内容正文:
高三数学
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
4.本试卷主要考试内容:高考全部内容.
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.若集合,则( )
A. B. C. D.
2.已知,则复数在复平面内对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
3.某班在体育课上组织趣味游戏,统计了第一组14名学生的最终得分:13,10,12,17,9,12,8,9,11,14,15,12,10,12.这组数据的第80百分位数是( )
A.12 B.13 C.13.5 D.14
4.在中,内角的对边分别是,若,则( )
A. B. C. D.
5.如图,在正三棱柱中,底面边长为6,侧棱长为8,是侧面的两条对角线的交点,则直线与底面所成角的正切值为( )
A. B. C. D.
6.已知是互相垂直的单位向量,若与的夹角为,则( )
A. B. C. D.1
7.2022年12月3日,南昌市出土了东汉六棱锥体水晶珠灵摆吊坠,如图(1)所示现在我们通过DIY手工制作一个六棱锥吊坠模型.准备一张圆形纸片,已知圆心为,半径为,该纸片上的正六边形的中心为,为圆上的点,如图(2)所示.,分别是以为底边的等腰三角形.沿虚线剪开后,分别以,为折痕折起,,使重合,得到六棱锥,则六棱锥的体积最大时,正六边形的边长为( )
A. B. C. D.5cm
8.已知是定义域为的单调递增的函数,,且,则( )
A.54 B.55 C.56 D.57
二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.
9.已知圆,直线,则下列说法正确的是( )
A.直浅过定点
B.当时,直线与圆相切
C.当时,过直线上一点向圆作切线,切点为,则的最小值为
D.若圆上只有一个点到直线的距离为1,则
10.袋子中装有红球、黄球各个,现从中随机抽取3个,记事件为“三个球都是红球”,事件为“三个球都是黄球”,事件为“三个球至少有一个是黄球”,事件为“三个球不都是红球”,则( )
A.事件与事件互斥且对立 B.
C. D.事件与事件可能同时发生
11.若函数的定义域为,且为偶函数,的图象关于点成中心对称,当时,,则个列说法正确的是( )
A.
B.函数的值域为
C.直线与函数的图象在区间上有4个交点
D.
12.已知椭圆的左、右焦点分别为,过的直线与交于两点,为坐标原点,则下列结论中正确的是( )
A.若,且,则椭圆的离心率为
B.若,且,则的离心率为
C.若对任意的直线总有,则椭圆的离心率的取值范围为
D.若存在直线,使得的等比中项为,则椭圆的离心率的取值范围为
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.若,则______.
14.若的展开式中的系数为80,则______.
15.已知抛物线,直线与抛物线交于两点,为坐标原点,记直线的斜率分别为,若,则______
16.已知在边长为2的菱形中,,沿对角线将折起,使平面平面,则四面体外接球的表面积为______;若为的中点,过点的平面截该四面体的外接球所得截面面积为,则的最小值为______.(本题第一空2分,第二空3分)
四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.(10分)
已知函数的图象的一条对称轴为.
(1)求;
(2)求在上的值域.
18.(12分)
设数列的前项和为,已知,且成等差数列.
(1)求的通项公式;
(2)记数列的前项和为,求使得成立的的最小值.
19.(12分)
如图,在四棱锥中,为棱的中点.
(1)在直线上找一点,使得直线平面,并说明理由;
(2)求二面角的余弦值.
20.(12分)
为加快推动旅游业复苏,进一步增强居民旅游消费意愿,山东省人民政府规定自2023年1月21日起至3月31日继续在全省实施景区门票减免,全省国有A级旅游景区免首道门票,鼓励非国有A级旅游景区首道门票至少半价优惠,某机构为了了解游客对全省实施景区门票减免活动的满意度,从游客中按年龄40周岁及以下和40周岁以上随机抽取100人,其中年龄在40周岁及以下的有40人,且有75%的游客表示满意,年龄在40周岁以上的游客中表示满意的人数与年龄在40周岁及以下的游客中表示满意的人数相同.
(1)根据统计数据完成以下列联表,并根据小概率值的独立性检验,能否认为对全省实施景区门票减免活动是否满意与年龄有关联?
不满意
满意
总计
40周岁及以下
40周岁以上
总计
(2)按照年龄和满意与否采用分层抽样从这100名游客中随机抽取10名,进一步了解游客对本次活动的看法,再从这10名游客中随机选取3名作为代表对本次活动提出改进措施,记选取的3名代表中“40周岁及以下表示满意”与“40周岁以上表示满意”的人数差的绝对值为X,求随机变量X的分布列和数学期望.
参考公式及数据:,其中.
0.100
0.050
0.016
0.001
2.706
3.841
6.635
10.828
21.(12分)
设双曲线的左、右焦点分别为,且焦距为6,点在双曲线上.
(1)求双曲线的方程;
(2)已知是直线上一点,直线交双曲线于(在第一象限),两点,为坐标原点,过点作直线的平行线与直线交于点,与轴交于点,证明:为线段的中点.
22.(12分)
已知函数.
(1)判断和的单调性;
(2)若对任意,不等式恒成立,求实数的取值范围.
高三数学参考答案
1.C 因为,所以.
2.A 因为,所以复数在复平面内对应的点位于第一象限.
3.D 将14个数据从小到大排序:8,9,9,10,10,11,12,12,12,12,13,14,15,17.因为,所以第80百分位数是第12个数据,即14.
4.B 因为,所以.因为,所以,所以,所以.
5.D 取的中点,连接.因为是的中点,所以.因为平面,所以平面.因为是斜线在底面上的射影.所以即直线与底面所成的角.在正三角形中,,所以直线与底面所成角的正切值为.
6.D 因为是互相垂直的单位向量,所以,,
.
因为与的夹角为,所以,解得.
7.C 连接,交于点,则.设,则.因为所以.
六棱锥的高.
正六边形的面积,
则六棱锥的体积.
令函数,则,
当时,,当时,,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以当时,正六棱锥的体积最大,此时正六边形的底面边长为.
8.B 因为,所以.因为,且单调递增,所以,所以.因为,
所以,于是.
因为,所以,
因为,所以.
因为,
所以,所以.
9.BC 由得即恒过点,故A错误.
由,得或,故B正确.
若,则圆心到直线的距离.因为,所以,故C正确.若圆上只有一个点到直线的距离为1,则圆心到直线的距离.由,得,故D错误.
10.BCD 因为事件不可能同时发生,所以为互斥事件,但不对立,故A不正确;事件为“三个球都是红球”,与事件相同,所以B正确;事件包含三个球都是黄球、一个红球两个黄球、两个红球一个黄球,与事件对立,所以满足,故C正确,因为,所以事件与事件可能同时发生,故D正确.
11.ABD 因为为偶函数,所以,
所以,所以的图象的对称轴为.因为的图象关于点成中心对称,所以,所以,所以,所以的图像关于对称.因为,所以,所以,因为,所以,所以,所以函数的周期为4,故.因为,所以,故A正确.
当时,;当时,.
结合对称轴为,可得当时,,结合周期性可知函数的值域为,故B正确.根据函数的对称性大致作出函数的图象(图略),可知直线与函数的图象在区间上有5个交点,故C错误.因为,所以,所以,故D正确,
注:在得出的图像关于直线对称,以及关于点对称后,由于时,,结合函数的图象,可以更快、更直观地解答出来.
12.AD 对于A,因为,所以.连接,令,则.
因为,所以,即,得.因为,所以,将代入,得,故A正确.
对于B,设,则,
因为,所以,所以.
因为,
所以,所以,
所以.
因为,所以,所以,则,故B错误.
对于C,因为对任意的直线总有,所以只需,
所以,得,故C错误.
对于D,设,则,
所以.
因为,所以,所以,即,则,所以,故D正确.
13. 解法一:因为,所欨.
解法二:由,解得.
14. 展开式的通项为,
所以展开式中含项的系数为.
由,得.
15.2 设,联立方程组整理得,则.因为,所以.因为,所以,解得.
16. 如图所示,易知和是等边三角形.
设空间四边形外接球的球心为,所以球心在平面和平面上的射影分别是和的中心.
记为的中点,则四边形为正方形.
因为和是边长为2的等边三角形,所以,
所以正方形的边长.连接,则,
所以空间四边形外接球的半径,
所以空间四边形外接球的表面积为.
设过点的平面为,当时,所得截面的面积最小,该截面为圆形.
连接.因为,
所以,
所以截面圆的半径为,故截面圆的面积为.
17.解:(1)
.
因为的图象的一条对称轴为,
所以,解徨.
(2)由(1)知.
因为,所以.
令,则,所以,
故.
18.解:(1)因为,
所以,即.
因为成等差数列,所以.
因为,所以,解得,
所以是首项为3,公比为3的等比数列,故.
(2)由(1)得.
所以.
由,得,即.
因为,所以,
故使得成立的的最小值为7.
19.解:(1)为的中点.理由如下:连接.
因为分别为棱的中点,
所以.
因为,
所以,
所以四边形为平行四边形,
所以.
因为,
所以平面平面.
因为平面,
所以平面.
(2)因为,所以以为原点,的方向分别为轴,轴的正方向建立如图所示的空间直角坐标系.
设,则.
设平面的法向量为,
因为
所以令,得.
设平面的法向量为,因为,
所以令,得.
设二面角为,则为锐角,所以,
故二面角的余弦值为.
20.解:(1)由题意,抽取的100人年龄在40周岁及以下的有40人,表示满意的有30人,年龄在40周岁以上的有60人,表示满意的有30人,所以列联表如下:
不满意
满意
总计
40周岁及以下
10
30
40
40周岁以上
30
30
60
总计
40
60
100
零假设为:对全省实施景区门票减免活动是否满意与年龄无关联.
根据列联表中的数据,经计算得到,
根据小概率值的独立性检验,我们推断不成立,即认为对全省实施景区门票减免活动是否满意与年龄有关联,此推断犯错误的概率不大于0.05.
(2)按照年龄和满意与否采用分层抽样从这100名游客中随机抽取的10名游客中,40周岁及以下表示满意的人数与40周岁以上表示满意的人数均为3,
所以随机变量可能取.
;
;
;
.
所以随机变量的分布列为
0
1
2
3
9
所以.
21.(1)解:因为焦距为6,所以.
将点代入的方程,得.
因为,解得,
所以双曲线的方程为.
(2)证明:由(1)知,的横坐标为2,设直线的方程为,则.
联立方程组得.
设,则.
因为,所以直线的方程为.
直线的方程为
联立方程组得,
由两式相除,
得,则,
所以.
因为,所以,故为线段的中点.
22.解:(1)因为,所以.
当时,恒成立,所以在上单调递减;
当时,由,得,
所以在上单调递减,在上单调递增.
因为,所以.
令,则.
当时,;当时,.
所以在上单调递增,在上单调递减,所以,
所以,所以在上单调递减.
(2)因为对任意恒成立,所以对任意恒成立,
等价于对任意恒成立.
令,则.
令,则,
所以在上单调递减,在上单调递增,所以.
因为,
所以存在,使得.
当时,,此时单调递减;当时,,此时单调递增;
当时,,此时单调递减;当时,,此时单调递增.
所以存在两个极小值,
因为分别为的两根,所以,
所以,
所以.
同理可得,所以.
故实数的取值范围是.
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