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淮南市 2023 届高三第一次模拟考试数学试卷答案
一、单选题 CBCD ADAB
二、多选题 BD; ABD; ACD; ABC;
三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.将答案填写在题中的横线上.)
3
13.
5
24
14.2x3y90;
13
15.4
16. [ 6,2 2]
三、解答题(本大题共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.【解析】(1)选条件①:(a-b)(sinA+sinB)=(c-b)sin(A+B);
由正弦定理可得,(a-b)(a+b)=(c-b)c,(1分)
b2+c2-a2 1
即b2+c2-a2=bc,cosA= = ,(2分)
2bc 2
π
又A(0,),A= .(4分)
3
选条件②: (3 b2 c2 -a2)2acsinB
由余弦定理可得:2 3bccosA2acsinB,即 3bcosAasinB,(1分)
由正弦定理可得, 3sinBcosAsin AsinB,sinB 0,(2分)
π
所以tan A 3,又A(0,),A= . (4分)
3
π 1
(2) 由(1)知,A= ,△ABC的面积为2 3, bcsin 2 3,得bc8(5分)
3 2 3
由平面向量可知, A D 1 ( A B A C ), A D 2 1 ( A B A C )2 1 ( A B 2 A C 2 2 A B A C )(6分)
2 4 4
1 1 1 3
(b2c22bccos ) (b2c2bc) (2bcbc) bc6 ,(8分)
4 3 4 4 4
当且仅当bc2 2 时取等号故BC 边中线AD的最小值为 6(10分)
18.【解析】(1)由题意知,一件产品的质量指标值位于区间 111,117 的概率即为P(μ+σ<X<μ+2σ)(2
分)
因为P(μ-σ<X<μ+σ)=0.6826,P(μ-2σ<X<μ+2σ)=0.9544
1
所以P(μ+σ<X<μ+2σ)= (0.9544 - 0.6826) 0.1359(5分)
2所以X B(100,0.1359) ,故EX 1000.135913.59.(7分)
(2)X服从正态分布N(105,36),由于P(μ-3σ<X<μ+3σ)=0.9974,
所以内径在(87,123)之外的概率为0.0026,为小概率事件而86∉(87,123).(10分)
根据3σ原则,机器异常,需要进一步调试.(12分
19.【解析】(1)由a a a (m,nN*)知,a a a ,即a -a a 1,(2分)
mn m n 1n 1 n n1 n 1
从而 a 是等差数列,且公差为1,故a a (n1)a n,(5分)
n n 1 1
2n1 2n1 1 1
(2)由b (-1)n =(-1)n (-1)n( ),(7分)
n a a n(n1) n n1
n n1
1 1 1 1 1 1 1 1
数列 b 的前2n项和T =-1- + + - - +...+ 1 ,(10分)
n 2n 2 2 3 3 4 2n 2n1 2n1
1 1 2
又因为{1 }在nN*上单调递减,所以1 1 ,
2n1 2n 1 3
2
故1 T .(12分)
2n 3
20.【解析】(1)证明:取AC的中点为E,连结SE,BE,∵AB=BC,∴BE⊥AC,(1分)
在△SCB和△SAB中,∠SAB=∠SCB=90°,AB=BC,SB=SB,
∴△SCB≌△SAB, ∴SA=SC,(2分)
∵AC的中点为E, ∴SE⊥AC,(3分) ∵SE∩BE=E, ∴AC⊥面SBE,
∵SB面SBE,∴AC SB (5分)
(2)解:过S作SD⊥面ABC,垂足为D,连接AD,CD,∴SD⊥AB
∵AB⊥SA,AB⊥SD,SA∩AD=A,AB⊥面SAD ∴AB⊥AD 同理,BC⊥CD
∵底面ABC为等腰直角三角形,AB2,SC2 2
∴四边形ABCD为正方形且边长为2. (7分)以D为原点,DA,DC,DS分别为x, y ,z 轴建立空间直角坐标系Dxyz,则
A(2,0,0),S(0,0,2),C(0,2,0),B(2,2,0),(8分)
∴SC=(0, 2,-2),AC=(-2, 2,0),BC=(-2, 0,0),(9分)
nSC 0 2y 2z 0
设平面SAC的法向量n=(x ,y ,z ),则 ,即 1 1 ,
1 1 1 nAC 0 2x
1
2y
1
0
取x =1,则y =1,z =1,∴n=(1,1,1),(10分)
1 1 1
m•SC 0 2y 2z 0
设平面SBC的法向量m=(x , y ,z ),则 ,即 2 2 ,
2 2 2 m•BC 0 2x
2
0
取 y =1,则x =0,z =1,∴n=(0,1,1),(11分)
2 1 1
设平面SAC与平面SBC夹角为
mn 001111
6
∴cos cosn,m = = = ,
|m||n| 12 12 12 02 12 12 3
6
故平面SAC与平面SBC夹角的余弦值为 . (12分)
3
21.【解析】 (1)由题意可得,
x2 c c
M (x , y ),F (c,0), MF (x c)2 y 2 (x c)2 (1 0 )b2 ( x a)2 x a
0 0 0 0 0 a2 a 0 a 0
(2分)
又因为ax a,, MF ac,MF a-c,b2 a2c2 413(3分)
0 max min
c 1
又椭圆C的离心率e ,所以a2c,则b2 a2c2 4c2c2 3c2 3,即c1,a2,
a 2
x2 y2
所以椭圆C的方程为 1.(4分)
4 3
(2)设Ax,y ,Bx ,y ,F1,0,
1 1 2 2
y y
∵∠PFA+∠PFB= ,∴k k 0,所以 1 2 0,
AF BF x 1 x 1
1 2
化简整理得x y y x y y 0①,(5分)
1 2 2 2 1 1
xmyn
设直线l:xmynm0,联立直线与椭圆方程x2
y2
1
4 3
化简整理可得 3m24 y26mny3n2120,b2 4ac36m2n2 4 3m2 4 3n2 12 0,
可得n2 3m24②,
6mn 3n212
由韦达定理,可得y y ,y y ③,(6分)
1 2 3m24 1 2 3m24
将x my n,x my n代入①,
1 1 2 2
可得2my y n1y y 0④,
1 2 1 2
6m n24 6mnn1
再将③代入④,可得 ,解得n4,(8分)
3m24 3m24
∴直线l的方程为xmy4,
且由②可得,3m2416,即m2 4,
1104 3
由点F1,0到直线l的距离d ,
1m2 1m2
1 1 3 m2 4
S
△FAB
2
QRd
2
1m2 y
1
y
2
2 4y
1
y
2
1m2
18
3m24 2
(10分)
18t 18
S
令 m24 t ,t0,则 △F1QR 3t216 16
3t
t
18 3 3 16 2 21
,当且仅当3t 时,m 等号成立,
2 316 4 t 3
3 3
所以FAB面积S最大值为 .(12分)
4
22.【解析】
a xa
(1)方法一 f x定义域为0,, fx 1 .(1分)
x x
当a0时, fx0,, f x在x0,单调递增,不合题意;(2分)
当a0,, f x在0,a单调递减,在a,单调递增;
由 f x有两个不同的零点,得 f -aaln(a)a0,解得ae,
又 f 110,
∵x0,lnx x,a0∴ f x xalnx xa x x( xa)
∴取xa2, f(x)0, f x 在(1,a),(a,a2)各有一个不同的零点
即实数a的取值范围为(-,-e).(4分)a xa
方法二: f x定义域为0,, fx 1 .(1分)
x x
当a0时, fx0, f x在x0,单调递增,不合题意;(2分)
当a0,f x在0,a单调递减,在a,单调递增;
由 f x有两个不同的零点,得 f -aaln(a)a0,解得ae,由 f(1)=1>0,x→+∞, f(x)→+∞,
故实数a的取值范围为(-,-e).(4分)
alnx x 0
(2) f xalnxx,由题 1 1 ,0 x x
alnx x 0 1 2
2 2
则alnx lnx x x ,设t x 1 0,1 ,∴a x 2 x 1 x 2 x 1, fx a 1,(6分)
1 2 2 1 x lnx lnx lnt x
2 1 2
x x 1 x x 1
11t
∴ f(x ) f 1 2 a 1 2 1 1 10恒成立,
0 1 x x lnt x x tlnt
1 2 1 2
11t
又t0,1,∴lnt0,即 lnt0恒成立
t
11t
设ht lnt,ht0恒成立
t
1
12 t 2 t12 t1 t2
ht (8分)
t t2 tt2 t t2
ⅰ)当2≥1时, t2 0,
∴ht0,∴ht在0,1上单调递增
∴hth10恒成立,注意到-1
∴(,1) 1,符合题意.(10分)
ⅱ)当2 1时,∵t(0,1),∴t 0,2 时,ht0,∴ht在 0,2 上单调递增;
t 2,1 时,ht0,∴ht在 2,1 上单调递减.
∴t 2,1 时,hth10,不满足ht0恒成立.
综上:(-,-1) 1, (12分)