内容正文:
高三年级适应性练习
数学
说明:
1.本试卷分第I卷和第Ⅱ卷,共4页,考生作答时,须将答案答在答题卡上,在本试卷、草稿纸上答题无效.考试结束后,将答题卡交回.
2.本试卷满分150分,120分钟完卷.
第I卷(选择题58分)
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,只有一个选项是正确的.请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.
1. 已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由,故.
可得.
2. 在复平面内,复数,则z的共轭复数对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
【答案】B
【解析】
【详解】化简复数,分子分母同乘,.
由,代入得.
的共轭复数,对应复平面内的点坐标为,该点位于第二象限.
3. 中,,则( )
A. 6 B. C. D. 3
【答案】A
【解析】
【分析】根据数量积的定义结合余弦定理可求的值.
【详解】设所对的边分别为,
由余弦定理:
则.
故选:A
4. 已知等差数列的前n项和为,若,则( )
A. 36 B. 32 C. 24 D. 18
【答案】C
【解析】
【详解】等差数列中,由得,
所以.
5. 德阳市教育行政部门近期将安排甲、乙、丙、丁4名教育专家前往阿坝、若尔盖、越西三个地区指导教育教学工作,则每个地区至少安排1名专家的方法数为( )
A. 24 B. 36 C. 72 D. 81
【答案】B
【解析】
【分析】先选1个区安排2人,剩下2个区各安排1人,据此可得答案.
【详解】由题可得某个区需安排2人,剩下2个区各安排1人.
先选1个区安排2人,情况数为:,
剩下2个区各安排1人,有2种方法,则共有种方法.
6. 已知函数的零点分别为,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先通过导数判断函数单调性,再代入特殊点(如 )判断函数值符号,结合单调性确定零点所在区间,最后比较区间得出大小关系即可.
【详解】已知的零点为 ,
则 ,因为对于任意实数 ,
都有 ,所以 ,
所以函数 在定义域 上是单调递增的,
则,又因为 单调递增,且 ,
所以其零点 必定在 的左侧,即 .
已知的零点为 ,
因为函数 的定义域为 ,且 ,
因为 ,所以 ,则 ,
所以函数 在定义域上是单调递增的,
则,
又因为单调递增,且,所以其零点必定在的左侧,
又因为定义域要求 ,所以 .
已知的零点为,
则,因为对于任意实数,
都有,所以,即,
所以函数 在定义域 上是单调递增的,
则,因为 单调递增且 ,
所以 是函数 的唯一零点,故 .
由以上知,,,故 .
7. 如图,函数的图象与直线相交,A、B、C是相邻的三个交点,且,则( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意得到,再由,求解.
【详解】由题意知:,则,
,,
则,,
所以,解得,
故选:C
8. 已知双曲线的左右焦点分别为,过的直线与双曲线的左右两支分别交于A、B,若的内切圆面积之比为1:4,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. 2 D. 3
【答案】D
【解析】
【分析】分析可知,结合双曲线的定义可得,不妨令,,结合斜率公式可得,即可得离心率.
【详解】设的内切圆圆心分别为,半径分别为
因为的内切圆面积之比为1:4,则,
圆与边分别切于点,
则,,,
因为,则,即,
且,可得,,
则,不妨令,同理可得,且,
因为,均为的角平分线,可知点三点共线,
则,即,解得,
所以双曲线的离心率为.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有几项是符合题目要求的.
9. 下列说法中正确的是( )
A. 数据0,1,2,4的极差与中位数之积为6
B. 对随机事件A、B,若,则
C. 已知一组不全相同的数据的平均数为,在这组数据中加入一个数后得到一组新数据的平均数还是
D. 在具有线性相关关系的两个变量的统计数据所得的回归直线方程中,,则
【答案】AD
【解析】
【详解】选项A:数据,极差为,中位数为
极差与中位数之积为,故A正确.
选项B:抛掷一枚硬币,事件正面向上,事件反面向上,则,,显然不相等,故B错误.
选项C:原数据平均数,即,加入数后新平均数,
仅时平均数不变,题干未限定,故C错误.
选项D:回归直线过样本中心点,代入,得,解得,故D正确.
10. 在棱长为1的正方体中,.则下面结论中正确的是( )
A. 存在,使得平面平面
B. 是平面的充要条件
C. 分别是在平面,平面上的投影图形的面积,对任意,都有
D. 任意,的面积不等于
【答案】ABD
【解析】
【分析】利用空间向量分别求出两平面的法向量后验证可得A;利用空间向量验证线面垂直可得B;结合投影坐标和三角形的面积公式可验证C;由空间向量求出和的夹角为,再利用三角形面积公式可得.
【详解】如下图所示,建立空间直角坐标系,以为原点,所在直线为轴,所在直线为轴,所在直线为轴,为正方体中一点,连接,点分别为在平面中的投影,连接,点分别为在平面中的投影,连接,
因为正方体棱长为,,
所以,,,,,,,,,
选项A:存在,使得平面平面,
设平面的法向量为,平面的法向量为,
因为,,
,,
所以,即,
令,解得,即,
,即,令,解得,即,
若平面平面,则,
即,解得;
选项B:是平面的充要条件,
当时,,
,即,
所以平面,
若平面,则,
即,解得;
选项C:的三个端点在平面上的投影坐标分别为,,,
则,
的三个端点在平面上的投影坐标分别为,,,
则,
令,即,解得,此时;
选项D:设和的夹角为,
,,
,
,
,
令,即,化简可得,
判别式为,
所以方程无实数解,即对任意,.
11. 已知函数是的导数,下列结论正确的是( )
A. 的图象是轴对称图形 B. 的极大值点和极小值点个数相同
C. D. 方程有根
【答案】ACD
【解析】
【分析】对于A,计算可得即可判断;对于B,由A可得 ,即关于对称,且 ,则有奇数个根,据此可推断极大值点和极小值点个数不同;对于C,求导计算即可;对于D,由题可得结合零点存在定理即可判断.
【详解】对于A,
,的图象关于对称,故A正确;
,,即 ,
关于对称,且 ,
则有奇数个根,
的极大值点和极小值点个数不同,故B错误;
对于C,令,其中,
则,将代入,
得,故C正确;
,令,
时,,时,,
时,有解,即方程有根,故D正确.
第Ⅱ卷(非选择题92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 的展开式中的系数等于___________.
【答案】45
【解析】
【分析】利用二项式定理确定展开式的通项,从而可得展开式中的系数.
【详解】因为展开式的通项为,
令,得,
所以展开式中的系数为.
故答案为:.
13. 过点的直线交抛物线于P,Q两点,直线过点P且与C相切,则直线与直线斜率之积为__________.
【答案】
【解析】
【详解】由题可知,过点的直线的斜率存在,设为,则直线的方程为.
设,
由,得,所以.
由,得.
所以直线的斜率为;
又直线的斜率为,
所以直线与直线斜率之积为.
14. 在平面直角坐标内(为坐标原点),已知,将B绕O沿逆时针方向旋转到点,设,则的值为__________.
【答案】##
【解析】
【详解】由可得,则点都在以为原点,为半径的圆上.
设,则,.
由题意可知.
所以
.
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. 针对近年兴起的人工智能应用热,某高中准备开设人工智能应用学习班,在全校范围内采用简单随机抽样的方法,分别抽取了男生和女生各100名作为样本,调查学生是否喜欢人工智能应用,经统计得到了如图所示的等高堆积条形图.
(1)根据等高堆积条形图,填写下列列联表,并依据的独立性检验,推断是否可以认为该校学生的性别与是否喜欢人工智能应用有关联;
性别
是否喜欢人工智能应用
合计
是
否
男生
女生
合计
(2)已知该校男生女生人数之比为4:5,将样本的频率视为概率,现从全校学生中随机抽取1名学生,已知该生喜欢人工智能应用,求该生为女生的概率.
0.10
0.05
0.010
0.005
0.001
2.706
3.841
6.635
7.879
10.828
参考公式:,其中.
【答案】(1)填表见解析;能认为该校学生喜欢人工智能应用与性别有关联
(2)
【解析】
【分析】(1)根据等高堆积条形图,填写列联表,利用公式求,与临界值对比后下结论;
(2)根据全概率公式求抽取的学生喜欢人工智能应用的概率,再根据贝叶斯公式求该生为女生的概率.
【小问1详解】
由题意,根据等高堆积条形图,完成列联表如下:
性别
是否喜欢人工智能应用
合计
是
否
男生
75
25
100
女生
55
45
100
合计
130
70
200
零假设为:该校学生的性别与是否喜欢人工智能应用没有关联.
,
∴依据小概率值的独立性检验,
我们推断不成立,即能认为该校学生喜欢人工智能应用与性别有关联.
【小问2详解】
设事件A为“抽取的学生喜欢人工智能应用”,
事件B为“抽取的学生为女生”,则为“抽取的学生为男生”,
将样本的频率视为概率,则,
,
由全概率公式得,
再根据贝叶斯公式得.
所以已知该生喜欢人工智能应用,则该生为女生的概率为.
16. 已知数列中,.
(1)求;
(2)设,证明:数列是等比数列;
(3)记,求数列的前n项和.
【答案】(1),; (2)证明见解析;
(3)
【解析】
【分析】(1)由递推公式可得答案;
(2)证明为常数即可完成证明;
(3)由(2)分析可得,,然后由裂项求和法可得答案.
【小问1详解】
数列中,,
则,;
【小问2详解】
由,则,则,
从而是以为首项,公比为2的等比数列;
【小问3详解】
由(2),
则
,
从而.
17. 如图,已知两个四棱锥与的公共底面是边长为2的正方形,顶点在底面的同侧.棱锥的高分别为AB,CD的中点,与交于点E,与交于点F.
(1)证明:平面ABCD;
(2)求二面角的平面角的正弦值.
(3)求多面体ABCDEF外接球的面积.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)利用平行四边形证明E为线段的中点,再利用中位线得出,即可由线面平行的判定定理得证;
(2)作出二面角的平面角,利用余弦定理求解,再根据同角三角函数基本关系即可求解;
(3)根据球的截面性质,判断球心位置,利用方程求出球半径即可得解.
【小问1详解】
连接,,如图,
因为平面ABCD,平面ABCD,
所以,又,所以四边形是矩形,
所以,,
又,分别为AB,CD的中点,所以,,
所以,,所以四边形是平行四边形,
又对角线,所以点E为线段的中点,
同理,点F为线段的中点,
所以,又平面ABCD,平面ABCD,
所以平面ABCD.
【小问2详解】
连接,交EF于点N,连接,
由题意知,故,所以,
同理可得,,
所以即为二面角的平面角.
又在中,,
所以,同理可得,
在中,由余弦定理可得,
所以.
【小问3详解】
取中点,连接,
则由题意知平面,
由外接球的性质可知,球心在或的延长线上,
连接,
若在线段上,,
,故,不合题意;
故在线段的延长线上,
设,则,
因为,,
即,解得,
所以,
故外接球的面积.
18. 已知函数.
(1)当时,求函数在处的切线方程;
(2)若恒成立,求a的取值范围;
(3)证明:.
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)利用导数的几何意义求切线斜率,再利用直线的点斜式方程可求得切线方程;
(2)根据,可知存在,使得,即,从而可得极小值为,求出,从而可得a的取值范围;
(3)由(2)可知,当时,恒成立,即,令可得,,,,两边求和可证.
【小问1详解】
当时,,,
则,
故切线的方程为,
即;
【小问2详解】
由于,
当时,定义域为,
由于趋于时,趋于,而趋于,
所以不能恒成立,
因此,此时定义域为,
又,
根据函数和的图象性质,
可知存在,使得,即,
且当时,,函数单调递减,
当时,,函数单调递增,
所以为函数的极小值点,
极小值为
设,则恒成立,
则在上单调递减,且,
所以,又因为,
则,即a的取值范围为;
【小问3详解】
由(2)可知,当时,恒成立,
即,也就是,
所以,,,,
累加求和得,
即.
19. 已知椭圆的离心率为,左顶点为A,下顶点为B,的面积为1(O为坐标原点).
(1)求椭圆的方程;
(2)点P为椭圆上任意一点,以P为圆心PO为半径的圆与以椭圆焦点F为圆心半径为的圆的公共弦为MN,是否存在r,使得的面积为定值(与点P无关)?若存在,求出r及的面积;否则说明理由.
(3)事实上(2)的结论对任意椭圆都成立,写出该结论(不需要证明).
【答案】(1)
(2)存在,,的面积为.
(3)结论见详解.
【解析】
【分析】(1)根据离心率及面积列出方程组,解即可;
(2)利用两圆方程差得出公共弦所在直线方程,由点到直线距离为定值确定,据此求出面积;
(3)根据(2)归纳一般结论即可.
【小问1详解】
由题意,,解得,
所以椭圆的方程为.
【小问2详解】
设,则,
则以为圆心为半径的圆的方程为,
即,
以为圆心半径为的圆的方程为.
所以两圆方程作差,可得公共弦为的方程为,
到直线的距离
,
要使得的面积为定值(与点P无关),只需与无关,
所以,即.
此时,所以,
故的面积为.
【小问3详解】
以椭圆上任意点为圆心,为半径的圆与以椭圆焦点为圆心半径为的圆的公共弦为,则的面积为定值.
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1.本试卷分第I卷和第Ⅱ卷,共4页,考生作答时,须将答案答在答题卡上,在本试卷、草稿纸上答题无效.考试结束后,将答题卡交回.
2.本试卷满分150分,120分钟完卷.
第I卷(选择题58分)
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,只有一个选项是正确的.请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.
1. 已知集合,则( )
A. B. C. D.
2. 在复平面内,复数,则z的共轭复数对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
3. 中,,则( )
A. 6 B. C. D. 3
4. 已知等差数列的前n项和为,若,则( )
A. 36 B. 32 C. 24 D. 18
5. 德阳市教育行政部门近期将安排甲、乙、丙、丁4名教育专家前往阿坝、若尔盖、越西三个地区指导教育教学工作,则每个地区至少安排1名专家的方法数为( )
A. 24 B. 36 C. 72 D. 81
6. 已知函数的零点分别为,则( )
A. B. C. D.
7. 如图,函数的图象与直线相交,A、B、C是相邻的三个交点,且,则( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
8. 已知双曲线的左右焦点分别为,过的直线与双曲线的左右两支分别交于A、B,若的内切圆面积之比为1:4,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. 2 D. 3
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有几项是符合题目要求的.
9. 下列说法中正确的是( )
A. 数据0,1,2,4的极差与中位数之积为6
B. 对随机事件A、B,若,则
C. 已知一组不全相同的数据的平均数为,在这组数据中加入一个数后得到一组新数据的平均数还是
D. 在具有线性相关关系的两个变量的统计数据所得的回归直线方程中,,则
10. 在棱长为1的正方体中,.则下面结论中正确的是( )
A. 存在,使得平面平面
B. 是平面的充要条件
C. 分别是在平面,平面上的投影图形的面积,对任意,都有
D. 任意,的面积不等于
11. 已知函数是的导数,下列结论正确的是( )
A. 的图象是轴对称图形 B. 的极大值点和极小值点个数相同
C. D. 方程有根
第Ⅱ卷(非选择题92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 的展开式中的系数等于___________.
13. 过点的直线交抛物线于P,Q两点,直线过点P且与C相切,则直线与直线斜率之积为__________.
14. 在平面直角坐标内(为坐标原点),已知,将B绕O沿逆时针方向旋转到点,设,则的值为__________.
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. 针对近年兴起的人工智能应用热,某高中准备开设人工智能应用学习班,在全校范围内采用简单随机抽样的方法,分别抽取了男生和女生各100名作为样本,调查学生是否喜欢人工智能应用,经统计得到了如图所示的等高堆积条形图.
(1)根据等高堆积条形图,填写下列列联表,并依据的独立性检验,推断是否可以认为该校学生的性别与是否喜欢人工智能应用有关联;
性别
是否喜欢人工智能应用
合计
是
否
男生
女生
合计
(2)已知该校男生女生人数之比为4:5,将样本的频率视为概率,现从全校学生中随机抽取1名学生,已知该生喜欢人工智能应用,求该生为女生的概率.
0.10
0.05
0.010
0.005
0.001
2.706
3.841
6.635
7.879
10.828
参考公式:,其中.
16. 已知数列中,.
(1)求;
(2)设,证明:数列是等比数列;
(3)记,求数列的前n项和.
17. 如图,已知两个四棱锥与的公共底面是边长为2的正方形,顶点在底面的同侧.棱锥的高分别为AB,CD的中点,与交于点E,与交于点F.
(1)证明:平面ABCD;
(2)求二面角的平面角的正弦值.
(3)求多面体ABCDEF外接球的面积.
18. 已知函数.
(1)当时,求函数在处的切线方程;
(2)若恒成立,求a的取值范围;
(3)证明:.
19. 已知椭圆的离心率为,左顶点为A,下顶点为B,的面积为1(O为坐标原点).
(1)求椭圆的方程;
(2)点P为椭圆上任意一点,以P为圆心PO为半径的圆与以椭圆焦点F为圆心半径为的圆的公共弦为MN,是否存在r,使得的面积为定值(与点P无关)?若存在,求出r及的面积;否则说明理由.
(3)事实上(2)的结论对任意椭圆都成立,写出该结论(不需要证明).
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