内容正文:
普通高等学校招生全国统一考试冲刺压轴金卷(一)
数学
本试卷满分150分,考试用时120分钟.
注意事项:
1.答卷前,背生务必将白己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,远出每小题答案后,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,再选涂其它答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本议卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
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. 复数的共轭复数是( )
A. B. C. D.
2. 已知集合,集合,则( )
A. B.
C. D.
3. 设单位向量,已知,则( )
A. B. C. D.
4. 已知,则( )
A. B. C. D.
5. 已知双曲线的两个焦点分别为,点在该双曲线上,则该双曲线的渐近线方程是( )
A. B.
C. D.
6. 将函数的图象向右平移个单位长度后,得到的图象关于轴对称,则的一个可能取值为( )
A. 0 B. C. D.
7. 若函数为奇函数,则实数( )
A. -1 B. 1 C. 2 D. 4
8. 若曲线上存在两点到直线的距离为3,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、多选题: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. 在正方体中,有( )
A. B. 平面
C. 平面 D. 平面平面
10. 记 的内角的对边分别为,其面积为,已知,则( )
A.
B.
C.
D. 的外接圆的半径为2
11. 设抛物线的焦点为,直线与抛物线相交于,两点,与轴交于点,则( )
A.
B.
C.
D. 与的面积之比为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若直线是曲线的一条切线,则实数__________.
13. 已知数列,,,是数列的前项和,则__________.
14. 已知一个袋中装有(除颜色外完全相同)5个红球,个黑球.现从袋中随机摸出3个球,设表示摸出红球的个数,若,则__________.
四、解答题:本大题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.
15. 某地为了探索中小学人工智能教育实施的有效途径,了解中小学生使用AI工具的情况,随机地对100名中学生和100名小学生进行调查,其中有120人经常使用AI工具辅助学习,若在不经常使用AI工具辅助学习的学生中按比例用分层随机抽样的方法抽取4人,则小学生有3人被选中.
(1)根据题中信息,完成下面列联表:
使用AI工具的情况
学段
总计
中学生
小学生
经常使用
不经常使用
总计
(2)根据(1)中的列联表,判断是否有的把握认为学生使用AI工具的情况与学段有关.
附:,其中.
0.050
0.010
0.001
3.841
6.635
10.828
16. 设数列满足.
(1)证明:数列为等差数列;
(2)设,求数列的最大项.
17. 已知椭圆上的动点到其左焦点距离的最大值是最小值的倍,且点在椭圆.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知点,过点的直线与椭圆交于不同两点,证明:.
18. 如图,在四棱锥中,是正三角形,.
(1)求证:平面平面;
(2)设,若点均在球的球面上且点在平面内.
(i)求四棱锥的体积;
(ii)求平面与平面的夹角的余弦值.
19. 设函数.
(1)若,证明:当时,;
(2)若,证明:;
(3)若存在,使得当且仅当时,,求的取值范围.
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普通高等学校招生全国统一考试冲刺压轴金卷(一)
数学
本试卷满分150分,考试用时120分钟.
注意事项:
1.答卷前,背生务必将白己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,远出每小题答案后,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,再选涂其它答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本议卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
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. 复数的共轭复数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据复数的四则运算及共轭复数的概念求解即可.
【详解】因为,
所以复数的共轭复数为.
2. 已知集合,集合,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由,结合指数函数的单调性解得,即;
由,解得,即,
则
3. 设单位向量,已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据数量积的定义求解即可.
【详解】因为是单位向量,所以,
所以.
4. 已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据给定条件,利用幂函数、对数函数单调性比较大小.
【详解】依题意,,所以.
故选:C
5. 已知双曲线的两个焦点分别为,点在该双曲线上,则该双曲线的渐近线方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先根据双曲线的焦点坐标确定的值,再利用双曲线的定义求出的值,再结合的关系求出,即可求得渐近线方程.
【详解】因为双曲线的两个焦点分别为,即且,
又因为点在双曲线上,所以,,
根据双曲线的定义:,所以,
所以
因为双曲线的焦点在轴上,所以渐近线方程为,即.
6. 将函数的图象向右平移个单位长度后,得到的图象关于轴对称,则的一个可能取值为( )
A. 0 B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先求出平移后的函数解析式,进而根据函数性质求得,再依次讨论值即可.
【详解】函数的图象向右平移个单位长度后,
对应的函数解析式为,
因为的图象关于轴对称,
则,即.
当时,;
当时,;
当时,;
综上,的一个可能取值为.
7. 若函数为奇函数,则实数( )
A. -1 B. 1 C. 2 D. 4
【答案】B
【解析】
【分析】利用奇函数的定义列方程,结合指数幂的运算求解.
【详解】,则,
由于是奇函数,则,
即,
则,
解得.
8. 若曲线上存在两点到直线的距离为3,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由表示圆的上半部分,数形结合确定直线到的距离大于3,到的距离小于等于3,再应用平行线的距离公式列不等式求参数范围.
【详解】由,可得,
即表示圆的上半部分(包含与x轴交点),如下图,
当圆心到直线的距离,
可得或,
若时,和半圆相切,
若时,和半圆相切,
当直线过点时,有,可得,此时,
结合图知,要使曲线上存在两个点与直线的距离为3,且,
则直线必在的右下方,且与x轴、y轴的正半轴相交,
所以直线到的距离大于3,到的距离小于等于3,
即与的距离,则,
与的距离,则,
所以.
二、多选题: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. 在正方体中,有( )
A. B. 平面
C. 平面 D. 平面平面
【答案】BD
【解析】
【分析】对于A,利用为等边三角形,说明与不垂直,从而说明与也不垂直;对于B,根据线面平行的判定定理可说明;对于C,可利用反证法说明;对于D,根据面面垂直的判定定理可说明.
【详解】在正方体中,连接,
由于,故四边形为平行四边形,故,
而,则为等边三角形,则,
则与不垂直,则与也不垂直,A错误;
因为,平面,平面,所以 平面,B正确;
假设平面,而平面,则,
因为,与不垂直,结合,
则与不垂直,出现矛盾,故平面不正确,C错误;
正方体中,有平面,平面,
则,又,平面,
故平面,平面,故平面平面,D正确.
10. 记 的内角的对边分别为,其面积为,已知,则( )
A.
B.
C.
D. 的外接圆的半径为2
【答案】AC
【解析】
【分析】利用三角形的面积公式、正弦定理、余弦定理依次判断选项即可.
【详解】对于A,由三角形的面积公式得,A项正确;
对于B,由余弦定理得,所以,B项错误;
对于C,由正弦定理得,C项正确;
对于D,设的外接圆的半径为,所以,则,D项错误.
故选:AC.
11. 设抛物线的焦点为,直线与抛物线相交于,两点,与轴交于点,则( )
A.
B.
C.
D. 与的面积之比为
【答案】ABC
【解析】
【分析】联立方程消去后根据韦达定理可判断A;根据抛物线的定义列方程可解得,可判断B;根据弦长公式或两点间的距离公式可判断C;将面积比转化为线段比可判断D.
【详解】因为,由抛物线的定义知,
所以,所以在的右侧,
又,所以,如图:
由消去得,
所以,故A正确.
所以,解得或(舍去),故B正确.
所以,所以,
由韦达定理知,代入得,解得或(舍去),
所以直线方程为,令得,所以;
令得,所以;
令得,所以,
所以,故C正确.
所以,由题意知三点共线,到与的距离相等,
所以,即与的面积之比为,故D错误.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若直线是曲线的一条切线,则实数__________.
【答案】1
【解析】
【分析】利用导数求切线斜率,令其等于直线斜率得切点,代入直线得.
【详解】由题意得,则,
因为是曲线的切线,
则令,解得,代入,得,即切点为,
将其代入到,得,解得.
13. 已知数列,,,是数列的前项和,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】结合数列的周期性求解即可.
【详解】由得,,,,
,
所以数列的周期为.
一个周期内的项和为,
所以.
14. 已知一个袋中装有(除颜色外完全相同)5个红球,个黑球.现从袋中随机摸出3个球,设表示摸出红球的个数,若,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据给定的概率求出,进而求出的期望和方差.
【详解】依题意,,
整理得,而,解得,
的可能值为,,,,
,,
所以.
故答案为:
四、解答题:本大题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.
15. 某地为了探索中小学人工智能教育实施的有效途径,了解中小学生使用AI工具的情况,随机地对100名中学生和100名小学生进行调查,其中有120人经常使用AI工具辅助学习,若在不经常使用AI工具辅助学习的学生中按比例用分层随机抽样的方法抽取4人,则小学生有3人被选中.
(1)根据题中信息,完成下面列联表:
使用AI工具的情况
学段
总计
中学生
小学生
经常使用
不经常使用
总计
(2)根据(1)中的列联表,判断是否有的把握认为学生使用AI工具的情况与学段有关.
附:,其中.
0.050
0.010
0.001
3.841
6.635
10.828
【答案】(1)列联表见解析
(2)有
【解析】
【分析】(1)结合已知数据及分层抽样的定义求解列联表即可;
(2)计算,比较其与临界值大小,由此确定结论.
【小问1详解】
由题可知,不经常使用AI工具的学生共有人,
设不经常使用AI工具的小学生有人,按比例用分层随机抽样的方法抽取4人,小学生有3人被选中,
则,得.
故列联表完成如下.
使用AI工具的情况
学段
总计
中学生
小学生
经常使用
80
40
120
不经常使用
20
60
80
总计
100
100
200
【小问2详解】根据(1)中的列联表,可得,
所以有的把握认为学生使用AI工具的情况与学段有关.
16. 设数列满足.
(1)证明:数列为等差数列;
(2)设,求数列的最大项.
【答案】(1)将两边同乘以,
得,即,
又,因此,是以1为公差,1为首项的等差数列.
(2)
【解析】
【分析】(1)通过对已知递推公式进行变形,得到与的关系,再根据等差数列的定义证明;
(2)先根据(1)的结果求出的表达式,进而得到的表达式,然后通过作差法比较与的大小,
判断数列的单调性,从而求出最大项.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由(1)得,
因此,,
.
当时,,得,即.
又因为,所以,
即当时,,
所以的最大项是.
17. 已知椭圆上的动点到其左焦点距离的最大值是最小值的倍,且点在椭圆.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知点,过点的直线与椭圆交于不同两点,证明:.
【答案】(1) (2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)由椭圆的焦半径范围可得,再结合点在椭圆上即可求解;
(2)当直线斜率不存在时直线不存在,即直线斜率存在并设直线方程为,然后与椭圆方程进行联立,再结合韦达定理及题意即可求证.
【小问1详解】
由题意可得,解得,
又因点在椭圆上,即,解得,
所以椭圆的方程为.
【小问2详解】
证明:当直线斜率不存在时,直线为,从而可得,,
但此时,无意义,故直线斜率存在,
设直线方程为,
与椭圆方程联立,得,
设,,则,,
所以,,
所以
,
所以.
故证:.
18. 如图,在四棱锥中,是正三角形,.
(1)求证:平面平面;
(2)设,若点均在球的球面上且点在平面内.
(i)求四棱锥的体积;
(ii)求平面与平面的夹角的余弦值.
【答案】(1)
由条件得,,则是线段的中垂线,
所以.
又平面,
所以平面,而平面,
故平面平面;
(2)(i)4;(ii)
【解析】
【分析】(1)先得到,结合得平面,故平面平面;
(2)(i)解法一:作出辅助线,得到四边形的面积,由面面垂直得到线面垂直,四棱锥的高为,并求出,由锥体体积公式得到答案;
解法二:先得到四棱锥的高为,建立空间直角坐标系,设,,其中,根据半径相等得到方程组,求出,从而利用锥体体积公式得到答案;
(ii)解法一:作出辅助线,得到为二面角的平面角,求出各边长,由余弦定理和三角函数可得,进而由余弦定理可得,得到答案.
解法二:建立坐标系,写出点的坐标,求出两平面的法向量,利用向量夹角余弦公式求出平面与平面夹角余弦值.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
(i)解法一:
如图所示,记与交于点,连接,
由题意,为四边形的外接圆圆心,即四点共圆,
由条件,可得是线段的中垂线,
所以,故,
则是四边形的外接圆直径,点为的中点.
因为,所以,
四边形的面积为.
取的中点,连接,则.
因为为的中点,所以.
由(1)知,平面平面,平面平面,
平面,
所以平面,即四棱锥的高为.
又平面,则,而,
所以,
四棱锥的体积为.
解法二:记与交于点,连接,由为的中点,所以.
由(1)知,平面平面,平面平面,
平面,所以平面,即四棱锥的高为.
以所在直线分别为轴,轴,轴,建立如图所示的空间直角坐标系,
由是正三角形,可知,,
由点在平面内,设,,其中,
设,可得方程组,
解得,.
所以,四边形的面积为.
又,四棱锥的体积为.
(ii)解法一:作,垂足为点,连接.
由为公共边,则,
所以且,
即为二面角的平面角.
由,
在中,由余弦定理,,则,
所以.
又,在中,由余弦定理,,
所以平面与平面的夹角的余弦值为.
解法二:由(i)知,,
因为,
设平面的法向量为,
由,取,则,
所以平面的法向量为.
因为,
设平面的法向量为,
由,
取,则,
所以平面的法向量为.
,
所以平面与平面的夹角的余弦值为.
19. 设函数.
(1)若,证明:当时,;
(2)若,证明:;
(3)若存在,使得当且仅当时,,求的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析 (3)
【解析】
【分析】(1)利用求导判断函数的单调性即可证明;
(2)证法一:通过求导推得在区间上单调递增,在区间上单调递减,化简计算得到,要证等价于证明,即证,由计算即得证得;证法二:由(1)可推出在区间上恒成立,又当时,,分析去掉等号即可得证;
(3)设,则不等式等价于,分析可得 ,分类讨论时满足条件的的范围,易得当时满足条件,当时,分析讨论函数的单调性,推得在区间上的最小值在或处取得,从而得到,即得的取值范围.
【小问1详解】
当时,,
则,
当时,,故,
所以在区间上单调递减,所以,即.
【小问2详解】
证法一:当时,.
当时,,此时;
设,则,
当时,,当且仅当时取等号,
故在区间上单调递减,
又,因此存在唯一的,使得,
即,即,
且当时,,当时,,
故在区间上单调递增,在区间上单调递减.
由.
由且,得.
故,
要证等价于证明,即证.
因为,所以,不等式成立,
即得证.
解法二:由(1)知当时,,
当时,,所以,
所以在区间上恒成立,
所以当时,,
由于前面的等号在处取到,后面的等号在处取到,
所以,即.
【小问3详解】
设,不等式等价于,
故题目等价于:对所有恒成立,且对所有恒成立,
由于的图象是一条连续不断的曲线,
故由所有恒成立可知必有,
由对所有恒成立可知必有,故.
现求时满足条件的的范围.
① 当时,,
故在区间上单调递减.则在区间内的最大值为,
因此在区间上恒成立,满足条件;
②当时,,即,记,则,
当时,,故,则在区间上单调递减,
又,故在区间上先递增再递减,
也即在区间上的最小值在或处取得.
又,故在区间上的最小值只能是0或.
要使在上恒成立,需使,解得.
综上,要存在使题设成立,必须满足.
又,当时,.
故的取值范围是.
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