内容正文:
高三(4月)调研模拟考试
数学
本试卷满分150分,考试用时120分钟.
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
4.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并上交.
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. 已知复数满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】因为,所以.
2. 已知集合,集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】绝对值不等式等价于:,
两边同时减去,得,故,
分式不等式等价于分子分母同号,
即:,解得,故,
所以.
3. 记为等比数列的前项和.若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由等比数列的性质,依然构成等比数列,
由等比数列的中项可得:,
代入得:,解得:.
4. 已知随机变量服从正态分布,下列四个命题:
甲:; 乙:;
丙:; 丁:,
如果有且只有一个是假命题,那么该命题是( )
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
【答案】D
【解析】
【分析】利用正态分布的性质即可求解.
【详解】若甲:是真命题,则,
若乙、丙为真, 则,此时甲为真,
由可得,显然,
即丁为假,故D符合题意.
5. 已知圆上有不同的三点,其中,,则实数的关系为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据条件得,设,以为原点,分别以所在直线为轴,轴建立平面直角坐标系,则,由进行坐标运算,结合即可推得实数的数量关系.
【详解】因为均在圆上,且,则,且,
不妨设,以为原点,分别以所在直线为轴,轴建立平面直角坐标系,
则,由可得,
,则,故得.
6. 已知的展开式中第2项与第6项二项式系数相等,则的系数为( )
A. 12 B. -20 C. -16 D. -12
【答案】D
【解析】
【分析】先应用二项式系数相等得出,再应用通项公式计算求值.
【详解】∵第2项和第6项的二项式系数相等,∴,则,
则展开式通项公式是,
令,得,∴的系数为,
7. 已知函数,若,,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由于的取值范围是, ,所以当且仅当 且 ,
因为,所以,
要使在上能取到,则区间 内至少要包含一个形如的数,
其中最小的可能值为(当时),故需满足,解得;
要使在上能取到,则区间 内至少要包含一个形如的数,其中最小的可能值为(当时),故需满足,
解得;为使,均在内,需同时满足和,因此最小的为.
8. 设分别是函数与的正零点,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用函数的零点条件,分别将、代入整理,得到两点坐标满足圆的方程,借助指数函数与对数函数互为反函数、图像关于对称的性质,结合圆的对称性,得出及,最后通过三角换元,将目标式化为正弦型函数求最值.
【详解】已知是的正零点,,代入得:,
通分整理得:
即点同时在第一象限的圆和曲线上,
再代入(是的正零点)得:,
两边平方整理得:,
即点同时在第一象限的圆和曲线上,
又与互为反函数,图像关于直线对称,
且圆也关于对称,因此点关于的对称点,
一定在上,且仍在圆上,
因为时单调递增,与圆只有一个第一象限交点,即点就是,
因此:,代入得:,
设,
代入得:
正弦最大值为,因此的最大值为.
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. 在一次歌唱比赛中,位评委给某位选手打分分值从小到大排列依次为,,这组分值的中位数和平均数均为,方差为.现从中去掉一个最低分,再去掉一个最高分后,将剩下的个分值从小到大排列为,方差为.下列说法中一定正确的是( )
A. B. 的中位数为
C. 的平均数为 D.
【答案】BD
【解析】
【详解】A选项:由原数据中位数平均数,当所有评委打分相同时,
,乘积等于,不等式不成立,A错误;
B选项:原数据,共11个,中位数是第个数,
去掉最低分和最高分后,剩下原第至第个数据,共个,
重排后,其中,
新中位数是第5个数,恰好等于原来的,所以中位数恒为,B正确;
C选项:原数据平均数为,即总和,去掉和后,
新总和为,平均数变为,
要使它等于,需,即最低和最高分关于对称,而题中无此条件,C错误 ;
D选项:设原数据平均数为,新数据平均数为,
根据方差的性质,总平方和之间存在关系:
,
,
又是这9个数的平均值,所以,
于是,
即,
又为最低分,为最高分,
由基本不等式可得:,
由方差的性质可得:,即,
代入得:,
即,D正确.
10. 在四面体中,是边长为2的等边三角形,,均为等腰直角三角形,则该四面体的体积可能是( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【解析】
【分析】分,,三种情况求出体积即可.
【详解】若,
因为平面,所以平面,
因为,均为等腰直角三角形,,所以,
所以该四面体的体积为;
若,
因为平面,所以平面,
因为,均为等腰直角三角形,,
所以,则,则,
所以该四面体的体积为;
若,
因为,均为等腰直角三角形,,
所以,
取线段的中点,连接,则,
因为平面,所以平面,
因为,,所以点到直线的距离为,
则,
所以该四面体的体积为.
11. 若直线与两条曲线和共有四个不同的交点,设从左到右四个交点的横坐标分别为,则( )
A. B.
C. 成等比数列 D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】先利用导数判断两函数的单调性,求出极值,作出它们的图象,根据图象,利用函数与方程的思想,结合函数的性质逐一判断各选项即可.
【详解】对于,求导得,
当时,,当时,,
则在上单调递减,在上单调递增,
当,时,,当时,,
故;
对于,函数的定义域为,求导得,
当时,,当时,,
则在上单调递减,在上单调递增,
当时,,当时,,
故.
对于A,由图知,要使直线与两条曲线和有四个不同的交点,需使,故A正确;
对于B,结合图象可知,,,
结合函数的单调性可知,,即故B正确;
同理可得,由知不可能构成等比数列,故C错误;
由前面分析可知,故D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若,则___________.
【答案】
【解析】
【分析】利用同角三角函数关系式与二倍角公式化简计算.
【详解】由同角三角函数关系可得:,代入右侧通分整理得:
因此得:
由二倍角余弦公式得:
.
13. 已知抛物线的焦点为,第一象限内的两点在抛物线上,且满足,若线段中点的纵坐标为,则___________.
【答案】
【解析】
【分析】利用抛物线定义,将焦半径差转化为两点纵坐标差;结合中点纵坐标解出。再通过点在抛物线上,用纵坐标表示横坐标,得到两点横坐标之差。最后代入两点间距离公式,建立关于的方程求解.
【详解】由抛物线定义可得的准线为,
则,,由,
得:,
又中点纵坐标为,即,得,
联立,解得,
又因为在第一象限且在抛物线上,
所以:,,
得,由两点距离公式,
代入:.
14. 类比圆的标准方程,我们很容易知道:在空间直角坐标系中,以坐标原点为球心,为半径的球面方程为:.现有一个底面半径为2,高为3的圆锥,以底面圆圆心为坐标原点,顶点在轴上,则圆锥侧面的方程为___________,现用一个与轴平行的平面截这个圆锥,截面与圆锥表面交线为双曲线的一部分,则该双曲线的离心率为___________.
【答案】 ①. , ②. ##
【解析】
【分析】先确定圆锥母线的平面方程,旋转得到圆锥侧面方程;再将与轴平行的平面代入圆锥方程,整理成双曲线标准形式,求出,即得其离心率.
【详解】已知圆锥底面半径为2,高为3,底面圆圆心为坐标原点,顶点在轴上,则顶点坐标为,
在平面上,圆锥的母线是连接和的直线,即,
绕轴旋转时,替换为,得到旋转面(圆锥侧面方程),,
即,整理得,.
用与轴平行的平面截圆锥,不妨取平面(为常数,且),代入圆锥方程,
可得,整理为双曲线标准形式,
而对于双曲线,这里,则,
故该双曲线的半焦距为,
于是,其离心率为.
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. 各棱长均相等的正三棱柱中,为中点.
(1)求证:平面;
(2)求平面与平面夹角的余弦值.
【答案】(1)证明:连接,交于点,连接.
因为正三棱柱各棱长均相等,所以侧面为正方形,所以为中点,
又为中点,所以.
又平面,平面,
所以平面.
(2)
【解析】
【分析】(1)根据线面平行的判定定理证明即可.
(2)建立空间直角坐标系,求出平面与平面的法向量,利用二面角的向量求法求解即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
因为为正三角形,为中点,所以.
以为原点,,分别为轴,轴建立如图所示空间直角坐标系,
设正三棱柱各棱长为2,
则,,,,
所以,,.
设平面的法向量为,
所以,即,令,则,,所以.
设平面的法向量为,
所以,即,令,则,,所以.
设平面与平面夹角为,
则.
故平面与平面夹角的余弦值.
16. 已知椭圆过点,其焦距为,直线交椭圆于两点.
(1)求的标准方程;
(2)求面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据已知焦距和所过定点,利用椭圆的定义及两点间距离公式算出长轴长,进而由椭圆基本关系求得标准方程;
(2)联立直线与椭圆方程,利用韦达定理和弦长公式表示弦长,结合点到直线距离公式得出三角形面积的函数表达式,最后通过导数或函数单调性分析求得面积的最大值.
【小问1详解】
依题意焦点坐标为
椭圆方程为
【小问2详解】
设联立得
由得且
点到直线的距离为
设
令,则(舍去)或,
当,,
故在上单调递增,在上单调递减,
面积的最大值为
17. 在中内角的对边分别为,且.
(1)若的平分线交于点的面积为,求长;
(2)若,求当周长最小时的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)先用半角公式将条件转化为边的关系,结合余弦定理求出角,再通过已知的及和角公式求出角的正弦值,由正弦定理得到两边比例关系;最后利用三角形面积求出具体边长,并借助角平分线分割面积的性质建立关于的方程求解;
(2)由已求得的角用余弦定理消去,将用表示,进而构造出周长关于的函数;利用基本不等式求得的值.
【小问1详解】
依题意有即
又由余弦定理有
又为中内角
又而
因为的面积为,
在中,
【小问2详解】
由(1)知.
设周长为,则
令,
当且仅当时周长取最小值.
故当周长最小时.
18. 已知函数.
(1)若对恒成立,求的取值范围;
(2)若函数有2个零点
(i)求的取值范围;
(ii)求证:.
【答案】(1)
(2)(i);
(ii)由(i)知,,
,,
,即,
要证,即证,,
令,,,;
p(t)在上单调递增,
,故
【解析】
【分析】(1)原函数求导,令参数进行分类讨论,求单调区间判断即可
(2)令,构造新的函数,求导利用单调区间即可求解和证明
【小问1详解】
(1)
当a≤2时,在上单调递增,恒成立;
当a>2时,令得,,则
当时,,在上单调递减,,不合题意.
,a的取值范围为
【小问2详解】
(i),,
若有2个零点,即方程有2个根.
令,,h(x)在上单调递增,在上单调递减,且
,,解得
(ii)略
19. 一个不透明的口袋中放有完全相同的2个红球、2个黄球.现每次从口袋中随机抽取一球,确定颜色后又放回口袋中.
(1)若摸球10次,求摸到红球个数的期望;
(2)若连续摸到2个红球时停止,否则继续摸球.记恰好第次摸球时结束的概率为.
(i)求;
(ii)求.
【答案】(1)
(2)(i);(ii)
【解析】
【分析】(1)由二项分布的期望可得;
(2)(i)由第5次时结束,即第4,5次必须是红球,第3次为黄球,前2次至少一次黄球的情况结合独立事件的乘法公式可得;
(ii)先由后三次分别为黄球、红球、红球三种情况得到,再令解出再验证可得.
【小问1详解】
设摸到红球的个数为,依题意有
【小问2详解】
(i)依题意
第5次时结束,即第4,5次必须是红球,第3次为黄球,前2次至少一次黄球,
其概率为
(ii)若恰好第n+3次时结束,则第n+1次为黄球,第n+2,n+3次为红球,且第n次没有结束,
记第n次摸球没有结束的概率为Qn ,即
又第n+5次时结束可分为:当第n+1次为黄球时,则第n+2次为黄球红球均可以,之后连三次为黄球、红球、红球,第n+5次结束,
当第n+1次为红球(且摸球没有结束)时,则第n+2次为黄球,之后连三次为黄球、红球、红球,第n+5次结束,
综上
经验证:P1,P2,P3,P4,P5满足上式,
.
令得
解得或
或
又
①或②
①-②得
当n=1,2时也成立,
所以,.
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高三(4月)调研模拟考试
数学
本试卷满分150分,考试用时120分钟.
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
4.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并上交.
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. 已知复数满足,则( )
A. B. C. D.
2. 已知集合,集合,则( )
A. B. C. D.
3. 记为等比数列的前项和.若,则( )
A. B. C. D.
4. 已知随机变量服从正态分布,下列四个命题:
甲:; 乙:;
丙:; 丁:,
如果有且只有一个是假命题,那么该命题是( )
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
5. 已知圆上有不同的三点,其中,,则实数的关系为( )
A. B. C. D.
6. 已知的展开式中第2项与第6项二项式系数相等,则的系数为( )
A. 12 B. -20 C. -16 D. -12
7. 已知函数,若,,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
8. 设分别是函数与的正零点,则的最大值为( )
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. 在一次歌唱比赛中,位评委给某位选手打分分值从小到大排列依次为,,这组分值的中位数和平均数均为,方差为.现从中去掉一个最低分,再去掉一个最高分后,将剩下的个分值从小到大排列为,方差为.下列说法中一定正确的是( )
A. B. 的中位数为
C. 的平均数为 D.
10. 在四面体中,是边长为2的等边三角形,,均为等腰直角三角形,则该四面体的体积可能是( )
A. B. C. D.
11. 若直线与两条曲线和共有四个不同的交点,设从左到右四个交点的横坐标分别为,则( )
A. B.
C. 成等比数列 D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若,则___________.
13. 已知抛物线的焦点为,第一象限内的两点在抛物线上,且满足,若线段中点的纵坐标为,则___________.
14. 类比圆的标准方程,我们很容易知道:在空间直角坐标系中,以坐标原点为球心,为半径的球面方程为:.现有一个底面半径为2,高为3的圆锥,以底面圆圆心为坐标原点,顶点在轴上,则圆锥侧面的方程为___________,现用一个与轴平行的平面截这个圆锥,截面与圆锥表面交线为双曲线的一部分,则该双曲线的离心率为___________.
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. 各棱长均相等的正三棱柱中,为中点.
(1)求证:平面;
(2)求平面与平面夹角的余弦值.
16. 已知椭圆过点,其焦距为,直线交椭圆于两点.
(1)求的标准方程;
(2)求面积的最大值.
17. 在中内角的对边分别为,且.
(1)若的平分线交于点的面积为,求长;
(2)若,求当周长最小时的值.
18. 已知函数.
(1)若对恒成立,求的取值范围;
(2)若函数有2个零点
(i)求的取值范围;
(ii)求证:.
19. 一个不透明的口袋中放有完全相同的2个红球、2个黄球.现每次从口袋中随机抽取一球,确定颜色后又放回口袋中.
(1)若摸球10次,求摸到红球个数的期望;
(2)若连续摸到2个红球时停止,否则继续摸球.记恰好第次摸球时结束的概率为.
(i)求;
(ii)求.
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