内容正文:
龙东高中十校联盟高三学年数学学科
本试卷共4页,共19个题,满分150分,考试用时120分钟.
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、班级、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
3.填空题和解答题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内.写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
4.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并上交.
一、单项选择题: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. 若复数满足,则( )
A. 1 B. 2 C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据复数的乘法,整理复数的标准式,可得答案.
【详解】设,由,则,
整理可得,
可得,解得,则,
所以.
故选:D
2. 为了得到函数图象,只要把函数图象上所有的点( )
A. 横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变
B. 横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变
C. 纵坐标伸长到原来的2倍,横坐标不变
D. 纵坐标缩短到原来的倍,横坐标不变
【答案】B
【解析】
【分析】直接利用三角函数伸缩变换法则得到答案.
【详解】为了得到函数的图象,只需把函数的图象上所有的点横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变.
故选:B
3. 已知集合,则集合A的子集个数为( )
A. 4 B. 8 C. 16 D. 32
【答案】C
【解析】
【分析】将原不等式转化为或求解.
【详解】由,得或,
解得或空集,
又,所以,
则集合A的子集个数为.
故选:C
4. 已知抛物线,直线过点且与抛物线有且仅有一个公共点,则直线的条数是( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】C
【解析】
【分析】判断过点可作与抛物线相切的直线条数,以及与对称轴平行的直线,即可求解.
【详解】因为点在抛物线外,显然过可作两条直线与相切,
过可作一条与的对称轴(即轴)平行的直线,它与也只有一个公共点.
所以满足条件的直线有3条,
故选:C.
5. 记双曲余弦函数为,则函数的最小值为( )
A. 0 B. 1 C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由,令,转化为二次函数求解.
【详解】,
令,
则,
所以,
所以的最小值为0,
故选:A.
6. 已知是等比数列的前n项和,则“依次成等差数列”是“依次成等差数列”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分又不必要条件
【答案】B
【解析】
【分析】设等比数列的公比为,分别考虑充分性和必要性是否满足即得结论.
【详解】设等比数列的公比为,
由依次成等差数列可得,即,
因,可得,解得或.
当时,,不满足,故充分性不成立;
由依次成等差数列,可得,显然,
故有,因,且,化简得:,解得(舍去)或,
当时,,而,
故得,即依次成等差数列.故必要性成立.
综上可得,“依次成等差数列”是“依次成等差数列”的必要不充分条件.
故选:B.
7. 已知一条直线与椭圆交于两点,与圆交于两点,则的最小值为( )
A. B. C. 3 D. 5
【答案】C
【解析】
【分析】取的中点为,易得,设圆的半径为,利用圆的弦长公式可得求解.
【详解】如图所示:
取的中点为,则,
设圆的半径为,则,
设点,圆心,所以,
,时,,
所以的最小值为3.
故选:C
8. 两个项数均为的数列和,称它们对应项差的绝对值之和为数列与的“距离”.设是项数均为4且每项为0或1的个数列,它们中任意两个数列的“距离”不小于2,则的最大值为( )
A. 6 B. 8 C. 9 D. 10
【答案】B
【解析】
【分析】利用排列可得数列前三项不同时可以取到的最大值,先验证比此值大的情况,在验证该值为最大值,能构造出满足题意的数列,即可.
【详解】因为数列每项为0或1,前三项至多有种组合,
若,则中必有两个数列前三项相同,不妨设该二者为,
则当第四项也相同时,它俩的“距离”为0;
当第四项相异时,它俩的“距离”为1,都不满足题意,故不成立.
当时,可构造,,,,
,,,满足题意;
还可构造,,,,,
,,满足题意(构造不唯一),
故的最大值为8.
故选:B.
二、多项选择题: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. 对于任意两个非零向量和,下列命题中正确的是( )
A. B.
C. D. 向量与向量垂直
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据向量数量积的运算律以及垂直向量的数量积表示,逐项检验,可得答案.
【详解】对于A,,所以A正确;
对于B,,
所以B错误;
对于C,,所以C正确;
对于D,,这样向量与垂直,所以D正确.
故选:ACD.
10. 已知函数的定义域为,,且不恒为,则( )
A. B.
C. 是奇函数 D. (为的导函数)
【答案】ABD
【解析】
【分析】利用赋值法令可得,可判断A正确,令,可得,因此B正确,令,可判断得出,因此是偶函数,即C错误,对两边同时求导可得,代入计算可判断D正确.
【详解】对于A,令,,
又因为不恒为,则,所以A正确;
对于B,令,可得,因此,所以B正确;
对于C,令,可得,所以;
又因为函数的定义域为,所以是偶函数,
又不恒为0,这样不可能是奇函数,故C错误;
对于D,由B的推导过程知,
两边求导得
所以,故D正确.
故选:ABD
11. 已知空间四边形ABCD,下列条件中一定能推出的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【解析】
【分析】应用特殊图形折叠判断A,应用线面垂直判断B,C,应用空间向量的数量积计算判断D.
【详解】对于A,举反例:将一矩形ABCD沿对角线BD翻折,在翻折过程中,始终满足
,但不一定成立,所以A错误;
对于B,取中点,连,因为,所以,
且平面,平面,平面,进而,故B正确;
对于C,过A作平面,垂足为,连,
,又,平面,
所以平面,平面,进而;
同理可证:,所以为△的垂心,
这样,又,所以平面,平面,可得:,故C正确;
对于D,由条件知,则
∴, ,∴,即,所以D正确.
故选:BCD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 二项式的展开式中,含项的系数为________.
【答案】270
【解析】
【分析】利用二项式展开式的通项可得.
【详解】二项式的展开式通项为,
当时,得,即,故含项的系数为270.
故答案为:270
13. 已知,则________.
【答案】
【解析】
【分析】利用正弦函数的和角公式以及辅助角公式,整理化简等式,再利用诱导公式以及余弦的二倍角公式,可得答案.
【详解】因为,即,
所以.
故答案为:
14. 切比雪夫不等式是19世纪俄国数学家切比雪夫在研究统计规律时发现的,其内容是:对于任一随机变量,若其数学期望和方差均存在,则对任意正实数,有.根据该不等式可以对事件的概率作出估计.现抛掷一枚骰子,当出现5点或6点时,就说这次试验成功,在次抛掷中,记成功次数为,为了至少有98%的把握使试验成功的频率在区间内,估计抛掷的次数的最小值为________.
【答案】400
【解析】
【分析】根据二项分布计算数学期望及方差,最后结合已知新定义计算求解.
【详解】由题意知:成功次数,所以,,
要使,则,即:,
由切比雪夫不等式知:至少有98%的把握使试验成功的频率在区间内,
则,所以抛掷的次数的最小值为400.
故答案为:400.
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. 在中,角所对的边分别为,且满足
(1)求角的大小;
(2)若中线的长为,求面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理将边化角,再由两角和的正弦公式求出,即可得解;
(2)依题意可得,将两边平方,结合数量积的定义及基本不等式求出的最大值,最后由面积公式计算可得.
【小问1详解】
因为,
由正弦定理得,
所以,
所以,
又因为,所以,所以,
又因,所以;
【小问2详解】
因为为中线,所以,
所以,
所以,即(当且仅当时等号成立),
所以(当且仅当时等号成立),
经检验:当时,符合题意;即的最大值为.
16. 某健身俱乐部研究会员每周锻炼时长与体重减少量的关系,随机抽取10名会员的数据如下:
会员序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
总和
锻炼时长(小时)
3
4
2
5
6
4
5
3
4
4
40
体重减少量(千克)
1.0
1.5
1.0
2.0
2.5
1.8
2.0
1.0
1.6
2.0
16.4
并计算得:
(1)根据表格中的数据,可用一元线性回归模型刻画变量与变量之间的线性相关关系,请用相关系数加以说明;
(2)求经验回归方程(结果精确到 0.01 );
(3)该俱乐部推广了一项激励措施后,发现会员平均每周锻炼时长增加2个小时,实际观测到的平均体重减少量增加了0.8千克.请结合回归分析结果,判断该回归模型是否具有参考价值,并给出合理的解释.
(参考公式:相关系数,回归方程中斜率和截距的最小二乘法估计公式分别为,. 参考值:)
【答案】(1)答案见解析
(2);
(3)答案见解析
【解析】
【分析】(1) 利用相关系数公式直接代入数据求解即可;
(2) 利用公式,先求一次项系数,再利用经过样本中心点,可求出,从而可得回归直线方程;
(3)利用一次项系数可解释会员平均每周锻炼时长增加2个小时,预测平均体重减少量增加0.84千克,与实际效果相当,说明具有参考价价.
【小问1详解】
由表可知:
所以= ,
因为与的相关系数接近1,
所以与的线性相关程度很高,可用线性回归模型拟合与的关系.
【小问2详解】
由题可知: =
,
所以
【小问3详解】
由(2)可知:根据线性回归方程预测,会员平均每周锻炼时长增加2个小时,
预测平均体重减少量增加0.84千克,与实际增加值0.8千克较为接近,
因此实际结果与预测结果基本一致,说明该回归模型具有参考价值;
造成一定差异的原因可能是由于样本数据过少,
或者造成体重减少的原因还受其他因素影响,
比如睡眠,饮食、锻炼强度以及效果等.
17. 如图,在四棱锥中,底面为矩形且.
(1)若平面,,求二面角的正弦值;
(2)若平面平面,求四棱锥体积的最大值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)建系,求得平面法向量,代入夹角公式即可求解;
(2)过点作直线, 过点作交于点, 过点作交于点,连接, 过点作于点,通过证明平面,
求得最大值即可求解;
【小问1详解】
以所在直线分别为轴,建立如图所示的空间直角坐标系
由题可知:
则
设平面的一个法向量为,则,
所以,令,则,所以
设平面的一个法向量为,则,
所以,令,则,
所以
设二面角平面角为,则
所以,即二面角的正弦值为
【小问2详解】
过点作直线, 过点作交于点, 过点作交于点,连接,
过点作于点
因为四边形为矩形,所以,即有
又因为,分别在平面、平面内,
所以即为二面角的平面角
又因为平面平面,所以
又因为且,都在平面内,
所以平面,又在平面内,
所以,
所以,
所以
又因为,所以
又因为,又都在平面内,
所以平面
在直角三角形, 得:
又因为(当且仅当等号成立)
所以
18. 已知双曲线:的左、右焦点分别为,点是上不与顶点重合的一动点,直线、分别交于另一点、.
(1)设,
①当时,求直线斜率的取值范围;
②求证:;
(2)为坐标原点,问:直线与直线的斜率之积是否为定值,如果是定值,求出该定值;如果不是定值,说明理由.
【答案】(1)①;②证明见解析;
(2)为定值.
【解析】
【分析】(1)①根据判断出交双曲线于左右支上,即可得解.
②设,,,由向量关系与双曲线方程得出,与,,坐标之间的关系,,两式加和即可得解.
(2)由(1)②可得出点,点的坐标,求出直线的斜率.再写出直线的斜率,计算两者之积,即可得解.
【小问1详解】
(1)①直线交双曲线于左右支上,
因为双曲线:的渐近线的斜率为,
所以直线斜率的取值范围为.
②设,,由双曲线方程知:,
,又
两式相减得:
∴
由同理
,又
两式相减得:
∴
可得:,所以.
【小问2详解】
由(1)②知:且
可得
同理又因为 且
可得
所以直线的斜率
又直线的斜率,所以为定值.
19. 已知函数.
(1)求函数的单调区间与极值;
(2)若数列满足,记为数列的前项和. 求证:
①当时,;
②当时,.
【答案】(1)增区间,减区间为,极大值,无极小值;
(2)①证明见解析;②证明见解析.
【解析】
【分析】(1)求出函数的定义域及导数,进而求出单调区间及极值.
(2)①结合(1)中信息,利用数学归纳法证明不等式;②构造函数,利用导数探讨单调性证得不等式,求出并借助放缩法及等比数列前项和公式推理得证.
【小问1详解】
函数的定义域为,求导得,
由,得;由,得,函数在上递增,在上递减,
当时,函数取得极大值,无极小值,
所以函数的单调递增区间为,单调递减区间为,极大值为0,无极小值.
【小问2详解】
①用数学归纳法证明如下:
(i)当时,,,不等式成立;
(ii)假设当时,不等式成立,即成立,
由函数在上递增,得,
而,即成立,则当时,不等式成立,
综合(i)(ii)得:当时,成立.
②令函数,求导得,
函数在上递减,,即成立,
由(i)知,当时,,则,
所以当时,,
当时,成立;
当时,
,
所以当时,成立.
【点睛】关键点点睛:构造函数并用导数证得不等式成立是解决第2问的关键.
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龙东高中十校联盟高三学年数学学科
本试卷共4页,共19个题,满分150分,考试用时120分钟.
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、班级、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
3.填空题和解答题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内.写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
4.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并上交.
一、单项选择题: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. 若复数满足,则( )
A. 1 B. 2 C. D.
2. 为了得到函数的图象,只要把函数图象上所有的点( )
A. 横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变
B. 横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变
C. 纵坐标伸长到原来的2倍,横坐标不变
D. 纵坐标缩短到原来的倍,横坐标不变
3. 已知集合,则集合A的子集个数为( )
A. 4 B. 8 C. 16 D. 32
4. 已知抛物线,直线过点且与抛物线有且仅有一个公共点,则直线的条数是( )
A 1 B. 2 C. 3 D. 4
5. 记双曲余弦函数为,则函数的最小值为( )
A. 0 B. 1 C. D.
6. 已知是等比数列的前n项和,则“依次成等差数列”是“依次成等差数列”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分又不必要条件
7. 已知一条直线与椭圆交于两点,与圆交于两点,则的最小值为( )
A. B. C. 3 D. 5
8. 两个项数均为数列和,称它们对应项差的绝对值之和为数列与的“距离”.设是项数均为4且每项为0或1的个数列,它们中任意两个数列的“距离”不小于2,则的最大值为( )
A. 6 B. 8 C. 9 D. 10
二、多项选择题: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. 对于任意两个非零向量和,下列命题中正确的是( )
A. B.
C. D. 向量与向量垂直
10. 已知函数的定义域为,,且不恒为,则( )
A. B.
C. 是奇函数 D. (为的导函数)
11. 已知空间四边形ABCD,下列条件中一定能推出的是( )
A. B.
C. D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 二项式的展开式中,含项的系数为________.
13. 已知,则________.
14. 切比雪夫不等式是19世纪俄国数学家切比雪夫在研究统计规律时发现的,其内容是:对于任一随机变量,若其数学期望和方差均存在,则对任意正实数,有.根据该不等式可以对事件的概率作出估计.现抛掷一枚骰子,当出现5点或6点时,就说这次试验成功,在次抛掷中,记成功次数为,为了至少有98%的把握使试验成功的频率在区间内,估计抛掷的次数的最小值为________.
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. 在中,角所对的边分别为,且满足
(1)求角大小;
(2)若中线的长为,求面积的最大值.
16. 某健身俱乐部研究会员每周锻炼时长与体重减少量的关系,随机抽取10名会员的数据如下:
会员序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
总和
锻炼时长(小时)
3
4
2
5
6
4
5
3
4
4
40
体重减少量(千克)
1.0
1.5
1.0
2.0
2.5
1.8
2.0
10
1.6
2.0
16.4
并计算得:
(1)根据表格中的数据,可用一元线性回归模型刻画变量与变量之间的线性相关关系,请用相关系数加以说明;
(2)求经验回归方程(结果精确到 0.01 );
(3)该俱乐部推广了一项激励措施后,发现会员平均每周锻炼时长增加2个小时,实际观测到的平均体重减少量增加了0.8千克.请结合回归分析结果,判断该回归模型是否具有参考价值,并给出合理的解释.
(参考公式:相关系数,回归方程中斜率和截距的最小二乘法估计公式分别为,. 参考值:)
17. 如图,在四棱锥中,底面为矩形且.
(1)若平面,,求二面角正弦值;
(2)若平面平面,求四棱锥体积的最大值.
18. 已知双曲线:的左、右焦点分别为,点是上不与顶点重合的一动点,直线、分别交于另一点、.
(1)设,
①当时,求直线斜率的取值范围;
②求证:;
(2)为坐标原点,问:直线与直线的斜率之积是否为定值,如果是定值,求出该定值;如果不是定值,说明理由.
19. 已知函数.
(1)求函数的单调区间与极值;
(2)若数列满足,记为数列的前项和. 求证:
①当时,;
②当时,.
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