内容正文:
高三数学
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. 在复数范围内,方程的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】所以在复数范围内,即为即,
故方程的解集为
2. “t不是整数”是“t不是奇数”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】
【详解】若t不是整数,则一定t不是奇数;
若t不是奇数,则t可能是整数”
所以“t不是整数”是“t不是奇数”的充分不必要条件.
3. 某工厂抽检了个零件,并统计了这个零件的直径(单位:)数据,得到如下的表格:
直径/
49
50
51
52
53
54
频数
8
9
8
13
12
1
由表可知这51个零件的直径的第40百分位数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】本次统计的样本总量,要计算第百分位数,
计算位置指标.向上取整得,即第个数据为第百分位数.
对频数进行累计:直径为的零件共个,对应第个数据;直径为的零件共个,对应第9~17个数据;直径为的零件共个,对应第个数据,
∴ 第个数据属于直径为的区间,即第百分位数为,对应选项B.
4. 下列双曲线的焦点必在y轴上的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据焦点在y轴上的双曲线标准方程的特点逐一判断即可.
【详解】A:当时,该双曲线的焦点在y轴上,
当时,该双曲线的焦点在x轴上,所以本选项不符合题意;
B:当该选项方程表示双曲线时,则有,或,
由,
由,
综上所述:该选项方程表示双曲线时,则有,
此时有,所以该选项表示的双曲线的焦点必在x轴上,不符合题意;
C:因为该选项方程表示双曲线,所以,
因为,
所以该选项方程表示双曲线的焦点必在x轴上,不符合题意;
D:当该选项方程表示双曲线时,则有,或,
由,
由,
综上所述:该选项方程表示双曲线时,则有,
此时有,所以该选项表示的双曲线的焦点必在y轴上,符合题意.
5. 若随机变量,且,,则( )
A. 2 B. 4 C. 3 D. 9
【答案】B
【解析】
【分析】利用正态分布的对称性求解.
【详解】因为,,所以,
因为,
所以,即,
所以.
6. 若抛物线C:的焦点为F,且为C上一点,则当取得最小值时,( )
A. B. 40 C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由抛物线定义结合基本不等式求得的值,进而求得答案.
【详解】,当且仅当,即时取等号;
所以.
7. 当函数的零点个数最多时,的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】将零点问题转化为交点问题,再结合导数研究函数,最后得到取值范围即可.
【详解】令,则,
则的零点个数为根的个数,
即为与的交点个数,
若的零点个数最多,则与的交点最多,
令,
令,则或,
令,则,
令,则,
得到在上单调递减,在上单调递增,
可得的极小值为,
当时,,当时,,
所以,故A正确.
8. 已知函数的部分图象如图所示,A,C均为其图象上的点,且线段的中点B在x轴上,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】逆用和角的余弦公式化简函数,结合已知及图象特征列式求出,再利用图象上点的特征列式求出.
【详解】依题意,函数,
由函数图象上的点关于轴上的点对称,
得函数最小正周期,则,解得,
即,又,于是,
由,得,又点在函数的一个单调递增区间对应的图象上,
因此,所以.
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. 在正四棱台中,E,F分别为,的中点,则( )
A. B.
C. 平面 D. 平面
【答案】ACD
【解析】
【分析】将正四棱台补成正四棱锥,根据空间线面的位置关系逐一判断.
【详解】如图,将正四棱台补成正四棱锥,点是正四棱锥的顶点,是正方形的中心,
连接,
对于A,因为分别是的中点,所以,又,所以,故A正确;
对于B,因为与所成角为,又,所以与所成角为,
因为,所以与所成角为,故B错误;
对于C,因为,平面,平面,所以平面,故C正确;
对于D,因为平面,平面,所以,
又,,所以,
又是平面内两条相交直线,所以平面,即平面,故D正确.
10. 在等差数列中,公差为,且,,是公比为的等比数列,,则( )
A. B.
C. D. 数列的前1000项和大于
【答案】BC
【解析】
【分析】根据等差数列及等比数列的性质求出,,求出,即可判断ABC;求出的通项公式,进而得到,结合裂项相消法求出数列的前1000项和,利用放缩法与比较,即可判断D.
【详解】由题意知,,,.
因为,,是公比为的等比数列,所以,,,
即,,
解得,,故B正确.
,故A错误.
,,,故C正确.
因为为等差数列,所以.
所以,
则数列的前项和
.
,故D错误.
11. 对于定义在D上的函数,若存在,使得对恒成立,则称为理想函数.下列函数为理想函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【解析】
【分析】A选项:不等式化为,因,需恒成立,但时不满足,故不是理想函数;B选项:令,求导得,递减,时,故恒成立;C选项:辅助角公式得最大值,需, 即,取时满足要求,故存在;D选项:取,不等式化为,令,在上,且,故恒成立.
【详解】选项A:计算得,因为,则,
当时,,
故,必然存在使得左边大于,不满足恒成立,故A错误;
选项B:不等式为,令,
由于且,则,,
从而,
故在上单调递减. 当 时,,而由于,则,
∴ 对任意,恒成立,故B正确;
选项C:不等式为,令,
利用三角恒等式:,
其最大值.
需存在使,即,平方得,
即,即. 取,则,满足条件.
此时,
即对任意,,不等式成立,故C正确.
D选项:不等式为,即,
等价于,即.
取,则,不等式化为. 令,则.
当 时,,单调递增.
又,
因此对任意,,即 恒成立. 满足条件,故D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 设是奇函数,且,则______.
【答案】
【解析】
【详解】因为是奇函数,且,
所以,即.
13. 如图,现有边长为的正方形纸片,E,F分别为,的中点,,,将沿折起,沿折起,使得点A与点C重合于点P,则六棱锥 的高为_________.
【答案】##
【解析】
【分析】作平面,取线段的中点,求证三点共线,利用勾股定理计算即可.
【详解】作平面,垂足为,取线段的中点,
连接,
因为平面,所以,
因为,所以与全等,则,
同理可得,,则三点共线,
由题意得,,,,
,,,
由得,得,
故六棱锥 的高为.
14. 已知实数x,y满足,则的最大值为_________,此时_________.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】根据给定条件,确定方程表示的曲线,再利用目标函数的几何意义,结合圆上的点与定点距离最值求法求解.
【详解】曲线是以点为圆心,1为半径的圆
关于轴、原点及轴对称而得的圆、圆、圆与圆组合而成,如图:
是曲线上的点与定点的
距离平方并减去74的差的一半,由图知圆心离点最远,连接并延长交圆于点,
因此曲线上的点与点距离的最大值为,
的最大值为;
直线方程为,即,由,
由,得,则点的横坐标为,
所以的最大值为,此时.
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)求曲线在点处的切线方程;
(2)若恒成立,求a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用导数的几何意义求切线斜率,结合切点坐标用点斜式得切线方程;
(2)将恒成立问题转化为的最小值大于,通过导数分析单调性求最小值,进而得到a的取值范围
【小问1详解】
,∴切点坐标为.
,
则切线斜率.
所以切线方程:,即.
【小问2详解】
恒成立等价于对任意恒成立,故
且,
∴ 当时,,单调递减;当时,,单调递增;
故在处取极小值也是最小值,.
因此,解得,
即a的取值范围为.
16. 在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知,,.
(1)求c.
(2)设平分,且与交于点D.
(ⅰ)证明:.
(ⅱ)若,求的长.
【答案】(1)
(2)(ⅰ)证明见解析;(ⅱ)
【解析】
【分析】(1)利用余弦定理求解边长即可;
(2)(ⅰ)要证明线段相等,可转化为证明对应角相等.结合角平分线性质、二倍角公式,分别推导与的余弦值,利用锐角三角函数唯一性证明两角相等,进而根据等角对等边证得线段相等;(ⅱ)先通过向量关系式变形,利用向量中点公式判定点为线段中点,得到长度;再结合三角形角平分线定理求出的长度,最后根据线段位置关系,通过作差运算求得的长度.
【小问1详解】
因为,,,
,
所以.
【小问2详解】
(ⅰ)如图,作出符合题意的图形,
,
平分,,
,
,即,.
(ⅱ)如图,作出符合题意的图形,
,,
是 边上的中点,,
而平分,由角平分线定理得到,
且 ,
由(ⅰ)知,故.
17. 如图,在直三棱柱中,D,E分别为棱,上一点,,,延长交于点F,且,,.
(1)求的值;
(2)求与平面所成角的正弦值;
(3)求四棱锥与直三棱柱公共部分的体积.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据相似三角形的性质求的值.
(2)先根据题中条件建立空间直角坐标系,再求出平面的法向量,进而求得与平面所成角的正弦值.
(3)根据相似三角形的性质先判断出来几何体 为三棱台,并求出其体积,再利用直三棱柱的体积与三棱台 的体积之差求它们公共部分的体积.
【小问1详解】
在直三棱柱中,,
则 ,所以.
因为,,,
所以,所以.
【小问2详解】
取的中点,连接.
因为,所以.
在直三棱柱中,,因为,
所以平面.
作,交于点,
以为坐标原点,,,所在直线分别为轴、轴、轴,
建立如图所示的空间直角坐标系,
则,,,,,
所以,,.
设平面的一个法向量为,
则 , ,
令,得.
故与平面所成角的正弦值为
【小问3详解】
设交于点,交于点,连接.
因为 ,所以,同理可得,
所以几何体 为三棱台,
其下底面面积,上底面面积,
故其体积.
四棱锥与直三棱柱的公共部分为几何体,
其体积为直三棱柱的体积与三棱台 的体积之差,
即,
故四棱锥与直三棱柱公共部分的体积为.
18. 如图,椭圆:的长轴长为8,椭圆:的长轴长为4,的长轴为的短轴,且这两个椭圆的离心率相等.
(1)求,的方程.
(2)设,分别为的上、下顶点,P为上异于,的任意一点,过点P作轴,垂足为Q,线段与交于点H,证明:H为的垂心.
(3)设为上一点,过点作y轴的垂线交于点,过点作x轴的垂线交于点;过点作y轴的垂线交于点,过点作x轴的垂线交于点;…….依此类推,得到,,,,,,….已知,均位于第一象限,设,若,证明:.
【答案】(1)的方程为;的方程为
(2)证明见解析 (3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)由长轴长得,长轴为短轴得,离心率相等求 ,写出方程;
(2)设,代入得;联立与得,计算斜率乘积为即得证;
(3)由几何关系导出,求和得;利用放缩,相加得证.
【小问1详解】
由题意可知, ,解得,,
则的方程为.
因为这两个椭圆的离心率相等,所以,即,
则,所以的方程为.
【小问2详解】
设,由 ,得,
将代入,得.
易知,在轴同侧,所以,则,
则 ,
则.又 ,所以为的垂心.
【小问3详解】
将代入,得,则,
将代入,得,
即,即.
又,所以数列为等比数列,故,即,
所以,
设,则,令,得,令,得,
则在上单调递减,在上单调递增,所以,即.
令,得,
则,
故.
19. 某商场周末开展抽奖活动,凡是一次性购物满300元的消费者均可参与抽奖.抽奖箱内有5张奖券(面值为1元、2元、3元、4元、5元的奖券各一张),抽奖者每次有放回地随机抽取一张奖券.设每名抽奖者共抽取5次,记X为抽奖者抽取到的次数最多的奖券的抽取次数(例如抽到3次2元奖券和2次5元奖券,则).
(1)求.
(2)若抽奖者所抽5次奖券面值之和为其获得的奖金,在甲、乙两名抽奖者对应的X相等且的前提下,求甲获得的奖金多于乙获得的奖金的概率.
(3)假设一次性购物满1000元的消费者可获得一定次数的抽奖机会,直到他连续抽取到3张5元奖券,即获得200元的购物券,此时抽奖结束.设获得200元的购物券时该消费者已抽取奖券的次数为Y,求Y的期望.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)利用互斥事件概率加法公式,分别求解和,结合古典概型、排列组合计数方法统计符合条件的基本事件数,单次抽取共5种等可能结果,5次抽取总基本事件数为,通过符合条件的事件数除以总事件数求得对应概率.
(2)求出满足的序列的种数,求出甲、乙都取这类序列的基本事件数,求出满足的序列的种数,求出甲、乙都取这类序列的基本事件数,从而得到样本空间的基本事件总数,求出甲、乙都在种序列中选择,甲奖金多于乙的情况数,求出当时的总事件数,求出甲、乙奖金相等的情况种数,从而得到所求的概率.
(3)采用状态期望法,定义不同连续中奖次数对应的剩余期望次数,结合单次抽取的概率(抽中5元券概率、未抽中概率),搭建线性期望方程组,通过逐步代入消元求解方程组,最终得到初始状态下的总抽取期望.
【小问1详解】
包含两种情况:和,
计算:5 次都抽到同一张奖券,共有种奖券选择,
每次抽中该奖券的概率为,
所以,
计算:先选1种奖券出现4次,再选1种其他奖券出现1次,
共有 种情况,所以,
因此:.
【小问2详解】
题目中条件为 “甲、乙的相等且”,包含两种情况:
:满足的序列有种,甲、乙都取这类序列的基本事件数为,
:满足的序列有种,
甲、乙都取这类序列的基本事件数为,
样本空间的基本事件总数为:,
当时,
甲、乙都在种序列中选择,甲奖金多于乙的情况数为组合数(从种中选种,甲选更优的 1 种,乙选另 1 种),
当时,
总事件数为,其中甲、乙奖金相等的情况有种,
那么甲奖金多于乙和甲奖金少于乙的情况数相等,
因此:,
则总计事件数为,
故所求的概率为.
【小问3详解】
设为已连续抽中张5元奖券时,
到结束还需抽取的期望次数(, ).
每次抽到5元奖券的概率为,没抽到的概率为,
,
,
,
由得,
代入,
再代入,解得: .
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高三数学
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. 在复数范围内,方程的解集为( )
A. B. C. D.
2. “t不是整数”是“t不是奇数”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
3. 某工厂抽检了个零件,并统计了这个零件的直径(单位:)数据,得到如下的表格:
直径/
49
50
51
52
53
54
频数
8
9
8
13
12
1
由表可知这51个零件的直径的第40百分位数为( )
A. B. C. D.
4. 下列双曲线的焦点必在y轴上的是( )
A. B.
C. D.
5. 若随机变量,且,,则( )
A. 2 B. 4 C. 3 D. 9
6. 若抛物线C:的焦点为F,且为C上一点,则当取得最小值时,( )
A. B. 40 C. D.
7. 当函数的零点个数最多时,的取值范围是( )
A. B.
C. D.
8. 已知函数的部分图象如图所示,A,C均为其图象上的点,且线段的中点B在x轴上,则( )
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. 在正四棱台中,E,F分别为,的中点,则( )
A. B.
C. 平面 D. 平面
10. 在等差数列中,公差为,且,,是公比为的等比数列,,则( )
A. B.
C. D. 数列的前1000项和大于
11. 对于定义在D上的函数,若存在,使得对恒成立,则称为理想函数.下列函数为理想函数的是( )
A. B.
C. D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 设是奇函数,且 ,则______.
13. 如图,现有边长为的正方形纸片,E,F分别为,的中点,,,将沿折起,沿折起,使得点A与点C重合于点P,则六棱锥 的高为_________.
14. 已知实数x,y满足,则的最大值为_________,此时_________.
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)求曲线在点处的切线方程;
(2)若恒成立,求a的取值范围.
16. 在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知,,.
(1)求c.
(2)设平分,且与交于点D.
(ⅰ)证明:.
(ⅱ)若,求的长.
17. 如图,在直三棱柱中,D,E分别为棱,上一点,,,延长交于点F,且,,.
(1)求的值;
(2)求与平面所成角的正弦值;
(3)求四棱锥与直三棱柱公共部分的体积.
18. 如图,椭圆:的长轴长为8,椭圆:的长轴长为4,的长轴为的短轴,且这两个椭圆的离心率相等.
(1)求,的方程.
(2)设,分别为的上、下顶点,P为上异于,的任意一点,过点P作轴,垂足为Q,线段与交于点H,证明:H为的垂心.
(3)设为上一点,过点作y轴的垂线交于点,过点作x轴的垂线交于点;过点作y轴的垂线交于点,过点作x轴的垂线交于点;…….依此类推,得到,,,,,,….已知,均位于第一象限,设,若,证明:.
19. 某商场周末开展抽奖活动,凡是一次性购物满300元的消费者均可参与抽奖.抽奖箱内有5张奖券(面值为1元、2元、3元、4元、5元的奖券各一张),抽奖者每次有放回地随机抽取一张奖券.设每名抽奖者共抽取5次,记X为抽奖者抽取到的次数最多的奖券的抽取次数(例如抽到3次2元奖券和2次5元奖券,则).
(1)求.
(2)若抽奖者所抽5次奖券面值之和为其获得的奖金,在甲、乙两名抽奖者对应的X相等且的前提下,求甲获得的奖金多于乙获得的奖金的概率.
(3)假设一次性购物满1000元的消费者可获得一定次数的抽奖机会,直到他连续抽取到3张5元奖券,即获得200元的购物券,此时抽奖结束.设获得200元的购物券时该消费者已抽取奖券的次数为Y,求Y的期望.
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