内容正文:
高三年级上学期期中考试
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:集合与常用逻辑用语,不等式,函数与导数,三角函数与解三角形,平面向量,复数,数列,立体几何,直线与圆,圆锥曲线.
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,只有一项是符题目要求的.
1. 设集合,,则的子集个数为( )
A. 2 B. 4 C. 6 D. 8
2. 命题“,”的否定是( )
A. , B. , C. , D. ,
3. 复数的实部为( )
A. B. C. D.
4. 已知,,且,则的最小值为( )
A. 9 B. 6 C. 4 D.
5. 已知函数是周期为2的偶函数,且当时,,则( )
A. B. 14 C. D.
6. 设动点满足,则点的轨迹的离心率为( )
A. B. C. D.
7. 蹴鞠(如图所示),类似今日的足球运动,被列入第一批国家级非物质文化遗产名录.已知某鞠表面上的四个点A,B,C,D满足cm,cm,cm,则该鞠的表面积为( )
A. cm2 B. 371πcm2 C. 742πcm2 D. cm2
8. 对任意,存在,使得不等式成立,则a的最大值为( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
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. 已知双曲线,则( )
A. 的虚轴长为4
B. 的焦距为
C. 的实轴长为4
D. 的渐近线方程为
10. 如图,这是函数(,)的部分图象,则( )
A. B. 图象的一个对称中心为点
C. 图象的一条对称轴为直线 D. 在上单调递增
11. 古希腊数学家阿波罗尼斯结合前人的研究成果,写出了《圆锥曲线论》,此书中有许多关于平面轨迹的问题,例如:平面内到两定点距离之比等于定值(不为1)的动点轨迹为圆.后来该轨迹被人们称为阿波罗尼斯圆.已知平面内有两点和,且该平面内的点P满足,记点P的轨迹为圆C,则下列结论正确的是( )
A. 圆C的方程为
B. 的最大值为
C. M为直线上一动点,则的最小值为
D. 若O为坐标原点,则的最大值为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若“”是“”的必要不充分条件,则的取值范围是______.
13. 已知向量,满足,,且,的夹角为,则______.
14. 若表示不大于的最大整数,曲线在点处的切线经过点,则___________,数列的前项和___________.
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A,B,C所对的边分别是a,b,c,且.
(1)求;
(2)若,,求b和的值.
16. 已知抛物线的焦点到直线的距离为.
(1)求的准线方程;
(2)若直线经过点,直线与交于两点,为坐标原点,证明:.
17. 四棱锥中,底面是正方形,为正三角形,,E为的中点.
(1)证明:平面.
(2)证明:平面平面.
(3)求平面与平面夹角的余弦值.
18. 已知数列,,.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前n项和;
(3)设函数,若,,求λ的最大值.
19. 已知函数.
(1)若,,求a的取值范围.
(2)当时,.
①判断函数在内的零点个数;
②证明:.
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高三年级上学期期中考试
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:集合与常用逻辑用语,不等式,函数与导数,三角函数与解三角形,平面向量,复数,数列,立体几何,直线与圆,圆锥曲线.
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,只有一项是符题目要求的.
1. 设集合,,则的子集个数为( )
A. 2 B. 4 C. 6 D. 8
【答案】B
【解析】
【分析】根据交集和子集的定义进行求解即可.
【详解】因为,所以其子集个数为.
故选:B.
2. 命题“,”的否定是( )
A. , B. , C. , D. ,
【答案】C
【解析】
【分析】根据全称量词命题的否定是存在量词命题直接求解即可.
【详解】由于全称量词命题的否定是存在量词命题,
所以命题“,”的否定是:,.
故选:C
3. 复数的实部为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】应用复数的乘方运算化简,即可得.
【详解】,故实部为.
故选:C
4. 已知,,且,则的最小值为( )
A. 9 B. 6 C. 4 D.
【答案】D
【解析】
【分析】由基本不等式乘1法即可求解.
【详解】因为,所以,
所以,
因为,,所以,
当且仅当,即,时,等号成立,
所以所求最小值为.
故选:D
5. 已知函数是周期为2的偶函数,且当时,,则( )
A. B. 14 C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用周期性,奇偶性,结合分段函数解析式,来求函数值即可.
【详解】因为,的周期为2,
所以.
因为为偶函数,所以.
因为当时,,
所以.
故选:C.
6. 设动点满足,则点的轨迹的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】借助椭圆定义及其离心率定义计算即可得.
【详解】由,
故点到点与点的距离之和为,
又,故点的轨迹为以、为焦点,
为长轴长的椭圆,则点的轨迹的离心率.
故选:A.
7. 蹴鞠(如图所示),类似今日的足球运动,被列入第一批国家级非物质文化遗产名录.已知某鞠表面上的四个点A,B,C,D满足cm,cm,cm,则该鞠的表面积为( )
A. cm2 B. 371πcm2 C. 742πcm2 D. cm2
【答案】A
【解析】
【分析】根据空间四面体棱长的特点,放到长方体中,利用长方体的性质、球的表面积公式进行求解即可.
【详解】因为某鞠表面上的四个点A,B,C,D满足cm,cm,
cm,
所以可以把空间四面体放到如下图所示的长方体中,
设长方体的棱长分别为,
则有,
于是该长方体的对角线长为,
所以蹴鞠的半径为,
于是该鞠的表面积为,
故选:A
8. 对任意,存在,使得不等式成立,则a的最大值为( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
【答案】D
【解析】
【分析】根据二次函数性质,运用常变量分离法,利用函数的单调性进行求解即可.
【详解】由,得,
所以当时,取得最小值,
最小值为,
所以.
因为,所以.
因为在上单调递增,
所以的最大值为,故a的最大值为6.
故选: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.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知双曲线,则( )
A. 的虚轴长为4
B. 的焦距为
C. 的实轴长为4
D. 的渐近线方程为
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据已知条件求得,由此求出双曲线的虚轴长、焦距、实轴长,渐近线,即可求解.
【详解】双曲线的焦点在轴上,且,即,
所以,则,所以的虚轴长为,A错误;
的焦距为,B正确;
的实轴长,C正确;
的渐近线方程为,D正确.
故选:BCD
10. 如图,这是函数(,)的部分图象,则( )
A. B. 图象的一个对称中心为点
C. 图象的一条对称轴为直线 D. 在上单调递增
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据函数图象求出函数解析式对选项进行判断即可.
【详解】由图可知,,因为,所以,故A正确.
因为是在y轴右侧的第一个零点,所以,得,故.
因为,所以点不是图象的对称中心,故B不正确.
因为,所以直线是图象的对称轴,故C正确.
令,,解得,,
令,得,故D正确,
故选:ACD.
11. 古希腊数学家阿波罗尼斯结合前人的研究成果,写出了《圆锥曲线论》,此书中有许多关于平面轨迹的问题,例如:平面内到两定点距离之比等于定值(不为1)的动点轨迹为圆.后来该轨迹被人们称为阿波罗尼斯圆.已知平面内有两点和,且该平面内的点P满足,记点P的轨迹为圆C,则下列结论正确的是( )
A. 圆C的方程为
B. 的最大值为
C. M为直线上一动点,则的最小值为
D. 若O为坐标原点,则的最大值为
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据两点间距离公式,结合两点间线段最短、三角代换法、平面向量数量积的坐标表示公式逐一判断即可.
【详解】设点,因为,
所以,整理得,
所以圆C的方程为,故A错误.
因为,所以.
因为,
所以,故B正确.
设A关于直线的对称点为,
则解得
因为,所以,
所以当,C,M三点共线时,有最小值.
因为,
所以,故C正确.
设,,
因为,,
所以,
所以当时,有最大值,最大值为,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. 若“”是“”的必要不充分条件,则的取值范围是______.
【答案】
【解析】
【分析】由必要不充分条件的定义,结合集合关系即可判断.
【详解】因为“”是“”的必要不充分条件,
所以是的真子集,
所以.
即的取值范围是,
故答案为:
13. 已知向量,满足,,且,的夹角为,则______.
【答案】
【解析】
【分析】根据向量模的公式直接求解即可.
【详解】因为,,且,的夹角为60°,
所以,
所以.
故答案为:
14. 若表示不大于的最大整数,曲线在点处的切线经过点,则___________,数列的前项和___________.
【答案】 ①. 42 ②.
【解析】
【分析】根据导数的几何意义及直线的点斜式方程求出切线方程,结合题意可得,根据的定义求出,再根据等比数列的前项和公式求解即可.
【详解】因为,,
曲线在点处的切线方程为,
又因为切线过点,
所以,可得,
所以,
所以,
.
故答案为:42;.
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A,B,C所对的边分别是a,b,c,且.
(1)求;
(2)若,,求b和的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)正弦定理边化角,又,即可求解;
(2)用余弦定理求出边,用正弦定理求出,再用两角差的正弦,及倍角公式即可求解.
【小问1详解】
因为,所以,
所以,整理得,
因为,所以,
【小问2详解】
因为,,,
所以,所以.
因为,,所以,
所以,,
因为,,,所以,
因为,所以,
故.
16. 已知抛物线的焦点到直线的距离为.
(1)求的准线方程;
(2)若直线经过点,直线与交于两点,为坐标原点,证明:.
【答案】(1)
(2)
由(1)得抛物线的标准方程为
由题可知,直线斜率不为0,所以设直线,
设,联立得
,
所以,
,
所以,
所以.
【解析】
【分析】(1)先求出抛物线的焦点坐标,然后利用点到直线的距离公式求出,即可得出准线方程;
(2)设出直线方程和交点坐标,然后联立,韦达定理,算出,即可证明.
【小问1详解】
由题可知,则其到的距离为,
又,所以,
所以抛物线的准线方程为;
【小问2详解】
略
17. 四棱锥中,底面是正方形,为正三角形,,E为的中点.
(1)证明:平面.
(2)证明:平面平面.
(3)求平面与平面夹角的余弦值.
【答案】(1)
证明:如图,连接,交于F,连接.
因为E为的中点,F为的中点,
所以为的中位线,所以.
因为平面,平面,所以平面.
(2)
证明:因为四边形为正方形,所以.
因为,,平面,所以平面.
因为平面,所以.
因为为等边三角形,且E为的中点,所以.
因为,平面,所以平面.
因为平面,所以平面平面.
(3)
【解析】
【分析】(1)利用中位线来证明线线平行,即可证线面平行;
(2)利用线线垂直去证明线面垂直,再证明线线到线面再到面面垂直即可;
(3)利用空间向量法来求面面角的余弦值即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
略
【小问3详解】
过点P作,垂足为O,由是等边三角形,可知O为的中点.
又因为平面,平面,所以平面平面,
又因为平面平面,平面PDC,所以平面.
设的中点为Q,连接,则,平面.
以O为坐标原点,,,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.
不妨设,则,,,,.
设是平面ACE的法向量,因为,,
所以令,得.
取PC的中点M,连接DM,由中点得,所以,
由等边可知:,
因为平面,平面,所以,
又因为,所以,又因为平面,
所以平面,即为平面的一个法向量.
则,
所以平面与平面夹角的余弦值为.
18. 已知数列,,.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前n项和;
(3)设函数,若,,求λ的最大值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据递推公式可以得到当时,,结合等差数列的定义和通项公式进行求解即可.
(2)运用裂项相消法进行求解即可;
(3)利用错位相减法,通过常变量分离法,构造新数列,判断新数列的单调性,运用其单调性进行求解即可.
【小问1详解】
因为,所以当时,.
因为,所以.
当时,,所以,
所以是首项为1,公差为2的等差数列,
所以,即.
是首项为2,公差为2的等差数列,所以,即,
故.
【小问2详解】
因为,
所以.
【小问3详解】
因为,
所以.
因为,
所以
,
所以.
不等式可化为.
令,,
则.
当时,,所以;
当时,,所以,
所以,故λ的最大值为.
19. 已知函数.
(1)若,,求a的取值范围.
(2)当时,.
①判断函数在内的零点个数;
②证明:.
【答案】(1)
(2)①当时,在内的零点个数为0,
当时,在内的零点个数为1.
②由①知,当且时,,所以,
即.
令,则,
所以,,…,,
所以.
【解析】
【分析】(1)对不等式进行化简变形,构造新函数,然后求导判断单调性,从而得到,然构造新函数,求导判断单调性求出最值即可求出的范围.
(2)①对函数两次求导,根据三种情况分别讨论函数的零点个数;②结合①中的结论可得到,然后令对不等式进行化简即可证明.
【小问1详解】
因为,,所以对恒成立.
因为,所以.
由,可得,即,其中,.
令,,
因为,所以在上单调递增.
不等式等价于,所以,所以.
令,则,当时,;当时,;
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以,所以a的取值范围是.
【小问2详解】
①因为,所以.
令,则.
a.当时,因为,所以,,所以恒成立,
此时,在内无零点.
b.当时,因为,所以,则单调递增.
因为,所以单调递增.,
此时,在内无零点.
c.当时,因为,所以,则单调递增.
因为,,所以存在,使得,
所以当时,,单调递减,当时,,单调递增.
因为,所以.
因为,所以在区间内有1个零点,
所以当时,在内的零点个数为0,
当时,在内的零点个数为1.
②略
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