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2023 届金山区高三二模数学试卷
2023.04
一、填空题(本大题共有12题,满分54分,第1-6题每题4分,第7-12题每题5分)考生应
在答题纸的相应位置直接填写结果.
1. 已知集合 ,集合 ,若 ,则 _________.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意得到 ,代入集合B,结合元素的互异性,即可求解.
【详解】由题意,集合 ,又因为 ,所以 ,
则 ,
故答案为: .
2. 若实数 满足不等式 ,则 的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
【分析】利用一元二次不等式的解法求解即可.
【详解】不等式 ,即 ,解得 ,则 的取值范围是 .
故答案 :为.
3. 双曲线 的渐近线方程是___________.
【答案】
【解析】
【分析】直接由双曲线的方程求解即可
【详解】因为双曲线方程为 ,
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所以双曲线的渐近线方程为 ,即 ,
故答案为:
4. 已知向量 ,向量 ,则 与 的夹角的大小为__________.
【答案】
【解析】
【分析】利用向量夹角的坐标表示来求解.
【详解】因为 , ,
所以 ,
因为 ,所以 .
故答案为: .
5. 在 的二项展开式中, 项的系数为_________(结果用数值表示).
【答案】
【解析】
【分析】根据二项式展开式的通项即可求解.
【详解】由二项式 展开式的通项 可知,
令 ,可得 ,所以 项的系数为 ,
故答案为: .
6. 设复数 ,其中 为虚数单位,则 _________.
【答案】5
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【解析】
【分析】
计算得到 ,再计算 得到答案.
【详解】 ,所以 .
故答案为:5.
【点睛】本题考查了复数的计算,意在考查学生的计算能力.
7. 已知 是定义域为 的奇函数,当 时, ,则 __________.
【答案】
【解析】
【
分析】根据奇函数性质求解即可.
【详解】因为函数 是定义域为 的奇函数,
所以 ,
故答案为: .
8. 掷一颗骰子,令事件 , ,则 _________(结果用数值表示).
【答案】 ##
【解析】
【分析】根据题意先求出 和 ,然后带入条件概率的计算公式即可求解.
【详解】由题意可知: , ,
由条件概率的计算公式可得 ,
故答案为: .
9. 已知正实数 满足 ,则 的最小值为__________.
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【答案】
【解析】
【分析】因为 ,展开利用基本不等式求解即可.
【详解】因为正实数 满足 ,
所以 ,
当且仅当 即 时等号成立,
所以 的最小值为 .
故答案为: .
10. 若函数 (常数 )在区间 没有最值,则 的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意先求出 的取值范围,然后根据题意列出不等式,解之即可求解.
【详解】因为 , ,所以 ,
又因为函数 (常数 )在区间 没有最值,
所以 ,解得 ,所以 的取值范围是
故答案为: .
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11. 已知函数 和 的表达式分别为 , ,若对任意
,若存在 ,使得 ,则实数 的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
【分析】将问题转化为 ,由二次函数性质可求得 在 上的最大值为 ,分
别在 、 和 的情况下,结合导数讨论 的单调性,从而得到 ,由
可构造不等式求得 的范围.
【详解】 对任意 ,若存在 ,使得 , ;
当 时, ,
在 上单调递增,在 上单调递减, ;
当 时, ,
①当 时, , ,
则 在 上恒成立, 在 上单调递增,
, ,解得: ,
;
②当 时, , ,
令 ,解得: ,
(i)当 ,即 时, 在 上恒成立,
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在 上单调递减, ,
,解得: , ;
(ii)当 ,即 时, 在 上恒成立,
在 上单调递增, ,
,解得: (舍);
(iii)当 ,即 时,
若 ,则 ;若 ,则 ;
在 上单调递增,在 上单调递减,
, ,解得: (舍);
③当 时, , ,
当 时, ;当 时, ;
在 上单调递减,在 上单调递增,
,
, ,
当 ,即 时, ,
,解得: , ;
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当 ,即 时, ,
,解得: , ;
综上所述:实数 的取值范围为 .
故答案为: .
12. 已知 、 、 、 都是平面向量,且 ,若 ,则
的最小值为__________.
【答案】 ##
【解析】
【分析】根据题意作出图形,利用数形结合即可求解.
【详解】如图,设 , , , , ,
则点 在以 为圆心,以 为半径的圆上,点 在以 为圆心,以 为半径的圆上,
,所以点 在射线 上,
所以 ,
作点 关于射线 对称的点 ,则 ,且 ,
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所以 (当且仅当点 三点共线时取等号)
所以 的最小值为 ,
故答案为: .
二、选择题(本大题共有4题,满分18分,第13-14题每题4分,第15-16题每题5分)每题
有且只有一个正确选项,考生应在答题纸的相应位置,将代表正确选项的小方格涂黑.
13. 若实数 、 满足 ,则下列不等式中成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】对于D,结合对数函数的单调性即可判断;对于ABC,取 , 即可判断.
【详解】由题意, ,所以 ,故D正确;
当 , 时, ,但 , , ,故A,B,C错误.
故选:D.
14. 某社区通过公益讲座宣传交通法规.为了解讲座效果,随机抽取10位居民,分别在讲座前、后各回答一
份交通法规知识问卷,满分为100分.他们得分的茎叶图如图所示(“叶”是个位数字),则下列选项叙述错
误的是( )
A. 讲座后的答卷得分整体上高于讲座前的得分
B. 讲座前的答卷得分分布较讲座后分散
C. 讲座后答卷得分的第80百分位数为95
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D. 讲座前答卷得分的极差大于讲座后得分的极差
【答案】C
【解析】
【分析】根据茎叶图即可判断AB;再根据百分位数的计算公式即可判断C;根据极差的定义即可判断D.
【详解】有茎叶图可知讲座后的答卷得分整体上高于讲座前的得分,故A正确;
讲座前的答卷得分主要分布在 之间,而讲座后主要分布在 之间,
则讲座前的答卷得分分布较讲座后分散,故B正确;
讲座后答卷得分依次为 ,
因为 ,所以第80百分位数是第8个数与第 个数的平均数,为 ,故C错误;
讲座前答卷得分的极差为 ,讲座后得分的极差为 ,
所以讲座前答卷得分的极差大于讲座后得分的极差,故D正确.
故选:C.
15. 如图,在矩形ABCD中,E、F分别为边AD、BC上的点,且 , ,设P、Q分别
为线段AF、CE的中点,将四边形ABFE沿着直线EF进行翻折,使得点A不在平面CDEF上,在这一过程
中,下列关系不能恒成立的是( )
A. 直线 直线CD B. 直线 直线ED
C. 直线 直线PQ D. 直线 平面
【答案】B
【解析】
【分析】由 , ,可得四边形 和 都为矩形,进而得到 ,
,进而得证即可判断A;根据异面直线的定义即可判断B;设 中点为H,连接 , ,
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由P、Q分别为线段AF、CE的中点,可得 , ,进而得到 , ,可
得 平面 ,进而即可判断C;连接 , ,可得 ,进而证明 平面 ,即
可判断D.
【详解】在矩形ABCD中, , ,
可得四边形 和 都为矩形,
所以 , ,翻折后仍然成立,
所以直线 直线 ,故A正确;
翻折前, ,翻折后直线 和直线ED为异面直线,故B错误;
设 中点为H,连接 , ,
因为P、Q分别为线段AF、CE的中点,
所以 , ,而 , , ,
所以 , ,
又 , 平面 , 平面 ,
所以 平面 ,
又 平面 ,所以 ,故C正确;
连接 , ,
因为P、Q分别为线段AF、CE的中点,
所以 ,
又 平面 , 平面 ,
所以 平面 ,故D正确.
故选:B.
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16. 设 是项数为 的有穷数列,其中 .当 时, ,且对任意正整数 ,都有
.给出下列两个命题:①若对任意正整数 ,都有 ,则 的最大值为18;
②对于任意满足 的正整数s和t,总存在不超过 的正整数m和k,使得 .下
列说法正确的是( )
A. ①是真命题,②是假命题 B. ①是假命题,②是真命题
C. ①和②都是真命题 D. ①和②都是假命题
【答案】C
【解析】
【分析】根据等比数列的前 项和公式计算和,然后分析判断.
【详解】 , ,
由已知 且 时, ,因此 中 ( 为偶数)或 ( 为奇数)时
取得最大值,
因此对命题①,有 , ,命题①为真命题;
由已知数列 是 或 ,其中 ,
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整理化简后 等于 或 中连续项的和或等于0,
若 ,取 即可满足题意;
若 等于 中连续项的和,例如
( 且 ),
则有 ,取 , 即可满足
题意;
同理若 等于 中连续项的和,例如
( 且 ),
则有 ,取 , 即可满
足题意;
综上,命题②是真命题.
故选:C.
三、解答题(本大题共有 5题,满分78分)解答下列各题必须在答题相应位置写出必要的步
骤.
17. 在 中,角A、B、C所对边的边长分别为a、b、c,已知 , .
(1)若 ,求 ;
(2)若 ,求 的面积.
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【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据正弦定理求边长后再应用余弦定理求解即可.
(2)先求出角,再求出边长,最后应用面积公式求解可得.
【小问1详解】
由 ,应用正弦定理得 ,
,即得 .
【小问2详解】
因为
则 ,
又由正弦定理得
.
18. 如图,在正三棱柱 中,已知 , 是 的中点.
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(1)求直线 与 所成的角的大小;
(2)求证:平面 平面 ,并求点 到平面 的距离.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据 可知所求角为 ,由长度关系可得结果;
(2)作 ,由面面垂直性质可知所求距离为 ,利用面积桥可求得结果.
【小问1详解】
由正三棱柱结构特征可知: , 平面 , 为等边三角形;
直线 与 所成角即为 ,
平面 , ,
在 中, , ,
即直线 与 所成角的大小为 .
【小问2详解】
作 ,垂足为 ,
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平面 平面 ,平面 平面 , 平面 , ,
平面 , 点 到平面 的距离即为 的长,
由(1)知: , ,
,即 ,
点 到平面 的距离为 .
19. 某网站计划4月份订购草莓在网络销售,每天的进货量相同,成本价为每盒15元.假设当天进货能全部
售完,决定每晚七点前(含七点)售价为每盒20元,每晚七点后售价为每盒10元.根据销售经验,每天的
购买量与网站每天的浏览量(单位:万次)有关.为确定草莓的进货量,相关人员统计了前两年4月份(共
60天)网站每天的浏览量(单位:万次)、购买草莓的数量(单位:盒)以及达到该流量的天数,如下表
所示:
每天的浏览量
每天 的购买量 300 900
天数 36 24
以每天的浏览量位于各区间的频率代替浏览量位于该区间的概率.
(1)求4月份草莓一天的购买量 (单位:盒)的分布;
(2)设4月份销售草莓一天的利润为 (单位:元),一天的进货量为 (单位:盒), 为正整数且
,当 为多少时, 的期望达到最大值,并求此最大值.
【答案】(1)分布列见解析
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(2)当 时 的期望达到最大值, .
【解析】
【分析】(1)依题意 的可能取值为 、 ,求出所对应的概率,即可得到概率分布列;
(2)依题意可得 的可能取值为 或 ,求出所对应的概率,即可得到
【小问1详解】
的
依题意 可能取值为 、 ,
则 , ,
所以 的分布列为
【小问2详解】当一天的进货量为 (单位:盒), 为正整数且 时利润 的可能取值为
或 ,
且 , ,
所以 ,
显然 随着 的增大而减少,所以当 时 的期望达到最大值, .
20. 已知椭圆 .
(1)已知椭圆 的离心率为 ,求椭圆 的标准方程;
(2)已知直线 过椭圆 的右焦点且垂直于 轴,记 与 的交点分别为A、B,A、 B两点关于y轴的对
称点分别为 、 ,若四边形 是正方形,求正方形 的内切圆的方程;
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(3)设О为坐标原点,P、Q两点都在椭圆 上,若 是等腰直角三角形,其中 是直角,
点Р在第一象限,且O、P、Q三点按顺时针方向排列,求b的最大值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据离心率求出 ,然后求出 ,即可得解;
(2)设右焦点 ,左焦点 ,根据正方形的结构特征及椭圆的对称性可得 ,再根
据椭圆的定义求出 ,即可得出所求圆的半径,即可得解;
( 3 ) 设 直 线 的 倾 斜 角 为 , 斜 率 为 , 求 出 直 线 的 斜 率 , 设
,则 ,联立方程求出 ,根据 可得关于 的一
元二次方程,再根据 即可得解.
【小问1详解】
由题意得 , ,所以 ,
所以 ,
所以椭圆 的标准方程为 ;
【小问2详解】
设右焦点 ,左焦点 ,
因为四边形 是正方形,
不妨设点 在第一象限,则 ,
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所以 ,
由 ,得 ,
正方形 的内切圆的圆心为 ,半径为 ,
所以所求圆的方程为 ;
【小问3详解】
设直线 的倾斜角为 ,斜率为 ,
则直线 的斜率为 ,
设 ,则 ,
联立 ,得 ,
同理可得 ,
由 得 ,
即 ,
整理得 ,
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注意到 且 ,
则要使上述关于 的一元二次方程有正数解,
只需要 ,解得 ,
所以b的最大值为 .
【点睛】关键点点睛:由 得出关于 的一元二次方程,再结合题意得出 是解决第三问
的关键步骤.
21. 若函数 在 处取得极值,且 (常数 ),则称 是函数 的“
相关点”.
(1)若函数 存在“ 相关点”,求 的值;
(2)若函数 (常数 )存在“1相关点”,求 的值:
(3)设函数 的表达式为 (常数 且 ),若函数
有两个不相等且均不为零的“2相关点”,过点 存在3条直线与曲线 相切,求实
数 的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
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【分析】(1)函数 在 上单调递减,在 上单调递增,可得 为函数
的极值点,进而结合题意即可求解;
(2)由题意可得 ,即得 ,设 ,结合导
数可得函数 在 上单调递增,且 ,进而求解;
(3)由 ,可得 ,设 , 为函数 的“2相关点”,
则 , ,进而可得 , , ,故
,再结合导数的几何意义求解即可.
【小问1详解】
函数 的对称轴为 ,
且函数 在 上单调递减,在 上单调递增,
所以 为函数 的极值点,
因为函数 存在“ 相关点”,
由题意可得, ,解得 .
【小问2详解】
由 ,则 ,
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由题意可得, ,即 ,即 ,
设 ,则 ,
所以函数 在 上单调递增,且 ,
所以方程 存在唯一实数根1,即 ,即 ,
此时 ,则 ,
令 ,即 ;令 ,即 ,
即函数 在 上单调递减,在 上单调递增,
所以函数 的极值点为1,所以1是函数 的“1相关点”,
所以 .
【小问3详解】
由 ,得 ,即 ,
设 , 为函数 的“2相关点”,则 ,
另一方面, ,所以 ,
所以 且 ,解得 , , ,
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故 ,则 ,
因为过点 存在3条直线与曲线 相切,
设其中一个切点为 ,则 ,
整理得 ,
设 ,且函数 有三个不同的零点,
则 ,
令 ,则 ;令 ,则 或 .
所以函数 在 和 上单调递减,在 上单调递增,
所以 ,即 ,即实数 的取值范围为 .
【点睛】方法点睛:新定义题型的特点是:通过给出一个新概念,或约定一种新运算,或给出几个新模型来
创设全新的问题情景,要求考生在阅读理解的基础上,依据题目提供的信息,联系所学的知识和方法,实
现信息的迁移,达到灵活解题的目的:遇到新定义问题,应耐心读题,分析新定义的特点,弄清新定义的性
质,按新定义的要求,“照章办事”,逐条分析、验证、运算,使问题得以解决.
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