内容正文:
吉林市实验中学高三年级阶段性测试
数学
一、单选题
1.已知集合,,那么集合( )
A. B. C. D.
2.已知复数z满足(其中i为虚数单位),则z的共轭复数=( )
A. B. C. D.
3.在的展开式中,的系数为( ).
A.120 B.80 C.40 D.
4.已知函数 是奇函数,则θ的值为( )
A.0 B. C. D.
5.设公差不为的等差数列的前项和为,,若,,成等比数列,则( )
A.16 B.8 C.4 D.2
6.在平面直角坐标系中,已知点,若,则( )
A. B.0 C. D.
7.已知函数,,若对任意的,存在唯一的,使得,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
8.已知椭圆的左、右焦点分别为、,过的直线与椭圆C交于M、N两点,若,且,则椭圆C的离心率为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.在三角形ABC中,角所对的边分别为,若,则( )
A.成等比数列
B.
C.的取值范围是
D.使为锐角三角形的的整数值只有1
10.如图,平行六面体的底面ABCD是边长为1的菱形,且,平面,则( )
A.平面平面 B.
C. D.平行六面体的体积为
11.已知双曲线的左、右焦点分别为,过点的直线与在第一、四象限的交点分别为,与轴的交点为,若,且,则下列说法正确的有( )
A.
B.的离心率为
C.直线的斜率为2
D.点到上的点的距离的最小值为
三、填空题
12.已知点M为正三棱柱的外接球上动点,且,若,,则点M的轨迹长度为______.
13.已知四面体中,,,若该四面体的体积为48,则直线的夹角为______.
14.已知,.则的取值范围是______.
四、解答题
15.和差化积公式,包括正弦、余弦和正切的和差化积公式,是三角函数中的一组恒等式,其中有,已知锐角内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,且.
(1)求的最小值;
(2)若,,求的面积S的取值范围.
16.已知抛物线的焦点为,过上一动点作的准线的垂线,垂足为.当时,的面积为8.
(1)求的方程;
(2)直线与交于两点,点均在第一象限,为坐标原点,当为的中点时,求外接圆的半径.
17.如图,四棱锥中,平面,,,.
(1)求证:;
(2)若为的重心,
(i)求与平面所成角的正弦值;
(ii)若交平面于,求的值.
18.在第十五届全国运动会乒乓球女子团体金牌赛中,山东队拼尽全力、不屈不挠,最终战胜河北队,夺得冠军.为了弘扬国球精神,提升竞技水平,某学校举行“校园杯”趣味乒乓球比赛,甲乙两名同学进行“单打对决”,规则如下:比赛采用五局三胜制,为增加比赛悬念,每局比赛不设固定分数上限,实行“净胜两分制”,即从0比0开局,率先净胜对手2分的一方赢得该局.经赛前技术分析,在每一个回合(即从发球开始到一方得分结束的完整对抗过程)中,甲得分的概率为,乙得分的概率为.假设各回合结果相互独立,无无效回合,且各局胜负互不影响.
(1)在某一局比赛中,求经过2回合结果为平局的概率和经过4回合结果为平局的概率;
(2)在某一局比赛中,记“经过个回合甲获胜”为事件,分别求及在该局比赛中甲获胜的概率;
(3)比赛结束时,双方共进行了局比赛,求的分布列.
(附:当时,).
19.已知函数在时取得极值.
(1)求,并讨论的单调性.
(2)设是公比为的等比数列.
(i)若,证明:.
(ii)是否存在满足:,均为正整数且,使得成等差数列?若存在,求出所有满足条件的;若不存在,请说明理由.
试卷第2页,共3页
试卷第3页,共3页
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吉林市实验中学高三年级阶段性测试
数学参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
C
D
D
A
C
B
A
ACD
ABD
题号
11
答案
ABD
1.C
【分析】求出集合、后,利用并集定义计算即可得.
【详解】由,可得,则,
由,可得,即,即,
故.
2.C
【分析】根据复数的除法运算法则,结合求模公式及共轭复数的概念,即可得答案.
【详解】由题意,
则z的共轭复数
3.D
【分析】根据二项式定理计算即可.
【详解】根据二项式定理,展开式的通项公式为:
.
令,可得,此时与相乘可得的系数为-80;
令,可得,此时与相乘可得的系数为40;
所以的系数为.
4.D
【详解】因为是奇函数,所以,解得:,又因为,故取,得.
5.A
【分析】设出公差,借助等差数列及其前项和的基本量与等比中项的性质计算即可得.
【详解】设等差数列的公差为,则有,
即,由,,成等比数列,则,
即,化简得,
由,则,即有,解得,
故.
6.C
【分析】由向量夹角的定义,结合三角恒等变形化简求解即可.
【详解】根据题意可知,,
,
即.
7.B
【详解】由可得,
当时,;当时,;
所以在单调递减,在单调递增,
所以,,,
所以在上的值域为,记,
,的对称轴为,,,
所以函数的值域为,
又,且,在上单调递减,
要使方程有唯一解,则的取值集合为,
所以,记,
若对任意的,存在唯一的,使得,
则,所以,解得,
所以实数的取值范围是.
8.A
【详解】如图,,垂足为,
因为,所以,为的中点,
,,
,
,整理得,
所以,即,
,
,
在中,,在中,,
,
化简整理得,
,解得或,又,.
9.ACD
【分析】根据题意,利用正弦定理,求得,可判定A正确;由余弦定理和基本不等式,求得,可判定B错误;由,得出不等式,可判定C正确;得到在区间内的整数只有1和2,分类讨论,可判定D正确.
【详解】由题意知,在中,满足
对于A,由正弦定理知,可得,
因为,可得,可得,
因为均为正数,所以成等比数列,故A正确;
对于B,由余弦定理得
,当且仅当时等号成立,
因为,所以,故B错误;
对于C,由,可得,解得,
所以实数的取值范围是,故C正确;
对于D,在区间内的整数只有1和2,
当时,由,此时为等边三角形,也是锐角三角形;
当时,可得,且,
则,此时C为钝角,不符合题意,
故使为锐角三角形的的整数值只有1,故D正确.
10.ABD
【分析】A选项,由线面平行得到面面平行;B选项,由线面垂直的判定定理和性质定理可证;C选项,先根据线面垂直得到线线垂直,由空间向量相关公式得到的长度,进而求出;D选项,求出平行六面体的高,得到体积.
【详解】A选项,因为,,所以四边形为平行四边形,
所以,
又平面,平面,所以平面,
同理可知,平面,
又,平面,所以平面平面,A正确;
B选项,连接,因为底面ABCD是边长为1的菱形,所以⊥,
因为平面,平面,所以,
因为,平面,所以平面,
因为平面,所以,B正确;
C选项,因为平面,平面,所以,
,,
则,
即,
又,,设的长度为,
故,解得,负值舍去,
又,
故
,
所以,C错误;
D选项,,
又,
故,故,
过点作⊥于点,则,
因为平面,平面,所以,
因为平面,为相交直线,
所以⊥平面,故为平行六面体的高,
菱形的面积为,
则平行六面体的体积为,D正确.
11.ABD
【分析】根据条件及双曲线的定义,可得各个长度,根据勾股定理,可判断A的正误;根据三角函数的定义,可得,根据余弦定理,可得a,c的关系,代入离心率公式,可判断B的正误,根据余弦定理,可得,根据诱导公式及同角三角函数的关系,可得直线AB的斜率,即可判断C的正误;求出直线l的方程,即可得D点坐标,设点在双曲线上,根据双曲线的方程及两点间距离公式,可得表达式,根据二次函数的性质,可判断D的正误.
【详解】由,且,得,
由双曲线的定义得,
所以,又,
所以,
则,即,所以,故A正确;
在中,,
在中,,
所以,则离心率,故B正确;
在中,
,
则,则,
所以直线的斜率为3,故C错误;
由C选项得,直线l的方程为,
令,得,即
设双曲线C上点,则,即,
因为,所以,则,
所以
,
所以当时,有最小值,且为,
所以,即点到上的点的距离的最小值为,故D正确.
12.
【分析】根据题意,先取底面的中心,确定正三棱柱的外接球的球心为,求出其半径为2,建系后求出相关点的坐标,设点,利用可推得点的轨迹为以点为球心,半径为2的球面,进而可得点M的轨迹为两球的交线圆,利用垂径定理求出交线圆的半径即得轨迹长度.
【详解】设点为正三棱柱的底面的中心,为其外接球的球心,
易得平面,且,因,则,
则该外接球的半径为.
以点为坐标原点,分别以所在直线为轴,
以过点与平行的直线为轴建立空间直角坐标系.
则,设点,
由可得,
两边取平方,展开整理得:,
配方可得,
则点的轨迹为以点为球心,半径为2的球面.
因球的球心距为,
两球半径都是2,则两球的交线圆的半径满足,
故点M的轨迹为交线圆,其周长为,即点M的轨迹长度为.
13.或
【分析】通过四面体的体积,结合体积公式确定与的夹角,再设直线的夹角为,由 ,即可求解.
【详解】
在中,,故,即,
则 , ;
同理在中,,故,即,
得,
因为,,
所以与的夹角就是二面角的平面角,
,
点到平面的高,
故四面体体积,
代入得: ,故,
又,因为,,
所以: ,
设直线的夹角为,
则 ,
又,
当时,,即,
得,即;
当,可得,即,
得,得 .
即直线的夹角为或.
14.
【分析】将化成关于的二次函数形式后,由题意可得,,则可得位于第一象限,结合三角恒等变换可得对称轴在区间内,即可得其,解出后与位于第一象限取交集即可得.
【详解】令
,
则,,
故,则,,
对称轴为
,
令,则,
故,
又,故使得最小的在区间内,
故对,
有,
即有,则,
即,又,
取交集可得.
15.(1)
(2)
【分析】(1)根据降幂公式,题干条件化简,通过两角和差的余弦公式代入解方程,得内角三角函数关系式,代入求得最值;
(2)根据正弦面积公式,和正弦定理,将面积公式转化为函数问题,利用对勾函数单调性,求出面积范围.
【详解】(1)因为
,
又根据题意,
则,
,
,
则(舍)或,
由,有,则,
所以,
当且仅当,即时取等号,
所以的最小值为;
(2)在中,由正弦定理有,则,,
则
,
由函数在上单调递减,,则,
有,
∴,
综上,的面积的取值范围是.
16.(1)
(2)
【分析】(1)利用抛物线定义得到点横坐标与的关系,结合三角形面积求出点纵坐标,再代入抛物线方程解得,从而得到抛物线方程;
(2)联立直线与抛物线方程,结合中点条件求出的坐标,通过向量点积判断为直角三角形,进而用斜边长度求出外接圆半径.
【详解】(1)由抛物线的定义,得,则.
由的面积为8,知点到直线的距离为,则.
由,得,解得.
故的方程为.
(2)由(1)可得,设,由题可知.
由,可得,
则.
若点为的中点,则,其中,
所以,解得(负值舍去),则,代入,得.
而,得,则,所以.
由于,故是直角三角形,
故所求外接圆半径.
17.(1)证明见解析;
(2),
【分析】(1)利用勾股定理的逆定理得到,利用线面垂直的定义得到,利用线面垂直的判定定理得到平面,利用线面垂直的定义得到;
(2)(i)以为原点,分别为轴建立空间直角坐标系,如图所示,求出平面的法向量,设与平面所成的角为,利用公式得到线与平面所成角的正弦值;
(ii)设,则,由得到,利用数量积的坐标公式得解.
【详解】(1)在中,,,
,,
平面,平面,,
,平面,平面,
平面,平面,;
(2)(i)以为原点,分别为轴建立空间直角坐标系,如图所示,
,,.
,,,,,
,,
为的重心,,,
设平面的法向量为,
则,,,
取,则,即,
,, ,
设与平面所成的角为,
则,
故与平面所成角的正弦值为;
(ii)由(i)知,,,
设,则,
,
由(i)知,平面的法向量为,
则,即,则,解得,
即.
18.(1);
(2);;;;
(3)分布列见解析
【分析】(1)利用独立重复试验的性质结合独立事件概率公式求解即可.
(2)结合题意求出对应概率,再求出,最后得到甲获胜的概率即可.
(3)结合题意求出对应情况的概率,最后列出分布列即可.
【详解】(1)由题意得甲得分的概率为,乙得分的概率为,
则,.
(2)由题意得,,
,,
当为奇数时,,
当为偶数时,,
则甲获胜的概率为
,
当时,,则甲获胜的概率为.
(3)由已知得甲获胜的概率为,且的取值为,
而,
,
.
可得分布列如下,
3
4
5
19.(1),在上单调递增,在上单调递减
(2)(i)证明见解析(ii)存在,2和3
【分析】(1)先求导,再解出,然后讨论的单调性即可.
(2)(i)先写出的通项公式,再代入得到的表达式,再用错位相减法列出比较即可.
(ii)根据等差中项性质列出等式,将用表示,代入等式得到关于的方程再根据,对取值讨论,判断是否存在符合条件的.
【详解】(1)由题意得的定义域为.
令,得,即.
当时,,当时,,
所以在上单调递增,在上单调递减.
(2)(i)由(1)可知,所以,
记,则,
,
所以.
因为,所以,
所以.
(ii)若成等差数列,则,
即,整理得,
又因为,所以,所以,得.
要满足题意,只需考虑和.
当时,,所以,符合题意;
当时,,所以,符合题意.
下面说明,当时,不存在满足条件的:
令,则,
令,则当时,,
故在上单调递减,当时,,
即,所以在上单调递减.
所以时,,
因为,所以,即,
故当时,,由于,
故或,若,则,得,不符合题意;
若,则,
由于(因为),而(因为),
结合的单调性,可知,无整数解,
综上,满足条件的的取值仅有2和3.
答案第12页,共12页
答案第11页,共12页
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