2023年全国高考数学(文科)试题及其解析。
考生注意:本试题共三道大题(26个小题),满分120分。
a. 甲是乙的充分条件,但不是乙的必要条件。
b. 甲是乙的必要条件,但不是乙的充分条件。
c. 甲是乙的充要条件。
d. 甲不是乙的充分条件,也不是乙的必要条件。
21. (满分10分)有四个数,其中前三个数成等差数列,后三个数成等比数列,并且第一个数。
与第四个数的和是16,第二个数与第三个数的和是12,求这四个数。
22.(满分8分)
23. (满分8分)如图,在三棱锥s-abc中,sa⊥底面abc,ab⊥垂直平分sc,且分别交ac、sc于d、e.又sa=ab,sb=bc.求以bd为棱,以bde与bdc为面的二面角的度数。
24. (满分10分)已知a>0,a≠1,解不等式loga(4+3x-x2)-loga(2x-1)>loga2.
25. (满分12分)设a≥0,在复数集c中解方程z2+2│z│=a.
26. (满分12分)
参***及其解析。
一、选择题:本题考查基本知识和基本运算。
1)a (2)c (3)d (4)b (5)d
6)c (7)a (8)b (9)a (10)c
11)b (12)d (13)a (14)c (15)b
二、填空题:本题考查基本知识和基本运算。
三、解答题。
21)本小题考查等差数列、等比数列的概念和运用方程(组)解决问题的能力。
依题意有。由②式得 d=12-2a. ③
整理得 a2-13a+36=0.
解得 a1=4, a2=9.
代入③式得 d1=4, d2=-6.
从而得所求四个数为0,4,8,16或15,9,3,1.
解法二:设四个数依次为x,y,12-y,16-x.
依题意,有。
由①式得 x=3y-12. ③
将③式代入②式得 y(16-3y+12)=(12-y)2,整理得 y2-13y+36=0.
解得 y1=4,y2=9.
代入③式得 x1=0,x2=15.
从而得所求四个数为0,4,8,16或15,9,3,1.
22)本小题考查三角公式以及三角函数式的恒等变形和运算能力。
解法一:由已知得。
两式相除得。
解法二:如图,不妨设0≤α≤2π,且点a的坐标是(cosα,sinα),点b的坐标是(cosβ,sinβ),则点a,b在单位圆x2+y2=1上。连结ab,若c是ab的中点,由题设知点c
连结oc,于是oc⊥ab,若设点d的坐标是(1,0),再连结oa,ob,则有。
解法三:由题设得 4(sinα+sinβ)=3(cosα+cosβ).
将②式代入①式,可得 sin(α-sin(-β
于是 α-2k+1)π-k∈z),或 α-2kπ+(k∈z).
若 α-2k+1)π-k∈z),则α=β2k+1)π(k∈z).
于是 sinα=-sinβ,即sinα+sinβ=0.
由此可知 α-2kπ+(k∈z).
即 α+2+2kπ(k∈z).
23)本小题考查直线和平面,直线和直线的位置关系,二面角等基本知识,以及逻辑推理能力和空间想象能力。
解法一:由于sb=bc,且e是sc的中点,因此be是等腰三角形sbc的底边sc的中线,所以sc⊥be.
又已知 sc⊥de,be∩de=e, sc⊥面bde, sc⊥bd.
又 ∵sa⊥底面abc,bd在底面abc上,∴sa⊥bd.
而 sc∩sa=s,∴bd⊥面sac.
de=面sac∩面bde,dc=面sac∩面bdc, bd⊥de,bd⊥dc.
∠edc是所求的二面角的平面角。
sa⊥底面abc,∴sa⊥ab,sa⊥ac.
又已知de⊥sc,所以∠edc=60°,即所求的二面角等于60°.
解法二:由于sb=bc,且e是sc的中点,因此be是等腰三角形sbc的底边sc的中线,所以sc⊥be.
又已知 sc⊥de,be∩de=e.
sc⊥面bde, sc⊥bd.
由于sa⊥底面abc,且a是垂足,所以ac是sc在平面abc上的射影。由三垂线定理的逆定理得bd⊥ac;又因e∈sc,ac是sc在平面abc上的射影,所以e在平面abc上的射影在ac上,由于d∈ac,所以de在平面abc上的射影在ac上,根据三垂线定理又得bd⊥de.
de面bde,dc面bdc,∠edc是所求的二面角的平面角。
以下同解法一。
24)本小题考查对数,不等式的基本知识及运算能力。
解:原不等式可化为。
loga(4+3x-x2)>loga2(2x-1).
当0即当0当a>1时,①式等价于。
25)本小题考查复数与解方程等基本知识以及综合分析能力。
解法一:设z=x+yi,代入原方程得。
于是原方程等价于方程组。
由②式得y=0或x=0.由此可见,若原方程有解,则其解或为实数或为纯虚数。下面分别加以讨论。
情形1. 若y=0,即求原方程的实数解z=x.此时,①式化为。
x2+2│x│=a. ③
ⅰ)令x>0,方程③变为x2+2x=a. ④
由此可知:当a=0时,方程④无正根;
ⅱ)令x<0,方程③变为x2-2x=a. ⑤
由此可知:当a=0时,方程⑤无负根;
ⅲ)令x=0,方程③变为0=a. ⑥
由此可知:当a=0时,方程⑥有零解x=0;
当a>0时,方程⑥无零解。
所以,原方程的实数解是:
当a=0时,z=0;
情形2. 若x=0,由于y=0的情形前已讨论,现在只需考查y≠0的情形,即求原方程的纯虚数解z=yi(y≠0).此时,①式化为。
y2+2│y│=a. ⑦
ⅰ)令y>0,方程⑦变为-y2+2y=a,即(y-1)2=1-a. ⑧
由此可知:当a>1时,方程⑧无实根。
从而, 当a=0时,方程⑧有正根 y=2;
ⅱ)令y<0,方程⑦变为-y2-2y=a,即(y+1)2=1-a. ⑨
由此可知:当a>1时,方程⑨无实根。
从而, 当a=0时,方程⑨有负根 y=-2;
所以,原方程的纯虚数解是:
当a=0时,z=±2i;
而当a>1时,原方程无纯虚数解。
解法二:设z=x+yi,代入原方程得。
于是原方程等价于方程组。
由②式得y=0或x=0.由此可见,若原方程有解,则其解或为实数,或为纯虚数。下面分别加以讨论。
情形1. 若y=0,即求原方程的实数解z=x.此时,①式化为。
x2+2│x│=a.
情形2. 若x=0,由于y=0的情形前已讨论,现在只需考查y≠0的情形,即求原方程的纯虚数解z=yi(y≠0).此时,①式化为。
y2+2│y│=a.
当a=0时,因y≠0,解方程④得│y│=2,即当a=0时,原方程的纯虚数解是z=±2i.
即当0当a>1时,方程④无实根,所以这时原方程无纯虚数解。
解法三:因为z2=-2│z│+a是实数,所以若原方程有解,则其解或为实数,或为纯虚数,即z=x或z=yi(y≠0).
情形1. 若z=x.以下同解法一或解法二中的情形1.
情形2. 若z=yi(y≠0).以下同解法一或解法二中的情形2.
解法四:设z=r(cosθ+isinθ),其中r≥0,0≤θ<2π.代入原方程得。
r2cos2θ+2r+ir2sin2θ=a.
于是原方程等价于方程组。
情形1. 若r=0.①式变成。
0=a. ③
由此可知:当a=0时,r=0是方程③的解。
当a>0时,方程③无解。
所以, 当a=0时,原方程有解z=0;
当a>0时,原方程无零解。
ⅰ)当k=0,2时,对应的复数是z=±r.因cos2θ=1,故①式化为。
r2+2r=a. ④
由此可知:当a=0时,方程④无正根;
ⅱ)当k=1,3时,对应的复数是z=±ri.因cos2θ=-1,故①式化为。
r2+2r=a,即(r-1)2=1-a, ⑤
由此可知:当a>1时,方程⑤无实根,从而无正根;
从而, 当a=0时,方程⑤有正根 r=2;
所以, 当a=o时,原方程有解z=±2i;
当0当a>1时,原方程无纯虚数解。
26)本小题考查椭圆的性质,距离公式,最大值知识以及分析问题的能力。
解法一:根据题设条件,可取椭圆的参数方程是。
其中a>b>0待定,0≤θ<2π.
设椭圆上的点(x,y)到点p的距离为d,则。
大值,由题设得,因此必有,由此可得 b=1,a=2.
所求椭圆的参数方程是。
解法二:设所求椭圆的直角坐标方程是。
其中a>b>0待定。,设椭圆上的点(x,y)到点p的距离为d,则。
其中 -byb.
由此得,由此可得 b=1,a=2.
所求椭圆的直角坐标方程是。
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