2023屆江蘇省揚(yáng)州市高郵市數(shù)學(xué)高三上期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題含解析

2022-2023學(xué)年高三上數(shù)學(xué)期末模擬試卷注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫(xiě)清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書(shū)寫(xiě)的答案無(wú)效；在草稿紙、試卷上答題無(wú)效。4．作圖可先使用鉛筆畫(huà)出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、選擇題：本題共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．已知焦點(diǎn)為的拋物線(xiàn)的準(zhǔn)線(xiàn)與軸交于點(diǎn)，點(diǎn)在拋物線(xiàn)上，則當(dāng)取得最大值時(shí)，直線(xiàn)的方程為（）A．或 B．或 C．或 D．2．若函數(shù)，在區(qū)間上任取三個(gè)實(shí)數(shù)，，均存在以，，為邊長(zhǎng)的三角形，則實(shí)數(shù)的取值范圍是（）A． B． C． D．3．設(shè)，滿(mǎn)足約束條件，若的最大值為，則的展開(kāi)式中項(xiàng)的系數(shù)為()A．60 B．80 C．90 D．1204．函數(shù)的定義域?yàn)椋?，則（）A． B． C． D．5．已知函數(shù)，若，則a的取值范圍為（）A． B． C． D．6．過(guò)拋物線(xiàn)的焦點(diǎn)且與的對(duì)稱(chēng)軸垂直的直線(xiàn)與交于，兩點(diǎn)，，為的準(zhǔn)線(xiàn)上的一點(diǎn)，則的面積為（）A．1 B．2 C．4 D．87．設(shè)函數(shù)的定義域?yàn)椋瑵M(mǎn)足，且當(dāng)時(shí)，.若對(duì)任意，都有，則的取值范圍是（）.A． B． C． D．8．設(shè)集合則（）A． B． C． D．9．設(shè)全集U=R，集合，則（）A． B． C． D．10．函數(shù)的部分圖象如圖所示，則的單調(diào)遞增區(qū)間為（）A． B．C． D．11．“哥德巴赫猜想”是近代三大數(shù)學(xué)難題之一，其內(nèi)容是：一個(gè)大于2的偶數(shù)都可以寫(xiě)成兩個(gè)質(zhì)數(shù)(素?cái)?shù))之和，也就是我們所謂的“1+1”問(wèn)題.它是1742年由數(shù)學(xué)家哥德巴赫提出的，我國(guó)數(shù)學(xué)家潘承洞、王元、陳景潤(rùn)等在哥德巴赫猜想的證明中做出相當(dāng)好的成績(jī).若將6拆成兩個(gè)正整數(shù)的和，則拆成的和式中，加數(shù)全部為質(zhì)數(shù)的概率為（）A． B． C． D．12．已知，則的取值范圍是（）A．[0，1] B． C．[1，2] D．[0，2]二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13．已知，滿(mǎn)足約束條件，則的最小值為_(kāi)_____．14．在平面直角坐標(biāo)系中，雙曲線(xiàn)的右準(zhǔn)線(xiàn)與漸近線(xiàn)的交點(diǎn)在拋物線(xiàn)上，則實(shí)數(shù)的值為_(kāi)_______.15．已知雙曲線(xiàn)的兩條漸近線(xiàn)方程為，若頂點(diǎn)到漸近線(xiàn)的距離為1，則雙曲線(xiàn)方程為．16．若復(fù)數(shù)滿(mǎn)足，其中為虛數(shù)單位，則的共軛復(fù)數(shù)在復(fù)平面內(nèi)對(duì)應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)為_(kāi)____．三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟。17．（12分）在平面直角坐標(biāo)系中，已知橢圓的短軸長(zhǎng)為，直線(xiàn)與橢圓相交于兩點(diǎn)，線(xiàn)段的中點(diǎn)為.當(dāng)與連線(xiàn)的斜率為時(shí)，直線(xiàn)的傾斜角為（1）求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程；（2）若是以為直徑的圓上的任意一點(diǎn)，求證：18．（12分）（江蘇省徐州市高三第一次質(zhì)量檢測(cè)數(shù)學(xué)試題）在平面直角坐標(biāo)系中，已知平行于軸的動(dòng)直線(xiàn)交拋物線(xiàn)：于點(diǎn)，點(diǎn)為的焦點(diǎn).圓心不在軸上的圓與直線(xiàn)，，軸都相切，設(shè)的軌跡為曲線(xiàn).（1）求曲線(xiàn)的方程；（2）若直線(xiàn)與曲線(xiàn)相切于點(diǎn)，過(guò)且垂直于的直線(xiàn)為，直線(xiàn)，分別與軸相交于點(diǎn)，.當(dāng)線(xiàn)段的長(zhǎng)度最小時(shí)，求的值.19．（12分）購(gòu)買(mǎi)一輛某品牌新能源汽車(chē)，在行駛?cè)旰?，政府將給予適當(dāng)金額的購(gòu)車(chē)補(bǔ)貼.某調(diào)研機(jī)構(gòu)對(duì)擬購(gòu)買(mǎi)該品牌汽車(chē)的消費(fèi)者，就購(gòu)車(chē)補(bǔ)貼金額的心理預(yù)期值進(jìn)行了抽樣調(diào)查，其樣本頻率分布直方圖如圖所示.（1）估計(jì)擬購(gòu)買(mǎi)該品牌汽車(chē)的消費(fèi)群體對(duì)購(gòu)車(chē)補(bǔ)貼金額的心理預(yù)期值的方差（同一組中的數(shù)據(jù)用該組區(qū)間的中點(diǎn)值作代表）；（2）將頻率視為概率，從擬購(gòu)買(mǎi)該品牌汽車(chē)的消費(fèi)群體中隨機(jī)抽取人，記對(duì)購(gòu)車(chē)補(bǔ)貼金額的心理預(yù)期值高于萬(wàn)元的人數(shù)為，求的分布列和數(shù)學(xué)期望；（3）統(tǒng)計(jì)最近個(gè)月該品牌汽車(chē)的市場(chǎng)銷(xiāo)售量，得其頻數(shù)分布表如下：月份銷(xiāo)售量（萬(wàn)輛）試預(yù)計(jì)該品牌汽車(chē)在年月份的銷(xiāo)售量約為多少萬(wàn)輛？附：對(duì)于一組樣本數(shù)據(jù)，，…，，其回歸直線(xiàn)的斜率和截距的最小二乘估計(jì)分別為，.20．（12分）已知函數(shù)（1）若對(duì)任意恒成立，求實(shí)數(shù)的取值范圍；（2）求證：21．（12分）如圖所示，四棱柱中，底面為梯形，，，，，，.（1）求證：；（2）若平面平面，求二面角的余弦值.22．（10分）已知數(shù)列的前項(xiàng)和為，且滿(mǎn)足（）.（1）求數(shù)列的通項(xiàng)公式；（2）設(shè)（），數(shù)列的前項(xiàng)和.若對(duì)恒成立，求實(shí)數(shù)，的值.

參考答案一、選擇題：本題共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、A【解析】

過(guò)作與準(zhǔn)線(xiàn)垂直，垂足為，利用拋物線(xiàn)的定義可得，要使最大，則應(yīng)最大，此時(shí)與拋物線(xiàn)相切，再用判別式或?qū)?shù)計(jì)算即可.【詳解】過(guò)作與準(zhǔn)線(xiàn)垂直，垂足為，，則當(dāng)取得最大值時(shí)，最大，此時(shí)與拋物線(xiàn)相切，易知此時(shí)直線(xiàn)的斜率存在，設(shè)切線(xiàn)方程為，則.則，則直線(xiàn)的方程為.故選：A.【點(diǎn)睛】本題考查直線(xiàn)與拋物線(xiàn)的位置關(guān)系，涉及到拋物線(xiàn)的定義，考查學(xué)生轉(zhuǎn)化與化歸的思想，是一道中檔題.2、D【解析】

利用導(dǎo)數(shù)求得在區(qū)間上的最大值和最小，根據(jù)三角形兩邊的和大于第三邊列不等式，由此求得的取值范圍.【詳解】的定義域?yàn)?，，所以在上遞減，在上遞增，在處取得極小值也即是最小值，，，，，所以在區(qū)間上的最大值為.要使在區(qū)間上任取三個(gè)實(shí)數(shù)，，均存在以，，為邊長(zhǎng)的三角形，則需恒成立，且，也即，也即當(dāng)、時(shí)，成立，即，且，解得.所以的取值范圍是.故選：D【點(diǎn)睛】本小題主要考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的最值，考查恒成立問(wèn)題的求解，屬于中檔題.3、B【解析】

畫(huà)出可行域和目標(biāo)函數(shù)，根據(jù)平移得到，再利用二項(xiàng)式定理計(jì)算得到答案.【詳解】如圖所示：畫(huà)出可行域和目標(biāo)函數(shù)，，即，故表示直線(xiàn)與截距的倍，根據(jù)圖像知：當(dāng)時(shí)，的最大值為，故.展開(kāi)式的通項(xiàng)為：，取得到項(xiàng)的系數(shù)為：.故選：.【點(diǎn)睛】本題考查了線(xiàn)性規(guī)劃求最值，二項(xiàng)式定理，意在考查學(xué)生的計(jì)算能力和綜合應(yīng)用能力.4、A【解析】

根據(jù)函數(shù)定義域得集合，解對(duì)數(shù)不等式得到集合，然后直接利用交集運(yùn)算求解.【詳解】解：由函數(shù)得，解得，即；又，解得，即，則.故選：A.【點(diǎn)睛】本題考查了交集及其運(yùn)算，考查了函數(shù)定義域的求法，是基礎(chǔ)題.5、C【解析】

求出函數(shù)定義域，在定義域內(nèi)確定函數(shù)的單調(diào)性，利用單調(diào)性解不等式．【詳解】由得，在時(shí)，是增函數(shù)，是增函數(shù)，是增函數(shù)，∴是增函數(shù)，∴由得，解得．故選：C.【點(diǎn)睛】本題考查函數(shù)的單調(diào)性，考查解函數(shù)不等式，解題關(guān)鍵是確定函數(shù)的單調(diào)性，解題時(shí)可先確定函數(shù)定義域，在定義域內(nèi)求解．6、C【解析】

設(shè)拋物線(xiàn)的解析式，得焦點(diǎn)為，對(duì)稱(chēng)軸為軸，準(zhǔn)線(xiàn)為，這樣可設(shè)點(diǎn)坐標(biāo)為，代入拋物線(xiàn)方程可求得，而到直線(xiàn)的距離為，從而可求得三角形面積．【詳解】設(shè)拋物線(xiàn)的解析式，則焦點(diǎn)為，對(duì)稱(chēng)軸為軸，準(zhǔn)線(xiàn)為，∵直線(xiàn)經(jīng)過(guò)拋物線(xiàn)的焦點(diǎn)，，是與的交點(diǎn)，又軸，∴可設(shè)點(diǎn)坐標(biāo)為，代入，解得，又∵點(diǎn)在準(zhǔn)線(xiàn)上，設(shè)過(guò)點(diǎn)的的垂線(xiàn)與交于點(diǎn)，，∴.故應(yīng)選C.【點(diǎn)睛】本題考查拋物線(xiàn)的性質(zhì)，解題時(shí)只要設(shè)出拋物線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程，就能得出點(diǎn)坐標(biāo)，從而求得參數(shù)的值．本題難度一般．7、B【解析】

求出在的解析式，作出函數(shù)圖象，數(shù)形結(jié)合即可得到答案.【詳解】當(dāng)時(shí)，，，，又，所以至少小于7，此時(shí)，令，得，解得或，結(jié)合圖象，故.故選：B.【點(diǎn)睛】本題考查不等式恒成立求參數(shù)的范圍，考查學(xué)生數(shù)形結(jié)合的思想，是一道中檔題.8、C【解析】

直接求交集得到答案.【詳解】集合，則.故選：.【點(diǎn)睛】本題考查了交集運(yùn)算，屬于簡(jiǎn)單題.9、A【解析】

求出集合M和集合N,，利用集合交集補(bǔ)集的定義進(jìn)行計(jì)算即可．【詳解】，，則，故選：A．【點(diǎn)睛】本題考查集合的交集和補(bǔ)集的運(yùn)算，考查指數(shù)不等式和二次不等式的解法，屬于基礎(chǔ)題．10、D【解析】

由圖象可以求出周期，得到，根據(jù)圖象過(guò)點(diǎn)可求，根據(jù)正弦型函數(shù)的性質(zhì)求出單調(diào)增區(qū)間即可.【詳解】由圖象知，所以，，又圖象過(guò)點(diǎn)，所以，故可取，所以令，解得所以函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為故選：．【點(diǎn)睛】本題主要考查了三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)，利用“五點(diǎn)法”求函數(shù)解析式，屬于中檔題.11、A【解析】

列出所有可以表示成和為6的正整數(shù)式子，找到加數(shù)全部為質(zhì)數(shù)的只有，利用古典概型求解即可.【詳解】6拆成兩個(gè)正整數(shù)的和含有的基本事件有:(1,5),(2,4),(3,3),(4,2),(5,1),而加數(shù)全為質(zhì)數(shù)的有(3,3),根據(jù)古典概型知，所求概率為.故選：A.【點(diǎn)睛】本題主要考查了古典概型，基本事件，屬于容易題.12、D【解析】

設(shè)，可得，構(gòu)造（）22，結(jié)合，可得，根據(jù)向量減法的模長(zhǎng)不等式可得解.【詳解】設(shè)，則，，∴（）2?2||22＝4，所以可得：，配方可得，所以，又則[0，2]．故選：D．【點(diǎn)睛】本題考查了向量的運(yùn)算綜合，考查了學(xué)生綜合分析，轉(zhuǎn)化劃歸，數(shù)學(xué)運(yùn)算的能力，屬于中檔題.二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13、2【解析】

作出可行域，平移基準(zhǔn)直線(xiàn)到處，求得的最小值.【詳解】畫(huà)出可行域如下圖所示，由圖可知平移基準(zhǔn)直線(xiàn)到處時(shí)，取得最小值為.故答案為：【點(diǎn)睛】本小題主要考查線(xiàn)性規(guī)劃求最值，考查數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想方法，屬于基礎(chǔ)題.14、【解析】

求出雙曲線(xiàn)的右準(zhǔn)線(xiàn)與漸近線(xiàn)的交點(diǎn)坐標(biāo)，并將該交點(diǎn)代入拋物線(xiàn)的方程，即可求出實(shí)數(shù)的方程.【詳解】雙曲線(xiàn)的半焦距為，則雙曲線(xiàn)的右準(zhǔn)線(xiàn)方程為，漸近線(xiàn)方程為，所以，該雙曲線(xiàn)右準(zhǔn)線(xiàn)與漸近線(xiàn)的交點(diǎn)為.由題意得，解得.故答案為：.【點(diǎn)睛】本題考查利用拋物線(xiàn)上的點(diǎn)求參數(shù)，涉及到雙曲線(xiàn)的準(zhǔn)線(xiàn)與漸近線(xiàn)方程的應(yīng)用，考查計(jì)算能力，屬于中等題.15、【解析】由已知，即，取雙曲線(xiàn)頂點(diǎn)及漸近線(xiàn)，則頂點(diǎn)到該漸近線(xiàn)的距離為，由題可知，所以，則所求雙曲線(xiàn)方程為.16、【解析】

把已知等式變形，再由復(fù)數(shù)代數(shù)形式的乘除運(yùn)算化簡(jiǎn)，求出得答案．【詳解】，，則，的共軛復(fù)數(shù)在復(fù)平面內(nèi)對(duì)應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)為，故答案為【點(diǎn)睛】本題考查復(fù)數(shù)代數(shù)形式的乘除運(yùn)算，考查復(fù)數(shù)的代數(shù)表示法及其幾何意義準(zhǔn)確計(jì)算是關(guān)鍵，是基礎(chǔ)題．三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟。17、（1）；（2）詳見(jiàn)解析.【解析】

（1）由短軸長(zhǎng)可知，設(shè)，，由設(shè)而不求法作差即可求得，將相應(yīng)值代入即求得，橢圓方程可求；（2）考慮特殊位置，即直線(xiàn)與軸垂直時(shí)候，成立，當(dāng)直線(xiàn)斜率存在時(shí)，設(shè)出直線(xiàn)方程，與橢圓聯(lián)立，結(jié)合中點(diǎn)坐標(biāo)公式，弦長(zhǎng)公式，得到與的關(guān)系，將表示出來(lái)，結(jié)合基本不等式求最值，證明最后的結(jié)果【詳解】解：（1）由已知，得由，兩式相減，得根據(jù)已知條件有，當(dāng)時(shí)，∴，即∴橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為（2）當(dāng)直線(xiàn)斜率不存在時(shí)，，不等式成立.當(dāng)直線(xiàn)斜率存在時(shí)，設(shè)由得∴，∴由化簡(jiǎn)，得∴令，則當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào)∴∵∴當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào)綜上，【點(diǎn)睛】本題為直線(xiàn)與橢圓的綜合應(yīng)用，考查了橢圓方程的求法，點(diǎn)差法處理多未知量問(wèn)題，能夠利用一元二次方程的知識(shí)轉(zhuǎn)化處理復(fù)雜的計(jì)算形式，要求學(xué)生計(jì)算能力過(guò)關(guān)，為較難題18、(1)．(2)見(jiàn)解析.【解析】試題分析：（1）設(shè)根據(jù)題意得到，化簡(jiǎn)得到軌跡方程；（2）設(shè)，，，，構(gòu)造函數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性，得到函數(shù)的最值.解析：（1）因?yàn)閽佄锞€(xiàn)的方程為，所以的坐標(biāo)為，設(shè)，因?yàn)閳A與軸、直線(xiàn)都相切，平行于軸，所以圓的半徑為，點(diǎn)，則直線(xiàn)的方程為，即，所以，又，所以，即，所以的方程為．（2）設(shè)，，，由（1）知，點(diǎn)處的切線(xiàn)的斜率存在，由對(duì)稱(chēng)性不妨設(shè)，由，所以，，所以，，所以．令，，則，由得，由得，所以在區(qū)間單調(diào)遞減，在單調(diào)遞增，所以當(dāng)時(shí)，取得極小值也是最小值，即取得最小值，此時(shí)．點(diǎn)睛：求軌跡方程，一般是問(wèn)誰(shuí)設(shè)誰(shuí)的坐標(biāo)然后根據(jù)題目等式直接求解即可，而對(duì)于直線(xiàn)與曲線(xiàn)的綜合問(wèn)題要先分析題意轉(zhuǎn)化為等式，例如，可以轉(zhuǎn)化為向量坐標(biāo)進(jìn)行運(yùn)算也可以轉(zhuǎn)化為斜率來(lái)理解，然后借助韋達(dá)定理求解即可運(yùn)算此類(lèi)題計(jì)算一定要仔細(xì).19、（1）1.7；（2），見(jiàn)解析；（2）2.【解析】

（1）平均數(shù)的估計(jì)值為每個(gè)小矩形組中值乘以小矩形面積的和；（2）易得，由二項(xiàng)分布列的期望公式計(jì)算；（3）利用所給公式計(jì)算出回歸直線(xiàn)即可解決.【詳解】（1）由頻率分布直方圖可知，消費(fèi)群體對(duì)購(gòu)車(chē)補(bǔ)貼金額的心理預(yù)期值的平均數(shù)的估計(jì)值為，所以方差的估計(jì)值為；（2）由頻率分布直方圖可知，消費(fèi)群體對(duì)購(gòu)車(chē)補(bǔ)貼金額的心理預(yù)期值高于3萬(wàn)元的頻率為，則，所以的分布列為，數(shù)學(xué)期望；（3）將2018年11月至2019年3月的月份數(shù)依次編號(hào)為1，2，3，4，5，記，，，，，，由散點(diǎn)圖可知，5組樣本數(shù)據(jù)呈線(xiàn)性相關(guān)關(guān)系，因?yàn)椋?，，，則，，所以回歸直線(xiàn)方程為，當(dāng)時(shí)，，預(yù)計(jì)該品牌汽車(chē)在年月份的銷(xiāo)售量約為2萬(wàn)輛.【點(diǎn)睛】本題考查平均數(shù)、方差的估計(jì)值、二項(xiàng)分布列及其期望、線(xiàn)性回歸直線(xiàn)方程及其應(yīng)用，是一個(gè)概率與統(tǒng)計(jì)的綜合題，本題是一道中檔題.20、（1）；（2）見(jiàn)解析.【解析】

（1）將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為對(duì)任意恒成立，換元構(gòu)造新函數(shù)即可得解；（2）結(jié)合（1）可得，令，求導(dǎo)后證明其導(dǎo)函數(shù)單調(diào)遞增，結(jié)合，即可得函數(shù)的單調(diào)區(qū)間和最小值，即可得證.【詳解】（1）對(duì)任意恒成立等價(jià)于對(duì)任意恒成立，令，，則，當(dāng)時(shí)，，單調(diào)遞增；當(dāng)時(shí)，，單調(diào)遞減；有最大值，.（2）證明：由（1）知，當(dāng)時(shí)，即，，，令，則，令，則，在上是增函數(shù)，又，當(dāng)時(shí)，；當(dāng)時(shí)，，在上是減函數(shù)，在上是增函數(shù)，，即，．【點(diǎn)睛】本題考查了利用導(dǎo)數(shù)解決恒成立問(wèn)題，考查了利用導(dǎo)數(shù)證明不等式，考查了計(jì)算能力和轉(zhuǎn)化化歸思想，屬于中檔題.21、（1）證明見(jiàn)解析（2）【解析】

（1）取中點(diǎn)為，連接，，，，根據(jù)線(xiàn)段關(guān)系可證明為等邊三角形，即可得；由為等邊