内容正文:
高三联考数学
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:集合与常用逻辑用语,不等式,函数与导数,复数,三角函数,立体几何与空间向量,数列.
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. 若向量,,且,则( )
A. 9 B. C. D.
2. 若集合,,则( )
A. B. C. D.
3. 已知直线平面,直线平面,则“”是“”的( )
A. 充要条件 B. 必要不充分条件 C. 充分不必要条件 D. 既不充分也不必要条件
4. 若,则( )
A. B. C. D.
5. 已知点,,,,则异面直线AB与CD的夹角为( )
A. B. C. D.
6. 将函数的图象向左平移个单位长度,得到函数的图象,且的图象关于点对称,则的最小值为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
7. 已知正项等比数列的前3项和为21,且,则( )
A. 6 B. 4 C. D. 2
8. 已知,则的大小关系是( )
A. B.
C. D.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 在三棱柱中,,,的中点为,则( )
A. B.
C. D.
10. 已知函数的极小值点为1,且的极小值为,则( )
A. B.
C. 有3个零点 D. 直线与的图象有2个公共点
11. 在体积为的正四棱锥中,异面直线PC与AB所成角的余弦值为,则( )
A.
B. 二面角的余弦值为
C. 正四棱锥的外接球的表面积为
D. 直线BC与平面PCD所成角的正切值为2
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 的最小值为______.
13. 某区域看台的座位共有5排,从第1排到第5排的座位数依次构成等差数列,前3排的座位总数为66,第4排的座位数为28,则该区域看台第5排的座位数为______.
14. 将一副三角板按如图所示的位置拼接:含角的三角板的长直角边与含角的三角板的斜边恰好重合.与相交于点.若,则___________.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 如图,在棱长为2的正方体中,,,分别是,,的中点.
(1)证明:平面.
(2)求点到平面的距离.
16. 在中,内角A,B,C的对边分别是,,.已知,,.
(1)求;
(2)求的值;
(3)求的面积.
17. 已知数列的前项和为,且.
(1)求的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
18. 已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)若,,求的取值范围;
(3)求不等式的解集.
19. 已知,定义:数列共有项,对任意,存在,使得,或存在,使得,则称数列为“封闭数列”.
(1)若,判断数列是否为“封闭数列”;
(2)已知递增数列为“封闭数列”,求;
(3)已知数列单调递增,且为“封闭数列”,若,证明:是等比数列.
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高三联考数学
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:集合与常用逻辑用语,不等式,函数与导数,复数,三角函数,立体几何与空间向量,数列.
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. 若向量,,且,则( )
A. 9 B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由可求的值.
【详解】由.
故选:A
2. 若集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】易知,再根据交集、并集的运算法则可判断结果.
【详解】由可得,所以,.
故选:D
3. 已知直线平面,直线平面,则“”是“”的( )
A. 充要条件 B. 必要不充分条件 C. 充分不必要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】C
【解析】
【分析】利用线面垂直关系以及线面垂直的性质即可判断得出结论.
【详解】结合题意由“”能推出“”,
由“”不能推出“”,也可能或相交,
所以“”是“”的充分不必要条件.
故选:C
4. 若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】设出复数的代数形式,结合共轭复数及复数相等求出即开.
【详解】详由题意得.
设,则,
得,,即,,所以.
故选:B.
5. 已知点,,,,则异面直线AB与CD的夹角为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由题意可得异面直线的方向向量,利用向量夹角公式,结合特殊角的余弦值,可得答案.
【详解】由题意得,.
设异面直线AB与CD的夹角为,,
则,得.
故选:C.
6. 将函数的图象向左平移个单位长度,得到函数的图象,且的图象关于点对称,则的最小值为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】C
【解析】
【分析】由题意可得函数的解析式,根据三角函数的性质,可得答案.
【详解】由题意得,且,
由,得,
因为,所以的最小值为3.
故选:C.
7. 已知正项等比数列的前3项和为21,且,则( )
A. 6 B. 4 C. D. 2
【答案】A
【解析】
【分析】设数列公比为,由等比数列通项公式及题意可得答案.
【详解】设数列公比为,则,
,因,
则(负舍).
故选:A
8. 已知,则的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用幂函数、指数函数、对数函数的性质计算大小即可.
【详解】因为,所以在上均单调递增,
所以,即,
对于,构造函数,
易知时,,即此时函数单调递增,则,
所以,
因为在上单调递增,所以,
综上.
故选:A
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 在三棱柱中,,,的中点为,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用三棱柱性质可得A正确,再根据空间向量的运算法则计算可得B错误,C正确,由模长以及夹角余弦值计算可得D正确.
【详解】对于A,由题意得,可知A正确;
对于B,,即B错误;
对于C,,即C正确;
对于D,易知
,即D正确.
故选:ACD
10. 已知函数的极小值点为1,且的极小值为,则( )
A. B.
C. 有3个零点 D. 直线与的图象有2个公共点
【答案】AC
【解析】
【分析】运用导数值为0来计算判定A,B,借助导数研究函数单调性,极值,结合图像可判定C,D.
【详解】由函数的极小值点为1,得,则,得,A正确.
又且的极小值为,则,得,B错误.
或,
在,上单调递增,在上单调递减,则的极大值为,
画出草图,所以有3个零点,直线与的图像仅有1个公共点,C正确,D错误.
故选:AC.
11. 在体积为的正四棱锥中,异面直线PC与AB所成角的余弦值为,则( )
A.
B. 二面角的余弦值为
C. 正四棱锥的外接球的表面积为
D. 直线BC与平面PCD所成角的正切值为2
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据异面直线所成角的定义,先找到角的位置,再求解即可判断A;根据二面角的定义,先找到角的位置,再求解即可判断B;利用勾股定理求出外接球的半径,再根据球的表面积公式计算即可判断C;根据直线与平面所成角的定义,先找到角的位置,再求解即可判断D.
【详解】取CD的中点,设为正方形ABCD的中心,连接OE,PE,则.
因为,所以异面直线PC与AB所成的角即,则.
设,则,,,则,
所以正四棱锥体积为,解得,所以,A正确.
易证,则为二面角的平面角,
所以,B正确.
设正四棱锥的外接球的球心为,且,
由,得,解得,
所以正四棱锥的外接球的表面积为,C错误.
因为,所以直线BC与平面PCD所成的角即直线OE与平面PCD所成的角.
过点作,垂足为.易证平面PCD,
则为直线BC与平面PCD所成的角,则,D正确.
故选:ABD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 的最小值为______.
【答案】7
【解析】
【分析】将式子变形并由利用基本不等式计算可得当时,取得最小值为7.
【详解】由题意得,
当且仅当,即时,等号成立,
所以的最小值为7.
故答案为:7
13. 某区域看台的座位共有5排,从第1排到第5排的座位数依次构成等差数列,前3排的座位总数为66,第4排的座位数为28,则该区域看台第5排的座位数为______.
【答案】31
【解析】
【分析】根据题意,利用等差数列的求和公式以及通项公式,建立方程组,可得答案.
【详解】假设从第1排到第5排的座位数构成等差数列,的前项和为,公差为.
由题意得,解得,所以.
故答案为:.
14. 将一副三角板按如图所示的位置拼接:含角的三角板的长直角边与含角的三角板的斜边恰好重合.与相交于点.若,则___________.
【答案】
【解析】
【分析】根据三角板的内角以及边长利用三角恒等变换和等面积法即可得.
【详解】由题可知.
由可得:
,
则,
解得.
故答案为:
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 如图,在棱长为2的正方体中,,,分别是,,的中点.
(1)证明:平面.
(2)求点到平面的距离.
【答案】(1)证明:如图,连接,由于,分别是,的中点.
则,则四边形为平行四边形,
,平面,平面,
则平面.
(2)
【解析】
【分析】(1)连接,由于,分别是,的中点.则,得到四边形为平行四边形,再用平行四边形性质得到线线平行,进而得到线面平行;
(2)建立空间直角坐标,计算平面的法向量,以及,然后利用公式计算即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
如图,可建空间直角坐标系,则
,
,
设平面法向量为,则
,即,解得,故.
根据点面距离公式,则点到平面的距离.
【点睛】
16. 在中,内角A,B,C的对边分别是,,.已知,,.
(1)求;
(2)求的值;
(3)求的面积.
【答案】(1)7; (2);
(3).
【解析】
【分析】(1)由题设可得,应用余弦定理求边长;
(2)由正弦定理有,,即可求结果;
(3)应用三角形面积公式求面积即可.
【小问1详解】
由,得,因为,所以,
根据余弦定理得.
【小问2详解】
根据正弦定理,得,则,,
故.
【小问3详解】
的面积.
17. 已知数列的前项和为,且.
(1)求的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据与的关系结合累乘法求解即可;
(2)利用错位相减法求解即可.
【小问1详解】
令,得,
当时,因为,所以,
两式相减得,
即,所以,
所以,即,
所以,
又,符合上式,所以;
【小问2详解】
,
则,
,
两式作差得,
即,
所以.
18. 已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)若,,求的取值范围;
(3)求不等式的解集.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)直接根据导数的几何意义求解;
(2)问题转化为求的最大值,通过导数判断的单调性即可求出的最大值;
(3)先证明关于对称,再根据函数的单调性及对称性的关系脱去,最后根据三角函数相关知识解三角函数的不等式.
【小问1详解】
,
所以,因为,
所以曲线在点处的切线方程为.
【小问2详解】
设的导数为,则,
则为增函数,
因为,所以当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
因为,,
所以在上的最大值为,
所以,即的取值范围为.
【小问3详解】
因为,
所以的图象关于直线对称,
所以等价于,
即,
所以,即,
即,
则,得或,
则或,其中,
故不等式的解集为.
【点睛】思路点睛:本题第三问考查含有函数符号的不等式的解法,对于含有函数符号的不等式的解法,不论函数是什么类型(抽象,具体,分段),都需要研究函数的单调性,利用函数的单调性脱去函数符号,在研究函数单调性的同时,还需要注意函数是否具有对称性,如果函数具有对称性,则脱去函数符号的时候要注意对称性和单调性的关系.
19. 已知,定义:数列共有项,对任意,存在,使得,或存在,使得,则称数列为“封闭数列”.
(1)若,判断数列是否为“封闭数列”;
(2)已知递增数列为“封闭数列”,求;
(3)已知数列单调递增,且为“封闭数列”,若,证明:是等比数列.
【答案】(1)不是“封闭数列”,理由如下:
由题意知,数列为1,2,3,4,5,6,7,8,9,10.
因为和均不是中的项,
所以数列不是“封闭数列”.
(2)
(3)证明:因为数列单调递增,所以,则不是中的项,
所以是中的项,即.
因为不是中的项,所以是中的项,
所以.
因为共有项,
所以①,
类似地,,则不是中的项,
所以是中的项,
,
所以②,
由①和②得,
所以是首项为1的等比数列.
【解析】
【分析】(1)举出反例,得到数列不是“封闭数列”.
(2)数列递增,由求出,通过分析得到都是中的项,所以,得,由,得,所以;
(3)数列单调递增,所以是中的项,即,且是中的项,推出,根据上式的项数得到,同理得到,两式结合得到,证明出结论.
【小问1详解】
数列不是“封闭数列”,理由略;
【小问2详解】
由题意数列递增可知,则不是中的项,
所以是中的项,即.
因为,所以都是中的项,
所以,得,
由,得,所以.
【小问3详解】
略
【点睛】方法点睛:新定义问题的方法和技巧:
(1)可通过举例子的方式,将抽象的定义转化为具体的简单的应用,从而加深对信息的理解;
(2)可用自己的语言转述新信息所表达的内容,如果能清晰描述,那么说明对此信息理解的较为透彻;
(3)发现新信息与所学知识的联系,并从描述中体会信息的本质特征与规律;
(4)如果新信息是课本知识的推广,则要关注此信息与课本中概念的不同之处,以及什么情况下可以使用书上的概念.
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