内容正文:
教考衔接二十五 教材命题点探源
高三数学 突破卷03
(分值:150分 时间:120分钟)
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,,若,则实数a取值集合的真子集的个数为( )
A.2 B.3 C.7 D.8
【答案】C
【解析】由,得,解得或,所以集合.当时,,满足;当时,,因为,所以或,得或,综上,实数a的取值集合为,所以实数a的取值集合的真子集的个数为.
故选C.
2.若(i为虚数单位),则在复平面内对应的点位于( )
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】由题意知,故,故,则复数在复平面内对应的点为,该点在第四象限.
故选D.
3.在等边中,已知点D,E满足,,与CE交于点O,则在上的投影向量为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】过点D作交AB于点F(图略).由平行线的性质得,,,
所以,
,
所以在上的投影向量为.
故选C.
4.当时,曲线与的交点个数为( )
A.4 B.5 C.6 D.8
【答案】A
【解析】,在同一平面直角坐标系中作出和的大致图象,如图.当时,两函数图象共有4个交点.
故选A.
5.权,是中国传统度量衡器具,历史悠久,文化底蕴深厚,承载着中华民族在政治,经济,文化方面的大量信息.“环权”类似于砝码(如图),用于测量物体质量.已知九枚环权的质量(单位:铢)从小到大构成项数为9的数列,该数列的前3项成等差数列,后7项成等比数列,且,,,则的前8项和为( )
A.194 B.193 C.192 D.191
【答案】C
【解析】由题意可得,则.设后7项所成等比数列的公比为q,则,,所以的前8项和为.
故选C.
6.若是函数的极小值点,则的极大值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】函数,求导得.由是的极小值点,得,解得或.
当时,.当时,;当时,.故是的极大值点,不符合题意.当时,.当时,;当时,,故是的极小值点,符合题意,所以.又当时,,所以函数在处取得极大值.
故选D.
7.已知椭圆的右焦点为F,过点F且斜率为1的直线l交C于A,B两点,若,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】设,,,则直线,联立方程消去y得,则可得,,,则,整理得,又,则,则.
故选B.
8.已知直三棱柱中,,,点C到直线的距离为,则三棱柱的外接球表面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】方法一:设点C到直线AB的距离为d,由,解得.由点C到直线的距离为,得,即,则三棱柱的外接球的球心到底面ABC的距离为.
解法一:在中,由余弦定理得,由正弦定理得的外接圆直径为,所以.
解法二:设的外接圆的半径为r,根据勾股定理可得,解得.
所以直三棱柱的外接球的半径,则其外接球的表面积为.故选C.
方法二:如图,以A为坐标原点建立空间直角坐标系,则,设,则,,则,,所以点C到直线的距离,解得,所以直三棱柱的高为2.
在中,,,易得.设的外接圆半径为r,由正弦定理得的外接圆直径为,所以.设直三棱柱的外接球的半径为R,则,则其外接球的表面积为.
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.连续抛掷一枚质地均匀的硬币3次,每次结果要么正面向上,要么反面向上,且两种结果等可能.记事件A表示“3次结果中既有正面向上,也有反面向上”,事件B表示“3次结果中最多一次正面向上”,事件C表示“3次结果中没有正面向上”,则( )
A.事件B与事件C互斥 B.
C.事件A与事件B相互独立 D.记C的对立事件为,则
【答案】BCD
【解析】对于A,显然事件B发生的情况中包含事件C,即事件B与C可同时发生,所以A错误;对于B,,所以B正确;对于C,因为,,所以,则事件A与B相互独立,所以C正确;对于D,由题意,得,则,所以,所以D正确.故选BCD.
10.已知数列满足,,则下列结论正确的有( )
A.为等比数列 B.的通项公式为
C.为递增数列 D.的前n项和
【答案】ABD
【解析】因为,,所以,所以,又,所以数列是以4为首项,2为公比的等比数列,故A正确;,即,故B正确;,因为,所以,,,所以,所以为递减数列,故C错误;,则
,故D正确.
故选ABD.
11.已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且,D在边AC上,且BD平分,若,,则下列结论正确的是( )
A. B.
C.的面积为 D.
【答案】BCD
【解析】对于A,由及正弦定理可得,,则,所以,又,所以,所以,解得,又因为,所以,故A错误;对于B,由选项A可知,,D在边AC上,且BD平分,所以,又,,在中,由正弦定理得,在中,由正弦定理得,两式左右两边分别相除可得,,化简得,故B正确;对于C,由选项B可知,设,则,在中,由余弦定理得,即,解得,则,故C正确;对于D,由,得,解得,所以,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.已知圆,直线交圆M于A,B两点,点,则面积的最大值为___________.
【答案】
【解析】如图,设,,由,得,
,得,则
,,令,则,
,令,则,令,对于函数,其图象为开口向下的抛物线,对称轴为直线,
,的面积的最大值为.
故答案为:
13.如图,曲柄连杆机构中,曲柄CB绕C点旋转时,通过连杆AB的传递,使活塞做直线往复运动.当曲柄在位置时,曲柄和连杆成一条直线,连杆的端点A在处.设连杆AB长,曲柄CB长,则曲柄自按顺时针方向旋转时,活塞移动的距离(即连杆的端点A移动的距离)约为__________mm.(结果保留整数,取为)
【答案】36
【解析】解法一:在中,,,,.由正弦定理得,,,,,故,即曲柄自按顺时针方向旋转时,活塞移动的距离约为.
解法二:,,.在中,由余弦定理,可得(负值舍去),故,即曲柄自按顺时针方向旋转时,活塞移动的距离约为.
故答案为:36.
14.若函数和的图象分别分布在某直线的两侧(函数图象与直线没有公共点),则称该直线为函数和的“隔离直线”.已知,,若和在公共定义域上存在“隔离直线”,则该“隔离直线”的斜率取值范围为__________.
【答案】
【解析】和的公共定义域为,结合大致图象可知,在上,.设直线,直线l与在上的图象切于点,与在上的图象切于点,,,则,则,且,解得,所以公切线的斜率,结合图象可知,“隔离直线”的斜率的取值范围为.
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.(13分)在锐角三角形ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足.
(1)求B;
(2)求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)因为,所以,
所以,即.
因为,所以.
(2)由(1)知,所以,
由正弦定理知.
因为为锐角三角形,,所以解得,
所以,可得,所以,
所以的取值范围是.
16.(15分)已知椭圆,过焦点且垂直于长轴的弦长为1,且焦点与短轴两端点构成等边三角形.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过点的直线l交椭圆C于A,B两点,交直线于点E,且,.求证:为定值,并计算出该定值.
【答案】(1)
(2)为定值,定值为0
【解析】(1)由题可得解得
所以椭圆的方程为.
(2)证明:易知直线l的斜率存在,设直线l的方程为,,,.
由消去y整理得,
则,则,.
因为,所以,
即①
因为,所以,
即②
由①得,由②得,
所以,
将,代入上式,
得.
所以为定值,定值为0.
17.(15分)双淘汰赛制是一种竞赛形式,比赛一般分两个组进行,即胜者组与负者组.在第一轮比赛后,获胜者编入胜者组,失败者编入负者组继续比赛.之后的每一轮,在负者组中的失败者将被淘汰;胜者组的情况也类似,只是失败者仅被淘汰出胜者组,降入负者组,只有在负者组中再次失败后才会被淘汰出整个比赛.A,B,C,D四人参加的双淘汰赛制的流程如图所示,其中第6场比赛为决赛.
(1)假设四人实力旗鼓相当,即各场比赛每人的胜率均为,求:
①A和D在决赛中过招的概率;
②D共输了两场比赛且成为亚军的概率.
(2)若A的实力出类拔萃,即有A参加的比赛其胜率均为,其余三人实力旗鼓相当,求D进入决赛且先前与对手已有过招的概率.
【答案】(1)①,②
(2)
【解析(1)假设四人实力旗鼓相当,即各场比赛每人的胜率均为,即概率为.
①由题意,第一轮A和D对阵,则获胜者需要赢得比赛3的胜利,失败者需要赢得比赛4和比赛5的胜利,他们才能在决赛中对阵,
所以A和D在决赛中过招的概率为.
②设表示D在比赛i中胜利,表示D在比赛i中失败,
则事件E:D获得亚军,事件F:D所参加的所有比赛中失败了两场,
事件F包括,,,,五种情况.
这五种情况彼此互斥,可得
.
其中积事件EF包括,两种情况,
可得,
所以所求概率为.
(2)由题意得,每场比赛A获胜的概率为,B,C,D之间比赛获胜的概率均为,
要使得D进入决赛且先前与对手已有过招,可分为三种情况:
若A与D在决赛中相遇,则分为A1胜3胜,D1负4胜5胜,或A1负4胜5胜,D1胜3胜,共两种情况,
可得概率;
若B与D在决赛中相遇,则分为D1胜3胜,B2胜3负5胜,或D1胜3负5胜,B2胜3胜,共两种情况,
可得概率;
若C与D在决赛中相遇,和B与D在决赛中相遇概率相同,故概率.
所以D进入决赛且先前与对手已有过招的概率.
18.(17分)如图,在四棱锥中,平面平面,,,,.
(1)求证:平面平面PBC;
(2)若,,E是线段BC上一点,且二面角的余弦值为,求的值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】(1)在底面ABCD中,因为,,所以.
因为平面平面ABCD,平面平面,平面ABCD,所以平面PAB.
又因为平面PAB,所以.
又因为,,平面ADP,
所以平面ADP,
又因为平面PBC,所以平面平面PBC.
(2)取AB的中点O,连接OC,OP.
因为,且,
所以四边形AOCD为矩形,则,所以平面PAB.
又因为在中,,所以OP,OB,OC两两垂直.
以OP,OB,OC分别为x,y,z轴建立如图所示的空间直角坐标系,
则,,,,.
设,,则,,
设平面AEP的法向量为
则
令,可得,,
即.
因为平面PAD,
所以平面PAD的一个法向量,
所以.
化简得,即,
解得或(舍去),即.
19.(17分)设n为正整数,数列,,…,,其中.若,,…,可被分为l组,使得每组各数之和不超过1,则称数列,,…,为可分数列.
(1)若,,数列,,…,是可分数列,求l的最小值;
(2)若,,证明:数列,,…,是可分数列;
(3)给定正数M,若任意满足的数列,,…,均为可分数列,求l的最小值(用含M的式子表达).
【答案】(1)3
(2)证明见解析
(3)
【解析】(1)因为,,不能同组,所以;又若按照,,分组,
则数列,,…,为可分数列,所以l的最小值为3.
(2)证明:考虑以下分组方式,第j组:,,…,,,
放入第二组,此时,第j组各数之和.
第二组各数之和,
故数列,,…,是可分数列.
(3)①若,l的最小值为1;
②若,记,则,
所以.若取,,,…,两两不能同组,
故.
另外,我们如下分组,先把,,…,分成m组,然后重复操作,任取两组,若这两组所有之和不超过1,则合并这两组,直到任意两组不能合并,记为第i组所有项的和,
此时,,,
即有,,…,,
累加得,
即,
故成立.
综上,
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教考衔接二十五 教材命题点探源
高三数学 突破卷03
(分值:150分 时间:120分钟)
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,,若,则实数a取值集合的真子集的个数为( )
A.2 B.3 C.7 D.8
2.若(i为虚数单位),则在复平面内对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
3.在等边中,已知点D,E满足,,与CE交于点O,则在上的投影向量为( )
A. B. C. D.
4.当时,曲线与的交点个数为( )
A.4 B.5 C.6 D.8
5.权,是中国传统度量衡器具,历史悠久,文化底蕴深厚,承载着中华民族在政治,经济,文化方面的大量信息.“环权”类似于砝码(如图),用于测量物体质量.已知九枚环权的质量(单位:铢)从小到大构成项数为9的数列,该数列的前3项成等差数列,后7项成等比数列,且,,,则的前8项和为( )
A.194 B.193 C.192 D.191
6.若是函数的极小值点,则的极大值为( )
A. B. C. D.
7.已知椭圆的右焦点为F,过点F且斜率为1的直线l交C于A,B两点,若,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
8.已知直三棱柱中,,,点C到直线的距离为,则三棱柱的外接球表面积为( )
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.连续抛掷一枚质地均匀的硬币3次,每次结果要么正面向上,要么反面向上,且两种结果等可能.记事件A表示“3次结果中既有正面向上,也有反面向上”,事件B表示“3次结果中最多一次正面向上”,事件C表示“3次结果中没有正面向上”,则( )
A.事件B与事件C互斥 B.
C.事件A与事件B相互独立 D.记C的对立事件为,则
10.已知数列满足,,则下列结论正确的有( )
A.为等比数列 B.的通项公式为
C.为递增数列 D.的前n项和
11.已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且,D在边AC上,且BD平分,若,,则下列结论正确的是( )
A. B.
C.的面积为 D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.已知圆,直线交圆M于A,B两点,点,则面积的最大值为___________.
13.如图,曲柄连杆机构中,曲柄CB绕C点旋转时,通过连杆AB的传递,使活塞做直线往复运动.当曲柄在位置时,曲柄和连杆成一条直线,连杆的端点A在处.设连杆AB长,曲柄CB长,则曲柄自按顺时针方向旋转时,活塞移动的距离(即连杆的端点A移动的距离)约为__________mm.(结果保留整数,取为)
14.若函数和的图象分别分布在某直线的两侧(函数图象与直线没有公共点),则称该直线为函数和的“隔离直线”.已知,,若和在公共定义域上存在“隔离直线”,则该“隔离直线”的斜率取值范围为__________.
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.(13分)在锐角三角形ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足.
(1)求B;
(2)求的取值范围.
16.(15分)已知椭圆,过焦点且垂直于长轴的弦长为1,且焦点与短轴两端点构成等边三角形.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过点的直线l交椭圆C于A,B两点,交直线于点E,且,.求证:为定值,并计算出该定值.
17.(15分)双淘汰赛制是一种竞赛形式,比赛一般分两个组进行,即胜者组与负者组.在第一轮比赛后,获胜者编入胜者组,失败者编入负者组继续比赛.之后的每一轮,在负者组中的失败者将被淘汰;胜者组的情况也类似,只是失败者仅被淘汰出胜者组,降入负者组,只有在负者组中再次失败后才会被淘汰出整个比赛.A,B,C,D四人参加的双淘汰赛制的流程如图所示,其中第6场比赛为决赛.
(1)假设四人实力旗鼓相当,即各场比赛每人的胜率均为,求:
①A和D在决赛中过招的概率;
②D共输了两场比赛且成为亚军的概率.
(2)若A的实力出类拔萃,即有A参加的比赛其胜率均为,其余三人实力旗鼓相当,求D进入决赛且先前与对手已有过招的概率.
18.(17分)如图,在四棱锥中,平面平面,,,,.
(1)求证:平面平面PBC;
(2)若,,E是线段BC上一点,且二面角的余弦值为,求的值.
19.(17分)设n为正整数,数列,,…,,其中.若,,…,可被分为l组,使得每组各数之和不超过1,则称数列,,…,为可分数列.
(1)若,,数列,,…,是可分数列,求l的最小值;
(2)若,,证明:数列,,…,是可分数列;
(3)给定正数M,若任意满足的数列,,…,均为可分数列,求l的最小值(用含M的式子表达).
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