内容正文:
高三数学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分.满分150分,考试时间120分钟.
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚.
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.
4.本卷命题范围:高考范围.
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. 已知复数在复平面内对应的点为,则( )
A. B. 2 C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据复数的几何意义求出复数,代入求解即可.
【详解】由题意知,所以.
故选:A.
2. 已知集合,,且,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】因为,,,
所以,即实数的取值范围为.
3. 将函数的图象上所有点的横坐标伸长到原来的3倍,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,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由图像的平移变换和伸缩变换得出结论.
【详解】将函数的图象向左平移个单位长度,
得到的图象,
再将所得函数图象上所有点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,
得的图象.
故选:A.
4. 若函数的图象在点处的切线也是函数的图象的切线,则实数( )
A. B. C. 0 D. 1
【答案】C
【解析】
【分析】对求导,即可求解的图象在点处的切线方程,进而对求导,即可得解.
【详解】由题意得,则,所以的图象在点处的切线方程为,即.
设直线与的图象相切于点,
又,则,解得,
所以,即,则.
故选:C.
5. 已知正项等比数列的前项和为,若,则的公比为( )
A. B. C. 2 D. 4
【答案】C
【解析】
【分析】利用等比中项的性质及前项和得,即可求公比.
【详解】设正项等比数列的公比为,
因为,结合已知,
所以,化简得,
又,所以.
6. 若函数在上单调递增,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先取,计算和时函数的上确界,结合单调性定义排除,当时,根据分段函数在上单调递增,需满足在每一段上单调递增,且分段处,左端的上确界小于等于右端函数值的最小值,得到不等式组,求出的范围.
【详解】当时,,
由,知在上不单调递增,
当时,因为在上单调递增,,
解得,故实数的取值范围为.
故选:D.
7. 已知直线:()与曲线:恰有两个不同的公共点,,则( )
A. B. 1 C. D. 2
【答案】B
【解析】
【分析】明确曲线表示的是两个半圆,数形结合,根据直线与曲线恰有两个不同交点,可求和的值.
【详解】由题意得,所以,
当时,曲线为:(),
当时,曲线为:(),
显然曲线和为半圆,如图所示.
直线:经过点,
由图可知当时,直线与曲线公共点个数不是2,
所以,且与仅有一个交点,不妨设为,
必有与也仅有一个公共点,所以与相切,切点为,
易知,,所以的倾斜角为,其斜率为,即,所以,
又点到的距离为1,则,
又,所以,则.
8. 记的内角的对边分别为,已知,则的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据正弦定理以及余弦的和差角公式可得,进而根据诱导公式以及辅助角公式得,根据三角函数的有界性得,即可求解角的大小,即可得解.
【详解】由题意及正弦定理,得,
又,所以,则,
因为,
所以,
所以,
又,所以,
所以,又,
所以当且仅当时,,
又,且,所以,,
所以,则,
故的面积.
故选:C
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. 如图,矩形是圆柱的轴截面,,,为的中点,为的中点,则( )
A. 圆柱的侧面积为
B. 圆柱的外接球的表面积为
C. 平面
D. 异面直线与所成角的正切值为
【答案】BCD
【解析】
【分析】利用圆柱的侧面积公式判断A的真假;求圆柱的外接球半径,利用球的表面积公式求圆柱外接球的表面积,可判断B的真假;构造线线平行,利用线面平行的判定定理判断C的真假;明确两条异面直线所成的角,利用直角三角形的边角关系求正切,可判断D的真假.
【详解】圆柱的侧面积,故A错误;
取的中点,连接,如图:
易求得,所以圆柱的外接球的半径为,
故该球的表面积为,故B正确;
取的中点,连接,,
因为为的中点,所以,,
又,,所以,,
所以四边形为平行四边形,则,
又平面,平面,所以平面,故C正确;
连接,因为,所以为异面直线与所成的角,
因为为的中点,,所以,则,
在中,,
所以异面直线与所成角的正切值为,故D正确.
10. 已知椭圆:()的离心率为,长轴长为4,为的右焦点,点,在上,且关于轴对称,其中点在第一象限.,分别为线段,的中点,,为坐标原点,则( )
A. 的方程为
B.
C. 的最小值为
D. 的内切圆的半径的取值范围为
【答案】BD
【解析】
【分析】由离心率和长轴长、椭圆参数的关系求参数,确定椭圆方程,再由椭圆的对称性和定义判断B,设,利用点在椭圆上及两点距离公式求判断C,应用等面积法及椭圆的有界性判断D.
【详解】设的焦距为,由题意知,解得,,
所以,则的方程为,故A错误;
如图,设的左焦点为,连接,,
由的对称性知,
因为,分别为线段,的中点,
所以,,
根据椭圆的定义知,故B正确;
设,则,所以,
所以,
当时,,故C错误;
由椭圆的定义知,
设的内切圆的半径为,则,
又,而,
所以,即,解得,
所以的取值范围为,故D正确.
11. 已知函数 满足 ,,且,则( )
A. B.
C. 的解集为 D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据赋值法即可判断出选项A,B;根据赋值法求出解析式,代入解不等式即可得到选项C;通过构造函数结合函数单调性得到与5的大小,进而得到与的大小,即可判断选项D.
【详解】令,,则,即,
因为,所以,则,故A正确;
令,,则,所以,
又,所以 0,故B错误;
令,得,即,所以,
由,得 ,即,
两边平方并整理得,解得,
所以不等式的解集为,故C正确;
令,则,所以在上单调递减,
又,,所以,所以 ,
取,得,所以,
又在上单调递减,所以,故 正确.
故选:ACD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知向量 ,,若 ,则实数 _____.
【答案】4
【解析】
【分析】根据向量的线性运算及向量垂直求解即可.
【详解】由题意得 ,.
因为,所以 ,解得 .
故答案为:4.
13. 已知为抛物线的焦点,过点的直线与在第四象限内交于 两点,若,则直线的斜率为__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据抛物线的定义将和转化为点到准线的距离,然后设出直线的方程,联立抛物线方程,结合已知条件求出直线的斜率.
【详解】设,由题意知直线的斜率存在,设为,则的方程为,
联立,整理得,
则,
所以,且,
由抛物线的定义知,
因为,即,
所以,解得,
所以,解得,
故.
故答案为:
14. 某数学兴趣小组有4名男生与2名女生参加答题活动,规则如下:先从这6人中随机选1人回答问题,再从剩下的5人中随机选1人回答问题,依次进行,直到剩下的学生的性别一样或仅剩1人时答题结束.为答题结束时选取答题的人数,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】确定的所有可能取值,再结合排列、组合及古典概型概率计算公式求得对应概率即可求解.
【详解】由题意的可能取值为2,3,4,5,
则 ,,
,,
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. 为了解学生初中升学的数学成绩对高一数学学习的影响,在高一年级随机抽取6名学生,对其入学的数学成绩(分)和高一第一学期期末考试数学成绩(分)进行了统计,如下表:
中考数学成绩
50
60
70
80
90
100
高一第一学期期末数学成绩
65
80
95
105
120
130
(1)规定高一期末数学成绩不低于90分为及格,不低于120分为优秀,从所抽取的6人中随机选取1人,记为“学生的高一第一学期期末数学成绩及格”,为“学生的高一第一学期期末数学成绩优秀”,求;
(2)由散点图可知与之间具有线性相关关系,求关于的经验回归方程并估计某中考数学成绩为110分的学生高一第一学期期末考试的数学成绩(成绩保留整数,采用四舍五入法).
附:经验回归模型中,;
参考数据:.
【答案】(1);
(2),估计该学生高一第一学期期末考试的数学成绩为145分.
【解析】
【分析】(1)利用古典概率公式及条件概率公式求解.
(2)由给定数表求出,再利用最小二乘法求出回归直线方程,进而进行数据估计.
【小问1详解】
依题意,,
所以.
【小问2详解】
依题意,,,
则,
,因此,
当时,,
所以估计该学生高一第一学期期末考试的数学成绩为145分.
16. 在数列中,.
(1)求的通项公式;
(2)设为的前项和,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)通过变形递推关系式并构造常数列求解;
(2)通过等差数列前项和公式、裂项相消求和法求解.
【小问1详解】
因为,所以,
所以数列是常数列,
又,所以,故.
【小问2详解】
由(1)可知,是等差数列,则,
所以,
故,
.
17. 如图,在中,,,为线段上一点,,,过点作,交于点,将沿翻折至的位置,使得.
(1)证明:平面;
(2)求二面角的余弦值;
(3)若平面,当的周长最小时,求三棱锥的体积.
【答案】(1)
证明:因为,所以,,
因为,且,平面,所以平面,
又平面,所以.
因为,,所以,则,
又,且,平面,所以平面.
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)先利用线面垂直证线线垂直,再用线面垂直的判定定理即可证明;
(2)通过建立空间直角坐标系,求出平面和平面的法向量,最后代入公式即可;
(3)设点关于点的对称点为,分析出的周长最小,只需求最小即可,最后运用等体积转换求出.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
取的中点,连接,,则,,
由(1)可知,又,平面且,所以平面,
又平面,所以平面平面,
又平面平面,平面,所以平面,
又平面,所以,故,,两两垂直,
以为原点,以直线,,分别为轴,轴,轴建立如图所示的空间直角坐标系,
则,,,,所以,.
设平面的一个法向量,则即
令,得,,所以,
由上知平面的一个法向量,
所以,
由题意知二面角为锐二面角,所以二面角的余弦值为.
【小问3详解】
设点关于点的对称点为,则,
因为,故要使的周长最小,只需最小,
由(1)知平面,连接,则,且,
所以,当且仅当,,三点共线时取得等号,
设(),则,
所以,
因为平面,设,
又,,,,所以,
则,又,
所以,
则解得,所以.
三棱锥的体积.
18. 已知双曲线的左、右顶点分别为,,的渐近线方程为.
(1)求的方程;
(2)若是上不同于 的两点,过作与直线平行的直线交直线于点,过作与直线平行的直线交直线于点.
(i)若点在第一象限,记直线的斜率分别为,求的最小值;
(ii)证明:直线恒过定点.
【答案】(1)
(2)(i);
(ii)证明:由题意设直线的方程为,
直线的方程为,
由得所以,
由得,
即,所以,
,所以.
由题意得直线的方程为,
即.
由(i)知直线的斜率为,故其方程为,设,
由得,所以,
设点为直线上一点,则,又,
,
则,
所以,
,
,
故直线恒过定点.
【解析】
【分析】(1)根据双曲线的性质求出的值,进而得出双曲线的方程.
(2)(i)先根据双曲线方程得出的值,再利用基本不等式求的最小值.
(ii)设出坐标,根据平行的性质求出的坐标,进而得出的方程,最后证明直线恒过定点.
【小问1详解】
由题意得,所以,
又的渐近线方程为,所以,则,
故的方程为.
【小问2详解】
(i)由(1)知,设,
由点在第一象限可知,且,所以,如下图:
所以.
又,所以,
当且仅当,即时取得等号,
故的最小值为.
(ii)略
19. 已知函数.
(1)求的单调区间;
(2)证明:;
(3)设,若存在,使得,证明:.
【答案】(1)单调递增区间为,单调递减区间为和
(2)证明:设,
则,
因为,则,所以,
所以,
所以在上单调递增,又,所以当时,,
所以当时,,
所以,即.
(3)证明:由,得,
则,
即.
由(2)知,在上单调递增,所以,
即,
所以,
所以,
设,则,
所以在上单调递增,则,即,
又,所以,即.
又,所以,所以.
【解析】
【分析】(1)先对求导,再分析导数在内的正负区间,进而得到单调区间,
(2)设,,再通过求导判断的单调性,结合端点值证明,
(3)先对已知等式变形,结合(2)可得,再利用导数证明,由此可得,再证明结论.
【小问1详解】
由,得,
令,解得;令,解得,或,
故的单调递增区间为,单调递减区间为和.
【小问2详解】
证明:略
【小问3详解】
证明:略
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高三数学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分.满分150分,考试时间120分钟.
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚.
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.
4.本卷命题范围:高考范围.
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. 已知复数在复平面内对应的点为,则( )
A. B. 2 C. D.
2. 已知集合,,且,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
3. 将函数的图象上所有点的横坐标伸长到原来的3倍,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,则( )
A. B. C. D.
4. 若函数的图象在点处的切线也是函数的图象的切线,则实数( )
A. B. C. 0 D. 1
5. 已知正项等比数列的前项和为,若,则的公比为( )
A. B. C. 2 D. 4
6. 若函数在上单调递增,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
7. 已知直线:()与曲线:恰有两个不同的公共点,,则( )
A. B. 1 C. D. 2
8. 记的内角的对边分别为,已知,则的面积为( )
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. 如图,矩形是圆柱的轴截面,,,为的中点,为的中点,则( )
A. 圆柱的侧面积为
B. 圆柱的外接球的表面积为
C. 平面
D. 异面直线与所成角的正切值为
10. 已知椭圆:()的离心率为,长轴长为4,为的右焦点,点,在上,且关于轴对称,其中点在第一象限.,分别为线段,的中点,,为坐标原点,则( )
A. 的方程为
B.
C. 的最小值为
D. 的内切圆的半径的取值范围为
11. 已知函数 满足 ,,且,则( )
A. B.
C. 的解集为 D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知向量 ,,若 ,则实数 _____.
13. 已知为抛物线的焦点,过点的直线与在第四象限内交于 两点,若,则直线的斜率为__________.
14. 某数学兴趣小组有4名男生与2名女生参加答题活动,规则如下:先从这6人中随机选1人回答问题,再从剩下的5人中随机选1人回答问题,依次进行,直到剩下的学生的性别一样或仅剩1人时答题结束.为答题结束时选取答题的人数,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. 为了解学生初中升学的数学成绩对高一数学学习的影响,在高一年级随机抽取6名学生,对其入学的数学成绩(分)和高一第一学期期末考试数学成绩(分)进行了统计,如下表:
中考数学成绩
50
60
70
80
90
100
高一第一学期期末数学成绩
65
80
95
105
120
130
(1)规定高一期末数学成绩不低于90分为及格,不低于120分为优秀,从所抽取的6人中随机选取1人,记为“学生的高一第一学期期末数学成绩及格”,为“学生的高一第一学期期末数学成绩优秀”,求;
(2)由散点图可知与之间具有线性相关关系,求关于的经验回归方程并估计某中考数学成绩为110分的学生高一第一学期期末考试的数学成绩(成绩保留整数,采用四舍五入法).
附:经验回归模型中,;
参考数据:.
16. 在数列中,.
(1)求的通项公式;
(2)设为的前项和,求数列的前项和.
17. 如图,在中,,,为线段上一点,,,过点作,交于点,将沿翻折至的位置,使得.
(1)证明:平面;
(2)求二面角的余弦值;
(3)若平面,当的周长最小时,求三棱锥的体积.
18. 已知双曲线的左、右顶点分别为,,的渐近线方程为.
(1)求的方程;
(2)若是上不同于 的两点,过作与直线平行的直线交直线于点,过作与直线平行的直线交直线于点.
(i)若点在第一象限,记直线的斜率分别为,求的最小值;
(ii)证明:直线恒过定点.
19. 已知函数.
(1)求的单调区间;
(2)证明:;
(3)设,若存在,使得,证明:.
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