内容正文:
高三数学学科核心素养训练
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上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.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
4.本试卷主要考试内容:高考全部内容.
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,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先解一元二次不等式确定集合,再根据交集的概念求.
详解】由,
所以.
故选:A
2. 若,则z的虚部为( )
A. -3 B. 3 C. -1 D. 3i
【答案】B
【解析】
【分析】利用复数的四则运算求得复数z,即可得到其虚部.
【详解】依题意得,所以z的虚部为3.
故选:B.
3. 已知平面向量满足与的夹角为,则( )
A. 18 B. -18 C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由与的夹角为,得,
所以.
4. 已知点,点,则原点到直线的距离为( )
A. B. 1 C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由,,
而,则,即,
在中,原点到直线的距离为.
5. 已知分别是椭圆的左、右焦点,为上一点,,,且,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由椭圆的定义求出,由勾股定理求出焦距,进而求得椭圆的离心率.
【详解】由椭圆的定义知,则.
设焦距为,
由题可知,,即,解得.
所以椭圆的离心率为.
6. 已知曲线在点处的切线与抛物线相切,则( )
A. 18 B. 16 C. 12 D. 8
【答案】B
【解析】
【详解】由,则,即,
则曲线在点处的切线方程为,即,
联立,得,
则,解得.
7. 在中,内角所对的边分别为,若,则的最小值为( )
A. B. C. 6 D.
【答案】A
【解析】
【详解】由,得,
则,由正弦定理得,,
又,则,即,
所以,
则时,取得最小值20,即的最小值为.
8. 在高为5的正三棱台中,,分别为侧棱,的中点,记平面、平面、平面交于点,则三棱台与三棱锥的体积之差为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】建系并标出点,分别求平面、平面、平面法向量,根据线面关系求点的坐标,再结合台体、锥体的体积公式运算求解.
【详解】因为,则,
设的重心分别为,
可知为正三棱台的高,即,
则三棱台的体积.
取的中点,过点与平行的直线与交于点,
以为坐标原点,分别为轴,建立空间直角坐标系,如图所示:
则,,
可得,,,
因为分别为侧棱,的中点,则,
可得,,,
设平面的法向量为,则,
令,则,可得;
设平面的法向量为,则,
令,则,可得;
设平面的法向量为,则,
令,则,可得;
设,则,,
由题意可得:,解得,
即,则三棱锥的体积;
所以三棱台与三棱锥的体积之差为.
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. 现有一组数据为5,8,7,9,11,7,7,10,则正确的命题有( )
A. 这组数据的众数为7 B. 这组数据的平均数为8.5
C. 这组数据的方差为 D. 这组数据的60%分位数为8
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据众数,平均数,方差及百分位数的定义计算判断各个选项即可.
【详解】这组数据中的7出现了3次,次数最多,故众数为7,A正确;
这组数据的平均数为,B错误;
这组数据的方差,C正确;
这组数据从小到大为5,7,7,7,8,9,10,11,由,得这组数据的60%分位数为8,D正确.
10. 已知函数对任意的恒成立,,则( )
A. B.
C. 为偶函数 D. 为奇函数
【答案】BD
【解析】
【分析】根据赋值法及奇偶函数的定义逐项计算判断.
【详解】对于B,令,则,解得,B正确;
对于A,令,则,即,解得,A错误;
对于C,由选项A得,因此函数不是偶函数,C错误;
对于D,令,则,则,
令,则
,因此为奇函数,D正确.
11. 已知函数,则( )
A. 当的最小正周期为时,
B. 当在上单调时,
C. 当在上恰有两个零点时,
D. 当时,在上的值域为
【答案】BCD
【解析】
【分析】利用三角恒等变换得出的解析式,由周期公式可知A错误,再由整体代换法结合正弦函数单调性、零点可判断BC,代入,由图象法可求得值域.
【详解】易知函数
;
A,当的最小正周期为时,可知,解得,即A错误;
B,当时,可知,
若在上单调,则需满足,解得,B正确;
C,结合B中分析可知当在上恰有两个零点时,需满足,解得,即C正确;
D,当时可知,若,则,
所以,可知在上的值域为,即D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知,则___________.
【答案】
【解析】
【详解】由,得,
则.
13. 已知点为坐标原点,抛物线的焦点为,点在上,且到的准线的距离为10,则的面积为__________.
【答案】8
【解析】
【详解】由抛物线,则准线方程为,
因为到的准线的距离为10,所以,即,
则抛物线,即,
将代入抛物线方程可得,即,
则的面积为.
14. 如图,下列有5个圆,每个圆内的上、下、左、右、中五个方位均有1个数字,现从这5个圆中各选一个方位,并记下该方位圆内的数字,要求所得5个数字来自不同的方位(例如第1个圆选了左方位上的数字,后面4个圆均不能在左方位上选数字),且这5个数字之积为0,然后将这5个数字排成一个5位数,则共有______种情况(在排5位数的过程中,若数字相同,但来自不同的圆,也视为不同的情况).
【答案】2304
【解析】
【详解】因为这5个数字之积为0,并排成一个5位数,
所以第4个圆的上方位被选,
则左方位有种选择,右方位有种选择,下方位有种选择,正中位有种选择,
且0不能在万位上,
先排万位有种,剩下的有,
所以共有种.
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. 如图,在正三棱柱中,D是棱AC的中点,.
(1)证明:平面.
(2)求直线BD与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)先证明,,根据线面垂直判定定理证明结论;
(2)建立空间直角坐标系,进而利用空间向量求解即可.
【小问1详解】
证明:因为是正三棱柱,D是AC的中点,
所以,易得平面ABC,平面ABC,
所以,因平面,
所以平面.
【小问2详解】
取BC的中点O,的中点M,连接AO,OM,
易得,而平面ABC,则平面ABC,而,
以O为坐标原点,以OB,OM,OA所在直线分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系,如图所示,
则,
所以,
设平面的一个法向量为,
则,令,得,
设直线BD与平面所成的角为,
则,
故直线BD与平面所成角的正弦值为.
16. 已知数列的前n项和为,且.
(1)证明:数列是等比数列.
(2)求的通项公式.
(3)已知求数列的前2n项和.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)由与的关系式,得到与的关系式,再利用等比数列定义证明即可;
(2)由(1)得出数列的通项公式;
(3)利用分组求和以及等差数列和等比数列前项和公式求解.
【小问1详解】
证明:当时,,解得=6,
当时,由,可得,
两式相减得,所以,
因为,所以是首项为2,公比为2的等比数列.
【小问2详解】
由(1)可知,即.
【小问3详解】
当n为奇数时,,
当n为偶数时,,
故
.
17 已知函数.
(1)当时,讨论的单调性;
(2)若,求的取值范围;
(3)证明:.
【答案】(1)在上单调递减,在上单调递增
(2)
(3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)求导,利用导数的正负判断函数单调性;
(2)转化问题为对于恒成立,设,,利用导数分析其单调性,进而求解即可;
(3)结合(2)可得,进而证明即可求证.
【小问1详解】
当时,,,则,
令,得,令,得,
所以函数上单调递减,在上单调递增.
【小问2详解】
由,则对于恒成立,
设,,则,
令,得,令,得,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
则,即,则的取值范围为.
【小问3详解】
由(2)知,当时,,则,
所以,
设,,则,
所以函数在上单调递增,
则,即,得证.
18. 某图书馆的图书归位推车供馆员循环使用,需按日借阅总量确定当日需启用的推车数量(数量匹配工作量,避免不足或闲置),保障图书整理效率,对应规则及往期统计数据如下表:
日借阅总量/本
日启用推车数量/辆
4
8
14
20
26
往期统计数据显示,该图书馆日借阅总量不高于300本、600本、1200本、1800本的概率分别为0.15,0.35,0.7,0.95.
(1)求该图书馆一个工作日的日启用推车数量的期望.
(2)该图书馆新增自助借阅机并开放晚自习借阅时段后,日借阅总量不高于300本、600本、1200本、1800本的概率均降低0.05,如概率降低后,日借阅总量不高于300本的概率为0.10,据此求解以下问题:
(i)求未来10个工作日中,至少有2天日借阅总量不高于600本的概率.(,结果精确到0.01)
(ii)该图书馆拟调整推车启用方案:日借阅总量不高于1200本时,仅启用6辆推车;日借阅总量高于1200本时,统一启用26辆推车.若每辆推车单日运维成本相同,该调整方案能否降低日均运维成本?请说明理由.
【答案】(1)13.4
(2)(i)0.85(ii)能,理由见解析
【解析】
【分析】(1)先求出每一段的概率,再利用期望公式求解;
(2)(i)利用二项分布分析求解即可;(ii)分别求出方案中日启用推车数量的数学期望分析比较即可得结论.
【小问1详解】
题意得,
,
故.
【小问2详解】
(i)该图书馆新增自助借阅机并开放晚自习借阅时段后,
日借阅总量不高于600本的概率降低0.05,得,
设未来10个工作日中,日借阅总量不高于600本的天数为,则,
所以,
故未来10个工作日中,至少有2天日借阅总量不高于600本的概率约为0.85.
(ii)该图书馆新增自助借阅机并开放晚自习借阅时段后,
日借阅总量不高于300本、600本、1200本、1800本的概率均降低0.05,
得,
,
此时日启用推车数量的数学期望为:
,
若日借阅总量不高于1200本时,仅启用6辆推车,日借阅总量高于1200本时,统一启用26辆推车,
则此时日启用推车数量的数学期望为:
因为,所以调整方案能降低日均运维成本.
19. 已知双曲线上的点与坐标原点之间距离的最小值为2,点在上,且.
(1)求的标准方程.
(2)过点的直线交于异于顶点的,两点,且,,设的左、右顶点分别为,直线与交于点.
(ⅰ)证明:点在定直线上.
(ⅱ)证明:.
【答案】(1)
(2)(ⅰ)证明见解析;(ⅱ)证明见解析
【解析】
【分析】(1)根据题意,可得a值,根据,可得t值,将P点坐标代入方程,可得,即可得答案.
(2)(ⅰ)设出直线AB的方程,与双曲线联立,结合韦达定理,可得表达式,求出直线AD和直线BE的方程,消y可得关于x的表达式,化简整理,即可得证
(ⅱ)根据(ⅰ)设出H点坐标,进而可得所需向量坐标,根据向量夹角公式,结合条件,代入计算,即可得证.
【小问1详解】
因为双曲线上的点与坐标原点之间距离的最小值为2,所以,
因为点在上,且,
所以,解得,即,
将点P坐标代入双曲线可得,解得
所以的标准方程为.
【小问2详解】
(ⅰ)证明:由题意,设直线AB的方程为,
联立,得,
则,
又,则,
所以,,
联立,得,
则,
所以
,
所以点在定直线上.
(ⅱ)证明:设,则,,
所以,
,
因为在直线上,所以,
因为为的根,不妨令,
则,所以,
则,
所以,
所以
,
则,
所以,即
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1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上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.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
4.本试卷主要考试内容:高考全部内容.
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,则( )
A. B. C. D.
2. 若,则z的虚部为( )
A. -3 B. 3 C. -1 D. 3i
3. 已知平面向量满足与的夹角为,则( )
A. 18 B. -18 C. D.
4. 已知点,点,则原点到直线距离为( )
A. B. 1 C. D.
5. 已知分别是椭圆的左、右焦点,为上一点,,,且,则的离心率为( )
A. B. C. D.
6. 已知曲线在点处的切线与抛物线相切,则( )
A 18 B. 16 C. 12 D. 8
7. 在中,内角所对的边分别为,若,则的最小值为( )
A. B. C. 6 D.
8. 在高为5的正三棱台中,,分别为侧棱,的中点,记平面、平面、平面交于点,则三棱台与三棱锥的体积之差为( )
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. 现有一组数据为5,8,7,9,11,7,7,10,则正确的命题有( )
A. 这组数据的众数为7 B. 这组数据的平均数为8.5
C. 这组数据的方差为 D. 这组数据的60%分位数为8
10. 已知函数对任意的恒成立,,则( )
A. B.
C. 为偶函数 D. 为奇函数
11. 已知函数,则( )
A. 当最小正周期为时,
B. 当上单调时,
C. 当在上恰有两个零点时,
D. 当时,在上的值域为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知,则___________.
13. 已知点为坐标原点,抛物线的焦点为,点在上,且到的准线的距离为10,则的面积为__________.
14. 如图,下列有5个圆,每个圆内的上、下、左、右、中五个方位均有1个数字,现从这5个圆中各选一个方位,并记下该方位圆内的数字,要求所得5个数字来自不同的方位(例如第1个圆选了左方位上的数字,后面4个圆均不能在左方位上选数字),且这5个数字之积为0,然后将这5个数字排成一个5位数,则共有______种情况(在排5位数的过程中,若数字相同,但来自不同的圆,也视为不同的情况).
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. 如图,在正三棱柱中,D是棱AC中点,.
(1)证明:平面.
(2)求直线BD与平面所成角的正弦值.
16. 已知数列的前n项和为,且.
(1)证明:数列是等比数列.
(2)求的通项公式.
(3)已知求数列的前2n项和.
17. 已知函数.
(1)当时,讨论的单调性;
(2)若,求的取值范围;
(3)证明:.
18. 某图书馆的图书归位推车供馆员循环使用,需按日借阅总量确定当日需启用的推车数量(数量匹配工作量,避免不足或闲置),保障图书整理效率,对应规则及往期统计数据如下表:
日借阅总量/本
日启用推车数量/辆
4
8
14
20
26
往期统计数据显示,该图书馆日借阅总量不高于300本、600本、1200本、1800本的概率分别为0.15,0.35,0.7,0.95.
(1)求该图书馆一个工作日的日启用推车数量的期望.
(2)该图书馆新增自助借阅机并开放晚自习借阅时段后,日借阅总量不高于300本、600本、1200本、1800本的概率均降低0.05,如概率降低后,日借阅总量不高于300本的概率为0.10,据此求解以下问题:
(i)求未来10个工作日中,至少有2天日借阅总量不高于600本的概率.(,结果精确到0.01)
(ii)该图书馆拟调整推车启用方案:日借阅总量不高于1200本时,仅启用6辆推车;日借阅总量高于1200本时,统一启用26辆推车.若每辆推车单日运维成本相同,该调整方案能否降低日均运维成本?请说明理由.
19. 已知双曲线上的点与坐标原点之间距离的最小值为2,点在上,且.
(1)求的标准方程.
(2)过点的直线交于异于顶点的,两点,且,,设的左、右顶点分别为,直线与交于点.
(ⅰ)证明:点在定直线上.
(ⅱ)证明:.
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