内容正文:
高三数学
一、单选题
1. 若复数z满足,则z在复平面内对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
【答案】B
【解析】
【详解】因为,
所以复数z在复平面内对应的点为,位于第二象限.
2. 已知向量,,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】A
【解析】
【分析】利用向量平行的坐标公式和充分条件及必要条件求解.
【详解】充分性分析:,,,
,,故充分性成立;
必要性分析:,,
,,
,,,故必要性不成立.
故“”是“”的充分不必要条件
3. 若椭圆的长轴长是短轴长的倍,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由题意可求出之间的关系,结合离心率,即可求得答案.
【详解】设椭圆的长轴长为,短轴长为,
由于椭圆的长轴长是短轴长的倍,故,即,
故椭圆的离心率为.
4. 若满足限制条件,则目标函数的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据约束条件,得到可行域,再利用目标函数的几何意义,即可求解.
【详解】由题知可行域为图中阴影区域,由,解得,所以,
由,解得,所以,
由,解得,所以,
因为可看成可行域内的点到点的距离的平方,
又,
所以的最大值为,
故选:B.
5. 已知函数有最小值,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】分、和分别讨论可得结果.
【详解】当时,令,则,则无最小值,不符合题意;
当时,,而当时,,当时,,故的值域为,无最小值,不符合题意;
当时,令,则,令,则,故必存在最小值,符合题意.
综上,a的取值范围是.
故选:A.
6. 设为两个相互独立的随机事件,且.已知在至少一个发生的条件下,恰有一个发生的概率是,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设,
由题意,在至少一个发生的条件下,恰有一个发生的概率是,
则,
即,解得,即.
7. 三角形的重心是指三角形三条中线的交点,垂心是指三条高的交点,且已知三角形的重心、垂心位于同一条直线上,这条直线被后人称为三角形的“欧拉线”.在平面直角坐标系中作,,点,点,且其“欧拉线”与圆相切,则圆M上的点到直线的距离的最小值为( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】因为在中,,所以边上的高线和中线合一,则其“欧拉线”为边的垂直平分线,
因为点,点,,
因为直线的斜率为,所以的垂直平分线的斜率为,
所以的垂直平分线方程为,即,
因为“欧拉线”与圆相切,所以圆心到“欧拉线”的距离为,即,
圆心到直线的距离为,
由圆的对称性可知,圆M上的点到直线的距离的最小值为.
8. 若关于的方程有2个不同实根,设,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】通过去绝对值号,将原方程转化为两个方程,再结合函数的单调性、零点存在定理分析根的个数,最终得出的范围.
【详解】由原方程,可得,并将方程转化成或,即或.
设,,
因为,因为,所以在单调递增.
当,,当,,
又因为在上是连续的函数,
所以根据零点存在定理,有唯一根,即,
两边取对数得,化简得,整理得,
因为在严格递增,故.所以在单调递增,
在单调递减,故函数在取得最小值,
同理函数在取得最小值,
因为.
因为当和时与均趋近于正无穷,从而当两个函数的最小值一正一负时,方程有且仅有2个实根,即且,即整理得即所以,即的取值范围为.
二、多选题
9. (多选题)下列关于棱锥、棱台的说法正确的是( )
A. 棱台的侧面一定不会是平行四边形 B. 棱锥的侧面只能是三角形
C. 由四个平面围成的封闭图形只能是三棱锥 D. 棱锥被平面截成的两部分不可能都是棱锥
【答案】ABC
【解析】
【详解】选项A,棱台的侧面一定是梯形,而不是平行四边形,A正确;
选项B,由棱锥的定义知棱锥的侧面只能是三角形,B正确;
选项C,四个平面围成的封闭多面体,每个面都是三角形,且有一个公共顶点,这是三棱锥(四面体)的定义,C正确;
选项D,如下图所示四棱锥被平面截成的两部分都是棱锥,D错误.
10. 已知圆锥曲线的焦点为,若此曲线上存在点P,满足(其中为坐标原点),则这个曲线可能是( )
A. 离心率为的椭圆 B. 离心率为的椭圆
C. 离心率为2的双曲线 D. 离心率为的双曲线
【答案】ABD
【解析】
【分析】结合选项,分曲线表示椭圆、双曲线两种情况讨论,确定满足的条件,即可判断.
【详解】当、且时,曲线表示椭圆,
不妨令,设焦点为,,且,
由椭圆的定义可知,
由余弦定理,
,
又,
所以,
又,
所以,
又,
所以,所以,
又椭圆上的最大值为,显然恒成立,
故所有椭圆上均存在点满足,
又椭圆的离心率,故A、B正确;
当时,曲线表示双曲线,
不妨令,设焦点为,,且,
由双曲线的定义可知,
由余弦定理,
,
又,
所以,
又,
所以,
又,
所以,所以,
又双曲线的离心率且,所以,
又,,
所以该双曲线可以是离心率为的双曲线,不能是离心率为的双曲线,故C错误,D正确.
11. 将函数的图象按照以下顺序进行变换:
①向左平移个单位长度;②横坐标变为原来的2倍,纵坐标变为原来的倍;③向下平移个单位长度,可得到函数的图象.则下列结论正确的是( )
A. 若,则的取值范围为
B. 若函数在上的图象与直线有且只有一个交点,在上单调递减,则
C. 若函数在区间上的最值分别为,则的取值范围是
D. 若方程在内恰有两个根,则
【答案】ABD
【解析】
【分析】先通过图象变换得到,再通过正弦函数性质求解不等式判断A;将交点问题转化为方程有解问题,求解参数范围,利用正弦函数性质建立不等式组,求解参数范围,进而汇总参数范围判断B;举反例判断C;最后利用整体代换的思想令,将转化为判断D即可.
【详解】由题意得将的图象向左平移个单位长度,
则,
而横坐标变为原来的2倍,纵坐标变为原来的倍,
得到,
而向下平移个单位长度,
可得,
则,即.
对于A,由,得,
由三角函数的图象可得,
可得的取值范围为,故A正确;
对于B,由题意得,
令,可得,
而,则,
若在上的图象与直线有且只有一个交点,
则在上有且只有一个解,
可得,解得.
若在上单调递减,则在上单调递增,
因为,所以,
令,由正弦函数性质得在上单调递增,
可得,解得,
综上可得,,故B正确;
对于C,由题意得,
不妨设函数在区间上的最大值为,最小值为,
令,则区间变为,可得,
则,即,
此时,
即的取值范围是不成立,故C错误;
对于D,令,则,,
若方程在内恰有两个根,,
则,即在内恰有两个根,
则,且,得到,
故,故D正确.
故选:ABD
三、填空题
12. 函数是偶函数,则_____________.
【答案】
【解析】
【详解】由偶函数的定义知,则,定义域为,
此时,满足题设,所以.
13. 已知数列满足,则=______.
【答案】
【解析】
【分析】利用累加法和等差数列的前项和公式求解.
【详解】,
,,,,,
,
.
14. 已知,则三元有序集合对的个数为______个.
【答案】
【解析】
【分析】将恰好分成,,,,,,互不相交的7个部分,根据每个元素可以有7种放法,即可得.
【详解】如图所示,恰好分成,,,,,,互不相交的7个部分,
而i可以放在这7个部分中的任意一部分(),故共有个.
故答案为:
四、解答题
15. 已知正项数列的前n项和为,且,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求数列的前n项和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)可用与的关系消去,求出数列的通项公式;
(2)是比较常见的等差数列与等比数列乘积的形式,用错位相减法求解即可.
【小问1详解】
由,当时,,
则,即,
所以,即,
由数列为正项数列,所以,从而有,,
所以数列是以为首项,为公差的等差数列,
所以,.
【小问2详解】
由(1)知,所以,
,则,
从而,
即,
所以.
16. 已知函数()的图象过点.
(1)求的单调递增区间;
(2)当,且时,证明:.
【答案】(1),
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)代入点坐标,结合的范围,求出,再由正弦函数的单调性即可求得;
(2)由条件化简得,再由和差公式求得,两式相比即可证明.
【小问1详解】
将点代入函数解析式,得,即,
则有,解得,,
因为,令,则,所以,
由,,解得,,
故的单调递增区间为,.
【小问2详解】
由(1)知,
则,
,
依题意,有,即,
因为,即,
代入得,
所以,即,
则有,得证.
17. 已知数列的前n项和为,且,.
(1)求
(2)若,求数列的前n项和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由题意可知数列是以首项为,公差为的等差数列,结合等差数列的通项公式运算求解;
(2)根据与之间的关系可得,进而可得,结合裂项相消法运算求解.
【小问1详解】
因为,且,
可知数列是以首项为,公差为的等差数列,
则,所以.
【小问2详解】
由(1)可知:,
当时,则,
且符合上式,所以,
可得,
设数列的前n项和为,
则,
所以数列的前n项和为.
18. 已知A,B分别为椭圆C:的左、右顶点,且,C的离心率为.
(1)求C的方程;
(2)若倾斜角为的直线与C交于D,E两点,求DE的中点的轨迹方程;
(3)若直线:与交于,两点,设直线,的斜率分别为,且,求t.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据长轴长和离心率,即可求出椭圆方程.
(2)设直线,与椭圆联立方程,结合韦达定理得到的中点坐标,利用消参法求轨迹方程.
(3)直线与椭圆方程联立,表达出斜率,根据等量关系,即可求出.
【小问1详解】
由题意可得:,即,
由离心率,所以.
故椭圆方程为:.
【小问2详解】
倾斜角为,可得斜率.
设直线方程为:,与椭圆联立:
代入得:,
满足,即.
则,.
设,,
则中点横坐标: ,纵坐标:.
消去参数得:,
所以中点轨迹方程为:.
【小问3详解】
由题意可知直线:与椭圆交于,,
设,,,,
与椭圆联立方程:,消去可得.
则,,
根据,可得,即,
整理得:,即,
可得:,
因为,为常数,则不恒成立.,则,得:.
19. 已知椭圆的长轴长为4,直线与椭圆交于,两点(点在第一象限).当时,,在轴上的射影恰好是椭圆的两个焦点.
(1)求的标准方程;
(2)若轴于点,连接并延长交于点,记直线的斜率为.
(ⅰ)证明:为定值;
(ⅱ)设,求的最小值.
【答案】(1)
(2)(ⅰ)证明见解析;(ⅱ).
【解析】
【分析】(1)设椭圆焦距为,则椭圆过点,代入椭圆方程,结合及,求出,即可得到椭圆的标准方程;
(2)(ⅰ)设各点的坐标,利用点差法,用表示,即可证为定值;(ⅱ)根据直线的斜率与倾斜角的关系,利用两角差的正切公式,并结合基本不等式可求得的最小值.
【小问1详解】
由题意有,所以.
设椭圆焦距为,易知椭圆过点,所以.
又,所以.
所以,即,解得.
所以,,故的标准方程为.
【小问2详解】
(ⅰ)设,,,则,由题意有.
直线的斜率即的斜率为,所以直线的方程.
所以,又,在椭圆上,
∴,∴.
∴,
∴.
(ⅱ)∵,
而,,
由(ⅰ)知,
∴,又,
∴,
∴.
当且仅当,即时等号成立.
所以.的最小值为.
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一、单选题
1. 若复数z满足,则z在复平面内对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
2. 已知向量,,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. 若椭圆的长轴长是短轴长的倍,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
4. 若满足限制条件,则目标函数的最大值为( )
A. B. C. D.
5. 已知函数有最小值,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
6. 设为两个相互独立的随机事件,且.已知在至少一个发生的条件下,恰有一个发生的概率是,则( )
A. B. C. D.
7. 三角形的重心是指三角形三条中线的交点,垂心是指三条高的交点,且已知三角形的重心、垂心位于同一条直线上,这条直线被后人称为三角形的“欧拉线”.在平面直角坐标系中作,,点,点,且其“欧拉线”与圆相切,则圆M上的点到直线的距离的最小值为( ).
A. B. C. D.
8. 若关于的方程有2个不同实根,设,则( )
A. B.
C. D.
二、多选题
9. (多选题)下列关于棱锥、棱台的说法正确的是( )
A. 棱台的侧面一定不会是平行四边形 B. 棱锥的侧面只能是三角形
C. 由四个平面围成的封闭图形只能是三棱锥 D. 棱锥被平面截成的两部分不可能都是棱锥
10. 已知圆锥曲线的焦点为,若此曲线上存在点P,满足(其中为坐标原点),则这个曲线可能是( )
A. 离心率为的椭圆 B. 离心率为的椭圆
C. 离心率为2的双曲线 D. 离心率为的双曲线
11. 将函数的图象按照以下顺序进行变换:
①向左平移个单位长度;②横坐标变为原来的2倍,纵坐标变为原来的倍;③向下平移个单位长度,可得到函数的图象.则下列结论正确的是( )
A. 若,则的取值范围为
B. 若函数在上的图象与直线有且只有一个交点,在上单调递减,则
C. 若函数在区间上的最值分别为,则的取值范围是
D. 若方程在内恰有两个根,则
三、填空题
12. 函数是偶函数,则_____________.
13. 已知数列满足,则=______.
14. 已知,则三元有序集合对的个数为______个.
四、解答题
15. 已知正项数列的前n项和为,且,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求数列的前n项和.
16. 已知函数()的图象过点.
(1)求的单调递增区间;
(2)当,且时,证明:.
17. 已知数列的前n项和为,且,.
(1)求
(2)若,求数列的前n项和.
18. 已知A,B分别为椭圆C:的左、右顶点,且,C的离心率为.
(1)求C的方程;
(2)若倾斜角为的直线与C交于D,E两点,求DE的中点的轨迹方程;
(3)若直线:与交于,两点,设直线,的斜率分别为,且,求t.
19. 已知椭圆的长轴长为4,直线与椭圆交于,两点(点在第一象限).当时,,在轴上的射影恰好是椭圆的两个焦点.
(1)求的标准方程;
(2)若轴于点,连接并延长交于点,记直线的斜率为.
(ⅰ)证明:为定值;
(ⅱ)设,求的最小值.
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