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.-3i(-8-7)=
A.-21+24i
B.21+24i
C.-24+21i
D.24+21i
2.若集合A={x∈N-3<x<3),则A的子集个数为
中
A.4
B.8
C.16
D.32
3.若7=9,则alog77=
A.2
c
D
23
4.直线l:x十√5y=0与圆M:(x一5)2+y2=4的位置关系是
A.相离
B.相切
C.相交
D.无法确定的
5.如图,剔红开光花卉纹铜龙耳椭圆提盒是故宫博物院珍藏.已知
如
该提盒的盒口的外轮廓线是一个高心率为品的椭圆,且该精圆的
长轴长约为22cm,则该椭圆的短轴长约为(取√57=7.55)
A.18.12cm
B.15.1cm
C.14.3cm
D.7.55cm
6.在(1+x)”的展开式中,只有第4项的二项式系数最大,则(√丘一
的常数项为
A.-180
B.180
C.-60
D.60
7.已知锐角△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且a=3,b=4,△ABC的面积为4√2,
则c=
A.33
B.√19
C.17
D.√5
8.已知正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为3,P为棱AB上更靠近A的三等分点,则平面
线
PB,C1截该正方体的截面的周长为
A.3+√/13
B.6+2/13
C.3+/10
D.6+210
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.下列函数的图象关于直线x=2对称的有
A.f(x)=x2-4x
B.f(x)=cos(2x-4)
C.f(x)=|x+2|
D.f(x)=sim(x+若)
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1已知BB,分别是双曲线C:r2-
4=1的左、右焦点,0为坐标原点,点P在C上,且向量
a-PFj-PF2,b=PF+PF2,
A.1a|=10
BC的渐近线方程为y=士,
12x
C.b=2PO
D.当|a=|b时,|PF1+|PF21=14
11.已知函数f(x)=一x3+ax-2sinx,则
A.f(x)是奇函数
B.0可能是f(x)的极值点
C.f(x)可能有2个极值点
D.当f(x)在(0,1)上有极大值时,a的取值范围为(2,2+2cos1)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分
12.若正四棱台的上底面边长、下底面边长分别为√2,2√2,高为上底面边长与下底面边长的等
比中项,则该正四棱台的体积为▲
13.已知随机变量X,Y均服从两点分布,X与Y相互独立,且P(X=0)=
P(Y=1)=0.3.若Z=X十Y,则P(Z=0)=▲,Z的期望
为▲一
14知图,点A,B均在单位圆O上,且点A的横坐标为汽,∠A08=吾,则
点B的纵坐标与横坐标的比值为▲
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.(13分)
2021~2025年我国高铁的运营里程(单位:万公里)统计如下:
年份
2021
2022
2023
2024
2025
年份序号x
1
2
3
4
6
运营里程y
4.0
4.2
4.5
4.8
5.0
(1)求y关于x的经验回归方程;
(2)预测2026年我国高铁的运营里程
附:在经验回归方程y=bx十a中,
6=红-00-
2(x-)
含x-n2
,a=y-bz.
【高三数学⊙第2页(共4页)】
16.(15分)
已知函数f(x)=x一xnx.
(1)求曲线y=f(x)在点(e,f(e)处的切线方程;
(2)求f(x)的单调区间及最大值,
17.(15分)
已知抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F,且F关于C的准线的对称点为(0,一9).
(1)求C的方程;
(2)过点F的直线L与C交于A,B两点,A,B在x轴上的投影分别为A1,B1,且梯形
AA1B1B的中位线的长度为9,求l的方程.
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18.(17分)
在△ABC中,AB=AC=2√5,BC=4,D,E分别为AC,AB的中点.将△ADE沿线段DE
折起,使点A到达点P的位置,连接PB,PC,得到四棱锥P-BCDE,取BC的中点F,连接
PF.
(1)证明:DE⊥PF.
(2)如图1,当平面PDE⊥平面BCDE时,求二面角P-BC-D的大小
(3)如图2,设二面角P-DE-B的大小为0,在折叠过程中,即0在(0,x)上变化时,求△PCD
的重心G在空间中的运动轨迹的长度,
图1
图2
19.(17分)
封
已知f(x)是定义在(0,十∞)上的函数f(x)的导函数,若正项数列{an}满足a1=1,且对
任意n∈N,都有f(am+1)一f(am)=f'(an),则称{an}为f(x)的衍生数列
(1)诺a,=2,f(x)=2(x>0),判断{a,是否是fx)的衍生数列,并说明理由.
(2者a为f化。)=红便≠0)的衍生数列,证明:名<2
(3若a,为f)=2左-2的箱生数列,证明V<<反+号
线
【高三数学⊙第4页(共4页)】
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高三数学参考答案
题序
1
9
10
11
12
13
14
答案
B
D
B
D
B
ABD
ACD
AC
28
0.21;1
-3
3
【评分细则】
【1】第1~8题,凡与答案不符的均不得分,
【2】第9,10题,全部选对的得6分,有选错的不得分,每选对一个得2分;第11题,全部选对的
得6分,有选错的不得分,每选对一个得3分
【3】第12~14题,凡与答案不符的均不得分.
【4】第13题第一空2分,第二空3分.
1.A【解析】本题考查复数的四则运算,考查数学运算的核心素养
-3i(-8-7i)=24i+21i2=-21+24i.
2.B【解析】本题考查集合的子集个数,考查数学运算的核心素养
因为A={0,1,2},所以A的子集个数为23=8
3.D【解析】本题考查对数的运算,考查数学运算的核心素养
由-9,得a-bg8,所以eb8r7-he9X16g787×878张号号
4.A【解析】本题考查直线与圆的位置关系,考查逻辑推理的核心素养
圆M的圆心为M5,0),半径为2因为圆心M到1的距离为号>2,所以1与圆M相离。
5.B【解析】本题考查椭圆的方程与几何性质,考查数学建模的核心素养和应用意识,
设该圆能方程为+芳-1>b>0,由后-得2-√-(分-,
所以26配×2a=25715.1,故该椭圆的短轴长约为15.1cm
6.D【解析】本题考查二项式定理,考查数学运算的核心素养.
在(1十x)”的展开式中,第4项的二项式系数为C.因为只有第4项的二项式系数最大,所以
n=6.
故(G-)”的常数项为C(V)(-)°=60,
7.C【解析】本题考查解三角形,考查数学运算的核心素养,
由7dhnC=42,得血C-2号.因为△ABC是锐角三角形,所以osC=VC=号
由余弦定理得c2=a2+b2-2 abcos C=17,则c=√17.
【高三数学·参考答案◆第1页(共7页)】
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8.B【解析】本题考查正方体的截面,考查空间想象能力.
D
如图,取棱DC上更靠近D的三等分点Q,连接PQ,QC1.易证PQ∥A
B
B1C1,PQ=B,C1,所以平面PB1C1截正方体的截面为平行四边形
PB1C1Q.因为B1C1=3,PB1=√13,所以该截面的周长为6十2√13
9.ABD【解析】本题考查函数图象的对称轴,考查逻辑推理的核心素养,
f(x)=x2一4x的图象关于直线x=2对称,A正确
因为2X2一4=0,所以f(x)=cos(2x一4)的图象关于直线x=2对称,B正确.
f(x)=|x十2的图象关于直线x=一2对称,C错误.
因为晋×2+若-受,所以fx)=sim(若x+若)的图象关于直线x=2对称,D正确,
10.ACD【解析】本题考查双曲线与向量的综合应用,考查数学运算的核心素养,
因为a=PF-PF2=F2F1,所以|a=F2F11=2X√/1+24=10,A正确.
C的渐近线方程为y=士√24x=士2√6x,B错误,
因为O是F1F2的中点,所以b=PF1+PF2=2Pò,C正确.
(PF I-PF2=2,
当|a-b时,P01=5,所以△PF1F2是直角三角形.由
PF12+1PF212=100,
(PFI=6,(PFI=8
得
PF1=8或PF1=6
或
所以PF1+PF21=14,D正确.
11.AC【解析】本题考查函数的奇偶性与极值,考查数学运算和逻辑推理的核心素养
因为f(x)的定义域为R,且f(一x)=x3-ax+2sinx=一f(x),所以f(x)是奇函数,A
正确,
f'(x)=-3x2十a-2cosx,由f'(0)=a-2=0,得a=2.因为f′(x)是偶函数,所以0不
可能是f'(x)的变号零点,所以0不可能是f(x)的极值点,B错误
f'(x)的导函数为fx)=-6x+2sinx.当0x≤号时,x≥sinx,得f产(x)≤0,当x>
时,一6x<-3π,2sinx≤2,得f"(x)<0,所以f'(x)在[0,十∞)上单调递减.当a>2时,
f'(0)>0,当x→+∞时,f'(x)→-∞,则f'(x)在[0,十∞)上有1个变号零点,所以f(x)在
[0,十∞)上有1个极值点.又f(x)是奇函数,所以f(x)有2个极值点.故f(x)可能有2个极
值点,C正确.
1f'(0)=a-2>0,
当f(x)在(0,1)上有极大值时,
得2<a<3+2cos1,D错误.
(f'(1)=-3+a-2cos1<0,
12.3
8
【解析】本题考查等比中项与正四棱台的体积,考查数学运算的核心素养,
因为正四棱台的高为W√2×2√2=2,
【高三数学·参考答案◆第2页(共7页)】
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所以该正四棱台的体积为3×2×[(W2)2+(22)2+√W2)×(2W2)]=28
13.0.21;1【解析】本题考查两点分布与随机变量的期望,考查数学运算的核心素养。
因为P(X=1)=1-P(X=0)=0.7,P(Y=0)=1-P(Y=1)=0.7,
以P(Z=0)=P(X=0)P(Y=0)=0.3X0.7=0.21.
Z的可能取值为0,1,2.P(Z=2)=P(X=1)P(Y=1)=0.7×0.3=0.21,
P(Z=1)=1-P(Z=0)-P(Z=2)=0.58,
所以Z的期望为0×0.21+1×0.58+2×0.21=1.
14.一3【解析】本题考查单位圆与三角恒等变换,考查直观想象和数学运算的核心素养
设0A,OB与x轴正半轴所成的角分别为e9,则o-得,得sine=个-cosa-2
tan a=
cos a
&=2,所以anB=tana十)-"ad=一3.故点B的纵坐标与横坐标的比
值为一3.
15.【解析】本题考查一元线性回归模型,考查应用意识和数据处理能力,
解:(1)由题意得z=1+2+3+4+5
=3,…
2分
y=4+4.2+45+4,8+5-4.5,
…4分
5
则6=
2-0-
)(-2)×(-0.5)+(-1)×(-0.3)+0+1×0.3+2×0.5
含x,-2)
4+1+0+1+4
0.26,…
6分
a=y-bx=3.72.
8分
故y关于x的经验回归方程为y=0.26x十3.72.…9分
(2)当x=6时,y=0.26×6+3.72=5.28.
11分
故预测2026年我国高铁的运营里程为5.28万公里.
13分
【评分细则】
【1】第(1)问还可以这样求:
hy:nzy
1×4+2×4.2+3×4.5+4×4.8+5×5-5X3X4.5=0.26.
1+4+9+16+25-5×32
【2】第(2)问中,只写“预测2026年我国高铁的运营里程为5.28”,未写“万公里”,扣1分,
16.【解析】本题考查导数的几何意义、函数的单调性和最值,考查数学运算的核心素养,
解(1f'(x)=1-(lnx+x·)
=-lnx.…2分
因为f(e)=e-elne=0,
3分
【高三数学·参考答案◆第3页(共7页)】
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f'(e)=-lne=-1,
…4分
所以曲线y=f(x)在点(e,f(e))处的切线方程为y=一x十e.…
6分
(2)f(x)的定义域为(0,十0∞),…7分
令f'(x)>0,得0<x<1,所以f(x)的单调递增区间为(0,1).…10分
令f'(x)<0,得x>1,所以f(x)的单调递减区间为(1,十o∞).…13分
故f(x)的最大值为f(1)=1.…15分
【评分细则】
【1】第(1)问中,切线方程还可以写成“x十y一e=0”.
【2】第(2)问中,写“f(x)的单调递增区间为(0,1]”“f(x)的单调递减区间为[1,十∞)”,均
不扣分
17.【解析】本题考查直线与抛物线的位置关系,考查数学运算和直观想象的核心素养.
解:1)由题意得F(0,),
…1分
C的准线方程为y=一
2分
则号+(-9)=2×(-号
…4分
得p=6.
…5分
故C的方程为x2=12y.…
6分
(2)易得l的斜率存在,设A(x1,y1),B(x2,y2),l:y=kx十3.
…7分
y=kx+3,
由
得x2-12kx-36=0,
…8分
x2=12y,
(△=144k2+144>0,
得
…10分
x1+x2=12k.
由题意得AA1|+BB1|=2X9=18.
11分
因为AA1|+|BB1=y1十y2=kx1+3+kx2十3=k(x1十x2)十6=12k2+6=18,…
…13分
所以k=士1.…
…14分
故l的方程为x一y十3=0或x十y一3=0.…15分
【评分细则】
【1】第(2)问中,未写“易得1的斜率存在”,扣1分;最后的结果还可以写为“故l的方程为y
=x十3或y=-x+3”.
【2】第(2)问求出还可以这样求AA1十BB1:
1AA+|BB1=y+y:=2z+z)=2[(,+x)2-2z1x]=12k2+6=18
18.【解析】本题考查线线垂直、二面角与图形折叠的变换,考查逻辑推理的核心素养和空间想象
【高三数学·参考答案◆第4页(共7页)】
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能力
(1)证明:如图1,取DE的中点O,连接PO,OF.…1分
.AB=AC,D,E分别为AC,AB的中点,
∴.OF⊥DE,PO⊥DE.…2分
,PO∩OF=O,∴.DE⊥平面POF.…3分
.PFC平面POF,.DE⊥PF.…4分
(2)解:.DE∥BC,∴.BC⊥PF,BC⊥OF,…5分
图1
∴.二面角P-BC-D的平面角为∠PFO.
...
6分
,PO⊥DE,平面PDE⊥平面BCDE,平面PDE∩平面BCDE=DE,
.PO⊥平面BCDE,…7分
∴PO⊥OF.易得PO=OF,∠PFO=,即二面角P-BCD为T
41
…9分
(3)解:如图2,取DE的中点O,连接PO,OF
由(1)可知PO⊥DE,OF⊥DE,则∠POF=0.…10分
以O为原点,建立空间直角坐标系,则P(2cos0,0,2sin0),
D(0,1,0),C(2,2,0).…11分
设G(x,y,z).
由重心性质可得x=2cos0+0+2-2
3
3 cos 0+2
y
图2
0+1+2-1,z=2sin0+0+0-名
3
3 sin 0.
…13分
3
.y=1为定值,.重心G在固定平面内运动.…14分
由x-号-号cs0=号m0,得(-号》+2-
9cos20+4、
g sin=
4
,…15分
点G在圆心为(号,,0,半径r三名的圆上…l6分
又∈(0,π),点G在空间中的运动轨迹的长度为3:
…17分
【评分细则】
第(2)问得到PO⊥平面BCDE给1分,接下来这样解答:
如图,以O为原点,OF,OD,OP所在直线分别为x轴、
y轴、之轴,建立空间直角坐标系,
则B(2,-2,0),C(2,2,0),P(0,0,2),BC=(0,4,0),B2=
(-2,2,2).…6分
设平面PBC的法向量为n=(x,y,x),
【高三数学·参考答案0第5页(共7页)】
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1m.BC=4y=0,
则
n·BP=-2x+2y+2z=0,
取x=1,则之=1,得n=(1,0,1).…
7分
易得平面BCDE的一个法向量为m=(0,0,1),得二面角P-BC-D的余弦值为
m·n
mn
②
2
8分
由图可知二面角P-BC-D为锐角,故二面角P-BC-D为平
9分
19.【解析】本题考查数列的新定义与导数的综合应用,考查逻辑推理、数学抽象的核心素养和创
新意识,
(1)獬:由题意得∫'(x)=x,则f'(an)=an=2m-1.…1分
因为fe1)-fa,)=2a217=2((4-41)≠2,
2分
所以f(am+1)-f(an)≠f'(an),所以{an}不是f(x)的衍生数列.…3分
(2)证明:当f(x)=x(k≠0)时,f'(x)=k≠0,则f'(an)=k.…4分
由f(am+1)-f(an)=k(am+1-am)=k及k≠0,得am+1-an=1,
5分
又a1=1,所以an=n.…6分
设8日是+…+是则s,+
+…十
n
2n+1
2n2n+1,…
7分
11
1
2m+1=1一九十2
2m+1,
8分
则2-s-2-
2n
∠2.
9分
8证明:f)=2由fa-fa,)-fa,得2van-2v瓜-
=.…10分
令b,=an,得1=√a-1,b+1=b,十26
1
将6c1-4+站两边平方,得=候+1计很得候1然=1+破1.…11分
当n≥2时,b员-b=b员-b员-1+…+b号-b3+b3-b>n-1,得b员>n.
又b1=1≥√1,所以bn=√a阳≥√n.…12分
6好,公=1+安≤1+城
…13分
【高三数学·参考答案◆第6页(共7页)】
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当m≥2时,6-6好=6-21++6-6娟+6房-≤n-1+(1+2十+n己)
得6<+1+号++)
…14分
当时a62n-12
2
=2(Wn-I-√n-2),
则≤n+(1+2++n)n+是×21-0+2-1++va可-n-2)=n+
)√n
…15分
要证va,<m+2,只需证<(m+2),
即证n+n可<n++行,即证+受+是>0,这显然恒成立,则v@:<m+2
0…0…。0000…040004000.0.000n。000.00000400.40.40004000040.0000400.4……4.6分
综上v顶<a<+
17分
【评分细则】
【1第(1)问中,只写“{an}不是f(x)的衍生数列”,未说明理由,给1分.
【2】第(3)问中,未写“b1=1≥√1”,扣1分.
【高三数学·参考答案◆第7页(共7页)】
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