内容正文:
高三数学
全卷满分150分,考试时间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,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚.
4.考试结束后,请将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. 设集合,集合,则=( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由题可知,,所以.
2. 若(i为虚数单位),则( )
A. B. C. i D. 1
【答案】B
【解析】
【分析】根据复数的乘法运算,代入,计算即可.
【详解】由,因为,
故,因为,
故.
3. 下列函数是偶函数,且在区间上单调递增的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】对A:因为为奇函数,故A不满足条件;
对B:为偶函数,在上单调递增,在上单调递减,故B不满足条件;
对C:为偶函数,在上单调递增,故C满足条件;
对D:,根据B选项可知,D不满足条件.
4. 已知数列是各项为正数的等比数列.若则公比( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】A
【解析】
【详解】设公比为,则,,则,
故化简后得,有,
所以或(舍)或(舍).
5. 已知的展开式中的各项系数之和为64,则展开式中的常数项为( )
A. 12 B. 6 C. -16 D. -18
【答案】D
【解析】
【详解】令可得,,解得,
所以的展开式中的常数项为
.
6. 已知某圆锥的侧面展开图的面积是其底面积的2倍,则该圆锥的母线与底面所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】依题意,设圆锥的底面半径为,母线长为,所以,所以,
该圆锥的母线与底面所成角的余弦值为.
7. 在平面直角坐标系中,设,若抛物线上存在点P,使得,则p的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据圆与抛物线有交点转化为方程有正实数根求解.
【详解】因为,,
所以点在以为直径的圆上,
而以为直径的圆的方程为,
又点在抛物线上,
所以圆与至少有一个交点,且交点横坐标大于,
即至少有一个正根,
即至少有一个正根,
所以,解得.
8. 若函数的图象不存在过原点的切线,则实数a的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】求出函数的导数,利用导数的几何意义求出函数的图象在处的切线方程,由已知建立方程,利用方程无解列式求解.
【详解】函数,求导得,
则函数的图象在处的切线方程为,
由原点不在该切线上,得关于切点横坐标的方程无解,
即无解,则,解得,
所以实数a的取值范围为.
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. 已知双曲线则( )
A.
B. 双曲线C的焦距为定值
C. 若双曲线C为等轴双曲线,则
D. 若双曲线C的渐近线方程为,则
【答案】ABC
【解析】
【详解】对于A,由双曲线,得,解得,A正确;
对于B,由,得双曲线的焦距为,为定值,B正确;
对于C,由双曲线为等轴双曲线,得,解得,C正确;
对于D,由双曲线的渐近线方程为,得,解得,D错误.
10. 已知P,Q分别是正方体的棱,上的点,且,正方体的棱长为1,则( )
A.
B. 平面
C. 的最小值为
D. 平面PBQ与平面ABCD的夹角的余弦值的最大值为
【答案】ACD
【解析】
【分析】由题知四边形是平行四边形,进而判断A;假设平面,则可以推出,显然矛盾,进而判断B;将问题转化为在正方体表面上由点经棱到点的最短距离问题,再结合展开图形求解判断C;设,利用坐标法求解判断即可.
【详解】因为,所以四边形是平行四边形.
对于A选项,有,故A选项正确;
对于B选项,若平面,由平面得,
因为,,所以四边形是菱形,则,矛盾,
所以假设不成立,故B选项错误;
对于C选项,,即在正方体表面上由点经棱到点的最短距离问题,
可通过翻折转化为平面问题:,故C选项正确;
对于D选项,以为坐标原点建立空间直角坐标系,有,设,
则,所以,,
设平面的一个法向量为,
则由得,取,有,
而平面的一个法向量为,
记两个平面的夹角为,则,故D选项正确.
11. 已知是定义在上且恒为正的非常数函数,,则( )
A. B. 是偶函数
C. D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】取特殊值即可判断AB;当时,,两边同时取次方根即可判断C;设,,根据题设,结合等比数列求和公式即可判断D.
【详解】对于A选项,令,可得,,
所以,故A选项正确;
对于B选项,当时,,
令,则,不满足,
故不是偶函数,故B选项错误;
对于C选项,由B可知,两边同时取次方根得,
可得到,故C选项正确;
对于D选项,不妨设,,则,取,,
所以,
因为,所以,
依次类推,所以,故,两边取对数可得,
,
所以,
所以,故D选项正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知向量,,若,则_______.
【答案】
【解析】
【分析】根据向量的坐标的加减法运算及向量的数量积的坐标运算可得.
【详解】由向量,,得,
又因为,得,所以 ,解得.
13. 已知,则_____.
【答案】
【解析】
【分析】根据三角恒等变换得,再根据切化弦的方法,结合正弦的二倍角公式求解即可.
【详解】依题意,,
所以,解得,
所以.
14. 有10个连续编号的座位(1到10),随机安排4名红队队员、4名蓝队队员和2名白队队员入座,则红队队员中坐在最右边的队员的座位号的数学期望为_______.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意求出随机变量的概率,再由期望公式利用组合数的性质求解.
【详解】设红队队员中坐在最右边的队员的座位号为随机变量,
则的可能取值为4,5,6,…,10,在10个位置中随机选择4个位置,共有种选择方法,
其中,若,则共有种选择方法,故,
所以.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.
15. 某创业者计划开设一家咖啡店,他从本市已开业的15家规模相似的咖啡店中收集了以下数据:x表示周边一公里内日均人流量(千人);y表示日均销售额(百元).
x
4.2
5.2
5.2
6.2
6.2
6.2
5.2
7.2
9.2
8.2
8.2
8.2
9.2
9.2
10.2
y
34
38
40
40
46
52
42
52
54
47
58
69
64
74
70
经计算得
(1)求y关于x的线性回归方程;
(2)预测x=8时,y的估计值y₀;
(3)计算变量x和y的样本相关系数r.
附:最小二乘估计公式分别为:
样本相关系数
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据所给数据,代入公式求解即可;
(2)利用回归直线方程,求估计值即可;
(3)根据相关系数公式求解.
【小问1详解】
,
因为样本中心点在回归直线上,所以 ,
所以关于的线性回归方程为 .
【小问2详解】
当时,的估计值 .
【小问3详解】
.
16. 记中的内角所对的边分别为,且
(1)求;
(2)设为边的中点,且,若边上的高为,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用两角差公式和三角形内角和,将等式左边进行化简,再利用正弦定理,即可得角;
(2)利用中线向量公式表示,两边平方进行化简,再结合面积公式和余弦定理,即可求得,从而计算面积.
【小问1详解】
依题意,,
所以,
又因为,
由正弦定理可得,所以,
因为,,所以,
又因为,所以.
【小问2详解】
依题意,,所以,
又由的面积,依题意,,所以,
由余弦定理可得,,所以,
所以,即,所以,
解得或(舍).
所以的面积.
17. 如图,在四棱锥中,底面为菱形,侧面是正三角形,,
(1)证明:;
(2)若,求平面与平面的夹角的余弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)由线面垂直的判定定理证明平面,再由线面垂直的性质得证;
(2)建立空间直角坐标系,利用向量法求面面角的余弦值.
【小问1详解】
取棱中点,连接,,,
∴在正三角形中,,
∵底面为菱形,,
是等边三角形,,
平面,平面,,
平面,
平面,,
在菱形中,,.
【小问2详解】
因为,,,由余弦定理可得,,
又,,由勾股定理可得,
又,,平面,
以为原点,以,,所在直线分别为轴,轴,轴建立空间直角坐标系,
,,,
,,
设是平面的一个法向量,则,
取,则,
又,又,,平面,
平面的一个法向量为,
设平面与平面的夹角为,
则,
∴平面与平面的夹角的余弦值为.
18. 已知椭圆的离心率为点在椭圆上.
(1)求椭圆的方程;
(2)点是椭圆上一个动点,过点作两条直线分别交椭圆于两点(异于点),直线与圆都相切,设直线的斜率分别为.
(i)求证:为定值;
(ii)若直线的斜率为求弦长.
【答案】(1)
(2)(ⅰ)证明见解析;(ⅱ)
【解析】
【分析】(1)根据离心率及过点即可求解;
(2)(ⅰ)设,表示出直线的方程,根据直线与圆相切得出,分别为方程的两根,由韦达定理即可证明;(ⅱ)设,,表示出直线的方程,联立方程组得出两根之积与两根之和,结合直线的斜率为即可求解.
【小问1详解】
设椭圆的焦距为,
因为点在椭圆上,所以,
因为椭圆的离心率,所以,
所以,所以,
所以椭圆的方程为.
【小问2详解】
(ⅰ)设,则直线方程为,
因为直线与圆相切,所以,
化简得:,
同理:,
所以,分别为方程的两根,
所以.
(ⅱ)设,,直线,
,
化简得:,
由,联立消去y得:
所以,所以,
所以,
化简得:,所以或,
当时,直线,
所以在直线上,舍去.
所以,所以.
19. (1)若恒成立,求实数a的取值范围;
(2)设,记在区间上的值域为证明:
(3)设证明:.
【答案】(1);(2)证明见解析;(3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)分离参数,可得,设,求导,分析函数的单调性,求函数最小值即可.
(2)求导,分析函数的单调性,确定其最值,明确数列,的通项公式,再分组求和即可.
(3)利用(2)的结论,结合倒序相加法,可得,再利用(1)的结论,可证.
【详解】(1)依题意,即恒成立,即,
设,则,
当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
所以.
(2)依题意,,
所以当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
所以的最小值为,所以,
又,所以,
所以.
(3)设,
则,
由(2)可知,,
所以,故,
又由(1)可知,,则有,
所以,
所以.
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全卷满分150分,考试时间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,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚.
4.考试结束后,请将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. 设集合,集合,则=( )
A. B. C. D.
2. 若(i为虚数单位),则( )
A. B. C. i D. 1
3. 下列函数是偶函数,且在区间上单调递增的是( )
A. B. C. D.
4. 已知数列是各项为正数的等比数列.若则公比( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
5. 已知的展开式中的各项系数之和为64,则展开式中的常数项为( )
A. 12 B. 6 C. -16 D. -18
6. 已知某圆锥的侧面展开图的面积是其底面积的2倍,则该圆锥的母线与底面所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
7. 在平面直角坐标系中,设,若抛物线上存在点P,使得,则p的取值范围是( )
A. B. C. D.
8. 若函数的图象不存在过原点的切线,则实数a的取值范围为( )
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. 已知双曲线则( )
A.
B. 双曲线C的焦距为定值
C. 若双曲线C为等轴双曲线,则
D. 若双曲线C的渐近线方程为,则
10. 已知P,Q分别是正方体的棱,上的点,且,正方体的棱长为1,则( )
A.
B. 平面
C. 的最小值为
D. 平面PBQ与平面ABCD的夹角的余弦值的最大值为
11. 已知是定义在上且恒为正的非常数函数,,则( )
A. B. 是偶函数
C. D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知向量,,若,则_______.
13. 已知,则_____.
14. 有10个连续编号的座位(1到10),随机安排4名红队队员、4名蓝队队员和2名白队队员入座,则红队队员中坐在最右边的队员的座位号的数学期望为_______.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.
15. 某创业者计划开设一家咖啡店,他从本市已开业的15家规模相似的咖啡店中收集了以下数据:x表示周边一公里内日均人流量(千人);y表示日均销售额(百元).
x
4.2
5.2
5.2
6.2
6.2
6.2
5.2
7.2
9.2
8.2
8.2
8.2
9.2
9.2
10.2
y
34
38
40
40
46
52
42
52
54
47
58
69
64
74
70
经计算得
(1)求y关于x的线性回归方程;
(2)预测x=8时,y的估计值y₀;
(3)计算变量x和y的样本相关系数r.
附:最小二乘估计公式分别为:
样本相关系数
16. 记中的内角所对的边分别为,且
(1)求;
(2)设为边的中点,且,若边上的高为,求的面积.
17. 如图,在四棱锥中,底面为菱形,侧面是正三角形,,
(1)证明:;
(2)若,求平面与平面的夹角的余弦值.
18. 已知椭圆的离心率为点在椭圆上.
(1)求椭圆的方程;
(2)点是椭圆上一个动点,过点作两条直线分别交椭圆于两点(异于点),直线与圆都相切,设直线的斜率分别为.
(i)求证:为定值;
(ii)若直线的斜率为求弦长.
19. (1)若恒成立,求实数a的取值范围;
(2)设,记在区间上的值域为证明:
(3)设证明:.
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