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文档简介
2023年高考数学模拟试卷注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题:本题共12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.函数的图象大致为()A. B.C. D.2.设,是两条不同的直线,,是两个不同的平面,下列命题中正确的是()A.若,,,则B.若,,,则C.若,,,则D.若,,,则3.已知等比数列的前项和为,且满足,则的值是()A. B. C. D.4.已知正三棱锥的所有顶点都在球的球面上,其底面边长为4,、、分别为侧棱,,的中点.若在三棱锥内,且三棱锥的体积是三棱锥体积的4倍,则此外接球的体积与三棱锥体积的比值为()A. B. C. D.5.曲线上任意一点处的切线斜率的最小值为()A.3 B.2 C. D.16.过抛物线的焦点作直线与抛物线在第一象限交于点A,与准线在第三象限交于点B,过点作准线的垂线,垂足为.若,则()A. B. C. D.7.已知函数,若函数的图象恒在轴的上方,则实数的取值范围为()A. B. C. D.8.年某省将实行“”的新高考模式,即语文、数学、英语三科必选,物理、历史二选一,化学、生物、政治、地理四选二,若甲同学选科没有偏好,且不受其他因素影响,则甲同学同时选择历史和化学的概率为A. B. C. D.9.已知是过抛物线焦点的弦,是原点,则()A.-2 B.-4 C.3 D.-310.已知集合,,则()A. B.C. D.11.某几何体的三视图如图所示,图中圆的半径为1,等腰三角形的腰长为3,则该几何体表面积为()A. B. C. D.12.已知向量,则是的()A.充分不必要条件 B.必要不充分条件C.既不充分也不必要条件 D.充要条件二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。13.数列的前项和为,数列的前项和为,满足,,且.若任意,成立,则实数的取值范围为__________.14.已知双曲线的一条渐近线方程为,则________.15.已知,为双曲线的左、右焦点,双曲线的渐近线上存在点满足,则的最大值为________.16.设f(x)=etx(t>0),过点P(t,0)且平行于y轴的直线与曲线C:y=f(x)的交点为Q,曲线C过点Q的切线交x轴于点R,若S(1,f(1)),则△PRS的面积的最小值是_____.三、解答题:共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。17.(12分)已知正项数列的前项和.(1)若数列为等比数列,求数列的公比的值;(2)设正项数列的前项和为,若,且.①求数列的通项公式;②求证:.18.(12分)已知数列的前项和为,.(1)求数列的通项公式;(2)若,为数列的前项和.求证:.19.(12分)如图,椭圆的左、右顶点分别为,,上、下顶点分别为,,且,为等边三角形,过点的直线与椭圆在轴右侧的部分交于、两点.(1)求椭圆的标准方程;(2)求四边形面积的取值范围.20.(12分)已知,,设函数,.(1)若,求不等式的解集;(2)若函数的最小值为1,证明:.21.(12分)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆的离心率为,以椭圆C左顶点T为圆心作圆,设圆T与椭圆C交于点M与点N.(1)求椭圆C的方程;(2)求的最小值,并求此时圆T的方程;(3)设点P是椭圆C上异于M,N的任意一点,且直线MP,NP分别与x轴交于点R,S,O为坐标原点,求证:为定值.22.(10分)在直角坐标系中,曲线上的任意一点到直线的距离比点到点的距离小1.(1)求动点的轨迹的方程;(2)若点是圆上一动点,过点作曲线的两条切线,切点分别为,求直线斜率的取值范围.
参考答案一、选择题:本题共12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、A【解析】
根据函数的奇偶性和单调性,排除错误选项,从而得出正确选项.【详解】因为,所以是偶函数,排除C和D.当时,,,令,得,即在上递减;令,得,即在上递增.所以在处取得极小值,排除B.故选:A【点睛】本小题主要考查函数图像的识别,考查利用导数研究函数的单调区间和极值,属于中档题.2、D【解析】试题分析:,,故选D.考点:点线面的位置关系.3、C【解析】
利用先求出,然后计算出结果.【详解】根据题意,当时,,,故当时,,数列是等比数列,则,故,解得,故选.【点睛】本题主要考查了等比数列前项和的表达形式,只要求出数列中的项即可得到结果,较为基础.4、D【解析】
如图,平面截球所得截面的图形为圆面,计算,由勾股定理解得,此外接球的体积为,三棱锥体积为,得到答案.【详解】如图,平面截球所得截面的图形为圆面.正三棱锥中,过作底面的垂线,垂足为,与平面交点记为,连接、.依题意,所以,设球的半径为,在中,,,,由勾股定理:,解得,此外接球的体积为,由于平面平面,所以平面,球心到平面的距离为,则,所以三棱锥体积为,所以此外接球的体积与三棱锥体积比值为.故选:D.【点睛】本题考查了三棱锥的外接球问题,三棱锥体积,球体积,意在考查学生的计算能力和空间想象能力.5、A【解析】
根据题意,求导后结合基本不等式,即可求出切线斜率,即可得出答案.【详解】解:由于,根据导数的几何意义得:,即切线斜率,当且仅当等号成立,所以上任意一点处的切线斜率的最小值为3.故选:A.【点睛】本题考查导数的几何意义的应用以及运用基本不等式求最值,考查计算能力.6、C【解析】
需结合抛物线第一定义和图形,得为等腰三角形,设准线与轴的交点为,过点作,再由三角函数定义和几何关系分别表示转化出,,结合比值与正切二倍角公式化简即可【详解】如图,设准线与轴的交点为,过点作.由抛物线定义知,所以,,,,所以.故选:C【点睛】本题考查抛物线的几何性质,三角函数的性质,数形结合思想,转化与化归思想,属于中档题7、B【解析】
函数的图象恒在轴的上方,在上恒成立.即,即函数的图象在直线上方,先求出两者相切时的值,然后根据变化时,函数的变化趋势,从而得的范围.【详解】由题在上恒成立.即,的图象永远在的上方,设与的切点,则,解得,易知越小,图象越靠上,所以.故选:B.【点睛】本题考查函数图象与不等式恒成立的关系,考查转化与化归思想,首先函数图象转化为不等式恒成立,然后不等式恒成立再转化为函数图象,最后由极限位置直线与函数图象相切得出参数的值,然后得出参数范围.8、B【解析】
甲同学所有的选择方案共有种,甲同学同时选择历史和化学后,只需在生物、政治、地理三科中再选择一科即可,共有种选择方案,根据古典概型的概率计算公式,可得甲同学同时选择历史和化学的概率,故选B.9、D【解析】
设,,设:,联立方程得到,计算得到答案.【详解】设,,故.易知直线斜率不为,设:,联立方程,得到,故,故.故选:.【点睛】本题考查了抛物线中的向量的数量积,设直线为可以简化运算,是解题的关键.10、C【解析】
求出集合,计算出和,即可得出结论.【详解】,,,.故选:C.【点睛】本题考查交集和并集的计算,考查计算能力,属于基础题.11、C【解析】
几何体是由一个圆锥和半球组成,其中半球的半径为1,圆锥的母线长为3,底面半径为1,计算得到答案.【详解】几何体是由一个圆锥和半球组成,其中半球的半径为1,圆锥的母线长为3,底面半径为1,故几何体的表面积为.故选:.【点睛】本题考查了根据三视图求表面积,意在考查学生的计算能力和空间想象能力.12、A【解析】
向量,,,则,即,或者-1,判断出即可.【详解】解:向量,,,则,即,或者-1,所以是或者的充分不必要条件,故选:A.【点睛】本小题主要考查充分、必要条件的判断,考查向量平行的坐标表示,属于基础题.二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。13、【解析】
当时,,可得到,再用累乘法求出,再求出,根据定义求出,再借助单调性求解.【详解】解:当时,,则,,当时,,,,,,(当且仅当时等号成立),,故答案为:.【点睛】本题主要考查已知求,累乘法,主要考查计算能力,属于中档题.14、【解析】
根据双曲线的标准方程写出双曲线的渐近线方程,结合题意可求得正实数的值.【详解】双曲线的渐近线方程为,由于该双曲线的一条渐近线方程为,,解得.故答案为:.【点睛】本题考查利用双曲线的渐近线方程求参数,考查计算能力,属于基础题.15、【解析】
设,由可得,整理得,即点在以为圆心,为半径的圆上.又点到双曲线的渐近线的距离为,所以当双曲线的渐近线与圆相切时,取得最大值,此时,解得.16、【解析】
计算R(t,0),PR=t﹣(t),△PRS的面积为S,导数S′,由S′=0得t=1,根据函数的单调性得到最值.【详解】∵PQ∥y轴,P(t,0),∴Q(t,f(t))即Q(t,),又f(x)=etx(t>0)的导数f′(x)=tetx,∴过Q的切线斜率k=t,设R(r,0),则k,∴r=t,即R(t,0),PR=t﹣(t),又S(1,f(1))即S(1,et),∴△PRS的面积为S,导数S′,由S′=0得t=1,当t>1时,S′>0,当0<t<1时,S′<0,∴t=1为极小值点,也为最小值点,∴△PRS的面积的最小值为.故答案为:.【点睛】本题考查了利用导数求面积的最值问题,意在考查学生的计算能力和应用能力.三、解答题:共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。17、(1);(2)①;②详见解析.【解析】
(1)依题意可表示,,相减得,由等比数列通项公式转化为首项与公比,解得答案,并由其都是正项数列舍根;(2)①由题意可表示,,两式相减得,由其都是正项并整理可得递推关系,由等差数列的通项公式即可得答案;②由已知关系,表示并相减即可表示递推关系,显然当时,成立,当,时,表示,由分组求和与正项数列性质放缩不等式得证.【详解】解:(1)依题意可得,,两式相减,得,所以,因为,所以,且,解得.(2)①因为,所以,两式相减,得,即.因为,所以,即.而当时,,可得,故,所以对任意的正整数都成立,所以数列是等差数列,公差为1,首项为1,所以数列的通项公式为.②因为,所以,两式相减,得,即,所以对任意的正整数,都有.令,而当时,显然成立,所以当,时,,所以,即,所以,得证.【点睛】本题考查由前n项和关系求等比数列公比,求等差数列通项公式,还考查了由分组求和表示数列和并由正项数列放缩证明不等式,属于难题.18、(1)(2)证明见解析【解析】
(1)利用求得数列的通项公式.(2)先将缩小即,由此结合裂项求和法、放缩法,证得不等式成立.【详解】(1)∵,令,得.又,两式相减,得.∴.(2)∵.又∵,,∴.∴.∴.【点睛】本小题主要考查已知求,考查利用放缩法证明不等式,考查化归与转化的数学思想方法,属于中档题.19、(1);(2).【解析】
(1)根据坐标和为等边三角形可得,进而得到椭圆方程;(2)①当直线斜率不存在时,易求坐标,从而得到所求面积;②当直线的斜率存在时,设方程为,与椭圆方程联立得到韦达定理的形式,并确定的取值范围;利用,代入韦达定理的结论可求得关于的表达式,采用换元法将问题转化为,的值域的求解问题,结合函数单调性可求得值域;结合两种情况的结论可得最终结果.【详解】(1),,为等边三角形,,椭圆的标准方程为.(2)设四边形的面积为.①当直线的斜率不存在时,可得,,.②当直线的斜率存在时,设直线的方程为,设,,联立得:,,,.,,,,面积.令,则,,令,则,,在定义域内单调递减,.综上所述:四边形面积的取值范围是.【点睛】本题考查直线与椭圆的综合应用问题,涉及到椭圆方程的求解、椭圆中的四边形面积的取值范围的求解问题;关键是能够将所求面积表示为关于某一变量的函数,将问题转化为函数值域的求解问题.20、(1);(2)证明见解析【解析】
(1)利用零点分段法,求出各段的取值范围然后取并集可得结果.(2)利用绝对值三角不等式可得,然后使用柯西不等式可得结果.【详解】(1)由,所以由当时,则所以当时,则当时,则综上所述:(2)由当且仅当时取等号所以由,所以所以令根据柯西不等式,则当且仅当,即取等号由故,又则【点睛】本题考查使用零点分段法求解绝对值不等式以及柯西不等式的应用,属基础题.21、(1);(2);(3)【解析】
(1)依题意,得,,由此能求出椭圆C的方程.(2)点与点关于轴对称,设,,设,由于点在椭圆C上,故,由,知,由此能求出圆T的方程.(3)设,则直线MP的方程为:,令,得,同理:,由此能证明为定值.【详解】(1)依题意,得,,,故椭圆C的方程为.(2)点与点关于轴对称,设,,设,由于点在椭圆C上,所以,由,则,.由于,故当时,的最小值为,所以,故,又点在圆T上,代入圆的方程得到.故圆T的方程为:(3)设,则直线MP的方程为:,令,得,同理:.故又点与点在椭圆上,故,代入上式得:,所以【点睛】本题考查了椭圆的几何性质、圆的轨迹方程、直线与椭圆的位置关系中定值问题,考查了学生的计算能力,属于中档题.22、(1);(2)【解析】
(1)设,根据题意可得点的轨迹方程满足的等式,化简即可求得动点的轨迹的方程;(2)设出切线的斜率分别为,切点,,点,则可得过点的拋物线的切
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