内容正文:
高三数学
注意事项:
1.答题前,务必将自己的个人信息填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.回答选择题时,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.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.
一、单项选择题: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. 设全集,集合,则( )
A. B. C. D.
2. 已知,则( )
A. 1 B. 2 C. 4 D. 8
3. 已知是夹角为的两个单位向量,,则( )
A. B. C. D.
4. 已知等差数列共有10项,其所有奇数项和为60,所有偶数项和为80,则( )
A. 10 B. 8 C. 6 D. 4
5. 已知正方体的体积为,若球与该正方体的所有棱都相切,则球的表面积为( )
A. B. C. D.
6. 已知互不相等的正数满足,则下列关系式可能成立的是( )
A. B. C. D.
7. 已知数列的前项和,若,使得成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
8. 小明在某超市购物后参加抽奖活动,活动如下:一个盒子中放有红、绿、蓝色的小球各一个,红球上标有数字5,蓝球和绿球上标有数字1,参与者必须有放回地抽取小球两次,每次可以抽取1个、2个或3个小球,若两次抽到的小球上的数字之和为7,则可以获得奖品,假设每种符合要求的小球组合被抽到都是等可能的,则小明获得奖品的概率为( )
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. 下列函数中,最小正周期为,且在上单调递增的为( )
A. B.
C. D.
10. 已知函数的图象关于原点对称,则( )
A.
B.
C. 函数存在两个零点
D. 的解集为
11. 已知抛物线的焦点为,准线,过点的直线与抛物线交于两点,过作抛物线的切线,点在上,过点作,垂足为,则( )
A. B. 若的斜率为3,则
C. 线段互相垂直平分 D. 四边形的面积的最小值为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若双曲线过点且与双曲线有相同的渐近线,则的焦距为___________.
13. 某地区为了提升养老保障机制,组织相关的保险公司在该地区推广养老保险的相关产品,现在该地区随机抽取1名老人,其购买的养老保险产品的数量的所有可能取值为0,1,2,且,则___________.
14. 如图,在四边形中,,现沿进行翻折,使得点到达的位置,连接,得到三棱锥,记平面与平面所成的角为,平面与平面所成的角为,则的最大值为___________.
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. 已知函数.
(1)若,求的极值;
(2)若,且,使得,求实数的取值范围.
16. 某新能源汽车公司为研究电池容量对续航里程的影响,随机选取了10辆不同配置的车进行测试,测量每辆车的电池容量(单位:)和续航里程(单位:),得到如下数据:
样本号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
总和
电池容量
35
40
45
50
55
65
70
75
80
85
600
续航里程
330
350
390
410
480
520
560
620
640
700
5000
并计算得.
(1)估计这10辆车的平均电池容量与平均续航里程;
(2)求电池容量与续航里程的样本相关系数;(精确到0.001)
(3)现该公司计划推出新款车型,电池容量为,已知续航里程与电池容量近似成正比,利用以上数据给出新款车型续航里程的估计值.(精确到1)
附:相关系数.
17. 的内角的对边分别是,已知.
(1)求;
(2)若点在边上,为的平分线且长度为1,求;
(3)若是边上的一点,且,求的面积的最大值.
18. 已知椭圆的离心率为,且经过点.
(1)求的方程.
(2)已知是的左、右顶点,是的短轴上的动点(与短轴端点和原点均不重合),点满足,直线与的另一个交点为,直线与的另一个交点为(与不重合).
(i)证明:直线与轴相交于定点;
(ii)当的面积最大时,求的值.
19. 已知四面体如图所示,其中两两互相垂直,,点满足,点在线段上.
(1)求的面积.
(2)已知直线与平面所成角的正弦值为.
(i)求的值;
(ii)过点的动平面分别交射线于点(均与点不重合),球与四面体的每个面都相切,则当球的体积最大时,求球的半径.
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高三数学
注意事项:
1.答题前,务必将自己的个人信息填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.回答选择题时,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.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.
一、单项选择题: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. 设全集,集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】化简两个集合,结合集合的补集和并集运算可得答案.
【详解】由,解得或,所以,
又,所以
2. 已知,则( )
A. 1 B. 2 C. 4 D. 8
【答案】C
【解析】
【详解】依题意有 , ,所以.
3. 已知是夹角为的两个单位向量,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由题意知,
所以 .
4. 已知等差数列共有10项,其所有奇数项和为60,所有偶数项和为80,则( )
A. 10 B. 8 C. 6 D. 4
【答案】D
【解析】
【分析】利用等差数列的偶数项的和与奇数项的和的性质可求答案.
【详解】设的公差为.依题意,,解得,
又,解得,则.
5. 已知正方体的体积为,若球与该正方体的所有棱都相切,则球的表面积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】已知正方体的体积为,则,则,
球为正方体的棱切球,
故其半径,
球的表面积为.
6. 已知互不相等的正数满足,则下列关系式可能成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】化简等式得到,作出函数图象,结合图象可比大小.
【详解】因为所以,整理可得.
令,
在同一直角坐标系中分别作出的图象,
因为互不相等,观察可知,当时,,当时,.
7. 已知数列的前项和,若,使得成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据与的关系,求得,,结合题意,将问题转化为求解的最大值,令,得,结合二次函数性质计算求解.
【详解】因为①,
所以当时,,解得,
当时,②,
由①-②可得,,
所以数列是以为首项,为公比的等比数列,
所以,则,
故由,可得,其中③.
令,则,
由二次函数性质可知在上单调递增,在上单调递减,
当时,,当时,,
当时,,故③式最大值为120,则,
则实数的取值范围为.
8. 小明在某超市购物后参加抽奖活动,活动如下:一个盒子中放有红、绿、蓝色的小球各一个,红球上标有数字5,蓝球和绿球上标有数字1,参与者必须有放回地抽取小球两次,每次可以抽取1个、2个或3个小球,若两次抽到的小球上的数字之和为7,则可以获得奖品,假设每种符合要求的小球组合被抽到都是等可能的,则小明获得奖品的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】每次抽取小球的情况有种,先后两次共有种情况,
两次抽到的数字之和为7,第一次和第二次分别为 或时,共有 种;
分别为或 时,共有种,故所求概率.
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. 下列函数中,最小正周期为,且在上单调递增的为( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】选项A:的最小正周期为,
单调递增区间为 ,满足在上单调递增,故A正确;
选项B: ,定义域为 且 , 没有意义,最小正周期不是,故B错误;
选项C:的最小正周期为,在单调递减,
则在单调递减,故在单调递增,故C正确;
选项D:,最小正周期为,
在时,,函数在区间内先增后减,故D错误.
10. 已知函数的图象关于原点对称,则( )
A.
B.
C. 函数存在两个零点
D. 的解集为
【答案】BC
【解析】
【分析】对于A,利用奇函数性质恒成立求出参数和,对于B,利用函数的单调性确定在上单调递增,由此判断即可,对于C,令,通过函数零点的图象求法即可求解,对于D,由题意确定和在图象的右支上,列不等式组即可求解.
【详解】对于A,由题意知是奇函数.则,
即 ,
即 ,
整理得 ,
要使这个等式对定义域内所有都成立,则有
,即,即,因为,所以,
,即,所以,
所以,故A错误;
对于B,由上知 ,
因为在上分别单调递增和单调递减,
故在上单调递增,故在和上单调递增,
故,故B正确;
对于C,令,得,
在同一直角坐标系中分别作出 的大致图象如图所示,观察可知,C正确;
对于D,或,
故D错误.
11. 已知抛物线的焦点为,准线,过点的直线与抛物线交于两点,过作抛物线的切线,点在上,过点作,垂足为,则( )
A. B. 若的斜率为3,则
C. 线段互相垂直平分 D. 四边形的面积的最小值为
【答案】BCD
【解析】
【分析】对于A,运用坐标代数计算向量数量积,并结合抛物线定义将其转化为焦半径求解即可,对于B,联立直线与抛物线方程,结合韦达定理与焦点弦公式计算即可,对于C,求出各点坐标,通过计算线段向量相等,即可求证四边形为菱形,其对角线互相垂直平分,对于D,将四边形分割为两个三角形并推导出关于动点横坐标的面积函数,结合导数即可求出最小值.
【详解】设,则,依题意,,则.
对于A,因为,点在上,故,
所以,
故A错误;
对于B,若的斜率为3,又,则直线的方程为,
联立,得,则,
故 ,故B正确;
对于C,由题可知,因为,
故在处的切线方程为,得,又,
所以,得,又,
所以四边形为菱形,其对角线互相垂直平分,故C正确;
对于,不妨设,由可知,与全等,
又,则,
所以 ,
设,则,
令,得,故在上单调递减,在上单调递增,
故当时,有最小值,为,故D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若双曲线过点且与双曲线有相同的渐近线,则的焦距为___________.
【答案】
【解析】
【详解】设,将代入可得,
则,焦距为.
13. 某地区为了提升养老保障机制,组织相关的保险公司在该地区推广养老保险的相关产品,现在该地区随机抽取1名老人,其购买的养老保险产品的数量的所有可能取值为0,1,2,且,则___________.
【答案】0.44##
【解析】
【分析】由题意结合均值的计算公式得关于的概率的方程组,再使用方差的计算公式即可求解.
【详解】设,
由题意得,解得,
故
14. 如图,在四边形中,,现沿进行翻折,使得点到达的位置,连接,得到三棱锥,记平面与平面所成的角为,平面与平面所成的角为,则的最大值为___________.
【答案】##
【解析】
【分析】作辅助线找出二面角的平面角,结合长度关系得到,根据和角公式和基本不等式可求答案.
【详解】如图,过点作,垂足为,连接,易知平面,
所以平面平面,则点在平面内的射影在直线上.
过点分别向引垂线,垂足分别为,连接,则四边形是矩形.
由于,且两直线在平面内,
所以平面,从而,因此,同理.
因此,从而,
则,由题易知,
故 ,当且仅当时等号成立,故的最大值为.
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. 已知函数.
(1)若,求的极值;
(2)若,且,使得,求实数的取值范围.
【答案】(1)极小值为2,极大值为.
(2)
【解析】
【分析】(1)求导得到导数零点,判断单调性,确定极值点并计算极值;
(2)求导得出是函数在上的最大值点,将问题转化为最大值不小于并解不等式即可.
【小问1详解】
依题意,.
令,解得或.
故当时,单调递减;
当时,单调递增;
当时,单调递减.
所以的极小值为,极大值为.
【小问2详解】
依题意,.因为,
令,解得,当时,,单调递增,
当时,单调递减.
故当时,取得极大值,也是最大值,
则,即,整理得,解得,
故实数的取值范围为.
16. 某新能源汽车公司为研究电池容量对续航里程的影响,随机选取了10辆不同配置的车进行测试,测量每辆车的电池容量(单位:)和续航里程(单位:),得到如下数据:
样本号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
总和
电池容量
35
40
45
50
55
65
70
75
80
85
600
续航里程
330
350
390
410
480
520
560
620
640
700
5000
并计算得.
(1)估计这10辆车的平均电池容量与平均续航里程;
(2)求电池容量与续航里程的样本相关系数;(精确到0.001)
(3)现该公司计划推出新款车型,电池容量为,已知续航里程与电池容量近似成正比,利用以上数据给出新款车型续航里程的估计值.(精确到1)
附:相关系数.
【答案】(1)平均电池容量,平均续航里程.
(2)0.995 (3)
【解析】
【小问1详解】
平均电池容量,
平均续航里程.
【小问2详解】
【小问3详解】
由样本数据,可知续航里程与电池容量的比值约为,
故新款车型续航里程的估计值为.
17. 的内角的对边分别是,已知.
(1)求;
(2)若点在边上,为的平分线且长度为1,求;
(3)若是边上的一点,且,求的面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理和余弦定理对已知条件进行转换得到 ,从而得到;
(2)利用为及三角形的面积公式即可得到的关系式,变形得;
(3)根据已知条件得到,再利用数量积的运算律得到的关系式,最后运用基本不等式得到的最大值,从而得到的面积的最大值.
【小问1详解】
因为,
所以由正弦定理可得,
整理可得,由余弦定理可得
,所以,
因为,故.
【小问2详解】
因为为的平分线,所以,
因为,即,
又因为,所以,故.
【小问3详解】
因为,所以,即,
所以,
即,
即,当且仅当即当时等号成立,
所以,
即面积的最大值为.
18. 已知椭圆的离心率为,且经过点.
(1)求的方程.
(2)已知是的左、右顶点,是的短轴上的动点(与短轴端点和原点均不重合),点满足,直线与的另一个交点为,直线与的另一个交点为(与不重合).
(i)证明:直线与轴相交于定点;
(ii)当的面积最大时,求的值.
【答案】(1)
(2)(i)证明见解析;(ii).
【解析】
【分析】(1)根据离心率和所过点可求方程;
(2)(i)根据直线和椭圆的方程求出的坐标,结合斜率关系可得定点;
(ii)求出的面积表达式,利用导数可求答案.
【小问1详解】
设的半焦距为.
由离心率为,可得,
又经过点,所以,得.
故的方程为.
【小问2详解】
(i)由题意知.
因为,所以.
直线,与椭圆方程联立得,
则,又,所以,
从而,所以.
直线,与椭圆方程联立,得,
则,又,所以,
从而,所以.
若直线与轴相交于点,
则有,得,
因为,上式化简可得,
因此,直线与轴相交于定点.
(ii)由题意知的面积为.
由对称性,不妨取,又因为,所以,所以.
令,则,解得(负值舍去).
当时,,
当时,,
故当取最大值时,.
19. 已知四面体如图所示,其中两两互相垂直,,点满足,点在线段上.
(1)求的面积.
(2)已知直线与平面所成角的正弦值为.
(i)求的值;
(ii)过点的动平面分别交射线于点(均与点不重合),球与四面体的每个面都相切,则当球的体积最大时,求球的半径.
【答案】(1)
(2)(i);(ii).
【解析】
【分析】(1)使用余弦定理求出的余弦值,进而得到其正弦值,直接代入三角形面积公式即可求解;
(2)(i)建立空间直角坐标系求出相关向量的模长与夹角正弦值,直接代入三角形面积公式即可求解;(ii)设球的半径为由共面关系结合内切球半径公式得到参数约束关系,最后借助基本不等式与导数求出半径的最值.
【小问1详解】
因两两互相垂直,,
则可得,
由余弦定理,,则,
故.
【小问2详解】
(i)以为坐标原点,,,所在直线分别为轴建立如图所示的空间直角坐标系,
则,,则 ,
于是,.
设,则.
设为平面即平面的法向量,
则,令,则,
则直线与平面所成角的正弦值为,
解得,( 舍去),即.
(ii)球的体积最大时,球的半径最大.
设球的半径为.
由(i)可知,所以,
由于四点共面,故.
,四面体的表面积,
由勾股定理,可得,
由余弦定理,可得,
所以,
所以,
所以,
所以,
所以(设).
设,则,
当时,,
当时,令,即,解得,
当时,单调递减,
当时,单调递增,
所以,
所以(当时取等号),
故当球的体积最大时,球的半径为.
第1页/共1页
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