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黑龍江省哈爾濱市第二十一中學(xué)2022-2023學(xué)年高三數(shù)學(xué)理模擬試題含解析一、選擇題:本大題共10小題,每小題5分,共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有是一個(gè)符合題目要求的1.設(shè)向量a,b滿足:則,|b|=
A.1
B.
C.2
D.8參考答案:C2.已知平面向量,滿足,,
且,則與的夾角為(
)A.
B.
C.
D.參考答案:略3.對(duì)于函數(shù),如果存在區(qū)間,同時(shí)滿足下列條件:①在內(nèi)是單調(diào)的;②當(dāng)定義域是時(shí),的值域也是,則稱是該函數(shù)的“和諧區(qū)間”.若函數(shù)存在“和諧區(qū)間”,則的取值范圍是()A.
B.
C.
D.參考答案:B略4.一個(gè)空間幾何體的三視圖如圖所示,則該幾何體的表面積為
A48
B.32十
C.48+
D.80參考答案:5.己知定義在上的函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為,滿足,,,則不等式的解集為(
) (A) (B) (C) (D)參考答案:B考點(diǎn):利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算6.直三棱柱中,,、分別是,的中點(diǎn),,則與所成角的余弦值為(
)A.
B.
C.
D.參考答案:C7.已知,,,則(
)
A.
B.
C.
D.參考答案:【知識(shí)點(diǎn)】指數(shù)對(duì)數(shù)B6B7【答案解析】A
>1,<0,0<<1,所以,故選A.【思路點(diǎn)撥】先判斷正負(fù),再判斷和1的關(guān)系,求出結(jié)果。8.若直線與不等式組表示的平面區(qū)域有公共點(diǎn),則實(shí)數(shù)k的取值范圍是(
)A.(-∞,1] B.[0,2] C.[-2,1] D.(-2,2]參考答案:B【分析】畫出不等式組表示的平面區(qū)域,直線過定點(diǎn),數(shù)形結(jié)合得出,即可得出實(shí)數(shù)的取值范圍?!驹斀狻慨嫵霾坏仁浇M表示的平面區(qū)域,如下圖所示直線過定點(diǎn)要使得直線與不等式組表示的平面區(qū)域有公共點(diǎn)則.故選B【點(diǎn)睛】對(duì)于求斜率的范圍的線性規(guī)劃,過定點(diǎn)作直線與不等式組表示的平面的區(qū)域有公共點(diǎn),從而確定斜率的范圍。9.(文科)已知平面向量,,,則||的最小值是(
)
A.2
B.
C.
D.參考答案:D略10.若點(diǎn)為圓的弦的中點(diǎn),則弦所在直線方程為().
.
.
.參考答案:D圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為,圓心為,因?yàn)辄c(diǎn)弦的中點(diǎn),所以,AP的斜率為,所以直線的斜率為2,所以弦所在直線方程為,即,選D.二、填空題:本大題共7小題,每小題4分,共28分11.按下列程序框圖來計(jì)算:
如果,應(yīng)該運(yùn)算次才停止.參考答案:答案:12.已知雙曲線的一條漸近線的方程為,則此雙曲線兩條準(zhǔn)線間距離為_____.參考答案:13.已知函數(shù)f(x)(x∈R)滿足f(1)=1,且f(x)的導(dǎo)數(shù)f′(x)<,則不等式f(x2)<的解集為
.參考答案:(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞)【考點(diǎn)】導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算;其他不等式的解法.【專題】壓軸題;導(dǎo)數(shù)的概念及應(yīng)用.【分析】設(shè)F(x)=f(x)﹣x,根據(jù)題意可得函數(shù)F(x)在R上單調(diào)遞減,然后根據(jù)f(x2)<可得f(x2)﹣<f(1)﹣,最后根據(jù)單調(diào)性可求出x的取值范圍.【解答】解:設(shè)F(x)=f(x)﹣x,則F′(x)=f′(x)﹣∵f′(x)<,∴F′(x)=f′(x)﹣<0即函數(shù)F(x)在R上單調(diào)遞減而f(x2)<即f(x2)﹣<f(1)﹣∴F(x2)<F(1)而函數(shù)F(x)在R上單調(diào)遞減∴x2>1即x∈(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞)故答案為:(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞)【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算,以及利用單調(diào)性解不等式和構(gòu)造法的應(yīng)用,同時(shí)考查了運(yùn)算求解的能力,屬于中檔題.14.曲線在點(diǎn)(1,-1)處的切線方程是______________.
參考答案:x-y-2=0略15.在中,角、、所對(duì)的邊分別為、、,已知,,,則________.參考答案:略16.已知三棱柱ABC-A1B1C1底面是邊長為的正三角形,側(cè)棱垂直于底面,且該三棱柱的外接球表面積為12,則該三棱柱的體積為
.參考答案:設(shè)球半徑,上下底面中心設(shè)為,,由題意,外接球心為的中點(diǎn),設(shè)為,則,由,得,又易得,由勾股定理可知,,所以,即棱柱的高,所以該三棱柱的體積為.17.下列命題中①A+B=是sinA=cosB成立的充分不必要條件.②的展開式中的常數(shù)項(xiàng)是第4項(xiàng).③在數(shù)列{an}中,a1=2,Sn是其前n項(xiàng)和且滿足Sn+1=+2,則數(shù)列{an}為等比數(shù)列.④設(shè)過函數(shù)f(x)=x2﹣x(﹣1≤x≤1)圖象上任意一點(diǎn)的切線的斜率為K,則K的取值范圍是(﹣3,1)把你認(rèn)為正確的命題的序號(hào)填在橫線上.參考答案:①③【考點(diǎn)】命題的真假判斷與應(yīng)用.【分析】對(duì)4個(gè)命題分別進(jìn)行判斷,即可得出結(jié)論.【解答】解:①A+B=,可得A=﹣B,∴sinA=cosB,反之sinA=cosB,A+B=+2kπ(k∈Z),∴A+B=是sinA=cosB成立的充分不必要條件,正確.②的展開式,通項(xiàng)為,令r﹣3=0,可得r=2,常數(shù)項(xiàng)是第3項(xiàng),不正確.③在數(shù)列{an}中,a1=2,Sn是其前n項(xiàng)和且滿足Sn+1=+2,可得Sn=Sn﹣1+2,兩式相減可得an+1=an,故數(shù)列{an}為等比數(shù)列,正確;④f(x)=x2﹣x(﹣1≤x≤1),則f′(x)=2x﹣1∈[﹣3,1],K的取值范圍是[﹣3,1],不正確.故答案為①③.三、解答題:本大題共5小題,共72分。解答應(yīng)寫出文字說明,證明過程或演算步驟18.為了解本校學(xué)生課外閱讀情況,某校隨機(jī)抽取了100名學(xué)生對(duì)其課外閱讀時(shí)間進(jìn)行調(diào)查。下面是根據(jù)調(diào)查結(jié)果繪制的學(xué)生日均課外閱讀時(shí)間(單位:分鐘)的頻率分布直方圖,且將日均課外閱讀時(shí)間不低于60分鐘的學(xué)生稱為“讀書迷”,低于60分鐘的學(xué)生稱為“非讀書迷”。
(1)根據(jù)已知條件完成下面2×2列聯(lián)表,(須在答題卷上畫出2×2列聯(lián)表)并據(jù)此判斷是否有99%的把握認(rèn)為“讀書迷”與性別有關(guān)?
非讀書迷讀書迷合計(jì)男
15
女
45合計(jì)
(2)利用分層抽樣從這100名學(xué)生的“讀書迷”中抽取8名進(jìn)行集訓(xùn),從中選派2名參加市讀書知識(shí)比賽,求至少有一名男生參加比賽的概率。附:0.1000.0500.0250.0100.001k02.7063.8415.0246.63510.828參考答案:(1)
非讀書迷讀書迷合計(jì)男401555女202545合計(jì)6040100
……………2分19.在四棱錐,平面,,,,.(1)
求證:平面平面;(2)
當(dāng)點(diǎn)到平面的距離為時(shí),求二面角的余弦值;(3)
當(dāng)為何值時(shí),點(diǎn)在平面內(nèi)的射影恰好是的重心.
參考答案:(1)連接交于,易知,而面,,又面,又面,平面平面(4分)(2)由面得,又,面又面面面(5分)過作于面,是點(diǎn)到平面的距離(6分)故(8分)所以作于,連接,,為所求在,(3)連接,則重心在上,且,連接(9分)已知面,所以(10分),由可得,解得略20.某工藝品廠要設(shè)計(jì)一個(gè)如圖1所示的工藝品,現(xiàn)有某種型號(hào)的長方形材料如圖2所示,其周長為4m,這種材料沿其對(duì)角線折疊后就出現(xiàn)圖1的情況.如圖,ABCD(AB>AD)為長方形的材料,沿AC折疊后交DC于點(diǎn)P,設(shè)△ADP的面積為,折疊后重合部分△ACP的面積為.(Ⅰ)設(shè)m,用表示圖中的長度,并寫出的取值范圍;(Ⅱ)求面積最大時(shí),應(yīng)怎樣設(shè)計(jì)材料的長和寬?(Ⅲ)求面積最大時(shí),應(yīng)怎樣設(shè)計(jì)材料的長和寬?參考答案:(Ⅰ)由題意,,,.…………1分設(shè),則,由△ADP≌△CB'P,故PA=PC=x﹣y,由PA2=AD2+DP2,得即:..…………3分(Ⅱ)記△ADP的面積為,則.…………5分當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),取得最大值.故當(dāng)材料長為,寬為時(shí),最大.….…………7分(Ⅲ)于是令.…………9分關(guān)于的函數(shù)在上遞增,在上遞減,當(dāng)時(shí),取得最大值.故當(dāng)材料長為,寬為時(shí),最大..…………12分21.(本題滿分15分)已知函數(shù),為實(shí)數(shù),.(1)當(dāng)時(shí),若在區(qū)間上的最小值、最大值分別為、,求、的值;(2)在⑴的條件下,求經(jīng)過點(diǎn)且與曲線相切的直線的方程;參考答案:(1)由已知得,
由,得,.∵,,∴當(dāng)時(shí),,遞增;當(dāng)時(shí),,遞減.∴在區(qū)間上的最大值為,∴.又,,∴.由題意得,即,得.故,為所求.(2)解:由(1)得,,點(diǎn)在曲線上.①當(dāng)切點(diǎn)為時(shí),切線的斜率,∴的方程為,即.②當(dāng)切點(diǎn)不是切點(diǎn)時(shí),設(shè)切點(diǎn)為,切線的斜率,∴的方程為.又點(diǎn)在上,∴,∴,∴,∴,即,∴.∴切線的方程為.故所求切線的方程為或.(或者:由①知點(diǎn)A(0,1)為極大值點(diǎn),所以曲線的點(diǎn)A處的切線為,恰好經(jīng)過點(diǎn),符合題意.)22.(本小題滿分14分)如圖,多面體ABCDEF中,平面ADEF⊥平面ABCD,正方形ADEF的邊長為2,直角梯形ABCD中,AB∥CD,AD⊥DC,AB=2,CD=4.(Ⅰ)求證:BC⊥平面BDE;(Ⅱ)試在平面CDE上確定點(diǎn)P,使點(diǎn)P到直線DC、DE的距離相等,且AP與平面BEF所成的角等于30°.參考答案:(Ⅰ)證明:見解析;(Ⅱ)或.試題分析:(Ⅰ)證明:由平面ABEF平面ABCD,可得EDAB.ED平面ABCD由BC平面ABCD,得到EDBC.在直角梯形ABCD中,由CD2=BC2+BD2,得到BDBC,得證.(Ⅱ)建立空間直角坐標(biāo)系Dxyz,得,確定平面BEF的一個(gè)法向量.由于AP與平面BEF所成的角等于,得到AP與所成的角為或,由得到根據(jù)或求解.試題解析:(Ⅰ)證明:因?yàn)槠矫鍭BEF平面ABCD,EDAB.所以ED平面ABCD
………………1分又因?yàn)锽C平面ABCD,所以EDBC.
………………2分在直角梯形ABCD中,由已知可得BC2=8,BD2=8,CD2=16,所以,CD2=BC2+BD2,所以,BDBC
……………4分又因?yàn)镋DBD=D,所以BC平面BDE.
……………5分(Ⅱ)如圖建立空間直角坐標(biāo)系Dxyz
……6分則
…………7分設(shè),則令是平面BEF的一個(gè)法向量,則所以,令,得所
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