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. 已知全集,,则集合B可能为( )
A. B. C. D.
2. 已知复数,则( )
A. B. C. D.
3. 已知是奇函数,当时,,则( )
A. 0 B. 1 C. 2 D.
4. 2026人形机器人半程马拉松于4月19日开跑,有300多台机器人参赛.某人形机器人行走时,踝关节摆动高度y(单位:cm)随时间t(单位:s)的变化满足,已知该机器人踝关节完成一次完整的摆动动作需要的时间为s,则( )
A. B. C. D.
5. 已知数列的前n项和,则( )
A. 2025 B. 2026 C. 2027 D.
6. 已知,均为锐角,则“”是“”的( )
A. 充要条件 B. 必要不充分条件
C. 充分不必要条件 D. 既不充分也不必要条件
7. 已知双曲线的右焦点为,为坐标原点,直线与双曲线的一条渐近线交于点,若,则的离心率为( )
A. B. C. D.
8. 在中,,若,,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. 已知椭圆的左、右焦点分别为,,点P在C上且位于第一象限,,则( )
A. 的周长为16 B.
C. D. 直线的斜率为
10. 已知函数,则( )
A. 的定义域为
B. 的值域为
C. 在上单调递增
D. 存在,使得函数恰有两个零点
11. 已知数列的通项公式为,数列的通项公式为.若,当时,,则( )
A. B.
C. D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 某市开展餐饮消费调查,比较预制菜餐厅与传统现炒餐厅的翻台率(每天每桌接待顾客批次),得到预制菜餐厅的平均翻台率为3.2次/(桌·天),传统现炒餐厅的平均翻台率为2.4次/(桌·天).已知该市餐饮协会数据显示,全市营业餐厅中,预制菜餐厅约占40%,其余的都是传统现炒餐厅,据此估计,全市餐厅的平均翻台率约为______次/(桌·天).
13. 已知函数没有极值点,则______.
14. 如图,在三棱锥中,,,,,则该三棱锥的体积为______.
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. 在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,,,.
(1)求c;
(2)点D在边上,若的面积为,求.
16. 如图,在四棱锥中,底面是矩形,E,F,G分别是,,的中点,点O在线段上,平面,,,,.
(1)证明:平面.
(2)求直线与平面所成角的正弦值.
17. 甲、乙两人进行乒乓球比赛,比赛共3局,获胜局数多的人赢得本次比赛.已知第一局比赛甲、乙获胜的概率分别为0.6,0.4,此后,若上一局甲获胜,则本局比赛甲、乙获胜的概率分别为0.7,0.3,若上一局乙获胜,则本局比赛甲、乙获胜的概率分别为0.5,0.5.
(1)求甲赢得本次比赛的概率;
(2)用表示甲获胜的局数,求的分布列与期望.
18. 已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若,,求的取值范围;
(3)证明:,,.
19. 已知O为坐标原点,抛物线的焦点为F,过点F的直线与抛物线C交于P,Q两点,当时,.
(1)求抛物线C的方程.
(2)记过点P且与抛物线C相切的直线为l,过点P作直线l的垂线交抛物线C于另一点H,求的最小值.
(3)是否存在定圆M,使得以为直径的圆始终与圆M相切?若存在,求出圆M的方程;若不存在,请说明理由.
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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. 已知全集,,则集合B可能为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据并集的定义求解.
【详解】若,则,故A错误;
若,则,故B错误;
若,则,故C错误;
若,则,故D正确;
2. 已知复数,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】,
则.
3. 已知是奇函数,当时,,则( )
A. 0 B. 1 C. 2 D.
【答案】D
【解析】
【详解】已知是奇函数,则,则,
因,
故.
4. 2026人形机器人半程马拉松于4月19日开跑,有300多台机器人参赛.某人形机器人行走时,踝关节摆动高度y(单位:cm)随时间t(单位:s)的变化满足,已知该机器人踝关节完成一次完整的摆动动作需要的时间为s,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】的最小正周期为,
又该机器人踝关节完成一次完整的摆动动作需要的时间为s,
则,解得.
5. 已知数列的前n项和,则( )
A. 2025 B. 2026 C. 2027 D.
【答案】B
【解析】
【详解】.
6. 已知,均为锐角,则“”是“”的( )
A. 充要条件 B. 必要不充分条件
C. 充分不必要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】C
【解析】
【详解】因为,且均是锐角,所以,所以,所以,
所以均为锐角,能推出,
反之,,且均为锐角,则或,
所以或,所以或,
所以均是锐角,推不出,
因此均为锐角,是的充分不必要条件.
7. 已知双曲线的右焦点为,为坐标原点,直线与双曲线的一条渐近线交于点,若,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用双曲线的渐近线方程及的关系列出等式关系求解离心率.
【详解】
因为,所以,双曲线的渐近线方程为,
将代入渐近线方程中得,不妨设.
由两点间距离公式可得,展开得,
再代入,化简得,即.
故离心率.
8. 在中,,若,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据已知条件,利用向量的几何意义得出垂直关系求出,进而利用三角形内角和求出.
【详解】表示点到的垂线段长度,
已知,,则点到的距离不小于,即,
故是这些距离中最小的一个,即与重合,垂足为,
,,
由三角形内角和可得:.
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. 已知椭圆的左、右焦点分别为,,点P在C上且位于第一象限,,则( )
A. 的周长为16 B.
C. D. 直线的斜率为
【答案】AC
【解析】
【详解】由题可知,∴,,
∴,的周长为,A选项正确;
∵,∴,∴,B选项错误;
,∴,C选项正确;
,
∴,
∴斜率,D选项错误.
10. 已知函数,则( )
A. 的定义域为
B. 的值域为
C. 在上单调递增
D. 存在,使得函数恰有两个零点
【答案】ACD
【解析】
【分析】先根据正弦函数非负确定定义域,再结合复合函数单调性判断区间单调性;通过方程变形为两个函数图像的交点问题,利用平移和交点个数判断值域中是否包含特定值及零点个数.
【详解】令,解得,所以的定义域为,A正确.
当时,函数单调递增,所以在上单调递增,C正确.
记,则.
当时,函数与的图象显然没有交点,
即的值域中一定不含,B错误.
当时,函数与的图象如图所示,
若将函数的图象往右移一点,两个函数的图象有两个交点,
所以存在,使得函数恰有两个零点,D正确.
11. 已知数列的通项公式为,数列的通项公式为.若,当时,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】
【详解】当时,整数属于第个区间.
由题设,
而所以
另一方面,整数属于第个区间.
由题设,
因此,对任意,均有等价于
由上述估计可知对成立.
特别地,且,所以,进而.故A正确.
下面确定.由上述双边估计,并且
两式相减,得
又,所以
若,则随着增大可以任意大,与上式的右侧不等式矛盾;
若,则随着增大可以任意小,与上式的左侧不等式矛盾.
所以,故D正确.
于是.
代入上述估计,得
若,则中间的式子随着增大可以任意大;
若,则中间的式子随着增大可以任意小.
两种情况都与上式矛盾,所以,从而.
因此C错误.
因为,所以对任意正整数,
又,所以B正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 某市开展餐饮消费调查,比较预制菜餐厅与传统现炒餐厅的翻台率(每天每桌接待顾客批次),得到预制菜餐厅的平均翻台率为3.2次/(桌·天),传统现炒餐厅的平均翻台率为2.4次/(桌·天).已知该市餐饮协会数据显示,全市营业餐厅中,预制菜餐厅约占40%,其余的都是传统现炒餐厅,据此估计,全市餐厅的平均翻台率约为______次/(桌·天).
【答案】2.72
【解析】
【详解】全市餐厅的平均翻台率约为次/(桌·天).
13. 已知函数没有极值点,则______.
【答案】1
【解析】
【详解】函数的定义域为且函数没有极值点,即函数是单调函数,
所以函数至多有一个零点,
令,则或或,
∴,即,
∴.
14. 如图,在三棱锥中,,,,,则该三棱锥的体积为______.
【答案】##
【解析】
【分析】取BD的中点E,分别求得AE,CE,由,得到,结合从而平面,得到AE为三棱锥的高,然后由求解.
【详解】取BD的中点E,连接AE,CE,
因为,,
所以
在中,由余弦定理得,则,
在中,由余弦定理得
所以,
则,所以,
因为,所以平面,
所以是三棱锥的高,
因为,
所以.
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. 在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,,,.
(1)求c;
(2)点D在边上,若的面积为,求.
【答案】(1)
(2)3
【解析】
【分析】(1)由已知可得,,进而利用余弦定理即可求解;
(2)由(1)可求得,,进而利用三角形面积公式求得,进而利用余弦定理可求得.
【小问1详解】
因为,所以.
因为,所以,
由余弦定理得,
即,解得.
【小问2详解】
由(1)可得,.
因为,所以,
的面积为,解得.
由余弦定理可得.
16. 如图,在四棱锥中,底面是矩形,E,F,G分别是,,的中点,点O在线段上,平面,,,,.
(1)证明:平面.
(2)求直线与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)证明:因为F,G分别是,的中点,所以,,
则四边形为平行四边形,所以.
因为平面,平面,所以平面.
在中,.连接.
因为平面,平面,所以平面.
因为,所以平面平面.
因为平面,所以平面.
(2)
【解析】
【分析】(1)利用线面平行的判定,面面平行的性质证明.
(2)建立空间直角坐标系,求出相关点的坐标,利用直线的方向向量和平面的法向量,再利用向量的夹角公式即可求解.
【小问1详解】
略;
【小问2详解】
解:以,所在直线分别为y,z轴,建立如图所示的空间直角坐标系.
,,,,,,
,,.
设平面的法向量为,
则,取,得.
,
所以直线与平面所成角的正弦值为.
17. 甲、乙两人进行乒乓球比赛,比赛共3局,获胜局数多的人赢得本次比赛.已知第一局比赛甲、乙获胜的概率分别为0.6,0.4,此后,若上一局甲获胜,则本局比赛甲、乙获胜的概率分别为0.7,0.3,若上一局乙获胜,则本局比赛甲、乙获胜的概率分别为0.5,0.5.
(1)求甲赢得本次比赛的概率;
(2)用表示甲获胜的局数,求的分布列与期望.
【答案】(1)
(2)的分布列为:
0
1
2
3
0.1
0.25
0.356
0.294
.
【解析】
【分析】(1)根据题意,甲赢得本次比赛的情况共3种,分别求得对应的概率,进而利用互斥事件的概率加法公式求解即可;
(2)的可能值为0,1,2,3,分别求出对应的概率,可得分布列,利用期望公式计算即可求解.
【小问1详解】
甲赢得本次比赛的情况共3种:
第1种情况,甲连胜2局,其概率;
第2种情况,甲第1局胜、第2局负、第3局胜,其概率;
第3种情况,甲第1局负、第2局胜、第3局胜,其概率.
故甲赢得本次比赛的概率为.
【小问2详解】
依题可知,的所有可能取值为0,1,2,3.
.
甲赢2局的情况共3种,分别为甲第1局胜、第2局胜、第3局负,甲第1局胜、第2局负、第3局胜,甲第1局负、第2局胜、第3局胜.
,
,
.
的分布列为:
0
1
2
3
0.1
0.25
0.356
0.294
.
18. 已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若,,求的取值范围;
(3)证明:,,.
【答案】(1)
(2)
(3)由(2)知,,当且仅当时,等号成立,
所以当时,.
当,时,,令,得,即.
因,
所以.
【解析】
【分析】(1)根据导数的几何意义求切线斜率得解;
(2)先探索出,此时有,再利用导数证明即可;
(3)由(2)可得当,时,,令,化简即可得证.
【小问1详解】
当时,,.
,
故所求切线方程为,即.
【小问2详解】
因为,,,所以
因,由,可得.
下面证明当时,,.
当时,
令函数,.
,
所以在上单调递减,所以,
即当时,,.
综上,a的取值范围是.
【小问3详解】
略
19. 已知O为坐标原点,抛物线的焦点为F,过点F的直线与抛物线C交于P,Q两点,当时,.
(1)求抛物线C的方程.
(2)记过点P且与抛物线C相切的直线为l,过点P作直线l的垂线交抛物线C于另一点H,求的最小值.
(3)是否存在定圆M,使得以为直径的圆始终与圆M相切?若存在,求出圆M的方程;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,圆
【解析】
【分析】(1)根据时,,建立方程求出即可得出抛物线方程;
(2)设直线,利用与抛物线相切可得,由弦长公式得,令,,利用导数求最值即可;
(3)设直线:,联立抛物线方程,由韦达定理可得以为直径的圆的圆心为,半径,设定圆的圆心,半径为,可根据,运算求解即可.
【小问1详解】
当时,轴,
此时,,解得,
所以抛物线C的方程为.
【小问2详解】
根据对称性,不妨设点P在第四象限,直线l的方程为,如图.
由消去得.
由得,
所以方程,即,解得,
所以,所以.
所以过点P且与直线l垂直的直线的方程为,
与联立消去可得.
设,,则,.
所以,
令,,则.
当时,,当时,,所以在上单调递减,在上单调递增,所以,
,当且仅当时,等号成立,
所以的最小值为.
【小问3详解】
设直线:,,.
由,得,,,,
,,则的中点.
,
则以为直径的圆的圆心为,半径.
假设存在符合题意的定圆M,设,半径为,则有,
即恒成立,
或恒成立.
若,
化简得,
由的任意性可知,解得,
故存在定圆,符合题意;
若,
化简得,
由的任意性可知,解得,舍去.
综上,存在定圆,使得以为直径的圆始终与圆M相切.
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