内容正文:
高三数学
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. 已知集合,则( )
A. B.
C. D.
2. 已知直线的倾斜角为,则( )
A. B. C. D. 7
3. 在 中,点 在边 上,,记,则 分别是( )
A. B. ,4 C. 4,3 D. 3,4
4. 将函数的图象向右平移2个单位长度得到函数的图象,则的图象大致为( )
A. B.
C. D.
5. 我国古代数学名著《九章算术》中,把底面为直角三角形且侧棱垂直于底面的三棱柱称为堑堵.如图,现有堑堵木块,,,一只蚂蚁从点出发,经过棱、棱 上某点,再爬到棱的中点,则这只蚂蚁爬行的最短路线的长度为( )
A. B. 4 C. D. 10
6. 某权威机构推荐,当前中国五大旅游城市为北京、上海、成都、杭州、西安,甲、乙、丙三人准备去这五座城市旅游,若每座城市只能去一人,且每座城市均有人选择去旅游.记事件“乙至少选择了两座城市旅游”,“甲只选择了北京旅游”,则( )
A. B. C. D.
7. 如图,阴影部分的边界为四叶草曲线,曲线是由顶点在原点、焦点在坐标轴上的四条抛物线所围成的曲线,且这四条抛物线的焦点共圆.若开口向右的抛物线方程为 ,过点的直线与曲线相交,记第一、四象限的四个交点由下至上依次为,,,,且,则线段的中点到轴的距离为( )
A. B. C. D.
8. 已知,则的值为( )
A. 1 B. 2 C. 4 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. 已知为复数,下列说法正确的是( )
A.
B.
C. 若,则
D. 若是方程的两根,则
10. 已知函数,满足,且对任意 ,都有,则( )
A. 的图象关于直线对称
B. 在上的值域为
C. 的单调递增区间为
D. 若方程在区间上恰有五个不等的实根,则的取值范围为
11. 已知函数的定义域为,若对任意,存在唯一的,使得,则称是区间上的“可倒函数”,则下列说法正确的是( )
A. 函数是“可倒函数”
B. 若函数在定义域上为“可倒函数”,则的取值范围为
C. 若在上是“可倒函数”,则
D. 若存在正数,使得函数在定义域上是“可倒函数”,则的取值范围为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 第十五届全运会将于2025年11月9日至21日在广东举行.广东某高中为调查该校学生对全运会的了解程度,利用分层随机抽样的方法从三个年级中抽取了90人进行了问卷调查,其中高一、高二年级分别抽取了24人、30人,且高三年级共有学生1080人,则该高中学生总数为_____人.
13. 已知椭圆的左、右焦点分别为,圆经过原点且与相交于两点,若恰好为圆的一条切线,则的长轴长为_____.
14. 已知在 中,角所对的边分别为,且,则_____.若 为锐角三角形,则的取值范围为_____.
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. 记分别为数列的前项和,其中满足,且 .
(1)求及;
(2)当为正奇数时,比较与的大小.
16. 如图,在四棱锥中,底面是边长为2的菱形,且,平面平面,, 是 的中点,点在侧棱上, .
(1)求证:平面 平面;
(2)求的值,使得平面与平面 夹角的余弦值为.
17. 已知双曲线的焦距为4,焦点到渐近线的距离为.
(1)求的方程;
(2)直线与相交于,两点.
(i)是坐标原点,若 的面积为,求的值;
(ii)设的左焦点为,则是否为定值?若为定值,求出该定值;若不为定值,试说明理由.
18. 已知函数.
(1)求的最小值;
(2)当时,,求的取值范围;
(3)证明:.
19. 在空间直角坐标系 中,一个质点从原点出发,每秒向轴正、负方向、轴正、负方向或轴正、负方向移动一个单位,且向六个方向移动的概率均相等.如在第秒末,质点会等可能地出现在,,,,,六点处.
(1)求该质点在第秒末移动到点的概率;
(2)设该质点在第秒末移动到点,记随机变量 ,求的均值;
(3)设该质点在第秒末回到原点的概率为,证明:.
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高三数学
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. 已知集合,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】解分式不等式,得到,进而由并集概念求出答案.
【详解】,
即,解得,
集合,又,所以,
故选:D.
2. 已知直线的倾斜角为 ,则( )
A. B. C. D. 7
【答案】C
【解析】
【分析】由直线倾斜角得到,根据齐次式化弦为切,代入求值即可.
【详解】由已知得,则.
故选:C
3. 在中,点在边上,,记,则 分别是( )
A. B. ,4 C. 4,3 D. 3,4
【答案】B
【解析】
【分析】利用向量的线性运算求解.
【详解】如图,
,
,则.
故选:B.
4. 将函数的图象向右平移2个单位长度得到函数的图象,则的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由题求得的解析式,判断奇偶性可排除AC;当时,由对勾函数的性质可判断的单调性,可排除D,得解.
【详解】因为,所以,
其定义域为,且,所以为偶函数,故排除A,C;
又时,,由对勾函数的性质可知,
在上单调递增,在上单调递减,故排除D.
故选:B.
5. 我国古代数学名著《九章算术》中,把底面为直角三角形且侧棱垂直于底面的三棱柱称为堑堵.如图,现有堑堵木块,,,一只蚂蚁从点出发,经过棱、棱上某点,再爬到棱的中点,则这只蚂蚁爬行的最短路线的长度为( )
A. B. 4 C. D. 10
【答案】C
【解析】
【分析】通过几何体的侧面展开,将空间折线转化为平面线段,结合勾股定理求最短路径.
【详解】由堑堵的定义可知,所以,如图,
将面与面展开在一个平面内,延长至点,使得,
连接,分别交,于点,,由对称性可知,,
所以所求最短距离为.
故选:C.
6. 某权威机构推荐,当前中国五大旅游城市为北京、上海、成都、杭州、西安,甲、乙、丙三人准备去这五座城市旅游,若每座城市只能去一人,且每座城市均有人选择去旅游.记事件“乙至少选择了两座城市旅游”,“甲只选择了北京旅游”,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】求出和,利用条件概率公式即可求解.
【详解】将这五座城市按1,1,3或1,2,2分成三组的方法数为,
再安排给3人,总方法数为,
其中乙至少选择了两座城市旅游的方法数为,所以,
而事件与都发生的所有可能结果有,即,
所以所求概率为.
故选:C.
7. 如图,阴影部分的边界为四叶草曲线,曲线是由顶点在原点、焦点在坐标轴上的四条抛物线所围成的曲线,且这四条抛物线的焦点共圆.若开口向右的抛物线方程为 ,过点的直线与曲线相交,记第一、四象限的四个交点由下至上依次为,,,,且,则线段的中点到轴的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意抛物线为 ,过点的直线与曲线相交,由于,利用抛物线定义根据比例求得直线斜率,联立直线与和,求得交点,再利用中点坐标公式求得的中点到轴的距离.
【详解】显然点 为抛物线 的焦点,分别记,的横坐标为,,
如下图,过,分别作抛物线 的准线的垂线,垂足分别为,,
过作直线的垂线,垂足为,依题意,,,
由,得,,
因此,即,所以的斜率为,
所以直线的方程为,联立,
得,解得,
结合图形可知.
联立,得,解得,
结合图形可知,
所以线段的中点横坐标为,
即线段的中点到轴的距离为.
故选:A.
8. 已知,则的值为( )
A. 1 B. 2 C. 4 D. 6
【答案】C
【解析】
【分析】对原等式化简后构造函数,判断其单调性后即可判断.
【详解】由,则,
即,显然,即,
因为,所以,所以,
令,则,
由于,且,即得,
故在上单调递增,
所以,即,即.
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. 已知为复数,下列说法正确的是( )
A.
B.
C. 若,则
D. 若是方程的两根,则
【答案】ABD
【解析】
【分析】设 ,,应用复数的相关概念及共轭复数的运算判断A、B;取,判断C,由方程复数根的性质、韦达定理判断D.
【详解】A,设 ,,
,
,
所以,正确;
B,设,则,
由,得,所以,正确;
C,若,不妨取,,
此时,但不成立,错误;
D,若是方程的两根,
根据韦达定理可知,
则,正确.
故选:ABD
10. 已知函数,满足,且对任意 ,都有,则( )
A. 的图象关于直线对称
B. 在上的值域为
C. 的单调递增区间为
D. 若方程在区间上恰有五个不等的实根,则 的取值范围为
【答案】AC
【解析】
【分析】由题意得到对称中心和最大值点,从而求出,得到函数的解析式,根据正弦函数的性质判断A、B、C;对于D,根据条件得到,作出函数图象,结合函数图象判断 的取值范围.
【详解】对于A,因为函数满足,
所以的图象关于点对称,则有,
即.
对任意,都有,则为最大值,
所以,
则有,因为,所以,
所以函数的解析式为.
对于A,当时,,此时取得最小值,
故的图象关于直线对称,A正确;
对于B,因为,所以,
所以,所以函数的值域为,B错误;
对于C,令,
解得,
所以的单调递增区间为,C正确;
对于D,,则,
令则在上的图象如下,
当时,,
由图可知,要使得函数图象在上与直线的交点只有5个,
那么应在点(包括 )的横坐标之间时符合题意.
所以令,则或,
同理令,解得或,
所以点的横坐标依次为,
所以,解得,D错误.
故选:AC.
11. 已知函数的定义域为,若对任意,存在唯一的,使得,则称是区间上的“可倒函数”,则下列说法正确的是( )
A. 函数是“可倒函数”
B. 若函数在定义域上为“可倒函数”,则的取值范围为
C. 若在上是“可倒函数”,则
D. 若存在正数,使得函数在定义域上是“可倒函数”,则的取值范围为
【答案】BC
【解析】
【分析】设函数的值域分别为,由题意可知,若是区间上的“可倒函数”,即,所以对于A选项,取,求解即可;对于B选项,由以及函数的单调性求解,再利用基本不等式求解即可;对于C选项,利用单调递减以及求解即可;对于D选项,结合新概念确定函数的单调性,再推出矛盾即可.
【详解】设函数的值域分别为,由题意可知,若是区间上的“可倒函数”,即.
对于A,的定义域为,
令,则,由,即,
得,即,即,
判别式,方程无解,
所以不是“可倒函数”,A错误;
对于B,函数在定义域上为“可倒函数”,由严格递增,
所以对于任意的,的取值范围为,因为“可倒函数”,所以,所以,
所以的取值范围为,所以,
故,即,故,解得,
通过基本不等式,解得,即,
当且仅当时,等号成立,又因为 ,所以,且 ,
所以的取值范围为,故B正确;
对于C,当时,单调递减,此时其值域为,
由“可倒函数”定义可知,其值域不包含0,则,
从而在时的值域为,
由题意,所以要满足题意,还需满足,解得 ,C正确;
对于D,由题意,函数在定义域上连续,
若该函数不单调,则存在,使得,
对于,存在不等实数,使得,不满足可倒函数的定义;
所以单调,又,若单调递减,则当时,,
则对于任意的,不合题意;
同理若单调递增,则当时,,
则对于任意的,不合题意;
所以满足题意的k不存在,D错误.
故选:BC.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 第十五届全运会将于2025年11月9日至21日在广东举行.广东某高中为调查该校学生对全运会的了解程度,利用分层随机抽样的方法从三个年级中抽取了90人进行了问卷调查,其中高一、高二年级分别抽取了24人、30人,且高三年级共有学生1080人,则该高中学生总数为_____人.
【答案】2700
【解析】
【分析】由分层抽样的定义求得学校总人数.
【详解】由题意,高三年级中抽取了人,
设该高中三个年级的学生总数为人,由分层抽样的方法可知,解得,
即该高中学生总数为2700人.
故答案为:2700.
13. 已知椭圆的左、右焦点分别为,圆经过原点且与相交于两点,若恰好为圆的一条切线,则的长轴长为_____.
【答案】
【解析】
【分析】由圆心和圆经过原点得圆的半径,由切线的性质,通过勾股定理求得,由椭圆定义求得长轴长 .
【详解】由题意可知,圆的半径为,
因为直线与圆相切,由圆的几何性质可得,且,
由勾股定理可得,
因为点在椭圆上,由椭圆的定义可得.
故答案为: .
14. 已知在中,角所对的边分别为,且,则_____.若为锐角三角形,则的取值范围为_____.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】根据正弦定理与和差倍角的正弦公式化简原等式,得到,进而求出的范围,从而求出结果.
【详解】因为,
由正弦定理可得,又,
所以,
又,
所以,即,所以,
又,所以,,
由,得,由为锐角三角形,
得,即,于是,
所以,即的取值范围为,
所以,所以,即的取值范围为.
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. 记分别为数列的前项和,其中满足,且 .
(1)求及;
(2)当为正奇数时,比较与的大小.
【答案】(1) ,
(2)当为小于5的正奇数时,;
当为不小于5的正奇数时,.
【解析】
【分析】(1)先根据递推式判断为等差数列,进而根据已知条件列出方程组求出公差和首项,进而得到该数列的通项公式和前项和.
(2)先列出的表达式,然后作差比较大小即可.
【小问1详解】
因为,所以为等差数列.
设等差数列的公差为,而,
则 ,
于是,解得 ,
所以 ,
【小问2详解】
由(1)知,,
当为正偶数时, ,
,
则当为正奇数时,
,
则在时单调递增,
.所以;
,所以,
,所以,
由的单调性可知,当取大于5的奇数时,,
综上所述,当为小于5的正奇数时,;
当为不小于5的正奇数时,.
16. 如图,在四棱锥中,底面是边长为2的菱形,且,平面平面,,是的中点,点在侧棱上, .
(1)求证:平面 平面;
(2)求的值,使得平面与平面 夹角的余弦值为.
【答案】(1)证明如下:
取的中点,连接 ,
在菱形中,由,可得为等边三角形,所以 ,
因为平面平面,平面平面,
且 平面,所以 平面,
又因为为的中点,可得 ,且 ,
所以四边形 是平行四边形,所以 ,所以平面,
因为 平面 ,所以平面 平面.
(2)或
【解析】
【分析】(1)取的中点,证得 ,由平面平面,证得 平面,再由 ,得到平面,即可证得平面 平面;
(2)以为坐标原点,建立空间直角坐标系,得到,分别求得平面 和平面的法向量和,结合向量的夹角公式,列出方程,即可求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
因为,可得,
又因为平面平面,平面平面,
且平面,所以平面,
以为坐标原点,所在直线分别为轴建立空间直角坐标系,
如图所示,则,,,,
可得,
因为,
所以,所以,
设平面 的一个法向量为,则,
令,则,,所以,
又由平面的一个法向量为,
所以,解得或,
所以,当或时,平面与平面 夹角的余弦值为.
17. 已知双曲线的焦距为4,焦点到渐近线的距离为.
(1)求的方程;
(2)直线与相交于,两点.
(i)是坐标原点,若 的面积为,求 的值;
(ii)设的左焦点为,则是否为定值?若为定值,求出该定值;若不为定值,试说明理由.
【答案】(1);
(2)(i) ;(ii)为定值,为.
【解析】
【分析】(1)根据题意有,结合双曲线的参数关系及点线距离公式列方程求参数值,即可得方程;
(2)(i)设,联立直线与双曲线,并应用韦达定理及三角形面积公式列方程求参数值;(ii)应用弦长公式得到关于参数 的表达式,化简即可得结论.
【小问1详解】
设焦距为 ,则 ,所以,即,
其渐近线方程为,所以焦点到渐近线的距离为,即,
所以,所以的方程为;
【小问2详解】
(i)设,联立,化简得,
,则,
所以,解得 ,
所以 的值为 .
(ii)由(i)知.
所以,
即为定值.
18. 已知函数.
(1)求的最小值;
(2)当时,,求的取值范围;
(3)证明:.
【答案】(1)
(2)
(3)
由(1)知,当时,
取,
有,
故,
所以
,
即.
【解析】
【分析】(1)利用导数求出函数的单调性,进而求出函数的最小值;
(2)原不等式可化为,当时,不等式恒成立,当时,先证明在上单调递增,求出,分和两种情况分别讨论,即可求出答案;
(3)由(1)知,当时,,利用放缩得到,代入再通过不等式累加即可证明.
【小问1详解】
由题得,
当时,,所以在上单调递减;
当时,令,则,
则在上单调递增,,所以在上单调递增.
所以,
所以的最小值为.
【小问2详解】
由,
整理得,即,
当时,恒成立,符合题意;
令,则,
令,则,
当时,,所以在上单调递增,
所以,
①当时,,所以在上单调递增,
所以,符合题意;
②当时,,,
所以存在,使得 ,
当时,,
所以在上单调递减,
则当时,,不符合题意.
综上,实数的取值范围是.
【小问3详解】
略
19. 在空间直角坐标系 中,一个质点从原点出发,每秒向轴正、负方向、轴正、负方向或轴正、负方向移动一个单位,且向六个方向移动的概率均相等.如在第秒末,质点会等可能地出现在,,,,,六点处.
(1)求该质点在第秒末移动到点的概率;
(2)设该质点在第秒末移动到点,记随机变量 ,求的均值;
(3)设该质点在第秒末回到原点的概率为,证明:.
【答案】(1)
(2)
(3)证明如下:
质点要在第秒末回到原点,则必定向轴正、负方向移动相同的次数,记为次;向轴正、负方向移动相同的次数,记为 次;向轴正、负方向移动相同的次数,记为 次;
;
,
,
,
即.
【解析】
【分析】(1)根据向正、负方向移动的次数,结合古典概型概率公式可求得结果;
(2)列举出所有可能的情况,根据移动方向和次数计算出每个取值对应的概率,由数学期望计算公式可求得结果;
(3)分别记向轴正、负方向移动次,向轴正、负方向移动 次,向轴正、负方向移动 次,根据古典概型概率公式可列出,利用组合数的运算法则和运算性质化简整理得到结论.
【小问1详解】
质点在第秒末移动到点,需要沿轴负方向移动次,沿轴正方向移动次,沿轴正方向移动次,共有 种可能;
质点在第秒末移动到点的概率为.
【小问2详解】
质点在第秒末可能移动到点 ,
所有可能的取值为 ,
,,;
.
【小问3详解】
略
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
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