内容正文:
高 三 数学试卷
本试卷满分150分,考试用时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.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,写在试卷上无效.
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回.
一、选择题:本大题共 8 小题,每小题 5 分,共计 40 分. 每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的.
1. 设全集,集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用集合的交并补运算即可得解.
【详解】因为全集,集合,所以,
又,所以,
故选:A.
2. 在复平面内,复数对应的点的坐标为,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题意得,,
.
3. 使“”成立的一个充分不必要条件是( )
A. 或 B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】解不等式,利用集合的包含关系判断即可.
【详解】由得,等价于,解得,
要满足题干条件,应判断选项集合是否为题干解集的真子集,
因为是的真子集,
所以使“”成立的一个充分不必要条件是“”,
故选:B.
4. 设等差数列的前项和为,若,则的公差为( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】B
【解析】
【分析】根据已知及等差数列的通项公式列方程求基本量.
【详解】设公差为,则,解得.
故选:B
5. 函数的最小正周期为,其图象的对称中心可以为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由题意知,,所以,故.
令,,则,,
所以该函数的对称中心为,,显然只有A符合.
6. 已知向量,,,,均为实数,且,,则( )
A. 25 B. 16 C. 5 D. 4
【答案】C
【解析】
【分析】根据向量垂直和平行列方程,求得,,根据向量坐标运算求得正确答案.
【详解】因为,,所以,,得,,
所以,
故.
7. 已知点为抛物线上的动点,点为圆上的动点,点为抛物线的焦点,则的最小值为( )
A. 8 B. 7 C. 6 D. 5
【答案】D
【解析】
【分析】画出图形,利用抛物线的定义以及性质,转化求解最小值.
【详解】由题可知,抛物线焦点,准线方程为,圆心,半径为1,
过点作直线,垂足为,如图所示,
由抛物线定义可知,,
所以,
当点在同一直线时,可取到最小值,
因为点到直线的距离为6,
所以,即的最小值为5.
8. 如图,圆柱的表面积为,AB,CD分别是圆柱上、下底面圆的直径,且四面体ABCD为正四面体,则该正四面体的体积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】
连接,,,因为四面体ABCD为正四面体,
所以,设,
在中,,,,
在,,,
故圆柱的表面积为,
解得.
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. 已知一组数据的平均数为,将这组数据分别加上它们的平均数,得到一组新数据,则新数据与原数据相比( )
A. 极差相同 B. 平均数不同 C. 方差不同 D. 中位数相同
【答案】AB
【解析】
【分析】根据极差、平均数、方差、可判断选项ABC;对于选项D举反例即可.
【详解】设数据中最大的数为,最小的数为,则原数据的极差为,
新数据为,
则新数据的极差为,
因此新数据与原数据的极差相同,故A正确;
原数据的平均数为,
新数据的平均数为,
由于,则新数据与原数据的平均数不同,故B正确;
原数据的方差为,
新数据的方差为,
,
则新数据与原数据的方差相同,故C错误;
不妨设5个数分别为,则原数据的中位数为1,此时平均数,
新数据为,则新数据的中位数为2,
则新数据与原数据的中位数不同,故D错误.
故选:AB
10. 如图,在平行六面体中,以顶点为端点的三条棱长都为2,且,则下列说法中正确的有( )
A. B.
C. 异面直线与所成的角为 D.
【答案】AD
【解析】
【分析】根据空间向量线性运算判断A;结合A可得,再根据数量积的运算律判断B;根据,则为异面直线与所成的角,即可判断C;计算,即可判断D.
【详解】对于A:,故A正确;
对于B:因为,
所以
,
所以,即,故B错误;
对于C:因为,,所以,
所以为异面直线与所成的角,即异面直线与所成的角为,故C错误;
对于D:因为,,
所以,
所以,即,故D正确.
故选:AD
11. 已知函数及其导函数的定义域均为,若是偶函数且,则下列说法正确的是( )
A. 函数是偶函数 B.
C. 的图象关于点对称 D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】对于A,由得进而判断,对于B,由得,又得,即,由得,进而得,令即可判断,对于C,证明即可判断,对于D,先求,由结合即可求解,进而判断.
【详解】对于A:由可得,
则有,故函数是偶函数,故A正确;
对于B:由是偶函数,,即关于对称,故,
又,代入得,即,等式两边求导得:①,
由等式两边同时求导得:②,
由①和②可得:,令得,故B错误;
对于C:由有,即③,又由有④,
由③和④可得:,即,所以的图象关于点对称,故C正确;
对于D:由,又由,令得,
又,则,,
,
故,故D正确.
故选:ACD.
三、填空题: 本大题共 3 小题, 每小题 5 分, 共计 15 分.
12. 已知,则______.
【答案】
【解析】
【分析】左右同时平方,利用及二倍角公式即可得答案.
【详解】因为,左右同时平方得:,
所以,则,
所以.
故答案为:.
【点睛】本题考查同角三角函数的关系,二倍角公式的应用,考查计算化简的能力,属基础题.
13. 已知,若,且,则m的值为________.
【答案】
【解析】
【分析】把x凑成 的形式,再用二项式定理展开,通过对应系数相等建立方程求解
【详解】因为 ,所以,利用二项式定理展开得,
即,
又因为,对应系数要相等,则
又因为且,即,解得.
14. 设函数,若是的极大值点,则取值范围为________.
【答案】
【解析】
【分析】求出函数的导数,结合极大值点化简,再按分类讨论求出范围.
【详解】函数的定义域为,求导得,
由,得,则,
当时,由,得;由,得,
函数在上单调递增,在上单调递减,是的极大值点,因此;
当时,,
若,则,函数在上单调递增,函数无极值,不符合题意;
若,由,得,由,得,
函数在上单调递减,在上单调递增,是的极小值点,不符合题意;
若,由,得,由,得,
函数在上单调递增,在上单调递减,是的极大值点,
符合题意,此时,则,
所以取值范围为.
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. 已知分别是的角所对的边,且.
(1)求;
(2)若,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由正弦定理对已知式进行边角互化,并根据余弦定理求得,从而得到;
(2)由已知条件求出,再根据三角形面积公式求得的面积.
【小问1详解】
由及正弦定理得
,所以,
由余弦定理得,
因为,所以.
【小问2详解】
,
因为,所以,
解得,
所以.
16. 如图,在四棱锥P-ABCD中,,O,M分别是AD,AP中点,底面ABCD为菱形,平面平面ABCD,.
(1)证明:;
(2)求D到平面MOB的距离.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)通过面面垂直得到,继而通过平面PAD,最终完成证明
(2)建系利用向量法求解或利用等体积法求解
【小问1详解】
连接PO,BD,如图一所示,
,,∵平面平面ABCD,
平面平面,平面,平面ABCD,
平面ABCD,,
又平面PAD,平面PAD,
又平面PAD,.
【小问2详解】
由(1)得,又∵O为AD的中点,,
,是正三角形,,.
法一:以O为原点,OA,OB,OP所在直线分别为x轴,y轴,z轴,建立如图一所示的空间直角坐标系,
则 ,
,
设平面MOB的一个法向量为,
则即,
取,则,,
∴点D到平面MOB的距离,
∴点D到平面MOB的距离为.
法二:连接MD,设点D到平面MOB的距离为h,
,
,M到平面ABCD的距离为P到平面ABCD距离的,
即,,,
,∴点D到平面MOB的距离为.
17. 已知椭圆的短轴长为2,离心率为.
(1)求的方程;
(2)直线与有唯一公共点,过点且与垂直的直线分别交轴、轴于点为坐标原点,若的面积为,求.
【答案】(1)
(2).
【解析】
【分析】(1)由条件列方程求可得结论;
(2)分析相切条件并建立参数关系,再利用三角形面积公式得到关于的方程,进而求解参数的值.
【小问1详解】
由短轴长,得.
由,得,解得.
所以的方程为
【小问2详解】
联立,得,
整理得.
由题意知,,则,化简得.
设,由根与系数的关系可知,
,即,
所以,
所以直线的方程为,
令,得,令,得.
的面积,
整理得,解得,
故.
18. 某班级开展一次卡片抽奖活动,在一个不透明的箱子中共有6张卡片,其中有4张普通卡片,2张稀有卡片,学生随机从箱子中取出一张卡片,如果取出普通卡片,则把它放回箱子中;如果取出稀有卡片,则该稀有卡片不再放回,并且另补一张普通卡片放到箱子中.重复上述过程次后,箱子中普通卡片的张数记作,的数学期望记为.
(1)求随机变量的分布列;
(2)设.
(ⅰ)用含的式子表示;
(ⅱ)证明:是等比数列,并求.
【答案】(1)分布列见解析
(2)(ⅰ)(ⅱ)证明见解析
【解析】
【分析】(1)先确定的取值,再根据取球规则计算各取值对应的概率,从而得到分布列.
(2)第一问,根据的取值及取球规则,用表示各取值的概率,再代入数学期望公式计算.第二问,先通过构造证明是等比数列,然后求出.
【小问1详解】
根据题意,的可能取值为.
即二次抽卡均抽到普通卡片,,
即二次抽卡恰好抽到一普通一稀有卡片,,
即二次抽卡均抽到稀有卡片,,
所以的分布列为
4
5
6
【小问2详解】(ⅰ)设第次抽卡抽到稀有卡片为事件,
则,
.
.
(ⅱ)由(ⅰ)及,得,
,
所以,又,
所以是以为首项,为公比的等比数列,
所以,即.
19. 已知,且直线与曲线相切.
(1)求;
(2)若对,不等式恒成立,求实数的取值范围;
(3)若的最小值为,证明:方程有唯一的实数根.(其中是自然对数的底数).
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)设切点,利用导数的几何意义列出方程组求解出函数;
(2)将不等式恒成立问题转化为求函数最值问题,通过求导判断函数单调性进而求出最值.先对求导,根据导数单调性和零点存在定理找到零点,确定单调性得出最小值范围.
(3)先对求导,根据导数单调性和零点存在定理找到零点,确定单调性得出最小值范围.接着要证有唯一解,转化为证有唯一解,设,同样求导,由导数单调性和零点存在定理找到零点.再通过函数单调性得出,最后算出最小值为,说明有唯一零点,即方程有唯一解.
【小问1详解】
设直线与曲线的切点为,
,所以.
所以即
【小问2详解】
由得
则在上恒成立.
所以
令
所以
法一:利用得出从而在上是增函数.
法二:,则是增函数.
所以
所以在上是增函数.
所以,所以.
【小问3详解】
因为
所以,即在上单调递增.
又
由零点存在定理,时,有,即
因此
所以在上递减,在上递增
所以
所以
要证方程有唯一的实数解,只要证方程有唯一的实数解.
设
则所以在上递增.
所以由零点存在定理,时,使,即
所以
又因为
设,则所以在上递增.
所以且,而在上递减,上递增.
所以
即函数有唯一零点,故方程有唯一实数解
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高 三 数学试卷
本试卷满分150分,考试用时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.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,写在试卷上无效.
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回.
一、选择题:本大题共 8 小题,每小题 5 分,共计 40 分. 每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的.
1. 设全集,集合,则( )
A. B. C. D.
2. 在复平面内,复数对应的点的坐标为,则( )
A. B. C. D.
3. 使“”成立的一个充分不必要条件是( )
A. 或 B. C. D.
4. 设等差数列的前项和为,若,则的公差为( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
5. 函数的最小正周期为,其图象的对称中心可以为( )
A. B. C. D.
6. 已知向量,,,,均为实数,且,,则( )
A. 25 B. 16 C. 5 D. 4
7. 已知点为抛物线上的动点,点为圆上的动点,点为抛物线的焦点,则的最小值为( )
A. 8 B. 7 C. 6 D. 5
8. 如图,圆柱的表面积为,AB,CD分别是圆柱上、下底面圆的直径,且四面体ABCD为正四面体,则该正四面体的体积为( )
A. B. 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. 已知一组数据的平均数为,将这组数据分别加上它们的平均数,得到一组新数据,则新数据与原数据相比( )
A. 极差相同 B. 平均数不同 C. 方差不同 D. 中位数相同
10. 如图,在平行六面体中,以顶点为端点的三条棱长都为2,且,则下列说法中正确的有( )
A. B.
C. 异面直线与所成的角为 D.
11. 已知函数及其导函数的定义域均为,若是偶函数且,则下列说法正确的是( )
A. 函数是偶函数 B.
C. 的图象关于点对称 D.
三、填空题: 本大题共 3 小题, 每小题 5 分, 共计 15 分.
12. 已知,则______.
13. 已知,若,且,则m的值为________.
14. 设函数,若是的极大值点,则取值范围为________.
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. 已知分别是的角所对的边,且.
(1)求;
(2)若,求的面积.
16. 如图,在四棱锥P-ABCD中,,O,M分别是AD,AP中点,底面ABCD为菱形,平面平面ABCD,.
(1)证明:;
(2)求D到平面MOB的距离.
17. 已知椭圆的短轴长为2,离心率为.
(1)求的方程;
(2)直线与有唯一公共点,过点且与垂直的直线分别交轴、轴于点为坐标原点,若的面积为,求.
18. 某班级开展一次卡片抽奖活动,在一个不透明的箱子中共有6张卡片,其中有4张普通卡片,2张稀有卡片,学生随机从箱子中取出一张卡片,如果取出普通卡片,则把它放回箱子中;如果取出稀有卡片,则该稀有卡片不再放回,并且另补一张普通卡片放到箱子中.重复上述过程次后,箱子中普通卡片的张数记作,的数学期望记为.
(1)求随机变量的分布列;
(2)设.
(ⅰ)用含的式子表示;
(ⅱ)证明:是等比数列,并求.
19. 已知,且直线与曲线相切.
(1)求;
(2)若对,不等式恒成立,求实数的取值范围;
(3)若的最小值为,证明:方程有唯一的实数根.(其中是自然对数的底数).
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