内容正文:
高三数学练习
考生须知:
1.本卷满分150分,练习时间120分钟;
2.答题前,在答题卷指定区域填写学校、班级、姓名、试场号、座位号及准考证号;
3.所有答案必须写在答题卷上,写在试卷上无效;
4.练习结束后,只需上交答题卷.
选择题部分(共58分)
一、选择题:本大题共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,其中为虚数单位,则( )
A. B. 2 C. D. 4
【答案】D
【解析】
【详解】,则,
.
2. 已知,则( )
A. 32 B. 16 C. 8 D. 4
【答案】A
【解析】
【分析】列出二项式展开的通项公式: ,取 代入公式即可
【详解】二项式展开的通项公式为:
对于,要求的系数,取 代入公式:
因此,
3. 体积为的球的表面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】借助球的体积公式可求出半径,再利用表面积公式计算即可得.
【详解】设该球半径为 ,则,解得,
则该球的表面积为.
4. 已知向量,若,则( )
A. B. 2 C. D. 6
【答案】C
【解析】
【详解】因为,所以,
得 .
5. 已知双曲线的左焦点为为虚轴端点,直线 与渐近线交于点,若,则该双曲线的离心率是( )
A. B. 2 C. D. 3
【答案】B
【解析】
【分析】求出直线 的方程,求出点的坐标,再利用向量的坐标运算即可求出.
【详解】不妨设,又,则直线 的方程为,
联立,得,即,
因为,所以,
则,得,
则该双曲线的离心率是.
6. 已知函数在区间上单调递增,则取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先利用二倍角公式和诱导公式化简,然后解出的单调递增区间求解即可
【详解】
因为在区间上单调递增,所以
解得
由于区间包含原点附近的正负区间,仅当时的递增区间
可以覆盖该区间,因此,解得
又,所以
7. 已知数列满足,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】当时: 原式变为 ,整理得:
当 时: 原式变为 ,已知,且由得,
代入得: 化简得 ,解得 ,
把代入式(1),得 ,解得
时:原式变为 ,由 得前两项和为 ,
代入得: 化简得 ,解得
故 ,D对
8. 若曲线族(具有某种共同性质的所有曲线的集合)满足条件:存在直线,使得曲线族中存在无数个点在该直线上,称该曲线族是“完美的”,下列曲线族是“完美的”是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】对A、B、D:假设存在这样的直线,则圆心到直线的距离需小于等于半径,分直线斜率存在与斜率不存在,结合点到直线的距离公式进行讨论即可得;对C:举出符合要求的直线即可得.
【详解】对A:该方程表示圆心为,半径为的圆族,
假设存在这样的直线,且该直线斜率存在,设为,
则圆心到直线的距离需小于等于半径,
即,整理得,
左边最高次为、右边最高次为,
当时,左边远大于右边,不存在无数多个,使得不等式成立;
若直线斜率不存在,设为,
则,解得,
当时,必须随无限增大,与为固定常数不符;
故不存在这样的直线,使得该曲线族存在无数个点在该直线上,故A错误;
对B:该方程表示圆心为,半径为的圆族,
假设存在这样的直线,且该直线斜率存在,设为,
则圆心到直线的距离需小于等于半径,
即,整理得,
左边最高次为、右边最高次为,
当时,左边远大于右边,不存在无数多个,使得不等式成立;
若直线斜率不存在,设为,
则,解得,
当时,必须随无限增大,与为固定常数不符;
故不存在这样的直线,使得该曲线族存在无数个点在该直线上,故B错误;
对C:该方程表示圆心为,半径为的圆族,
取直线,代入该方程,即有,
整理得,
,
由,故,
故直线与该圆族中的每一个圆都有两个不同交点,
故该曲线族中存在无数个点在直线上,故曲线族是“完美的”,故C正确;
对D:该方程表示圆心为,半径为的圆族,
假设存在这样的直线,且该直线斜率存在,设为,
则圆心到直线的距离需小于等于半径,
即,整理得,
左边最高次为、右边最高次为,
当时,左边远大于右边,不存在无数多个,使得不等式成立;
若直线斜率不存在,设为,
则,解得,
当时,必须随无限增大,与为固定常数不符;
故不存在这样的直线,使得该曲线族存在无数个点在该直线上,故D错误.
二、选择题:本大题共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. 为测试一种新研发药物的有效性,研究人员对某种动物种群进行试验,从该试验种群中随机抽查了100只,得到如下数据(单位:只):
发病
未发病
合计
使用药物
5
45
50
未使用药物
25
25
50
合计
30
70
100
从该动物种群中任取1只,记事件表示此动物发病,事件表示此动物使用药物,定义的权值,在发生的条件下的权值,则()
A. 的估值为,的估值为 B. 的估值为,的估值为
C. 可化为 D. 可化为
【答案】AC
【解析】
【分析】对AB,利用表格和频率估计概率,代入计算即可;对C、D,利用贝叶斯公式和条件概率公式化简即可
【详解】对AB,根据表格和频率估计概率:事件为动物发病,总样本数为,发病共 只,
因此,。由定义
事件为此动物使用药物,发生条件下,用药共只,其中发病只,
因此,。由定义.因此选项A正确,选项B错误.
对CD,利用贝叶斯公式展开推导:根据条件概率公式:,
代入得:
又,因此:,选项C正确,选项D错误
10. 在正三棱柱中,,点满足,,则()
A. 当时, B. 当时, 与异面
C. 若 平面,则 D. 若点在平面内,则
【答案】ACD
【解析】
【分析】先以为原点建系,写出各点坐标,对于AC依据条件代入计算即可;对于B,取满足条件的特殊值代入计算即可;对于D,利用空间向量共面定理,代入求解即可
【详解】正三棱柱中,以为原点建系如图所示,
由于,设 , ,,,,,
由,得点坐标为,,
对于A,当时,代入得,
则:,因此A正确
对于B,当时,取特殊值:,满足,
此时即点,, 与相交于,不是异面直线,因此B错误
对于C,若 平面,先计算得,
平面中,已有,只需:
整理得,因此C正确
对于D,若点在平面内,
则,
又,
所以,整理得,所以,因此D正确.
11. 已知集合,其中,且,定义的和集,则()
A. 若是等差数列,则的元素个数为
B. 若是等比数列,则的元素个数为
C. 若的元素个数为,则是等差数列
D. 若的元素个数为,则是等比数列
【答案】ABC
【解析】
【分析】对A,写出,计算取值个数即可;对B,反证法证明,写出所有组合数即可;对C,根据的元素个数为是和集的最小值,求出,判断即可;对D,举反例判断即可
【详解】对A,设等差数列的公差为,则
,的取值范围为从0到 ,且能取遍所有整数,共 个不同值,
因此,的元素个数为 ,A对;
对B,设等比数列公比 ,则,若,不妨设,两边除以:
,若,则最大幂指数:,代入得矛盾,,
同理,所以若,则, ,
即的元素个数为,B对;
对C,,,
已有 项互不相同,,,
,此时必为等差数列,C对;
对D,取,则,
元素个数为,但该数列不是等比数列,故D错.
非选择题部分(共92分)
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在题中的横线上.
12. 曲线在点处的切线方程为___________.
【答案】
【解析】
【分析】利用导数的几何意义求出切线斜率,由直线的点斜式方程求解即得.
【详解】对求导得
依题意,可得
故所求切线方程为 ,即.
13. 已知,,则的值为___________.
【答案】##
【解析】
【分析】根据正切差角公式化简原式求解,再利用二倍角公式代入计算即可
【详解】根据正切差角公式 ,,
原等式可化为: 设 ,由 得 ,
整理方程: 解得正根 (负根舍去)。
利用公式 ,
分子分母同除以 得:
代入 :
14. 某校数学教师命制一张试卷,试卷要求考查函数、几何、概率统计三个板块内容,其中函数题3道、几何题2道、概率统计题2道,且同板块试题难度互不相同.现要求同一板块的试题不相邻且难度从易到难,则该试卷不同的排版方案有___________种(用数字作答).
【答案】38
【解析】
【分析】先插入几何题与概率统计题,共有三类不同情况,再针对三类不同情况分别计算插入三道函数题的情况种数即可得.
【详解】用表示三道函数题且难度从易到难,
用表示两道几何题且难度从易到难,
用表示两道概率统计题且难度从易到难,
先排几何题与概率统计题,则有①或、②或、
③或这三类不同情况,
针对情况①:之间与之间必须插入一道函数题,
则剩余的道函数题有个位置可选,共有种情况;
针对情况②:再插入三道函数题,共有种情况;
针对情况③:则之间或之间必须插入一道函数题,共有种情况;
综上,共有种不同情况.
四、解答题:本大题共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. 已知公差不为零的等差数列的前5项和为35,且,,成等比数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)数列满足,求证:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)根据等差数列的通项公式、前项和公式及等比中项的定义列式求解.
(2)利用裂项相消法即可证明.
【小问1详解】
设数列的通项公式为 ,,
由,故;
又,,成等比数列,故,解得,
因为,故.
代入可得,,.
故 .
【小问2详解】
,
故.
16. 已知锐角中,角,,的对边分别为,,,且,.
(1)求;
(2)在以下三个条件中选择一个作为已知,求.
①面积为;
②边上的中线长为;
③,,成等差数列.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)借助二倍角公式与正弦定理计算即可得;
(2)由余弦定理可得,若选择①,则可利用面积公式结合完全平方公式计算求解;若选择②,则可利用向量数量积公式结合完全平方公式计算求解;若选择③,则可利用等差数列定义结合完全平方公式计算求解.
【小问1详解】
由,故,
由于是锐角三角形,则,故,
由正弦定理,故,
由,故;
【小问2详解】
由余弦定理 ,得到;
选择①面积为:则,即,
又由于,则,故,
,故,则;
选择②边上的中线长为:设为边上的中线,
则,即有,
即,又由于,
则,,则,故,
,故,则;
选择③成等差数列:则,,
又由于,则,,
则,故,则.
17. 如图,在三棱锥 中,是棱的中点,,是边长为2的正三角形,平面平面 .
(1)证明: ;
(2)点满足,且 平面 ,
(i)求 的值;
(ii)求直线与平面 所成角的正弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)(i)(ii)
【解析】
【分析】(1)利用面面垂直的性质,结合勾股定理逆定理即可证明;
(2)(i)法1:根据线面平行的性质确定,结合全等三角形的判定及性质可得为中点,再根据共线的性质可求;法2:以为坐标原点建立空间直角坐标系,求出平面 的法向量,结合线面平行列方程计算即可;(ii)根据空间向量法求线面角即可.
【小问1详解】
证明:∵在正三角形 中,是棱的中点,
∴,
∵平面平面 ,平面 平面,平面,
∴平面 ,∴
∵,∴
又∵,∴,
∴ ;
【小问2详解】
(i)法1.综合法
∵,∴共面,
延长交于点 ,连接,
∵ 平面 ,平面 平面, 平面 ,
∴,,
又是棱的中点,,
∴,
∴,
∴为中点,
∴,即.
法2.坐标法
由(1)可知平面 ,
平面 ,,
在中,,
,
,,
,即 ,
则两两垂直,
以为坐标原点,分别以所在直线为轴、轴、 轴建立空间直角坐标系,
则,
,,,
,
∴,
,
设平面 的一个法向量为,
,不妨取,则
∵ 平面 ,
∴,
∴.
(ii)由(i)可得平面 的法向量,
又,
设直线与平面 所成角为,
则,
即直线与平面 所成角的正弦值.
18. 已知椭圆,动点在抛物线上,过点作椭圆的两条切线分别交抛物线于不同的两点.
(1)求椭圆的焦距;
(2)若切线 与椭圆的切点恰好是 的中点,求直线 的方程;
(3)证明:直线经过定点,并写出定点坐标.
【答案】(1)
(2)或
(3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)利用椭圆方程求出半焦距即可.
(2)设出直线 方程,分别与椭圆、抛物线方程联立,结合判别式及中点坐标公式列出方程组求解.
(3)设出点坐标,求出直线 方程并与椭圆方程联立,利用判别式建立方程,同理可得直线方程与椭圆方程联立求得的方程,再利用方程根的特征及韦达定理求出直线即可推理得证.
【小问1详解】
依题意,椭圆的长短半轴长分别为,则,
所以椭圆的焦距.
【小问2详解】
设直线,切点为,
由,得,
由,得,则,
由,得,则,因此,
解得或,
所以直线 的方程为或.
【小问3详解】
设,由,得直线 斜率,
直线 的方程为,整理得,
同理得直线的方程为,由,
得,
因此,
整理得,同理,
则是关于的方程的两个根,,
因此直线的方程为,所以直线经过定点.
19. 已知,是实数,函数,其中是自然对数的底数.
(1)当 时,讨论的单调区间;
(2)若对任意的,均有极小值点,且 ,求实数的取值范围;
(3)若方程有两个根,,当取最小值时,求的值.
【答案】(1)当 时,单调递增;当 时,在 单调递减,在 单调递增.
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)对求导,利用导数与单调性的关系求解即可.
(2)通过求导找出极小值点,再代入 ,结合,转化为函数最值问题求解即可.
(3)通过变量代换将,转化为新函数的根,构造函数求导,结合导数与单调性的关系求出最值,即可求出距离最小值时的参数关系.
【小问1详解】
当 时,,则 ,
当 时,,故单调递增;
当 时,令,即 ,解得,
所以当时,,当时,,
故在单调递减,在单调递增.
综上,当 时,单调递增;当 时,在单调递减,在单调递增.
【小问2详解】
当时,
当时, ,故单调递减,故不可能有极小值点;
当 时,令,即 ,解得,
所以在单调递减,在单调递增,
因此均有极小值点,且 ,
,
令,故对任意的, .
,当时, ,当, ,
故在上单调递增,在单调递减,
, ,且时,;时, ;的图像如图,
故恒成立,故 .
【小问3详解】
,
因为方程有两个根,,故 或 ,
方程有两个根,等价于有两个根,,
令,由 ;
无论 或 ,总有当 ;
当 ,故可知.
记 ,上式等价于有两个根,
两式相减可得 ,记 ,
故上式可写成 ,故,
又代入( )得,
令,
故,令 ,故 ,
故是单调递增,要求最小值,即求 的最小值,就是求的最小值.
下面考虑的最小值.
,令,
当时, ,单调递增;当时, ,单调递减;
(的图像如图所示)
故存在使得 ,即 ,
所以时, ,单调递减;时, ,单调递增;
故,即时,取最小值.
故.
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高三数学练习
考生须知:
1.本卷满分150分,练习时间120分钟;
2.答题前,在答题卷指定区域填写学校、班级、姓名、试场号、座位号及准考证号;
3.所有答案必须写在答题卷上,写在试卷上无效;
4.练习结束后,只需上交答题卷.
选择题部分(共58分)
一、选择题:本大题共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,其中为虚数单位,则( )
A. B. 2 C. D. 4
2. 已知,则( )
A. 32 B. 16 C. 8 D. 4
3. 体积为的球的表面积为( )
A. B. C. D.
4. 已知向量,若,则( )
A. B. 2 C. D. 6
5. 已知双曲线的左焦点为为虚轴端点,直线 与渐近线交于点,若,则该双曲线的离心率是( )
A. B. 2 C. D. 3
6. 已知函数在区间上单调递增,则取值范围为( )
A. B. C. D.
7. 已知数列满足,且,则( )
A. B. C. D.
8. 若曲线族(具有某种共同性质的所有曲线的集合)满足条件:存在直线,使得曲线族中存在无数个点在该直线上,称该曲线族是“完美的”,下列曲线族是“完美的”是( )
A. B.
C. D.
二、选择题:本大题共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. 为测试一种新研发药物的有效性,研究人员对某种动物种群进行试验,从该试验种群中随机抽查了100只,得到如下数据(单位:只):
发病
未发病
合计
使用药物
5
45
50
未使用药物
25
25
50
合计
30
70
100
从该动物种群中任取1只,记事件表示此动物发病,事件表示此动物使用药物,定义的权值,在发生的条件下的权值,则()
A. 的估值为,的估值为 B. 的估值为,的估值为
C. 可化为 D. 可化为
10. 在正三棱柱中,,点满足,,则()
A. 当时, B. 当时, 与异面
C. 若 平面,则 D. 若点在平面内,则
11. 已知集合,其中,且,定义的和集,则()
A. 若是等差数列,则的元素个数为
B. 若是等比数列,则的元素个数为
C. 若的元素个数为,则是等差数列
D. 若的元素个数为,则是等比数列
非选择题部分(共92分)
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在题中的横线上.
12. 曲线在点处的切线方程为___________.
13. 已知,,则的值为___________.
14. 某校数学教师命制一张试卷,试卷要求考查函数、几何、概率统计三个板块内容,其中函数题3道、几何题2道、概率统计题2道,且同板块试题难度互不相同.现要求同一板块的试题不相邻且难度从易到难,则该试卷不同的排版方案有___________种(用数字作答).
四、解答题:本大题共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. 已知公差不为零的等差数列的前5项和为35,且,,成等比数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)数列满足,求证:.
16. 已知锐角中,角,, 的对边分别为,,,且,.
(1)求;
(2)在以下三个条件中选择一个作为已知,求.
①面积为;
②边上的中线长为 ;
③,,成等差数列.
17. 如图,在三棱锥 中,是棱的中点,,是边长为2的正三角形,平面平面 .
(1)证明: ;
(2)点满足,且 平面 ,
(i)求 的值;
(ii)求直线与平面 所成角的正弦值.
18. 已知椭圆,动点在抛物线上,过点作椭圆的两条切线分别交抛物线于不同的两点.
(1)求椭圆 的焦距;
(2)若切线 与椭圆的切点恰好是 的中点,求直线 的方程;
(3)证明:直线经过定点,并写出定点坐标.
19. 已知,是实数,函数,其中是自然对数的底数.
(1)当 时,讨论的单调区间;
(2)若对任意的,均有极小值点,且 ,求实数的取值范围;
(3)若方程有两个根,,当取最小值时,求的值.
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