2023年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)
样本数据, ,的标准差。
其中为样本平均数。
柱体体积公式。
其中为底面积,为高。
一、填空题:本大题共1小题,每小题5分,共70分.
1.若函数最小正周期为,则 ▲
解析】本小题考查三角函数的周期公式。
答案】102.若将一颗质地均匀的骰子(一种各面上分别标有1,2,3,4,5,6个点的正方体玩具),先后抛掷两次,则出现向上的点数之和为4的概率是 ▲
解析】本小题考查古典概型.基本事件共6×6 个,点数和为4 的有(1,3)、(2,2)、(3,1)共3 个,故。
答案】3.若将复数表示为是虚数单位)的形式,则 ▲
解析】本小题考查复数的除法运算.∵,0,=1,因此。
答案】14.若集合,则中有 ▲ 个元素。
解析】本小题考查集合的运算和解一元二次不等式.由得,因此,共有6个元素.
答案】65.已知向量和的夹角为,,则 ▲
解析】本小题考查向量的线性运算. ,7
答案】76.在平面直角坐标系中,设是横坐标与纵坐标的绝对值均不大于2的点构成的区域,是到原点的距离不大于1的点构成的区域,向中随机投一点,则所投点在中的概率是 ▲
解析】本小题考查古典概型.如图:区域d 表示边长为4 的正方形的内部(含边界),区域e 表示单位圆及其内部,因此.
答案】7.某地区为了解岁的老人的日平均睡眠时间(单位:),随机选择了50位老人进行调查,下表是这50位老人睡眠时间的频率分布表:
在上述统计数据的分析中一部分计算见算法流程图,则输出的s的值为 ▲
解析】由流程图。
答案】6.42
8.设直线是曲线的一条切线,则实数的值是。
解析】本小题考查导数的几何意义、切线的求法. ,令得,故切点(2,ln2),代入直线方程,得,所以b=ln2-1.
答案】ln2-1
9.如图,在平面直角坐标系中,设三角形的顶点分别为,点**段ao上的一点(异于端点),这里均为非零实数,设直线分别与边交于点,某同学已正确求得直线的方程为,请你完成直线的方程。
解析】本小题考查直线方程的求法.画草图,由对称性可猜想填.事实上,由截距式可得直线ab:,直线cp: ,两式相减得,显然直线ab与cp 的交点f 满足此方程,又原点o 也满足此方程,故为所求直线of 的方程.
答案】10.将全体正整数排成一个三角形数阵:
按照以上排列的规律,第行()从左向右的第3个数为。
解析】本小题考查归纳推理和等差数列求和公式.前n-1 行共有正整数1+2+…+n-1)个,即个,因此第n 行第3 个数是全体正整数中第+3个,即为.
答案】11.设为正实数,满足,则的最小值是。
解析】本小题考查二元基本不等式的运用.由得,代入得。
当且仅当=3 时取“=”
答案】312.在平面直角坐标系中,椭圆的焦距为2c,以o为圆心,为半径作圆,若过作圆的两条切线相互垂直,则椭圆的离心率为。
解析】设切线pa、pb 互相垂直,又半径oa 垂直于pa,所以△oap 是等腰直角三角形,故,解得.
答案】13.满足条件的三角形的面积的最大值。
解析】本小题考查三角形面积公式、余弦定理以及函数思想.设bc=,则ac=,根据面积公式得=,根据余弦定理得。
代入上式得。
由三角形三边关系有解得,故当时取得最大值。
答案】14.设函数,若对于任意的都有成立,则实数的值为。
解析】本小题考查函数单调性的综合运用.若x=0,则不论取何值,≥0显然成立;当x>0 即时,≥0可化为,
设,则, 所以在区间上单调递增,在区间上单调递减,因此,从而≥4;
当x<0 即时,≥0可化为,
在区间上单调递增,因此,从而≤4,综上=4
答案】4二、解答题:本大题共6小题,共90分。请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
15.如图,在平面直角坐标系中,以轴为始边作两个锐角,它们的终边分别交单位圆于两点.已知两点的横坐标分别是,.
1)求的值;
2)求的值.
试题解析】先由已知条件得,第(1)问求的值,运用正切的和角公式;第(2)问求的值,先求出的值,再根据范围确定角的值。
标准答案】1)由已知条件即三角函数的定义可知,因故,从而。
同理可得,因此。
所以=;2),从而由得。
16.如图,在四面体中,,点分别是的中点.求证:
1)直线面;
2)平面面.
试题解析】第1问根据线面平行关系的判定定理 ,在面内找一条直线和直线ef平行即可,第2问,需在其中一个平面内找一条直线和另一个面垂直,由线面垂直推出面面垂直。
标准答案】证明:(1)∵e,f分别是的中点.
ef是△abd的中位线,∴ef∥ad,ef∥面acd,ad面acd,∴直线ef∥面acd;
2)∵ad⊥bd,ef∥ad,∴ef⊥bd,cb=cd,f是bd的中点,∴cf⊥bd
又ef∩cf=f, ∴bd⊥面efc,bd面bcd,∴面面。
17.如图,某地有三家工厂,分别位于矩形abcd的两个顶点a,b及cd的中点p处.ab=20km,bc=10km.为了处理这三家工厂的污水,现要在该矩形区域上(含边界)且与a,b等距的一点o处,建造一个污水处理厂,并铺设三条排污管道ao,bo,po.记铺设管道的总长度为ykm.
1)按下列要求建立函数关系式:
i)设(rad),将表示成的函数;
ii)设(km),将表示成的函数2)请你选用(1)中的一个函数关系确定污水处理厂的位置,使铺设的污水管道的总长度最短。
解析】本小题主要考查函数最值的应用.
ⅰ)①由条件知pq 垂直平分ab,若∠bao= (rad) ,则, 故。
又op=,所以,
所求函数关系式为。
若op= (km) ,则oq=10-,所以oa =ob=
所求函数关系式为。
ⅱ)选择函数模型①,
令0 得sin,因为,所以=,当时, ,是的减函数;当时, ,是的增函数,所以当=时,。这时点p 位于线段ab 的中垂线上,在矩形区域内且距离ab 边km处。
18.在平面直角坐标系中,记二次函数()与两坐标轴有。
三个交点.经过三个交点的圆记为.
1)求实数b的取值范围;
2)求圆的方程;
3)问圆是否经过定点(其坐标与的无关)?请证明你的结论.
解:本小题主要考查二次函数图象与性质、圆的方程的求法.
ⅰ)令=0,得抛物线与轴交点是(0,b);
令,由题意b≠0 且δ>0,解得b<1 且b≠0.
ⅱ)设所求圆的一般方程为。
令=0 得这与=0 是同一个方程,故d=2,f=.
令=0 得=0,此方程有一个根为b,代入得出e=―b―1.
所以圆c 的方程为。
ⅲ)圆c 必过定点,证明如下:
假设圆c过定点,将该点的坐标代入圆c的方程,并变形为。
为使(*)式对所有满足的都成立,必须有,结合(*)式得。
解得。经检验知,点均在圆c上,因此圆c 过定点。
19.(1)设是各项均不为零的()项等差数列,且公差,若将此数列删去某一项后得到的数列(按原来的顺序)是等比数列.
i)当时,求的数值;
ii)求的所有可能值.
2)求证:对于给定的正整数(),存在一个各项及公差均不为零的等差数列。
其中任意三项(按原来的顺序)都不能组成等比数列.
解:(1)①当n=4时,中不可能删去首项或末项,否则等差数列中连续三项成等比数列,则推出d=0。
若删去,则,即化简得,得。
若删去,则,即化简得,得。
综上,得或。
当n=5时,中同样不可能删去,否则出现连续三项。
若删去,则,即化简得,因为,所以不能删去;
当n≥6时,不存在这样的等差数列。事实上,在数列中,由于不能删去首项或末项,若删去,则必有,这与矛盾;同样若删去也有,这与矛盾;若删去中任意一个,则必有,这与矛盾。(或者说:
当n≥6时,无论删去哪一项,剩余的项中必有连续的三项)
综上所述,。
2)假设对于某个正整数n,存在一个公差为d的n项等差数列,其中()为任意三项成等比数列,则,即,化简得 (*
由知,与同时为0或同时不为0
当与同时为0时,有与题设矛盾。
故与同时不为0,所以由(*)得。
因为,且x、y、z为整数,所以上式右边为有理数,从而为有理数。
于是,对于任意的正整数,只要为无理数,相应的数列就是满足题意要求的数列。
例如n项数列1,,,满足要求。
20.已知函数,(为常数).函数定义为:对每个给定的实数,
1)求对所有实数成立的充分必要条件(用表示);
2)设是两个实数,满足,且.若,求证:函数在区间上的单调增区间的长度之和为(闭区间的长度定义为)
解:(1)由的定义可知,(对所有实数)等价于。
对所有实数)这又等价于,即。
对所有实数均成立。
由于的最大值为,故(*)等价于,即,这就是所求的充分必要条件。
2)分两种情形讨论。
(i)当时,由(1)知(对所有实数)
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