内容正文:
高三仿真练习
数学
(考试时间:120分钟 满分:150分)
注意事项:
1.答题前,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,用铅笔把答题卡上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.
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效.
一、单选题: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. 已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】集合,,则
2. 已知复数z满足,则z在复平面内对应的点在( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
【答案】B
【解析】
【详解】因为 ,所以 ,
所以在复平面内对应的点为 ,位于第二象限.
3. 已知向量,,则在上的投影向量为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据投影向量的计算公式求得正确答案.
【详解】依题意,在上的投影向量为.
4. 双曲线的焦点坐标为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】因为方程表示双曲线,所以,解得,
所以有,双曲线焦点在轴上,
其中,,则,所以,
所以焦点坐标为.
5. 已知是等差数列的前项和,若,则( )
A. 24 B. 30 C. 36 D. 48
【答案】B
【解析】
【分析】利用等差数列通项公式化简已知等式得到的值,再结合等差数列前项和公式计算即可.
【详解】设等差数列的公差为,
根据等差数列通项公式,代入得:
, 整理得,
根据等差数列前项和公式,可得:,
又,
因此.
6. 三个相同的盒子里分别放有两个黑球,一个黑球一个红球,两个红球,现从任意的盒子里随机取出一球,若该球为红色,则该盒剩下的另一球也是红色的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据全概率公式和条件概率的计算公式,即可得到答案.
【详解】记从 “放有两个黑球盒子”, “放有一个黑球一个红球盒子”,
“放有两个红球盒子”中取出一球分别为事件,,,
则事件,,两两互斥,,
记“取出的球为红色”为事件B,则所求概率即为,
得到
,
则,
故若该球为红色,则该盒剩下的另一球也是红色的概率为.
故选:D.
7. 已知,,的大小顺序为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】易得,,,构造函数,利用导数分析其单调性,进而判断即可.
【详解】由,,,
设,则,
令,得,令,得,
所以函数在上单调递增,在上单调递减,
而,则,即.
8. 已知函数的最小正周期为,若,且,则的最小值是( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】D
【解析】
【分析】函数的最小正周期,可转化为,解方程求,由可得,由此可得结论.
【详解】因为函数的最小正周期为,所以,
所以,因为,所以,
因为,所以,
所以,因为,
所以的最小值是4.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,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,为数列的前项和,则下列结论正确的有( )
A. 是等比数列 B.
C. ,,是等比数列 D. 中存在连续三项成等差数列
【答案】AC
【解析】
【分析】根据题意,结合数列通项公式和相关定义、公式逐项分析即可.
【详解】对于A,由得,,则为常数,故是首项为、公比为的等比数列,故A正确;
对于B,数列是首项、公比的等比数列,前项和,故B错误;
对于C,由于,,,
所以,,
因为,公比为常数,因此,,是等比数列,故C正确;
对于D,假设存在连续三项成等差数列,则,代入通项得,化简得,与矛盾,
因此不存在这样的连续三项,故D错误.
10. 已知定义在上的函数满足,且为偶函数,则下列结论正确的是( )
A. 函数为奇函数 B. 函数为奇函数
C. 函数是偶函数 D. 函数是偶函数
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据抽象函数的对称性、周期性,结合函数奇偶性的定义逐项分析判断即可.
【详解】由为偶函数,得,即,
所以的图象关于直线对称.
由及,得.
令,则,所以,
又,所以,即.
所以,因此是偶函数,故A错误,C正确.
由,得,
又是偶函数,所以,
所以,故为奇函数,故B正确.
由,得,又是偶函数,所以,
所以,即是偶函数,故D正确.
11. 已知棱长为2的正方体中,分别为的中点,则( )
A. 正方体的外接球半径为
B. 四点共面
C. 直线与所成角的余弦值为
D. 过直线的平面截正方体的外接球所得的所有截面圆中,半径最小的圆的面积为
【答案】AC
【解析】
【详解】选项A:正方体的外接球半径,故A正确;
选项B:设的中点为,则四点共面,
点不在平面内,四点不共面,故B错误;
选项C:如下图,连接,则,
,
,
在中,,故C正确;
选项D:如图,连接,记为的中点,过点作的垂线,交于点,
在中,,则,
,
过直线的平面截正方体的外接球所得的所有截面圆中,
半径最小为,
半径最小的圆的面积为,故D错误.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知随机变量,且,则展开式二项式系数的和为__________.(用数字作答)
【答案】
64
【解析】
【分析】先利用正态分布的对称性求解参数的取值,再根据二项式系数和的性质计算最终结果.
【详解】因为随机变量,其概率密度曲线关于对称轴对称,由,
所以与关于对称,故有: ,化简得,解得,
对于二项式,其二项式系数和为,代入得二项式系数和为.
13. 已知椭圆(),斜率为的一条直线与椭圆交于点,且的中点坐标为,则椭圆的离心率__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据直线斜率和中点坐标公式,利用点差法可得,再结合的关系可得,进而求解即可.
【详解】设,有,
两式相减得,则,
即,
又因为弦的中点坐标为,直线的斜率为,
所以,则,即,
则,即,则,所以.
14. 已知直线是函数和函数图象的公切线,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】先利用公切线斜率求出的切点,代入得的值,再设上的切点,结合导数的几何意义和切点在函数图象上联立方程,利用函数单调性求,进而得,最后代入计算结果.
【详解】设直线与的切点为,
对求导得,由切线斜率为,得,解得,
故切点为,代入得,解得,
设直线与的切点为, 对求导得,
由切线斜率为,得 , 又切点在图象上,故 ,
则, 设,则,故在上单调递增,
又,故,则,解得,
因此.
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. 壮锦是壮美广西特有的非物质文化遗产,制作一幅壮锦需要经过设计和织锦两大主要环节,且只有设计图案通过后才能进行织锦,两个环节是否通过相互独立.只有同时通过这两个环节才能成为成品.某壮锦工坊准备制作,,三幅不同的壮锦作品,已知,,三幅作品通过设计环节的概率依次为,,,通过织锦环节的概率依次为,,.
(1)若已知,,三幅中恰有一幅作品通过设计环节,求通过的作品为A的概率;
(2)经过设计和织锦两个环节后,,,三幅作品成为成品作品的件数为.求随机变量的分布列及数学期望.
【答案】(1)
(2)随机变量的分布列为:
0
1
2
3
【解析】
【分析】(1)借助相互独立事件乘法公式与条件概率公式计算即可得;
(2)计算出三幅作品分别成为成品作品的概率后,得到随机变量的所有可能取值及其概率即可得分布列,利用分布列计算即可得其期望.
【小问1详解】
设事件为“、、三幅中恰有一幅作品通过设计环节”,
事件为“通过设计的作品为”,
则,
,故;
【小问2详解】
作品成为成品作品的概率为,
作品成为成品作品的概率为,
作品成为成品作品的概率为,
可能取值为、、、,
则,
,
,
,
故随机变量的分布列为:
0
1
2
3
.
16. 如图,直三棱柱中,,,,分别为,的中点.
(1)证明:平面;
(2)若三棱锥的体积为,求平面与平面夹角的余弦值.
【答案】(1)证明过程见解析.
(2)
【解析】
【分析】(1)通过辅助线构造平行四边形证明线面平行即可;
(2)建立空间直角坐标系,利用三棱锥的体积得到所需长度,利用平面的法向量求解两个平面的夹角余弦值即可.
【小问1详解】
设的中点为,连接.
因为分别为的中点,所以,且.
在直三棱柱中,,且,所以,
所以四边形为平行四边形,则.
又平面,平面,所以平面.
【小问2详解】
我们以为原点,分别以为轴建立空间直角坐标系,
设直三棱柱的侧棱长,可得
三棱锥,到底面的距离为,,
因此,解得.
则向量,,,
设平面的法向量为,则,
令,得,,即;
平面的一个法向量为;
设两个平面夹角为,则.
即两个平面的夹角余弦值为.
17. 设数列满足且.
(1)证明数列是等差数列,并求其通项公式;
(2)若,求正整数的值.
【答案】(1)证明见解析,
(2).
【解析】
【小问1详解】
因为,所以,
所以,
所以数列是以为首项,1为公差的等差数列.
所以.
【小问2详解】
由
解得,因为,所以,
所以,
所以,
所以,即,解得.
18. 已知抛物线的顶点为原点,焦点()到直线:的距离为.
(1)求抛物线的方程;
(2)设为直线上的点,过点作抛物线的两条切线,,其中,为切点.
(ⅰ)证明:直线的方程为;
(ⅱ)求面积的最小值.
【答案】(1)
(2)(i)证明过程见解析; (ii)
【解析】
【分析】(1)根据抛物线性质求解即可;
(2)结合导数的几何性质整理出切线方程,再利用两点确定一条直线即可证明;利用弦长公式,点到直线距离公式表示出三角形面积即可求解最小值.
【小问1详解】
由已知可知抛物线开口向上,标准形式设为,
焦点到直线的距离为,解得,
因此抛物线的方程为.
【小问2详解】
(i)设切点,由得 ,.
则抛物线在点处的切线斜率为,切线方程为且,
整理得, 因为在切线上,代入切线方程得,
同理,对切点可得.
说明两点都满足方程,由两点确定一条直线得,直线的方程就是得证.
(ii)联立直线与抛物线的方程,
消去得,判别式,
由韦达定理得,
弦长,
点到直线的距离,
因此的面积.
因为,当即时,取得最小值,
因此面积的最小值为.
19. 已知函数.
(1)当时,求的极值;
(2)当时,求在上的最小值;
(3)若在上存在零点,求的取值范围.
【答案】(1)极大值为,没有极小值
(2)0 (3)
【解析】
【分析】(1)利用导函数求函数的极值;
(2)根据导函数求函数的最值;
(3)根据的导数,对进行分类,结合函数的单调性和极值可得的取值范围.
【小问1详解】
当时,,定义域是
求导可得
令,解得,
当变化时,,的变化情况如下表:
0
单调递增
极大值
单调递减
由此可得的极大值为,没有极小值.
【小问2详解】
当时,,定义域是
求导可得
令,定义域是,则
求导可得,当时,,因此在上是增函数,
所以,即在上是增函数,.
【小问3详解】
,定义域是
求导可得,
令,定义域是
求导可得
分类讨论,
当时,,因此在上是减函数,;
当时,是负数,因此,在上是减函数,,不符合题目要求;
当时,,,因此存在,使得,即,
当变化时,,的变化情况如下表:
0
单调递增
极大值
单调递减
因此,只需要,即时,在上存在零点;
当时,由第一问可知在上是增函数,,不符合题目要求;
当时,,即,在上是增函数,,不符合题目要求,
综上所述,的取值范围是.
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(考试时间:120分钟 满分:150分)
注意事项:
1.答题前,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,用铅笔把答题卡上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.
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效.
一、单选题: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. 已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
2. 已知复数z满足,则z在复平面内对应的点在( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
3. 已知向量,,则在上的投影向量为( )
A. B.
C. D.
4. 双曲线的焦点坐标为( )
A. B.
C. D.
5. 已知是等差数列的前项和,若,则( )
A. 24 B. 30 C. 36 D. 48
6. 三个相同的盒子里分别放有两个黑球,一个黑球一个红球,两个红球,现从任意的盒子里随机取出一球,若该球为红色,则该盒剩下的另一球也是红色的概率为( )
A. B. C. D.
7. 已知,,的大小顺序为( )
A. B.
C. D.
8. 已知函数的最小正周期为,若,且,则的最小值是( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,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,为数列的前项和,则下列结论正确的有( )
A. 是等比数列 B.
C. ,,是等比数列 D. 中存在连续三项成等差数列
10. 已知定义在上的函数满足,且为偶函数,则下列结论正确的是( )
A. 函数为奇函数 B. 函数为奇函数
C. 函数是偶函数 D. 函数是偶函数
11. 已知棱长为2的正方体中,分别为的中点,则( )
A. 正方体的外接球半径为
B. 四点共面
C. 直线与所成角的余弦值为
D. 过直线的平面截正方体的外接球所得的所有截面圆中,半径最小的圆的面积为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知随机变量,且,则展开式二项式系数的和为__________.(用数字作答)
13. 已知椭圆(),斜率为的一条直线与椭圆交于点,且的中点坐标为,则椭圆的离心率__________.
14. 已知直线是函数和函数图象的公切线,则__________.
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. 壮锦是壮美广西特有的非物质文化遗产,制作一幅壮锦需要经过设计和织锦两大主要环节,且只有设计图案通过后才能进行织锦,两个环节是否通过相互独立.只有同时通过这两个环节才能成为成品.某壮锦工坊准备制作,,三幅不同的壮锦作品,已知,,三幅作品通过设计环节的概率依次为,,,通过织锦环节的概率依次为,,.
(1)若已知,,三幅中恰有一幅作品通过设计环节,求通过的作品为A的概率;
(2)经过设计和织锦两个环节后,,,三幅作品成为成品作品的件数为.求随机变量的分布列及数学期望.
16. 如图,直三棱柱中,,,,分别为,的中点.
(1)证明:平面;
(2)若三棱锥的体积为,求平面与平面夹角的余弦值.
17. 设数列满足且.
(1)证明数列是等差数列,并求其通项公式;
(2)若,求正整数的值.
18. 已知抛物线的顶点为原点,焦点()到直线:的距离为.
(1)求抛物线的方程;
(2)设为直线上的点,过点作抛物线的两条切线,,其中,为切点.
(ⅰ)证明:直线的方程为;
(ⅱ)求面积的最小值.
19. 已知函数.
(1)当时,求的极值;
(2)当时,求在上的最小值;
(3)若在上存在零点,求的取值范围.
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