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. 已知复数满足,则( )
A. 0 B. C. i D.
2. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
3. 已知向量,,且,则( )
A. 6 B. C. D.
4. 已知直线与圆相交于,两点,则( )
A. B. C. D.
5. 的值域为,则a的取值范围为( )
A. B.
C. D.
6. 某船在海上从岛(看成质点)出发,沿正北方向行驶10海里,接着沿北偏东的方向行驶10海里,最后沿北偏东的方向行驶10海里到达处,则( )
A. 海里 B. 海里
C. 海里 D. 海里
7. 某跳水运动员在10米高的跳台起跳后,其速度(单位:米/秒)与时间(单位:秒)之间的函数关系式为,则该运动员(身高忽略不计)在秒时离水面的高度为( )
A. 9.6米 B. 9.7米 C. 9.8米 D. 9.9米
8. 已知函数的最大值为,最小值为,则( )
A. 2 B. 4 C. 6 D. 8
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. 已知抛物线的焦点为,准线为,为抛物线上一点,,为垂足,若为等边三角形,则( )
A. 点的横坐标为
B. 直线与轴交点的纵坐标的绝对值为
C. 直线的斜率为
D. 若的周长为12,则
10. 已知圆锥的轴截面为等腰直角三角形,顶点为,底面圆心为,为底面圆的直径,,是底面圆周上异于,的一个动点,下列结论正确的是( )
A. 圆锥的侧面积为
B. 当时,三棱锥的体积最大
C. 直线与直线夹角的取值范围是
D. 若二面角的大小为,则的面积为
11. 已知函数在内的三个零点分别为,则( )
A. B.
C. D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 设的内角,,的对边分别是,,,若,则_____.
13. 有2位男同学与3位女同学坐在一排参加一个座谈会,若男同学之间不相邻,则有_____种不同的安排方法.(用数字作答)
14. 已知,分别为椭圆的上、下顶点,是椭圆上异于,的点,点在坐标平面内,且,,若四边形的面积的最大值为,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. 随着我国人工智能(AI)的突破性发展,近期许多优秀的人工智能(AI)应用软件发布并上线.这些软件凭借强大的创新功能和极具吸引力的用户体验,在社交媒体上引发了广泛的讨论,产生了显著的社会效应.某科技公司新开发了一款人工智能(AI)应用软件,为了测试青年人和中年人对该软件的应用体验是否良好,某机构从中青年用户中随机调查了300人,得到如下列联表:
组别
应用体验
合计
良好
不良好
青年用户
中年用户
150
合计
300
(1)求出的值,并依据小概率值的独立性检验,请判断这两组不同年龄段的用户对该软件的应用体验是否存在差异;
(2)先按应用体验用分层抽样的方法在上述接受调查的青年用户中抽取15人,再从这15人中随机抽取3人提出进一步改良的建议,求恰有2人的应用体验为不良好的概率.
附:,.
0.1
0.05
0.01
0.005
0.001
2.706
3.841
6.635
7.879
10.828
16. 已知等差数列满足,,数列满足,,.
(1)求数列和的通项公式;
(2)求数列的前项和;
(3)求数列的前项和.
17. 如图1,在直角梯形中,,,,,,点在上,且.将沿折起,使得平面平面,如图2.
(1)求四棱锥的体积;
(2)若点在图2中线段上,且,证明:平面.
(3)求直线与平面所成角的正弦值.
18. 在平面直角坐标系中,已知点,,动点满足,记点的轨迹为.
(1)求的方程;
(2)若直线与曲线交于,两点,与曲线的两条渐近线分别交于,两点,证明:“,为线段的三等分点”的充要条件是“,两点的横坐标之积为”.
19. 已知函数.
(1)求在上的极值;
(2)若对于任意的,恒成立,求实数的取值范围.
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
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. 已知复数满足,则( )
A. 0 B. C. i D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用复数的乘法运算求解即得.
【详解】由,得.
故选:B
2. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先化简集合,利用集合的交集运算即可求解.
【详解】由,得,,,
解得或,又因为,
所以.
故选:D.
3. 已知向量,,且,则( )
A. 6 B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由向量平行的坐标表示,计算即可求解.
【详解】因为,,
所以,解得.
故选:B.
4. 已知直线与圆相交于,两点,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由直线与圆相交时的弦长公式求解即可.
【详解】设圆心到直线的距离为,
则,
所以.
故选:A.
5. 的值域为,则a的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据给定条件,利用对数函数值域确定真数取值集合,再利用二次函数求出范围.
【详解】 因为的值域为,
所以的值域包含,
所以,解得.
故选:C.
6. 某船在海上从岛(看成质点)出发,沿正北方向行驶10海里,接着沿北偏东的方向行驶10海里,最后沿北偏东的方向行驶10海里到达处,则( )
A. 海里 B. 海里
C. 海里 D. 海里
【答案】D
【解析】
【分析】利用向量的加法法则与模长的运算公式求解即可.
【详解】该船沿正北方向行驶10海里记为向量,
沿北偏东的方向行驶10海里记为向量,
沿北偏东的方向行驶10海里记为向量,
则,
所以海里.
故选:D
7. 某跳水运动员在10米高的跳台起跳后,其速度(单位:米/秒)与时间(单位:秒)之间的函数关系式为,则该运动员(身高忽略不计)在秒时离水面的高度为( )
A. 9.6米 B. 9.7米 C. 9.8米 D. 9.9米
【答案】C
【解析】
【分析】利用导数的逆运算求出高度与时间的函数即可求解.
【详解】设高度与时间的函数关系式为,则,
故可设,因为,所以,
则该运动员在秒时离水面的高度为米.
故选:C.
8. 已知函数的最大值为,最小值为,则( )
A. 2 B. 4 C. 6 D. 8
【答案】C
【解析】
【分析】由题意可得,可求的值.
【详解】由,得,函数的定义域为,
令,定义域为,定义域关于原点对称,
又,所以为奇函数,
所以,
则的图象关于点对称,所以.
故选:C.
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. 已知抛物线的焦点为,准线为,为抛物线上一点,,为垂足,若为等边三角形,则( )
A. 点的横坐标为
B. 直线与轴交点的纵坐标的绝对值为
C. 直线的斜率为
D. 若的周长为12,则
【答案】ACD
【解析】
【分析】依题意画出简图,根据正三角形的性质及抛物线的方程,结合图象逐个分析选项,即可得到正确答案.
【详解】解:由题可知∥轴.因为为等边三角形,所以,则点在线段的中垂线上.
设的中点为,连接,则.
设,,的坐标分别为,,,因为,,所以,所以选项A正确.
设直线与轴的交点为,直线与轴的交点为,因为,所以,则.将代入方程,可得,所以得,即,从而,所以选项B错误.
因为,所以直线的斜率为,所以选项C正确.
若的周长为12,则.因为,所以,解得,所以选项D正确.
或
故选:ACD.
10. 已知圆锥的轴截面为等腰直角三角形,顶点为,底面圆心为,为底面圆的直径,,是底面圆周上异于,的一个动点,下列结论正确的是( )
A. 圆锥的侧面积为
B. 当时,三棱锥的体积最大
C. 直线与直线夹角的取值范围是
D. 若二面角的大小为,则的面积为
【答案】ABD
【解析】
【分析】A选项,利用圆锥的侧面积公式可判断A;B选项,的面积最大时,三棱锥的体积最大;C选项,设点关于圆心的对称点为,得到 为所求角,在 中用表示出,结合的取值范围可判断;D选项,取的中点,得,利用勾股定理计算出与的长度,可得的面积.
【详解】对于A,由已知可得,,
所以,
则圆锥的侧面积,A正确.
对于B,当时,,此时的面积最大,即三棱锥的体积最大,故B正确.
对于C,设点关于圆心的对称点为,则直线与直线的夹角等于直线与直线的夹角,即,
在等腰三角形中,
所以,则,C错误.
对于D,可知和都是等腰三角形,取的中点,连接,,可知,,
则是二面角的平面角,,可以求得,
所以,,,
故的面积为,D正确.
故选:ABD.
11. 已知函数在内的三个零点分别为,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【解析】
【分析】利用两角和差的正弦公式化简得,可计算出三个零点判断A,B,利用二倍角公式结合积化和差化简计算可判断C,利用诱导公式结合积化和差公式、二倍角公式计算可判断D.
【详解】对于A,B,,
令,因为,所以,
所以,所以,
又,所以,,,
解得,,,故A错误,B正确;
对于C,
,故C正确;
对于D,因为,
,
其中,,.
因为
,
,
所以,即,
所以,故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. 设的内角,,的对边分别是,,,若,则_____.
【答案】5
【解析】
【分析】由正弦定理角化边,即可求解
【详解】因为,
由正弦定理可得:,又,
解得.
故答案为:5
13. 有2位男同学与3位女同学坐在一排参加一个座谈会,若男同学之间不相邻,则有_____种不同的安排方法.(用数字作答)
【答案】72
【解析】
【分析】采用插空法求解.
【详解】先排3位女同学,有种方法,再在3位女同学之间形成的4个空位中任选2个安排男同学去坐,有种方法,
根据分步乘法计数原理有种不同的安排方法.
故答案为:72
14. 已知,分别为椭圆的上、下顶点,是椭圆上异于,的点,点在坐标平面内,且,,若四边形的面积的最大值为,则_____.
【答案】4
【解析】
【分析】根据给定条件,利用向量垂直的坐标表示可得,求出四边形面积关系,结合椭圆的范围求出最大值,进而求出.
【详解】在椭圆中,,设,
由,,得,,则,
两式相减得,则,而,因此,
四边形的面积,当且仅当时取等号,
由,,解得,所以.
故答案为:4
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. 随着我国人工智能(AI)的突破性发展,近期许多优秀的人工智能(AI)应用软件发布并上线.这些软件凭借强大的创新功能和极具吸引力的用户体验,在社交媒体上引发了广泛的讨论,产生了显著的社会效应.某科技公司新开发了一款人工智能(AI)应用软件,为了测试青年人和中年人对该软件的应用体验是否良好,某机构从中青年用户中随机调查了300人,得到如下列联表:
组别
应用体验
合计
良好
不良好
青年用户
中年用户
150
合计
300
(1)求出的值,并依据小概率值的独立性检验,请判断这两组不同年龄段的用户对该软件的应用体验是否存在差异;
(2)先按应用体验用分层抽样的方法在上述接受调查的青年用户中抽取15人,再从这15人中随机抽取3人提出进一步改良的建议,求恰有2人的应用体验为不良好的概率.
附:,.
0.1
0.05
0.01
0.005
0.001
2.706
3.841
6.635
7.879
10.828
【答案】(1),存在差异
(2)
【解析】
【分析】(1)根据表中已有数据列出方程组,解方程组即可求得;在独立性检验中,先进行零假设,然后将表中数据代入公式计算,最后比较与的大小关系即可得到结论;
(2)根据分层抽样比得到这15名青年用户中,应用体验为良好和不良好的人数,结合组合数和古典概型概率计算公式,即可求解.
【小问1详解】
由已知得青年用户的人数为,
则,解得,
列联表如下:
组别
应用体验
合计
良好
不良好
青年用户
120
30
150
中年用户
60
90
150
合计
180
120
300
零假设为:这两组不同年龄段的用户对该软件的应用体验不存在差异,
根据表中的数据,计算得到,
根据小概率值的独立性检验,推断不成立,
即认为这两组不同年龄段的用户对该软件的应用体验存在差异,此推断犯错误的概率不大于0.001.
【小问2详解】
由已知得分层抽样比为,
则在这15名青年用户中,应用体验为良好的有人,为不良好的有人,
所以从中随机抽取3人,恰有2人的应用体验为不良好的概率是.
16. 已知等差数列满足,,数列满足,,.
(1)求数列和的通项公式;
(2)求数列的前项和;
(3)求数列的前项和.
【答案】(1),
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)利用等差数列的性质可求得首项与公差,可求得,由已知可得是等比数列.,计算可求得;
(2)利用裂项相消法可求得数列的前项和;
(3)利用错位相减法可求得数列的前项和.
【小问1详解】
由,得.
因为,所以,
则公差为,所以,
所以.
因为,所以,则是等比数列.
设其公比为,因为,,所以,,则.
【小问2详解】
因为,
所以.
【小问3详解】
因为,所以,
所以,
两式相减得,
所以.
17. 如图1,在直角梯形中,,,,,,点在上,且.将沿折起,使得平面平面,如图2.
(1)求四棱锥的体积;
(2)若点在图2中线段上,且,证明:平面.
(3)求直线与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)
(2)
过点作∥交于点,连接.
因为平面,平面,所以平面.
因为,所以四边形是平行四边形,则,所以,
所以,同理可证平面.
因为,所以平面平面.
又因为平面,所以平面.
(3)
【解析】
【分析】(1)过点作,垂足为点,.取的中点,连接.由面面垂直的性质证得平面,并根据题设中的条件结合平面图形的性质求得于,即可求得四棱锥的体积;
(2)过点作∥交于点,连接.利用比例相等证得线线平行,进而证得平面平面,即可证得平面;
(3)取的中点,连接.以为原点,,,的方向分别为,,轴的正方向,建立空间直角坐标系,设直线与平面所成的角为,求得、平面的法向量,根据公式计算即可得解.
【小问1详解】
如图,过点作,垂足为点,取的中点,连接.
由,可知.
又因为平面平面,平面平面,平面,所以平面.
由,,得,
.
在直角梯形中,因为,,
所以,,
.
所以四棱锥的体积为.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
取的中点,连接.
在中,由,,,可得.
因为,所以.
以为原点,,,的方向分别为,,轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系,则,,,
由点和的坐标可求得,,
所以,,.
设平面的法向量为,
则取,得.
设直线与平面所成的角为,则,
所以直线与平面所成角的正弦值为.
18. 在平面直角坐标系中,已知点,,动点满足,记点的轨迹为.
(1)求的方程;
(2)若直线与曲线交于,两点,与曲线的两条渐近线分别交于,两点,证明:“,为线段的三等分点”的充要条件是“,两点的横坐标之积为”.
【答案】(1)
(2)
设,,,的坐标分别为,,,.
由消去得.
因为直线与双曲线相交,所以,化简得,
所以,.
由消去得,
所以,,
所以,则与的中点重合,
所以,为线段的三等分点等价于.
又,
同理可得,
所以,即,所以,
显然当
时,.
故“,为线段的三等分点”的充要条件是“,两点的横坐标之积为”.
【解析】
【分析】(1)利用双曲线的定义求的方程;
(2)把直线方程分别与曲线的方程和曲线的渐近线方程联立,利用韦达定理可得与的中点重合,,为线段的三等分点等价于,结合弦长公式证明结论.
【小问1详解】
因为,所以轨迹是以,分别为左、右焦点的双曲线.
设的方程为.
由,可得,所以,
所以的方程为.
【小问2详解】
略
19. 已知函数.
(1)求在上的极值;
(2)若对于任意的,恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)极小值为,极大值为.
(2).
【解析】
【分析】(1)利用导函数求得在单调性,进而求得极值;
(2)由对于任意的,恒成立,构造函数结合(1)可得在上恒成立,进而分类讨论可求得实数的取值范围.
【小问1详解】
因为,所以.
令,得,解得,,
令,得,解得,,
所以在上单调递增,在上单调递减.
因为,所以在,上单调递减,在上单调递增.
当时,的极小值为,当时,的极大值为.
【小问2详解】
对于任意的,恒成立,
即对于任意的,恒成立.
令,则,
再令,则.
由(1)知,在上的极大值为,
因为当时,,当时,极大值,
所以在上的最大值为1,即在上恒成立,
于是在上恒成立,
则在上单调递增,从而.
当时,,因此在上单调递增,
从而在上恒成立,
即当时,在上恒成立.
当时,令,则,
所以在上单调递增,,即当时,,
于是.
又,所以在内存在一个零点,使得,
当时,,在上单调递减,而,
即当时,,与已知矛盾.
综上,,即实数的取值范围为.
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$