内容正文:
高三数学试卷
本试卷满分150分,考试时间120分钟.
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.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.答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
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. 已知全集,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】.
2. 已知直线a,b与平面,能使的充分条件是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】与位置关系不确定,可相交,可平行,A项不合题意;
与不一定垂直,B项不合题意;
与可以平行,不一定垂直,C项不合题意;
,则在平面内存在直线,且,则,又 ,则,D项符合题意.
3. 已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先应用两角和正弦公式得出,再结合同角三角函数关系及二倍角正弦公式求解.
【详解】由,得,则,
所以,即得,
由,得.
4. 某中学数学组来了5名即将毕业的大学生进行数学实习活动,现将他们分配到高一年级的1,2,3三个班实习,每班至少1名,则不同的分配方案有( )
A. 30种 B. 90种 C. 150种 D. 180种
【答案】C
【解析】
【分析】先得到分配方案有或,分两种情况,结合排列组合知识得到答案
【详解】由已知可得5个人分三个班,每班至少1人,则可能的分配方案有或,
若分配方案为,则分配方案有种,
若分配方案为,则分配方案有种,
则不同分配方式共有种.
5. 已知随机变量,且,则( )
A. 0.1 B. 0.15 C. 0.2 D. 0.25
【答案】B
【解析】
【分析】应用正态分布的对称性及已知条件计算求解.
【详解】.
6. 设,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】.
7. 双曲线的左、右焦点分别为,以为直径的圆与双曲线的渐近线在第一象限的交点为,为坐标原点,,垂足为,若,且,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. 2 D.
【答案】C
【解析】
【分析】由题意知,,再根据得,在上的投影向量为,进而求得,再根据建立的方程求解即可得答案.
【详解】因为为直径的圆与双曲线的渐近线在第一象限的交点为,所以,,
因为,垂足为,所以,
所以,即①,
因为,所以在上的投影向量为
因为,
所以,即,
所以②,
由①②知,
所以.
8. 定义在上的函数满足:若函数有且仅有3个零点,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】令,则恒过定点,将和的大致图象画在同一直角坐标系,
有3个零点等价于与图象有3个交点,设,
由图可知,,即.
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. 已知正实数满足,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【解析】
【分析】由对数的运算可判断A,由基本不等式结合乘1法可判断BCD.
【详解】由题意可知,所以,A项正确;
,当且仅当时取等,B项正确;
所以,当且仅当时取等,C项正确;
,当且仅当时取等,D项错误.
10. 已知复数在复平面内对应的点分别为,且点连接后构成三角形,则下列结论正确的是( )
A. 若复数满足,则是一个等腰三角形
B. 若复数满足,则在复平面内对应的点的轨迹是以为直径的圆
C. 若复数满足,则在复平面内对应的点为的内心
D. 若复数满足,则在复平面内对应的点为的重心
【答案】AD
【解析】
【分析】对A、B和C,根据选项条件,利用复数的几何意义,即可求解;对D,根据条件,利用复数的几何意义及复数的运算,得到,即可求解.
【详解】对于A,由,知,故为等腰三角形,所以A正确;
对于B,设复数在复平面内对应的点为P,由,得到,
若与A,B两点重合,不满足,所以点P的轨迹一定不是以AB为直径的圆,故B错误;
对于C,设复数在复平面内对应的点为P,由,
得到,所以点P为的外心,故C错误;
对于D,设,设复数z在复平面内对应的点为P,
则,所以,
则,所以点P为的重心,D正确.
11. 已知椭圆,其左、右焦点分别为,离心率为e,过左焦点的直线与C交于A,B两点,若点A在x轴上方,且,则下列说法正确的是( )
A. B. (O为坐标原点)
C. 若点A在第一象限,则 D. 若E为C的下顶点,则
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据条件,可得,根据勾股定理、椭圆的定义及面积公式,可得面积的表达式,即可得A点纵坐标,根据,结合的关系,整理计算,可判断A的正误;根据,分析可判断B的正误;根据余弦定理,可得、的表达式,即可得的表达式,结合的范围,分析求解,可判断C的正误;由条件,可得的表达式,进而可得的表达式及范围,整理化简,即可判断D的正误.
【详解】选项A:由,得,则,
由椭圆的定义得,则,
所以,则,
所以,
又,所以,则,
又,所以,则,所以,则,
所以,则,即,解得,故A正确;
选项B:,故B错误;
选项C:若点A在第一象限,则,
设,设,
由余弦定理得,
则,整理得,
所以,同理可得,
则,
由点A在第一象限知,则,
设,则,
所以,故C正确:
选项D:由A项知,
所以,
,
则,
所以,故D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知向量a,b满足的夹角为_______.
【答案】
【解析】
【分析】根据向量垂直及数量积运算,表示出夹角即可.
【详解】因为
所以,即
根据向量的数量积运算,则
代入化简得
所以
【点睛】本题考查了平面向量垂直及数量积的定义,属于基础题.
13. 函数与函数在公共点处切线相同,则_______.
【答案】
【解析】
【详解】由题意得,
设与的公共点为,,,
根据两条直线斜率相等可得,解得
则在公共点处切线方程为,
.
14. 已知在锐角中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,,则_______;若,则面积的取值范围为_______.
【答案】 ①. 2 ②.
【解析】
【分析】根据二倍角公式及正弦定理得到,再结合同角三角函数的关系,两角和的正弦公式,诱导公式,正弦定理,及余弦定理即可求出的值;依题意可得,结合余弦定理,三角形面积公式,同角三角函数的关系,三角形边的关系,及二次函数的性质即可求出面积的取值范围.
【详解】由,
由二倍角公式得,
所以正弦定理得,
又在锐角中,有,
则
;
若,则,
则由余弦定理有,
所以,
又因为是锐角三角形,则有,
又,解得,
又,所以,
则,所以,
故面积的取值范围为.
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. 已知数列的前n项和为,满足,公差大于零的等差数列满足为与的等比中项.
(1)求数列和的通项公式;
(2)设为数列的前n项和,求.
【答案】(1),
(2)
【解析】
【分析】(1)先利用,由求首项,再作差推出为等比数列得通项,再设等差数列公差为正数,由和等比中项列方程求出,进而得到通项.
(2)把拆为与两部分,分别用等比数列求和、相邻两项分组求和算出前20项和,相加即得.
【小问1详解】
当时,,
所以,
当时,由及,得,解得
所以.
设等差数列的公差为,
则
所以.
【小问2详解】
当时,,
.
16. 已知函数.
(1)证明:在上单调递增;
(2)设函数,若为的极小值点,求实数a的取值范围.
【答案】(1),
令,则,恒成立,
所以在上单调递增,
所以,所以在上单调递增.
(2)
【解析】
【分析】(1)通过多次求导,即可判断单调性;
(2)求导,通过,,,讨论单调性,进而可求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
,
由(1)知当时,,即,
又,且,所以为奇函数,其图象关于对称,
所以当时,,即.
①若,则,所以当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,所以为的极小值点.
②若,当时,,
当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以为的极小值点.
③若,则与同号,所以,
所以在上单调递增,无极值点,不合题意.
④若,当时,,当时,,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以为函数的极大值点,不合题意.
综上,实数a的取值范围为.
17. 为了减轻教师阅卷负担,某校在一次考试中尝试采用AI辅助阅卷,从所有试卷中随机抽取60%由AI批阅,其余40%仍由教师人工批阅.阅卷后,按分层随机抽样的方式,从AI批阅和人工批阅的试卷中,随机抽取共100份试卷,统计AI批阅试卷的得分情况,得到如下的频率分布直方图.
(1)估计AI批阅试卷的平均分和方差(同一组中的数据用该组区间的中点值为代表);
(2)为了保证阅卷的准确性,需要从AI批阅试卷的样本中随机抽取试卷进行人工复批.若抽到试卷分数低于70分,则复批的概率为80%;若抽到试卷分数在70分到90分之间,则复批的概率为30%;若抽到试卷分数高于90分,则复批的概率为60%.若某同学试卷被复批,求AI批阅该同学试卷高于90分的概率;
(3)已知抽取的100份试卷的平均分为,方差为,求人工批阅试卷的样本平均分和方差,并判断AI阅卷和人工阅卷的成绩是否有明显差异.(若,则认为二者有差异,否则不认为有明显差异)
【答案】(1),
(2)
(3),,不认为AI阅卷和人工阅卷的成绩有明显差异
【解析】
【分析】(1)先求出90~100分的频率/组距,再代入公式即可求出平均数和方差;
(2)设“该同学得分低于70分”为事件,“该同学得分在70分到90分之间”为事件,“该同学得分高于90分”为事件,“该同学试卷被复批”为事件B,再求出 ,最后利用全概率公式和贝叶斯公式即可求出;
(3)分别求出和方差,再代入公式即可.
【小问1详解】
由频率分布直方图可得,90~100分的频率/组距为,
所以平均分,
方差.
【小问2详解】
设“该同学得分低于70分”为事件,“该同学得分在70分到90分之间”为事件,“该同学得分高于90分”为事件,“该同学试卷被复批”为事件B.
由频率分布直方图得,
所求概率为.
【小问3详解】
,解得,
,解得.
所以,故不认为AI阅卷和人工阅卷的成绩有明显差异.
18. 已知抛物线的焦点F到直线的距离为.
(1)求抛物线的方程;
(2)点为抛物线上的一点,在上任取一点B(与点A不重合),直线AB与直线l交于点C,过点C作x轴的垂线交抛物线于点D.
(i)求证:直线BD恒过定点E,并求出点E的坐标;
(ii)过点B和D分别作抛物线的两条切线和和交于点G,证明:.
【答案】(1)
(2)(i)证明:易知,设,则,
故直线,即,
与联立得,
直线,即直线BD的方程为,
又点和点的横坐标相同,,即,即,
所以直线,即,
令即所以恒过.
(ii)证明:对求导,得,所以直线的斜率为,所以直线,
即,同理,
联立,得.
又因为,则
,
所以,同理,
所以,
所以.
【解析】
【分析】(1)利用点到直线的距离求出的值即可求出抛物线的方程;
(2)(i)先求出,设,求出直线的方程与直线联立得点横坐标,进而求得与的关系,再写出直线的方程即可;
(ii)对求导,得,求出直线方程联立得点坐标,通过计算和即可证明.
【小问1详解】
由题意得到直线的距离为,
解得,所以抛物线的方程为.
【小问2详解】
(i)略
(ii)略
19. 如图,已知是边长为的等边三角形,分别是的中点,将沿着翻折,使点到点处,得到四棱锥.
(1)设平面平面,证明:平面;
(2)当时,求平面与平面的夹角的余弦值;
(3)若点在平面的射影在四边形的内部,四棱锥的体积,求直线被四棱锥外接球球截得的弦长的取值范围.
【答案】(1)因为,所以,
又平面,平面,所以平面,
又平面平面平面,所以,
又平面,平面,所以平面.
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据条件,利用线面平行的判定,得到平面,再由线面平行的性质得,即可求解;
(2)建立空间直角坐标系,求出平面平面与平面的法向量,利用面面角的向量法,即可求解;
(3)根据条件可设设球的半径为,球心,再利用,进而得到,即可求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
取中点,连,则为的中点,
在平面内,过作,
在等边中,由,得,
又,所以,
所以,所以平面,
又平面,所以,
所以两两垂直,以为坐标原点,
直线分别为轴,建立如图所示的空间直角坐标系,
设,
则,
则,
又,则,所以,解得,
则,所以,
则,,
设平面的一个法向量为,
则,令,得,
设平面的法向量为,则,
令,得,
所以,
所以平面与平面夹角的余弦值为.
【小问3详解】
因为点在平面内的射影在四边形内部,
所以,由,得到,
因为,所以,
则,又,
所以,则,所以,
在等腰梯形中,,则,
则为等腰梯形外接圆圆心,设球的半径为,球心,
则,又,
则,整理得到,
又因为,
所以,
因为,且,得到,
又,令,易知在区间上单调递增,
当时,,所以,则.
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高三数学试卷
本试卷满分150分,考试时间120分钟.
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.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.答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
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. 已知全集,则( )
A. B. C. D.
2. 已知直线a,b与平面,能使的充分条件是( )
A. B.
C. D.
3. 已知,则( )
A. B. C. D.
4. 某中学数学组来了5名即将毕业的大学生进行数学实习活动,现将他们分配到高一年级的1,2,3三个班实习,每班至少1名,则不同的分配方案有( )
A. 30种 B. 90种 C. 150种 D. 180种
5. 已知随机变量,且,则( )
A. 0.1 B. 0.15 C. 0.2 D. 0.25
6. 设,则( )
A. B. C. D.
7. 双曲线的左、右焦点分别为,以为直径的圆与双曲线的渐近线在第一象限的交点为,为坐标原点,,垂足为,若,且,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. 2 D.
8. 定义在上的函数满足:若函数有且仅有3个零点,则实数a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. 已知正实数满足,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
10. 已知复数在复平面内对应的点分别为,且点连接后构成三角形,则下列结论正确的是( )
A. 若复数满足,则是一个等腰三角形
B. 若复数满足,则在复平面内对应的点的轨迹是以为直径的圆
C. 若复数满足,则在复平面内对应的点为的内心
D. 若复数满足,则在复平面内对应的点为的重心
11. 已知椭圆,其左、右焦点分别为,离心率为e,过左焦点的直线与C交于A,B两点,若点A在x轴上方,且,则下列说法正确的是( )
A. B. (O为坐标原点)
C. 若点A在第一象限,则 D. 若E为C的下顶点,则
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知向量a,b满足的夹角为_______.
13. 函数与函数在公共点处切线相同,则_______.
14. 已知在锐角中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,,则_______;若,则面积的取值范围为_______.
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. 已知数列的前n项和为,满足,公差大于零的等差数列满足为与的等比中项.
(1)求数列和的通项公式;
(2)设为数列的前n项和,求.
16. 已知函数.
(1)证明:在上单调递增;
(2)设函数,若为的极小值点,求实数a的取值范围.
17. 为了减轻教师阅卷负担,某校在一次考试中尝试采用AI辅助阅卷,从所有试卷中随机抽取60%由AI批阅,其余40%仍由教师人工批阅.阅卷后,按分层随机抽样的方式,从AI批阅和人工批阅的试卷中,随机抽取共100份试卷,统计AI批阅试卷的得分情况,得到如下的频率分布直方图.
(1)估计AI批阅试卷的平均分和方差(同一组中的数据用该组区间的中点值为代表);
(2)为了保证阅卷的准确性,需要从AI批阅试卷的样本中随机抽取试卷进行人工复批.若抽到试卷分数低于70分,则复批的概率为80%;若抽到试卷分数在70分到90分之间,则复批的概率为30%;若抽到试卷分数高于90分,则复批的概率为60%.若某同学试卷被复批,求AI批阅该同学试卷高于90分的概率;
(3)已知抽取的100份试卷的平均分为,方差为,求人工批阅试卷的样本平均分和方差,并判断AI阅卷和人工阅卷的成绩是否有明显差异.(若,则认为二者有差异,否则不认为有明显差异)
18. 已知抛物线的焦点F到直线的距离为.
(1)求抛物线的方程;
(2)点为抛物线上的一点,在上任取一点B(与点A不重合),直线AB与直线l交于点C,过点C作x轴的垂线交抛物线于点D.
(i)求证:直线BD恒过定点E,并求出点E的坐标;
(ii)过点B和D分别作抛物线的两条切线和和交于点G,证明:.
19. 如图,已知是边长为的等边三角形,分别是的中点,将沿着翻折,使点到点处,得到四棱锥.
(1)设平面平面,证明:平面;
(2)当时,求平面与平面的夹角的余弦值;
(3)若点在平面的射影在四边形的内部,四棱锥的体积,求直线被四棱锥外接球球截得的弦长的取值范围.
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