内容正文:
高三年级试题
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. 设集合,,且,则( )
A. 1 B. C. 2 D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据交集的定义直接求解即可.
【详解】因为集合,,且,
所以有,解得.
故选:C.
2. 数据,,,,的方差为,则数据,,,,的方差为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据方差性质公式计算即可.
【详解】由方差性质可得新数据方差为:.
故选:B
3. 等差数列的前 项和为,若,( )
A. B. C. 2 D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据下标和性质及等差数列求和公式计算可得.
【详解】由题意得,,
再根据下标和性质可得.
故选:A.
4. 下列椭圆的方程中,形状最接近于圆的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】需要分别计算各项中椭圆的离心率,再比较大小.
【详解】对于椭圆,其离心率,椭圆的扁平程度由离心率决定,离心率越接近0,椭圆越接近圆,
选项A,化为标准方程为,,
选项B,化为标准方程为,因此其离心率,
选项C,,
选项D,,又,
所以,因此选项D中椭圆的离心率最小,形状最接近于圆.
故选:D
5. 的展开式中,的系数是( )
A. -2 B. 2 C. 12 D. 16
【答案】B
【解析】
【分析】从个因式中,个因式选择,个因式选择常数相乘即可得到含的项,即可得解.
【详解】在中,
个因式选择,个因式选择常数即可得到含的项,
故的系数.
故选:B
6. 若奇函数在上单调递减,且,则满足的的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据函数的奇偶性转化不等式,利用函数单调性列不等式求的取值范围.
【详解】已知是奇函数,且,
,不等式等价于,
在上单调递减,
,解得,即,故C正确.
故选:C.
7. 已知双曲线的左焦点为,点在双曲线右支上且在轴的上方.若直线的斜率为,线段的中点在以原点为圆心,为半径的圆上,则该双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用双曲线的性质结合已知条件构造方程,联立方程求出,再利用双曲线的渐近线方程求解.
【详解】
由双曲线的左焦点为可知 ,则,
设点,则的中点,
已知线段的中点在以原点为圆心,为半径的圆 上,
,化简得①,
由直线的斜率为可得:,即②,
联立①②可得,解得或(舍去,在右支),
,故,
把代入双曲线方程,则,解得,
,,
双曲线渐近线方程为,故D正确.
故选:D.
8. 定义:设是空间的一个基底,若向量,则称实数组为在基底下的坐标.正月十五赏花灯是元宵节重要的习俗之一,某花灯的主体为正六棱柱,其中,.若在基底下的坐标为,则的模为( )
A. B. 130 C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用空间向量法来求向量的模长即可.
【详解】
由在基底下的坐标为,则,
如图建立空间直角坐标系,由正六棱柱,其中,,
可得:,
则,
所以,
即
,
故选:B
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. 设,是共轭复数,则下列运算结果一定是实数的有( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】
【分析】利用复数及共轭复数的定义和性质,运用复数的加减、乘除法运算规则计算求解.
【详解】设,则其共轭复数,
,当 时为纯虚数,不一定是实数,故A错误;
,是实数,故B正确;
,当时,虚部,不一定是实数,故C错误;
,是实数,故D正确.
故选:BD.
10. 设 , ,是同一概率空间中的随机事件,满足,,,,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】ABC
【解析】
【分析】利用条件概率公式计算判断选项A,D;利用全概率公式计算判断选项B;利用加法公式计算判断选项C.
【详解】已知,,,,,
选项A:由条件概率公式,
得,故A正确;
选项B:由全概率公式,
得,故B正确;
选项C:由加法公式,
得,故C正确;
选项D:由条件概率公式,
得,故D错误.
故选:ABC.
11. 函数在R上的图象是一条连续不断的曲线,,,则( )
A. B.
C. 是奇函数 D. 零点个数大于1
【答案】ACD
【解析】
【分析】分别令 以及,即可得出;令,代入结合已知即可判断B项;令 ,代入已知化简即可判断C项;令 ,可得.依次令,求出的值.然后令,,求出的值.然后根据零点存在定理即可判断D项.
【详解】对于A项,令 ,由已知可得,,解得.
令,由已知可得,,
解得.故A正确;
对于B项,令,代入已知条件可得,
.
又,所以有.故B错误;
对于C项,令 ,代入已知条件可得,
.
因为,
所以有,
所以,是奇函数.故C正确;
对于D项,令 ,代入已知有.
.
令,由可得,
.
令,,由可得,
.
因为函数在上的图象是一条连续不断的曲线,且,根据零点存在定理,可知在,使得.
根据函数为奇函数,可知.
所以,函数至少存在三个零点.故D正确.
故选:ACD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知随机变量服从正态分布,若,则________.
【答案】 ##
【解析】
【分析】由随机变量服从正态分布,得,利用得,则,计算即可.
【详解】 随机变量服从正态分布,
,
,
,
,
,即,
,
即
故答案为:
13. 已知等比数列的各项均为正数,且,,则数列的公比________;设,则________.
【答案】 ①. ②. ##
【解析】
【分析】根据等比数列的通项公式求出,进而得到,然后对进行化简,利用裂项相消法求出结果即可.
【详解】设等比数列的首项为,公比为,
由 得 ,即 .
因 ,故 ,所以 ,解得 .
将 代入 得 ,解得 .
故 .
所以,
所以 .
故答案为:①;②.
14. 已知圆台的母线长为,母线与底面所成角为,且.其内切球的体积为,则该圆台体积的取值范围为________.
【答案】
【解析】
【分析】求出内切球半径,得到圆台的高,根据圆台与内切圆之间的关系,求出上下底面半径与的关系,代入圆台的体积公式化简,结合的范围即可求出圆台体积的范围.
【详解】设圆台的上底面半径为,下底面半径为,高为,内切球半径为.
由内切球的体积为可得,,解得,
所以圆台的高.
因为母线与底面所成角为,所以,,
所以,.
因为圆台有内切球,所以满足(切线长定理),
联立解得,
.
圆台的体积为
.
因为,所以,,,
,所以.
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. 在中,角 , ,的对边分别为,,,且.
(1)求 ;
(2)若, ,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)正弦定理边化角,结合辅助角公式即可求解;
(2)由(1)知,结合,求出,利用三角形面积公式及正弦定理即可求解.
【小问1详解】
因为,由正弦定理得,,故,即,解得,
又 ,所以;
【小问2详解】
由(1)知,所以,,
即,,
所以,所以或,
又,
所以,,或,
所以的面积.
16. 年总台春晚无锡分会场《无锡景·家国情》节目的惊艳亮相,让无锡非遗大放异彩,火爆出圈.惠山泥人是无锡国家级非遗项目,“阿福”“阿喜”是它的代表作品.某文创工作室在春节后推出“惠山泥人非遗盲盒”系列,每个盲盒装有“阿福”“阿喜”“普通泥人”三种款式之一.随机抽取了 名购买者,调查其性别与抽中“阿福”的情况,得到如下列联表:
抽中“阿福”
未抽中“阿福”
合计
男游客
女游客
合计
(1)依据小概率值的独立性检验,判断“抽中‘阿福’”与“游客性别”是否有关;
(2)若盲盒中是“阿福”“阿喜”“普通泥人”的比例为 ,某游客决定采用以下规则购买:若第一次抽中“阿福”或“阿喜”,则立即停止购买;若第一次抽中“普通泥人”,则继续购买第二个盲盒;此时:若第二次抽中“阿喜”,则停止购买,若第二次仍未抽中“阿喜”,则继续购买第三个盲盒,且无论结果如何都停止.记最终抽中“阿福”的个数为随机变量,求的分布列及数学期望.
附:,
【答案】(1)无充分证据认为抽中‘阿福’”与“游客性别”有关
(2)答案见解析
【解析】
【分析】(1)采用小概率值的独立性检验,提取已知数据代入卡方公式计算,再将计算结果与临界值比较得出相关性;
(2)先确定单次抽中概率,分析购买规则与取值并计算相关概率,列出分布列并求期望.
【小问1详解】
由代入已知数据得:
,
临界值,故没有充分证据认为抽中‘阿福’”与“游客性别”有关.
【小问2详解】
盲盒中是“阿福”“阿喜”“普通泥人”的比例为 ,
则“阿福”的概率,“阿喜”的概率,“普通泥人”的概率,
由购买规则可知,抽中“阿福”的可能取值为,
当 时情况为:
第一次抽中“阿喜”、 第一次抽中“普通泥人”且第二次抽中“阿喜”、
第一次抽中“普通泥人”且第二次抽中“普通泥人”且第三次非“阿福”,
则;
当 时情况为:第一次抽中“阿福”、
第一次抽中“普通泥人”且第二次抽中“阿福”且第三次未抽中“阿福”、
第一次抽中“普通泥人”且第二次抽中“普通泥人”且第三次“阿福”,
则;
当 时情况为: 第一次抽中“普通泥人”且第二次抽中“阿福”且第三次抽中“阿福”,
则;
分布列为:
0
1
2
数学期望为:
.
17. 如图,在平行六面体中,四边形是边长为的正方形,,分别为平面和平面的中心,且在平面上的射影是.
(1)求证:平面;
(2)已知,直线与平面所成角的正弦值为.
(i)求平面与平面的距离;
(ii)在线段上是否存在点,使得平面 与平面夹角的余弦值为.若存在,求出点的位置;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)连接,
则为的交点,为的交点,连接,
因为平行六面体的底面为正方形,
分别为面和面的中心,且在底面的射影是,
得且,
所以四边形为平行四边形,则.
又因为面面,所以面.
(2)(i);(ii)存在,为线段的中点.
【解析】
【分析】(1)要证明线面平行,则需要通过证明线线平行得到线面平行,即证明;
(2)(i)建立以为坐标原点的空间直角坐标系,求出平面的法向量,根据线面角的空间向量求法即可得到方程,解出即可;
(ii)求出平面 的法向量,再根据面面角的空间向量求法即可得到方程,解出即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
(i)因为 平面,得,又因为 ,
以为坐标原点,以所在直线分别为轴,轴,轴建立如图所示的空间直角坐标系.
设,则,
所以,
设平面法向量,则,取,
设与平面所成的角为,
则,
解得或.
又因为,所以,所以,
所以平面与平面的距离为.
(ii)由(i)得,,所以,平面的法向量
设,则,
,
设平面 的法向量为,,
解得,设平面与平面 夹角为,
则,解得,
所以当为线段的中点,平面 与平面夹角的余弦值为.
【点睛】
18. 直角坐标系中,点到轴的距离等于点到点的距离,动点的轨迹为.
(1)求的方程;
(2)点为轴上除坐标原点外任意一点,过点分别作的两条切线,切点分别为 , .
(i)求证:直线过定点;
(ii)若直线与分别交于,两点,设四边形的面积为 ,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
(i)证明见解析
(ii)
【解析】
【分析】(1)通过设动点坐标,将“到轴的距离等于点到点的距离”这一几何条件转化为代数等式,化简得到轨迹方程。
(2)(i)设点求出和 的方程,化简得到,联立直线和抛物线方程,利用韦达定理结合即可证得.
(ii)先证,直线和抛物线联立即可求出的长,接着将方程中的 换成,写出的长,再表示出,借助导数就可以求出其最值
【小问1详解】
设点的坐标为,因为点到轴的距离等于点到点的距离,
所以,整理得.故的方程为.
【小问2详解】
(i)由题意设 ,
由 ,所以 ,
直线的方程为①,
直线 的方程为②,
由①②得 ,代入①或②得, ,所以 ,
设 所在的直线方程为 ,联立 ,
消去 得, ,
可得 ,所以 ,
所以直线 过定点 .
(ii)因为 ,
所以 ,
因为 ,所以 ,即 ,
因为直线 的斜率为 ,所以直线 的斜率为 ,
联立 ,消去 得, ,可得 ,
用 代替 得, ,
所以四边形的面积 ,
,则,,
设 ,则 ,
令 ,令 ,
当 时, ,当 时, 在 上单调递减,
在 上单调递增,
当 时, 取得最小值 ,
即 时, 取得最小值 .
19. 已知函数 ,, .
(1)当 时,若的图像与轴相切,求的值;
(2)当时,若在有一个零点,求的取值范围;
(3)设数列满足,.证明: .
【答案】(1)
(2)
(3)由于 ,则 ,
由(1) ,即,则,
所以,
所以 ,
则,所以 ,
则 ,
设 ,则 ,令 ,得,
则时, ,则函数单调递增,
时, ,则函数单调递减,
所以当时,函数取得最大值为 ,
则 ,所以 ,
则,
所以
,
所以 .
【解析】
【分析】(1)设 的图像与轴相切于点,根据导数的几何意义得,可得,和 ,设 ,可得方程 只有一解,即 得解;
(2)求出导数,当时,所以函数 在 单调递增,且 ,所以 在 上无零点;当时,令 ,则 ,根据单调性可得解;
(3)根据,则,所以,从而,所以 ,再根据 ,所以,利用对数运算性质可证.
【小问1详解】
当 时,函数 ,
则
设 的图像与轴相切于点,
则,
即,可得,从而 ,
设 ,则 ,令 ,得,
则时, ,则函数单调递减,
时, ,则函数单调递增,
所以当时,函数取得最小值为 ,
所以方程 只有一解,即 ,
所以 ;
【小问2详解】
当时, ,
则 ,
当时, ,所以函数 在 单调递增,此时 ;
所以 在 上无零点;
当时,令 ,则 ,
当 时, ,则函数 在 单调递减,
时, ,则函数 在 单调递增,
由于 ,所以 ,
且当趋于 时, 趋于 ,
所以 在 有一个零点,符合题意,
综上所述, ;
【小问3详解】
略
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高三年级试题
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. 设集合,,且,则( )
A. 1 B. C. 2 D.
2. 数据,,,,的方差为,则数据,,,,的方差为( )
A. B. C. D.
3. 等差数列的前项和为,若,( )
A. B. C. 2 D.
4. 下列椭圆的方程中,形状最接近于圆的是( )
A. B. C. D.
5. 的展开式中,的系数是( )
A. -2 B. 2 C. 12 D. 16
6. 若奇函数在上单调递减,且,则满足的 的取值范围是( )
A. B. C. D.
7. 已知双曲线的左焦点为,点在双曲线右支上且在 轴的上方.若直线的斜率为,线段的中点在以原点 为圆心,为半径的圆上,则该双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
8. 定义:设是空间的一个基底,若向量,则称实数组为在基底下的坐标.正月十五赏花灯是元宵节重要的习俗之一,某花灯的主体为正六棱柱,其中,.若在基底下的坐标为,则的模为( )
A. B. 130 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. 设,是共轭复数,则下列运算结果一定是实数的有( )
A. B. C. D.
10. 设,,是同一概率空间中的随机事件,满足,,,,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
11. 函数在R上的图象是一条连续不断的曲线,,,则( )
A. B.
C. 是奇函数 D. 零点个数大于1
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知随机变量服从正态分布,若,则________.
13. 已知等比数列的各项均为正数,且,,则数列的公比________;设,则________.
14. 已知圆台的母线长为,母线与底面所成角为,且.其内切球的体积为,则该圆台体积的取值范围为________.
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. 在中,角,,的对边分别为,,,且.
(1)求;
(2)若, ,求的面积.
16. 年总台春晚无锡分会场《无锡景·家国情》节目的惊艳亮相,让无锡非遗大放异彩,火爆出圈.惠山泥人是无锡国家级非遗项目,“阿福”“阿喜”是它的代表作品.某文创工作室在春节后推出“惠山泥人非遗盲盒”系列,每个盲盒装有“阿福”“阿喜”“普通泥人”三种款式之一.随机抽取了 名购买者,调查其性别与抽中“阿福”的情况,得到如下列联表:
抽中“阿福”
未抽中“阿福”
合计
男游客
女游客
合计
(1)依据小概率值的独立性检验,判断“抽中‘阿福’”与“游客性别”是否有关;
(2)若盲盒中是“阿福”“阿喜”“普通泥人”的比例为 ,某游客决定采用以下规则购买:若第一次抽中“阿福”或“阿喜”,则立即停止购买;若第一次抽中“普通泥人”,则继续购买第二个盲盒;此时:若第二次抽中“阿喜”,则停止购买,若第二次仍未抽中“阿喜”,则继续购买第三个盲盒,且无论结果如何都停止.记最终抽中“阿福”的个数为随机变量,求的分布列及数学期望.
附:,
17. 如图,在平行六面体中,四边形是边长为的正方形, ,分别为平面和平面的中心,且在平面上的射影是 .
(1)求证:平面;
(2)已知,直线与平面所成角的正弦值为.
(i)求平面与平面的距离;
(ii)在线段上是否存在点 ,使得平面 与平面夹角的余弦值为.若存在,求出点 的位置;若不存在,请说明理由.
18. 直角坐标系中,点到 轴的距离等于点到点的距离,动点的轨迹为.
(1)求的方程;
(2)点为 轴上除坐标原点 外任意一点,过点分别作的两条切线,切点分别为,.
(i)求证:直线过定点;
(ii)若直线 与分别交于,两点,设四边形的面积为 ,求的最小值.
19. 已知函数 ,, .
(1)当 时,若的图像与 轴相切,求的值;
(2)当时,若在有一个零点,求的取值范围;
(3)设数列满足,.证明: .
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