2023年全國普通高等學校招生統一考試(上海卷)
數學 (理科) 全解全析
一、填空題(本大題滿分44分)本大題共有11題,只要求直接填寫結果,每個空格填對得4分,否則一律得零分.
1、函式的定義域為
【答案】
【解析】
2、已知與,若兩直線平行,則的值為
【答案】
【解析】
3、函式的反函式
【答案】
【解析】由
4、方程的解是
【答案】
【解析】(捨去),。
5、已知,且,則的最大值為
【答案】
【解析】,當且僅當x=4y=時取等號.
6、函式的最小正週期是
【答案】
【解析】
7、有數字,若從中任取三個數字,剩下兩個數字為奇數的概率為
【答案】
【解析】
8、已知雙曲線,則以雙曲線中心為焦點,以雙曲線左焦點為頂點的拋物線方程為
【答案】
【解析】雙曲線的中心為o(0,0),該雙曲線的左焦點為f(-3,0)則拋物線的頂點為(-3,0),焦點為(0,0),所以p=6,所以拋物線方程是)
9、若為非零實數,則下列四個命題都成立:
若,則④若,則。則對於任意非零複數,上述命題仍然成立的序號是。
【答案】②④
【解析】 對於①:解方程得 a=± i,所以非零複數 a =± i使得,①不成立;②顯然成立;對於③:在複數集c中,|1|=|i|,則,所以③不成立;④顯然成立。
則對於任意非零複數,上述命題仍然成立的所有序號是②④
10、平面內兩直線有三種位置關係:相交,平行與重合。已知兩個相交平面與兩直線,又知在內的射影為,在內的射影為。試寫出與滿足的條件,使之一定能成為是異面直線的充分條件
【答案】,並且與相交(,並且與相交)
【解析】 作圖易得「能成為是異面直線的充分條件」的是「,並且與相交」或「,並且與相交」。
11、已知圓的方程,為圓上任意一點(不包括原點)。直線的傾斜角為弧度,,則的圖象大致為
【答案】
【解析】
二、選擇題(本大題滿分16分)本大題共有4 題,每題都給出代號為a,b,c,d的四個結論,其中有且只有乙個結論是正確的,必須把正確結論的代號寫在題後的圓括號內,選對得4分,不選、選錯或者選出的代號超過乙個(不論是否都寫在圓括號內),一律得零分.
12、已知是實係數一元二次方程的兩根,則的值為
a、 b、 c、 d、
【答案】a
【解析】 因為2+ ai,b+i( i 是虛數單位)是實係數一元二次方程的兩個根,所以a=-1,b=2,所以實係數一元二次方程的兩個根是所以。
13、已知為非零實數,且,則下列命題成立的是
a、 b、 c、 d、
【答案】c
【解析】若ab2,a不成立;若b不成立;若a=1,b=2,則,所以d不成立 ,故選c。
14、在直角座標系中,分別是與軸,軸平行的單位向量,若直角三角形中,,,則的可能值有
a、1個b、2個c、3個d、4個
【答案】b
【解析】解法一:
(1) 若a為直角,則;
(2) 若b為直角,則;
(3) 若c為直角,則。
所以 k 的可能值個數是2,選b
解法二:數形結合.如圖,將a放在座標原點,則b點座標為(2,1),c點座標為(3,k),所以c點在直線x=3上,由圖知,只可能a、b為直角,c不可能為直角.所以 k 的可能值個數是2,選b
15、已知是定義域為正整數集的函式,對於定義域內任意的,若成立,則成立,下列命題成立的是
a、若成立,則對於任意,均有成立;
b、若成立,則對於任意的,均有成立;
c、若成立,則對於任意的,均有成立;
d、若成立,則對於任意的,均有成立。
【答案】d
【解析】 對a,當k=1或2時,不一定有成立;對b,應有成立;
對c,只能得出:對於任意的,均有成立,不能得出:任意的,均有成立;對d,對於任意的,均有成立。故選d。
三、解答題(本大題滿分90分)本大題共有6題,解答下列各題必須寫出必要的步驟.
16、體積為1的直三稜柱中,,,求直線與平面所成角。
【解析】法一: 由題意,可得體積,
.連線.,
平面,是直線與平面所成的角.
,,則=.即直線與平面所成角的大小為.
法二: 由題意,可得
體積,,如圖,建立空間直角座標系. 得點,
,. 則,
平面的法向量為.
設直線與平面所成的角為,與的夾角為,
則, ,
即直線與平面所成角的大小為.
17、在三角形中,,求三角形的面積。
【解析】 由題意,得為銳角,,
,由正弦定理得, .
18、近年來,太陽能技術運用的步伐日益加快,已知2023年全球太陽能年生產量為670兆瓦,年增長率為34%。在此後的四年裡,增長率以每年2%的速度增長(例如2023年的年生產量增長率為36%)
(1)求2023年的太陽能年生產量(精確到0.1兆瓦)
(2)已知2023年太陽能年安裝量為1420兆瓦,在此後的4年裡年生產量保持42%的增長率,若2023年的年安裝量不少於年生產量的95%,求4年內年安裝量的增長率的最小值(精確到0.1%)
【解析】(1)由已知得2003,2004,2005,2023年太陽電池的年生產量的增長率依次為
,,,.
則2023年全球太陽電池的年生產量為(兆瓦).
(2)設太陽電池的年安裝量的平均增長率為,則.解得.
因此,這四年中太陽電池的年安裝量的平均增長率至少應達到.
19、已知函式
(1)判斷的奇偶性 (2)若在是增函式,求實數的範圍
【解析】(1)當時,,
對任意,,為偶函式.
當時,,
取,得,
, 函式既不是奇函式,也不是偶函式.
(2)解法一:設,
,要使函式在上為增函式,必須恆成立.
,即恆成立.
又,. 的取值範圍是.
解法二:當時,,顯然在為增函式.
當時,反比例函式在為增函式,在為增函式.
當時,同解法一.
20、若有窮數列(是正整數),滿足即
(是正整數,且),就稱該數列為「對稱數列」。
(1)已知數列是項數為7的對稱數列,且成等差數列,,試寫出的每一項
(2)已知是項數為的對稱數列,且構成首項為50,公差為的等差數列,數列的前項和為,則當為何值時,取到最大值?最大值為多少?
(3)對於給定的正整數,試寫出所有項數不超過的對稱數列,使得成為數列中的連續項;當時,試求其中乙個數列的前2008項和
【解析】(1)設的公差為,則,解得,
數列為.
(2),
當時,取得最大值.的最大值為626.
(3)所有可能的「對稱數列」是:
①;②;③;對於①,當時,.
當時,對於②,當時,.
當時, .
對於③,當時,.
當時, .
對於④,當時,.
當時, .
21、已知半橢圓與半橢圓組成的曲線稱為「果圓」,其中。如圖,設點,,是相應橢圓的焦點,,和,是「果圓」 與,軸的交點,
(1)若三角形是邊長為1的等邊三角形,求「果圓」的方程;
(2)若,求的取值範圍;
(3)一條直線與果圓交於兩點,兩點的連線段稱為果圓的弦。是否存在實數,使得斜率為的直線交果圓於兩點,得到的弦的中點的軌跡方程落在某個橢圓上?若存在,求出所有的值;若不存在,說明理由。
【解析】(1),
, 於是,所求「果圓」方程為
,(2)由題意,得 ,即.
得.又(3)設「果圓」的方程為,.
記平行弦的斜率為.
當時,直線與半橢圓的交點是
,與半橢圓的交點是.
的中點滿足得.
, .綜上所述,當時,「果圓」平行弦的中點軌跡總是落在某個橢圓上.
當時,以為斜率過的直線與半橢圓的交點是.
由此,在直線右側,以為斜率的平行弦的中點軌跡在直線上,
即不在某一橢圓上.
當時,可類似討論得到平行弦中點軌跡不都在某一橢圓上.
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