内容正文:
高三数学
注意事项:
1.答题前,务必将自己的个人信息填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑.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,将答写在答题卡上.
一、单项选择题: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. ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据三角函数的诱导公式,准确运算,即可求解.
【详解】由三角函数的诱导公式,可得.
故选:A.
2. 已知全集,集合,则Venn图中阴影部分表示的集合是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】应用韦恩图及集合的并集,补集计算求解.
【详解】阴影部分表示的是,因为,所以,即.
3. 已知复数z满足,则z的虚部为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意,利用复数的运算法则,化简得到,结合复数的概念,即可求解.
【详解】由复数z满足,可得,
所以复数的虚部为.
4. 已知等差数列的前n项和为,若,则( )
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
【答案】D
【解析】
【详解】设该等差数列的公差为,
因为,可得,解得,
又因为,可得,解得,
所以.
5. 小明家过年贴窗花,要把马、到、成、功、春五个字贴成一排,则春字不在两端的贴法有( )
A. 96种 B. 72种 C. 60种 D. 48种
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意,求得5个窗花的全排列,再求得春字在两端的种数,结合间接法,即可求解.
【详解】把5个窗花全排列有种情况,其中春字在两端的情况有种,
故春字不在两端的贴法有(种).
6. 已知正方形的四个顶点都在椭圆上,边AD与BC均与x轴垂直,且分别经过椭圆的两个焦点,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据椭圆的几何特征及离心率公式计算求解.
【详解】不妨设正方形的边长为2,
设椭圆的两个焦点为,可知椭圆的右焦点为,
且椭圆经过点,所以,
解得(小于半焦距c的根舍去),
因此椭圆的离心率.
7. 已知圆柱的上、下底面圆周都在一个球的球面上,若圆柱的表面积是球的表面积的一半,则圆柱的底面半径与球的半径的比值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先设圆柱的底面半径为r,高为2h,球的半径为R,再求出圆柱及球的表面积构造即可求解.
【详解】设圆柱的底面半径为r,高为2h,球的半径为R,则.
,
分子分母同除以,然后设,即,解得(舍去),
即,
所以.
8. 已知函数在区间上单调递减,则实数a的最小值为( )
A. B. C. D. e
【答案】B
【解析】
【分析】由在区间上单调递减,得在上恒成立,进而得,令,利用导数研究单调性求出最大值即可求解.
【详解】由已知得,因为在区间上单调递减,
所以在上恒成立,即,得,
令,则,令,得,
当时,,单调递减,当时,单调递增,
又,所以a的最小值为.
二、多项选择题: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,设且,下列说法正确的有( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】
【详解】对于A,由指数函数的值域是,可得,故A正确;
对于B,由函数,可得,故B正确;
对于C,由,两者不一定相等,故C错误;
对于D,因为,所以在上单调递减,所以,故D正确.
10. 有一组互不相等的样本数据,现添加一个新的数据,得到新的一组数据,则新数据与原数据相比,下列情况可能发生的是( )
A. 若平均数不变,但极差变大 B. 若中位数不变,但平均数变小
C. 若平均数不变,但方差变大 D. 若中位数不变,但方差变小
【答案】BD
【解析】
【分析】根据题意,设原来数据中,平均数为,方差为,结合中位数,平均数和方差的计算公式,逐项分析判断,即可求解.
【详解】不妨设原来数据中,平均数为,方差为,
对于A,若平均数不变,则,因为,
所以添加后极差仍然是,故A错误;
对于B,若中位数不变,则,只要,
新数据的平均数就比原来小,故B正确;
对于C,原来的方差,若平均数不变,则,
新的方差,
即平均数不变时,方差一定变小,故C错误;
对于D,例如,取原始数据为,可得原始数据的中位数为,方差为,
添加一个新数据,可得新数据的中位数仍为,此时新数据的方差为,
因为,方差变小,所以D正确.
11. 在中,角所对的边分别为,若,则( )
A. 成等比数列
B.
C. 的取值范围是
D. 使为锐角三角形的的整数值只有1
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据题意,利用正弦定理,求得,可判定A正确;由余弦定理和基本不等式,求得,可判定B错误;由,得出不等式,可判定C正确;得到在区间内的整数只有1和2,分类讨论,可判定D正确.
【详解】由题意知,在中,满足
对于A,由正弦定理知,可得,
因为,可得,可得,
因为均为正数,所以成等比数列,故A正确;
对于B,由余弦定理得
,当且仅当时等号成立,
因为,所以,故B错误;
对于C,由,可得,解得,
所以实数的取值范围是,故C正确;
对于D,在区间内的整数只有1和2,
当时,由,此时为等边三角形,也是锐角三角形;
当时,可得,且,
则,此时C为钝角,不符合题意,
故使为锐角三角形的的整数值只有1,故D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若关于的不等式的解集为,则实数_________.
【答案】
【解析】
【详解】由题意知和6是方程的两个实数根,
所以,所以.
13. 已知函数的图象在y轴右侧的第一个最高点和第一个最低点分别为A和B,O为坐标原点,则_________.
【答案】3
【解析】
【分析】根据题意,利用正弦型函数的性质,求得的坐标,结合向量的数量积的坐标运算公式,即可求解.
【详解】由函数,令,解得,所以,即,
再令,解得,所以,即
所以。
14. 已知双曲线:的左焦点为,左顶点为.以原点为圆心,分别以,为半径作圆,.设是圆与在第一象限的交点,连接交圆于,两点.若,则的离心率为_________.
【答案】
【解析】
【分析】根据线段之间的关系结合勾股定理、弦心距等知识得到与的关系,代入双曲线离心率公式计算即可.
【详解】设的右焦点为,半焦距为().设的中点为,连接,,,,,易知.
不妨设在的左侧,因为,,所以,,
又,所以,
不妨均设为(),易知,
从而,
因此,整理可得①.
又在中,有,整理得②.
由①②可得,解得,可得,
因此离心率.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 为适应AI(人工智能)的发展与其对工作的影响,某公司在甲、乙两个部门随机调查了50名职工,对他们是否熟练使用AI工具进行了测试,测试结果如下表.
不熟练
熟练
合计
甲部门
6
24
30
乙部门
8
12
20
合计
14
36
50
(1)分别估计甲、乙两个部门的职工熟练使用AI工具的概率;
(2)根据小概率值的独立性检验,分析甲、乙两个部门的职工使用AI工具的熟练程度是否有差异.
附:
0.05
0.01
0.001
k
3.841
6.635
10.828
【答案】(1)
(2)甲、乙两个部门的职工使用AI工具的熟练程度没有差异
【解析】
【分析】(1)根据统计表格中的数据,利用古典概型的概率计算公式,即可求解;
(2)根据列联表中的数据,计算得到,结合附表,即可得到答案.
【小问1详解】
根据统计表格中的数据,可得甲部门的职工熟练使用AI工具的概率为;
乙部门的职工熟练使用AI工具的概率为.
【小问2详解】
零假设为:甲、乙两个部门的职工使用AI工具的熟练程度没有差异.
根据列联表中的数据,计算可得,
根据小概率值的独立性检验,没有充分的证据拒绝原假设,
即认为甲、乙两个部门的职工使用AI工具的熟练程度没有差异.
16. 已知圆C经过点和原点O.
(1)求圆C的方程;
(2)点M,N(均异于点O)在抛物线上,若MN是圆C的一条直径,求p.
【答案】(1)
(2)或.
【解析】
【分析】(1)根据题意,设圆心,由,求得,再由,进而得到圆C的方程;
(2)设,利用中点公式,结合抛物线的方程,求得,再由,结合,列出方程,即可求解.
【小问1详解】
解:因为圆C经过点和原点O,所以圆心C在OA的中垂线上,
设圆心,由,可得,解得,
又由,所以圆C的方程为.
【小问2详解】
解:因为是圆的直径,所以的中点为圆心,且,
设,
因为的中点为圆心,可得,
所以,
所以.
又因为,可得,即,
整理得,所以,即,解得或.
17. 已知函数,.
(1)若,分析的单调性;
(2)证明:当时,.
【答案】(1)在区间上单调递减.
(2)证明:当时,,
要证,只需证,
又当时,,即证.
.
令,则当时,,
所以在上单调递减,因此,
所以,因此在区间上单调递减,所以.
综上,原不等式得证,即当时,.
【解析】
【分析】(1)根据导数与函数单调性的关系判断即可.
(2)要证,只需证,结合时,,只需证.通过构造函数,结合导数与单调性及最值的关系证明即可.
【小问1详解】
当时,,则.
设,则,
当时,,所以单调递减,,
当时,,所以.
所以当时,,,即,
故在区间上单调递减.
【小问2详解】
略
18. 如图,在平行六面体中,底面ABCD是边长为2的正方形,O,分别为正方形ABCD和的中心点在底面ABCD内的射影为O.
(1)证明:平面.
(2),E,F分别为BC,CD的中点,点M在棱上,E,F,B,D四点到点M的距离相等.
(i)求线段AM的长;
(ii)求二面角B-CM-D的正弦值.
【答案】(1)
证明:连接,
因为分别为正方形和的中心,所以,且.
所以四边形为平行四边形,所以,
又因为平面,且平面,所以平面.
(2)(i);(ii).
【解析】
【分析】(1)连接,证得四边形为平行四边形,得到,结合线面平行的判定定理,即可证得平面.
(2)(i)以为坐标原点,建立空间直角坐标系,设,得到,要使四点到点的距离相等,只需,求得的值,即可求解;
(ii)由(i),分别求得平面和平面的法向量和,结合向量的夹角公式,即可求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
解:(i)以为坐标原点,以所在直线分别为轴建立空间直角坐标系,
如图所示,可得,
连接,可得,所以,
设,则,
因为关于平面对称,关于平面对称,
要使四点到点的距离相等,只需即可,
所以,解得.
所以;
(ii)由(i)知.
设平面的法向量为,
由,则,
取,可得,所以,
同理可得平面的一个法向量为,
所以,故二面角B-CM-D的正弦值为.
19. 记正项数列的前n项和为.
(1)若,求;
(2)若,且,证明:
(3)若,证明:.
【答案】(1)
(2)证明:假设存在,使得,取满足该式的n的最小值,
设为k,即①,
由已知得②,
又由①+②得,所以,
因为k是满足的n的最小值,
若,则,
若,则,即是中最小的项.
当时,有,取整数使得且,
此时必有,这与相矛盾,假设不成立,
故.
(3)
证明:先证:
由,可得,
由,可得,
所以;
再证:
由,
可得,所以.
当时,,
累加得,即.
所以,
.
【解析】
【分析】(1)由,求得,结合裂项法求和,即可求解;
(2)假设存在,使得,取满足该式的n的最小值,设为k,即,根据题意,求得当,且时,必有,结合反证法,即可得证;
(3)根据题意,求得,得到,结合,证得;再由,利用累加法求得,结合裂项法求和,证得,即可得证.
【小问1详解】
因为,所以,则,
所以.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
略
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1.答题前,务必将自己的个人信息填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑.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,将答写在答题卡上.
一、单项选择题: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. ( )
A. B. C. D.
2. 已知全集,集合,则Venn图中阴影部分表示的集合是( )
A. B. C. D.
3. 已知复数z满足,则z的虚部为( )
A. B. C. D.
4. 已知等差数列的前n项和为,若,则( )
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
5. 小明家过年贴窗花,要把马、到、成、功、春五个字贴成一排,则春字不在两端的贴法有( )
A. 96种 B. 72种 C. 60种 D. 48种
6. 已知正方形的四个顶点都在椭圆上,边AD与BC均与x轴垂直,且分别经过椭圆的两个焦点,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
7. 已知圆柱的上、下底面圆周都在一个球的球面上,若圆柱的表面积是球的表面积的一半,则圆柱的底面半径与球的半径的比值为( )
A. B. C. D.
8. 已知函数在区间上单调递减,则实数a的最小值为( )
A. B. C. D. e
二、多项选择题: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,设且,下列说法正确的有( )
A. B.
C. D.
10. 有一组互不相等的样本数据,现添加一个新的数据,得到新的一组数据,则新数据与原数据相比,下列情况可能发生的是( )
A. 若平均数不变,但极差变大 B. 若中位数不变,但平均数变小
C. 若平均数不变,但方差变大 D. 若中位数不变,但方差变小
11. 在中,角所对的边分别为,若,则( )
A. 成等比数列
B.
C. 的取值范围是
D. 使为锐角三角形的的整数值只有1
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若关于的不等式的解集为,则实数_________.
13. 已知函数的图象在y轴右侧的第一个最高点和第一个最低点分别为A和B,O为坐标原点,则_________.
14. 已知双曲线:的左焦点为,左顶点为.以原点为圆心,分别以,为半径作圆,.设是圆与在第一象限的交点,连接交圆于,两点.若,则的离心率为_________.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 为适应AI(人工智能)的发展与其对工作的影响,某公司在甲、乙两个部门随机调查了50名职工,对他们是否熟练使用AI工具进行了测试,测试结果如下表.
不熟练
熟练
合计
甲部门
6
24
30
乙部门
8
12
20
合计
14
36
50
(1)分别估计甲、乙两个部门的职工熟练使用AI工具的概率;
(2)根据小概率值的独立性检验,分析甲、乙两个部门的职工使用AI工具的熟练程度是否有差异.
附:
0.05
0.01
0.001
k
3.841
6.635
10.828
16. 已知圆C经过点和原点O.
(1)求圆C的方程;
(2)点M,N(均异于点O)在抛物线上,若MN是圆C的一条直径,求p.
17. 已知函数,.
(1)若,分析的单调性;
(2)证明:当时,.
18. 如图,在平行六面体中,底面ABCD是边长为2的正方形,O,分别为正方形ABCD和的中心点在底面ABCD内的射影为O.
(1)证明:平面.
(2),E,F分别为BC,CD的中点,点M在棱上,E,F,B,D四点到点M的距离相等.
(i)求线段AM的长;
(ii)求二面角B-CM-D的正弦值.
19. 记正项数列的前n项和为.
(1)若,求;
(2)若,且,证明:
(3)若,证明:.
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