2023年高考(江苏卷)数学详细解答完全解析。
数学i一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分。请把答案填写在答题卡相应位置上。
1.已知集合则。
答案: 解析:本题主要考查集合及其表示,集合的运算,容易题。
2.函数的单调增区间是。
答案: 解析:在在大于零,且增。
本题主要考查函数的概念,基本性质,指数与对数,对数函数图象和性质,容易题。
3.设复数i满足(i是虚数单位),则的实部是___
答案:1解析:由得到。
本题主要考查考查复数的概念,四则运算,容易题。
4.根据如图所示的伪**,当输入分别为2,3时,最后输出的的值是___
答案:3解析:,
本题主要考查考查算法的含义,基本算法语句,选择结构和伪**,容易题。
5.从1,2,3,4这四个数中一次随机取两个数,则其中一个数是另一个的两倍的概率是___
答案: 解析:从1,2,3,4这四个数中一次随机取两个数有(1,2),(1,3),(1,4),(2,3),(2,4),(3,4)共6种。
其中符合条件的有2种,所以概率为。也可以由得到。
本题主要考查随机事件与概率,古典概型的概率计算,互斥事件及其发生的概率。容易题。
6.某老师从星期一到星期五收到信件数分别是10,6,8,5,6,则该组数据的方差。
答案:.解析:五个数的平均数是7,方差为。
还可以先把这组数都减去6再求方差,.
本题主要考查总体分布的估计,总体特征数的估计,平均数方差的计算,考查数据处理能力,容易题。
7.已知则的值为。
答案: 解析:.
本题主要考查三角函数的概念,同角三角函数的基本关系式,正弦余弦函数的诱导公式,两角和与差的正弦余弦正切,二倍角的正弦余弦正切及其运用,中档题。
8.在平面直角坐标系中,过坐标原点的一条直线与函数的图象交于p、q两点,则线段pq长的最小值是___
答案:4.解析:设经过原点的直线与函数的交点为,,则。
本题主要考查幂函数,函数图象与性质,函数与方程,函数模型及其应用,两点间距离公式以及基本不等式,中档题。
9.函数是常数,的部分图象如图所示,则。
答案: 解析:由图可知:
由图知: 本题主要考查正弦余弦正切函数的图像与性质,的图像与性质以及诱导公式,数形结合思想,中档题。
10.已知是夹角为的两个单位向量, 若,则的值为 .
答案: 解析:由得:,
本题主要考查向量的概念,向量的加减数乘运算,向量的数量积及平面向量的平行与垂直,中档题。
11.已知实数,函数,若,则a的值为___
答案: 解析:.
不符合; .
本题主要考查函数概念,函数与方程,函数模型及其应用,含参的分类讨论,中档题。
12.在平面直角坐标系中,已知点p是函数的图象上的动点,该图象在p处的切线交y轴于点m,过点p作的垂线交y轴于点n,设线段mn的中点的纵坐标为t,则t的最大值是。
答案: 解析:设则,过点p作的垂线。
所以,t在上单调增,在单调减,.
本题主要考查指数运算,指数函数图象、导数的概念,导数公式,导数的运算与几何意义、利用导数研究函数,导数的应用、直线方程及其斜率、直线的位置关系,运算求解能力,综合应用有关知识的能力,本题属难题。
13.设,其中成公比为q的等比数列,成公差为1的等差数列,则q的最小值是___
答案:.解析:
由题意:,而的最小值分别为1,2,3;.
本题主要考查综合运用等差、等比的概念及通项公式,不等式的性质解决问题的能力,考查抽象概括能力和推理能力,本题属难题。
14.设集合,
若则实数m的取值范围是。
答案:.解析:当时,集合a是以(2,0)为圆心,以为半径的圆,集合b是在两条平行线之间,(2,0)在直线的上方,又因为此时无解;
当时,集合a是以(2,0)为圆心,以和为半径的圆环,集合b是在两条平行线之间,必有当时,只要,.
当时, 只要,
当时,一定符合。
又因为,.本题主要考查集合概念,子集及其集合运算、线性规划,直线的斜率,两直线平行关系,点到直线的距离,圆的方程,直线与圆的位置关系、含参分类讨论、解不等式,及其综合能力。本题属难题。
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.(本小题满分14分)在△abc中,角a、b、c所对应的边为。
1)若求a的值;
2)若,求的值。
答案:(1)
2)在三角形中,
由正弦定理得:,而。(也可以先推出直角三角形)
(也能根据余弦定理得到)
解析:本题主要考查同角三角函数基本关系式、和差角公式、正余弦定理及有关运算求解能力,容易题。
16.(本小题满分14分)如图,在四棱锥中,平面pad⊥平面abcd,ab=ad,∠bad=60°,e、f分别是ap、ad的中点。
求证:(1)直线ef//平面pcd;
2)平面bef⊥平面pad.
答案:(1)因为e、f分别是ap、ad的中点,又。
直线ef//平面pcd
2)连接bd为正三角形。
f是ad的中点,
又平面pad⊥平面abcd,
所以,平面bef⊥平面pad.
解析:本题主要考查空间想象能力和推理论证能力、考查平面的表示,直线与平面、平面与平面平行和垂直的判定及性质,容易题。
17.请你设计一个包装盒,如图所示,abcd是边长为60cm的正方形硬纸片,切去阴影部分所示的四个全等的等腰直角三角形,再沿虚线折起,使得四个点重合于图中的点p,正好形成一个正四棱柱形状的包装盒,e、f在ab上是被切去的等腰直角三角形斜边的两个端点,设ae=fb=xcm.
1)若广告商要求包装盒侧面积s(cm)最大,试问x应取何值?
2)若广告商要求包装盒容积v(cm)最大,试问x应取何值?并求出此时包装盒的高与底面边长的比值。
答案:(1)根据题意有(0所以x=15cm时包装盒侧面积s最大。
2)根据题意有,所以,
当时,所以,当x=20时,v取极大值也是最大值。
此时,包装盒的高与底面边长的比值为。
即x=20包装盒容积v(cm)最大, 此时包装盒的高与底面边长的比值为。
解析:本题主要考查空间想象能力、数学阅读能力及运用数学知识解决实际问题的能力、建立数学函数模型求解能力、导数在实际问题中的应用,中档题。
18.(本小题满分16分)如图,在平面直角坐标系中,m、n分别是椭圆的顶点,过坐标原点的直线交椭圆于p、a两点,其中p在第一象限,过p作x轴的垂线,垂足为c,连接ac,并延长交椭圆于点b,设直线pa的斜率为k.
1)当直线pa平分线段mn时,求k的值;
2)当k=2时,求点p到直线ab的距离d;
3)对任意k>0,求证:pa⊥pb.
答案:(1)由题意知m(-2,0),n(0,),m、n的中点坐标为(-1,),直线pa平分线段mn时,即直线pa经过m、n的中点,又直线pa经过原点,所以。
2)直线,由得,ac方程:即:
所以点p到直线ab的距离。
3)法一:由题意设,a、c、b三点共线,
又因为点p、b在椭圆上,,两式相减得:
法二:设,a、c、b三点共线,又因为点a、b在椭圆上,两式相减得:,法三:由得到。
直线。代入得到,解得,解析:本题主要考查椭圆的标准方程与几何性质,直线的斜率及其方程,点到直线距离公式、直线的垂直关系的判断。
另外还考查了解方程组,共线问题、点在曲线上,字母运算的运算求解能力, 考查推理论证能力。(1)(2)是容易题;(3)是考察学生灵活运用、数学综合能力是难题。
19.(本小题满分16分)已知a,b是实数,函数和是的导函数,若在区间i上恒成立,则称和在区间i上单调性一致。
1)设,若函数和在区间上单调性一致,求实数b的取值范围;
2)设且,若函数和在以a,b为端点的开区间上单调性一致,求|a-b|的最大值。
答案: 1) 因为函数和在区间上单调性一致,所以,
即。即实数b的取值范围是。
2) 由。若,则由, ,和在区间上不是单调性一致,所以。
又。所以要使,只有,取,当时,因此。
当时,因为,函数和在区间(b,a)上单调性一致,所以,
即, 设,考虑点(b,a)的可行域,函数的斜率为1的切线的切点设为。
则;当时,因为,函数和在区间(a, b)上单调性一致,所以,
即, 当时,因为,函数和在区间(a, b)上单调性一致,所以,
即而x=0时,不符合题意,
当时,由题意:
综上可知,。
解析:本题主要考查单调性概念、导数运算及应用、含参不等式恒成立问题,综合考查、线性规划、解二次不等式、二次函数、化归及数形结合的思想,考查用分类讨论思想进行探索分析和解决问题的综合能力。(1)中档题;(2)难题。
20.(本小题满分16分)设m为部分正整数组成的集合,数列的首项,前n项和为,已知对任意整数k属于m,当n>k时,都成立。
1)设m={1},,求的值;(2)设m={3,4},求数列的通项公式。
答案:(1)即:
所以,n>1时,成等差,而,
2)由题意:,当时,由(1)(2)得:
由(3)(4)得:
由(1)(3)得:
由(2)(4)得:
由(7)(8)知:成等差,成等差;设公差分别为:
由(5)(6)得:
由(9)(10)得: 成等差,设公差为d,在(1)(2)中分别取n=4,n=5得:
解析:本题主要考查数列的概念,通项与前n项和的关系,等差数列概念及基本性质、和与通项关系、集合概念、全称量词,转化与化归、考查分析**及逻辑推理解决问题的能力,其中(1)是中等题,(2)是难题。
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