内容正文:
高三数学测试卷
一、单选题
1. 已知集合,集合,则( )
A. B. C. D.
2. 已知一次函数的图象如图所示,则二次函数的图象可能是( )
A. B. C. D.
3. 已知函数的定义域为,则的定义域是( )
A. B. C. D.
4. 已知,,,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
5. 设函数 的零点分别为a,b,c, 则( )
A. B. C. D.
6. 已知函数,若有零点,则a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
7. 已知是公差不为零的等差数列,,若成等比数列,则( )
A. B. C. 16 D. 18
8. ,在上单调递增,且为它的一条对称轴,是它的一个对称中心,当时,的最小值为( )
A. B. C. 1 D. 0
二、多选择题
9. Sigmoid函数是一个在生物学中常见的S型函数,也称为S型生长曲线,常被用作神经网络的激活函数.记为Sigmoid函数的导函数,则( )
A. B. Sigmoid函数是单调减函数
C. 函数的最大值是 D.
10. 已知,,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
11. 将数列所有项排成如下数阵:
… …
从第二行开始每一行比上一行多两项,且从左到右均构成以2为公比的等比数列,第一列数,,,,…成等差数列,若,,则( )
A. B.
C. 位于第45行第89列 D. 2024在数阵中出现2次
三、填空题
12. 已知,,则__________.
13. 赣超联赛作为江西本土热门足球赛事,正处于激烈的关键赛程阶段.为保障赛事服务质量,需将4名志愿者小赵、小孙、小周、小吴平均分配到A,B两个比赛场馆服务,则恰好小赵与小周分到同一个场馆的概率为__________.
14. 已知(,,),其图象经过点,若存在,使得为函数的最大值,为函数的最小值,且同时满足,则的取值范围是__________.
四、解答题
15. 为研究高中生数学成绩优秀与平时认真完成作业的关系,从某校的学生中随机抽了500人,得到如下列联表:
是否认真完成作业组别
认真完成作业
不认真完成作业
合计
数学成绩优秀
180
20
200
数学成绩不优秀
80
220
300
合计
260
240
500
(1)记该校平时认真完成作业的学生的数学成绩优秀的概率为P.求P的估计值(保留三位小数).
(2)根据小概率值的独立性检验,分析高中生平时是否认真完成作业与数学成绩优秀有关.
附:.
0.050
0.010
0.001
k
3.841
6.635
10.828
16. 在平面四边形ABCD中,,,,,且.
(1)求线段CD的长度;
(2)求四边形ABCD的面积.
17. 已知函数(且)
(1)若,求在上的最大值和最小值;
(2)当时,证明:在上有唯一的极小值点.
18. 如图,为圆锥的顶点,已知,是圆锥底面圆上的两个动点(与、不重合),圆锥的高,底面圆的半径,是的直径,点,在线段上,且满足,设平面与平面的交线为.
(1)证明:;
(2)若,求二面角的余弦值;
(3)设,,若二面角的平面角为,且,求的取值范围.
19. 已知抛物线C:()的焦点为F,准线上有一动点P,设A、B为抛物线C上的两点,当直线AB斜率为2时,A与B的中点的纵坐标为1.
(1)求抛物线C的方程;
(2)过点P向抛物线引两条切线,若切点为A、B,且B在x轴下方,
(ⅰ)求△APB面积最小时点P的坐标;
(ⅱ)若,过点P作直线l交抛物线C于D,E两点,过D作PA的平行线,交AE于点G,交AB于点M,证明:M恰好是DG中点.
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
高三数学测试卷
一、单选题
1. 已知集合,集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先解一元二次不等式,确定集合,再结合集合的运算法则进行运算.
【详解】由集合,可得,
因此,,
故.
故选:C
2. 已知一次函数的图象如图所示,则二次函数的图象可能是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由一次函数的图象可得:,,然后判断二次函数的图象即可.
【详解】由一次函数的图象可知,,,所以二次函数的图象开口向上,
且对称轴为,又时,,故C符合题意,ABD不符合题意.
故选:C.
3. 已知函数的定义域为,则的定义域是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据复合函数定义域的求法求解.
【详解】由函数的定义域为,得此式中,所以,
因此在函数中,,解得:,
所以函数的定义域为.
故选:C
4. 已知,,,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据对数函数的单调性,以及指数函数的性质,利用中间值法,可得答案.
【详解】由题,
,且,
,
综上,,即.
故选:B.
5. 设函数 的零点分别为a,b,c, 则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】分析可知与的交点横坐标分别为a,b,c,结合图象分析判断大小.
【详解】令,
可得,
可知与的交点横坐标分别为a,b,c,
在同一坐标系内作出,的图象,
根据图象可知:与有2个交点,但均有,
所以.
故选:A.
6. 已知函数,若有零点,则a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由题意得,分,两种情况讨论可求得a的取值范围.
【详解】令,得,
当时,与显然有公共点,即有零点,
当时,临界条件为曲线与有一个公共点,
如图,设两曲线相切于点P,切点的横坐标为,,,
则利用导数的几何意义可知,即,
由,可解得,所以,
所以a的取值范围为.
故选:C.
7. 已知是公差不为零的等差数列,,若成等比数列,则( )
A. B. C. 16 D. 18
【答案】C
【解析】
【分析】由等比中项的性质结合等差数列的基本量运算即可求解.
【详解】设等差数列的公差为,
因为成等比数列,且,
所以,即,解得或(舍去),
所以.
故选:C.
8. ,在上单调递增,且为它的一条对称轴,是它的一个对称中心,当时,的最小值为( )
A. B. C. 1 D. 0
【答案】A
【解析】
【分析】利用正弦函数的对称性得出,根据单调性得出,从而确定,结合对称轴与对称中心再求出,得出函数解析式,利用整体思想及正弦函数的性质即可得解.
【详解】因为函数在上单调递增,且为它的一条对称轴,
所以时函数取最大值,
又因为是它的一个对称中心,
所以,,
设的最小正周期为,由正弦函数的对称性可知,
即,
又在上单调递增,则,
∴,则,,
∵,∴时,,∴,
当时,,
由正弦函数的单调性可知.
故选:A
二、多选择题
9. Sigmoid函数是一个在生物学中常见的S型函数,也称为S型生长曲线,常被用作神经网络的激活函数.记为Sigmoid函数的导函数,则( )
A. B. Sigmoid函数是单调减函数
C. 函数的最大值是 D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据题意,求出导函数,代入验证可以判断A;利用导数研究函数的单调性,进而可以判断B;利用基本不等式,可以判断C;易知函数关于点对称,进而可以求D.
【详解】由函数得.
对于A,,故A正确;
对于B, ,,则Sigmoid函数是增函数,故B错误;
对于C,,当且仅当,即时取等号,故C正确;
对于D,因为++1,
所以,D正确.
故选:ACD.
【点睛】思路点睛:求解函数的最值,导数法是一种很重要的方法,但在某些问题中,用导数可能很繁琐,可变形函数借助均值不等式、配方法等求解.
10. 已知,,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】
【分析】根据同角三角函数的基本关系,结合二倍角的正弦公式,可求,判断A的真假;根据所给的角的取值范围,判断角的三角函数的符号,再结合同角三角函数的基本关系,可判断B的真假;利用同角三角函数的基本关系,可求,判断C的真假;结合两角差的余弦公式,可求的值,判断D的真假.
【详解】由,得:,即,所以,所以A正确;
又,,所以,则,所以,所以B错误;
联立,解得:,,所以C正确;
由,所以D错误.
故选:AC
11. 将数列所有项排成如下数阵:
… …
从第二行开始每一行比上一行多两项,且从左到右均构成以2为公比的等比数列,第一列数,,,,…成等差数列,若,,则( )
A. B.
C. 位于第45行第89列 D. 2024在数阵中出现2次
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据题意,由等差数列的通项公式求得第一列的通项公式,再由等比数列的通项公式,对各个选项分析,即可求解.
【详解】对于选项A,由第一列数,,,,…成等差数列,记为.设公差为,又由,,解得:,,
则第一列的通项公式为.
又从第二行开始每一行比上一行多两项,且从左到右构成以2为公比的等比数列,
可得:,故A正确,B错误.
又因为每一行的最后一个数为,,,…,且,
可得在第45行的最后一列,因为这一行共有个数,
则在第45行第89列,所以C正确.
对于选项D,由题设可知第i行的第j个数的大小为,
令,
若,则,;
若,则,无整数解;
若,则,;
若,则,无整数解,故D正确.
故选:ACD
三、填空题
12. 已知,,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】利用分数指数幂运算法则求出,求出答案.
【详解】由,得,由,得,
所以,所以,故.
故答案为:.
13. 赣超联赛作为江西本土热门足球赛事,正处于激烈的关键赛程阶段.为保障赛事服务质量,需将4名志愿者小赵、小孙、小周、小吴平均分配到A,B两个比赛场馆服务,则恰好小赵与小周分到同一个场馆的概率为__________.
【答案】
【解析】
【分析】先将四人分成两组,再将两组人分配到两个场馆,根据分步乘法计数原理即可求出总的分法数,再求出小赵与小周分到一个场馆的分法数,最后利用古典概型概率计算公式即可求解.
【详解】将4人平均分为两组,每组两人,共种分法,
再将两组人分配到A,B两个场馆,因此共种分法,
小赵与小周分到同一个场馆的分法有2种;
故小赵与小周分到同一个场馆的概率为.
故答案为:.
14. 已知(,,),其图象经过点,若存在,使得为函数的最大值,为函数的最小值,且同时满足,则的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
【分析】由题意可得,可求得,利用函数图像经过,可求得,结合单调性可得,进而可求得的取值范围.
【详解】∵为函数的最大值,为函数的最小值,所以,,
又,所以必有,解得,
又函数图像经过,因此,结合,得出,
则,因为,当时,,
所以,得,,所以,解得.
当时,;
当时,令,因时,,
故从开始,各区间相互重叠,其并集为,
因此的取值范围是.
故答案为:.
四、解答题
15. 为研究高中生数学成绩优秀与平时认真完成作业的关系,从某校的学生中随机抽了500人,得到如下列联表:
是否认真完成作业组别
认真完成作业
不认真完成作业
合计
数学成绩优秀
180
20
200
数学成绩不优秀
80
220
300
合计
260
240
500
(1)记该校平时认真完成作业的学生的数学成绩优秀的概率为P.求P的估计值(保留三位小数).
(2)根据小概率值的独立性检验,分析高中生平时是否认真完成作业与数学成绩优秀有关.
附:.
0.050
0.010
0.001
k
3.841
6.635
10.828
【答案】(1)0.692
(2)有关
【解析】
【分析】(1)由列联表数据及古典概型的概率求法求概率;
(2)由卡方公式求卡方值,再根据独立性检验基本思想即可得结论.
【小问1详解】
由列联表可知,认真完成作业的260人中有180人成绩优秀,所以P的估计值为;
【小问2详解】
零假设:数学成绩优秀与是否认真完成作业无关,
根据表中数据可得,
根据小概率值的独立性检验,我们推断不成立,
即认为数学成绩优秀与是否认真完成作业有关,该推断犯错误的概率不超过0.001.
16. 在平面四边形ABCD中,,,,,且.
(1)求线段CD的长度;
(2)求四边形ABCD的面积.
【答案】(1)2 (2)
【解析】
【分析】(1)在△ABC中,由余弦定理求得,进而由正弦定理求得,进而可求;
(2)利用求值,进而可求四边形面积.
【小问1详解】
在△ABC中,由余弦定理得:
,即,
由,得,
在△ABC中,由正弦定理得,
得,所以,
在△ADC中,由正弦定理得:,计算得:
;
【小问2详解】
首先,
又,
因此,
所以.
17. 已知函数(且)
(1)若,求在上的最大值和最小值;
(2)当时,证明:在上有唯一的极小值点.
【答案】(1)最大值为,最小值为1
(2)证明:当时,,
令,即
因为,所以,故,
由于在R上单调递增且值域为,
结合,,
所以存在唯一的使得,即.
当时,,故,在上单调递减;
当时,,故,在上单调递增.
因此,是在上唯一的极小值点.
【解析】
【分析】(1)求函数的导函数,令可得,分区间判断函数的单调性,结合单调性求函数的最值;
(2)求函数的导函数,证明有且只有一个根,判断函数的单调性,由此证明在上有唯一的极小值点.
【小问1详解】
当时,,,
令,即,解得.
当时,,故,在上单调递减;
当时,,故,在上单调递增.
因此,是的极小值点,所以最小值为;
又,,
所以,所以在上的最大值为,最小值为1.
【小问2详解】
略
18. 如图,为圆锥的顶点,已知,是圆锥底面圆上的两个动点(与、不重合),圆锥的高,底面圆的半径,是的直径,点,在线段上,且满足,设平面与平面的交线为.
(1)证明:;
(2)若,求二面角的余弦值;
(3)设,,若二面角的平面角为,且,求的取值范围.
【答案】(1)
∵、分别是,的中点,
∴,
又∵平面,平面,
∴平面,
又∵平面,平面平面,
∴.
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据线面平行的性质定理证明线线平行.
(2)建立空间直角坐标系,利用空间向量求二面角的余弦值.
(3)利用空间向量,根据已知二面角的余弦的取值范围列式,可求的取值范围.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
以所在直线为轴,以所在直线为轴,以所在直线为轴建立空间直角坐标系,
可得,,,,,,
则,,所以.
设平面的法向量为,
则,代入可得,化简可得
令,解得,.
所以.
平面的法向量为,
所以,
由图可知,为锐角,所以二面角余弦值为.
【小问3详解】
设(),,,,,
设二面角的法向量为
,
则,代入可得,
同理得.
平面的法向量为
,整理得:,
即,
解得,所以.
即的取值范围为.
19. 已知抛物线C:()的焦点为F,准线上有一动点P,设A、B为抛物线C上的两点,当直线AB斜率为2时,A与B的中点的纵坐标为1.
(1)求抛物线C的方程;
(2)过点P向抛物线引两条切线,若切点为A、B,且B在x轴下方,
(ⅰ)求△APB面积最小时点P的坐标;
(ⅱ)若,过点P作直线l交抛物线C于D,E两点,过D作PA的平行线,交AE于点G,交AB于点M,证明:M恰好是DG中点.
【答案】(1)
(2)(ⅰ);
(ⅱ),由(ⅰ)得,直线AB的方程为,
设直线l:,,,则,
直线DG:,
联立方程,解得,
作D关于M的对称点,可得,,
下证A,E,三点共线,
因为
,
联立方程,消去x可得:,
由韦达定理得:,
整理可得,
则
,
即,可知G与为同一点,A,E,G三点共线,即恒成立.
【解析】
【分析】(1)设,,利用点差法可求得,可求解析式;
(2)设,切点,,,(ⅰ)设切线PA:,与抛物线方程联立,利用判别式可证,过P作平行于x轴的直线交AB于点R,直线AB:,与抛物线方程联立,进而可得可求面积的最小值;(ⅱ)设直线l:,,,联立直线与抛物线方程,结合韦达定理可得,可得G与G'为同一点,可得结论.
【小问1详解】
设,,
,两式相减整理得,代入得,解得,
故抛物线方程:.
【小问2详解】
设,切点,,,显然切线PA,PB的斜率不为0
(ⅰ)设切线PA:,
联立方程,消去x可得,
则,整理可得,
可得,从而;故.
过P作平行于x轴的直线交AB于点R,直线AB:,得到,
联立直线AB与抛物线:,得,
,
当时,面积最小,此时.
(ⅱ)略
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$