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江西省五市九校协作体 2023 届第一次联考数学(理科)试卷答案
三.解答题:
17.解(1)
数列
是递增的等比数列,且
,
,
,
,
是方程
的两个根,
解方程
,
得
,
,
,
,
.
(2)由(1)得:
,
,
数列
的前
项和:
,且
对一切
成立,
,解得
,
最小正整数
为2022.
18.(1)证明:取
的中点
,连接
交
于
,连接
,
,
因为
是菱形,所以
,且
是
的中点,
所以
且
,又
,
,
所以
且
,所以四边形
是平行四边形,
所以
,
又
平面
,
平面
,所以
,
又因为
,
平面
,
所以
平面
,所以
平面
,
一.序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
D
B
D
C
D
A
A
A
A
B
D
D
二.填空
题
13.
182
14.
8
3
15.
10
16.
6
又
平面
,所以平面
平面
;
(2)解:取
的中点
,由四边形
是菱形,
,则
,
是正三角形,
,
,又
平面
,
所以以
为原点,
,
,
为坐标轴建立空间直角坐标系,
设在棱
上存在点
使得平面
与平面
的夹角为
,
则
,
,
,
,
,
,
则设
,
,
所以
,
,
,
,
设平面
的一个法向量为
,
,
,
则
,即
,令
,
,
得
平面
的法向量可以为
,
,解得
,
所以
,则
设平面
的一个法向量为
,
则
,即
,取
,得
,
所以点
到平面
的距离
.
19.(1)由频率分步直方图得,得分为17,18 的人数分别为6 人,12 人,
所以两人得分之和不大于35 分为两人得分均为17 分,或两人中1 人17 分1 人18 分,
所以
.
(2)
又
,所以正式测试时,
,所以
,
①所以
,所以
人;
②由正态分布模型,任取1 人,每分钟跳绳个数195 以上的概率为
,即
,
所以
,
所以
,
所以
的分布列为
0
1
2
3
所以
.
20(1)
设椭圆
的右焦点为
,连接
,
根据椭圆的对称性可知
,四边形
为平行四边形.
又
,所以
而
,所以
,
在四边形
中,
,
所以
,
在
中,根据余弦定理得
即
化简得
.
所以椭圆
的离心率
;。。。。。。5 分
(2)
因为椭圆
的上顶点为
,所以
,所以
,
又由(1)知
,解得
,
所以椭圆
的标准方程为
.
在
中,
,
,
所以
,从而
,
又
为线段
的中点,即
,所以
,
因此
,从而
,
根据题意可知直线的斜率一定存在,设它的方程为
,
,
,
联立
消去
得
①,
,
根据韦达定理可得
,
,
所以
所以
,
整理得
,解得
或
.
又直线不经过点
,所以
舍去,
于是直线的方程为
,恒过定点
,
该点在椭圆
内,满足关于
的方程①有两个不相等的解,
所以直线恒过定点,定点坐标为
.。。。。。。12 分
21.(1)
;
(2)【分析】(1)
在
内有两个不同的极值点
、
,等价于
在
内有
两个不同的零点
、
.研究
的单调性和零点情况即可求出a 的范围;
(2)设
,由(1)知
且
,则
,
将a=
代入要证的不等式
,可将不等式化为
,令
,则不等式化为
,问题转化为
在(0,1)恒
成立即可.
(1)
函数
定义域为
,
在
内有两个不同的极值点
、
,等价于
在
内有两个
不同的零点
、
.设
,由
,
当
时,
,
在
上单调递增,至多只有一个零点,不符题意;
当
时,在
上
,
单调递增;在
上
,
单调递减,
∴当
时,
,函数
有两个零点,则必有
,
即
,解得
.
易证
,证明如下:令
,
,
当
时,
,
单调递减,当
时,
单调递增,
故
,故
,得证.∴
,
又
,∴
在
和
上各有一个零点
、
,此时:
0
0
↓
极小值
↑
极大值
↓
故
在定义域内有两个不同的极值点
时,a 的范围为
;
(2)
方法1:由(1)可知
是
的两个零点,不防设
,
由
且
,得
.
∵
.
令
,则
,
记
,
,
则
,令
,
.
又
,则
,即
,
∴
在
上单调递增,故
,即
成立.
∴不等式
成立.
方法2:欲证
,由
,
,则只需证:
.
不妨设
,
则
且
,则
,
∴
,
令
,则
,记
,
,
由
,即
在
上单调递增,故
,即
成立.故
.
【点睛】本题第一问关键是找到x=1 和x=
,判断
,
,从而根据零点
存在性定理判断
在
和
上各有一个零点;第二问的关键是利用
是
的两个零点用
替换a,再利用换元
将双变量转化为单变
量进行证明.
22.(1)
;
(2)
.
【分析】(1)求得
的直角坐标方程,再转化为极坐标方程即可;
(2)求得曲线
的普通方程,结合
的直角坐标方程,求得交点的直角坐标,再转化为
极坐标即可.
【详解】(1)对点
,设其直角坐标为
,则
,即其直角坐标为
,
故
在直角坐标系下的方程为:
,
由
可得:
,
故
的极坐标方程为:
.
(2)由题可得曲线
的普通方程为:
,联立
,
可得
,解得
或
,又
,故
,则
,
即曲线C 与
交点的直角坐标为
,设其极坐标为
,
则
,
,
即曲线C 与
交点的极坐标为
.
23、
(1)当a=3 时,
即为
,
等价于
或
或
,
解得
或
或
,
则原不等式的解集为
;。。。。。。5 分
(2)不等式
的解集非空等价于
有解.
由
,
(当且仅当
时取得等号),
所以
,解得
,故a 的取值范围是
.。。。。。。10 分