内容正文:
高三数学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分.满分150分,考试时间120分钟.
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚.
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.
4.本卷命题范围:高考范围.
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. 设集合,则( )
A. B. C. D.
2. 若复数,则( )
A. 5 B. C. 3 D.
3. 在平面直角坐标系中,角的顶点为原点,始边为轴的非负半轴,终边过点,则( )
A B. C. D.
4. 若函数,则( )
A. B.
C. D.
5. tan( )
A. 0 B. C. 2 D.
6. 已知各项均为正数的等比数列的前项和为,且满足,,则( )
A. 11 B. 31 C. 32 D. 121
7. 已知,,则值为( )
A. B. C. D.
8. 已知定义域为R的偶函数的导函数为,且当时,,若,则的大小关系为( )
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. 若函数,则( )
A. 的最大值为 B. 的最小正周期
C. 在上单调递增 D. 函数为奇函数
10. 若椭圆的左、右焦点分别是,,P是E上的动点,则( )
A. 的周长为6 B. 面积的最大值为
C. D.
11. 已知函数,则( )
A. 有两个零点
B. 的极大值与极小值异号
C. 的图象关于直线对称
D. 的导函数的图象关于点对称
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 求值:__________.
13 若随机事件A,B相互独立,且,,则__________.
14. 已知函数,若在上恒成立,则实数取到的最大整数值为__________.
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. 记的内角的对边分别为,且.
(1)求角;
(2)若,,为边的中点,求的长.
16 已知函数
(1)求的值;
(2)当时,求方程解;
(3)若函数在上恰有三个极值点,求实数ω的取值范围.
17. 已知函数.
(1)若在上单调递增,求实数的取值范围;
(2)设,求证:.
18. 如图1,在梯形中,,且,沿对角线将折起,使得点到点位置,且平面平面,如图2.
(1)求证:;
(2)求三棱锥的外接球的体积;
(3)求平面与平面夹角的余弦值.
19. 已知函数.
(1)当时,求函数的图象在处的切线方程;
(2)已知,若函数在上的最小值为0,求的值;
(3)若,证明:,使得对恒成立.
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高三数学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分.满分150分,考试时间120分钟.
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚.
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.
4.本卷命题范围:高考范围.
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. 设集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先求集合,根据集合的补集运算即可求解.
【详解】由题意知,所以.
故选:C.
2. 若复数,则( )
A. 5 B. C. 3 D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用复数的乘法运算及模的运算求解.
【详解】因为,
所以.
故选:C.
3. 在平面直角坐标系中,角的顶点为原点,始边为轴的非负半轴,终边过点,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据三角函数的定义计算求解.
【详解】根据三角函数的概念,得,,所以.
故选:C.
4. 若函数,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据分段函数的解析式,求出,再代入解析式,求出即可.
【详解】因为,所以,
所以.
故选:A.
5. tan( )
A. 0 B. C. 2 D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意,利用两角和的正切公式,进行化简求值,即可得到答案.
【详解】由,
,
所以,原式.
故选:B.
6. 已知各项均为正数的等比数列的前项和为,且满足,,则( )
A. 11 B. 31 C. 32 D. 121
【答案】B
【解析】
【分析】由等比数列的性质求出,再用公比表示出,求出.由等比数列的前n项和公式即可求得.
【详解】由等比数列的性质知,又,所以,
设的公比为,则,所以或(舍),
所以.
故选:B.
7. 已知,,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先利用辅助角公式,把条件中两个角合并成一个角,然后找到待求的式子中的角与条件中的角的关系,再利用三角恒等变换联系起来,即得答案.
【详解】由,
,又,
所以,,
所以,
.
故选:D.
8. 已知定义域为R的偶函数的导函数为,且当时,,若,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据给定条件,构造函数,利用导数探讨单调性,进而比较大小.
【详解】当时,,令函数,
求导得,函数在上单调递增,
因此,又是定义域为偶函数,则,
而,则.
故选:B
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. 若函数,则( )
A. 的最大值为 B. 的最小正周期
C. 在上单调递增 D. 函数为奇函数
【答案】BC
【解析】
【分析】根据的性质,逐一验证即可求解.
【详解】因为,所以,故A错误;
由的最小正周期,故B正确;
令,得,
取,得在上单调递增,,
所以在上单调递增,故C正确;
非奇非偶函数,故D错误.
故选:BC.
10. 若椭圆的左、右焦点分别是,,P是E上的动点,则( )
A. 的周长为6 B. 面积的最大值为
C. D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】由椭圆方程得到.由椭圆的定义即可得到的周长,判断A选项;设,由椭圆上的点坐标的范围即可求得面积的最大值,判断B选项;由的关系,消元化简,由的范围求得的范围,判断C选项;写出,坐标,然后得到,由椭圆中的范围得到结果,判断D选项.
【详解】由题意知,,.
由椭圆的定义,得,所以的周长为,故A正确;
设,则的面积,故B错误;
因为,所以,又,
所以,故C正确;
,,,
又,,所以,故D正确.
故选:ACD.
11. 已知函数,则( )
A. 有两个零点
B. 的极大值与极小值异号
C. 的图象关于直线对称
D. 的导函数的图象关于点对称
【答案】ACD
【解析】
【分析】求导,利用导数可得到的单调性与极值,再结合零点存在定理可判断选项AB;对于C:验证,即可判断;对于D:验证,即可判断.
【详解】,
令,得或,所以在和上单调递减;
令,得,或,在和上单调递增,
列表如下:
0
0
0
极大值2
极小值
极大值2
因为,,所以在上有且只有一个零点,
又,,所以在上有且只有一个零点,又,故A正确;
由表格知,极大值和极小值同号,故B错误;
因为,
所以的图象关于直线对称,故C正确;
因为,
,
所以的图象关于对称,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. 求值:__________.
【答案】
【解析】
【分析】利用诱导公式和二倍角的余弦公式即可求解.
【详解】.
故答案为:.
13. 若随机事件A,B相互独立,且,,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】法一,根据概率的加法公式求解;法二,根据相互独立事件的性质及对立事件的概率求解.
【详解】解法一:因为事件A,B相互独立,所以,.
解法二:因为事件A,B相互独立,所以事件,也相互独立,所以.
故答案为:.
14. 已知函数,若在上恒成立,则实数取到的最大整数值为__________.
【答案】1
【解析】
【分析】对函数求导,研究的性质,结合函数不等式恒成立确定的零点在内,且,进而只需且能成立,应用放缩确定的大致范围,从而得到的大致范围,讨论取整数的情况求其最大值.
【详解】由题设,若是的导数,则,
当时,在上单调递减,
当时,在上单调递增,
而,且时,时,
所以,在上,在上,
当时,恒成立,即在上单调递增,且时,显然不满足题设;
当时,在上存在一个零点,记为,
所以上,即在上单调递增,且时,显然不满足题设;
当时,在上存在一个零点,记为,
此时上,上,
所以上,上,且,则,
即在上单调递减,在上单调递增,,
要使在上恒成立,则且,
由,则,故,
要找到实数的最大整数值,需确定情况下的大致范围,
即能成立,对应的大致范围,只需,
则,故,所以,
由取整数,故范围可变为,再讨论如下:
当时,,显然时,不合题意;
当时,,则,
由,故,使,即,
令,则,
当时,在上单调递增,
当时,在上单调递减,
又时,,
所以当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
因此,满足题意,
综上,实数取到的最大整数值是1.
故答案为:1
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. 记的内角的对边分别为,且.
(1)求角;
(2)若,,为边的中点,求的长.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由正弦定理和两角和的正弦公式可得答案;
(2)解法一:由余弦定理求出,再由勾股定理可得答案;解法二:对两边平方可得答案.
【小问1详解】
因为,由正弦定理得,
因为,所以,
代入上式得,
因为,所以,所以,即,
又,所以;
【小问2详解】
解法一:由余弦定理,
,
因为,即,所以,
所以;
解法二:因为为边的中点,所以,
故,
,,,的夹角为,
所以,即.
16. 已知函数
(1)求的值;
(2)当时,求方程的解;
(3)若函数在上恰有三个极值点,求实数ω的取值范围.
【答案】(1)2; (2);
(3).
【解析】
【分析】(1)利用降幂公式以及辅助角公式化简,代入即可求解;
(2)根据特殊角的三角函数值,以及诱导公式、角的范围,求出对应的解即可;
(3)结合三角函数的图像与性质,极值点的定义,求解即可.
【小问1详解】
.
【小问2详解】
由,得,
由,得,所以,或,相应的解为;
【小问3详解】
,由,得,
因为在上恰有三个极值点,所以,解得,
即的取值范围是.
17. 已知函数.
(1)若在上单调递增,求实数取值范围;
(2)设,求证:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)在上单调递增等价于在上恒成立,再分离参数,结合不等式求最值即可;
(2)令,利用小问(1)可得到:,再根据此式放缩,累加即得答案.
【小问1详解】
,
因为在上单调递增,所以在上恒成立,
所以恒成立,令,只需,
,
当且仅当,即时等号成立,所以.
由,得,即的取值范围是.
【小问2详解】
由(1)知,当时,在上单调递增,
所以当时,,即.
令,,所以,
即,所以,.
当依次取1,2,…,n时,,,…,.
上面式子叠加即得.
18. 如图1,在梯形中,,且,沿对角线将折起,使得点到点位置,且平面平面,如图2.
(1)求证:;
(2)求三棱锥的外接球的体积;
(3)求平面与平面夹角的余弦值.
【答案】(1)证明见解析;
(2);
(3).
【解析】
【分析】(1)在梯形中证得,再利用面面垂直的性质推理得证.
(2)以点为原点建立空间直角坐标系,求出相关点的坐标,设出球心坐标,利用空间两点间距离公式建立方程组求出球半径,再利用球的体积公式求解.
(3)利用(2)中坐标系,求出平面与平面的法向量,再利用面面角的向量法求解.
【小问1详解】
在梯形中,,取的中点,连接,
由,得四边形是平行四边形,则,
于是,即,由平面平面,平面平面,
平面,得平面,而平面,
所以.
【小问2详解】
在三棱锥中,在平面内过点作,由(1)知平面,
则直线两两垂直,以为原点,直线分别为轴建立空间直角坐标系,
由,得,又,
则,
设三棱锥的外接球球心为,半径为,则,
即,解得,
所以三棱锥的外接球的体积为.
【小问3详解】
由(2)得,
设平面的法向量为,则,取,得,
设平面的法向量为,则,取,得,
设平面与平面的夹角为,则,
所以平面与平面夹角的余弦值为.
19. 已知函数.
(1)当时,求函数的图象在处的切线方程;
(2)已知,若函数在上的最小值为0,求的值;
(3)若,证明:,使得对恒成立.
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)利用导数求出切线斜率,求出切点坐标,利用直线点斜式方程即可求解;
(2)求导后再对导数进行分析,研究其单调性,从而得出导数小于等于0,得出单调递减,代入解出即可;
(3)首先对于的存在性问题,只需求出左侧即可,对求导分析,可以通过隐零点表示出,再利用进行代换,构造函数研究其单调性即可证明.
【小问1详解】
当时,,
,所以,
所以函数的图象在处的切线方程为.
【小问2详解】
因为,所以,
令,则,
因,所以,
在上单调递减,,
所以在上单调递减,,
所以,符合题意,即.
【小问3详解】
,,
令,则,因为,
所以,,
令,得,当时,单调递增;
当时,单调递减.
所以在时取得极大值,也是最大值,最大值为
要证,使得对恒成立,即证对恒成立,即证对成立,又,所以即证对恒成立,即证,其中.
令,
因为,
所以.
令,则,则在上单调递增,又,则,使,解得,所以.
当时,,即单调递减;当时,,即单调递增.
所以在时取得极小值,也是最小值,.
令,
则,即在上单调递减,,
又,
即当时,,
所以,使得对恒成立,命题得证.
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