内容正文:
高三开学考试数学卷
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔填涂在答题卡上.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.
第一部分(选择题 共58分)
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. 若复数z满足 则( ).
A. 1 B. C. 2 D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据复数的除法运算化简,即可由模长公式求解.
【详解】由得,所以,
故选:B
2. 命题“”的否定是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据全称量词命题的否定为特称量词命题判断即可.
【详解】命题“”为全称量词命题,
其否定为:.
故选:D
3. 已知向量满足,,则( )
A. B. 1 C. D. 2
【答案】B
【解析】
【分析】根据已知条件,先求出,再将平方,并开方,即可求解.
【详解】因为,
则,即,解得,,
则,
.
故选:B.
4. 某市6月1日至14日的空气质量指数变化趋势如图所示,空气质量指数小于100表示空气质量优良,空气质量指数大于200表示空气重度污染,下列说法中不正确的是( )
A. 该市14天空气质量指数的中位数为78.5
B. 该市14天空气质量指数的第30百分位数为55
C. 该市14天空气质量指数的平均值大于100
D. 计算连续3天空气质量指数的方差,其中6日到8日的方差最大
【答案】C
【解析】
【分析】由平均数、中位数、百分位数和方差的概念即可得出答案.
【详解】对于A,将14天的空气质量指数由小到大排列为:
,
所以该市14天空气质量指数的中位数为:,故A正确.
对于B:因为,所以该市14天空气质量指数的百分位数为,故B正确;
对于C:,
该市14天空气质量指数的平均值小于100,故C错误;
对于D:因为连续3天空气质量指数,6日到8日的波动最大,也即方差最大,故D正确.
故选:C.
5. 已知点是椭圆上的动点,于点,若,则点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】设,根据点在椭圆上可得,继而根据,设,求出,代入中,即可求得答案.
【详解】由于点是椭圆上的动点,设,则,
又于点,则;
设,由,得,
则,代入,得,
即点的轨迹方程为,
故选:A
6. 已知二次函数的值域为,则的最小值为( )
A. 12 B. 9 C. 6 D. 8
【答案】C
【解析】
【分析】依题意可得,即可得到,再由基本不等式计算可得.
【详解】因为二次函数的值域为,
所以,所以且、,
所以,当且仅当,即、时取等号,
所以的最小值为.
故选:C
7. 已知三棱锥,则三棱锥的外接球的表面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先证明平面,再将三棱锥补形成直三棱柱,再利用勾股定理求出外接球的半径,再根据求得表面积公式即可得解.
【详解】因为平面,
所以平面,
如图经补形可知球心在直三棱柱高的中点处为外接圆的圆心,
则,
所以,
则外接球的半径,
所以三棱锥的外接球的表面积.
故选:A.
8. 若,则( ).
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】构造函数,再利用函数单调性求解即可.
【详解】由,
得,
令,
因为函数都是增函数,
所以函数是增函数,
由,即,
所以,
对于AB,当时,,故AB错误;
对于CD,由,得,
所以,故C正确,D错误.
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. 已知函数(,),恒成立,且的最小正周期为π,则( )
A.
B. 的图象关于点对称
C. 将的图象向左平移个单位长度后得到的函数图象关于y轴对称
D. 在上单调递增
【答案】ABD
【解析】
【分析】由周期可求出,由函数在处取得最小值及即可取出的解析式;利用正弦函数的性质即可求出函数图象的对称中心以及单调区间;根据函数平移的性质即可求出平移后的函数,即可判断平移后的函数是否关于y轴对称.
【详解】∵,∴.依题意得,
∴,且,∴,
即,则A正确;
令,即,当时,对称中心为,
则B正确;
将的图象向左平移个单位长度后得到的函数图象不关于y轴对称,则C错误;
∵,∴,所以在上单调递增,则D正确.
故选:ABD.
10. 已知抛物线:的焦点为,为坐标原点,动点在上,若定点满足,则( )
A. 的准线方程为 B. 周长的最小值为5
C. 四边形可能是平行四边形 D. 的最小值为
【答案】BD
【解析】
【分析】首先表示出抛物线的焦点坐标与准线方程,由距离公式得到方程,即可求出,求出抛物线方程,即可判断A;根据抛物线的定义判断B,求出点坐标,即可判断C;设,结合数量积的坐标运算分析求解.
【详解】对于选项A:因为抛物线的焦点为,准线方程为,
又点满足,则,
整理得,解得或(舍去),
即抛物线,
所以准线方程为,焦点为,故A错误;
对于选项B:过点作准线的垂线,垂足为,
由抛物线的定义可知,
则周长
,
当且仅当、、三点共线时取等号,
所以周长的最小值为,故B正确;
对于选项C:过点作的平行线,交抛物线于点,
即,解得,即,
则,
所以四边形不是平行四边形,故C错误;
对于选项D:设,则,
可得,
当且仅当时,等号成立,
所以的最小值为,故D正确;
故选:BD
11. 已知的图象上能找到两个不同点关于原点对称,则称为函数的一对“友好点”,则下列正确的有( )
A. 若,则有两对“友好点”
B. 不可能有三对“友好点”
C. 若仅有一对“友好点”,则
D. 当时,对任意的,总是存在,使得
【答案】BD
【解析】
【分析】不妨设,则存在友好点等价于方程有实数根,从而构造函数,利用导数求得其单调区间,画出函数的大致图象,讨论与直线的图象的交点个数情况,再逐个分析判断.
【详解】若和互为“友好点”,不妨设,
则,得,
令(),则,
所以当时,,当时,,
所以在上递增,在上递减,
所以的大致图象如图所示,
由图可知,当时,的图象与直线无交点,所以不存在“友好点”,
当或时,的图象与直线有一个交点,所以只有一对“友好点”,
当时,的图象与直线有两个交点,所以存在两对“友好点”,
不可能有三对“友好点”,
所以AC错误,B正确,
当时,对任意的,,
又,
所以当时,,单调递减;当时,,单调递增;所以,
所以总存在,使,所以D正确,
故选:BD
【点睛】思路点睛:关于新定义题的思路有:
(1)找出新定义有几个要素,找出要素分别代表什么意思;
(2)由已知条件,看所求的是什么问题,进行分析,转换成数学语言;
(3)将已知条件代入新定义的要素中;
(4)结合数学知识进行解答.
第二部分(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知等差数列中,,则数列的前8项和等于______.
【答案】72
【解析】
【分析】利用等差数列的求和公式可得答案.
【详解】因为,
故答案为:72
13. 已知,,则_________.
【答案】##
【解析】
【分析】利用两角和差的余弦公式展开,即可求出,,再由同角三角函数的基本关系计算可得.
【详解】因为,
,
所以,,
所以.
故答案为:
14. 在一个抽奖游戏中,主持人从编号为的四个外观相同的空箱子中随机选择一个,放入一件奖品,再将四个箱子关闭,也就是主持人知道奖品在哪个箱子里,当抽奖人选择了某个箱子后,在箱子打开之前,主持人先随机打开了另一个没有奖品的箱子,并问抽奖人是否愿意更改选择以便增加中奖概率.现在已知甲选择了号箱,用表示号箱有奖品(),用表示主持人打开号箱子(),则______,若抽奖人更改了选择,则其中奖概率为______.
【答案】 ①. ②. ##0.375
【解析】
【分析】根据主持人可打开的箱子号码可确定;分别考虑奖品在号箱、不在号箱的情况,根据此时更改选择,结合全概率公式求解即可.
【详解】奖品在号箱,甲选择了号箱,主持人可打开号箱,则;
若奖品在号箱,其概率为,抽奖人更改了选择,则其选中奖品所在箱子的概率为;
若奖品不在号箱,其概率为,主持人随机打开不含奖品的两个箱子中的个,
若此时抽奖人更改选择,其选中奖品所在箱子的概率为;
若抽奖人更改选择,其中奖的概率为.
故答案为:;.
【点睛】关键点点睛:本题考查条件概率的求解、决策类问题,解题关键是能够根据根据奖品所在箱子号码,确定主持人可打开的箱子数,由此确定选中中奖箱子的概率.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步棸.
15. 中,角A,B,C对边分别为a,b,c,,.
(1)求的大小;
(2)若,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由已知得,结合正弦定理得 得,计算得到的大小.
(2)法一:由(1)知,代入求得,结合余弦定理求得或,最后利用三角形面积公式计算结果;法二:求出的大小,再利用三角形面积公式即可.
【小问1详解】
由已知得,由正弦定理得 得
, 得
【小问2详解】
法一:由(1)知,代入得,
由余弦定理 得
得或
①当时,
②当时,
法二:代入得
∵,∴,或
①时,
②时,
16. 已知是函数的极值点,曲线在点处的切线斜率为.
(1)求函数的解析式;
(2)求函数在区间上的最值.
【答案】(1)
(2)函数的最大值是,最小值是.
【解析】
【分析】(1)首先求函数的导数,根据极值点以及导数的几何意义,列式求解,再代入验证,即可求得函数的解析式;
(2)根据(1)的结果,结合函数的单调性,求函数的最值.
【小问1详解】
,由题意可知,,,
即,解得:,,
则,,
,和的变化关系,如下表所示,
0
0
单调递增
极大值
单调递减
极小值
单调递增
所以是函数的极值点,,,满足题意,
所以;
【小问2详解】
根据(1)的结果可知,,,和的变化关系,如下表所示,
0
单调递减
极小值
单调递增
当时,函数取得最大值,当时,函数取得最小值,
所以函数的最大值是,最小值是.
17. 如图,直四棱柱ABCD–A1B1C1D1的底面是菱形,AA1=4,AB=2,∠BAD=60°,E,M,N分别是BC,BB1,A1D的中点.
(1)证明:MN∥平面C1DE;
(2)求二面角A-MA1-N的正弦值.
【答案】(1)见解析;(2).
【解析】
【分析】(1)利用三角形中位线和可证得,证得四边形为平行四边形,进而证得,根据线面平行判定定理可证得结论;(2)以菱形对角线交点为原点可建立空间直角坐标系,通过取中点,可证得平面,得到平面的法向量;再通过向量法求得平面的法向量,利用向量夹角公式求得两个法向量夹角的余弦值,进而可求得所求二面角的正弦值.
【详解】(1)连接,
,分别为,中点 为的中位线
且
又为中点,且 且
四边形为平行四边形
,又平面,平面
平面
(2)设,
由直四棱柱性质可知:平面
四边形为菱形
则以为原点,可建立如下图所示的空间直角坐标系:
则:,,,D(0,-1,0)
取中点,连接,则
四边形为菱形且 为等边三角形
又平面,平面
平面,即平面
为平面的一个法向量,且
设平面的法向量,又,
,令,则,
二面角的正弦值为:
【点睛】本题考查线面平行关系的证明、空间向量法求解二面角的问题.求解二面角的关键是能够利用垂直关系建立空间直角坐标系,从而通过求解法向量夹角的余弦值来得到二面角的正弦值,属于常规题型.
18. 甲、乙、丙三人进行一种传球游戏:当球在甲手中时,甲将球保留(也记为一次传球)的概率为,否则甲将球传给乙;当球在乙手中时,乙将球传给甲的概率为,否则乙将球传给丙;当球在丙手中时,丙将球传给甲的概率为,否则丙将球传给乙.初始时,球在甲手中.
(1)设传球三次后,球在甲手中过的次数为,求随机变量的分布列和数学期望;
(2)传次球后,记球在乙手中的概率为,求数列的通项公式;
(3)在第(2)问的条件下,设.求证:.
【答案】(1)分布列见解析,1
(2)
(3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)根据传球游戏的规则,可得,再根据独立事件概率公式,求解概率,再结合分布列公式,即可求数学期望;
(2)首先题意,可得关于数列的递推公式,,再通过构造求数列的通项公式;
(3)首先根据(2)的结果,求,并利用放缩法证明不等式.
【小问1详解】
由题意知,,
,
,
,
,
所以随机变量的分布列为
0
1
2
3
随机变量的数学期望为;
【小问2详解】
由于传次球后不在乙手中的概率为,
此时无论球在甲手中还是球在丙手中,均有的概率传给乙,
故有,
变形为,
又,所以数列是首项为,公比为的等比数列,
所以,
所以数列的通项公式;
【小问3详解】
由(2)可得,
则
所以.
又因为,
,
所以,
综上,.
【点睛】关键点点睛:本题的关键是找到关于数列的递推公式,从而可以利用数列的知识解决问题,第三问的关键是对通项合理的放缩,从而可以求和,证明不等式.
19. 如图,已知双曲线的离心率为2,点在C上,A,B为双曲线的左、右顶点,为右支上的动点,直线AP和直线x=1交于点N,直线NB交C的右支于点Q.
(1)求C的方程;
(2)探究直线PQ是否过定点,若过定点,求出该定点坐标,请说明理由;
(3)设,分别为和的外接圆面积,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
直线PQ过定点,理由如下:
设,
直线PQ的方程为,
联立,
整理得,
则,
所以,
所以,所以,
直线,所以,
又N,B,Q三点共线,
所以,即,即,
所以,
即,
因为,
所以,
所以,
整理可得,
所以,所以PQ过定点;
(3)
【解析】
【分析】(1)因为离心率,将点代入双曲线方程得,又,解得a,b,即可得出答案;
(2)设,直线PQ的方程为,联立双曲线的方程,结合韦达定理可得,,写出直线AP的方程,进而可得N点的坐标,又N,B,Q三点共线,则,解得,即可得出答案;
(3)设和的外接圆半径分别为,由正弦定理可得,又,可得,设直线PQ的方程为,与双曲线C的方程联立,可得,,由韦达定理得m的范围,结合弦长公式及函数性质进而可得答案.
【小问1详解】
因为离心率,所以,双曲线的方程为,
将点代入双曲线方程得,
所以,
所以双曲线C的方程为;
【小问2详解】
略
【小问3详解】
设和的外接圆半径分别为
由正弦定理可得,
又,
所以,即,
设直线PQ的方程为x=my+4,
与C的方程联立,
整理得,
则,
又,即,
所以,所以,
所以,即,
解得,
又因为,
,
所以,
因为,所以,
即.
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高三开学考试数学卷
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔填涂在答题卡上.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.
第一部分(选择题 共58分)
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. 若复数z满足 则( ).
A. 1 B. C. 2 D.
2. 命题“”的否定是( )
A. B.
C. D.
3. 已知向量满足,,则( )
A. B. 1 C. D. 2
4. 某市6月1日至14日的空气质量指数变化趋势如图所示,空气质量指数小于100表示空气质量优良,空气质量指数大于200表示空气重度污染,下列说法中不正确的是( )
A. 该市14天空气质量指数的中位数为78.5
B. 该市14天空气质量指数的第30百分位数为55
C. 该市14天空气质量指数的平均值大于100
D. 计算连续3天空气质量指数的方差,其中6日到8日的方差最大
5. 已知点是椭圆上的动点,于点,若,则点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
6. 已知二次函数的值域为,则的最小值为( )
A. 12 B. 9 C. 6 D. 8
7. 已知三棱锥,则三棱锥的外接球的表面积为( )
A. B. C. D.
8. 若,则( ).
A. B.
C. 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. 已知函数(,),恒成立,且的最小正周期为π,则( )
A.
B. 的图象关于点对称
C. 将的图象向左平移个单位长度后得到的函数图象关于y轴对称
D. 在上单调递增
10. 已知抛物线:的焦点为,为坐标原点,动点在上,若定点满足,则( )
A. 的准线方程为 B. 周长的最小值为5
C. 四边形可能是平行四边形 D. 的最小值为
11. 已知的图象上能找到两个不同点关于原点对称,则称为函数的一对“友好点”,则下列正确的有( )
A. 若,则有两对“友好点”
B. 不可能有三对“友好点”
C. 若仅有一对“友好点”,则
D. 当时,对任意的,总是存在,使得
第二部分(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知等差数列中,,则数列的前8项和等于______.
13. 已知,,则_________.
14. 在一个抽奖游戏中,主持人从编号为的四个外观相同的空箱子中随机选择一个,放入一件奖品,再将四个箱子关闭,也就是主持人知道奖品在哪个箱子里,当抽奖人选择了某个箱子后,在箱子打开之前,主持人先随机打开了另一个没有奖品的箱子,并问抽奖人是否愿意更改选择以便增加中奖概率.现在已知甲选择了号箱,用表示号箱有奖品(),用表示主持人打开号箱子(),则______,若抽奖人更改了选择,则其中奖概率为______.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步棸.
15. 中,角A,B,C对边分别为a,b,c,,.
(1)求的大小;
(2)若,求的面积.
16. 已知是函数的极值点,曲线在点处的切线斜率为.
(1)求函数的解析式;
(2)求函数在区间上的最值.
17. 如图,直四棱柱ABCD–A1B1C1D1的底面是菱形,AA1=4,AB=2,∠BAD=60°,E,M,N分别是BC,BB1,A1D的中点.
(1)证明:MN∥平面C1DE;
(2)求二面角A-MA1-N的正弦值.
18. 甲、乙、丙三人进行一种传球游戏:当球在甲手中时,甲将球保留(也记为一次传球)的概率为,否则甲将球传给乙;当球在乙手中时,乙将球传给甲的概率为,否则乙将球传给丙;当球在丙手中时,丙将球传给甲的概率为,否则丙将球传给乙.初始时,球在甲手中.
(1)设传球三次后,球在甲手中过的次数为,求随机变量的分布列和数学期望;
(2)传次球后,记球在乙手中的概率为,求数列的通项公式;
(3)在第(2)问的条件下,设.求证:.
19. 如图,已知双曲线的离心率为2,点在C上,A,B为双曲线的左、右顶点,为右支上的动点,直线AP和直线x=1交于点N,直线NB交C的右支于点Q.
(1)求C的方程;
(2)探究直线PQ是否过定点,若过定点,求出该定点坐标,请说明理由;
(3)设,分别为和的外接圆面积,求的取值范围.
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