内容正文:
高三数学
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. 已知直线,,则“”是“”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
3. 已知复数,在复平面上对应的点分别为A,B,且O为复平面原点,若(i为虚数单位),向量绕原点逆时针方向旋转,且模伸长为原来的2倍后与向量重合,则( )
A. 的虚部为 B. 对应的点在第二象限
C. D.
4. 已知,,,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
5. 若,则( )
A B. C. D.
6. 已知等差数列的前项和为,且,则使得的的最小值为( )
A 4049 B. 4050 C. 4051 D. 4052
7. 定义在上的奇函数满足:,当时,,则函数的零点的个数为( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
8. 已知函数,将图象上点的横坐标变为原来的(纵坐标不变),再将所得图象向右平移个单位长度,得到函数的图象.若,总存在唯一实数,使得,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、多选题(每小题6分,共18分)
9. 设复数在复平面内对应的点为为坐标原点,为虚数单位,则下列说法正确的是( )
A. 若,则
B. 若,则或
C. 若点的坐标为,则对应的点在第三象限
D. 若,则点集合所构成的图形的面积为
10. 已知的展开式的二项式系数的和为512,且,下列选项正确的是( )
A. B.
C. D. 除以6所得的余数为5
11. 如图,在直四棱柱中,底面ABCD为平行四边形,,,,M为与的交点.若为线段上一动点,则( )
A.
B. 三棱锥的体积为定值
C. 取值范围为
D. 以为球心,以为半径的球与四边形的交线长为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知等差数列的前项和为,若,则_____.
13. 写出一个同时具有下列性质①②函数_____.
①;②当时,.
14. 已知双曲线的左、右焦点分别为,过点作直线分别交两条渐近线于点,交轴于点为坐标原点.若的面积是的面积的3倍,则_____.
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. 在直角坐标系中,点到轴的距离等于点到点的距离,记动点的轨迹为.
(1)求的方程;
(2)经过点且斜率为1的直线交于,两点,求.
16. 已知函数,且曲线在点处的切线斜率为.
(1)求实数的值;
(2)求函数在区间上的最大值与最小值.
17. 某市为争创“文明城市”,现对城市的主要路口进行“文明骑车”的道路监管,为了解市民对该项目的满意度,分别从不同地区随机抽取了300名市民对该项目进行评分,绘制如下频率分布直方图.
(1)求频率分布直方图中的值,并计算这300名市民评分的平均数;
(2)用频率作为概率的估计值,现从该城市市民中随机抽取4人进一步了解情况,用表示抽到的评分在90分以上的人数,求的分布列及数学期望.
18. 已知抛物线的焦点是椭圆的一个顶点.
(1)求抛物线的标准方程;
(2)若直线与交于M,N两点,且点为线段MN的中点,求的面积.
(3)若直线过点,且与交于A,B两点与轴交于点,满足,试探究与的关系.
19. 已知椭圆的左顶点为,上顶点为和是上除顶点外的两个动点.
(1)若直线的斜率成等差数列,证明:直线过定点;
(2)若直线的斜率成等比数列,求面积的最大值.
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高三数学
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】
【分析】解出分式不等式后,由补集定义与交集定义计算即可得.
【详解】由,可得,解得,
故,则或,
又,则.
故选:C.
2. 已知直线,,则“”是“”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】C
【解析】
【分析】先求两直线平行时的取值,再判断和时两直线是否平行,从而确定条件类型.
【详解】直线,平行或重合的充要条件是,所以或.
将代入直线,的方程,得,,易知;
将代入直线,的方程,得,,直线,重合,故舍去.
综上所述,“”是“”的充要条件.
故选:.
3. 已知复数,在复平面上对应的点分别为A,B,且O为复平面原点,若(i为虚数单位),向量绕原点逆时针方向旋转,且模伸长为原来的2倍后与向量重合,则( )
A. 的虚部为 B. 对应的点在第二象限
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据复数的概念,几何意义,模长公式,除法运算一一判定选项即可.
【详解】由可知,则逆时针旋转后相应点为,
所以,即,其虚部为,故A错误;
,其对应的点在第三象限,故B错误;
,故C正确;
,
则,故D错误.
故选:C
4. 已知,,,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据给定条件,构造函数,利用导数判断单调性即可得解.
【详解】令函数,求导得,
因此函数在上单调递增,则,,
所以.
故选:C
5. 若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由二倍角公式可得,再结合已知可求得,利用同角三角函数的基本关系即可求解.
【详解】
,
,,,解得,
,.
故选:A.
【点睛】关键点睛:本题考查三角函数的化简问题,解题的关键是利用二倍角公式化简求出.
6. 已知等差数列的前项和为,且,则使得的的最小值为( )
A. 4049 B. 4050 C. 4051 D. 4052
【答案】C
【解析】
【分析】先由已知不等式结合等差数列的性质得到,再利用等差数列的求和公式和下标的性质判断可得.
【详解】由得,因为,所以,所以
由和得,
所以,
,
故使得的的最小值为4051.
故选:C
7. 定义在上的奇函数满足:,当时,,则函数的零点的个数为( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
【答案】D
【解析】
【分析】构造研究其奇偶性、区间单调性,问题转化为求与的交点个数,数形结合判断交点个数,即可得.
【详解】令且定义域为R,则,
所以为偶函数,在上,
所以在上单调递减,结合偶函数的对称性知,其在上单调递增,
由,则,且,则,
由于函数
由的零点个数等价于与的交点个数,函数大致图象如下,
函数关于对称,且时,,
在、上分别单调递减、单调递增,
显然时,
在上单调递增,则时恒成立,
在上单调递减,且时,,
所以使,
综上,与的交点横坐标有,即有3个零点.
故选:D
8. 已知函数,将图象上点的横坐标变为原来的(纵坐标不变),再将所得图象向右平移个单位长度,得到函数的图象.若,总存在唯一实数,使得,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由函数图象平移及伸缩变换得到,由,结合函数图象即可求解.
【详解】将图象上点的横坐标变为原来的(纵坐标不变),再将所得图象向右平移个单位长度,
可得:,
当,可得,
则,
因为存在唯一实数,使得,
即是的子集,且唯一,
由图像可知,
,
所以实数取值范围为,
故选:B
二、多选题(每小题6分,共18分)
9. 设复数在复平面内对应的点为为坐标原点,为虚数单位,则下列说法正确的是( )
A. 若,则
B. 若,则或
C. 若点的坐标为,则对应的点在第三象限
D. 若,则点的集合所构成的图形的面积为
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用复数模的运算即可判断AB,利用复数的几何意义即可判断CD.
【详解】对于A,,故A正确;
对于B,因为当时,满足,故B错误;
对于C,因点的坐标为,则,,则对应的点在第三象限,故C正确;
对于D,由,可知点的集合所构成的图形为圆环,其面积为,故D正确.
故选:ACD.
10. 已知的展开式的二项式系数的和为512,且,下列选项正确的是( )
A. B.
C. D. 除以6所得的余数为5
【答案】BCD
【解析】
【分析】先由二项式系数和为解出,再利用二项式定理逐项验证即可求解.
【详解】由题意有:,所以,令,
所以,
令,所以,令,
所以①,
所以,故A错误;
由,令,
所以,故B正确;
令,所以②,
由①②解得,,
所以,故C正确;
由
,
所以除以6所得的余数为5,故D正确;
故选:BCD.
11. 如图,在直四棱柱中,底面ABCD为平行四边形,,,,M为与的交点.若为线段上一动点,则( )
A.
B. 三棱锥的体积为定值
C. 的取值范围为
D. 以为球心,以为半径的球与四边形的交线长为
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于A,根据题意利用余弦定理先求,再根据勾股定理可求;对于B,可证平面,即可得到三棱锥的体积为定值;对于C,可把的余弦值表示出来得到范围即可判断C;对于D,球与四边形的交线为圆弧,求出半径及圆心角即可求长度.
【详解】对于A,在直四棱柱中,,,,所以,
又平面,平面,,
则,故A正确;
对于B,连接交于,连接,
分别为的中点,,且,
则四边形为平行四边形,所以,
又平面,平面,所以平面,
所以直线上的点到平面的距离相等,
即点到平面的距离为定值,
,的面积为定值,
所以三棱锥的体积为定值,故B正确;
对于C,连接,
根据题意平面,平面,则,
,,,
,,
所以点到的距离即,
,即,
由对称性知,
∴,
,故最大值应大于,故C错误;
对于D,设中点为,连接,
根据题意易得平面,即点到平面的距离为,
则球与四边形的交线以为圆心,半径的圆弧,
与分别交于点,
又,所以,同理,
故交线的圆心角为,半径为2,则长为,故D正确;
故选:ABD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知等差数列的前项和为,若,则_____.
【答案】
【解析】
【分析】由等差数列的求和公式和下标的性质计算可得.
【详解】因为等差数列的前项和为,若,
所以.
故答案为:32.
13. 写出一个同时具有下列性质①②的函数_____.
①;②当时,.
【答案】(答案不唯一,均满足)
【解析】
【分析】设,验证函数满足性质①,从而确定函数为指数函数.求导数,分和两种情况讨论,验证是否满足②,当时,再利用函数的单调性求出的取值范围即可得解.
【详解】设.
因,,
且,故满足①.
因为,要使恒成立,即恒成立.
若,则,当时,,
,不满足性质②;
若,,当时,,所以可能成立.
当时,函数在上单调递增,
故函数在上也单调递增,
所以其函数值大于,
所以要使恒成立,只需满足,解得.
故当时,满足性质②,
所以(答案不唯一,均满足).
故答案为:(答案不唯一,均满足)
14. 已知双曲线的左、右焦点分别为,过点作直线分别交两条渐近线于点,交轴于点为坐标原点.若的面积是的面积的3倍,则_____.
【答案】
【解析】
【分析】根据已知条件求出双曲线渐近线方程、焦点坐标、点的坐标,然后利用面积比列出等式,最后根据两点距离公式列出的表达式,进行化简即可求得结果.
【详解】因为双曲线的左、右焦点分别为,
所以,渐近线方程为.
因为过点的直线与轴有交点,所以该直线的斜率存在,
设该直线方程为,则,该直线与渐近线方程联立得
,解得.
,解得.
所以,.
由题意知,,所以,
化简得,所以有.
,
所以,又,.
所以.
故答案为:.
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. 在直角坐标系中,点到轴的距离等于点到点的距离,记动点的轨迹为.
(1)求的方程;
(2)经过点且斜率为1直线交于,两点,求.
【答案】(1)
(2)8
【解析】
【分析】(1)先设点的坐标为,再根据题意列式化简即可;
(2)先求出直线的方程,再利用距离公式即可求出.
【小问1详解】
设点坐标为,依题意得,
化简得,所以的方程为.
【小问2详解】
直线过点且斜率为1,
直线为,即 ,
设,
联立,化简得:
,则,
又,把代入,
得,
,
.
16. 已知函数,且曲线在点处的切线斜率为.
(1)求实数的值;
(2)求函数在区间上的最大值与最小值.
【答案】(1)
(2)最大值为,最小值为1.
【解析】
【分析】(1)由题可得,据此可得答案;
(2)由(1)利用导数可判断在上的单调性,据此可得答案.
【小问1详解】
,依题意,,解之得:;
【小问2详解】
令,解之得:,
令,则,所以在上单调递减,
记,
则单调递增,单调递减,
所以在处取极大值,
又因为,
所以,
又,
比较可得:函数在区间上的最大值为,最小值为1.
17. 某市为争创“文明城市”,现对城市的主要路口进行“文明骑车”的道路监管,为了解市民对该项目的满意度,分别从不同地区随机抽取了300名市民对该项目进行评分,绘制如下频率分布直方图.
(1)求频率分布直方图中的值,并计算这300名市民评分的平均数;
(2)用频率作为概率的估计值,现从该城市市民中随机抽取4人进一步了解情况,用表示抽到的评分在90分以上的人数,求的分布列及数学期望.
【答案】(1);这300名市民评分的平均数为.
(2)的分布列如下表所示:
【解析】
【分析】(1)在频率分布直方图中,所有矩形的面积之和为,即可求得实数的值;再由平均数的公式求出这300名市民评分的平均数;
(2)分析可知,利用二项分布可得出随机变量的分布列,利用二项分布的期望公式可求得的值.
【小问1详解】
解在频率分布直方图中,所有矩形的面积之和为,
则,解得.
这300名市民评分的平均数为:
.
所以这300名市民评分的平均数为:.
【小问2详解】
解因为评分在分以上的市民所占的频率为,
由题意可知,,
所以,,,
,,
,
所以,随机变量的分布列如下表所示:
所以,.
18. 已知抛物线的焦点是椭圆的一个顶点.
(1)求抛物线的标准方程;
(2)若直线与交于M,N两点,且点为线段MN的中点,求的面积.
(3)若直线过点,且与交于A,B两点与轴交于点,满足,试探究与的关系.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)求出椭圆的顶点即可得出抛物线的焦点,求出即得抛物线方程;
(2)设,由中点弦公式计算可得,直线的方程为,直线与抛物线联立方程,利用弦长公式及三角形面积公式列式计算即可求解;
(3)设直线的方程为,,,由平面共线向量的坐标表示可得、,列出方程化简即得解.
【小问1详解】
由题知,椭圆右顶点坐标,抛物线开口向右,
所以,故,即,
所以抛物线的方程为;
【小问2详解】
如图,由题意,设,
代入抛物线方程,可得,
两式相减可得,即,
由可得,故,
又由点为线段的中点且点在抛物线内,
所以直线的方程为,即.
联立,得,其中,
故,
所以,
又因为到直线的距离,
所以的面积.
【小问3详解】
由(1)得,直线过点,且与交于A,B两点与轴交于点,
则直线的斜率存在且不为零,
设直线的方程为,,,
则,因为,所以,,
因为点在上,所以,即,所以.
由,可得,,
因为点在上,所以,即,所以.
由,得,
因为,,所以,即.
19. 已知椭圆的左顶点为,上顶点为和是上除顶点外的两个动点.
(1)若直线的斜率成等差数列,证明:直线过定点;
(2)若直线的斜率成等比数列,求面积的最大值.
【答案】(1)
由题意得,所以.
若直线的斜率成等差数列,则.
设.
当直线的斜率存在时,设,由题意可知.
由
得,
则.(*)
所以
将(*)代入,得,化简得,当时,满足.
所以,可知该直线恒过点.
当直线的斜率不存在时,,
所以,得,不符合条件.
综上,直线过定点;
(2)1
【解析】
【分析】(1)根据直线的斜率成等差数列得,当直线的斜率存在时,设,与椭圆方程联立,由韦达定理代入可得答案;当直线的斜率不存在时,由得不符合条件;
(2)若直线的斜率成等比数列得.记,由直线方程与椭圆方程联立,求出坐标,求出的面积.可以看作关于的函数,法一:利用基本不等式可得答案;法二:利用导数求最值可得答案.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
若直线的斜率成等比数列,则.
记,由可得.
用替换,可得,因此关于轴对称.
因此的面积为.
可以看作关于的函数,故只需考虑的情况.
法一:①当时,.
考虑,
再令,则,
于是,
当且仅当时,等号成立,此时,解得,符合题意.
②当时,,此时,只需令,计算过程与前面相同.
综上,面积的最大值为1.
法二:对求导,得
,
当,,单调递增,
当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
所以当时,取极小值为,
当时,取极大值为,
而当时,,而,
则的最大值为1,即面积的最大值为1.
第1页/共1页
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