内容正文:
高三期中数学练习
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. 设集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 已知复数满足,则的共轭复数( )
A. B. C. D.
3. ,则( )
A. B. C. D.
4. 设为实数,若方程表示焦点在轴上的双曲线,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
5. 如图,四边形是平行四边形,点分别为的中点,若以向量,为基底表示向量,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
6. 已知实数满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
7. 已知函数,若函数为偶函数,则( )
A. B. C. D.
8. 设函数,若对于任意实数,函数在区间上至少有3个零点,至多有4个零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、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,,若满足,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. 的最大值为 D. 的面积的最大值为
10. 在四棱锥中,底面是边长为2的正方形,,为棱上一动点,设,,则下列说法正确的是( )
A. 无论为何值,都有
B. 当时,平面平面
C. 当时,过点和的平面截四棱锥所得截面面积最小值为
D. 四棱锥的体积最大值为
11. 已知实数,,满足,则( )
A. B. C. D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知数列满足,且,,则________.
13. 某体育俱乐部为了组织一次青少年篮球活动,从3名男教练和3名女教练中选调4人组成评委团,若评委团中至少要有2名男教练的条件下,有2名女教练的概率为________.
14. 已知函数,若对任意,且,都有恒成立,则实数的取值范围是________.
四、解答题(共77分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
15. 某影视数据平台对最近上映的电影《飞驰人生3》进行票房调研,记录了其上映后的累计票房情况.累计票房(单位:千万元)与上映天数(单位:天)的数据如下表所示:
上映天数
4
7
9
10
15
累计票房
20
40
60
80
100
(1)利用表中的数据,计算相关系数(结果精确到0.01),并推断两个变量的线性相关程度;
(2)求关于的经验回归方程,并预测上映40天时的累计票房(结果精确到0.01).
参考公式:经验回归方程,其中,,相关系数.参考数据:,,,.
16. 如图,在锐角中,,,.
(1)求的长;
(2)若点在边上,且,求.
17. 如图所示,在四棱锥中,平面,,,,.
(1)求证:平面平面;
(2)若点到平面的距离为,求平面与平面所成的角.
18. 如图,设是椭圆上一点,左、右焦点分别是,,当的重心为时,的垂心为.从原点向圆作的两条切线分别与椭圆交于点,,直线,的斜率分别记为,.
(1)求椭圆的方程;
(2)是否存在使得为定值,若存在,求出和的值,并求出此时的最大值,若不存在,请说明理由.
19. 设定义在区间上的函数,其中,为正整数.
(1)求函数的单调性及最小值:
(2)求曲线上的点到点距离的最小值;
(3)若,其中为正整数,证明:.
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高三期中数学练习
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. 设集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由,得,所以,
又,则
2. 已知复数满足,则的共轭复数( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】因为,
所以.
3. ,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由辅助角公式及诱导公式计算即可.
【详解】
.
4. 设为实数,若方程表示焦点在轴上的双曲线,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】方程表示焦点在轴上的双曲线,,解得.
5. 如图,四边形是平行四边形,点分别为的中点,若以向量,为基底表示向量,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可得,,
,
设,
所以,
整理得,
所以,解得,
所以.
6. 已知实数满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据条件,将问题转化成求两平行直线,间的距离,即可求解.
【详解】由,得到,,
因为表示点到点间的距离,
又点在直线上,点在直线上,
易知直线与直线平行,
则两直线,间的距离为,
所以的最小值为.
7. 已知函数,若函数为偶函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据已知得到关于点对称,结合平移关系有关于点对称,最后由奇偶性得,即可得.
【详解】由,则,
所以关于点对称,则关于点对称,
要使为偶函数,则为奇函数,
则,
所以.
8. 设函数,若对于任意实数,函数在区间上至少有3个零点,至多有4个零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】问题变为在中,至少有个,至多有4个,使,然后由三角函数性质可得长度范围,据此可得答案.
【详解】因,则,问题变为在中,至少有个,至多有4个,使.
对于方程,结合正弦函数的周期性,属于内的根从小到大排列如下:,
由题设,区间的长度:不小于(保证有3个根的最大距离),小于(至多有4个根,否则存在5个根),
所以.
二、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,,若满足,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. 的最大值为 D. 的面积的最大值为
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据椭圆定义得到的轨迹方程,再根据椭圆性质、余弦定理以及三角形面积公式求解即可.
【详解】:已知,,因此的轨迹为焦点在轴上的椭圆,
其中,,椭圆方程为,.
选项A:,A错误.
选项B:,代入化简得,
由得,B正确.
选项C:设,则,
由余弦定理.
由均值不等式,得.
又,余弦函数在递减,故,最大值为,C正确.
选项D:,故面积最大值为,D正确.
10. 在四棱锥中,底面是边长为2的正方形,,为棱上一动点,设,,则下列说法正确的是( )
A. 无论为何值,都有
B. 当时,平面平面
C. 当时,过点和的平面截四棱锥所得截面面积最小值为
D. 四棱锥的体积最大值为
【答案】ABD
【解析】
【详解】对于A,连接交于点,连接,
因为底面是正方形,所以,为中点,,
因为,,所以,
所以,又为中点,所以,
又,平面,
所以平面,又平面,所以,A正确;
对于B,
B. 因为,所以为等边三角形,所以,
由A选项可知,又,
所以,所以,所以,
由平面,所以平面,
又平面,所以平面平面,B正确;
对于C,过点和的平面截四棱锥所得截面为,
由B 选项可知为等腰直角三角形,同A选项证明可得,
所以要使的面积最小,则需最小,
当时,取得最小值,为,
所以最小值为,C错误;
对于D,要使四棱锥的体积最大,则需到底面的距离最大,
又,所以当底面时,到底面的距离最大为,
此时四棱锥的体积为,D正确.
11. 已知实数,,满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】,.
设,则,令,解得.
当时,,单调递减;当时,,单调递增.
设,则,令,解得.
当时,,单调递减;当,,单调递增.
因为,所以.
构造函数,.
,当且仅当时等号成立,.
所以在上单调递增,.
所以,则.
由于,所以.
因为,,在上单调递减.
所以,即,A正确,B错误.
构造函数,.
.
所以在上单调递减,.
所以,则.
由于,所以.
因为,,在上单调递增.
所以,即,C错误.
因为,且,所以.
由于,所以,则.
因为,且,所以.
又由于,所以,则.
因为,所以.
所以,D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知数列满足,且,,则________.
【答案】
【解析】
【详解】由递推关系,且,可知数列任意连续三项成等比数列,
根据等比数列的定义,可知是等比数列,
由等比数列的性质有:,
在等比数列中,根据同奇偶项符号一致,可知,
所以可得:.
13. 某体育俱乐部为了组织一次青少年篮球活动,从3名男教练和3名女教练中选调4人组成评委团,若评委团中至少要有2名男教练的条件下,有2名女教练的概率为________.
【答案】##
【解析】
【详解】评委团中至少要有2名男教练,共有种,
其中评委团有2名女教练有种,
所以评委团中至少要有2名男教练的条件下,有2名女教练的概率为.
14. 已知函数,若对任意,且,都有恒成立,则实数的取值范围是________.
【答案】
【解析】
【分析】令,由题意可得函数在上单调递增,即在上恒成立,令,可化为,根据的单调性得到,令,求出的最小值即可求出答案.
【详解】可化为,
令,则不等式可化为,
所以函数在上单调递增,
,
所以在上恒成立,
令,则在上恒成立,
易知在上单调递增,
则在上恒成立,即在上恒成立,
令,,
当时,,所以函数在上单调递减,
当时,,所以函数在上单调递增,
所以当时,取得最小值,最小值为,
所以,
所以实数的取值范围是.
四、解答题(共77分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
15. 某影视数据平台对最近上映的电影《飞驰人生3》进行票房调研,记录了其上映后的累计票房情况.累计票房(单位:千万元)与上映天数(单位:天)的数据如下表所示:
上映天数
4
7
9
10
15
累计票房
20
40
60
80
100
(1)利用表中的数据,计算相关系数(结果精确到0.01),并推断两个变量的线性相关程度;
(2)求关于的经验回归方程,并预测上映40天时的累计票房(结果精确到0.01).
参考公式:经验回归方程,其中,,相关系数.参考数据:,,,.
【答案】(1),两个变量具有很强的线性相关程度
(2),预测上映40天时的累计票房为千万元
【解析】
【分析】(1)先计算,代入相关系数公式计算即可;
(2)先计算和,进而得经验回归方程,令,代入回归方程即可求解.
【小问1详解】
由题意得,,,
,,,
则
,
所以两个变量具有很强的线性相关程度.
【小问2详解】
由题意得,,
,
所以经验回归方程为,
令,得(千万元),
所以预测上映40天时的累计票房为千万元.
16. 如图,在锐角中,,,.
(1)求的长;
(2)若点在边上,且,求.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)结合角的范围,利用同角三角函数关系二倍角公式求出的正弦、余弦值,再由正弦定理即可求解;
(2)利用(1)中结果及正弦的和角公式,求出,进而可得,再由余弦定理,即可求解.
【小问1详解】
因为,则①,又②,,
由①②可得,又,,
所以,所以,
又,由正弦定理,得到,解得.
【小问2详解】
由(1)知,,,
则,所以,则,
又,所以,
在中,由余弦定理得,所以,
在中,由余弦定理得.
17. 如图所示,在四棱锥中,平面,,,,.
(1)求证:平面平面;
(2)若点到平面的距离为,求平面与平面所成的角.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)利用勾股定理逆定理来证明线线垂直,再证明线面垂直,最终证明面面垂直;
(2)利用空间向量法来求点到面的距离和两平面所成角的大小.
【小问1详解】
由平面,平面,得,
在底面中,,,,,
故,过作,垂足为,
由得,,
又,故,可得,
因此,
由勾股定理逆定理得,
又因为,平面,故平面,
又平面,因此平面平面;
【小问2详解】
如图以为原点,分别以为轴建立空间直角坐标系,
设,则各点坐标分别为:,
所以,,
设平面的法向量为,
则,
令,解得,所以,
所以点到平面的距离为,
解得:,即平面的法向量
设平面的法向量为,由,
则,
令,解得,所以,即平面的法向量为,
所以,
因为平面与平面所成的角为锐角,所以平面与平面所成的角的大小为.
18. 如图,设是椭圆上一点,左、右焦点分别是,,当的重心为时,的垂心为.从原点向圆作的两条切线分别与椭圆交于点,,直线,的斜率分别记为,.
(1)求椭圆的方程;
(2)是否存在使得为定值,若存在,求出和的值,并求出此时的最大值,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,,,的最大值
【解析】
【分析】(1)根据重心坐标公式可求出,再根据为垂心结合求出,将代入椭圆方程,结合,即可求出答案;
(2)根据直线,与圆相切列式,进而得到为方程的两个解,根据韦达定理得到,根据椭圆方程可化为,列式即可求出,设,,根据求得,进而得到,从而证明,利用基本不等式即可求出答案.
【小问1详解】
设椭圆的两焦点坐标为,,
的重心为,即,
由题意知,解得,则,
又因为的垂心为,所以,
,,
所以,解得,
所以,解得,
所以椭圆的方程为.
【小问2详解】
直线,的方程分别为,,
因为直线,与圆相切,
所以,,
即,,
所以为方程的两个解,
所以,
又,所以,
若为定值,则,解得,此时,
设,,
所以,即,
因为均在椭圆上,所以,,
所以,
化简得,
所以,
所以,
所以,当且仅当时,等号成立,
所以此时的最大值.
19. 设定义在区间上的函数,其中,为正整数.
(1)求函数的单调性及最小值:
(2)求曲线上的点到点距离的最小值;
(3)若,其中为正整数,证明:.
【答案】(1)在单调递减,在单调递增,最小值为
(2)
(3)
已知,则,
由(1)可知,,
所以,
因为,
所以,
所以.
【解析】
【分析】(1)对求导,关键在于找到的零点,即可分析出单调区间及最小值;
(2)结合(1)的结论直接求解即可;
(3)根据裂项相消即可证明.
【小问1详解】
已知,则,
当时,
,
所以是的零点,
因为,且,
当时,,
所以当时,,单调递减,
当时,,
所以当时,,单调递增,
所以在处取得最小值,,
所以在单调递减,在单调递增,最小值为.
【小问2详解】
设点到点距离为,则,
由(1)知,当时,函数在处取得最小值,
所以在处取得最小值,
所以的最小值为.
【小问3详解】
略
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