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. ( )
A. B. C. D.
2. 若集合,则的子集个数为( )
A. 4 B. 8 C. 16 D. 32
3. 若,则( )
A. 2 B. C. D.
4. 直线与圆的位置关系是( )
A. 相离 B. 相切 C. 相交 D. 不能确定
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.已知该提盒的盒口的外轮廓线是一个离心率为的椭圆,且该椭圆的长轴长约为22cm,则该椭圆的短轴长约为(取)( )
A. 18.12cm B. 15.1cm C. 14.3cm D. 7.55cm
6. 已知锐角的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且,,的面积为,则( )
A. B. C. D.
7. 已知正方体的棱长为3,P为棱AB上更靠近的三等分点,则平面截该正方体的截面的周长为( )
A. B. C. D.
8. 诗句”花落知多少”的平仄格式为平仄平平仄.现将该诗句中的5个字重新排列,要求重新排列后的平仄序列与原诗的平仄序列不同,则不同的排列种数为( )
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. 下列函数的图象关于直线对称的有( )
A.
B.
C.
D.
10. 已知,分别是双曲线的左、右焦点,为坐标原点,点在上,且向量,,则( )
A. B. 的渐近线方程为
C. D. 当时,
11. 已知函数,则( )
A. 是奇函数
B. 0可能是的极值点
C. 可能有2个极值点
D. 当在上有极大值时,的取值范围为
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,,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. 如图,点A,B均在单位圆上,且点的横坐标为,,则点的纵坐标与横坐标的比值为______.
14. 某游戏有“通关升星”机制:每次通关有的概率获得1张卡片,每集齐2张卡片可升1颗星,每次通关结果相互独立.若小张连续通关6次,则他升星颗数的期望为______.
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. 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
5
运营里程y
4.0
4.2
4.5
4.8
5.0
(1)求关于的经验回归方程;
(2)预测2026年我国高铁的运营里程.
附:在经验回归方程中,
,.
16. 已知抛物线的焦点为,且关于的准线的对称点为.
(1)求的方程;
(2)过点的直线与交于A,B两点,A,B在轴上的投影分别为,,且梯形的中位线的长度为9,求的方程.
17. 已知函数,.
(1)证明:.
(2)讨论的单调性.
(3)若,求的取值集合.
18. 在中,,,,分别为AC,AB的中点.将沿线段DE折起,使点到达点的位置,连接PB,PC,得到四棱锥,取BC的中点,连接PF.
(1)证明:.
(2)如图1,当平面平面BCDE时,求二面角的大小.
(3)如图2,设二面角的大小为,在折叠过程中,即在上变化时,求的重心在空间中的运动轨迹的长度.
19. 已知是定义在上的函数的导函数,若正项数列满足,且对任意,都有,则称为的衍生数列.
(1)若,,判断是否是的衍生数列,并说明理由.
(2)若为的衍生数列,证明:.
(3)若为的衍生数列,证明:.
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
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. ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】 .
2. 若集合,则的子集个数为( )
A. 4 B. 8 C. 16 D. 32
【答案】B
【解析】
【详解】因为集合,所以的子集个数为.
3. 若,则( )
A. 2 B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由,得 ,所以.
4. 直线与圆的位置关系是( )
A. 相离 B. 相切 C. 相交 D. 不能确定
【答案】A
【解析】
【详解】圆的圆心为,半径为2.
因为圆心到的距离为 ,所以与圆相离.
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.已知该提盒的盒口的外轮廓线是一个离心率为的椭圆,且该椭圆的长轴长约为22cm,则该椭圆的短轴长约为(取)( )
A. 18.12cm B. 15.1cm C. 14.3cm D. 7.55cm
【答案】B
【解析】
【详解】设该椭圆的长半轴长,短半轴长和半焦距分别为,
依题意,,因 ,则,
故 .
故该椭圆的短轴长约为15.1cm.
6. 已知锐角的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且,,的面积为,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由,,的面积为,得.
因为是锐角三角形,所以.
由余弦定理得,则.
7. 已知正方体的棱长为3,P为棱AB上更靠近的三等分点,则平面截该正方体的截面的周长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】如图,取棱DC上更靠近的三等分点,连接,.
因为 // ,所以四边形为平行四边形,
所以//,.
所以,,
所以平面截正方体的截面为平行四边形 .
因为,,
所以该截面的周长为.
8. 诗句”花落知多少”的平仄格式为平仄平平仄.现将该诗句中的5个字重新排列,要求重新排列后的平仄序列与原诗的平仄序列不同,则不同的排列种数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】5个字的全排列种数为,
“落”与“少”放在第二个和第五个位置的排列种数为,
所求不同的排列种数为.
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. 下列函数的图象关于直线对称的有( )
A.
B.
C.
D.
【答案】ABD
【解析】
【详解】的图象关于直线对称,A正确.
令,则,所以的图象关于直线对称,B正确.
的图象关于直线对称,且在上单调递减,在上单调递增,故C错误.
令,则,所以的图象关于直线对称,D正确.
10. 已知,分别是双曲线的左、右焦点,为坐标原点,点在上,且向量,,则( )
A. B. 的渐近线方程为
C. D. 当时,
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据题意,结合双曲线的定义和性质依次判定即可.
【详解】
由题意得,双曲线,左焦点,右焦点,点在双曲线上,
对于A,向量,因为 ,即,故A正确;
对于B,由于双曲线的渐近线方程为,故B错误;
对于C,由于,是线段的中点,根据向量的中点公式,有,即,故C正确;
对于D,已知 ,,当时,有,即 ,
由于 ,所以在中,中线的长度等于底边的一半,因此是直角三角形,且,
设 , ,根据勾股定理和双曲线的定义得,解得,
即 ,故D正确.
11. 已知函数,则( )
A. 是奇函数
B. 0可能是的极值点
C. 可能有2个极值点
D. 当在上有极大值时,的取值范围为
【答案】AC
【解析】
【分析】根据函数奇偶性的定义,判断函数的奇偶性,判断A;通过分析是否是的变号零点,判断是否是的极值点,判断B;利用导数,结合函数的奇偶性,分析函数的极值点个数,判断C;将在上有极大值时,转化为在上有解,求出的取值范围,判断D.
【详解】因为的定义域为,且 ,所以是奇函数,A正确.
,由,得.因为是偶函数,所以0不可能是的变号零点,所以0不可能是的极值点,B错误.
令,则.
当时,,所以,又 ,故 ;
当时, ,,得.
所以在上单调递减.
当时,,当时,,则在上有1个变号零点,所以在上有1个极值点.
又是奇函数,所以有2个极值点.故可能有2个极值点,C正确.
当在上有极大值时,在上有解,
因为在上单调递减,
所以得 ,D错误.
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,,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______.
【答案】
【解析】
【详解】由题意得,正四棱台的高为 ,
所以该正四棱台的体积为.
13. 如图,点A,B均在单位圆上,且点的横坐标为,,则点的纵坐标与横坐标的比值为______.
【答案】
【解析】
【详解】设OA,OB与轴正半轴所成的角分别为,,则.
由题意得,,且为第一象限角,则,,
因点的纵坐标与横坐标分别为与,
则 .
故点的纵坐标与横坐标的比值为.
14. 某游戏有“通关升星”机制:每次通关有的概率获得1张卡片,每集齐2张卡片可升1颗星,每次通关结果相互独立.若小张连续通关6次,则他升星颗数的期望为______.
【答案】##
【解析】
【详解】设小张获得的卡片数为,升星的颗数为,则,
,
,
,
,
故.
所以他升星颗数的期望为.
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. 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
5
运营里程y
4.0
4.2
4.5
4.8
5.0
(1)求关于的经验回归方程;
(2)预测2026年我国高铁的运营里程.
附:在经验回归方程中,
,.
【答案】(1)
(2)5.28万公里
【解析】
【分析】(1)计算年份序号和运营里程的平均值,利用最小二乘法公式求回归系数和,写出经验回归方程;
(2)将预测年份对应的代入回归方程,计算得到2026年运营里程的预测值.
【小问1详解】
由题意得,
,
则 ,
.
故关于的经验回归方程为 .
【小问2详解】
当时, .
故预测2026年我国高铁的运营里程为5.28万公里.
16. 已知抛物线的焦点为,且关于的准线的对称点为.
(1)求的方程;
(2)过点的直线与交于A,B两点,A,B在轴上的投影分别为,,且梯形的中位线的长度为9,求的方程.
【答案】(1)
(2)或.
【解析】
【分析】(1)根据抛物线的方程写出焦点的坐标及准线方程,从而求得关于该准线的对称点的坐标,求得的值,得到的方程;
(2)设直线,与抛物线方程联立,由韦达定理结合梯形中位线定理,得到关于的方程,求解可得的值,从而求得直线的方程.
【小问1详解】
由题意得,的准线方程为,
则,
得.
故的方程为.
【小问2详解】
易得的斜率存在,设,,.
由得,
得
由题意得 .
因为 ,
(或 ),
所以.
故的方程为或.
17. 已知函数,.
(1)证明:.
(2)讨论的单调性.
(3)若,求的取值集合.
【答案】(1)的定义域为,.令,得,
则在上单调递增,令,得,则在上单调递减,
所以.故.
(2)当时,在上单调递减;当时,在上单调递减,在上单调递增.
(3)
【解析】
【分析】(1)对求导,由导数符号得的单调性,从而得最大值,故;
(2)对分情况讨论,再根据导数符号得到的单调性;
(3)已知恒成立,对分情况讨论的最小值,再结合(1)中的结论求出的取值集合.
【小问1详解】
略.
【小问2详解】
由,得 .
当时,,在上单调递减.
当时,令,得,则在上单调递减,
令,得,则在上单调递增.
【小问3详解】
当时,在上单调递减,当时,,不符合题意.
当时, .
由(1)可知 ,当且仅当时,等号成立.
因为, ,所以 ,
所以,得.故的取值集合为.
18. 在中,,,,分别为AC,AB的中点.将沿线段DE折起,使点到达点的位置,连接PB,PC,得到四棱锥,取BC的中点,连接PF.
(1)证明:.
(2)如图1,当平面平面BCDE时,求二面角的大小.
(3)如图2,设二面角的大小为,在折叠过程中,即在上变化时,求的重心在空间中的运动轨迹的长度.
【答案】(1)证明:如图,取DE的中点,连接PO,OF.
在中,因为,F为BC的中点,所以 AF ⊥ BC,
因为 D、E 分别为 AC、AB 的中点,所以 DE ∥ BC,
所以AF ⊥ DE,
在折叠后的四棱锥 P−BCDE 中 ,.
因为 , 平面POF,
所以平面POF.
因为平面,所以;
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)通过线面垂直证明线线垂直;
(2)找到二面角的平面角,从而求出角度大小;
(3)建立空间直角坐标系,利用向量法求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
解:,∴,,
∴二面角的平面角为.
,平面平面BCDE,平面平面,
平面BCDE,又平面BCDE,
.由题意得,∴,即二面角为;
【小问3详解】
如图,取DE的中点,连接PO,OF.
由(1)可知,,则.
以为原点,建立空间直角坐标系,
则,,.设.
由重心性质可得, , .
为定值,∴重心在固定平面内运动.
由 , ,得,
∴点在圆心为,半径的圆上.
又,∴点在空间中的运动轨迹的长度为.
19. 已知是定义在上的函数的导函数,若正项数列满足,且对任意,都有,则称为的衍生数列.
(1)若,,判断是否是的衍生数列,并说明理由.
(2)若为的衍生数列,证明:.
(3)若为的衍生数列,证明:.
【答案】(1)不是,,求导得,则,
因为,
所以,
所以不是的衍生数列.
(2)当时,,则 ,
及得,
又,,
设,则,
则,
即,
则.
(3)证明:,
由,得,
令,得,,
将两边平方,得,得,
当时,,得,
又,
,
,
当时,,
得,
当时,,
则
,
要证,只需证,
现证,该不等式等价于 ,显然恒成立,
则,
显然,当时也成立.
综上,.
【解析】
【分析】(1)求导,根据衍生数列的定义结合已知条件计算求解并判断;
(2)根据衍生数列的定义结合已知条件求出,设,利用错位相减法计算求出,进而证明结论;
(3)根据衍生数列的定义结合已知条件得出,令,则,,利用放缩法证明结论.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
略
【小问3详解】
略
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$