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,将答案写在答题卡上.
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. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】 由题意,得,
故.
2. 在直角坐标系xOy中,点A,B满足,则( )
A. 1 B. C. 2 D. 4
【答案】C
【解析】
【详解】由题意知是等边三角形,所以,
则.
3. 已知为纯虚数,则( )
A. B. 1 C. D. 2
【答案】B
【解析】
【分析】先进行复数分母实数化的除法运算,再结合纯虚数的概念:实部为0,虚部不为0即可求解.
【详解】,
因为是纯虚数,所以且,解得.
4. 若函数是奇函数,则的值是( )
A. B. C. 1 D. 2
【答案】B
【解析】
【分析】根据定义域为R,结合,可得m值,即可得解析式,根据奇函数定义,代入检验,即可得答案.
【详解】由题意的定义域为R,由,解得,
当时,,
则,满足题意,
故选:B.
5. 一个圆锥的高是,侧面积是,则该圆锥轴截面的周长为( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
【答案】D
【解析】
【分析】利用圆锥的高与母线、半径的关系,求出母线长和底面半径,进而得到轴截面周长为6.
【详解】设圆锥的母线长为,则底面半径为,
侧面积,解得,
则,故圆锥轴截面的周长为.
6. 若的展开式中常数项为180,则a的值为( )
A. 4 B. 2 C. D. 1
【答案】B
【解析】
【分析】利用二项展开式的通项公式,令的指数为0,求出,再由常数项为解得.
【详解】的展开式的通项为,
令,解得,所以,即,,
又,故.
7. 已知椭圆的左、右顶点分别为A,B,点M在C上,且,,,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】通过解三角形求得点的坐标,代入方程求出,进而可求离心率.
【详解】因为,所以点在轴左侧,
如图,作轴,垂足为.由,得,
所以,即,
则,,
所以,即,则,则点的坐标为或,
结合,将代入到椭圆方程有,
解得,则,则.
8. 已知数列的首项为0,从第2项起,每一项减其前一项的差为1或2,记的前n项和为,则使一定成立的正整数k的最大值为( )
A. 7 B. 6 C. 5 D. 4
【答案】B
【解析】
【分析】把握数列的递推关系,对极端情形下不等式的最大值最小值构造.
【详解】由,得,要求使该式一定成立的的最大值,
就要考虑尽量"严格"的情况,即要尽可能大,尽可能小,
令不等号前面后一项减前一项的差尽可能多的为2,不等号后面后一项减前一项的差尽可能多的为1.
当时,若前6项为0,2,4,6,8,10,则后4项为11,12,13,14,此时前6项之和为30,
后4项之和为50,符合条件;
若前6项为0,2,4,6,8,9,则后4项为10,11,12,13,此时前6项之和为29,后4项之和为46,符合条件.
因此,可以使一定成立.
当时,若前7项为0,2,4,6,8,10,11,则后3项为12,13,14,此时前7项之和为41,后3项之和为39,
不符合条件.因此,不能使一定成立.
综上,满足条件的的最大值为6.
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. 已知函数的最小正周期为,则下列说法中正确的有( )
A.
B. 直线是曲线的对称轴
C. 在上单调递增
D. 在上的值域为
【答案】BCD
【解析】
【分析】对于A,根据函数的最小正周期公式列方程求得,再根据诱导公式可判断A;对于BCD,整体法求得的值或范围即可判断BCD.
【详解】对于A,因为,所以的最小正周期,解得,所以,故A错误;
对于B,当时,,即在处取得最大值,所以直线是曲线的对称轴,故B正确;
对于C,当时,,结合正弦函数的单调性,可知是的单调递增区间,故C正确;
对于D,当时,,因为函数在上的值域为,所以在上的值域为,故D正确.
10. 某摄影比赛组委会为防止AI作品弄虚作假,请技术专家来检测AI作品,专家的漏判率(将AI作品判定为正常摄影作品的概率)为10%,误判率(将正常摄影作品判定为AI作品的概率)为10%,假设本次比赛中每幅作品实际为AI作品的概率为5%,且每幅作品相互独立,则下列说法正确的是( )
A. 专家随机抽取两幅作品,这两幅作品实际都是AI作品的概率为0.0025
B. 专家随机抽取一幅作品,该作品的判定结果与实际情况不一致的概率为0.2
C. 专家随机抽取一幅作品,该作品被判定为AI作品的概率为0.15
D. 若一幅作品被专家判定为AI作品,则该作品实际也是AI作品的概率为
【答案】AD
【解析】
【分析】着重注意条件概率的辨析,即发生一件事是否有前提或前置条件,由此结合条件概率与全概率公式求解即可.
【详解】设事件:作品实际为AI作品,则事件:作品实际为正常作品;
事件:作品被专家判定为AI作品,则事件:作品被专家判定为正常作品.
由已知得,,.
对于A,因为每幅作品实际为AI作品的概率为0.05,所以两幅作品实际都是AI作品的概率为,故A正确;
对于B,设 判定结果与实际情况不一致的概率为,
,故B错误;
对于C,根据全概率公式,一幅作品被判定为AI作品的概率为
,故C错误;
对于D,,故D正确.
11. 已知函数的定义域为,其图象是一条连续不断的曲线,且对于任意实数,恒有,若,则( )
A.
B. 是奇函数
C. 是的必要不充分条件
D. 的零点个数为3
【答案】ABD
【解析】
【分析】抽象函数的性质,通过取特殊值解决前三个选项,选项D将抽象函数具体化.
【详解】 对于A,令,得,所以,
再令,,得,所以,故A正确;
对于B,首先定义域关于原点对称,其次令,得,
即,所以是奇函数,故B正确;
对于C,令,得,令,得,
所以,由,得,解得或,
即只是解集的一部分,则是的充分不必要条件,故C错误;
对于D,设,
不难验证,
所以,所以,将代入,可得,
所以,的零点为0,,2,故D正确.
三、填空题;本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 函数的最大值为_______.
【答案】
【解析】
【分析】由辅助角公式结合三角函数的图像性质即可求解.
【详解】
,
其中,故的最大值为.
13. 已知正四棱台的体积为28,其中,则三棱锥的体积为________.
【答案】8
【解析】
【分析】设正四棱台的高为,上底面的面积为,根据正棱台的体积公式列方程求出,进而可求得三棱锥的体积.
【详解】如图,设正四棱台的高为,上底面的面积为,
因为,所以下底面的面积为,
所以正四棱台的体积,解得,
所以三棱锥的体积.
14. 已知P为抛物线上任意一点,,,若存在实数k,点满足,则m的最大值为________.
【答案】##
【解析】
【分析】向量的方向与的内角平分线相同,利用角平分线定理将表示为的函数,再求该比值在抛物线上的最大值,代入即得的最大值.
【详解】如图.设,则有,
则,.
因为,为单位向量,向量的方向与的内角平分线相同,
由于在轴上,故为内角平分线与轴的交点,
由角平分线定理,可得,其中,,
因为在线段上,则有,
设,
当且仅当时,等号成立.因为,
所以,则随单调递增,所以当取最大值时,也取最大值,
故的最大值为.
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. 某市文旅部门在电商平台推广当地的某种特产,并设置了该特产的客服热线,每月统计一次消费者投诉次数,得到下表所示的数据.
月份序号x
1
2
3
4
5
投诉次数y
120
100
80
70
55
(1)若关于的经验回归方程为,求;
(2)从表中5个月份中任选3个,以表示所选月份中投诉次数小于100的月份个数,求的分布列与数学期望.
【答案】(1)133 (2)
1
2
3
数学期望为
【解析】
【分析】(1)根据回归直线过样本中心点列方程即可求解;
(2)根据题意先判断的所有可能取值,再根据超几何分布求出相应的概率即可.
【小问1详解】
由题可知,
因为回归直线过点,
所以,则.
【小问2详解】
由题可知,投诉次数小于100的月份有3个,
则X的所有可能取值为1,2,3,
,,.
故的分布列为
1
2
3
所以.
16. 已知数列的前n项和,等比数列满足,.
(1)求和的通项公式;
(2)求数列的前n项和.
【答案】(1),
(2).
【解析】
【分析】(1)由,并验证首项,即可求得,由于已知是等比数列,则求出任意两项即可得到公比.
(2)符合等差乘以等比的形式的数列前项和使用错位相减求和法即可.
【小问1详解】
当时,,
当时,,
也满足,
所以.
因为,所以的公比,
所以.
【小问2详解】
由(1)可知,
所以①,
②
两式相减,得,
所以.
17. 如图,直四棱柱内接于圆柱,且底面为矩形,B是圆柱底面圆O的圆周上一动点,AC是圆O的直径,且,E是AB的中点,Q是的中点.
(1)证明:平面;
(2)设,求平面与平面ABC的夹角的正弦值.(用表示)
【答案】(1)
如图,取的中点,连接,
则,且.
因为底面为矩形,所以,,且,
所以,且,
则四边形为平行四边形,所以.
因为平面,平面,
所以平面.
(2)
【解析】
【分析】(1)取的中点,根据中位线的性质可证四边形为平行四边形,得到,根据线面平行的判定定理可证;(2)以为坐标原点,直线,分别为轴建立空间直角坐标系,求得平面与平面ABC的法向量,即可求得面面夹角的余弦值,进而根据同角三角函数的关系式可求得其正弦值.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
以为坐标原点,直线,分别为轴,过点且在底面内与垂直的直线为轴建立空间直角坐标系,如图所示.
设,则,,,
所以,.
设平面的法向量为,
则,
令,得.
易知平面的一个法向量为.
设平面与平面的夹角为,
则.
所以,
即平面与平面的夹角的正弦值为.
18. 已知双曲线的右焦点为F,左顶点为,离心率为2,过点F且斜率存在的直线l与E的右支交于P,Q两点(点P在第一象限),M是PQ的中点,O为坐标原点.
(1)求E的方程;
(2)证明:;
(3)过点F且与l垂直的直线m交直线OM于点N,证明:的面积大于.
【答案】(1)
(2)
设点的坐标为,直线的倾斜角为,直线的倾斜角为,
则,,要证,即证,
由题意得,即证,
即证.
因为,所以,
因为点在上,所以,
所以,得证,
综上,可得.
(3)
设的方程为,,,
联立方程得,整理得,
所以,,
所以
,
设,则,,
直线的方程为.
因为,所以的方程为,
由可得即,
则有,
代入,则有,
所以,
所以,设,则,
设,
令,则,,
令,则,
当时,,单调递减,
所以,故,
所以,即的面积大于.
【解析】
【分析】(1)由双曲线的参数关系结合离心率即可求解;
(2)将角度关系转化为直线斜率关系,利用点在双曲线上满足的方程进行代数推导,证明成立;
(3)联立直线与双曲线方程求得弦长和中点的坐标,再通过直线与垂线的交点得到点的坐标,计算三角形面积表达式后通过换元与导数分析证明其大于即可.
【小问1详解】
因为左顶点为,所以.
因为离心率,所以半焦距,则.
所以的方程为.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
略
19. 已知函数,.
(1)若,证明:.
(2)若曲线与关于直线对称,关于x的方程恰有三个不等实根,,,其中.
(ⅰ)求a的取值范围;
(ii)证明:.
附:若,则当时,.
【答案】(1)
设,
则,
当时,,单调递增,当时,,单调递减,
所以,
当时,,所以,
即.
(2)(ⅰ);
(ii)由(ⅰ)知.
当时,,所以.
要证明,即证明,
由,得,代入待证不等式,
得,整理得.
设,则,
故在上单调递增,故,即.
故命题得证.
【解析】
【分析】(1)构造函数,求导分析单调性得最大值,由知该最大值小于0,从而原不等式成立;
(2)(i)由对称性得,将方程化为,通过导数讨论的符号及二次判别式,确定当时有3个零点;(ii)利用根的关系及消去,将欲证不等式转化为关于的对数不等式,构造函数并求导证明恒正.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
(ⅰ)因为曲线与关于直线对称,
所以,则.
令,则,
当时,,在上单调递增,
不存在三个不等实根.
当时,令,其判别式,
若,即,则恒成立,即,
在上单调递减,不存在三个不等实根.
若,即,则存在两个不等正实根,,且,
当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
又因为,且,故,.
又当时,,当时,,
所以在和内各恰有一个零点,又,
所以有三个零点,符合题意.
所以的取值范围是.
(ii)略
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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,将答案写在答题卡上.
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. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 在直角坐标系xOy中,点A,B满足,则( )
A. 1 B. C. 2 D. 4
3. 已知为纯虚数,则( )
A. B. 1 C. D. 2
4. 若函数是奇函数,则的值是( )
A. B. C. 1 D. 2
5. 一个圆锥的高是,侧面积是,则该圆锥轴截面的周长为( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
6. 若的展开式中常数项为180,则a的值为( )
A. 4 B. 2 C. D. 1
7. 已知椭圆的左、右顶点分别为A,B,点M在C上,且,,,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
8. 已知数列的首项为0,从第2项起,每一项减其前一项的差为1或2,记的前n项和为,则使一定成立的正整数k的最大值为( )
A. 7 B. 6 C. 5 D. 4
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. 已知函数的最小正周期为,则下列说法中正确的有( )
A.
B. 直线是曲线的对称轴
C. 在上单调递增
D. 在上的值域为
10. 某摄影比赛组委会为防止AI作品弄虚作假,请技术专家来检测AI作品,专家的漏判率(将AI作品判定为正常摄影作品的概率)为10%,误判率(将正常摄影作品判定为AI作品的概率)为10%,假设本次比赛中每幅作品实际为AI作品的概率为5%,且每幅作品相互独立,则下列说法正确的是( )
A. 专家随机抽取两幅作品,这两幅作品实际都是AI作品的概率为0.0025
B. 专家随机抽取一幅作品,该作品的判定结果与实际情况不一致的概率为0.2
C. 专家随机抽取一幅作品,该作品被判定为AI作品的概率为0.15
D. 若一幅作品被专家判定为AI作品,则该作品实际也是AI作品的概率为
11. 已知函数的定义域为,其图象是一条连续不断的曲线,且对于任意实数,恒有,若,则( )
A.
B. 是奇函数
C. 是的必要不充分条件
D. 的零点个数为3
三、填空题;本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 函数的最大值为_______.
13. 已知正四棱台的体积为28,其中,则三棱锥的体积为________.
14. 已知P为抛物线上任意一点,,,若存在实数k,点满足,则m的最大值为________.
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. 某市文旅部门在电商平台推广当地的某种特产,并设置了该特产的客服热线,每月统计一次消费者投诉次数,得到下表所示的数据.
月份序号x
1
2
3
4
5
投诉次数y
120
100
80
70
55
(1)若关于的经验回归方程为,求;
(2)从表中5个月份中任选3个,以表示所选月份中投诉次数小于100的月份个数,求的分布列与数学期望.
16. 已知数列的前n项和,等比数列满足,.
(1)求和的通项公式;
(2)求数列的前n项和.
17. 如图,直四棱柱内接于圆柱,且底面为矩形,B是圆柱底面圆O的圆周上一动点,AC是圆O的直径,且,E是AB的中点,Q是的中点.
(1)证明:平面;
(2)设,求平面与平面ABC的夹角的正弦值.(用表示)
18. 已知双曲线的右焦点为F,左顶点为,离心率为2,过点F且斜率存在的直线l与E的右支交于P,Q两点(点P在第一象限),M是PQ的中点,O为坐标原点.
(1)求E的方程;
(2)证明:;
(3)过点F且与l垂直的直线m交直线OM于点N,证明:的面积大于.
19. 已知函数,.
(1)若,证明:.
(2)若曲线与关于直线对称,关于x的方程恰有三个不等实根,,,其中.
(ⅰ)求a的取值范围;
(ii)证明:.
附:若,则当时,.
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