内容正文:
诸暨市湄池中学2024学年第二学期高考适应性考试高
三数学试题卷
命题人:蓉旦燕 (时间120分钟,满分150分)
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,只有一个选项是正确的.请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.
1. 已知集合,则=
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查集合的交集和一元二次不等式的解法,渗透了数学运算素养.采取数轴法,利用数形结合的思想解题.
【详解】由题意得,,则
.故选C.
【点睛】不能领会交集的含义易致误,区分交集与并集的不同,交集取公共部分,并集包括二者部分.
2. 设复数z满足,z在复平面内对应的点为(x,y),则
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】本题考点为复数的运算,为基础题目,难度偏易.此题可采用几何法,根据点(x,y)和点(0,1)之间的距离为1,可选正确答案C.
【详解】则.故选C.
【点睛】本题考查复数的几何意义和模的运算,渗透了直观想象和数学运算素养.采取公式法或几何法,利用方程思想解题.
3. 设为所在平面内一点,若,则下列关系中正确的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】∵
∴−=3(−);
∴=−.
故选A.
4. 函数=的部分图像如图所示,则的单调递减区间为
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由五点作图知,,解得,,所以,令,解得<<,,故单调减区间为(,),,故选D.
考点:三角函数图像与性质
5. 若函数在上单调递增,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先分别求两段函数单调递增得出参数范围,再根据分段函数解析式的特点得出分界点的不等关系,解出不等式组即可判断参数范围.
【详解】二次函数的图象开口向下,
对称轴为直线,所以,即得,
因为在上单调递增,所以在上单调递增,
所以当时,,此时函数单调递增,又单调递增,
则,单调递增;
所以解得,
故的取值范围为.
故选:A.
6. 已知双曲线的中心在原点且一个焦点为,直线与其相交于两点,若中点的横坐标为,则此双曲线的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用焦点坐标设出标准方程,再由点差法以及直线方程和横坐标联立方程组可得.
【详解】根据焦点坐标可设标准方程为,且;
设,可得,
两式相减可得;
由直线与双曲线交于两点,且中点的横坐标为,
可得斜率,且中点坐标为;
所以,即;
解得,所以双曲线的方程是.
故选:D
7. 已知正方体的棱长为1,每条棱所在直线与平面所成的角都相等,则截此正方体所得截面面积的最大值为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】首先利用正方体的棱是3组每组有互相平行的4条棱,所以与12条棱所成角相等,只需与从同一个顶点出发的三条棱所成角相等即可,从而判断出面的位置,截正方体所得的截面为一个正六边形,且边长是面的对角线的一半,应用面积公式求得结果.
【详解】根据相互平行的直线与平面所成的角是相等的,
所以在正方体中,
平面与线所成的角是相等的,
所以平面与正方体的每条棱所在的直线所成角都是相等的,
同理平面也满足与正方体的每条棱所在的直线所成角都是相等,
要求截面面积最大,则截面的位置为夹在两个面与中间的,
且过棱的中点的正六边形,且边长为,
所以其面积为,故选A.
点睛:该题考查的是有关平面被正方体所截得的截面多边形的面积问题,首要任务是需要先确定截面的位置,之后需要从题的条件中找寻相关的字眼,从而得到其为过六条棱的中点的正六边形,利用六边形的面积的求法,应用相关的公式求得结果.
8. 已知数列中,,且,记数列的前项和为,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由等差数列的定义可得数列是等差数列,从而得到数列的通项公式,即可得到结果.
【详解】由得,即,
所以数列是以为首项,2为公差的等差数列,
所以,故,
所以.
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.全部选对得6分,部分选对的得部分分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分.
9. 为了解目前本市高二学生身体素质状况,对某校高二学生进行了体能抽测,得到学生的体育成绩,其中60分及以上为及格,90分及以上为优秀,则下列说法正确的是( )
参考数据:随机变量,则,,.
A. 该校学生体育成绩的方差为100 B. 该校学生体育成绩的期望为70
C. 该校学生体育成绩不及格的人数和优秀的人数相当 D. 该校学生体有成绩的及格率不到
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据学生的体育成绩,求得期望和方差,再结合正态分布曲线的对称性,求得相应的概率,即可求解.
【详解】由题意知,学生的体育成绩,
可得期望,方差,
即该校学生体育成绩的方差为,期望为,故A、B正确;
由,,
,
所以,
即该校学生体有成绩的及格率不到,故D正确;
因为,
所以,
即不及格的概率为,优秀的概率为,两者不同,故C错误.
故选:ABD.
10. 已知函数,则( )
A. 的图象关于点对称
B. 的最小正周期为
C. 的最小值为
D. 在上有四个不同的实数解
【答案】BD
【解析】
【分析】方法一:结合判断A;根据正弦型函数的周期公式判断B;作出函数大致图象,判断CD;
方法二:化简得由,结合函数大致图象判断各选项即可.
【详解】方法一:由,
则,,则,
所以不可能关于对称,A错误;
因为函数的最小正周期为,
函数的最小正周期为,
则的最小正周期为,B正确;
当时,,当时,;
当时,,作出函数大致图象,如图,
则,C错误,
在有4个根,D正确.
方法二:由,
作出和的图像,取位于上方的部分即可:
由图可知,AC错误,B正确,
对于D,计算知与在内的交点坐标为,
而,结合函数的图象特征可知函数与图象在内有四个交点,
所以在上有四个不同的实数解,故D正确.
故选:BD.
11. “杨辉三角”是二项式系数在三角形中的一种几何排列,在中国南宋数学家杨辉1261年所著的《详解九章算法》一书中就有出现.在“杨辉三角”中,除每行两边的数都是1外,其余每个数都是其“肩上”的两个数之和,例如第4行的6为第3行中两个3的和,则下列命题中正确的是( )
A. 在“杨辉三角”中,第行的所有的数字之和为
B. 在“杨辉三角”第行的数中,从左到右第个数最大
C. 在“杨辉三角”中,从第3行开始,取每行的第4个数得到一数列,则该数列前10项之和为
D. 记“杨辉三角”第行的第个数为,则的值恰好是第行的中间一项的数字
【答案】ACD
【解析】
【分析】对于A,利用所有的二项式系数之和为即可判断;对于B,利用“杨辉三角”中数字的左右对称性和左增右减的性质易判断;对于C,先写出数列的前10项之和为,再运用组合数的性质计算即得;对于D,先写出表示的式子,通过两个角度考虑展开式中的系数即可推理得到.
【详解】对于A,第行的所有的数字之和为,故A正确;
对于B,第行的数中,从左到右共有个数,则第个数最大,故B错误;
对于C,从第3行开始,取每行的第4个数得到一数列,则该数列前10项之和为,
因 ,故C正确;
对于D,依题意,,则,
下面证明.
分别从两个角度考虑二项式展开式中的系数,由的通项可知的系数为,
由考虑,的系数为:,
故有,而第行的中间一项为第项,即,故D正确.
故选:ACD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 等比数列的前n项和为,若,且与的等差中项为,则_________.
【答案】15
【解析】
【分析】先由等比数列的性质求出,再由等差中项的性质求出,然后计算公比和,再利用等比数列的公式法求和即可.
【详解】由题意可得,解得,
因为与的等差中项为,所以,则,
得到,解得,故,
由等比数列求和公式得.
故答案为:15.
13. 已知,则______.
【答案】
【解析】
【分析】借助辅助角公式与同角三角函数基本关系计算即可得.
【详解】,故,
由,则,故,
.
故答案为:.
14. 如图,圆形纸片的圆心为O,半径为5 cm,该纸片上的等边三角形ABC的中心为O.D,E,F为圆O上的点,△DBC,△ECA,△FAB分别是以BC,CA,AB为底边的等腰三角形.沿虚线剪开后,分别以BC,CA,AB为折痕折起△DBC,△ECA,△FAB,使得D,E,F重合,得到三棱锥.当△ABC的边长变化时,所得三棱锥体积(单位:cm3)的最大值为______.
【答案】
【解析】
【详解】如下图,连接DO交BC于点G,设D,E,F重合于S点,正三角形的边长为x(x>0),则.
,
,
三棱锥的体积.
设,则,
令,即,得,易知在处取得最大值.
∴.
点睛:对于三棱锥最值问题,需要用到函数思想进行解决,本题解决的关键是设好未知量,利用图形特征表示出三棱锥体积.当体积中的变量最高次是2次时可以利用二次函数的性质进行解决,当变量是高次时需要用到求导的方式进行解决.
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.
(1)求;
(2)若,,为的中点,求.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据余弦定理或正弦定理进行边角转化,可求角.
(2)法一:在中,利用余弦定理,先求边与,再在中利用余弦定理求.
法二:利用,在和中利用余弦定理列式,可求的值.
法三:在中,利用余弦定理,先求边,再利用,结合平面向量数量积的有关运算,可求的值.
【小问1详解】
法一:因为,由余弦定理:,
得:,则,因为,所以.
法二:因为,由正弦定理得:
,,
,,
因为,所以,因为,所以.
【小问2详解】
在中,由余弦定理得:,
得:,
法一:,
在中,由余弦定理得:,得:.
法二:因为,所以,
所以,
所以,解得:.
法三:因为,所以,
,所以.
16. 某校组织“一带一路”答题抽奖活动,凡答对一道题目可抽奖一次.设置甲、乙、丙三个抽奖箱,每次从其中一个抽奖箱中抽取一张奖券.已知甲箱每次抽取中奖的概率为,乙箱和丙箱每次抽取中奖的概率均为,中奖与否互不影响.
(1)已知一位同学答对了三道题目,有两种抽奖方案供选择:
方案一:从甲、乙、丙中各抽取一次,中奖三次获得价值50元的学习用品,中奖两次获得价值30元的学习用品,其他情况没有奖励.
方案二:从甲中抽取三次,中奖三次获得价值70元的学习用品,中奖两次获得价值40元的学习用品,其他情况没有奖励;
通过计算获得学习用品价值的期望,判断该同学选择哪个方案比较合适?
(2)若一位同学答对了一道题目.他等可能的选择甲、乙、丙三个抽奖箱中的一个抽奖.已知该同学抽取中奖,求该同学选择乙抽奖箱的概率.
【答案】(1)方案一 (2)
【解析】
【分析】(1)分别计算两种方案的期望,根据期望值判断即可;
(2)根据全概率公式及条件概率公式即可得解.
【小问1详解】
若选择方案一,设该同学获得学习用品的价值为元,则;
则,,,
所以,
若选择方案二,设该同学获得学习用品的价值为元,则;
则,,
,
所以
因为,故选择方案一比较合适
【小问2详解】
设“该同学抽取中奖”为事件,“选择甲、乙、丙抽奖箱”的事件分别记为,,,
则,,,
所以,
故,
所以所求概率为.
17. 如图,三棱锥的底面是边长为2的正三角形ABC,且,平面平面
(1)证明:平面
(2)若BC与平面所成角的正弦值为,求平面与平面夹角的余弦值.
【答案】(1)
取中点, 中点,连接,
因为,所以,
又,所以,
又因为,,平面PCE,
所以平面,
又平面,故有,
因为,
所以,
又平面平面,平面平面,
又在平面内,
所以平面,
又平面,故有,
又,,平面
故有平面
(2)
【解析】
【分析】(1)利用线面垂直的性质与判定定理,即可得;
(2)方法一,建立空间直角坐标系,利用空间向量,即可得;
方法二,利用线面垂直的判定与性质,找出二面角,即可得.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
解法一:以点F为坐标原点,分别以,,的方向为x轴,y轴,z轴的正方向,
建立如图所示的空间直角坐标系,
则,,,
设点,
设平面PAB的法向量,,,
则,
可取,
于是有,得
平面PAC的法向量,平面PAB的法向量,设平面PAB与平面PAC夹角为,则,
解法二:如图,作,垂足为 M,连接
因为平面,,故平面,
为与平面所成角,
有,得到,
设,则,
由,得,解得
作,垂足为 ,连接,
为平面与平面夹角,
,由得,,
,
,
平面与平面夹角的余弦值为
18. 已知函数.
(1)当时,求曲线在处的切线方程;
(2)若有两个不同的零点,.
(ⅰ)求实数的取值范围;
(ⅱ)证明:.
【答案】(1)
(2)(ⅰ);
(ⅱ)证明:由题意可知,,不妨设,则,
设,则
,
令,
则当时,,
所以在上单调递减,则当时,,
所以当时,,
所以在上单调递减,故当时,,
所以当时,,
所以,即,
又,,
由(ⅰ)可知,在上单调递减,所以,故.
【解析】
【分析】(1)根据导数的几何意义求出切线斜率,根据点斜式得解;
(2)(ⅰ)转化为有两个相异正根,,利用导数研究的大致情况得解;
(ⅱ)设,利用导数判断函数单调性,据此可得当时,,再由及函数单调性得出得证.
【小问1详解】
当时,,所以,
所以,又,
所以曲线在处的切线方程为,即
【小问2详解】
(ⅰ) 易知的定义域为,
由题意得,方程有两个相异正根,,
即方程有两个相异正根,,
设,则,
因为,所以,
令,得,
当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
所以,
由,及的性质知,
当且时,,,
所以当时,,又,,
所以要使有两个相异正根,,必有,
故实数的取值范围为.
(ⅱ)略
19. 二次函数的图象是抛物线, 现在我们用 “图象平移” 的方式讨论其焦点与准线, 举例如下: 二次函数的图象可以由的图象沿向量平移得到; 抛物线,即的焦点坐标为,准线方程为 ; 故二次函数的焦点坐标为,准线方程为 .
(1)求二次函数的焦点坐标和准线方程;
(2)求二次函数的焦点坐标和准线方程;
(3)设过的直线与抛物线的另一个交点为,直线与直线交于点,过点作轴的垂线交抛物线于点. 是否存在定点,使得三点共线? 若存在,请求出定点的坐标; 若不存在,请说明理由.
【答案】(1)焦点坐标为,准线方程为.
(2)焦点坐标为,准线方程为.
(3)存在,
【解析】
【分析】(1)根据函数平移得出焦点的坐标和准线方程;
(2)首先配成顶点式,再根据向量平移得到焦点坐标与准线方程;
(3)先考虑过的直线与抛物线的另一个交点为,直线与直线交于点,过点作x轴的垂线交抛物线于点,讨论是否存在定点,使得三点共线;设设,表示出直线的方程,即可求出,从而求出的坐标,表示出直线的方程,求出定点坐标,即可得解.
【小问1详解】
二次函数,
它的图象可以由抛物线沿向量平移得到;
抛物线即的焦点坐标为,准线方程为;
所以二次函数的焦点坐标为,准线方程为.
【小问2详解】
二次函数,
它的图象可以由抛物线沿向量平移得到;
抛物线即的焦点坐标为,准线方程为;
所以二次函数的焦点坐标为,
准线方程为;
即二次函数的焦点坐标为,准线方程为.
【小问3详解】
由(1)知抛物线可以由抛物线沿向量平移得到;
先考虑如下问题:过的直线与抛物线的另一个交点为,直线与直线交于点,过点作x轴的垂线交抛物线于点,讨论是否存在定点,使得三点共线;
设,又,则直线的方程为:,化简得:,
与直线联立得:,代入得:,即,
则直线的方程:,
化简得;
当时,恒成立,所以直线恒过定点,即存在定点,使得三点共线;
故存在定点,使得三点共线.
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三数学试题卷
命题人:蓉旦燕 (时间120分钟,满分150分)
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,只有一个选项是正确的.请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.
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(x,y),则
A. B. C. D.
3. 设为所在平面内一点,若,则下列关系中正确的是
A. B.
C. D.
4. 函数=的部分图像如图所示,则的单调递减区间为
A. B.
C. D.
5. 若函数在上单调递增,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
6. 已知双曲线的中心在原点且一个焦点为,直线与其相交于两点,若中点的横坐标为,则此双曲线的方程是( )
A. B.
C. D.
7. 已知正方体的棱长为1,每条棱所在直线与平面所成的角都相等,则截此正方体所得截面面积的最大值为
A. B. C. D.
8. 已知数列中,,且,记数列的前项和为,则( )
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.全部选对得6分,部分选对的得部分分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分.
9. 为了解目前本市高二学生身体素质状况,对某校高二学生进行了体能抽测,得到学生的体育成绩,其中60分及以上为及格,90分及以上为优秀,则下列说法正确的是( )
参考数据:随机变量,则,,.
A. 该校学生体育成绩的方差为100 B. 该校学生体育成绩的期望为70
C. 该校学生体育成绩不及格的人数和优秀的人数相当 D. 该校学生体有成绩的及格率不到
10. 已知函数,则( )
A. 的图象关于点对称
B. 的最小正周期为
C. 的最小值为
D. 在上有四个不同的实数解
11. “杨辉三角”是二项式系数在三角形中的一种几何排列,在中国南宋数学家杨辉1261年所著的《详解九章算法》一书中就有出现.在“杨辉三角”中,除每行两边的数都是1外,其余每个数都是其“肩上”的两个数之和,例如第4行的6为第3行中两个3的和,则下列命题中正确的是( )
A. 在“杨辉三角”中,第行的所有的数字之和为
B. 在“杨辉三角”第行的数中,从左到右第个数最大
C. 在“杨辉三角”中,从第3行开始,取每行的第4个数得到一数列,则该数列前10项之和为
D. 记“杨辉三角”第行的第个数为,则的值恰好是第行的中间一项的数字
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 等比数列的前n项和为,若,且与的等差中项为,则_________.
13. 已知,则______.
14. 如图,圆形纸片的圆心为O,半径为5 cm,该纸片上的等边三角形ABC的中心为O.D,E,F为圆O上的点,△DBC,△ECA,△FAB分别是以BC,CA,AB为底边的等腰三角形.沿虚线剪开后,分别以BC,CA,AB为折痕折起△DBC,△ECA,△FAB,使得D,E,F重合,得到三棱锥.当△ABC的边长变化时,所得三棱锥体积(单位:cm3)的最大值为______.
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.
(1)求;
(2)若,,为的中点,求.
16. 某校组织“一带一路”答题抽奖活动,凡答对一道题目可抽奖一次.设置甲、乙、丙三个抽奖箱,每次从其中一个抽奖箱中抽取一张奖券.已知甲箱每次抽取中奖的概率为,乙箱和丙箱每次抽取中奖的概率均为,中奖与否互不影响.
(1)已知一位同学答对了三道题目,有两种抽奖方案供选择:
方案一:从甲、乙、丙中各抽取一次,中奖三次获得价值50元的学习用品,中奖两次获得价值30元的学习用品,其他情况没有奖励.
方案二:从甲中抽取三次,中奖三次获得价值70元的学习用品,中奖两次获得价值40元的学习用品,其他情况没有奖励;
通过计算获得学习用品价值的期望,判断该同学选择哪个方案比较合适?
(2)若一位同学答对了一道题目.他等可能的选择甲、乙、丙三个抽奖箱中的一个抽奖.已知该同学抽取中奖,求该同学选择乙抽奖箱的概率.
17. 如图,三棱锥的底面是边长为2的正三角形ABC,且,平面平面
(1)证明:平面
(2)若BC与平面所成角的正弦值为,求平面与平面夹角的余弦值.
18. 已知函数.
(1)当时,求曲线在处的切线方程;
(2)若有两个不同的零点,.
(ⅰ)求实数的取值范围;
(ⅱ)证明:.
19. 二次函数的图象是抛物线, 现在我们用 “图象平移” 的方式讨论其焦点与准线, 举例如下: 二次函数的图象可以由的图象沿向量平移得到; 抛物线,即的焦点坐标为,准线方程为 ; 故二次函数的焦点坐标为,准线方程为 .
(1)求二次函数的焦点坐标和准线方程;
(2)求二次函数的焦点坐标和准线方程;
(3)设过的直线与抛物线的另一个交点为,直线与直线交于点,过点作轴的垂线交抛物线于点. 是否存在定点,使得三点共线? 若存在,请求出定点的坐标; 若不存在,请说明理由.
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