2023年新高考数学选填压轴题汇编(十)(解析版).pdf
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1、20232023年新高考数学选填压轴题汇编年新高考数学选填压轴题汇编(十十)一、一、单选题单选题1.(20222022 广东广东 大埔县虎山中学高三阶段练习大埔县虎山中学高三阶段练习)已知三棱锥 P-ABC三条侧棱PA,PB,PC两两互相垂直,且 PA=PB=PC=6,M N 分别为该三棱锥的内切球和外接球上的动点,则线段 MN 的长度的最小值为()A.2 3-3B.4 3-6C.6-2 3D.2 3【答案】B【解析】由已知将该三棱锥补成正方体,如图所示.设三棱锥内切球球心为O1,外接球球心为O2,内切球与平面ABC的切点为G,易知:O1,O2,G三点均在PD1上,且PD1平面ABC,设内切球
2、的半径为r,外接球的半径为R,则R=1262+62+62=3 3.由等体积法:13SACP+SBCP+SABP+SABCr=13SABPPC,得r=3-3,由等体积法:13SABCPG=13SABPPC,得PG=2 3,将几何体沿截面PDD1C切开,得到如下截面图:大圆为外接球最大截面,小圆为内切球最大截面,M,N两点间距离的最小值为2R-O1O2-R-r=PG-2r=3 3-3-6-2 3=4 3-6.故选:B.2.(20222022 广东广东 大埔县虎山中学高三阶段练习大埔县虎山中学高三阶段练习)设函数 f(x)=sin x-4(0),若 f(x1)-f(x2)=2 时,x1-x2的最小值
3、为3,则()A.函数 f(x)的周期为3B.将函数 f(x)的图像向左平移4个单位,得到的函数为奇函数C.当x6,3,f(x)的值域为22,1D.函数 f(x)在区间-,上的零点个数共有6个【答案】D【解析】由题意,得T2=3,所以T=23,则=2T=3,所以 f(x)=sin 3x-4选项A不正确;对于选项B:将函数 f(x)的图像向左平移4个单位,得到的函数是f(x)=sin 3 x+4-4=cos3x为偶函数,所以选项B错误;对于选项C:当时x6,3,则43x-40,故g x为增函数,故g xg 1=e2-1+20,故 fx0,即当x1时,f x为增函数.当0 x1时,f x=-lnx-
4、xe2x+a,fx=-1x-1-2xe2x=-e2x+2x2-xxe2x,令h x=-e2x-2x2+x,0 x1,则hx=-2e2x-4x+1为减函数,故hxh0=-2e0+10,即hx0,h x为减函数.综上有 f x=lnx-xe2x+a在 0,1上单调递减,在 1,+上单调递增.且当x趋近于0+和正无穷大时,f x趋近于正无穷大.故要函数 f x=lnx-xe2x+a有两个零点,则只需满足 f 1=ln1-1e2+a0,解得a0,函数 f x=x+1x2+a在 1,+上的最大值为23,则a=()A.2或3316B.12或3316C.2D.12【答案】C【解析】令t=x+1 t2,则x+
5、1x2+a=tt2-2t+1+a=1t+1+at-2,函数 f x=x+1x2+a在 1,+上的最大值为23且 f(x)0,即转化为g t=t+1+at-2 t2的最小值为32.g(t)=1-1+at2=t2-(1+a)t2,g(t)=0t=1+a(负值舍去),1+a 2,即02,即a3时,2t1+a 时,g(t)1+a 时,g(t)0,g(t)递增,g(t)min=g1+a=2 1+a-2=32,解得a=33160)的部分图象如图,y=f(x)的对称轴方程为x=56+k4,k为正整数,则将函数 f(x)向左平移6个单位长度,得到函数g(x),则g(0)=()A.2B.-2C.-32D.-1【
6、答案】D【解析】因为y=f(x)对称轴方程为x=56+k4,kZ Z,所以T=24=2,=2T=4,即 f(x)=Acos4x-3sin4x=A2+3cos(4x+),当x=56+k4(kZ Z)时,|f(x)|=A2+3即 f56+k4=Acos103+k-3sin103+k,当k为偶数时,f(x)=-A2+32;当k为奇数时,f(x)=A2-32,所以A2-32=A2+3,解得A=-1故 f(x)=-2cos 4x-3,g(x)=f x+6=-2cos 4x+3,所以g(0)=-1故选:D8.(20222022 湖南湖南 株洲市南方中学高三阶段练习株洲市南方中学高三阶段练习)若 a=ln
7、1-0.010.02,b=0.02sin0.01,c=0.01sin0.02,则()A.abcB.acbC.bcaD.cab【答案】B【解析】解析:a=ln 1-0.010.020,c=0.01sin0.020,排除答案C,D.设 f(x)=sinxx,x(0,),则 f(x)=xcosx-sinxx2,令g(x)=xcosx-sinx,则g(x)=cosx-xsinx-cosx=-xsinx0(x(0,),所以g x在 0,上单调递减,从而g xg 0=0,即 fx f 0.02,即sin0.010.01sin0.020.02,所以0.02sin0.010.01sin0.02,即bc,综上可
8、知acb.故选:B9.(20222022 湖南湖南 长郡中学高三阶段练习长郡中学高三阶段练习)已知函数 f x=x3+ax+b,a、bRx1、x2 m,n且满足 f x1=f n,f x2=f m,对任意的x m,n恒有 f m f x f n,则当a、b取不同的值时,()A.n+2x1与m-2x2均为定值B.n-2x1与m+2x2均为定值C.n-2x1与m-2x2均为定值D.n+2x1与m+2x2均为定值【答案】D【解析】当a0时,fx=3x2+a0,此时,函数 f x在R上为增函数,当x1、x2 m,n时,f x1 f m,不合乎题意,所以,a0.由 fx=0可得x=-a3,当x-a3时,
9、fx0;当-a3x-a3时,fx0,|2,已知-6,0为 f(x)图象的一个对称中心,直线x=1312为 f(x)图象的一条对称轴,且 f(x)在1312,1912上单调递减记满足条件的所有的值的和为S,则S的值为()A.125B.85C.165D.185【答案】A【解析】由题意知:1312+6=T4+kT或1312+6=3T4+kT,kZ Z54=14+k2或54=34+k2=25(1+4k)或=25(3+4k),kZ f(x)在1312,1912上单调递减,1912-1312T221222当=25(1+4k)时,取k=0知=25此时 f(x)=sin25x+15,当x1312,1912时,
10、25x+152,710满足 f(x)在1312,1912上单调递减,=25符合取k=1时,=2,此时 f(x)=sin 2x+3,当x1312,1912时,2x+352,72满足 f(x)在1312,1912上单调递减,=2符合当k-1时,2也舍去当=25(3+4k)时,取k=0知=65此时 f(x)=sin65x+5,当x1312,1912时,65x+532,2110,此时 f(x)在1312,1912上单调递增,舍去当k-1时,2也舍去综上:=25或2,S=25+2=125.故选:A.11.(20222022 湖南师大附中高三阶段练习湖南师大附中高三阶段练习)古希腊数学家欧几里得在 几何原
11、本 中描述了圆锥曲线的共性,并给出了圆锥曲线的统一定义,只可惜对这一定义欧几里得没有给出证明.经过了500年,到了3世纪,希腊数学家帕普斯在他的著作 数学汇篇 中,完善了欧几里得关于圆锥曲线的统一定义,并对这一定义进行了证明.他指出,到定点的距离与到定直线的距离的比是常数e的点的轨迹叫做圆锥曲线;当0e 1 时,轨迹为双曲线.现有方程 m x2+y2+2y+1=x-2y+32表示的曲线是双曲线,则m的取值范围为()A.0,1B.1,+C.0,5D.5,+【答案】C【解析】已知方程可以变形为m=x-2y+32x2-y2+2y+1,即1m=x2+y+12x-2y+3,5m=x2+y+12x-2y+
12、35其表示双曲线上一点 x,y到定点 0,-1与定直线x-2y+3=0之比为常数e=5m,又由e1,可得0m 0,b 0)的左、右焦点,过 F2的直线与双曲线 C 的右支相交于 P、Q 两点,且 PQ PF1 若|PQ|=PF1,则双曲线 C 的离心率为()A.6-3B.5-2 2C.5+2 2D.1+2 2【答案】B【解析】因为PQPF1,|PQ|=PF1,由双曲线的定义可得:|PF1|-|PF2|=|PQ|-|PF2|=|QF2|=2a,|QF1|-|QF2|=2a,则|QF1|=4a,易得F1QF2=45,|F1F2|=2c,在QF1F2中,由余弦定理可得16a2+4a2-24a2a22
13、=4c2,化简得(5-2 2)a2=c2,所以双曲线的离心率e=c2a2=5-2 2.故选:B.14.(20222022 湖南省临澧县第一中学高三阶段练习湖南省临澧县第一中学高三阶段练习)已知点A,B,C是函数y=2sin x+3,0的图象和函数y=2sin x-6,0图象的连续三个交点,若ABC是锐角三角形,则的取值范围为()A.2,+B.4,+C.0,2D.0,4【答案】A【解析】作出两个函数的图象如图,则根据对称性可知AB=BC,即ABC为等腰三角形,函数的周期为T=2,且AC=T,取AC中点M,连接BM,则BMAC,要使ABC是锐角三角形,只需要ABM45即可,即tanABM=AMBM
14、1即可,即AMBM,由2sin x+3=2sin x-6得sin x+3=sin x-6,则x+3=-x-6=76-x,可得x=512,则y=2sin x+3=2sin512+3=2sin34=2 22=1,即A点的纵坐标为1,则BM=2,由AMBM得12ACBM,即12T2,则T4,即22,即的取值范围为2,+.故选:A.15.(20222022 湖北湖北 黄冈中学高三阶段练习黄冈中学高三阶段练习)将曲线 x+yx-2y+1+1=0的图像画在坐标轴上,再把坐标轴擦去(x轴水平向右,y轴竖直向上),得到的图像最有可能为()A.B.C.D.【答案】B【解析】直线x+y=0,x-2y+1=0把平面
15、划分为四个区域,如图,区域(1)满足x+y0 x-2y+10,区域(3)满足x+y0 x-2y+10,不满足(x+y)(x-2y+1)+1=0;排除A,D,区域(2)满足x+y0 x-2y+10;区域(4)满足x+y0;所以曲线 x+yx-2y+1+1=0的图像只可能在区域(2)(4)内,当x趋于无穷时,曲线 x+yx-2y+1+1=0无限趋于x+y=0,x-2y+1=0,直线x+y=0,x-2y+1=0的斜率分别是-1,12,由直线的斜率与倾斜角的关系可知:直线x+y=0的倾斜角为135,直线x-2y+1=0倾斜角为锐角且小于30,从而排除C,故选:B16.(20222022 湖北湖北 黄冈
16、中学高三阶段练习黄冈中学高三阶段练习)若实数M满足:对每个满足 an+1=a2n-2的不为常数的数列 an,存在kN*,使得akM,则M的最大值为()A.-1B.-1-52C.-1+52D.2【答案】C【解析】令a1=-1+52,则a2k-1=-1+52,a2k=-1-52kN*.故M-1+52.下证:当M=-1+52时满足条件.存在ak-1+52,已经成立;存在ak-1-52,则ak+1-1+52,成立;存在1-52ak-1+52,则ak+1-1-52,成立.假设存在a1,使得对每个n,an-1-52,1-52,设 a1+1=t0.则 an+1=an-1-1an-1+132an-1+132n
17、-1t.令nlog32-1+52t+1,则 an+1-1+52,矛盾.故总存在ak,满足,其中之一.故选:C17.(20222022 湖北孝感湖北孝感 高三阶段练习高三阶段练习)已知拋物线C:y2=8x的焦点为F,准线为l,点A在C上,ABl于点B,若FAB=23,则 BF=()A.163B.8 33C.16 33D.83【答案】B【解析】设抛物线C:y2=8x准线x=-2与x轴交点为D,焦点F(2,0),由于点A在C上,ABl,故|AF|=|AB|,因为FAB=23,所以ABF=6,而ABx轴,所以BFD=6,而|DF|=4,所以|BF|=4cos6=8 33,故选:B18.(2022202
18、2 湖北孝感湖北孝感 高三阶段练习高三阶段练习)已知a=e0.01,b=ln1.01e,c=2cos1.1,则()A.bacB.abcC.acbD.cab【答案】B【解析】因为b=ln1.01e=ln1.01+1,a=e0.01,所以设a,b分别是y=ex,y=ln x+1+1在x=0.01时所对应的函数值,设g x=ex-x-1,则gx=ex-1,所以x-,0时,gx0,g x单调递增,所以g xg 0=0,即ex-1x,同理可证ln x+1x,所以ln x+1xex-1当x=0.01时,可得ln1.01e0.01-1,即ln1.01+1e0.01,即1ba.又因为c=2cos1.12cos
19、60=1,所以c1ba.故选:B.19.(20222022 山东山东 招远市第二中学高三阶段练习招远市第二中学高三阶段练习)在ABG中,已知BE=38BG,AF=13AG,AE与BF交于O,则AO=()A.27AB+13BG B.45AB+310BG C.47AB+314BG D.314AB+47BG【答案】C【解析】如图,过E作直线EHBF交AG于H,因为BE=38BG,所以FHHG=BEEG=35,因为AF=13AG,所以设AF=1,则FG=2,所以FH=238=34,因为EHBF,所以AOAE=AFAH=11+34=47,所以AO=47AE=47(AB+BE)=47AB+38BG=47A
20、B+314BG.故选:C.20.(20222022 山东山东 招远市第二中学高三阶段练习招远市第二中学高三阶段练习)已知函数 f x=2cosx-sin2x,则 f x的最小值是()A.-323B.-5C.-325D.-3【答案】A【解析】函数 f(x)=2cosx-sin2x=2cosx-2sinxcosx;显然cosx0,sinx0,函数值才取最小;由 f(x)=-2sinx-2cos2x=-2sinx-2+4sin2x令 f(x)=0,可得:sinx=-12或sinx=1当sinx=1,可得cosx=0;当sinx=-12,cosx=32sinx=-12,cosx=-32时,函数 f(x
21、)取得最小值为-3 32故选:A二、二、多选题多选题21.(20222022 广东广东 大埔县虎山中学高三阶段练习大埔县虎山中学高三阶段练习)已知函数 f x=x3-3x,下列说法中正确的是()A.函数 f x在原点 0,0处的切线方程是3x+y=0B.-1是函数 f x的极大值点C.函数y=sinx+f x在R R上有3个极值点D.函数y=sinx-f x在R R上有3个零点【答案】ABD【解析】f(x)=3x2-3,f(0)=-3,又 f(0)=0,所以切线方程是y=-3x,即3x+y=0,A正确;x1时,f(x)0,-1x1时,f(x)0,所以 f(x)在(-,-1)和(1,+)上都递增
22、,在(-1,1)上递减,因此-1是极大值点,B正确;显然1是极小值点,f(-1)=4,f(1)=-2,x-2时,f(x)2时,f(x)2,f20,y=sinx-1,1,在-2,2上递增,在2,32和-32,-2上递减,因此y=f(x)与y=sinx的图象有3个交点,即y=sinx-f(x)有3个零点,D正确;设g(x)=sinx+f(x)=sinx+x3-3x,g(x)=cosx+3x2-3,令h(x)=g(x)=cosx+3x2-3,则h(x)=6x-sinx,设(x)=h(x)=6x-sinx,则(x)=6-cosx0恒成立,所以(x),即h(x)是增函数,而h(0)=0,所以x0时,h(
23、x)0时,h(x)0,所以g(x)在(-,0)上递减,在(0,+)上递增,g(0)=-20,所以g(x)存在两个零点,由g(x)的单调性知这两个零点就是g(x)的两个极值点,C错故选:ABD22.(20222022 广东广东 广州市南武中学高三阶段练习广州市南武中学高三阶段练习)如图,在棱长为2的正方体ABCD-A1B1C1D1中,M,N,P分别是C1D1,C1C,A1A的中点,则()A.M,N,B,D1四点共面B.异面直线PD1与MN所成角的余弦值为1010C.平面BMN截正方体所得截面为等腰梯形D.三棱锥P-MNB的体积为13【答案】BCD【解析】对于A,易知MN与BD1为异面直线,所以M
24、,N,B,D1不可能四点共面,故A错误;对于B,连接CD1,CP,易得MNCD1,所以PD1C为异面直线PD1与MN所成角,设AB=2,则CD1=2 2,D1P=5,PC=3,所以cosPD1C=(2 2)2+(5)2-3222 2 5=1010,所以异面直线PD1与MN所成角的余弦值为1010,故B正确;对于C,连接A1B,A1M,易得A1BMN,所以平面BMN截正方体所得截面为梯形MNBA1,故C正确;对于D,易得D1PBN,因为D1P平面MNB,MN平面MNB,所以D1P平面MNB,所以VP-MNB=VD1-MNB=VB-MND1=1312112=13,故D正确.故选:BCD23.(20
25、222022 广东广东 广州市南武中学高三阶段练习广州市南武中学高三阶段练习)华人数学家李天岩和美国数学家约克给出了“混沌”的数学定义,由此发展的混沌理论在生物学 经济学和社会学领域都有重要作用.在混沌理论中,函数的周期点是一个关键概念,定义如下:设 f(x)是定义在R上的函数,对于xR,令xn=f(xn-1)(n=1,2,3,),若存在正整数 k 使得 xk=x0,且当 0 j k 时,xj x0,则称 x0是 f(x)的一个周期为 k 的周期点.若 f(x)=2x,x0),将 f(x)的图象向右平移13个单位长度后得到函数g(x)的图象,点A,B,C是 f(x)与g(x)图象的连续相邻的三
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