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. 已知全集,集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】求出集合,利用补集的定义可求得集合.
【详解】因为,全集,
故.
故选:C.
2. 抛物线的焦点为F,是抛物线C上一点,且,则焦点F到坐标原点O的距离是( )
A. 1 B. 2 C. 4 D. 8
【答案】B
【解析】
【分析】根据抛物线的定义,列出关于p的式子,即可求得结果.
【详解】由题意可得,解得,则焦点F到坐标原点O的距离是2.
故选:B
3. 产品质量指数是衡量产品质量水平的综合指标.某厂质检员从一批产品中随机抽取10件,测量它们的产品质量指数,得到的数据分别为,则这组数据的第70百分位数是( )
A. 83 B. 84 C. 87 D. 88
【答案】D
【解析】
【分析】根据百分位数的定义计算.
【详解】将这组数据从小到大排列为.
因为,所以这组数据的第70百分位数是.
故选:D.
4. 已知直线与圆,则“”是“圆上恰有3个点到直线的距离为1”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】
【分析】根据圆上恰有3个点到直线的距离为1得到圆心到直线的距离,然后列方程得到,最后判断充分性和必要性即可.
【详解】由圆上恰有3个点到直线的距离为1得到圆心到直线的距离为1,
则,解得,则“”是“圆上恰有3个点到直线的距离为1”的充分不必要条件.
故选:A.
5. 若函数,则( )
A. 的最小正周期为
B. 的图象关于直线对称
C. 的单调递减区间为
D. 的图象与x轴的两个交点A,B之间的最小距离是
【答案】C
【解析】
【分析】根据三角恒等变换化简函数,再根据正弦型函数的周期性、对称性、单调性逐项判断即可得结论.
【详解】因为,则的最小正周期,故A错误;
因为,所以的图象不关于直线对称,故B错误;
令,解得,
则的单调递减区间为,故C正确;
令,得,
设,,则或,
解得或,所以,故D错误.
故选:C.
6. 在正四棱台中,,侧棱与底面所成角的余弦值为,则该正四棱台的表面积是( )
A. 36 B. 40 C. 52 D. 56
【答案】D
【解析】
【分析】过点作,垂足为H,则.结合条件“侧棱与底面所成角的余弦值为”,求出,还有高,进而求出表面积.
【详解】过点作,垂足为H,则.
因为侧棱与底面所成角的余弦值为,所以,所以,
则梯形的高,
故该正四棱台的表面积是.
故选: D.
7. 设的内角的对边分别为,且,为的平分线且与BC交于点D,,则面积的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】将已知条件化简可求得的值,再利用三角形面积的关系列出关于的等式,最后利用基本不等式即可求解.
【详解】,
,即,
,,,
为的平分线且与BC交于点,,
,即,
又,解得,当且仅当时等号成立,
的面积,
的面积的最小值为.
故选:B.
8. 已知直线与双曲线的左、右两支分别交于两点,是双曲线的左焦点,且,则双曲线的离心率是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据直线的斜率得到,然后根据得到为等边三角形,即可得到,根据双曲线的对称性得到,最后利用双曲线的定义列等式,整理即可得到离心率.
【详解】
如图,因为直线的斜率为,所以.
因为,所以,所以为等边三角形,,所以.
设双曲线的右焦点为,连接.
由对称性可知.
由双曲线的定义可得,即,则.
故选:B.
【点睛】关键点睛:本题的解题关键在于根据直线的斜率得到特殊角,从而利用特殊角得到边长的关系,最后利用双曲线的定义列等式求离心率.
二、多选题: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. 已知复数z满足,则( )
A. B. z的实部是
C. D. 复数z在复平面内对应的点位于第四象限
【答案】AC
【解析】
【分析】A选项,根据复数的除法法则计算得到,然后计算模;B选项,根据实部的定义判断;C选项,根据共轭复数的定义和减法法则计算;D选项,根据复数的几何意义判断.
【详解】由题意可得,
则的实部是,复数在复平面内对应的点为,位于第一象限,
故A,C正确,B,D错误.
故选:AC.
10. 若m,n分别是函数,的零点,且,则称与互为“零点相邻函数”.已知与互为“零点相邻函数”,则a的取值可能是( )
A. B. C. D.
【答案】ABC
【解析】
【分析】由题可得有唯一零点1,然后由“零点相邻函数”定义可得存在,使,且为零点.据此令,则值域即为a范围,由此可判断选项正误.
【详解】定义域为,,
则在上单调递增,注意到,则有唯一零点1.
定义域为R,由“零点相邻函数”定义,
存在,使,且为零点.
若,,这显然不可能.
则,.
令,.
令,,
则在上单调递增,在上单调递减,从而,
且当时,,
故时,可满足题意.则选项ABC满足题意.
故选:ABC
11. 如图,圆锥SO底面圆的圆心为O,AB是圆O的一条直径,SA与底面所成角的正弦值为,,P是母线SA的中点,C是母线SB上一动点,则下列说法正确的是( )
A. 圆锥SO的母线长为12
B. 圆锥SO的表面积为
C. 一只蚂蚁沿圆锥SO的侧面上的曲线从点A爬到点P处,在蚂蚁所爬的最短路径中,这只蚂蚁离圆锥SO的顶点S的最短距离是
D. 在圆锥SO内放置一个可以绕着中心任意旋转的正方体,则该正方体的体积的最大值是
【答案】BCD
【解析】
【分析】A选项,根据与底面所成角的正弦值得到,然后利用勾股定理列方程,解方程即可;B选项,根据弧长公式得到,然后求面积;C选项,利用余弦定理得到,然后利用等面积的思路求;D选项,利用相似求圆锥内切球的半径,然后求正方体的体积即可.
【详解】
如图1,圆锥的轴截面为等腰三角形,则.
因为与底面所成角的正弦值为,所以,
所以,解得,故错误;
如图2,在圆锥的侧面展开图中,,
则圆锥的侧面积为,
所以圆锥的表面积为,故B正确;
如图2,过点作,垂足为.
在中,,
由余弦定理可得,
则,即,解得,故C正确;
如图1,设圆锥内切球的球心为,过点作,垂足分别为,
由题意可知,则,所以.
因为,所以,所以,解得.
设该正方体棱长的最大值为,
则,解得,
所以该正方体的体积的最大值是,故D正确.
故选:BCD.
【点睛】关键点睛:D选项的解题关键在于得到当正方体为圆锥内切球的内接正方体时,正方体的体积最大,然后通过计算内切球的半径求正方体的体积.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知向量,,若,则___________.
【答案】##
【解析】
【分析】首先求出,依题意可得,根据数量积的坐标运算得到方程,解得即可.
【详解】因为,,所以,
又,
所以,解得.
故答案为:
13. 现有6根小棒,其长度分别为1,2,3,4,5,6,从这6根小棒中随机抽出3根首尾相接(不能折断小棒),则能构成三角形的概率是___________.
【答案】##
【解析】
【分析】先求出6根小棒中随机抽出3根的情况有种不同的情况,再求出构成三角形的情况有7种,即可求得结果.
【详解】从这6根小棒中随机抽出3根,共有种不同的情况,其中能构成三角形的情况有
共7种,故所求概率为.
故答案为:
14. 已知函数的最小值是,则___________.
【答案】
【解析】
【分析】先设,利用导数分析函数的单调性,求函数的最小值,根据已知的最小值求参数.
【详解】由题意可得.
设,则,所以是偶函数.
当时,.
设,则恒成立,
所以在上单调递增,所以,所以,
所以在上单调递增.
因为是偶函数,所以在上单调递减,
所以,
由.
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. 在数列中,,.
(1)证明:数列是等差数列.
(2)求的通项公式.
(3)若,求数列的前 项和.
【答案】(1)证明:因为,所以,
所以.
因为,所以,所以数列是首项和公差均为1的等差数列.
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据等差数列的定义即可证明.
(2)由(1)的结论与等差数列通项公式即可得到结果.
(3)利用分组求和与等差等比前n项和公式即可求得结果.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
解:由(1)可得,
则,故.
【小问3详解】
解:由(2)可得,
则
16. 已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)讨论的单调性.
【答案】(1)
(2)当时,在和上单调递增,在上单调递减;
当时,在上单调递增;
当时,在和上单调递增,在上单调递减.
【解析】
【分析】(1)当时,先求确定切点,再求确定切线斜率,利用直线方程的点斜式可得切线方程.
(2)求导,分,,讨论导函数的符号,可得函数的单调区间.
【小问1详解】
当时,,则,
从而,,
故所求切线方程为,即(或).
【小问2详解】
由题意可得.
当,即时,由,得或,由,得,
则在和上单调递增,在上单调递减;
当,即时,恒成立,则在上单调递增;
当,即时,由,得或,由,得,则在和上单调递增,在上单调递减.
综上,当时,在和上单调递增,在上单调递减;
当时,在上单调递增;
当时,在和上单调递增,在上单调递减.
17. 如图,在四棱锥 中,是等边三角形,四边形 是直角梯形,,,,.
(1)证明:平面平面 .
(2)线段上是否存在点E,使得直线与平面所成角的正弦值为?若存在,求的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)证明:取棱 的中点O,连接,
设,则,,
因为是等边三角形,且O是 的中点,所以.
因为,所以,所以,则.
因为平面 ,平面 ,且,
所以平面 .
因为平面,所以平面平面 .
(2)存在,或
【解析】
【分析】(1)取棱 的中点O,连接,由题设条件结合勾股定理依次求出和,接着由线面垂直判定定理得证平面 ,再由面面垂直判定定理即可得证命题;
(2)建立适当空间直角坐标系,设,,求出向量和平面的法向量,根据线面角的向量法公式即可建立关于的方程,解方程即可得解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
取棱CD的中点F,连接OF,则两两垂直,
以O为原点,,,的方向分别为x,y,z轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系.
设,则,,,,则,,
设,则,
又,所以.
设平面的法向量为,
则令,得.
设直线与平面所成的角为 ,
则,
解得或,
故当或时,直线与平面所成角的正弦值为.
18. 某商场推出了购物抽奖活动,活动规则如下:如图,在点A,B,C,D,E处各安装了一盏灯,每次只有一处的灯亮起.初始状态是点A处的灯亮起,程序运行次数的上限为(,),然后按下开始按扭,程序开始运行,第1次是与A相邻点处的其中一盏灯随机亮起,第n次是与第次灯亮处相邻点的其中一盏灯随机亮起.若在运行过程中,点A处的灯再次亮起,则游戏结束,否则运行n次后游戏自动结束.在程序运行过程中,若点A处的灯再次亮起,则顾客获奖.已知顾客小明参与了该购物抽奖活动.
(1)求程序运行2次小明获奖的概率;
(2)若,求小明获奖的概率;
(3)若,记游戏结束时程序运行的次数为X,求X的分布列与期望.
【答案】(1)
(2)
(3)
X
2
4
5
6
P
【解析】
【分析】(1)分析小明两次获奖的情况有两种求得到结果;
(2)根据题意分程序运行2次,小明获奖,程序运行4次,小明获奖,共有五种情况求和计算求解;
(3)根据,结合(1)(2)问分析,得到多种情况,分别求出概率得出X的分布列,再求数学期望.
【小问1详解】
程序运行2次小明获奖的情况有,这两种,
其概率.
【小问2详解】
当时,小明获奖的情况如下:程序运行2次,小明获奖;程序运行4次,小明获奖.
程序运行4次,小明获奖的情况有,,,,这五种,
其概率,
故当时,小明获奖的概率.
【小问3详解】
当时,的所有可能取值为2,4,5,6.
由(1)可知,由(2)可知,
当时,包含,,,这四种情况,
其概率,
.
故X的分布列为
X
2
4
5
6
P
故.
19. 已知椭圆的离心率为,其左、右焦点分别是是椭圆上一点,且.
(1)求椭圆的标准方程.
(2)过点的直线与椭圆交于两点(异于顶点),直线分别交椭圆于两点(异于).
①当直线的斜率不存在时,求的面积;
②证明:直线过定点.
【答案】(1)
(2)①;
②证明:如图,
AI
设直线的方程为,,,,,
则直线的方程为.
联立,整理得.
因为,所以,
则,所以,所以.
同理可得,..
设直线的斜率为,
则
,
则直线的方程为.
由椭圆的对称性可知,若直线过定点,则定点必在轴上,
令,得.
故直线过定点.
【解析】
【分析】(1)根据椭圆的离心率和定义,可求的值,得椭圆的标准方程.
(2)①求,点坐标,可求的面积.
②直线的方程为,用表示出直线的方程,结合椭圆的性质,求直线与轴的焦点,即可证明直线过定点.
【小问1详解】
由题意可得,解得.
故椭圆的标准方程为:.
【小问2详解】
①当直线的斜率不存在时,直线的方程为.
将的方程,得,解得.
不妨设,由椭圆的性质可得,则直线的方程为.
联立,整理得,
则,所以,
则,即.
同理可得.
故.
②略
【点睛】方法点睛:圆锥曲线中,直线过定点的问题,可以有以下方法:
(1)结合圆锥曲线的对称性,初步判断直线所过定点的位置,再确定点的坐标.
(2)把直线写成点斜式,可得定点坐标.
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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. 已知全集,集合,则( )
A. B. C. D.
2. 抛物线的焦点为F,是抛物线C上一点,且,则焦点F到坐标原点O的距离是( )
A. 1 B. 2 C. 4 D. 8
3. 产品质量指数是衡量产品质量水平的综合指标.某厂质检员从一批产品中随机抽取10件,测量它们的产品质量指数,得到的数据分别为,则这组数据的第70百分位数是( )
A. 83 B. 84 C. 87 D. 88
4. 已知直线与圆,则“”是“圆上恰有3个点到直线的距离为1”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
5. 若函数,则( )
A. 的最小正周期为
B. 的图象关于直线对称
C. 的单调递减区间为
D. 的图象与x轴的两个交点A,B之间的最小距离是
6. 在正四棱台中,,侧棱与底面所成角的余弦值为,则该正四棱台的表面积是( )
A. 36 B. 40 C. 52 D. 56
7. 设的内角的对边分别为,且,为的平分线且与BC交于点D,,则面积的最小值是( )
A. B. C. D.
8. 已知直线与双曲线的左、右两支分别交于两点,是双曲线的左焦点,且,则双曲线的离心率是( )
A. B. C. D.
二、多选题: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. 已知复数z满足,则( )
A. B. z的实部是
C. D. 复数z在复平面内对应的点位于第四象限
10. 若m,n分别是函数,的零点,且,则称与互为“零点相邻函数”.已知与互为“零点相邻函数”,则a的取值可能是( )
A. B. C. D.
11. 如图,圆锥SO底面圆的圆心为O,AB是圆O的一条直径,SA与底面所成角的正弦值为,,P是母线SA的中点,C是母线SB上一动点,则下列说法正确的是( )
A. 圆锥SO的母线长为12
B. 圆锥SO的表面积为
C. 一只蚂蚁沿圆锥SO的侧面上的曲线从点A爬到点P处,在蚂蚁所爬的最短路径中,这只蚂蚁离圆锥SO的顶点S的最短距离是
D. 在圆锥SO内放置一个可以绕着中心任意旋转的正方体,则该正方体的体积的最大值是
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知向量,,若,则___________.
13. 现有6根小棒,其长度分别为1,2,3,4,5,6,从这6根小棒中随机抽出3根首尾相接(不能折断小棒),则能构成三角形的概率是___________.
14. 已知函数的最小值是,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. 在数列中,,.
(1)证明:数列是等差数列.
(2)求的通项公式.
(3)若,求数列的前 项和.
16. 已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)讨论的单调性.
17. 如图,在四棱锥 中,是等边三角形,四边形 是直角梯形,,,,.
(1)证明:平面平面 .
(2)线段上是否存在点E,使得直线 与平面所成角的正弦值为?若存在,求的值;若不存在,请说明理由.
18. 某商场推出了购物抽奖活动,活动规则如下:如图,在点A,B,C,D,E处各安装了一盏灯,每次只有一处的灯亮起.初始状态是点A处的灯亮起,程序运行次数的上限为(,),然后按下开始按扭,程序开始运行,第1次是与A相邻点处的其中一盏灯随机亮起,第n次是与第次灯亮处相邻点的其中一盏灯随机亮起.若在运行过程中,点A处的灯再次亮起,则游戏结束,否则运行n次后游戏自动结束.在程序运行过程中,若点A处的灯再次亮起,则顾客获奖.已知顾客小明参与了该购物抽奖活动.
(1)求程序运行2次小明获奖的概率;
(2)若,求小明获奖的概率;
(3)若,记游戏结束时程序运行的次数为X,求X的分布列与期望.
19. 已知椭圆的离心率为,其左、右焦点分别是是椭圆上一点,且.
(1)求椭圆的标准方程.
(2)过点的直线与椭圆交于两点(异于顶点),直线分别交椭圆于两点(异于).
①当直线的斜率不存在时,求的面积;
②证明:直线 过定点.
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