内容正文:
高三自主检测练习数学
(考试时间:120分钟 满分:150分)
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上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.
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效.
一、单选题: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. 已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由,可得,故,
u,故.
2. 若复数满足( )
A. B. 2 C. D. 1
【答案】A
【解析】
【详解】由,得,
所以.
3. 展开式的常数项为( )
A. 15 B. C. 60 D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用二项式定理把二项式展开,直接求出常数项.
【详解】展开式的通项公式为:,
要求常数项,只需,解得:r=4.
所以常数项为: .
故选:C.
【点睛】二项式定理类问题的处理思路:利用二项展开式的通项进行分析.
4. 直线与圆相交于两点,则( )
A. B. 2 C. D. 1
【答案】A
【解析】
【分析】借助点到直线距离公式与圆的弦长公式计算即可得.
【详解】圆的圆心为,半径,
则到直线的距离,
则.
5. 若角的终边经过点,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由角的终边经过点,得,
所以.
6. 已知随机变量服从正态分布,若,其中,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用正态分布得到的关系式,从而消元,变形,利用基本不等式求出最值
【详解】,,
由正态分布的对称性可知,故,
因为,所以,即,
所以,
当且仅当,即时,等号成立,
所以的最小值为.
7. 从集合中任取三个不同的数,当三数之和为3的倍数时,这三个数可构成等差数列的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】设出事件,分别计算出两事件的基本事件数,利用条件概率公式进行求解
【详解】设三数之和为3的倍数为事件,三个数可构成等差数列为事件,
中,除以3余数为0的有,
除以3余数为1的有,除以3余数为2的有,
要想三数之和为3的倍数,可以从中任选3个;
或中任选3个;或中任选3个;
或中选1个,中选1个,中选1个;
故,
若三个数构成等差数列,不妨设为,,
则,,所以三个数的和一定为3的倍数,
设公差为,则且为正整数,则,
又,故,所以且为正整数,
当时,为,共16种情况,
当时,为,共14种情况,
当时,为,共12种情况,
当时,为,共10种情况,
当时,为,共8种情况,
当时,为,共6种情况
当时,为,共4种情况,
当时,为,共2种情况,
所以,
故.
8. 已知,点是直线上的任意一点,点在曲线上,点是线段的中点,则的最小值为( )
A. B. 1 C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由极化恒等式可得,原题转化为求的最小值。先对给定N,研究P点满足方程,求出此时的最小值,再对任意点N,通过导数分析,可进一步求出取得的最小值.
【详解】设C是线段AB的中点,则,
并对任意点,有,
由题易得直线AB的方程为,对于给定上的,
设在直线AB上,则,
消去参数,得,整理后得,
所以对于给定,的最小值为C点到P点所在直线的距离,即,
设(),则,
当时,,单调递增;
当时,,单调递减;
所以在处取得最大值,
所以,当且仅当时取等号,即,
故.
二、多选题: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. 已知函数,则下列说法正确的是( )
A. 最小正周期为 B. 是对称轴
C. 函数是奇函数 D. 函数在区间上单调递增
【答案】BCD
【解析】
【分析】借助降幂公式与辅助角公式可将原函数化为正弦型函数;利用正弦型函数周期性计算可得A;借助代入检验法可得B、D;计算出可得C.
【详解】;
对A:函数的最小正周期为,故A错误;
对B:当时,,因是函数的对称轴,
故是函数的对称轴,故B正确;
对C:是奇函数,故C正确;
对D:当时,,因在上单调递增,
故函数在区间上单调递增,故D正确.
10. 正方体的棱长为2,点,分别为棱,的中点,则有( )
A. 与平面平行
B.
C. 平面
D. 四边形的面积为
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据给定条件,建立空间直角坐标系,利用空间位置关系的向量证明推理判断ABC;求出四边形面积判断D.
【详解】在棱长为2的正方体中,建立如图所示的空间直角坐标系,
则,
对于A,,即,而直线,
因此,又平面,平面,
则平面,A正确;
对于B,,,
因此,B正确;
对于C,,,
因此不垂直,直线与平面不垂直,C错误;
对于D,,
等腰梯形的高,
因此四边形的面积,D正确.
11. 椭圆的左右焦点分别为,圆与椭圆相切于两个不同点,则( )
A. 的取值范围为
B.
C. 若四边形为菱形,则
D. 三角形面积的最大值为
【答案】BC
【解析】
【分析】对A:问题转化为椭圆上存在一点到点的距离最短,且点不在轴上,结合椭圆上的点的横坐标取值范围计算即可得解;对B:表示出、计算即可得;对C:结合菱形性质与各点横坐标计算即可得;对D:利用面积公式计算即可得.
【详解】对A:问题转化为椭圆上存在一点到点的距离最短,且点不在轴上,
设,则,
,
由于,当,即时,只有当点与右顶点重合时,
达到最小值,不符合题意;
若,当时,达到最小值,符合题意,
故的取值范围为,故A错误;
对B:由A可知,易知,所以,
所以,故B正确;
对C:由,,,要使得四边形为菱形,
则有,解得,故C正确;
对D:点坐标,,
当时,取到最大值,故D错误.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 一组按照从小到大排列的数据,其平均数为,则___________.
【答案】
【解析】
【分析】借助平均数定义结合从小到大排列要求计算即可得.
【详解】由题意可得,
整理得,
故或,又,故.
13. 等比数列的前项之积为,若,则___________.
【答案】18
【解析】
【详解】由等比中项的性质可得,
所以.
14. 直线与函数的图像交于两点,过点分别作轴的垂线,垂足为,,当矩形的面积为时,___________.
【答案】
【解析】
【分析】求导后可得函数单调性,可设,结合图象性质可得,再利用矩形面积计算可得,即可解出.
【详解】,当时,,当时,,
故函数在区间上单调递增,在区间上单调递减,
当时,,当时,函数取得最大值,
画出函数简图如下:
设,则,,
,即,
则有,解得,此时.
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. 在中,角的对边分别为,,且为钝角.
(1)求角的大小;
(2)若,为正整数,求的面积.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)根据给定条件,利用正弦定理边化角,再逆用和角的正弦公式求解.
(2)利用余弦定理,结合基本不等式及已知求出,进而求出三角形面积.
【小问1详解】
在中,由及正弦定理得,
整理得,
而,解得,又为钝角,所以.
【小问2详解】
由余弦定理,得,
而,当且仅当时取等号,因此,即,
又为正整数,则,,
所以的面积.
16. 已知函数.
(1)当时,求函数在处的切线方程;
(2)当时,恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)借助导数的几何意义计算即可得;
(2)求导后,分与进行讨论,当时,结合函数单调性可得该此时恒成立,符合题意;当时,可利用导数研究函数单调性从而可得,可通过构造函数证明,即可得不符合题意.
【小问1详解】
当时,,则,
则,又,
故函数在处的切线方程为,即;
【小问2详解】
,,
若,,则在上单调递增,
故,符合题意;
若,则当时,,当时,,
故在上单调递减,在上单调递增,
则,
令,则,
由单调递减,则,
故在上单调递减,故,
即,不符合题意;
综上可得:.
17. 在三棱锥中,等边三角形的边长为,点为的中点,设二面角的平面角分别为.
(1)证明:;
(2)当时,求直线与平面夹角的正弦值;
(3)求的最小值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)设的中点为,连接、,借助线面垂直判定定理可得平面,即可利用线面垂直性质定理得到;
(2)过点作的垂线,设垂足为,利用线面垂直判定定理可得平面,即可得,则可建立适当空间直角坐标系,求出直线的方向向量与平面的法向量后,利用空间向量夹角公式计算即可得解;
(3)过点作的垂线,设垂足为,借助线面垂直判定定理与性质定理可得,即可得,再结合各边长可表示出,结合辅助角公式计算即可得其最小值.
【小问1详解】
设的中点为,连接、,则,
因为三角形PAB为等边三角形,所以,
又因为,所以,
又因为,、平面,
所以平面,又因为平面,所以;
【小问2详解】
过点作的垂线,设垂足为,
由(1)得,平面,由平面,所以,
又因为,,、平面,
所以平面,则,
以为坐标原点建立如图所示空间直角坐标系,
则,即.
,
,设平面法向量,
则,即,
取,可得,,即得,
设直线与平面夹角为,则;
【小问3详解】
过点作的垂线,设垂足为,连接,
由平面,平面,所以,
又因为,,、平面,
所以平面,又平面,所以,故,
则,
,
故,
因为,所以,
又因为,
所以,当且仅当时等号成立,
即的最小值为.
18. 双曲线的左顶点为,右焦点为,点是双曲线右支上的任意一点,且在第一象限,设直线与直线的交点为.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)当三角形为直角三角形时,求直线的斜率;
(3)证明:直线与三角形的外接圆相切.
【答案】(1)
(2)1或
(3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)由题意可得、,再计算出即可得;
(2)设,可得,再分与讨论即可得;
(3)表示出直线AP方程后,可得点坐标,可设三角形QAF外接圆圆心的坐标为,再利用可得,再利用向量数量积公式计算即可得证.
【小问1详解】
由题意可得,则,
所以双曲线的标准方程为:;
【小问2详解】
设,则,
当时,将代入,得,
此时直线AP的斜率为;
当时,,
,
联立方程:,可得,解得,
代入得:,此时直线AP的斜率为,
综上所述,直线AP的斜率为1或;
【小问3详解】
直线AP方程为:,令,得,
设三角形QAF外接圆圆心的坐标为,则有,
即,
化简得:,
即,
由,
则,即,
故直线PF与三角形的外接圆相切.
19. 向量列满足:对任意的,都有,其中为单位向量,.记向量与的夹角为.
(1)当时,
①在如图中画出,并直接写出的值;
②求的通项公式.
(2)当时,对任意的,将所对应的值依次排列形成数列,记数列的前项和为.证明:.
【答案】(1)①作图见解析,,;②
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)①结合平面向量三角形加法法则及减法法则画出对应图形即可得;结合图形计算即可得;②分奇偶讨论可得数列是首项为,公比为的等比数列,即可求出数列的通项公式,从而可得的通项公式;
(2)结合(1)②所得可得,则由正弦定理可得,借助累乘法可得,从而可计算出时的,即可得数列的通项公式,再分奇偶讨论即可得.
【小问1详解】
①当时,,根据向量三角形加法法则,画出如图,
此时 ,
当时,,沿着的正方向再构造一个,
根据向量三角形减法法则画出如图,此时;
②当为奇数时,,由,
则,故;
当为偶数时,,由,
则,故;
则,即,
则,
因为,
所以数列是首项为,公比为的等比数列,
即,得;
根据得:,
综上所述,的通项公式为:;
【小问2详解】
由(1)②知:,,
故数列是首项为,公比为的等比数列,
故,即,
则由,可得,
由正弦定理得:,
即对任意的,,则,,,
累乘得,即,
当时,,即,得,
解得,
即,则,
,
当为偶数时,;
当为奇数时,;
综上所述,对任意.
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(考试时间:120分钟 满分:150分)
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上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.
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效.
一、单选题: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. 已知集合,则( )
A. B. C. D.
2. 若复数满足( )
A. B. 2 C. D. 1
3. 展开式的常数项为( )
A. 15 B. C. 60 D.
4. 直线与圆相交于两点,则( )
A. B. 2 C. D. 1
5. 若角的终边经过点,则( )
A. B. C. D.
6. 已知随机变量服从正态分布,若,其中,则的最小值为( )
A. B. C. D.
7. 从集合中任取三个不同的数,当三数之和为3的倍数时,这三个数可构成等差数列的概率为( )
A. B. C. D.
8. 已知,点是直线上的任意一点,点在曲线上,点是线段的中点,则的最小值为( )
A. B. 1 C. D.
二、多选题: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. 已知函数,则下列说法正确的是( )
A. 最小正周期为 B. 是对称轴
C. 函数是奇函数 D. 函数在区间上单调递增
10. 正方体的棱长为2,点,分别为棱,的中点,则有( )
A. 与平面平行
B.
C. 平面
D. 四边形的面积为
11. 椭圆的左右焦点分别为,圆与椭圆相切于两个不同点,则( )
A. 的取值范围为
B.
C. 若四边形为菱形,则
D. 三角形面积的最大值为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 一组按照从小到大排列的数据,其平均数为,则___________.
13. 等比数列的前项之积为,若,则___________.
14. 直线与函数的图像交于两点,过点分别作轴的垂线,垂足为,,当矩形的面积为时,___________.
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. 在中,角的对边分别为,,且为钝角.
(1)求角的大小;
(2)若,为正整数,求的面积.
16. 已知函数.
(1)当时,求函数在处的切线方程;
(2)当时,恒成立,求的取值范围.
17. 在三棱锥中,等边三角形的边长为,点为的中点,设二面角的平面角分别为.
(1)证明:;
(2)当时,求直线与平面夹角的正弦值;
(3)求的最小值.
18. 双曲线的左顶点为,右焦点为,点是双曲线右支上的任意一点,且在第一象限,设直线与直线的交点为.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)当三角形为直角三角形时,求直线的斜率;
(3)证明:直线与三角形的外接圆相切.
19. 向量列满足:对任意的,都有,其中为单位向量,.记向量与的夹角为.
(1)当时,
①在如图中画出,并直接写出的值;
②求的通项公式.
(2)当时,对任意的,将 所对应的值依次排列形成数列,记数列的前项和为.证明:.
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