内容正文:
广州市天河中学高三数学测试
一、单选题
1. 已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据一元二次不等式的解法,求得,结合集合并集的概念与运算,即可求解.
【详解】由不等式,可得,解得,
所以集合,
又因为,可得.
故选:B.
2. 设复数z满足,z在复平面内对应的点为,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】,根据模长公式得到,两边平方得到答案.
【详解】,则,
即,故.
故选:C
3. 以下最符合函数的图像的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据函数的定义域,奇偶性,特殊值,排除选项.
【详解】当时,,所以函数的定义域为,故排除A;
,所以函数为奇函数,关于原点对称,故排除D;
,故排除B,满足条件的只有C.
故选:C
4. 在1和11之间插入个数,使得这个数成等差数列.若这个数中第1个为,第个为,则的最小值是( )
A. B. 2 C. D. 3
【答案】D
【解析】
【分析】由等差数列的性质可得,再利用“”的妙用求最小值.
【详解】由题可知,,
所以有,
当且仅当,即时等号成立,
此时满足,,所以的最小值是3.
故选:D.
5. 已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用凑角法得到方程,两式相加得到.
【详解】①,
②,
由①②相加,得,所以.
故选:A.
6. 从,,,,,,这个数中任选个组成一个没有重复数字的“五位凹数”(满足),则这样的“五位凹数”的个数为( )
A. 个 B. 个 C. 个 D. 个
【答案】A
【解析】
【分析】利用分步乘法计数原理可得.
【详解】第一步,从,,,,,,这个数中任选个共有种方法,
第二步,选出的个数中,最小的为,从剩下的4个数中选出个分给,由题意可知,选出后就确定了,共有种方法,
故满足条件的“五位凹数”个,
故选:A
7. 已知点P在抛物线M:上,过点P作圆C:的切线,若切线长为,则点P到M的准线的距离为( )
A. 5 B. C. 6 D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据点P的位置以及切线长可解得点横坐标为5,再由焦半径公式可得结果.
【详解】设点,由圆的方程可知圆心,半径;
又切线长为,可得,
即,解得,可得;
再由抛物线定义可得点P到M的准线的距离为.
故选:C
8. 直线:与:交于点P,圆C:上有两动点A,B,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据条件可知点的轨迹是以为直径的圆,其方程为,作,则为的中点,求得最小值即可.
【详解】因为直线:,:,
则,
又的方程可化为,所以过定点,
的方程可化为,所以过定点,
所以点的轨迹是以为直径的圆(去除,
其方程为,
其圆心,半径,
作,则为的中点,
根据勾股定理易求得,
如图所示,当在同一条直线上时最小,
又,
,
故的最小值为,
故选:B.
二、多选题
9. 给出下列命题,其中正确命题为( )
A. 已知数据,满足:,若去掉后组成一组新数据,则新数据的方差为21
B. 随机变量服从正态分布,若,则
C. 一组数据的线性回归方程为,若,则
D. 对于独立性检验,随机变量的值越大,则推断“两变量有关系”犯错误的概率越小
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据方差计算判断A,应用正态分布概率计算求参判断B,根据回归直线过样本中心点求解判断C,应用独立性检验判断D.
【详解】对于A选项,去掉后的平均数为,
方差为,故A选项正确;
对于B选项,由于随机变量服从正态分布,
则,关于1对称,则,故B选项正确;
对于C选项,因为,所以,又因为回归方程为,
所以,所以,故C选项错误;
对于D选项,对于独立性检验,随机变量的值越大,则两变量有关系的程度的错误率更低,故越大,判定“两变量有关系”的错误率更低,D选项正确.
故选:ABD.
10. 设函数,则( )
A. 是的极小值点
B.
C. 不等式的解集为
D. 当时,
【答案】BD
【解析】
【分析】对于A:求导,利用导数判断的单调性和极值;
对于B:根据解析式代入运算即可;对于C:取特值检验即可;
对于D:分析可得,结合的单调性分析判断.
【详解】对于选项A:因为的定义域为R,
且,
当时,;当或时,;
可知在,上单调递增,在上单调递减,
所以是函数的极大值点,故A错误;
对于选项B:因为,故B正确;
对于选项C:对于不等式,
因为,即为不等式的解,但,
所以不等式的解集不为,故C错误;
对于选项D:因为,则,
且,可得,
因为函数在上单调递增,所以,故D正确;
故选:BD.
11. 在一个抽奖游戏中,主持人从编号为1,2,3,4的四个外观相同的空箱子中随机选择一个,放入一件奖品,再将四个箱子关闭,也就是主持人知道奖品在哪个箱子里,当抽奖人选择了某个箱子后,在箱子打开之前,主持人先随机打开了另一个没有奖品的箱子,并问抽奖人是否愿意更改选择以便增加中奖概率,现在已知甲选择了1号箱,在箱子打开之前,主持人先打开了3号箱.用表示主持人箱子打开之前i号箱有奖品(i=1,2,3,4),用表示主持人打开j号箱子j=2,3,4),下列结论正确的是( )
A.
B.
C. 要使获奖概率更大,甲应该坚持选择1号箱
D. 要使获奖概率更大,甲应该改选2号或者4号箱
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据古典概型判断A选项,结合条件概率和全概率公式及贝叶斯公式分别判断B,C,D选项.
【详解】对于A选项,抽奖人在不知道奖品在哪个箱子的情况下选择了1号箱,他的选择不影响奖品在四个箱子中的概率分配,
因此,,,的概率均为,即A正确;
对于B选项,奖品在2号箱里,主持人只能打开3、4号箱,故,故B正确;
对于C、D选项,
方法一:奖品在1号箱里,主持人可打开2、3、4号箱,故,
奖品在2号箱里,主持人只能打开3、4号箱,故,
奖品在3号箱里,主持人打开3号箱的概率为0,故,
奖品在4号箱里,主持人只能打开2、3号箱,故,由全概率公式可得:
,,
,故C错误,D正确.
方法二:若继续选择1号箱,有奖品的概率为,无奖品的概率为,主持人打开了无奖品的3号箱,
若不换号,则甲在1号箱获得奖品的概率依然为,而在排除了3号箱有奖的情况下,
2号或者4号箱获奖的概率会提高,因此为了增加中奖的概率,甲应该改选2号或者4号箱.
故选:ABD.
三、填空题
12. 已知二项式的展开式中只有第4项的二项式系数最大,且展开式中各项的系数和为64,则正数的值为______.
【答案】3
【解析】
【分析】根据题意得到展开式的总项数为7项,求得,再令得展开公式中各项的系数和,解方程即可求解.
【详解】因为的展开式中只有第4项的二项式系数最大,
所以展开式一共有项,即,令,得展开式中所有项的系数和为,
所以或(舍去),所以正数的值为3.
故答案为:3.
13. 已知双曲线的左焦点为,直线过点,在第四象限与双曲线的渐近线交于点,且直线与圆切于点,若,则双曲线的离心率是______.
【答案】##
【解析】
【分析】求出,因为,所以,求出,,根据和正切和角公式得到,求出离心率.
【详解】如图,因为直线与圆切于点,所以.
因为,,所以.因为,
所以,则,.
因为,所以,
所以,即,所以,则双曲线的离心率.
故答案为:
14. 已知函数,若存在唯一的负整数,使得,则实数的取值范围是______.
【答案】
【解析】
【分析】当时,由可得出,令,其中,利用导数分析函数在上的单调性与极值,数形结合可得出实数的取值范围.
【详解】当时,由可得,则,
令,其中,则,
当时,令,可得,列表如下:
增
极大值
减
且,,,,如图所示:
要使得存在唯一的负整数,使得,即,
只需,即,
因此,实数的取值范围是.
故答案为:.
【点睛】导函数中常用的两种常用的转化方法:一是利用导数研究含参函数的单调性,常化为不等式恒成立问题.注意分类讨论与数形结合思想的应用;二是函数的零点、不等式证明常转化为函数的单调性、极(最)值问题处理.
四、解答题
15. 已知数列的首项,且满足,设.
(1)求证:数列为等比数列;
(2)若,求满足条件的最小正整数.
【答案】(1)证明:由,得,
所以,
又,所以数列为首项为,公比为等比数列.
(2)2024
【解析】
【分析】(1)利用等比数列的定义证明即可;
(2)利用分组求和的方法得到,然后利用的增减性解不等式即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由(1)知,数列为首项为,公比为等比数列,且,
所以
,
即,
所以,
而因为在上均单调递增,
则随着的增大而增大,
要使,即,则,
即的最小值为2024.
16. 在中,内角A、B、C的对边分别为a、b、c,且,.
(1)求的值;
(2)若的面积为,求AB边上的高.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由二倍角的正弦公式、正弦定理和余弦定理求解即可.
(2)由(1)求出,由同角三角函数的基本关系求出,最后由三角形的面积公式求解即可.
【小问1详解】
∵,
∴,
由正余弦边角关系得,①,
又,②
由①②得,,
∴,∴
【小问2详解】
由(1)得,,
(或由余弦定理得)
∵为锐角,∴,
∴的面积,
∴,
设边上的高为,
则的面积,
∴,即边上的高为.
17. 2024年10月1日是新中国诞辰75周年,为弘扬爱国主义精神,某学校开展了爱国主义知识竞赛活动,在最后一轮晋级中,参赛选手两人为一组,要求:在规定时间内两人分别对两道不同的题作答,每题只有一次作答机会,每道题是否答对相互独立.已知甲答对每道题的概率为,乙答对每道题的概率为,答题过程中甲乙每次是否作答正确互不影响.
(1)若,
①甲在两次作答中,分别求甲答对两道题和甲答对一道题的概率;
②求甲、乙各两次作答中一共答对3次题的概率;
(2)若,求甲、乙各两次作答中一共答对3次题的概率的最小值.
【答案】(1)①,;②
(2)
【解析】
【分析】(1)设相应事件,①根据独立事件概率乘法公式运算求解;②分析可知,结合独立事件概率乘法公式以及互斥事件概率求法运算求解;
(2)分析可知,整理可得,根据题意结合基本不等式分析求解.
【小问1详解】
设甲答对一道题甲答对两道题,乙答对一道题乙答对两道题
①由题意可得:
②同理:由题知,
设“甲、乙各两次作答中一共答对3次题”,
则,且与互斥,与与分别相互独立,
所以
,
因此,甲、乙各两次作答中一共答对3次题的概率
【小问2详解】
由题知:,
设“甲、乙各两次作答中一共答对3次题”,
则,且与互斥,与与分别相互独立,
所以
因为,当且仅当时等号成立,
可得,即,
所以甲、乙各两次作答中一共答对3次题的概率的最小值为
18. 已知椭圆的左、右焦点分别为,离心率为,且经过点
(1)求椭圆E的方程;
(2)求的角平分线所在直线的方程;
(3)在椭圆E上是否存在关于直线对称的相异两点?若存在,请找出;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)不存在,理由如下:
思路一:假设存在关于直线对称的相异两点,
设,
联立可得,
∴线段中点为在的角平分线上,
即,解得;
因此与点A重合,舍去,故不存在满足题设条件的相异的两点.
思路二:假设存在关于直线对称的相异两点,线段中点,
由点差法可得,即;
∴,
因此,
联立可得与点A重合,舍去,
故不存在满足题设条件的相异的两点.
【解析】
【分析】(1)根据椭圆经过的点的坐标以及离心率解方程组可求得椭圆E的方程;
(2)思路一:利用角平分线上的点的性质,由点到直线距离公式整理可得结论;
思路二:求得椭圆在点处的切线方程,再由椭圆的光学性质可得平分线所在直线方程;
(3)思路一:假设存在关于直线对称的相异的两点,联立直线与椭圆方程可得线段中点与点A重合,假设不成立;
思路二:利用点差法求出,联立直线方程可得点与点A重合,不合题意,可得结论.
【小问1详解】
椭圆E经过点,
可得,解得,
因此可得椭圆E的方程为;
【小问2详解】
由(1)可知,,
思路一:
由题意可知,,如下图所示:
设角平分线上任意一点为,则
得或
又易知其斜率为正,
∴的角平分线所在直线为
思路二:椭圆在点处的切线方程为,
根据椭圆的光学性质,的角平分线所在直线的斜率为,
所以的角平分线所在直线,
即.
【小问3详解】
不存在,理由略.
19. 在微积分中,泰勒展开是一种常用的分析方法.若在包含的某个开区间中具有阶导数,设表示的阶导数.则对有.其中,是位于与之间的某个值,它称为阶泰勒余项.叫做在处的阶泰勒多项式.
(1)求在处的1阶泰勒多项式和2阶泰勒多项式,并证明:当时,;
(2)整数.定义数列.设e为自然对数的底数.
(i)求证:;
(ii)求证:.
【答案】(1);
证明:令则,
故在上递减,则,即;
令,则,
故在上递增,则,即.
所以当时,.
(2)(i)证明:令,则,,
所以,,
所以;
令则,
故在上递减,则,即;
令,则,
故在上递增,则,即.
所以当时,.
(ii)证明:由题意可知,,
故由得,
所以,
则有,即.
(ii)同(i),我们有,
则对任意的,
故,所以,即,对任意的成立.
函数的导函数为,
所以当时,;时,,1
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
所以,即,
所以
,
故
,
故由得
,
即.
【解析】
【分析】(1)令,求出和即可求出和;当时,利用导数工具求证和即可得证.
(2)令,先求证为增数列且当时,;为增数列,且当时,.(i)由题意得,
接着利用放缩法得,从而利用累加法得,于是得;(ii)同(i)得,结合累加法得对任意的,,于是得即,再结合得,接着得,进而推出,从而得证.
【小问1详解】
令,则,,
所以,,
所以;
证明略;
【小问2详解】
令,
由题意可知,,故,依次类推有,
故当时,,
所以为增数列,且当时,;
同理为增数列,且当时,.
(i)略
(ii)略
【点睛】方法点睛:放缩法是一种在求解数学问题时经常使用的技巧之一,尤其在导数和数列上证明不等式时,常见放缩公式(来源于麦克劳林公式)有:
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
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一、单选题
1. 已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
2. 设复数z满足,z在复平面内对应的点为,则( )
A. B. C. D.
3. 以下最符合函数的图像的是( )
A. B.
C. D.
4. 在1和11之间插入个数,使得这个数成等差数列.若这个数中第1个为,第个为,则的最小值是( )
A. B. 2 C. D. 3
5. 已知,则( )
A. B. C. D.
6. 从,,,,,,这个数中任选个组成一个没有重复数字的“五位凹数”(满足),则这样的“五位凹数”的个数为( )
A. 个 B. 个 C. 个 D. 个
7. 已知点P在抛物线M:上,过点P作圆C:的切线,若切线长为,则点P到M的准线的距离为( )
A. 5 B. C. 6 D.
8. 直线:与:交于点P,圆C:上有两动点A,B,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9. 给出下列命题,其中正确命题为( )
A. 已知数据,满足:,若去掉后组成一组新数据,则新数据的方差为21
B. 随机变量服从正态分布,若,则
C. 一组数据的线性回归方程为,若,则
D. 对于独立性检验,随机变量的值越大,则推断“两变量有关系”犯错误的概率越小
10. 设函数,则( )
A. 是的极小值点
B.
C. 不等式的解集为
D. 当时,
11. 在一个抽奖游戏中,主持人从编号为1,2,3,4的四个外观相同的空箱子中随机选择一个,放入一件奖品,再将四个箱子关闭,也就是主持人知道奖品在哪个箱子里,当抽奖人选择了某个箱子后,在箱子打开之前,主持人先随机打开了另一个没有奖品的箱子,并问抽奖人是否愿意更改选择以便增加中奖概率,现在已知甲选择了1号箱,在箱子打开之前,主持人先打开了3号箱.用表示主持人箱子打开之前i号箱有奖品(i=1,2,3,4),用表示主持人打开j号箱子j=2,3,4),下列结论正确的是( )
A.
B.
C. 要使获奖概率更大,甲应该坚持选择1号箱
D. 要使获奖概率更大,甲应该改选2号或者4号箱
三、填空题
12. 已知二项式的展开式中只有第4项的二项式系数最大,且展开式中各项的系数和为64,则正数的值为______.
13. 已知双曲线的左焦点为,直线过点,在第四象限与双曲线的渐近线交于点,且直线与圆切于点,若,则双曲线的离心率是______.
14. 已知函数,若存在唯一的负整数,使得,则实数的取值范围是______.
四、解答题
15. 已知数列的首项,且满足,设.
(1)求证:数列为等比数列;
(2)若,求满足条件的最小正整数.
16. 在中,内角A、B、C的对边分别为a、b、c,且,.
(1)求的值;
(2)若的面积为,求AB边上的高.
17. 2024年10月1日是新中国诞辰75周年,为弘扬爱国主义精神,某学校开展了爱国主义知识竞赛活动,在最后一轮晋级中,参赛选手两人为一组,要求:在规定时间内两人分别对两道不同的题作答,每题只有一次作答机会,每道题是否答对相互独立.已知甲答对每道题的概率为,乙答对每道题的概率为,答题过程中甲乙每次是否作答正确互不影响.
(1)若,
①甲在两次作答中,分别求甲答对两道题和甲答对一道题的概率;
②求甲、乙各两次作答中一共答对3次题的概率;
(2)若,求甲、乙各两次作答中一共答对3次题的概率的最小值.
18. 已知椭圆的左、右焦点分别为,离心率为,且经过点
(1)求椭圆E的方程;
(2)求的角平分线所在直线的方程;
(3)在椭圆E上是否存在关于直线对称的相异两点?若存在,请找出;若不存在,说明理由.
19. 在微积分中,泰勒展开是一种常用的分析方法.若在包含的某个开区间中具有阶导数,设表示的阶导数.则对有.其中,是位于与之间的某个值,它称为阶泰勒余项.叫做在处的阶泰勒多项式.
(1)求在处的1阶泰勒多项式和2阶泰勒多项式,并证明:当时,;
(2)整数.定义数列.设e为自然对数的底数.
(i)求证:;
(ii)求证:.
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