内容正文:
高三4月16~17日数学
注意事项:
1.答题前,务必将自己的个人信息填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.
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. 已知随机事件A,B相互独立,若,,则( ).
A. 0.6 B. 0.5 C. 0.2 D. 0.15
【答案】A
【解析】
【详解】事件A,B相互独立,即,
得,.
2. 已知集合,,则( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】集合A中满足方程的元素为2和4,
所以,故.
3. 已知双曲线的离心率为,则该双曲线的渐近线方程为( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由双曲线的离心率,得,
所以该双曲线的渐近线方程为.
4. 的展开式中,的系数为( ).
A. B. C. 6 D.
【答案】D
【解析】
【详解】的展开式的通项为,
令,得,
的系数为.
5. 在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知,且,则( ).
A. B. C. D. 1
【答案】B
【解析】
【分析】借助正弦定理将边化为角后可得,再利用诱导公式可得,从而可求出、,即可得解.
【详解】由,得,所以,
由,故,所以,
则,从而,故.
6. 已知正数x,y满足,则的最小值为( ).
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
【答案】B
【解析】
【详解】由可得,即,
故,当且仅当,时等号成立.
7. 函数在区间上的最小值为( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用和差角的余弦公式及辅助角公式化简函数的分子,再分别求出分子、分母在指定区间上的最小值、最大值即可.
【详解】依题意,,,
函数在上单调递增,在上单调递减,
当且仅当或时,函数取得最小值1,
而函数在上单调递增,当且仅当时,函数取得最大值为,且,
所以当时,函数取得最小值.
8. 已知椭圆的下顶点为,右焦点为,直线与的另一个交点为,关于轴的对称点为,若,则的离心率为( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查椭圆的基本性质及直线的位置关系,联立直线与椭圆方程求出交点,进而表示出对称点坐标,利用两直线垂直时,对应向量数量积为,建立等量关系,从而求出离心率.
【详解】由题意得,,,
则直线的斜率,设直线AF的方程为,联立,
则,化简得,解得,,
所以点,因此点的坐标为.
因为,所以,又,,
则,
整理可得,将代入,化简得,
所以,故离心率.
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. 已知复数(且),若,则( ).
A. 是纯虚数 B. 是实数
C. D. 的最大值为2
【答案】ABD
【解析】
【详解】对于A,所以,,因为,所以是纯虚数,故A正确;
对于B,,是实数,故B正确;
对于C,若,则或,此时虚部,与题设矛盾,故C错误;
对于D,表示复平面内点到点的距离,
由题意知点Z在单位圆上,该圆上到点距离最大的点为,
即当,时,取得最大值2,故D正确.
10. 已知函数,,且在处取得极小值,则( ).
A. B. 仅有一个极值点
C. 当时, D. 当时,
【答案】AC
【解析】
【详解】由,得①.
,由在处取得极小值,得,即②,
联立①②,解得,.
所以,定义域为,
.
当或时,;
当或时,.
所以在上单调递增,在上单调递减,在上单调递减,在上单调递增.
所以在处取得极大值,在处取得极小值,符合题意.
又,所以为奇函数.
对于A,,故A正确;
对于B,有一个极大值点和一个极小值点,所以B错误;
对于C,当时,,
令,则,
当时,,单调递减;
当时,,单调递增,
所以在处取得极小值,即最小值,,
因此恒成立,即恒成立,故C正确;
对于D,当时,,
当时,,,即,故D错误.
11. 某款公交车的车门打开和关闭时,车门在地板上扫过的痕迹边缘(如图1)是一种被称为“星形线”的曲线.图2中的曲线E就是一条星形线,其方程为,则下列说法正确的是( ).
A. 在E上任取一点P,则的最小值为
B. 在E上任取一点A,点B与点A关于直线对称,点C与点B关于y轴对称,则是等腰直角三角形
C. 若函数的最大值为b,则点在该星形线上
D. 若E上三点满足,则
【答案】BCD
【解析】
【分析】由两点间的距离公式及基本不等式,求得的最小值,判断A;根据关于直线对称和关于y轴对称的点的特征,利用向量的模及夹角的坐标表示判断的形状,判断B;利用导数分析函数的单调性,并求得最大值,从而得到的值,代入曲线E的方程,判断C;由单位圆及正三角形的性质,得的关系,判断D.
【详解】对于A,设,则,
由对称性,只需要考虑的情形,
此时
,
当且仅当时取等号,则的最小值为,故A错误;
对于B,设,则,,
向量,,
显然,所以,且,
所以是等腰直角三角形,故B正确;
对于C,由,得,
令,得,,此时,
令,,,
因为在上单调递减,是增函数,所以在上单调递减.
所以当时,,所以,所以单调递增;
当时,,所以,所以单调递减.
所以在处取得极大值,即最大值,最大值为,
即,整理得,故C正确;
对于D,在单位圆上取三点,
则的外接圆即为该单位圆,点为外接圆圆心.
的重心为,即,
故的外心与重心重合,是正三角形,.
不妨取,,
则,故D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若向量,满足,,且与相互垂直,则______.
【答案】
【解析】
【分析】利用向量垂直关系化简可得,由即可求解.
【详解】由,得,
将,代入上式,得,可得,
所以.
13. 已知数列满足,记的前项和为,则满足的的最小值为______.
【答案】
【解析】
【详解】因为
,
所以的前项和,
随的增大而增大,,,
所以满足条件的的最小值为.
14. 在四面体中,,,异面直线与所成的角为,异面直线与所成的角为,若,且,则四面体的外接球表面积的最小值为______.
【答案】
【解析】
【分析】利用结构特征,将几何体补全为直棱柱,结合正弦定理、外接球与直棱柱的空间关系列方程求外接球半径,即可得.
【详解】由题意知CD为异面直线AD与BC的公垂线,
将四面体补形为直三棱柱,如图:
由已知可得,,由,故.
在中,,,.
在中,由正弦定理得底面外接圆直径,即.
设外接球的半径为,则
,当且仅当时等号成立,
所以外接球表面积的最小值为.
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. 下表是一个6×6的数表,其一条对角线上均为1,其余位置均为0.
1
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
1
(1)设事件“从数表中任选两格,至少选中一个1”为,求;
(2)用一个3×3的正方形任意框选数表中的9个格子,记这9个格子中的数字之和为,求的分布列与数学期望.
【答案】(1)
(2)
分布列如下:
X
0
1
2
3
P
期望为
【解析】
【分析】(1)应用组合数及古典概型的概率求法求;
(2)写出随机变量的可能取值,根据题意确定对应的概率并写出分布列,进而求期望.
【小问1详解】
由表格,共有36个格,其中6个数字1,30个数字0,
所以,任选两个格,至少选中一个1的概率为
【小问2详解】
由题知,用的正方形任意框选数,其中横向或纵向均有4种取数方法,
所以X的所有可能取值为0,1,2,3,所有可能的取法共有种,
其中有2种取法,有4种取法,有6种取法,有4种取法,
,,,,
因此X的分布列为
X
0
1
2
3
P
所以.
16. 已知函数.
(1)当时,求的最小值;
(2)若在区间上存在唯一的极值点和唯一的零点,且,求t的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)对函数求导,构造函数再求导,求出导函数大于0、小于0的区间,即原函数的单调区间可得最小值.
(2)先根据导函数的单调性和零点确定极值点,进而确定t的范围;再根据可知在单调递增区间上,此时只需要确定单调递减区间上无零点和递增区间上唯一零点,进而确定t的范围,取交集即可.
【小问1详解】
当时,,则,
令,对求导,得,故在上单调递增.
又,
所以当时,,单调递减,
当时,,单调递增,.
【小问2详解】
因为,
所以,,
令,则,所以在上单调递增.
要使在上存在唯一的极值点,即在上存在唯一的零点,
只需得.
此时在上单调递减,在上单调递增,
即是的极小值点.
要使在上有唯一的零点,且,
只需,得,
即,
综上所述,,即t的取值范围是.
17. 记是数列的前n项和,已知.
(1)求;
(2)设(k为常数),数列的前n项和为,若为等比数列,求k的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用的关系及等比数列的定义求通项公式;
(2)应用错位相减法及等比数列的前n项和公式求,结合等比数列通项公式的特征列方程求参数值.
【小问1详解】
当时,,得,
当时,,,
作差,得,即,
∴是首项为4,公比为4的等比数列,
∴;
【小问2详解】
由(1)知,,
∴①,
∴②,
①-②,得
.
∴,要使是等比数列,只需,即.
18. 如图,在三棱锥中,是的中点,,都是正三角形,且.
(1)若,
(ⅰ)求;
(ⅱ)求三棱锥的体积.
(2)设二面角为,二面角为,若,求.
【答案】(1)(ⅰ);(ⅱ);
(2).
【解析】
【分析】(1)(ⅰ)过点作于,利用线面垂直的判定性质及勾股定理逆定理推理得证;(ⅱ)由(ⅰ)求出点到平面的距离,再利用锥体的体积公式求解.
(2)以点为原点建立空间直角坐标系,确定点的轨迹,进而求出其坐标,再分别求出平面及平面的法向量,利用面面角的向量法列式求解.
【小问1详解】
(ⅰ)过点作于,连接,由,,
平面,得平面,又平面,则,
在正中,,是的中点,则,,,
由为正三角形,且,得,,
则,,
又,,因此,所以.
(ⅱ)正的面积,由(ⅰ)可知平面,
平面,得平面平面,又平面平面,
则点到平面的距离等于点P到的距离h,
在中,由余弦定理得,
所以,
所以三棱锥的体积为.
【小问2详解】
连接,过点作平面,则直线两两垂直,
以为坐标原点,直线分别为轴建立空间直角坐标系,
则,,
由为正三角形,得点在直线上的射影为线段的中点,
因此点在垂直于的平面内,且在以的中点为圆心,为半径的圆周上,
则,,
设平面的法向量为,则,
取,得,设平面的法向量为,
则,取,得,
因此,
由,得,即,解得,
所以.
19. 已知抛物线的焦点为F,过点F作一条直线与C交于A,B两点,其中A在第一象限,点,且的最小值为.
(1)求C的方程;
(2)若,求的所有可能取值;
(3)若M,N两点在C上(M,N与A,B均不重合),且MF,NF分别是,的平分线,的外心为G,证明:为定值.
【答案】(1)
(2)1,
(3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)结合两点之间的距离公式及二次函数的知识即可求解;
(2)设AB的中点为P,直线,联立抛物线方程,结合韦达定理求出P点的坐标,再将转化为,根据AB直线斜率是否存在分类讨论即可求出不同情况下的m值,最后据此求出即可;
(3)根据角平分定理可得,所以转化为研究点满足的轨迹方程,该轨迹过点F,且与抛物线存在两个交点,根据t是否为1分类讨论,其中易分析,主要在于分析时,所满足的轨迹方程,结合(2)中的结论,可以推导出关于t的表达式,代入中化简可得到的等式,分析该轨迹方程,并据此求出的外心为G的坐标,最后同A、B、F三点的坐标一并代入即可证明.
【小问1详解】
设,
则,
所以的最小值为,当且仅当成立,
依题意则有,解得,
故C的方程为.
【小问2详解】
由于,故,,
易知直线AB斜率不为零,故设直线,,,
将与联立,得,
则,,,
设P为AB的中点,则,即,由题可知,
当AB的斜率不存在时,,显然满足题意,此时,
当AB,PD的斜率均存在时,,,
则由,解得,
当时,由,解得,
此时,
当时,由,解得,
此时,
综上,的可能取值为1,.
【小问3详解】
由角平分线的性质可知,设该比值为,
下面分析满足的点的轨迹,知该轨迹与抛物线有两个交点,且过焦点F,
当时,由可知,点T的轨迹为x轴,与抛物线C仅有一个交点,
不符合题意,所以;
,,由,
得,
整理得,
则(*),
由(2)知,,故,,
又,所以,,
代入(*)式中,化简,得,
故点T的轨迹是以为圆心的圆,M,N,F三点在该圆上,所以,
由前面的分析可得,,,,
所以
,
故,为定值,得证.
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高三4月16~17日数学
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1.答题前,务必将自己的个人信息填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.
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. 已知随机事件A,B相互独立,若,,则( ).
A. 0.6 B. 0.5 C. 0.2 D. 0.15
2. 已知集合,,则( ).
A. B. C. D.
3. 已知双曲线的离心率为,则该双曲线的渐近线方程为( ).
A. B. C. D.
4. 的展开式中,的系数为( ).
A. B. C. 6 D.
5. 在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知,且,则( ).
A. B. C. D. 1
6. 已知正数x,y满足,则的最小值为( ).
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
7. 函数在区间上的最小值为( ).
A. B. C. D.
8. 已知椭圆的下顶点为,右焦点为,直线与的另一个交点为,关于轴的对称点为,若,则的离心率为( ).
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. 已知复数(且),若,则( ).
A. 是纯虚数 B. 是实数
C. D. 的最大值为2
10. 已知函数,,且在处取得极小值,则( ).
A. B. 仅有一个极值点
C. 当时, D. 当时,
11. 某款公交车的车门打开和关闭时,车门在地板上扫过的痕迹边缘(如图1)是一种被称为“星形线”的曲线.图2中的曲线E就是一条星形线,其方程为,则下列说法正确的是( ).
A. 在E上任取一点P,则的最小值为
B. 在E上任取一点A,点B与点A关于直线对称,点C与点B关于y轴对称,则是等腰直角三角形
C. 若函数的最大值为b,则点在该星形线上
D. 若E上三点满足,则
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若向量,满足,,且与相互垂直,则______.
13. 已知数列满足,记的前项和为,则满足的的最小值为______.
14. 在四面体中,,,异面直线与所成的角为,异面直线与所成的角为,若,且,则四面体的外接球表面积的最小值为______.
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. 下表是一个6×6的数表,其一条对角线上均为1,其余位置均为0.
1
0
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0
0
1
(1)设事件“从数表中任选两格,至少选中一个1”为,求;
(2)用一个3×3的正方形任意框选数表中的9个格子,记这9个格子中的数字之和为,求的分布列与数学期望.
16. 已知函数.
(1)当时,求的最小值;
(2)若在区间上存在唯一的极值点和唯一的零点,且,求t的取值范围.
17. 记是数列的前n项和,已知.
(1)求;
(2)设(k为常数),数列的前n项和为,若为等比数列,求k的值.
18. 如图,在三棱锥中,是的中点,,都是正三角形,且.
(1)若,
(ⅰ)求;
(ⅱ)求三棱锥的体积.
(2)设二面角为,二面角为,若,求.
19. 已知抛物线的焦点为F,过点F作一条直线与C交于A,B两点,其中A在第一象限,点,且的最小值为.
(1)求C的方程;
(2)若,求的所有可能取值;
(3)若M,N两点在C上(M,N与A,B均不重合),且MF,NF分别是,的平分线,的外心为G,证明:为定值.
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