内容正文:
高三冲刺(一)
数学
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 若集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】因为,所以,由,
所以,所以,
解不等式,可得,所以,
所以.
2. 已知复数满足,则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】A
【解析】
【分析】先化简可得,再利用复数除法运算法则求出,结合复数的几何意义即可判断.
【详解】解:,
,
则在复平面内对应的点为,位于第一象限.
3. 现统计了某品牌新店开业前个月每个月的成本(万元)和收益(万元)的情况,计算可得:,,且与的经验回归方程为.已知第个月的成本为万元,实际收益为万元,则第个月收益的残差为( )
A. 万元 B. 万元 C. 万元 D. 万元
【答案】D
【解析】
【分析】本题主要考查经验回归方程及残差的计算,先根据已知条件求出,再将第个月的预测收益求出,最后根据残差定义求出残差即可.
【详解】解:由,知样本中心为,其必在回归直线上,
则,解得,因此回归方程为.
当时,万元,根据残差定义可得,
第个月收益的残差为万元.
4. 在正方体中,为线段的中点,则异面直线与所成角的余弦值为( )
A. B. C. D. 0
【答案】C
【解析】
【分析】连接,易证,只需解三角形,求出的余弦值即可得解.
【详解】
如图,正方体中,为线段的中点,连接,,
因为,,所以四边形是平行四边形,,
异面直线与所成角,即直线与所成角,为或其补角,
设正方体的棱长为2,则,,
在中,,
,即是直角三角形,,
即异面直线与所成角的余弦值为.
5. 已知函数的最小正周期为,将的图象向下平移2个单位长度后,再将横坐标伸长为原来的2倍,得到函数的图象,则的一个单调递增区间为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】首先利用二倍角公式和辅助角公式化简函数的解析式,再根据周期求函数的解析式,根据平移和伸缩变换求的解析式,最后根据选项,利用代入法求函数的一个单调递增区间.
【详解】
最小正周期,得,
即,图象向下平移2个单位长度后得到函数,横坐标伸长到原来的2倍后得到函数,
A.当,,此区间先减后增,故A错误;
B. 当,,是正弦函数减区间的子集,故B错误;
C. 当,,是正弦函数增区间的子集,故C正确;
D.当,,此区间先增后减,故D错误;
6. 已知,,,则,,的大小关系为()
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用指数函数与对数函数的性质,选取特殊值进行判断.
【详解】由,得.由,得,所以.
因为,所以,,所以.
又因为,,所以,,故,
所以.
故选:
7. 已知的外接圆圆心为,角所对的边分别为,且,,若,则( )
A. 8 B. 13 C. 16 D. 32
【答案】B
【解析】
【分析】由余弦定理化简可得,再根据向量数量积运算律与数量积几何意义计算求解.
【详解】由余弦定理可得,
因为,代入化简可得,所以,
因为,
所以为边的中点,,
取的中点为,
因为是的外接圆圆心,
所以,
由数量积的几何意义可知,
同理,
所以.
8. 已知关于的不等式有且仅有3个整数解,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】首先对不等式进行变形,构造函数,通过分析函数的单调性,结合不等式有且仅有3个整数解可得实数的取值范围.
【详解】由已知有意义,所以,
将不等式化简,,即,整理得,
若时,则,且,令,
所以,令,则,
所以,所以在单调递增,所以,即,
所以在单调递减,当,,
此时不等式有无穷多个整数解 ,不符合题意;
当,则,且,令,
所以,令,则,
所以,所以在单调递增,所以,即,
所以在单调递增,
因为,,,,
且不等式有且仅有3个整数解,
结合单调性可知这三个整数解为1,2,3,所以,
所以实数的取值范围为.
二、多项选择题: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. 已知正数满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】ACD
【解析】
【详解】,
,解得,
指数函数单调递增,
,即,故A正确;
由基本不等式得,
两边平方得,解得,当且仅当时等号成立,故B错误;
,
,
当且仅当时取等号,
,故C正确;
,则,
,
由于函数的图象开口向上,对称轴,
故的最小值为,则,故D正确.
10. 已知长方体中,,,分别是的中点,点在上运动(含端点),则( )
A. 该长方体外接球的表面积为
B. 点到平面的距离的最大值为
C. 过三点的平面截该长方体所得截面图形的周长为
D. 过三点的平面截该长方体所得截面图形的面积为
【答案】ABD
【解析】
【分析】利用长方体的体对角线得其外接球的半径,求得表面积判断选项A;向量法求点到平面的距离判断选项B;作出过三点的平面截长方体所得截面,求出相关线段的长,计算截面图形周长和面积判断选项CD;
【详解】对于A,长方体的体对角线是其外接球的直径,
则, ,
可得外接球的表面积,所以选项A正确;
对于B,以为原点,分别以所在直线为轴,建立如图所示的空间直角坐标系,
则,设,
,
设平面的一个法向量为,
则,令,则,所以,
点P到平面的距离为: ,
因为,所以当时,取得最大值,,选项B正确;
对于C,延长相交于点,连接与相交于,延长相交于点,
连接与相交于,则截面是五边形,
已知,,分别是的中点,
则,,, ,,
,,
利用勾股定理可得,
五边形的周长为,C选项错误;
对于D,,,
中,,
则,
.
同理,中,,,;
中,,则,.
所以截面是五边形的面积为:
,D选项正确.
11. 已知抛物线的焦点为,过点且倾斜角为的直线与交于两点,其中,点在上,则( )
A. 的准线方程为
B. 的面积为
C. 已知以为直径的圆与的准线有且只有一个交点,则
D. 已知上一点,过点作,垂足为,则
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据结合弦长公式计算得.根据抛物线定义可判断A;根据点到直线的距离及三角形面积公式计算可判断B;求得点,计算斜率,根据斜率之积为可判断C;根据数量积的坐标运算结合导数计算可判断D.
【详解】抛物线 ,焦点 ,
过且倾斜角为的直线方程为 ,
联立 ,得 ,
设,则,
弦长,
由,得,
对于A,抛物线方程为,焦点,准线方程,故A正确;
对于B,点在抛物线上,,即,
直线(即),
点到直线的距离: ,
所以的面积为,故B错误;
对于C,的中点坐标:,
即圆心,半径 4,
圆方程为,
代入准线,得,故切点,
直线的斜率为,直线的斜率为,斜率乘积为,故,故C正确;
对于D,点在抛物线上,,即,
设,,,
由,为垂足,得,
,
令,求导可得,
当时,,当时,,
所以函数在区间上单调递增,在区间上单调递减,
所以函数在处有最大值,即,
所以成立,故D正确.
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分别为,若,则______.
【答案】
【解析】
【分析】由,可设,,再利用即可求解.
【详解】因为等差数列,的前n项和分别为,,所以,
因为,所以可设,,,
则,,所以.
13. 已知双曲线的离心率为,左、右焦点分别为,过且倾斜角为的直线与双曲线的左、右两支分别交于两点,为的中点.若直线为线段的垂直平分线,则______.
【答案】或
【解析】
【分析】首先确定,,再联立直线与双曲线方程,利用韦达定理表示点的坐标,根据垂直关系,列式求解.
【详解】因为双曲线的离心率,所以,,
设过点,倾斜角为的直线为,由题意知显然不为0,
设,,
联立,得,
由条件可知,,解得:,
,则,
又,所以,
解得:,所以或
14. 装修师傅要用红、黄、绿三种颜色的地砖铺设一条长10格的走廊,地砖宽度与走廊宽度相同,每块红色地砖长1格,每块黄色地砖长2格,每块绿色地砖长3格,地砖只能整块铺设,且3种颜色都要使用,相同颜色的地砖不作区分.已知装修师傅共使用了6块地砖,恰好铺满这条走廊,若要求相邻2块地砖的颜色不同,则共有____种不同的铺设方法.
【答案】
【解析】
【分析】设出使用红色,黄色,绿色地砖的块数,根据题意列出方程组,从而求得所用每种颜色地砖的块数,再根据红色地砖所在位置分类讨论即可求解.
【详解】设使用红色地砖块,黄色地砖块,绿色地砖块,
由题意得,,解得 ,
即使用红色地砖3块,黄色地砖2块,绿色地砖1块.
下面分四种情形讨论:
①3块红色地砖使用在第1,3,5块地砖的位置时,1块绿色地砖有种方式铺设,
剩余2个位置铺设黄色地砖,所以共有3种不同的铺设方法;
②3块红色地砖使用在第2,4,6块地砖的位置时,1块绿色地砖有种方式铺设,
剩余2个位置铺设黄色地砖,所以共有3种不同的铺设方法;
③3块红色地砖使用在第1,3,6块地砖的位置时,1块绿色地砖只能在第4,5块地砖的位置铺设,
有种方法,剩余2个位置铺设黄色地砖,所以共有2种不同的铺设方法;
④3块红色地砖使用在第1,4,6块地砖的位置时,1块绿色地砖只能在第2,3块地砖的位置铺设,
有种方法,剩余2个位置铺设黄色地砖,所以共有2种不同的铺设方法.
综上,共有 种不同的铺设方法.
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. 随着科技的进步,人工智能(AI)工具在职场中的应用日益广泛,像豆包、DeepSeek等常见的AI工具,已被证明能有效提升员工的工作效率和准确率.某公司为了解员工使用这类AI工具的熟练度,进行了一次内部统计,统计结果如下表:
能够熟练使用AI工具
不能够熟练使用AI工具
男员工
30
15
女员工
16
9
(1)根据的独立性检验,能否认为性别与使用AI工具的熟练度具有相关性?
(2)现按熟练度采用分层抽样的方法从该公司的男员工中随机抽取12人,再从这12人中随机抽取3人,记其中不能够熟练使用AI工具的人数为,求的分布列以及数学期望.
附:,其中.
0.100
0.050
0.010
0.005
0.001
2.706
3.841
6.635
7.879
10.828
【答案】(1)性别与使用AI工具的熟练度无关;
(2)
0
1
2
3
数学期望为1.
【解析】
【分析】(1)根据给定条件,求出的观测值,再与临界值比对即可得解.
(2)求出12名男员工中能够熟练与不能够熟练使用AI的人数,进而求出的可能值及各个值对应的概率,列出分布列并求出数学期望.
【小问1详解】
设零假设:性别与使用AI工具的熟练度无关,
由统计表得,
则,
根据小概率值的独立性检验,没有充分证据推断不成立,
所以可以认为成立,即认为性别与使用AI工具的熟练度无关.
【小问2详解】
男员工中能够熟练与不能够熟练使用AI的人数比为,
按分层抽样抽12人,抽取的能够熟练使用的人数为,抽取的不能够熟练使用的人数为4,
因此的可能取值为,
,
,
所以的分布列为:
0
1
2
3
数学期望.
16. 已知数列的前项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,记数列的前项和,求证:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)利用已知递推式得出数列是等比数列,进而求出的通项公式;
(2)先求出,再利用裂项相消法求和,进而证明结论.
【小问1详解】
,则,
,又,
故是首项为,公比是的等比数列,
,即,
成立,
数列的通项公式为.
【小问2详解】
,
,
,
,
,
,
,故.
17. 如图1,平面五边形由等边三角形与矩形拼接而成,且,现沿进行翻折,使得平面平面,得到如图2所示的四棱锥,其中为棱的中点,点分别在棱上(含端点),且平面.
(1)求的值;
(2)若平面与平面所成角的余弦值为,求的长.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)以为原点建立空间直角坐标系,通过设参数表示点的坐标,再利用线面平行时直线方向向量与平面法向量垂直列方程求解,得到的比值;
(2)以第一问的空间直角坐标系为基础,用参数表示点的坐标,分别求出平面与平面的法向量,再利用两平面夹角的向量表示列方程求解参数,进而得到的长度.
【小问1详解】
由题意,,,为等边三角形,为中点,故,
又平面平面,平面平面,所以底面.
以为原点,所在直线为轴,过平行的直线为轴,所在直线为轴建立空间直角坐标系,
则,,,,,,
所以,,
设,则,
,,设平面的法向量为,
则,即,令,则,
所以平面的法向量,由∥平面得,
即,解得 故;
【小问2详解】
由(1)得,设,,因为,
所以,所以
则,则,
,
设平面的法向量,则,即,令,则,
所以平面的法向量,.
设平面的法向量,则,即,
令,则,
所以平面的法向量,.
设平面与平面所成角为,则,化简得,
解得或(舍),故.
18. 已知函数的定义域为,点是曲线上不同的两点,记两点连线的斜率为,若存在最大值,且最大值为,则称曲线为“上界斜率曲线”.
(1)已知函数,,判断曲线是否为“上界斜率曲线”,并说明理由;
(2)已知函数的定义域为闭区间,且曲线是“上界斜率曲线”,证明:曲线(,且)是“上界斜率曲线”;
(3)已知函数的定义域与值域均为,若曲线为“上界斜率曲线”,且,求的值.
【答案】(1)不是,理由见解析;
(2)证明见解析; (3).
【解析】
【分析】(1)利用给定函数的单调性,结合给定的定义列式,再利用不等式性质判断即可.
(2)利用给定定义,借助换元法及不等式性质推理得证.
(3)由已知及给定定义,结合不等式性质及取等号的条件可得或,再利用定义,结合不等式性质求出.
【小问1详解】
函数在上单调递增,,则,
,
因此没有最大值,曲线不是“上界斜率曲线”.
【小问2详解】
令,,
由函数的定义域为闭区间,且曲线是“上界斜率曲线”,
得,恒成立,
且存在,使得,函数定义域内任意两个不同值,
使得,而,则,
函数在两点连线的斜率,
则
恒成立,且存在,使得,
所以曲线是“上界斜率曲线”.
【小问3详解】
由函数的定义域与值域均为,得存在,使得,
而曲线为“上界斜率曲线”,且,则,
因此,又,则,,必有或,
当时,且,即且,
因此且,则;
当时,且,即且,
因此且,则,
所以.
19. 已知曲线与曲线,椭圆的离心率为,且2是的等比中项.
(1)求曲线的方程;
(2)若点是曲线上的动点,,过点分别作轴的垂线,,射线分别交于点.坐标平面内动点满足,点的轨迹为曲线.
(ⅰ)求证:曲线过定点;
(ⅱ)当曲线所围成的平面区域面积最小时,过曲线上的动点作的两条切线、切点分别为,求面积的最大值.
【答案】(1)曲线的方程:,曲线的方程:;
(2)(ⅰ)证明:设,则直线的方程为,所以,
直线的方程为,所以,
设,由,
即,
由,得 ,
那么,
化简得 ,
即曲线的方程,经过定点;
(ⅱ)面积的最大值为
【解析】
【分析】小问1运用椭圆的几何性质即可求解;
小问2的第1问设好点,利用点M计算出轨迹方程,从而得到定点的坐标;
小问2第2问先运用圆的性质表示出面积,再利用椭圆的性质进行求解.
【小问1详解】
解:因为2是的等比中项,
所以 解得,
所以曲线的方程:,曲线的方程:.
【小问2详解】
(ⅰ)略
(ⅱ)因为曲线的方程是圆心在,半径,
所以,,由于,故当时,取最小值,
此时,曲线的方程为即,
设圆心,那么
,
设,则,那么,
即单调递增,当取最大值时,取最大值.
又,故取最大值时,t取最大值;
,又,
所以,
,
根据二次函数性质可知 ,
所以,,
所以,最大值为.
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高三冲刺(一)
数学
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 若集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 已知复数满足,则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
3. 现统计了某品牌新店开业前个月每个月的成本(万元)和收益(万元)的情况,计算可得:,,且与的经验回归方程为.已知第个月的成本为万元,实际收益为万元,则第个月收益的残差为( )
A. 万元 B. 万元 C. 万元 D. 万元
4. 在正方体中,为线段的中点,则异面直线与所成角的余弦值为( )
A. B. C. D. 0
5. 已知函数的最小正周期为,将的图象向下平移2个单位长度后,再将横坐标伸长为原来的2倍,得到函数的图象,则的一个单调递增区间为( )
A. B. C. D.
6. 已知,,,则,,的大小关系为()
A.
B.
C.
D.
7. 已知的外接圆圆心为,角所对的边分别为,且,,若,则( )
A. 8 B. 13 C. 16 D. 32
8. 已知关于的不等式有且仅有3个整数解,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题: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. 已知正数满足,则( )
A. B. C. D.
10. 已知长方体中,,,分别是的中点,点在上运动(含端点),则( )
A. 该长方体外接球的表面积为
B. 点到平面的距离的最大值为
C. 过三点的平面截该长方体所得截面图形的周长为
D. 过三点的平面截该长方体所得截面图形的面积为
11. 已知抛物线的焦点为,过点且倾斜角为的直线与交于两点,其中,点在上,则( )
A. 的准线方程为
B. 的面积为
C. 已知以为直径的圆与的准线有且只有一个交点,则
D. 已知上一点,过点作,垂足为,则
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分别为,若,则______.
13. 已知双曲线的离心率为,左、右焦点分别为,过且倾斜角为的直线与双曲线的左、右两支分别交于两点,为的中点.若直线为线段的垂直平分线,则______.
14. 装修师傅要用红、黄、绿三种颜色的地砖铺设一条长10格的走廊,地砖宽度与走廊宽度相同,每块红色地砖长1格,每块黄色地砖长2格,每块绿色地砖长3格,地砖只能整块铺设,且3种颜色都要使用,相同颜色的地砖不作区分.已知装修师傅共使用了6块地砖,恰好铺满这条走廊,若要求相邻2块地砖的颜色不同,则共有____种不同的铺设方法.
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. 随着科技的进步,人工智能(AI)工具在职场中的应用日益广泛,像豆包、DeepSeek等常见的AI工具,已被证明能有效提升员工的工作效率和准确率.某公司为了解员工使用这类AI工具的熟练度,进行了一次内部统计,统计结果如下表:
能够熟练使用AI工具
不能够熟练使用AI工具
男员工
30
15
女员工
16
9
(1)根据的独立性检验,能否认为性别与使用AI工具的熟练度具有相关性?
(2)现按熟练度采用分层抽样的方法从该公司的男员工中随机抽取12人,再从这12人中随机抽取3人,记其中不能够熟练使用AI工具的人数为,求的分布列以及数学期望.
附:,其中.
0.100
0.050
0.010
0.005
0.001
2.706
3.841
6.635
7.879
10.828
16. 已知数列的前项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,记数列的前项和,求证:.
17. 如图1,平面五边形由等边三角形与矩形拼接而成,且,现沿进行翻折,使得平面平面,得到如图2所示的四棱锥,其中为棱的中点,点分别在棱上(含端点),且平面.
(1)求的值;
(2)若平面与平面所成角的余弦值为,求的长.
18. 已知函数的定义域为,点是曲线上不同的两点,记两点连线的斜率为,若存在最大值,且最大值为,则称曲线为“上界斜率曲线”.
(1)已知函数,,判断曲线是否为“上界斜率曲线”,并说明理由;
(2)已知函数的定义域为闭区间,且曲线是“上界斜率曲线”,证明:曲线(,且)是“上界斜率曲线”;
(3)已知函数的定义域与值域均为,若曲线为“上界斜率曲线”,且,求的值.
19. 已知曲线与曲线,椭圆的离心率为,且2是的等比中项.
(1)求曲线的方程;
(2)若点是曲线上的动点,,过点分别作轴的垂线,,射线分别交于点.坐标平面内动点满足,点的轨迹为曲线.
(ⅰ)求证:曲线过定点;
(ⅱ)当曲线所围成的平面区域面积最小时,过曲线上的动点作的两条切线、切点分别为,求面积的最大值.
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