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2023年高考数学押题预测卷及解析(北京卷)

2024-05-19 来源:易榕旅网
2023年高考数学押题预测卷及解析(北京卷)

一、单选题:本题共10小题,每小题4分,共40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.设集合Ax|A.x|3x5C.x|1x5【答案】D

【分析】求解分式不等式的解集,再由补集的定义求解出ðRA,再由交集的定义去求解得答案.【详解】

x1

0x1或x5,所以ðRAx1x5,x5x10,Bx|1x3,则ðRAIB(x5)

B.x|1x5D.x|1x3所以得ðRABx1x3.故选:D

2.设zi3,则zz(A.i310【答案】B

【解析】根据共轭复数的定义以及复数的模直接运算即可.【详解】解:∵zi3,∴zi3,∴zzi310,故选:B.

【点睛】本题主要考查共轭复数和复数的模,属于基础题.

第1页(共22页))

C.i310D.i310B.i31013123.化简abab4(a0,b0)结果为(1212)

ab

A.a【答案】A

B.bC.D.

ba【分析】根据实数指数幂的运算法则运算,即可求解.【详解】根据实数指数幂的运算公式,可得:

131

31

aba2b4a2b4

1

2121311

1a2b4a22b4

1

4

a.

故选:A.

24.在1x6

的二项展开式中,奇数项的系数之和为()

B.364

C.364

D.365

A.365【答案】D

【分析】写出展开式通项,即可求得展开式中所有奇数项的系数之和.

2【详解】1x6

1k2kkk的展开式通项为Tk1C6C62x2,

xk246

因此,展开式中所有奇数项的系数和为C06C62C62C62365.

246

故选:D.

5.《张丘建算经》卷上第22题为“今有女善织,日益功疾,初日织五尺,今一月日织九匹三丈.”其意思为:现有一善于织布的女子,从第2天开始,每天比前一天多织相同量的布,第1天织了5尺布,现在一月(按30天计算)共织390尺布,记该女子一月中的第n天所织布的尺数为an,则a14a15a16a17的值为()A.55

B.52

C.39

D.26

第2页(共22页)【答案】B

【分析】将每天织的布构成一个等差数列,根据条件求出公差,将要求的

a14a15a16a17转化为公差与首项来求,即可得出答案.

【详解】因为从第2天开始,每天比前一天多织相同量的布,所以该女子每天织的布构成一个等差数列{an},其中a15,S30390305

302916

d390d.22916

52.29所以a14a15a16a174a158d4558故选:B.

6.阿波罗尼斯(约公元前262-190年)证明过这样一个命题:平面内到两定点距离之比为常数k(k0且k1)的点的轨迹是圆,后人将这个圆称为阿氏圆.若平面内两定点A、B间的距离为2,动点P与A、B距离之比为2,当P、A、B不共线时,PAB面积的最大值是().A.

23B.

223C.2D.22【答案】D

【分析】以经过A、B的直线为x轴,线段AB的垂直平分线为y轴建系,利用

|PA|2求出圆的方程,可得圆的半径,进而可求出三角形面积的最大值.|PB|【详解】如图,以经过A、B的直线为x轴,线段AB的垂直平分线为y轴建系,如图:

第3页(共22页)0)、B(1,0),设P(x,y),则A(1,

(x1)2y2|PA|2,∴2,∵|PB|(x1)2y2两边平方并整理得:x2y26x10(x3)2y28,所以圆的半径为22,∴PAB面积的最大值是22222.故选:D.7.下列四个结论:

①命题“若f(x)是周期函数,则f(x)是三角函数”的否命题是“若f(x)是周期函数,则f(x)不是三角函数”;

②命题“x0R,x02x010”的否定是“xR,x2x10”;③在ABC中,“sinAsinB”是“AB”的充要条件;④当a<0时,幂函数yxa在区间(0,)上单调递减.其中正确命题的个数是A.1个【答案】C

【详解】试题分析:由题意得①命题“若f(x)是周期函数,则f(x)是三角函数”的否命题是“若f(x)不是是周期函数,则f(x)不是三角函数”,所以是错误的;②中,根据全称命题与存在性命题的关系,可得命题“x0R,x02x010”的否定是

B.2个

C.3个

D.4个

1

2第4页(共22页)“xR,x2x10”,是正确的;③在ABC中,由正弦定理得“sinAsinB”则

ababAB,所以是正确的;④当a<0时,根据幂函数的性质,幂函2R2R数yxa在区间(0,)上单调递减,是正确的,故选C.考点:命题的真假判定.



8.已知fxsint,其中0,0,,fx1fx20,x2x1min,

22fx



fx,将fx的图象向左平移个单位得Gx,则Gx的单调递减

63

区间是



k,kA.

2π5π

kπ,kπC.

36

2k,kB.637k,kD.

1212

【答案】A

【详解】因为fx1fx20,所以函数在x1,x2处取得极值,也就是

fxsint在x1,x2处取得最大值或最小值,因为x2x1min

1TT2,又fx222

2,所以



fx,所以对称轴为,所以

63

6k

2k

,因为0,,所以,所以fx的图象向左

662

2平移个单位得Gx=cos2x,令2k2x2kkxk,故选A

19.已知函数fx,函数gx与fx的图像关于直线yx对称,则

3x6f2xfxg90的解集为(∣xlog32A.x

∣xlog32B.x

第5页(共22页)∣xlog32C.x∣xlog32D.x

【答案】B

【分析】根据对称性先求出gx的解析式,再根据单调性和一元二次不等式的

2

解法求解不等式fxfxg90.

【详解】由于gx与fx关于yx对称,所以gx是fx的反函数,即

gxlog1x

3,

2

1

g9log19log1

333

1

令t

3

x

11

2,原不等式即为20,

33

2xx2

,则t>0,得tt20,t2t10,t2或t1(舍),

3x2,xlog32,xlog32;

故选:B.

10.骑自行车是一种能有效改善心肺功能的耐力性有氧运动,深受大众喜爱,下图是某一自行车的平面结构示意图,已知图中的圆A(前轮),圆D(后轮)的半径均为2,ABE,BEC,ECD均是边长为4的等边三角形,设点P为后轮上的一点,则在骑动该自行车的过程中,ACBP的最大值为(



A.24【答案】B

B.2446C.3023D.48

【分析】以AD为x轴,E为坐标原点建立平面直角坐标系,由圆D方程设

P(42cos,2sin),写出向量的坐标,由数量积的坐标表示求出数量积,利用

第6页(共22页)三角函数知识得最大值.

【详解】骑行过程中,ABCDE相对不动,只有P点绕D点做圆周运动.如图,以AD为x轴,E为坐标原点建立平面直角坐标系,由题意A(4,0),

B(2,23),C(2,23),

圆D方程为(x4)2y22,设P(42cos,2sin),则AC(6,23),BP(62cos,2sin23),



ACBP6(62cos)23(2sin23)31

62cos26sin2446sincos222446sin()24,6





易知当sin(故选:B.

6

)1时,ACBP取得最大值24+46.二、填空题:本题共5小题,每小题5分,共25分。

11.若a0,b0,ab2,则下列不等式对一切满足条件的a,b恒成立的是______(写出所有正确不等式的编号).①ab1;②ab2;③a2b22;④2.【答案】①③④

【分析】由基本不等式判断①;由

21a1bab2

ab2ab结合基本不等式判断②;由a2b2ab2ab结合①可判断③;由基本不等式“1”的代换判断④.

第7页(共22页)【详解】因为a0,b0,ab2,

对于①,Qab22ab,当且仅当ab1时等号成立,ab1,ab1,故①正确;对于②,Q

ab2

ab2ab2ab4,当且仅当ab1时等号成立,

ab2,故②错误;

对于③,Qa2b2ab2ab422,当且仅当ab1时等号成立,故③正确;对于④,Q

111111ba1baab1122,当且仅当,即

abab2ab2ab22ab1时等号成立,故④正确.

故答案为:①③④

y212.双曲线x21(b0)的一条渐近线方程为y3x,则b________.

b2【答案】

bx2y2

【详解】试题分析:双曲线221(a0,b0)的渐近线方程为yx,故

aabb

3,其中a1,因此b3.a考点:双曲线的渐近线.



a1b213.已知,,且a(ab),则向量a与向量b夹角的大小是______,

向量b在向量a上的投影是______.【答案】

3

41





【解析】利用a(ab)列方程,解方程求得向量a与向量b夹角;利用向量投影

公式计算出向量b在向量a上的投影.

第8页(共22页)

【详解】设向量a与向量b夹角为,由a(ab),得a(ab)0,

r2rr31abcos0,得cos2,则.则aab0,则

42

r

那么b在a上的投影是bcos1.

34故答案为:(1).(2).1

【点睛】本小题主要考查向量垂直的表示,考查向量夹角的计算,考查向量投影的计算,属于基础题.

x1,x0fx14.函数,则ff3______,若存在四个不同的实数a,b,

logx,x02

c,d,使得fafbfcfd,则abcd的取值范围为______.【答案】

1

0,1【分析】代值计算即可,画出函数f(x)的图象,根据对称性和对数函数的图象和性质即可求出.

【详解】f(3)|31|2,f(2)|log22|1,

f(f(3))1,

画出f(x)的图象,如图所示,

fafbfcfd

,不妨设ab󰁥0c1d,

|log2c||log2d|,cd1,

a,b关于直线x=1对称,则ab2,且1b󰁥0,

ab(b2)bb22b(b1)21

0󰁥ab1,0󰁥abcd1,

第9页(共22页)故答案为:1,[0,1).

【点睛】本题考查函数与方程,问题的关键在于找出对称性,利用对称性来解题,属于中档题.

SnSmann216n60,15.已知Sn是an的前n项和,对于任意n,mN且nm,

的最大值是______.【答案】10

【分析】由题意可知,Snnn12n116

1

6nn160n,当n2时,利用2SnSn1an,得出SnSn1n6n10,根据二次函数图象和性质得出Sn的单

调性,根据单调性分别求出Sn的最大值和最小值,从而得出SnSm取得最大值.【详解】解:ann216n60

Sna1a2a3an122232n216123n60n

即Snnn12n116

16nn160n,22

又当n2时,SnSn1ann16n60n6n10,

当n6时,SnSn10,即SnSn1,则Sn递减,当6n10时,SnSn10,即SnSn1,则Sn递增,当n10时,SnSn10,则SnSn1,则Sn递减,

第10页(共22页)故SnmaxS10105,

若使得对任意nmm,nN,SnSm取得最大值,

则需m10且SmminS6115,

SnSmmaxS10S610511510.

故答案为:10.

【点睛】本题考查利用单调性求数列前n项和的最值问题以及利用分组求和法求出数列前n项和,根据122232n2nn12n1是解决本题的关键.

6三、解答题:共6小题,共85分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。

216.(13分)已知函数fx2sinx32cosx.

(1)求fx的最大值和最小值;

(2)设gx2cosx3sinx1,求hxfxgx的对称中心及单调递增区间.【答案】(1)fxmax;fxmin5

k

k,k,kZ.,-2,kZ(2)对称中心是.单调递增区间是36122

2

【分析】(1)利用二倍角公式将函数化为fx2cosx2cosx1,令tcosx,配

1

2方即可求解.

(2)利用二倍角公式以及辅助角公式化简函数hx2sin2x2,然后利用

6





正弦函数的中心对称点以及单调递增区间即可求解.

2【详解】解:(1)由题意得fx21cosx32cosx2cos2x2cosx1,

11令tcosx,则t1,1,则fx2t2t12t.

2222第11页(共22页)所以当t时,有fxmax;当t1时,fxmin5.(2)由题得hxfxgx2

1cos2x

32cosx3sin2x2cosx,21212

从而hx3sin2xcos2x22sin2x2.

6

由2x

6k,得x

kk

,2,kZ.,kZ.故对称中心是

1221222k,62再由2k2x得6kx32k,kZ.



所以单调递增区间是k,k,kZ.

63

【点睛】本题考查了二倍角公式、辅助角公式、含有余弦型的三角函数的最值以及三角函数的性质,需熟记公式和性质,属于基础题.

17.(14分)如图,四边形ABDP是直角梯形,满足DB∥PA,ABDB,DBPA,CA平面ABDP,E为PC的中点,且DB1,AE3,BC23.

1

2(1)求证:DE//平面ABC;

第12页(共22页)(2)求平面ADE与平面ACE夹角的余弦值.【答案】(1)证明见解析(2)

77【分析】(1)取AC的中点F,连接EF,BF,进而证明四边形EFBD是平行四边形即可得DE//BF,再根据判定定理即可证明;

(2)以A为原点,AB,AC,AP分别为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系,利用坐标法求解即可.

【详解】(1)证明:取AC的中点F,连接EF,BF,

E为PC的中点,EF∥PA,EF

1

PA,212又∵PA∥DB,DBPA,

EF∥DB,EFDB,

∴四边形EFBD是平行四边形,DE//BF,

又∵DE平面ABC,BF平面ABC,

DE平面ABC.

第13页(共22页)(2)解:由题知,PA,AB,AC三条直线两两相互垂直,

以A为原点,AB,AC,AP分别为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系,如图所示,

AE3,EF1,则AF2,故AC22,又BC23,故AB2,

则A0,0,0,B2,0,0,C0,22,0,P0,0,2,E0,2,1,D2,0,1,



AB2,0,0,AE0,2,1,AD2,0,1,



设平面ADE的一个法向量为mx,y,z,

mAE2yz0

则,令y2,可得m1,2,2,mAD2xz0

AB易知2,0,0为平面ACE的一个法向量,mAB7cosm,AB,

7mAB

平面ADE与平面ACE夹角的余弦值为7.

7第14页(共22页)18.(13分)近年来,某市为促进生活垃圾分类处理,将生活垃圾分为厨余垃圾、可回收物和其他垃圾三类,并分别设置了相应的垃圾桶.为调查居民生活垃圾分类投放情况,现随机抽取了该市三类垃圾桶中的生活垃圾,总计400吨,数据统计如下表(单位:吨).

厨余垃圾桶厨余垃圾可回收物其他垃圾601030可回收物桶204040其他垃圾桶2010170(1)试估计厨余垃圾投放正确的概率p;(2)若处理1吨厨余垃圾需要5元,处理1吨非厨余垃圾需要8元,请估计处理这400吨垃圾所需要的费用;

(3)某社区成立了垃圾分类宣传志愿者小组,有3名女性志愿者,2名男性志愿者,现从这5名志愿者中随机选取3名,利用节假日到街道进行垃圾分类宣传活动(每

第15页(共22页)名志愿者被选到的可能性相同).求两名男性志愿者都参加的概率.【答案】(1)(2)2900元(3)10335【分析】(1)先利用表格得到厨余垃圾的总量和投入厨余垃圾桶的数量,再估计其概率;

(2)先计算垃圾含有厨余垃圾和非厨余垃圾的数量,再求其处理费用;(3)先列举出所有基本事件和两名男性志愿者都参加的基本事件,再利用古典概型的概率公式进行求解.

(1)由题表可得厨余垃圾共有60+20+20=100吨,其中投入厨余垃圾桶的有60吨,所以p

603

;1005(2)由题表可得这400吨垃圾含有100吨厨余垃圾和300吨非厨余垃圾,则处理费用为5×100+8×300=2900元,所以估计处理这400吨垃圾需要2900元;

(3)用a,b,c表示3名女性志愿者,m,n表示2名男性志愿者,

随机选取3人,共有:(a,b,c)、(a,b,m)、(a,b,n)、(a,c,m)、(a,c,n)、(b,c,m)、(b,c,n)、(a,m,n)、(b,m,n)、(c,m,n)这10种,

其中两名男性志愿者都参加的有:(a,m,n)、(b,m,n)、(c,m,n)这3种,所以两名男性志愿者都参加的概率为10.

3第16页(共22页)x2y2

19.(15分)在平面直角坐标系xOy中,顺次连接椭圆C:221ab0的

ab四个顶点恰好构成一个边长为5且面积为4的菱形.(1)求椭圆C的方程;

x2y2(2)设椭圆D:221,M为椭圆C上的任意一点,N为椭圆D上任意一

4a4b

ONOM0,过点M的直线l(l不与x袖垂直)与椭圆D交于A,B点,且

网点,求ABN面积的最大值.

x2

【答案】(1)y21;(2)最大值为63.4【分析】(1)根据四个顶点恰好构成一个边长为5且面积为4的菱形,由2ab4,

a2b25求解;

(2)易知椭圆

x2y2

D的方程为1,设Mx0,y0

164,由ONOM0得到

Nx0,y0,分别代入椭圆C和椭圆D的方程得到2,设l:ykxm,与椭

圆D方程联立,结合韦达定理,得到AOB的面积为S

ON2OM,得到ABN的面积为3S.

1

mx1x2,再由2【详解】(1)因为四个顶点恰好构成一个边长为5且面积为4的菱形,所以2ab4,a2b25,

a2,b1,

x2

所以椭圆C的方程为y21.

4(2)椭圆

x2y2

D的方程为1,

164设Mx0,y0,则Nx0,y0第17页(共22页)2x0x0y01,2

1,又 y0

41642222x02即y01,442

设Ax1,y1,Bx2,y2,l:ykxm,

222代入椭圆D方程得14kx8kmx4m160,

由0,可得m2416k2,①

8km

则有x1x2

14k24m216

,x1x2,

14k2416k24m2所以x1x2,

14k2由直线ykxm与y轴交于0,m,

11416k24m2则AOB的面积为Smx1x2m,

2214k2m2m22422,14k14km2t,则S2t4t,设

14k2将直线ykxm代入椭圆C的方程,

222

可得14kx8kmx4m40,

由0可得m214k2,②

由①②可得0t1,则S2t24在0,1递增,

2即有t1取得最大值,

即有S23,即m214k2,取得最大值23,第18页(共22页)因为ON2OM,所以ABN的面积为3S,即ABN面积的最大值为63.【点睛】方法点睛:1、解决直线与曲线的位置关系的相关问题,往往先把直线方程与曲线方程联立,消元、化简,然后应用根与系数的关系建立方程,解决相关问题.涉及弦中点的问题常常用“点差法”解决,往往会更简单.

2、解决直线与曲线的弦长时,往往设直线与曲线的交点坐标为A(x1,y1),B(x2,y2),

xx4x1x2(1则AB(1k2)12212)yy4y1y2(k为直线斜率).122k注意:利用公式计算直线被椭圆截得的弦长是在方程有解的情况下进行的,不要忽略判别式大于零.

x

20.(15分)若fxxelnx1x0.

(1)求yfx在x1处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积;(2)若fxtx恒成立,求实数t的取值范围.

e2【答案】(1)(2)t1

22e1【分析】(1)先求解yfx在x1处的切线方程,然后可求它与两坐标轴围成的三角形的面积;

xexlnx1(2)把fxtx转化为t,然后构造函数,求解函数的最小值即可.

x【详解】(1)fxx1ex,f12e1,

又f1e1,故yfx在x1处的切线方程为ye12e1x1,

1

x第19页(共22页)即y2e1xe,它交两坐标轴于A0,e,B

e2.22e1e

,0,2e1

所以S△AOB(2)先证明xR,exx1恒成立,

x设h(x)exx1,则hxe1,

当x0时,h(x)0,h(x)为减函数;当x0时,h(x)0,h(x)为增函数;

所以h(x)h(0)0,即xR,exx1恒成立.

xexlnx1由题意得t对x0恒成立.

xxexlnx1设gx,

xelnxexlnx1elnxxlnx1lnxx1lnx1

1则gx

xxx所以t1.

【点睛】本题主要考查导数的几何意义及导数应用,切点处的导数值是切线的斜率,这是求解切线问题的关键;恒成立问题一般是先分离参数,然后构造函数,求解函数的最值即可,适当的放缩能简化解题过程,侧重考查数学抽象和数学运算的核心素养.

21.(15分)给定数列a1,a2,,an.对i1,2,3,,n1,该数列前i项的最大值记为

Ai,后ni项ai1,ai2,,an的最小值记为Bi,diAiBi.

(1)设数列an为3,4,7,1.写出d1,d2,d3的值;

(2)设a1,a2,,an(n4)是公比大于1的等比数列,且a10,证明d1,d2,,dn1是等比数列;

第20页(共22页)(3)若d1d2dn10,证明an是常数列.

【答案】(1)d12,d23,d36;(2)见解析;(3)见解析【分析】(1)根据Ai,Bi,di的定义,求得d1,d2,d3的值.

(2)根据数列an的单调性,确定diaiai1,根据等比数列的定义,证得

d1,d2,,dn1是等比数列;

(3)先证得a1后面的项,都不小于a1,然后证得a1后面的项,都不大于a1,由此证得a1后面的项,和a1都相等,即证得数列an的每一项和a1都相等,也即证得

an是常数列.

【详解】(1)d1A1B1312,d2A2B2413,d3A3B3716(2)因为a1,a2,,an(n4)是公比大于1的等比数列,且a10所以ana1qn1.

所以当i1,2,3,,n1时,diAiBiaiai1所以当i2,3,,n1时,

diaai1ai1q(1q)

iqdi1ai1aiai1(1q)所以d1,d2,,dn1是等比数列.

(3)因为d1A1B10即max{a1}min{a2,a3,,an},故k{2,3,,n},使a1ak,且对j{2,3,,n},都有ajaka1……①.若k2,则a1a2;

若k2,因为dk10,所以Ak1Bk1max{a1,a2,,ak1}min{ak,ak1,,an}aka1,所以对j{2,3,,k1},都有aja1ak……②.由①②知,对j{2,3,,k1},都有ajak.综上,a1a2ak.

第21页(共22页)因为dk0,所以AkBk,所以akmax{a1,a2,,ak}min{ak1,ak2,,an},所以k'{k1,k2,,n},使ak'ak.同上可证akak'.

以此类推,由于an仅有有限项,所以an是常数列.

【点睛】本小题主要考查新定义diAiBi的理解和运用,考查等比数列的定义,考查分析思考与解决问题的能力,综合性很强,属于难题.

第22页(共22页)

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