1、20222023学年高三上数学期末模拟试卷一、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在ABC中,则( )ABCD22020年是脱贫攻坚决战决胜之年,某市为早日实现目标,现将甲、乙、丙、丁4名干部派遣到A、B、C三个贫困县扶贫,要求每个贫困县至少分到一人,则甲被派遣到A县的分法有( )A6种B12种C24种D36种3已知a,则( )ABC3D44已知直线过圆的圆心,则的最小值为( )A1B2C3D45已知双曲线C:的左,右焦点分别为,O为坐标原点,P为双曲线在第一象限上的点,直线PO,分别交双曲线C的左,右支于另一点M,N,若,且,则双曲
2、线的离心率为( )AB3C2D6本次模拟考试结束后,班级要排一张语文、数学、英语、物理、化学、生物六科试卷讲评顺序表,若化学排在生物前面,数学与物理不相邻且都不排在最后,则不同的排表方法共有( )A72种B144种C288种D360种7已知向量与的夹角为,定义为与的“向量积”,且是一个向量,它的长度,若,则( )ABC6D8做抛掷一枚骰子的试验,当出现1点或2点时,就说这次试验成功,假设骰子是质地均匀的则在3次这样的试验中成功次数X的期望为( )ABC1D29已知集合的所有三个元素的子集记为,记为集合中的最大元素,则( )A45B105C150D21010设集合,若,则a的取值范围是( )AB
3、CD11设等比数列的前n项和为,则“”是“”的( )A充分不必要B必要不充分C充要D既不充分也不必要12已知复数,则( )A1iB1iCD2二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分13在的展开式中,常数项为_(用数字作答)14在疫情防控过程中,某医院一次性收治患者127人在医护人员的精心治疗下,第15天开始有患者治愈出院,并且恰有其中的1名患者治愈出院如果从第16天开始,每天出院的人数是前一天出院人数的2倍,那么第19天治愈出院患者的人数为_,第_天该医院本次收治的所有患者能全部治愈出院15若x、y满足约束条件,则zx2y的最小值为_16在直三棱柱内有一个与其各面都相切的球,同时在三棱柱
4、外有一个外接球若ABBC,AB3,BC4,则球的表面积为_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)已知函数()当a1时,求不等式的解集;()若存在满足不等式,求实数a的取值范围18(12分)已知函数,(1)判断函数在区间上的零点的个数;(2)记函数在区间上的两个极值点分别为、,求证:19(12分)已知a,b,c分别为ABC内角A,B,C的对边,且(1)证明:;(2)若ABC的面积S2,求角C20(12分)在平面直角坐标系xOy中,已知直线l:(t为参数),以坐标原点O为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为(1)求曲线C的直角坐标方程;(2
5、)设点M的极坐标为,直线l与曲线C的交点为A,B,求的值21(12分)已知函数(1)当时,证明,在恒成立;(2)若在x0处取得极大值,求a的取值范围22(10分)已知椭圆C:的左顶点为A,左、右焦点分别为,离心率为,P是椭圆上的一个动点(不与左、右顶点重合),且的周长为6,点P关于原点的对称点为Q,直线AP,交于点M(1)求椭圆方程;(2)若直线与椭圆交于另一点N,且,求点P的坐标参考答案一、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1B【解析】在AB,AC上分别取点E、F,使得,可知AEDF为平行四边形,从而可得到,即可得到答案【详解】如下
6、图,在AB,AC上分别取点E、F,使得,则AEDF为平行四边形,故,故答案为B【点睛】本题考查了平面向量的线性运算,考查了学生逻辑推理能力,属于基础题2B【解析】分成甲单独到A县和甲与另一人一同到A县两种情况进行分类讨论,由此求得甲被派遣到A县的分法数【详解】如果甲单独到A县,则方法数有种如果甲与另一人一同到A县,则方法数有种故总的方法数有6612种故选:B【点睛】本小题主要考查简答排列组合的计算,属于基础题3A【解析】根据复数相等的特征,求出3a和b,再利用复数的模公式,即可得出结果【详解】因为,所以解得则故选:A【点睛】本题考查相等复数的特征和复数的模,属于基础题4D【解析】圆心坐标为(1
7、,2),代入直线方程,再由乘1法和基本不等式,展开计算即可得到所求最小值【详解】圆的圆心为(1,2),由题意可得2m2n2,即mn1,m,则,当且仅当且mn1即时取等号,故选:D【点睛】本题考查最值的求法,注意运用乘1法和基本不等式,注意满足的条件:一正二定三等,同时考查直线与圆的关系,考查运算能力,属于基础题5D【解析】本道题结合双曲线的性质以及余弦定理,建立关于a与c的等式,计算离心率,即可【详解】结合题意,绘图,结合双曲线性质可以得到POMO,而,结合四边形对角线平分,可得四边形为平行四边形,结合,故对三角形运用余弦定理,得到,而结合,可得,代入上式子中,得到,结合离心率满足,即可得出,
8、故选D【点睛】本道题考查了余弦定理以及双曲线的性质,难度偏难6B【解析】利用分步计数原理结合排列求解即可【详解】第一步排语文,英语,化学,生物4种,且化学排在生物前面,有种排法;第二步将数学和物理插入前4科除最后位置外的4个空挡中的2个,有种排法,所以不同的排表方法共有种选B【点睛】本题考查排列的应用,不相邻采用插空法求解,准确分步是关键,是基础题7D【解析】先根据向量坐标运算求出和,进而求出,代入题中给的定义即可求解【详解】由题意,则,得,由定义知,故选:D【点睛】此题考查向量的坐标运算,引入新定义,属于简单题目8C【解析】每一次成功的概率为,X服从二项分布,计算得到答案【详解】每一次成功的
9、概率为,X服从二项分布,故故选:C【点睛】本题考查了二项分布求数学期望,意在考查学生的计算能力和应用能力9B【解析】分类讨论,分别求出最大元素为3,4,5,6的三个元素子集的个数,即可得解【详解】集合M含有3个元素的子集共有,所以k20在集合(i1,2,3,k)中:最大元素为3的集合有个;最大元素为4的集合有;最大元素为5的集合有;最大元素为6的集合有;所以故选:B【点睛】此题考查集合相关的新定义问题,其本质在于弄清计数原理,分类讨论,分别求解10C【解析】由得出,利用集合的包含关系可得出实数a的取值范围【详解】,且,因此,实数a的取值范围是故选:C【点睛】本题考查利用集合的包含关系求参数,考
10、查计算能力,属于基础题11A【解析】首先根据等比数列分别求出满足,的基本量,根据基本量的范围即可确定答案【详解】为等比数列,若成立,有,因为恒成立,故可以推出且,若成立,当q1时,有,当时,有,因为恒成立,所以有,故可以推出,所以“”是“”的充分不必要条件故选:A【点睛】本题主要考查了等比数列基本量的求解,充分必要条件的集合关系,属于基础题12C【解析】根据复数模的性质即可求解【详解】,故选:C【点睛】本题主要考查了复数模的性质,属于容易题二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分1320【解析】的展开式的通项为,取r3计算得到答案【详解】的展开式的通项为:,取r3得到常数项故答案为:20
11、【点睛】本题考查了二项式定理,意在考查学生的计算能力1416 1【解析】由题意可知出院人数构成一个首项为1,公比为2的等比数列,由此可求结果【详解】某医院一次性收治患者127人第15天开始有患者治愈出院,并且恰有其中的1名患者治愈出院且从第16天开始,每天出院的人数是前一天出院人数的2倍,从第15天开始,每天出院人数构成以1为首项,2为公比的等比数列,则第19天治愈出院患者的人数为,解得n7,第715121天该医院本次收治的所有患者能全部治愈出院故答案为:16,1【点睛】本题主要考查了等比数列在实际问题中的应用,考查等比数列的性质等基础知识,考查推理能力与计算能力,属于中档题151【解析】作出
12、不等式组所表示的可行域,利用平移直线的方法找出使得目标函数zx2y取得最小时对应的最优解,代入目标函数计算即可【详解】作出不等式组所表示的可行域如下图所示:联立,解得,即点A(3,1),平移直线zx2y,当直线zx2y经过可行域的顶点A(3,1)时,该直线在x轴上的截距最小,此时z取最小值,即故答案为:1【点睛】本题考查简单的线性规划问题,考查线性目标函数的最值问题,考查数形结合思想的应用,属于基础题16【解析】先求出球的半径,再求出球的半径,即得球的表面积【详解】解:ABBC,AB3,BC4,AC5,设球的半径为r,由题得,r1所以棱柱的侧棱为2r2由题得棱柱外接球的直径为,所以外接球的半径
13、为,所以球的表面积为故答案为:【点睛】本题主要考查几何体的内切球和外接球问题,考查球的表面积的计算,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平,属于中档题三、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()()【解析】()分类讨论解绝对值不等式得到答案()讨论和两种情况,得到函数单调性,得到只需,代入计算得到答案【详解】()当a1时,不等式为,变形为或或,解集为()当时,由此可知在单调递减,在单调递增,当时,同样得到在单调递减,在单调递增,所以,存在满足不等式,只需,即,解得【点睛】本题考查了解绝对值不等式,不等式存在性问题,意在考查学生的计算能力和综合应用能力18(1)2;(2)见解
14、析【解析】(1)利用导数分析函数在区间上的单调性与极值,结合零点存在定理可得出结论;(2)设函数的极大值点和极小值点分别为、,由(1)知,且满足,于是得出,由得,利用正切函数的单调性推导出,再利用正弦函数的单调性可得出结论【详解】(1),当时,则函数在上单调递增;当时,则函数在上单调递减;当时,则函数在上单调递增,所以,函数在与不存在零点,在区间和上各存在一个零点综上所述,函数在区间上的零点的个数为2;(2),由(1)得,在区间与上存在零点,所以,函数在区间与上各存在一个极值点、,且,且满足即,又,即,由在上单调递增,得,再由在上单调递减,得,即【点睛】本题考查利用导数研究函数的零点个数问题,
15、同时也考查了利用导数证明不等式,考查分析问题和解决问题的能力,属于难题19(1)见解析;(2)45【解析】(1)利用余弦定理化简已知条件,由此证得(2)利用正弦定理化简(1)的结论,得到,利用三角形的面积公式列方程,由此求得,进而求得的值,从而求得角C【详解】(1)由已知得,由余弦定理得,(2)由(1)及正弦定理得,即,【点睛】本小题主要考查余弦定理、正弦定理解三角形,考查三角形的面积公式,考查化归与转化的数学思想方法,考查运算求解能力,属于中档题20(1) (2)【解析】(1)由公式可化极坐标方程为直角坐标方程;(2)把M点极坐标化为直角坐标,直线的参数方程是过定点M的标准形式,因此直接把参
16、数方程代入曲线C的方程,利用参数t的几何意义求解【详解】解:(1)C:,则,所以曲线C的直角坐标方程为,即(2)点的直角坐标为M(0,1),易知,设A,B对应参数分别为,将l:与C:联立得,【点睛】本题考查极坐标方程与直角坐标方程的互化,考查直线参数方程,解题时可利用参数方程的几何意义求直线上两点间距离问题21(1)证明见解析 (2)【解析】(1)根据,求导,令,用导数法求其最小值(2)设,研究在x0处左正右负,求,分,三种情况讨论求解【详解】(1)因为,所以,令,则,所以是的增函数,故,即(2)因为,所以,当时,所以函数在R上单调递增若,则;若,则所以函数的单调递增区间是,单调递减区间是,所
17、以在x0处取得极小值,不符合题意,当时,所以函数在R上单调递减若,则;若,则所以的单调递减区间是,单调递增区间是,所以在x0处取得极大值,符合题意当时,使得,即,但当时,即,所以函数在上单调递减,所以,即函数在上单调递减,不符合题意综上所述,a的取值范围是【点睛】本题主要考查导数与函数的单调性和极值,还考查了转化化归的思想和运算求解的能力,属于难题22(1);(2)或【解析】(1)根据的周长为2a2c,结合离心率,求出a,c,即可求出方程;(2)设P(m,n),则Q(m,n),求出直线AM方程,若斜率不存在,求出M,P,N坐标,直接验证是否满足题意,若斜率存在,求出其方程,与直线AM方程联立,
18、求出点M坐标,根据和P,N三点共线,将点N坐标用m,n表示,P,N坐标代入椭圆方程,即可求解【详解】(1)因为椭圆的离心率为,的周长为6,设椭圆的焦距为2c,则解得a2,c1,所以椭圆方程为(2)设P(m,n),则,且Q(m,n),所以AP的方程为若m1,则的方程为x1,由对称性不妨令点P在x轴上方,则,联立,解得,即的方程为,代入椭圆方程得,整理得,或,不符合条件若,则的方程为,即联立,可解得,所以因为,设所以,即又因为M,N位于x轴异侧,所以因为P,N三点共线,即应与共线,所以,即,所以,又,所以,解得,所以,所以点P的坐标为或【点睛】本题考查椭圆的标准方程以及应用、直线与椭圆的位置关系,考查分类讨论思想和计算求解能力,属于较难题