,几何体的直观图如图:是两个三棱锥的组合体,底面是正三角形,边长为2,棱锥的高为1,所以几何体的表面积为,.故选:【点睛】本题考查三视图求解几何体的体积与表面积,考查空间想象能力以及计算能力,属于基础题.9.B【分析】由知为线段的靠近的一个三等分点,且,由推出为的平分线,根据角平分线定理得到,设,则,根据余弦定理以及基本不等式求出的最小值,从而可得的最大值.【详解】由知为线段的靠近的一个三等分点,且,因为,所以,所以,所以,所以为的平分线,根据角平分线定理可得,设,则,所以,当且仅当时,等号成立,所以,即的最大值是.故选:B【点睛】易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:(1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.10.B【分析】先比较边的大小,得到最大边,再利用余弦定理求解.【详解】因为,所以长为的边所对的角 最大,由余弦定理,得,因为,所以三角形的最大内角是,故选:B.11.A【分析】由题得在上恒成立,设,求出函数的奇偶性和单调性,解不等式得解.【详解】由题得在上恒成立,所以在上恒成立,设,所以在上恒成立,所以函数在单调递增.,所以函数是偶函数,所以函数在单调递增,在单调递减.,所以.当时,,所以.当时,,所以.综上所述,.故选:A【点睛】本题主要考查利用导数研究函数的单调性,考查函数的奇偶性的判断和应用,考查函数的单调性的应用,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.12.C【分析】确定函数关于对称,再确定函数的单调性,综合两者判断大小得到答案.【详解】,即,函数关于对称,当时,,即,函数单调递减;当时,,即,函数单调递增.,,,故.故选:C.【点睛】本题考查了利用函数的单调性和对称性判断函数值的大小关系,意在考查学生对于函数性质的综合应用能力.13.【详解】试题分析:双曲线的两条渐近线为,斜率为,倾斜角分别为,它们的夹角为.考点:双曲线的渐近线.14.【分析】根据第项的二项式系数可知,求出,进而得到展开式的通项公式;令的幂指数为零可知;代入通项公式可求得常数项.【详解】由二项式定理可知,第项的二项式系数:,解得:展开式通项公式为:令,解得:常数项为:本题正确结果:【点睛】本题考查利用二项式定理求解指定项的系数的问题,关键是能够明确二项式系数的定义、二项展开式的通项公式的形式.15.【分析】设2,连接CE,可得BD∥CE,运用三点共线的向量表示,结合图形求得A到直线EC的距离,即可得到所求最小值.【详解】由=2|•(2)+(1)|,设2,连接CE,可得BD∥CE,∠AEC=30°,设•(2)+(1),由(1)=1,可得H在直线EC上,即有A到EC的距离为|AH|=4sin30°=2,则f(λ)的最小值为2×2=4.故答案为:4..【点睛】本题考查向量模的最值,注意运用三点共线的向量表示,考查运算能力和数形结合思想,属于中档题.16.【分析】结合球体,画出具体的几何体图像,设,则,外接圆的半径为,表示出三棱锥的高为,表示出三棱锥的体积公式,结合基本不等式,换元法,导数即可求得答案【详解】如图所示,设,则,外接圆的半径为则三棱锥的高为,三棱锥的体积公式为,设,则,,令,解得,在单增,单减,,所以三棱锥体积最大值为【点睛】本题考查球体的内接三棱锥最大体积的求法,综合性强,结合了基本不等式、换元法、导数求导方法,对思维转化能力,运算能力要求较高17.(1)(2) 【分析】(1)设为等比数列的公比,由已知易得值,则数列的通项可求;(2)由已知可得的通项,利用分组求和法,求解.【详解】(1)设为等比数列的公比,则由,得,解得q=3,∴的通项为;(2)由已知可得,∴,.18.(1)中位数为65;(2)分布列见解析;期望为;(3).【分析】(1)由图中的数据可判断中位数在60分到80分之间,若设中位数为,则,从而可求得中位数;(2)结合频率分布直方图和分层抽样的方法可知,抽取的10人中合格的人数为6人,不合格的人数为4人,则的可能取值为0,1,2,3,4,求出各自的概率,从而可得的分布列与数学期望;(3)由已知求出,从而可得,再利用正态分布的对称性可求得结果【详解】(1)设中位数为,则,解得,所以这60名参赛学生成绩的中位数为65.(2)结合频率分布直方图和分层抽样的方法可知,抽取的10人中合格的人数为,不合格的人数为.由题意可知的可能取值为0,1,2,3,4.则,,,,.所以的分布列为01234 所以的数学期望.(3)由题意可得,,,则,由服从正态分布,得,则,,所以此次竞赛受到奖励的人数为.【点睛】此题考查频率分布直方图、分层抽样、离散型随机变量的分布列、正态分布等知识,考查分析问题的能力和计算能力,属于中档题19.(1);(2).【分析】(1)结合椭圆的定义以及已知条件求出,,转化求解,得到椭圆方程.(2)设直线的斜率为,,,,,则直线的方程为,联立及得,利用韦达定理,弦长公式,结合直线斜率,求出,然后推出四边形的面积,利用基本不等式求解最值即可.【详解】解:(1)由于,则,,又,得.又,则,于是,故的方程为.(2)当直线的斜率存在且不为零时,设直线的斜率为,,,则直线的方程为,联立及得,所以,..由于直线的斜率为,用代换上式中的可得.∵,∴四边形的面积为.由,所以,当时,即时取等号.当直线的斜率不存在或斜率为零时,四边形的面积,综上可得,四边形面积的最小值为.【点睛】本题考查椭圆方程的求法,直线与椭圆的位置关系的应用,考查转化思想以及计算能力,属于中档题.20.(1)证明见解析;(2).【分析】(1)由已知条件求出的长,从而可得,进而可知,结合线面平行的判定定理,从而可证明平面.(2)在中结合余弦定理求出,从而可知CD⊥AD,根据线面垂直的性质和判定可得CD⊥平面PAD,从而求出三棱锥P-MCD的高,进而可求出三棱锥的体积.【详解】解:(1)由已知可得△ABC≌△ADC,∴AC⊥BD且O为BD的中点,由BC=CD=BD=2,AB=AD=,得OA=,OC=,∴.∴OM∥PC,又OM平面PBC,PC平面PBC,∴OM∥平面PBC.(2)∵PA⊥底面ABCD,∴PA⊥CD.在△ABD中,AB=AD=,BD=2,由余弦定理得,又∠CDB=60°,∴∠CDA=90°,即CD⊥AD,∴CD⊥平面PAD.∴=.【点睛】关键点睛:本题考查了线面平行的判定,考查了线面垂直的性质,考查了三棱锥体积的求解.本题的关键是求体积时,证明线面垂直从而找出三棱锥的高.21.(1)1;(2). 【分析】(1)利用导数的几何意义求出切线方程,最后根据切线与横轴、纵轴的交点坐标进行求解即可;(2)由题可得有四个不同的解,构造函数,利用导数研究函数的性质,然后利用数形结合即得.【详解】(1)当时,,所以,又,所以切线的斜率,则切线方程为,该切线与轴交于点,与轴交于点,所以切线与两坐标轴围成的三角形的面积为;(2)由可得,,即,令,则,∴或,设,则,当变化时,变化如下,0200极小值0极大值 函数的图象如图,要使方程恰有四个不同的解,因为与函数的图象有一个交点,则与函数的图象有三个交点,∴,即,∴的取值范围为.【点睛】利用导数研究零点问题:(1)确定零点的个数问题:可利用数形结合的办法判断交点个数,如果函数较为复杂,可用导数知识确定极值点和单调区间从而确定其大致图象;(2)方程的有解问题就是判断是否存在零点的问题,可参变分离,转化为求函数的值域问题处理.可以通过构造函数的方法,把问题转化为研究构造的函数的零点问题;(3)利用导数研究函数零点或方程根,通常有三种思路:①利用最值或极值研究;②利用数形结合思想研究;③构造辅助函数研究.22.(1)曲线的直角坐标方程为,直线的直角坐标方程为;(2).【分析】(1)利用和,把化成直角坐标方程;直线的参数方程为因为为参数,所以消,得到直角坐标方程.(2)直线方程与曲线方程联立,求出A,B两点横坐标之和,再利用抛物线的定义,可求出的值,直线方程确定,可以求出AB中点的坐标,以及半径,最后求出圆的方程.【详解】(1)曲线的直角坐标方程为,直线的直角坐标方程为.(2)设A(x1,y1),B(x2,y2)由得.所以.因直线过抛物线的焦点所以.由题设知,又,故因此的方程为.的中点坐标为(3,2),因此所求圆的方程为.【点睛】本题考查了极坐标方程与直角坐标方程的转化、韦达定理、抛物线的定义、圆的方程.23.(1);(2).【分析】(1)代入的值,得到关于的不等式组,利用分类讨论法,解出即可;(2)依题意可得恒成立,令根据绝对值三角不等式可得,所以解得即可;【详解】解:(1)由,,当时,,解得,所以,当时,,解得,所以,当时,,解得:,综上可得:,所求的解集为. (2)因为恒成立,恒成立,又,,或或,所求的a的取值范围是:.【点睛】本题考查分类讨论法解绝对值不等式,绝对值三角不等式的应用,属于中档题.
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