内容正文:
高三数学
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 复数满足(为虚数单位),则在复平面内对应的点所在象限为( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
2. 若命题“,都有”为真命题,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
3. 某教学楼从二楼到三楼的楼梯共10级,上楼可以一步上一级,也可以一步上两级,某同学从二楼到三楼准备用7步恰好走完,则第二步走两级台阶的概率为( )
A. B. C. D.
4. 在报名的名男教师和名女教师中,选取人参加义务献血,要求男、女教师都有,则不同的选取方式的种数为( )
A. B. C. D.
5. 已知向量,,则向量在向量方向上的投影向量是( )
A. B. C. D.
6. 甲、乙两个圆锥的母线长相等,侧面展开图的圆心角之和为,侧面积分别为和,体积分别为和.若,则( )
A. B. C. D.
7. 若双曲线的离心率为2.抛物线的焦点为,抛物线的准线交双曲线于两点.若为等边三角形,则双曲线的焦距为( )
A. 2 B. 4 C. D.
8. 设函数,若关于的方程恰好有4个不相等的实数解,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.
9. 已知定义在上的偶函数,满足,当时,,则( )
A. B.
C. D. 若,则
10. 如图,已知正方体的棱长为,点为的中点,点为正方体上底面上的动点,则( )
A. 满足平面的点的轨迹长度为
B. 满足的点的轨迹长度为
C. 存在唯一的点满足
D. 存在点满足
11. 古希腊著名数学家阿波罗尼斯发现了平面内到两个定点A,B的距离之比为定值()的点的轨迹是圆,此圆被称为“阿波罗尼斯圆”.在平面直角坐标系中,已知,,点P满足,设点P的轨迹为圆C,则下列说法正确的是( )
A. 圆C的方程是
B. 过点A向圆C引切线,两条切线的夹角为
C. 若x,y满足圆C的方程,则的最大值是
D. 过直线上的一点P向圆C引切线,则四边形的面积的最小值为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知函数则________.
13. 已知等比数列中能使不等式成立最小正整数__________.
14. 设点,分别是双曲线的左、右焦点,过点的直线l与双曲线C的左、右两支分别交于A、B两点,设与的内切圆半径分别为、,则的值为__________.
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. 已知函数,且.
(1)求m;
(2)判断函数在上的单调性,并证明你的结论;
(3)求函数在上的值域.
16. 在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知.
(1)求角的大小;
(2)若,,求的面积.
17. 如图,空间几何体的底面是以为直角的等腰直角三角形,平面平面,直线平面,且.
(1)求证:平面;
(2)若平面,求直线与平面所成角的正弦值.
18. 已知双曲线与双曲线的渐近线相同,且经过点.
(1)求双曲线的方程;
(2)已知双曲线的左右焦点分别为,直线经过,斜率为,与双曲线交于两点,求的面积.
19. 已知函数.
(1)请判断曲线是否可以为轴对称图形,并说明理由;
(2)若在区间上有唯一的极值点和零点分别为.
(i)求实数的取值范围;
(ii)证明:.
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高三数学
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 复数满足(为虚数单位),则在复平面内对应的点所在象限为( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
【答案】D
【解析】
【分析】根据复数的四则运算法则,可得答案.
【详解】 ,,
即对应的点在第四象限,
故选:D.
2. 若命题“,都有”为真命题,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由题意可得,求解即可.
【详解】因为命题“,都有”为真命题,所以,
即实数的取值范围是.
故选:C.
3. 某教学楼从二楼到三楼的楼梯共10级,上楼可以一步上一级,也可以一步上两级,某同学从二楼到三楼准备用7步恰好走完,则第二步走两级台阶的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用古典概型概率公式结合组合数计算可得.
【详解】10级台阶要用7步走完,则4步是上一级,三步是上两级,
共种走法,
若第二步走两级台阶,则其余6步中有两步是上两级,
共,
所以第二步走两级台阶的概率为.
故选:C
4. 在报名的名男教师和名女教师中,选取人参加义务献血,要求男、女教师都有,则不同的选取方式的种数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由题可从反面处理,即从选法中减去全是女生的选法,即可求解.
【详解】从报名的名男教师和名女教师中,选取人的方法有种,
从报名的名男教师和名女教师中,选取人全为女教师的方法有种,
故男、女教师都有的不同选法有:种选法.
故选:D
5. 已知向量,,则向量在向量方向上的投影向量是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据投影向量的公式可求投影向量.
【详解】向量在向量方向上的投影向量为,
故选:A.
6. 甲、乙两个圆锥的母线长相等,侧面展开图的圆心角之和为,侧面积分别为和,体积分别为和.若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】设母线长为,甲圆锥底面半径为,乙圆锥底面圆半径为,根据圆锥的侧面积公式可得,再结合圆心角之和可将分别用表示,再利用勾股定理分别求出两圆锥的高,再根据圆锥的体积公式即可得解.
【详解】解:设母线长为,甲圆锥底面半径为,乙圆锥底面圆半径为,
则,
所以,
又,
则,
所以,
所以甲圆锥的高,
乙圆锥的高,
所以.
故选:C.
7. 若双曲线的离心率为2.抛物线的焦点为,抛物线的准线交双曲线于两点.若为等边三角形,则双曲线的焦距为( )
A. 2 B. 4 C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由题可得代入双曲线,即可得解.
【详解】抛物线的准线交双曲线于两点.设,
,到准线距离为,
为等边三角形,
代入双曲线,可得,
解得,
故选:D.
8. 设函数,若关于的方程恰好有4个不相等的实数解,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由题可得图象与直线,共4个交点,分别利用导数研究函数与函数,可得大致图象,据此可得答案.
【详解】,
由题则图象与直线,共4个交点.
令,则,.
则在上单调递增,在上单调递减,.
又,据此可得大致图象如下.
令,则,又,据此可得大致图象如下.
由图易得图象与直线有1个交点,则图象与直线有3个交点.
则.
故选:B
二、多选题:本题共3小题,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.
9. 已知定义在上的偶函数,满足,当时,,则( )
A. B.
C. D. 若,则
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据函数的偶函数特性以及函数的周期性逐项判断并计算即可.
【详解】因为函数为偶函数,所以.
因为,令,
则,故,所以A正确;
所以,即.
所以函数的周期为2.
当时,,所以,所以B错误;
,
因为,所以,所以C正确;
因为,函数周期为2,
所以,所以D正确.
故选:ACD.
10. 如图,已知正方体的棱长为,点为的中点,点为正方体上底面上的动点,则( )
A. 满足平面的点的轨迹长度为
B. 满足的点的轨迹长度为
C. 存在唯一的点满足
D. 存在点满足
【答案】ABC
【解析】
【分析】利用线面平行的判定定理可以证得点的轨迹,进而判断A;建立空间直角坐标系,得到,,且,,进而对BCD各个选项进行计算验证即可判断并得到答案.
【详解】对于A,取的中点,的中点,又点为的中点,
由正方体的性质知,平面,平面
所以平面,同理平面,,平面,
所以平面平面,又平面,平面,
故点的轨迹为线段,故A正确;
以为原点,分别以,,为,,轴建立空间直角坐标系,
则,,设且,,
,,,
对于B,,即,
又,,则点的轨迹为线段,
,且,故B正确;
对于C,,
显然,只有,时,,即,故存在唯一的点满足,故C正确;
对于D,点关于平面的对称点的为,三点共线时线段和最短,
故,故不存在点满足,故D错误.
故选:ABC.
11. 古希腊著名数学家阿波罗尼斯发现了平面内到两个定点A,B的距离之比为定值()的点的轨迹是圆,此圆被称为“阿波罗尼斯圆”.在平面直角坐标系中,已知,,点P满足,设点P的轨迹为圆C,则下列说法正确的是( )
A. 圆C的方程是
B. 过点A向圆C引切线,两条切线的夹角为
C. 若x,y满足圆C的方程,则的最大值是
D. 过直线上的一点P向圆C引切线,则四边形的面积的最小值为
【答案】BCD
【解析】
【分析】对于A,设点坐标,代入化简即可判断;对于B,设切线夹角为,可得;对于C,设,由题意直线与圆有公共点,列式求解即可;对于D,由条件得四边形面积的表达为,求最小值即可.
【详解】对于A,设,因为,,,则,
化简得,即,故A错误;
对于B,因为,圆心,半径,
,点在圆外,
设两条切线的夹角为,
所以,又,解得,则,故B正确;
对于C,设,由题意直线与圆有公共点,
则圆心到直线的距离,即,
解得,故的最大值是,故C正确;
对于D,由题意可得四边形的面积为
,
故只需求的最小值即可,
的最小值为点C到直线的距离,即.
所以四边形的面积的最小值为,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. 已知函数则________.
【答案】##
【解析】
【分析】利用分段函数的解析式,代入求解.
【详解】因为函数
所以
故答案为:
13. 已知等比数列中能使不等式成立最小正整数__________.
【答案】4048
【解析】
【分析】根据已知求得q的值,求得的首项与公比,由已知可得…利用等比数列的前项和公式可求的最小正整数.
【详解】设等比数列的公比为q,由已知得则
由于 是等比数列,所以 是首项为 ,公比为 的等比数列.
要使 成立,
则…
即得
故最小正整数
故答案为:
14. 设点,分别是双曲线的左、右焦点,过点的直线l与双曲线C的左、右两支分别交于A、B两点,设与的内切圆半径分别为、,则的值为__________.
【答案】3
【解析】
【分析】设圆与三边分别切于点,根据圆的切线性质、双曲线的定义得,进而确定、,且,利用相似比求.
【详解】由,得,则,
设圆与三边分别切于点,如图:
由圆的切线的性质可得,
由双曲线的定义可知,即,
设,则,得,所以,则,
同理,设圆与切于点P,则,故,
因为圆心、都在的角平分线上,
所以点、、三点共线,则,可得.
故答案为:
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. 已知函数,且.
(1)求m;
(2)判断函数在上的单调性,并证明你的结论;
(3)求函数在上的值域.
【答案】(1)
(2)
函数在上单调递增,
证明:设,则,
∵,∴,,故,即,
所以函数在上单调递增.
(3)
【解析】
【分析】(1)根据函数求值,建立方程,可得答案;
(2)根据单调性的定义,利用作差法,可得答案;
(3)由(2)的单调性,可得答案.
【小问1详解】
∵,且,解得..
【小问2详解】
略.
【小问3详解】
由(2)得函数在上单调递增,
故函数在上单调递增,又,
所以函数在上的值域为.
16. 在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知.
(1)求角的大小;
(2)若,,求的面积.
【答案】(1);
(2)
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理进行边角互化即可得解;
(2)根据余弦定理求出边长,然后利用面积公式求面积即可得解.
【小问1详解】
由正弦定理得.
因为,所以,,.
因为在中,,所以,.
【小问2详解】
由,及余弦定理.
得,解得或(舍)
所以,.
17. 如图,空间几何体的底面是以为直角的等腰直角三角形,平面平面,直线平面,且.
(1)求证:平面;
(2)若平面,求直线与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)证明:过点作于点,连接,
平面平面,且平面平面平面,
平面.
又平面,,
又平面平面,
平面.
(2).
【解析】
【分析】(1)过点作于点,利用面面垂直证明平面,再通过线线平行推出线面平行;
(2)先证明四边形AHDE为矩形,依题意建系,写出相关点和向量的坐标,求出平面的法向量,利用空间向量的夹角公式,计算即得.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
取G为的中点,
由题知底面是以为直角的等腰直角三角形,易得,
又平面,且平面,
,而,
,而,
故平面,因平面,
而由(1)知平面,平面,则,故H与G重合.
又,平面,则平面,
又平面,则,又,故四边形AHDE为矩形.
如图,以为原点,所在直线分别为轴,建立空间直角坐标系,
因,则.
平面的一个法向量可取为,
设直线与平面所成角为,
,
直线与平面所成角的正弦值为.
18. 已知双曲线与双曲线的渐近线相同,且经过点.
(1)求双曲线的方程;
(2)已知双曲线的左右焦点分别为,直线经过,斜率为,与双曲线交于两点,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据已知渐近线相同,设出双曲线的方程为,即可代入点求出答案;
(2)根据第一问中双曲线的方程得出,,根据已知得出直线的方程,即可联立消去,设,,则可根据韦达定理得出,,根据双曲线的性质得出,即可计算得出答案.
【小问1详解】
双曲线与双曲线的渐近线相同,
则双曲线的方程可化为,
将点代入可得:,解得,
故双曲线的方程为:,即;
【小问2详解】
由第一问可得,,
因为直线经过,斜率为,
则直线的方程为,即,
代入双曲线的方程中,得:,
设,,
则,,
根据双曲线的性质可知与符号相反,
则,
因为,
所以,
则.
19. 已知函数.
(1)请判断曲线是否可以为轴对称图形,并说明理由;
(2)若在区间上有唯一的极值点和零点分别为.
(i)求实数的取值范围;
(ii)证明:.
【答案】(1)
曲线y=不为轴对称图形,理由如下:
若曲线为轴对称图形,存在直线对,都有,
即,
所以,对恒成立,
令,,
显然,当时,由指数爆炸模型,,,对恒成立不满足,
故曲线y=不为轴对称图形;
(2)(i) ;
(ii)要证:,由,
即证:,
即,
令,由(i)知,
即证当时,恒成立,
令,
即证:在恒成立,注意到,
,
,且,
又由,知,
,且,
令,,
则,且,
令,,
则,当且仅当时等号成立,
则恒成立,
在单调递减,故,
在单调递减,故;
在单调递减,故,
故原不等式成立.
【解析】
【分析】(1)假设存在对称轴,即对,都有,进而整理化简得对恒成立,再根据指数爆炸增长,说明不恒成立即可.
(2)(i)求导得,再多次求导后对进行分类讨论,最后利用隐零点法和零点存在性定理即可判断;(ii)等价转化为证明当时,恒成立,再次设新函数,多次求导,逐层传递即可证明.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
(i),,
令,,则,,
令,,则,,
又,则,
则在上单调递增,即在上单调递增,
①当时,,对恒成立,
在上单调递增,,
在上单调递增,,
在上无极值点,也没有零点,不满足题意;
②当时,,又在上单调递增,
且当,,因此,使,
当时,单调递减,
当时,单调递增,
,又时,,
由零点存在性定理知:,使,
当时,单调递减,
当时,单调递增,
在有唯一的极值点
又且当时,,
由零点存在性定理知:,使,
在有唯一的零点,
综上所述:,满足题意;
(ii)略
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