1、江西省五市九校协作体高三第二次联考数学(理科)试卷 第1 页共2 页江江西西省省五五市市九九校校协协作作体体 2 20 02 23 3 届届第第二二次次联联考考数数学学试试题题(理理科科)第第卷卷(选选择择题题共共 6 60 0 分分)一一、选选择择题题:本本大大题题共共 1 12 2 小小题题,每每小小题题 5 5 分分,共共 6 60 0 分分.在在每每小小题题给给出出的的四四个个选选项项中中,只只有有一一项项是是符符合合题题目目要要求求的的.1已知集合2|4,|4AxxxZBy y,则AB()A4,22,4B3,3C2,4D 32若复数 z 满足 z(1+i)2i1(i 为虚数单位),则
2、下列说法正确的是()Az 的虚部为23iB|z|210C3 zzDz 在复平面内对应的点在第二象限3若54cos,是第三象限的角,则2tan12tan1()A2B21C2D214天干地支纪年法源于中国,中国自古便有十天干与十二地支.十天干即:甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸;十二地支即:子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥.天干地支纪年法是按顺序以一个天干和一个地支相配,排列起来,天干在前,地支在后,天干由“甲”起,地支由“子”起,比如第一年为“甲子”,第二年为“乙丑”,第三年为“丙寅”,以此类推,排列到“癸酉”后,天干回到“甲”重新开始,即“甲戌”,“乙亥”,之后地支回到“子
3、”重新开始,即“丙子”,以此类推,2023 年是癸卯年,请问:在 100 年后的 2123 年为()A癸未年B辛丑年C己亥年D戊戌年5已知双曲线2222:10,0 xyCabab的左、右焦点分别为1F、2F,点P在双曲线C的右支上,且124PFPF,双曲线C的一条渐近线方程为ykx,则k的最小值为()A43B43C34D346.中国空间站(China Space Station)的主体结构包括天和核心舱、问天实验舱和梦天实验舱.2022 年10 月 31 日 15:37 分,我国将“梦天实验舱”成功送上太空,完成了最后一个关键部分的发射,“梦天实验舱”也和“天和核心舱”按照计划成功对接,成为“
4、T”字形架构,我国成功将中国空间站建设完毕.2023年,中国空间站将正式进入运营阶段.假设空间站要安排甲、乙等 6 名航天员开展实验,三舱中每个舱至少一人至多三人,则不同的安排方法有()A450 种B72 种C90 种7已知椭圆D360 种2222:1(0)xyCabab的一个焦点为F,点P是椭圆C上的一个动点,|PF的最小值为)A2B2 2C2 3D48.关于曲线 C:2221xmymm,下列说法正确的是()A曲线 C 可能经过点0,2B若1m,过原点与曲线C相切的直线有两条C若1m,曲线C表示两条直线D若2m,则直线yx被曲线C截得弦长等于2 29.已知函数 2sinsinsinf xxx
5、x,则下列说法中正确的是()A fx是偶函数B fx的图像关于直线2x 对称C fx的值域为2,4D fx在2,2上有 5 个零点10 如图为“杨辉三角”示意图,已知每一行的数字之和构成的数列为等比数列且记该数列前n项和为nS,设25log11nnbS,将数列 nb中的整数项依次取出组成新的数列记为 nc,则2023c的值为()A5052B5057C5058D506311.在直四棱柱中ABCDA1B1C1D1中,BAD60,ABADAA12,P为CC1中点,点Q满足1DDDCDQ,(0,1,0,1)下列结论不正确的是()A若+1,则四面体A1BPQ的体积为定值B若AQ平面A1BP,则AQ的最小
6、值为5C若A1BQ的外心为M,则MABA11为定值 2D若71QA,则点Q的轨迹长度为3212.已知ab,cd,01.111beaeba,99.01)1(dcedec则有()Aa+b0Bc+d0Ca+d0Db+c0第10小题图31,且存在点P使得OPF(点O为坐标原点)为正三角形,则椭圆C的焦距为(江西省五市九校协作体高三第二次联考数学(理科)试卷 第1 页共2 页二二、填填空空题题(本本大大题题共共 4 4 小小题题,每每小小题题 5 5 分分,共共 2 20 0 分分将将答答案案填填在在题题中中的的横横线线上上)13已知非零向量a,b满足|b|2|a|,(ba)a,则向量a,b的夹角是14
7、已知,11121)1(7722106 xaxaxaaxx,则2a15已知实数,a b满足,1,0,1ba b,则202312023aba的最小值为_16 已知aR R.设函数1,ln11,1)(xxaxxaxaxf若关于的不等式0)(xff恒成立,则a的取值范围为.三三、解解答答题题:(共共 7 70 0 分分解解答答应应写写出出必必要要的的文文字字说说明明、证证明明过过程程或或演演算算步步骤骤)17.(本小题满分 12 分)已知ABC中,内角A、B、C的对边分别为a、b、c,BD为ABC的角平分线(1)求证:ADCDABCB;(2)若2BD 且26ca,求ABC的面积18.(本小题满分 12
8、 分)如图,在梯形ABCD中,ABCD,BCD=23,四边形ACFE为矩形,且CF平面 ABCD,AD=CD=BC=CF=1(1)求证:EF平面BCF;(2)点M在线段EF上运动,当点M在什么位置时,平面MAB与平面FCB所成锐二面角最大?并求此时锐二面角的余弦值19.(本小题满分 12 分)某企业对生产设备进行优化升级,升级后的设备控制系统由12 k(kN N*)个相同的元件组成,每个元件正常工作的概率均为p(0p1),各元件之间相互独立当控制系统有不少于k个元件正常工作时,设备正常运行,否则设备停止运行,记设备正常运行的概率为pk(例如:p2表示控制系统由 3 个元件组成时设备正常运行的概
9、率;p3表示控制系统由 5 个元件组成时设备正常运行的概率)(1)若32p,当k2 时,求控制系统中正常工作的元件个数X的分布列和数学期望,并求3p;(2)已知设备升级前,单位时间的产量为a件,每件产品的利润为 1 元,设备升级后,在正常运行状态下,单位时间的产量是原来的 4 倍,且出现了高端产品,每件产品成为高端产品的概率为41,每件高端产品的利润是 2 元记设备升级后单位时间内的利润为Y(单位:元)()请用pk表示E(Y);()设备升级后,在确保控制系统中元件总数为奇数的前提下,分析该设备能否通过增加控制系统中元件的个数来提高利润.20(本小题满分 12 分)过坐标原点O作圆C:3222y
10、x的两条切线,设切点为P,Q,直线PQ恰为抛物线E:y22px(p0)的准线(1)求抛物线E的标准方程;(2)设点T是圆C的动点,抛物线E上四点A,B,M,N满足:TNTBTMTA2,2设AB中点为D(i)证明:TD 垂直于y轴;(ii)设TAB面积为S,求S的最大值21.(本小题满分 12 分)已知函数1ln)(xaxxf(1)讨论函数 xf的单调性;(2)若函数 xf存在两个极值点21,xx,且02ln21421xxkkexfxf恒成立,求实数k的最小值选考题:共 10 分。请考生在第 22、23 题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分。选考题:共 10 分。请考生在第 22、2
11、3 题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分。22选修 44:坐标系与参数方程(本小题满分 10 分)以直角坐标系的原点O为极点,以x轴正半轴为极轴,且两个坐标系取相等的长度单位,已知直线l的参数方程为sin2costytx(t为参数,20),曲线C的极坐标方程为sin8cos2(1)求曲线C的直角坐标方程;(2)设直线l与曲线C相交于A,B两点,当变化时,求|AB|的最小值23选修 45:不等式选讲(本小题满分 10 分)已知,a b c均为正实数,且1abc.证明:(1)222111abcabc;(2)66633331112bcaabc.ABNMDTC1江西省五市九校协作体 202
12、3 届第二次联考答案理科数学一、江西省五市九校协作体 2023 届第二次联考答案理科数学一、选择题:BBCA BADB CBCD二 13.选择题:BBCA BADB CBCD二 13.32 14.132 15.2025 16.14.132 15.2025 16.22,e17【解】(1)由题意可得sinsinsinADBBDCBDC,因为 BD 为ABC 的角平分线,则ABDCBD,在ABD 中,si nsi nADABABDADB,则sinsinADABDABADB.3 分同理可得sinsinCDCBDCBBDC,因此ADCDABCB.6 分(2)设ABDCBD,则2ABC,因为ABCABDC
13、BDSSS即111sin2sinsin222a cc BDa BD.8 分又2BD 且26ca,可得sin2sin2sincos,因为02,则02,则sin0,cos0,可得1cos2,3.10 分所以,3sin22,139 33 6222ABCS .12 分18【解】(1)证明:在梯形 ABCD 中,ABCD,AD=CD=BC=1,故梯形 ABCD 为等腰梯形,因为23BCD,则23ADC,所以6BACACD 又因为3ABCBCD,则2ACBABCBACACBC.因为 CF平面 ABCD,AC平面 ABCD.ACCF BCCFC,AC平面 BCF.4分因为四边形 ACFE 为矩形,则 ACE
14、F,因此,EF平面 BCF.5分(2)因为 CF平面 ABCD,ACBC,以点 C 为坐标原点,CA、CB、CF 所在直线分别为 x、y、z 轴建立如下图所示的空间直角坐标系,在 RtABC3tan6BCAC,.6 分则 A(3,0,0)、B(0,1,0)、C(0,0,0)、F(0,0,1)、E(3,0,1),设点 M(t,0,1),其中03t 设平面 MAB 的法向量为111,mx y z3,1,0AB ,3,0,1AMt.7 分由3030m ABxym AMtxz ,取1x,可得1,3,3mt.8 分易知平面 FCB 的一个法向量为1,0,0n,21cos,43m nm nm nt .10
15、 分所以,当0t,即 M 与 F 重合时,cos,m n 取最小值,此时平面 MAB 与平面 FCB 所成锐二面角最大,此时,平面 MAB 与平面 FCB 所成锐二面角的余弦值为77.12 分19解:(1)因为 k2,所以控制系统中正常工作的元件个数 X 的可能取值为 0,1,2,3,2因为每个元件的工作相互独立,且正常工作的概率均为32p,所以32,3 BX.1 分所以,2713132)0(3003CXP,923132)1(2113CXP,943132)2(1223CXP,2783132)3(0333CXP.2 分所以控制系统中正常工作的元件个数 X 的分布列为:X 0 1 2 3 P 27
16、1 92 94 278控制系统中正常工作的元件个数 X 的数学期望为 2323XE.3 分由题意知,81642431922433224380243803132313231320555144523353CCCP.5 分(2)升级改造后单位时间内产量的分布列为 产量 a4 0 设备运行概率 Pk 1Pk所以升级改造后单位时间内产量的均值为kap4产品类型高端产品一般产品产量(单位:件)kapkap3利润(单位:元)21设备升级后单位时间内的利润为kkkapapapy532.6 分因为控制系统中元件总数为奇数,若增加 2 个元件,则第一类:原系统中至少有1k个元件正常工作,其概率为;11112kkk
17、kkppCpp.7 分第二类:原系统恰好有k个元件正常工作,新增 2 个元件中至少有一个正常工作,其概率为;21111211122112pppCpppCpkkkkkkkk.8 分第三类:原系统中有1k个元件正常工作,新增 2 个元件全部正常工作,其概率为;11311122112kkkkkkkkppCpppCp.9 分所以1kp1121kkkkkppCppppCkkkk211112kkkkppC11112,121121pppCppkkkkkk即,121121pppCppkkkkkk.10 分所以当时21p,kkkppp,01单调递增,即增加元件个数设备正常工作的概率变大.11 分当21p时,01
18、kkpp,即增加元件个数设备正常工作的概率没有变大又因为,5kapy 所以当21p时,设备可以通过增加控制系统中元件个数来提高利润;当21p时,设备不可以通过增加控制系统中元件的个数来提高利润.12 分20解:(1)设直线 PQ 与 x 轴交于0,20pP,由几何性质易得:CPP0与OCP 相似,所以COCPCPCPCOCPCP020,即:2223p,解得:p1所以抛物线 E 的标准方程为:y22x.3分3(2)设 T(x0,y0),A(x1,y1),B(x2,y2),(i)由题意,TA 中点 M 在抛物线 E 上,即22210210 xxyy.4 分又1212xy,将2211yx 代入得:0
19、422001021yxyyy,同理:0422002022yxyyy有2002102142yxyyyyy,此时 D 点纵坐标为0212yyy.6 分所以直线 TD 的斜率为 0;所以TD垂直于y轴.(ii)因为243424202021221222121xyyyyyyyxx.7 分所以点0020,243yxyD,此时2121yyTDS.2224,22324302021221210200020 xyyyyyyyxyxxyTD.9 分所以30202223xyS.10 分又因为点 T 在圆 C 上,有3)2(2020yx,即1402020 xxy,代入上式可得:32030208322316223xxxS
20、由32320 x.11 分所以 x03 时,S 取到最大值4882233所以 S 的最大值为 48.12 分21 解:(1)由 1lnxaxxf可得定义域为(0,+),则,0,11211222xxxxaxxaxxf.1 分令 g(x)x2+(a+2)x+1,则 xxxgxf21当 a2+4a0,即4a0 时,g(x)0 恒成立,则 f(x)0.2 分f(x)在(0,+)上单调递增;当a2+4a0,即 a4 或 a0 时.3 分()当 a4 时,g(x)x2+(a+2)x+1 是开口向上且过(0,1)的抛物线,对称轴方程为022ax,则函数 g(x)有两个零点24221aaax和24222aaa
21、x(显然 x1x2),列表如下:x(0,x1)x1(x1,x2)x2(x2,+)f(x)+00+f(x)极大值极小值.4 分()当 a0 时,g(x)x2+(a+2)x+1 是开口向上且过(0,1)的抛物线,对称轴方程为022ax,则 g(x)0 在(0,+)上恒成立,从而 f(x)0,f(x)在(0,+)上单调递增综上所述,当 a4 时,函数 f(x)在区间(0,+)上单调递增;当 a4 时,函数 f(x)在242,02aaa,,2422aaa上单调递增,在242,24222aaaaaa上单调递减.5 分(2)由(1)可知,当 a4 时,f(x)有两个极值点 x1,x2,则 x1,x2是方程
22、 x2+(a+2)x+10 的两根,x1+x2(a+2),x1x21,4 axxxxxxaxxxaxxaxxfxf12ln1ln1ln21212121221121.7 分02ln21421xxkkexfxf恒成立转化为04ln4akkea恒成立令 xa40,不等式转化为0lnxkkex.8 分0lnlnxkkex,xxxkkexlnln,即xxkekexxlnln令 0lnxxxxh,则不等式化为 xhkehx.9 分 xxxxh111,当 x0 时,h(x)0,h(x)在(0,+)上单调递增,xkex,即xexk 令 xexxm,则 xexxm1.10 分当 x(0,1)时,m(x)0,即
23、m(x)在(0,1)单调递增,当 x(1,+)时,m(x)0,即 m(x)在(1,+)单调递减;.11 分所以 emxm11max,xa41,即 a5 时,实数 k 取得最小值为e1即实数 k 的最小值为e1.12 分22 解:(1)曲线C的极坐标方程为sin8cos2,根据sincosyx,转换为直角坐标方程为 x28y.3分(2)把直线l的参数方程为sin2costytx(t 为参数20),代入方程 x28y;得到016sin8cos22tt.5 分整理得221cossin8tt,221cos16tt故221221cos84ttttAB,.8 分当0时,最小值为 8.10 分23(1)依题
24、意:,a b c都为正实数,且1abc,2222222,2,2abab bcbc acac,当且仅当1abc时等号成立.2 分上述三个式子相加得222111abbcacabcabbcacabcabcabcabc即222111abcabc成立.5 分(2)法一:a,b,c都为正整数,且1abc 333333333abca b c,由题意得63336333633311,1411,1411,14babacbcbacac.8 分+,得6663333333393311144442bcaabcabc,当且仅当1abc时“=”成立.10 分法二:由 Cauchy 不等式,得 6662333333333111111bcaabcabcabc.7 分令3333tabc,则23336662333333936111333abcbcattabcabctt 令 9363g ttt ,则 g t在3,上单调递增.9 分 32g t,即66633331112bcaabc.10 分