内容正文:
高三年级数学试卷
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. 已知复数,则( )
A. 1 B. C. 2 D.
【答案】A
【解析】
【详解】复数,
则.
2. 已知集合,,则集合( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用集合的运算,求出,再结合条件,即可求解.
【详解】因为,则,又,则.
3. 设直线,的倾斜角分别为,,斜率分别为,,则“”是“”的( )
A. 充分且不必要条件 B. 必要且不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】D
【解析】
【分析】利用举反例来作出既不充分也不必要条件的判断.
【详解】举反例:取,,满足,
但,,此时,
举反例:取(对应),(对应),
满足,但,
因此“”是“”的既不充分也不必要条件.
4. 已知向量,满足,在上的投影向量为,在上的投影向量为,则与的夹角为( )
A. 30° B. 45° C. 60° D. 90°
【答案】B
【解析】
【分析】根据向量的数量积及投影向量公式求解即可.
【详解】设向量与的夹角为.
因为,所以.
因为在上的投影向量为,所以①.
在上的投影向量为,所以,即②.
将①代入②中,,即,
所以,因为,所以,所以.
5. 已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用二倍角公式求得,再利用两角和与差的三角函数公式和辅助角公式化简,可得结果.
【详解】由.
又.
所以.
6. 已知是定义域为的偶函数,且是奇函数,,则( )
A. B. 2 C. D. 4
【答案】B
【解析】
【分析】根据函数的对称性推出4为的一个周期,利用对称性和周期性得,从而可得,代入即得答案.
【详解】因为是上的奇函数,所以关于中心对称,
所以,,
又因为为偶函数,所以,
所以,则,
所以,即4是函数的一个周期.
由关于中心对称知,,
由知,,,
又,,
所以,
所以,
所以
.
7. 已知三棱柱的棱长均为2,在底面内的射影为的中心,则到平面的距离为( )
A. 1 B. C. D. 2
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意结合等边三角形和棱柱的性质求解棱柱的高,然后建立空间直角坐标系,确定的坐标,进而求解平面的法向量,最后利用点到平面距离公式求解.
【详解】由三棱柱的所有棱长均为,
可得为边长为的等边三角形,侧棱.
设在底面内的投影为,则平面,
由的边长,可得高,
则到顶点的距离.
在中,.
如图所示,取的中点为原点,以直线为轴,直线为轴,
过点且垂直于底面的直线为轴建立空间直角坐标系,
可得,,,,
故,,.
设平面的法向量为,
则,令,得,
所以到平面的距离.
8. 已知,,,成等比数列,且,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】设,分析函数的单调性,利用函数零点存在性的判定定理,确定函数零点所在的区间,即等比数列公比的取值范围,再比较各项的大小.
【详解】设等比数列的公比为,
则.
设,
则
.
因为,,
,,
所以在上恒成立.所以函数在上单调递增.
又,.
所以函数只有1个零点,且该零点在.
所以公比.
因为,,所以,故A错误;
因为,又,所以,所以,故B错误;
因为,,所以,故C错误;
因为,且,由,,所以,所以,故D正确.
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. 已知双曲线的左、右焦点分别为,,以为直径的圆与的一个交点为,且,则( )
A.
B. 的离心率为
C. 的渐近线方程为
D. 分别以,为直径的圆的公共弦长为
【答案】ABD
【解析】
【分析】由双曲线的定义与性质解ABC,对于D,先求出点的坐标,再分别求出两个圆的方程,将它们相减得到公共弦的方程,进而可由勾股定理求公共弦的弦长.
【详解】由题意得的焦点在轴上,且,如图:
对于A,所以,因为,
代入得,则,故A正确;
对于B,由题意得为圆的直径,在圆上,
则有,即,所以,
所以,则,
则,故B正确;
对于C,渐近线方程为,故C错误;
对于D,如图:
设点,由题意得,
则有,解得,即,
则以为直径的圆的圆心为,即,半径,
所以方程为,
则以为直径的圆的圆心为,即,半径为,
所以方程为,
两圆方程相减,
整理得,即两圆公共弦的方程为,
易得到的距离,
则公共弦长,故D正确.
10. 设,是一个随机试验中的两个事件,且,,,则( )
A. ,是相互独立事件 B. 事件,互斥
C. D.
【答案】AC
【解析】
【分析】利用独立事件、互斥事件的定义与概率公式即可判断选项A、B、C,利用条件概率的定义与公式即可判断选项D.
【详解】根据概率加法公式可知,即,
所以.
选项A:因为,所以,相互独立,故A正确.
选项B:若,互斥,则,但,故B错误.
选项C:,,
,故C正确.
选项D:,,故D错误.
11. 已知函数,则( )
A. B.
C. 的值域为 D. 在上单调递增
【答案】BC
【解析】
【分析】A选项将代入解析式借助诱导公式即可检验;B选项将代入解析式借助诱导公式即可检验;C选项利用二倍角公式将解析式变形,再进行换元得到,最后利用导数求出最值即可得出值域;D选项利用复合函数的单调性即可判断.
【详解】对于A选项,
,故A错误;
对于B选项,
,故B正确;
对于C选项,,
令,则,
,令,,
当时,,则单调递减;
当时,,则单调递增;
当时,,则单调递减;
当时,取得极小值,当时,取得极大值,
又,,,,
的值域为.故C正确;
对于D选项,由C选项可知是由和复合而成,
,,,
在上单调递增,
又在上单调递增,
下面证明与的大小:
设顶角为的等腰,,,
作的平分线交于,得,,
设,,则,
由相似得,,,解得,
,,,
,
将和分别平方再作差得,,,
则在上存在递减部分,
则由复合函数的单调性可知,在上不单调递增.故D错误.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若的方差为4,则的方差为_______.
【答案】16
【解析】
【分析】根据方差的线性变化公式,即即可求解.
【详解】由题意得,则.
13. 已知的面积为1,,,则_______.
【答案】
【解析】
【分析】首先利用同角三角函数的基本关系式求出的正弦和余弦值,再利用诱导公式求出,
最后利用正弦定理及三角形的面积公式求出三角形的外接圆半径,即可求解.
【详解】,,,.
,,,.
,
设的外接圆半径为,则由正弦定理得,,,
,
即,化简得,.
.
14. 已知斜率为的直线与曲线,分别相交于,两点,则的最小值为_______.
【答案】##
【解析】
【分析】利用参数来表示,从而把构造成一个关于的函数,再利用导数来研究单调性求最值即可.
【详解】设斜率为的直线方程为,与交于,
则有,化简得,即
因为,所以,
又与交于,
,化简得,即.
则,
构造函数,
求导得: ,可知,
又由,
构造函数,求导得,
由,
在上单调递增,
由,
可得在上单调递减,
又因为,,
所以结合单调性可知:
当时,,即,
当时,,即,
所以在上单调递减,在上单调递增,
因此在处取最小值,即 ,
所以的最小值为.
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. 某超市计划按月订购一种酸奶,每天进货量相同,进货成本每瓶4元,售价每瓶6元,未售出的酸奶降价处理,以每瓶2元的价格当天全部处理完.根据往年销售经验,每天需求量与当天最高气温(单位:℃)有关.如果最高气温不低于25,需求量为500瓶;如果最高气温位于区间,需求量为300瓶;如果最高气温低于20,需求量为200瓶.为了确定六月份的订购计划,统计了前三年六月份各天的最高气温数据,得下面的频数分布表:
最高
气温
[10,
15)
[15,
20)
[20,
25)
[25,
30)
[30,
35)
[35,
40)
天数
2
16
36
25
7
4
以最高气温位于各区间的频率代替最高气温位于该区间的概率.
(1)求六月份这种酸奶一天的需求量X(单位:瓶)的分布列.
(2)设六月份一天销售这种酸奶的利润为Y(单位:元),当六月份这种酸奶一天的进货量n(单位:瓶)为多少时,Y的数学期望达到最大值?
【答案】(1)详见解析;(2).
【解析】
【分析】(1)根据题意,得到的可能取值为,利用古典摡型,求得相应的概率,即可得出分布列;
(2)根据题意,得到只需考虑,分别求得和的期望表达式,进而得到结论.
【详解】(1)由题意知,X所有的可能取值为200,300,500,由表格数据知
的分布列为
200
300
500
0.2
0.4
0.4
(2)由题意知,这种酸奶一天的需求量至多为500瓶,至少为200瓶,
所以,只需考虑,
当时,若最高气温不低于25,则;
若最高气温位于区间,则;
若最高气温低于,则;
所以.
当时,
若最高气温不低于20,则;
若最高气温低于,则;
所以,
所以当时,的数学期望达到最大值,最大值为元.
16. 如图1,在正三角形中,,,分别是,上的点,,为的中点.将沿折起,得到如图2所示的四棱锥,使得.
(1)证明:平面;
(2)求二面角的正弦值.
【答案】(1)证明见解析;
(2)
【解析】
【分析】(1)根据边长关系,结合勾股定理证明,,再结合线面垂直判定定理证明即可;
(2)根据题意,建立空间直角坐标系,利用坐标法求解即可.
【小问1详解】
证明:正三角形中,,,为的中点,
所以,在图1中,,
所以,在中,,即,
同理,
因为,在图1中,,
所以,在图2中,,
因为,
所以,,
所以,,
因为,平面
所以平面.
【小问2详解】
解:如图,建立空间直角坐标系,
则,,,,
所以,
设平面的一个法向量为,
所以,即,令,则,
因为平面的一个法向量为,
设二面角为,,
所以,
所以
所以二面角的正弦值为.
17. 已知点,,,都在抛物线上,且,线段,的中点分别为,.
(1)证明:直线垂直于轴;
(2)直线经过曲线的焦点,直线与相交于点,求面积的最小值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)设,根据条件可得共线,即可求解;
(2)设,联立直线与抛物线方程,利用根与系数间的关系,得,求出直线与的方程,进而得点,再求出点到直线的距离和,利用面积公式,即可求解.
【小问1详解】
设,
则,,
因为,则,又易知,
所以向量也共线,
所以,得到,
又线段,的中点分别为,,所以,则直线垂直于轴.
【小问2详解】
易知,由题知直线的斜率存在,设,
由,消得,则,,
因为,则直线的方程为①,
又,则直线的方程为②,
联立①②,消得,
整理得到,
由(1)知,又,即,
所以,由,得到,
将代入,得到,
将代入,整理得到,
所以,则,所以到直线的距离为,
又,
所以,又,所以,
故面积的最小值为.
18. 设函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若有两个零点,,且.
①求实数的取值范围;
②证明:.
【答案】(1)答案见解析;
(2)①;②证明见解析
【解析】
【分析】(1)求导得,分为,,和四种情况,分别讨论的符号,从而得到函数的单调性;
(2)①分为,,,和五种情况,结合函数的单调性分别讨论,即可求出答案;②由①知,,即,要证,只需证,通过构造函数,判断在上单调递增,从而证明,继而得到,再结合函数的单调性即可证明.
【小问1详解】
,
(ⅰ)当时,,
当时,,单调递减,
当时,,单调递增;
(ⅱ)当时,
当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
当时,,单调递增;
(ⅲ)当时,,在上单调递增;
(ⅳ)当时,
当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
当时,,单调递增;
综上所述,当时,在上单调递减,在上单调递增;
当时,在上单调递减,在上单调递增;
当时,在上单调递增;
当时 ,在上单调递减,在上单调递增.
【小问2详解】
①,
(ⅰ)当时,,令,解得,
此时函数只有一个零点,不符合题意,舍去;
(ⅱ)时 ,在上单调递减,在上单调递增,
则,
又,
取且,
则,
所以有两个零点,其中,,符合题意;
(ⅲ)当时,
在上单调递增,
当时,,
所以不可能有两个零点,不符合题意,舍去;
(ⅳ)当时,在上单调递增,不可能有两个零点,不符合题意,舍去;
(ⅴ)当时,
当时,,
又在上单调递减,在上单调递增,,
所以不可能有两个零点,不符合题意,舍去.
综上所述,实数的取值范围为.
②由①知,,,所以,
要证,即证,
令,
则,
当时,,在上单调递增,
因为,所以,
即,即,
又因为,所以,
又因为且在上单调递减,
所以,即,
原命题得证.
19. 设无穷数列的前项和为,若,,,则称数列为“型”数列.
(1)若数列为“型”数列,且,求,,的值;
(2)若数列为“型”数列,且,求数列的通项公式;
(3)若“型”数列中可以存在无穷多项为0,求的取值集合.
【答案】(1),,.
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)由题知,再结合递推关系求解即可;
(2)由题得,,进而分奇偶项分别求通项即可;
(3)分当,当时且不是整数时,当时且是整数时三种情况,结合“型”数列讨论求解即可.
【小问1详解】
解:因为数列为“型”数列,且,
所以,,
当时,,解得;
当时,,解得;
当时,,解得;
所以,,.
【小问2详解】
解:因为数列为“型”数列,且,故,
当时,,,
所以,即,,
当时,,即,
因为,所以,
所以,,
以此类推,对任意的恒成立,
所以,,
所以数列的偶数项是以为首项,为公差的等差数列,
奇数项是以为首项,为公差的等差数列,
所以,当为偶数时,,
当为奇数时,,
综上,数列的通项公式为
【小问3详解】
解:当时,,由(2)知,数列中没有0项,
当时,且不是整数时,,则,,
以此类推,恒成立,不满足题意;
当时,且是整数时,假设是数列中的第一个为0的项,
则当时,,
所以,即,为偶数
因为,,
为使数列中存在无穷多项为0,可令对所有成立,
下面验证此种情况满足题设条件,
当时,
,
所以,当时,数列中可以存在从开始的项都为0,
所以的取值集合为正整数集
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高三年级数学试卷
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. 已知复数,则( )
A. 1 B. C. 2 D.
2. 已知集合,,则集合( )
A. B. C. D.
3. 设直线,的倾斜角分别为,,斜率分别为,,则“”是“”的( )
A. 充分且不必要条件 B. 必要且不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
4. 已知向量,满足,在上的投影向量为,在上的投影向量为,则与的夹角为( )
A. 30° B. 45° C. 60° D. 90°
5. 已知,则( )
A. B. C. D.
6. 已知是定义域为的偶函数,且是奇函数,,则( )
A. B. 2 C. D. 4
7. 已知三棱柱的棱长均为2,在底面内的射影为的中心,则到平面的距离为( )
A. 1 B. C. D. 2
8. 已知,,,成等比数列,且,,则( )
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. 已知双曲线的左、右焦点分别为,,以为直径的圆与的一个交点为,且,则( )
A.
B. 的离心率为
C. 的渐近线方程为
D. 分别以,为直径的圆的公共弦长为
10. 设,是一个随机试验中的两个事件,且,,,则( )
A. ,是相互独立事件 B. 事件,互斥
C. D.
11. 已知函数,则( )
A. B.
C. 的值域为 D. 在上单调递增
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若的方差为4,则的方差为_______.
13. 已知的面积为1,,,则_______.
14. 已知斜率为的直线与曲线,分别相交于,两点,则的最小值为_______.
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. 某超市计划按月订购一种酸奶,每天进货量相同,进货成本每瓶4元,售价每瓶6元,未售出的酸奶降价处理,以每瓶2元的价格当天全部处理完.根据往年销售经验,每天需求量与当天最高气温(单位:℃)有关.如果最高气温不低于25,需求量为500瓶;如果最高气温位于区间,需求量为300瓶;如果最高气温低于20,需求量为200瓶.为了确定六月份的订购计划,统计了前三年六月份各天的最高气温数据,得下面的频数分布表:
最高
气温
[10,
15)
[15,
20)
[20,
25)
[25,
30)
[30,
35)
[35,
40)
天数
2
16
36
25
7
4
以最高气温位于各区间的频率代替最高气温位于该区间的概率.
(1)求六月份这种酸奶一天的需求量X(单位:瓶)的分布列.
(2)设六月份一天销售这种酸奶的利润为Y(单位:元),当六月份这种酸奶一天的进货量n(单位:瓶)为多少时,Y的数学期望达到最大值?
16. 如图1,在正三角形中,,,分别是,上的点,,为的中点.将沿折起,得到如图2所示的四棱锥,使得.
(1)证明:平面;
(2)求二面角的正弦值.
17. 已知点,,,都在抛物线上,且,线段,的中点分别为,.
(1)证明:直线垂直于轴;
(2)直线经过曲线的焦点,直线与相交于点,求面积的最小值.
18. 设函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若有两个零点,,且.
①求实数的取值范围;
②证明:.
19. 设无穷数列的前项和为,若,,,则称数列为“型”数列.
(1)若数列为“型”数列,且,求,,的值;
(2)若数列为“型”数列,且,求数列的通项公式;
(3)若“型”数列中可以存在无穷多项为0,求的取值集合.
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