内容正文:
2023级高三模拟预测
数学试卷
满分150分.考试用时120分钟.
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
一、单项选择题:本大题共 8 小题,每小题 5 分,共 40 分. 在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的.请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.
1. 已知集合,,则( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】解不等式,从而得到集合,再根据交集的定义即可求解.
【详解】因为,,
所以.
故选:B.
2. 已知是定义在上的奇函数,当时,则( )
A. B. 0 C. 1 D. 2
【答案】A
【解析】
【分析】计算出,根据函数奇偶性求出.
【详解】因为是定义在上的奇函数,当时,.
所以.
故选:A.
3. 将4封不同的信投入3个不同的信箱,不同的投法种数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】直接利用分步原理的应用求出结果.
【详解】解:根据分步原理的应用,
所以:第一封信的投法有3种,第二封信的投法有3种,第三封信的投法有3种,第四封信的投法有3种,
故一共有种投法.
故选:C.
4. 在10个形状大小均相同的球中有5个红球和5个白球,不放回地依次摸出2个球,设事件表示“第1次摸到的是红球”,事件表示“第2次摸到的是红球”,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】首先设第一次摸出红球为事件,第二次摸出红球为事件,分别求出,,利用条件概率公式求出答案.
【详解】设第一次摸出红球为事件,第二次摸出红球为事件,
则“第一次摸到红球”的概率为:
“在第一次摸出红球,第二次也摸到红球”的概率是
由条件概率公式有
故选:A
【点睛】本题考查了概率的计算方法,主要是考查了条件概率,弄清楚事件之间的联系,正确运用公式,是解决本题的关键.属于中档题.
5. 在展开式中,含的项的系数是( )
A. 220 B. -220 C. 100 D. –100
【答案】D
【解析】
【分析】利用多项式乘法法则将,1分别与展开式的,项相乘即可计算作答.
【详解】展开式的通项为,
于是得,,
则展开式中含的项是,
所以含的项的系数是.
故选:D
6. 已知等比数列的前n项和为,若,,则的公比为( )
A. 或 B. 或
C. -3或2 D. 3或-2
【答案】A
【解析】
【分析】
将已知条件转化为的形式,由此求得的值.
【详解】依题意,
两式相除得,即,即,
解得或.
故选:A
【点睛】本小题主要考查等比数列通项公式的基本量计算,属于基础题.
7. 习近平总书记多次强调生态文明建设关系人民福祉、关乎民族未来,是事关实现“两个一百年”奋斗目标;事关中华民族永续发展的大事.“环境就是民生,青山就是美丽,蓝天也是幸福”,随着经济的发展和社会的进步,人们的环保意识日益增强.某化工厂产生的废气中污染物的含量为,排放前每过滤一次,该污染物的含量都会减少,当地环保部门要求废气中该污染物的含量不能超过,若要使该工厂的废气达标排放,那么该污染物排放前需要过滤的次数至少为( )
(参考数据:,)
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据已知关系可构造不等式,利用指数与对数互化可得,结合换底公式和对数运算法则可求得的最小值.
【详解】设排放前需要过滤次,则,,
,
又,,即排放前需要过滤的次数至少为次.
故选:C.
8. 已知定义在R上的奇函数f(x),其导函数为,当x>0时,f(x)+x>0,且,则不等式(x2﹣2x)f(x)<0的解集为( )
A. (﹣∞,﹣1)∪(1,2) B. (﹣1,1)
C. (﹣∞,﹣1)∪(1,+∞) D. (﹣1,0)∪(0,1)
【答案】A
【解析】
【分析】构造函数,则g(x)为定义在R上的偶函数,求导,利用已知不等式可得g(x)在(0,+∞)上单调递增,利用奇偶性和单调性可求出结果.
【详解】因为(x2﹣2x)f(x)=x(x﹣2)f(x),
所以记g(x)=xf(x),
因为f(x)是定义在R上的奇函数,
所以g(x)为定义在R上的偶函数,
又g′(x)=f(x)+xf′(x),
因为当x>0时,f(x)+xf′(x)>0,
所以当x>0时,g′(x)>0,即g(x)在(0,+∞)上单调递增,
又f(1)=0,所以g(1)=0,
不等式(x2﹣2x)f(x)<0等价于(x﹣2)g(x)<,
所以或,
所以或,
所以或,
所以或.
故选:A.
【点睛】关键点点睛:构造函数,利用的奇偶性和单调性求解是解题关键.
二、多项选择题:本大题共 3 小题,每小题 6 分,共 18 分. 在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求. 全部选对得 6 分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分.
9. 在的展开式中,下列说法正确的有( )
A. 所有项的二项式系数和为64
B. 所有项的系数和为0
C. 常数项为20
D. 二项式系数最大的项为第3项
【答案】AB
【解析】
【分析】
由二项式系数为可判断A;令可判断B;由二项式定理以及二项式系数的性质可判断CD.
【详解】解:A. 所有项的二项式系数和为,故A正确,
B.令得所有项的系数和为,故B正确,
C.常数项为,故C错误,
D.展开式有7项,二项式系数最大为第4项,故D错误.
故选:AB.
10. 设等差数列前项和为,公差,若,则下列结论中正确的有( )
A. B. 当时,取得最小值
C. D. 当时,的最小值为29
【答案】ABC
【解析】
【分析】根据等差数列的前n项和公式,结合该数列的单调性逐一判断即可.
【详解】解:根据题意,
由.故A正确;
因为,故当时,,,当时,,当或时,取得最小值,故B正确;
由于,故C正确;
因为,,所以由,可得:,因此n的最小值为,故D错误.
故选:ABC
11. 已知函数关于点对称,对任意,都有成立,且当,时,都有,则下列结论正确的有( )
A.
B. 函数为偶函数
C. 函数在上有1011个零点
D. 函数在上为减函数
【答案】ABC
【解析】
【分析】根据题意可判断关于对称且关于对称,可知在单调递增,可得出函数是周期为4的函数,即可依次判断每个选项正误.
【详解】函数关于点对称,
关于对称,,
,关于对称,
当,时,都有,
在单调递增,
综上,可画草图,
可知,是以4为周期的函数,
则,
,故A正确;
可看作向左平移5个单位得到,平移后关于轴对称,是偶函数,故B正确;
在的零点个数有个,故C正确;
在的图象和在的图象一致,应为增函数,故D错误.
故选:ABC.
【点睛】本题考查函数奇偶性、单调性、周期性的综合运用,属于中档题.
三、填空题:本大题共 3 小题,每小题 5 分,共 15 分.
12. 计算:__________
【答案】1
【解析】
【分析】根据指数的运算以及对数的运算性质即可求出.
【详解】原式=.
故答案为:1.
13. 在等差数列中,,若数列的前n项之和为,则__________.
【答案】100
【解析】
【分析】根据给定条件,利用等差数列性质计算首项、公差,再借助并项求和法求解作答.
【详解】设等差数列公差为,由得:,则,
,当n为偶数时,,
所以.
故答案为:100
14. 已知函数(e为自然对数的底数),若关于x的方程有且仅有四个不同的解,则实数k的取值范围是______.
【答案】
【解析】
【分析】设,由题可得当时,有两个零点,进而可得有两个正数解,利用数形结合即可求得的取值范围.
【详解】令,可得,
所以函数为偶函数,
由题意可知当时,有两个零点,
当时,,,
即当时,,
由,可得,即方程在上有两个正数解,
∵函数的导函数为在上恒成立,
∴作出函数与直线大致图象如下图
∵方程在上有两个正数解,恒过点,
∴,
由相切,设切点为,
由可得,故切线的斜率为,
所以切线的方程为,
由切线过,可得,
解得或(舍去),
故切线的斜率为,即,
所以当时,直线与曲线由两个交点,
综上可得实数的取值范围是.
故答案为:.
【点睛】方法点睛:已知函数零点(方程根)的个数,求参数取值范围的三种常用的方法:
(1)直接法,直接根据题设条件构建关于参数的不等式,再通过解不等式确定参数范围;
(2)分离参数法,先将参数分离,转化成求函数值域问题加以解决;
(3)数形结合法,先对解析式变形,在同一平面直角坐标系中,画出函数的图象,然后数形结合求解.一是转化为两个函数的图象的交点个数问题,画出两个函数的图象,其交点的个数就是函数零点的个数,二是转化为的交点个数的图象的交点个数问题.
四、解答题:本题共 5 小题,共 77 分. 解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知函数.
(1)求函数的极值;
(2)求函数在区间上的值域.
【答案】(1)
当时,取得极大值,
当时,取得极小值.
(2)
【解析】
【分析】(1)利用函数的极值定义求解;
(2)利用导数法求解.
【小问1详解】
解:因为,
所以,
令得,,
当或时,,
当时,,
所以当时,取得极大值,
当时,取得极小值.
【小问2详解】
由(1)知:当时,取得极小值,
又,
所以函数在区间上的值域是.
16. 某校为了加强本校中学生的身体素质,规定学校每学期都必须组织学生的跳高测试,要求跳过1.2米高才算合格,否则体育成绩不达标,某班有甲、乙两位同学独立参加跳高测试,他们两人在每次试跳中能合格的概率分别为和,每人有两次试跳机会,且每次试跳是否成功互不影响.
(1)求甲能通过测试的概率;
(2)记X表示甲和乙试跳的次数之和,求随机变量X的分布列及数学期望.
【答案】(1)
(2)
2
3
4
,
【解析】
【分析】(1)记表示甲第次试跳通过测试,用互斥事件和独立事件的概率计算公式计算;
(2)记表示乙第次试跳通过测试,用表示取值对应的事件,计算概率得到分布列,由期望计算公式计算期望.
【小问1详解】
记表示甲第次试跳通过测试,(),则“甲通过测试”表示为
.
【小问2详解】
记表示乙第次试跳通过测试,(),
;
;
;
所以的分布列为:
2
3
4
17. 设数列的前项和为,已知.
(1)求的通项公式;
(2)设,数列的前项和为,求.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用和等比数列的基本量法求出通项即可;
(2)由错位相减法求和即可.
【小问1详解】
当时,;
当时,即,
而,故,,
所以是首项为1,公比为2的等比数列,
所以经验证满足通项,所以.
【小问2详解】
由(1)得,
则,
,
两式做差可得,
所以.
18. 某县为了解乡村经济发展情况,对全县乡村经济发展情况进行调研,现对2012年以来的乡村经济收入(单位:亿元)进行了统计分析,制成如图所示的散点图,其中年份代码的值1—10分别对应2012年至2021年.
(1)若用模型①,②拟合与的关系,其相关系数分别为,,试判断哪个模型的拟合效果更好?
(2)根据(1)中拟合效果更好的模型,求关于的回归方程(系数精确到0.01),并估计该县2025年的乡村经济收入(精确到0.01).
参考数据:,,,,
72.65
2.25
126.25
4.52
235.48
49.16
参考公式:对于一组数据,,…,,回归方程中的斜率和截距的最小二乘估计公式分别为,.
【答案】(1)的拟合效果更好
(2),亿元
【解析】
【分析】(1)根据相关系数即可得出答案;
(2)根据最小二乘法结合题中数据求出,即可求出回归方程,再根据回归方程即可求出该县2025年的乡村经济收入的估计值.
【小问1详解】
解:因为更接近1,所以的拟合效果更好.
【小问2详解】
解:根据题中所给数据得,
则,
所以回归方程为,
2025年的年份代码为14,
当时,,
所以估计该县2025年的乡村经济收入为亿元.
19. 已知函数,.
(1)若曲线在处的切线斜率为1,求的值;
(2)讨论的零点个数;
(3)若时,不等式恒成立,求的最小值.
【答案】(1)
(2)当时,没有零点;
当或时,有且仅有一个零点;
当时,有两个零点.
(3)
【解析】
【分析】(1)根据切线的斜率和导函数的关系直接代入求解即可;
(2)求导后需要对参数进行分类讨论,要根据函数的单调性和最值求不同情况下的零点个数;
(3)先要通过变形把不等式左右两边同构,然后研究新函数的单调性,再根据最小时为负确定单调性区间,最后求出的最小值.
【小问1详解】
,
依题意,,解得.
【小问2详解】
的零点的根.
设,
①当时,没有零点;
②当时,,所以在内是增函数.
取,取,
所以在上有且仅有一个零点;
③当时,当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
从而.
当时,没有零点;
当时,在上有且仅有一个零点;
当时,,
取,取,
所以在上有两个零点.
综上,当时,没有零点;当或时,有且仅有一个零点;当时,有两个零点.
【小问3详解】
,
构造函数,则.
而, 令,解得,此时单调递增,
令,解得,此时单调递减,
而当时,,与1的大小不定,但当实数最小时,只需考虑其为负数的情况,此时.
因为当时,单调递减,故,
两边取对数得,,所以,
令,则,
令得,,令得,,
所以在单调递增,在单调递减,
所以,
故a的最小值是.
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2023级高三模拟预测
数学试卷
满分150分.考试用时120分钟.
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
一、单项选择题:本大题共 8 小题,每小题 5 分,共 40 分. 在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的.请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.
1. 已知集合,,则( ).
A. B. C. D.
2. 已知是定义在上的奇函数,当时,则( )
A. B. 0 C. 1 D. 2
3. 将4封不同的信投入3个不同的信箱,不同的投法种数为( )
A. B. C. D.
4. 在10个形状大小均相同的球中有5个红球和5个白球,不放回地依次摸出2个球,设事件表示“第1次摸到的是红球”,事件表示“第2次摸到的是红球”,则( )
A. B. C. D.
5. 在展开式中,含的项的系数是( )
A. 220 B. -220 C. 100 D. –100
6. 已知等比数列的前n项和为,若,,则的公比为( )
A. 或 B. 或
C. -3或2 D. 3或-2
7. 习近平总书记多次强调生态文明建设关系人民福祉、关乎民族未来,是事关实现“两个一百年”奋斗目标;事关中华民族永续发展的大事.“环境就是民生,青山就是美丽,蓝天也是幸福”,随着经济的发展和社会的进步,人们的环保意识日益增强.某化工厂产生的废气中污染物的含量为,排放前每过滤一次,该污染物的含量都会减少,当地环保部门要求废气中该污染物的含量不能超过,若要使该工厂的废气达标排放,那么该污染物排放前需要过滤的次数至少为( )
(参考数据:,)
A. B. C. D.
8. 已知定义在R上的奇函数f(x),其导函数为,当x>0时,f(x)+x>0,且,则不等式(x2﹣2x)f(x)<0的解集为( )
A. (﹣∞,﹣1)∪(1,2) B. (﹣1,1)
C. (﹣∞,﹣1)∪(1,+∞) D. (﹣1,0)∪(0,1)
二、多项选择题:本大题共 3 小题,每小题 6 分,共 18 分. 在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求. 全部选对得 6 分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分.
9. 在的展开式中,下列说法正确的有( )
A. 所有项的二项式系数和为64
B. 所有项的系数和为0
C. 常数项为20
D. 二项式系数最大的项为第3项
10. 设等差数列前项和为,公差,若,则下列结论中正确的有( )
A. B. 当时,取得最小值
C. D. 当时,的最小值为29
11. 已知函数关于点对称,对任意,都有成立,且当,时,都有,则下列结论正确的有( )
A.
B. 函数为偶函数
C. 函数在上有1011个零点
D. 函数在上为减函数
三、填空题:本大题共 3 小题,每小题 5 分,共 15 分.
12. 计算:__________
13. 在等差数列中,,若数列的前n项之和为,则__________.
14. 已知函数(e为自然对数的底数),若关于x的方程有且仅有四个不同的解,则实数k的取值范围是______.
四、解答题:本题共 5 小题,共 77 分. 解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知函数.
(1)求函数的极值;
(2)求函数在区间上的值域.
16. 某校为了加强本校中学生的身体素质,规定学校每学期都必须组织学生的跳高测试,要求跳过1.2米高才算合格,否则体育成绩不达标,某班有甲、乙两位同学独立参加跳高测试,他们两人在每次试跳中能合格的概率分别为和,每人有两次试跳机会,且每次试跳是否成功互不影响.
(1)求甲能通过测试的概率;
(2)记X表示甲和乙试跳的次数之和,求随机变量X的分布列及数学期望.
17. 设数列的前项和为,已知.
(1)求的通项公式;
(2)设,数列的前项和为,求.
18. 某县为了解乡村经济发展情况,对全县乡村经济发展情况进行调研,现对2012年以来的乡村经济收入(单位:亿元)进行了统计分析,制成如图所示的散点图,其中年份代码的值1—10分别对应2012年至2021年.
(1)若用模型①,②拟合与的关系,其相关系数分别为,,试判断哪个模型的拟合效果更好?
(2)根据(1)中拟合效果更好的模型,求关于的回归方程(系数精确到0.01),并估计该县2025年的乡村经济收入(精确到0.01).
参考数据:,,,,
72.65
2.25
126.25
4.52
235.48
49.16
参考公式:对于一组数据,,…,,回归方程中的斜率和截距的最小二乘估计公式分别为,.
19. 已知函数,.
(1)若曲线在处的切线斜率为1,求的值;
(2)讨论的零点个数;
(3)若时,不等式恒成立,求的最小值.
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