摘要:
**基本信息**
高三数学周练试卷涵盖复数、向量、立体几何等核心知识,解答题设计函数导数、立体几何证明及数列新定义问题,注重思维层次性与创新应用,适配高三复习巩固需求。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|8/40|复数对称、向量夹角、圆锥侧面积比|基础概念辨析,突出数学抽象能力|
|多选题|3/18|统计标准差、抛物线切线性质|多选项设计考查推理严谨性,如切线性质判断|
|填空题|3/15|数列求和、三角形面积最值、双曲线离心率|情境化问题,体现数学建模意识|
|解答题|5/77|函数导数应用、立体几何面面垂直、数列新定义证明|综合性强,如第19题新定义数列证明,培养创新意识与逻辑推理能力,贴合高考命题趋势|
内容正文:
高三数学周练(1.17)
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.
1.已知复数与在复平面内对应的点关于实轴对称,则( )
A. B. C. D.
2.已知,且满足,则( )
A. B. C. D.
3.已知,满足,,,则,的夹角为( )
A. B. C. D.
4.已知一个圆锥和圆柱的底面半径和高分别相等,若圆锥的轴截面是等边三角形,则这个圆锥和圆柱的侧面积之比为( )
A. B. C. D.
5.将5名大学生分配到3个乡镇当官,每个乡镇至少一名,则不同的分配方案有( )种
A.60 B.240 C.180 D.150
6.已知点P 是焦点为 F 的抛物线C : 4x2= y 上的一个点 ,过点P 作直线l : 的垂线 ,垂足为点 A,直线l 与y 轴的交点为B ,若PB 是∠FPA 的平分线 ,则△BFP 的面积为( ).
A. B. C. D.
7. 设双曲线的左、右焦点分别为,,过坐标原点的直线与C交于A,B两点,,的面积为,且为钝角,,则双曲线C的方程为( )
A. B. C. D.
8. 已知函数,若方程恰有5个不同的解,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
2、 多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.
9.下列说法中正确的是
A.一个样本的方差,则这组样本数据的总和等于60
B.若样本数据的标准差为8,则数据,,,的标准差为16
C.数据13,27,24,12,14,30,15,17,19,23的第70百分位数是23
D.若一个样本容量为8的样本的平均数为5,方差为2,现样本中又加入一个新数据5,此时样本容量为9,平均数不变,方差变小
10.已知抛物线C : y2= 4x 的焦点为F ,过F 的直线l 与C 交于A,B 两点,过点A 作C
的切线,交准线于点P ,交x 轴于点Q ,下列说法正确的有( ).
A. QF = AF
B. 直线QB 与C 也相切
C. PA丄PB
D. 若∠PAF = 则 AF = 4
11.如图,在直三棱柱中,,,E,F,G,H分别为,,,的中点,则下列说法正确的是( )
A.
B. ,,三线不共点
C. 与平面所成角为
D. 设,则多面体的体积为1
3、 填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.已知数列的通项公式为,则__________.
13.在中,若,且AB边上的中线长为2,则面积的最大值为_______.
14.过双曲线的左焦点作轴的垂线,为上一动点,已知,,若的最大值为,则双曲线的离心率为______.
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. 已知函数在处的切线为.
(1)求的值;
(2)求函数的单调区间与最大值.
16. 如图所示,多面体满足四边形是等腰梯形,是正方形.平面平面
(1)证明:平面平面;
(2)若,求平面与平面夹角的余弦值.
17.已知函数.
(1)若,求证:;
(2)若且在上恒成立,求的最大值.
18. 设抛物线的焦点为,过点的直线交于两点,且的最小值为4.
(1)求的方程;
(2)设过另一直线交于两点,且点在直线上.
(i)证明:直线过定点;
(ii)对于(i)中的定点,当的面积为时,求直线的方程.
19. 数列满足对任意的正整数都成立,则称为数列.
(1)设是等差数列,是正项等比数列,记,证明:数列是数列;
(2)若为数列,且,求证:;
(3)若正项数列的前项和为,求证:.
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高三数学周练(1.17)
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4个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.已知复数与在复平面内对应的点关于实轴对称,则( )
A. B. C. D.
【解析】因为与在复平面内对应的点关于实轴对称,在复平面内对应的点为,所以在复平面内对应的点为,所以,所以.故选B.
2.已知,且满足,则( )
A. B. C. D.
【解析】因为,所以.又,所以,所以.故选D.
3.已知,满足,,,则,的夹角为( )
A. B. C. D.
【详解】因为,所以,
则,由于,所以.故选:B
4.已知一个圆锥和圆柱的底面半径和高分别相等,若圆锥的轴截面是等边三角形,则这个圆锥和圆柱的侧面积之比为( )
A. B. C. D.
【详解】设圆锥和圆柱的底面半径为,
因为圆锥的轴截面是等边三角形,所以圆锥的母线长为,则圆锥和圆柱的高为,
所以圆锥的侧面积为,圆柱的侧面积为,
所以圆锥和圆柱的侧面积之比为,故选:C.
5.将5名大学生分配到3个乡镇当官,每个乡镇至少一名,则不同的分配方案有( )种
A.60 B.240 C.180 D.150
由2:2:1分配有;由3:1:1分配有共150种,故D正确.
6.已知点P 是焦点为 F 的抛物线C : 4x2= y 上的一个点 ,过点P 作直线l : 的垂线 ,垂足为点 A,直线l 与y 轴的交点为B ,若PB 是∠FPA 的平分线 ,则△BFP 的面积为( ).
A. B. C. D.
【详解】因为4x2 = y,即x=y2, 因此F(0, ),|易知直线l是C的准线, 则PF = AP,如图,又 PB = PB,∠FPB =∠APB , 所以△FPB ≌△APB ,得∠PFB = ∠PAB = 90,四边形ABFP为正方形,故△BFP 的面积为 = .
7. 设双曲线的左、右焦点分别为,,过坐标原点的直线与C交于A,B两点,,的面积为,且为钝角,,则双曲线C的方程为( )
A. B. C. D.
【详解】则由双曲线定义可知,,
所以,,,
所以,
解得,
因为为钝角,所以,所以,
由余弦定理可知,
所以,,
所以双曲线方程为.
故选:B.
8. 已知函数,若方程恰有5个不同的解,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【详解】函数的定义域为,
若时,由求导得,,
故当时,;当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
故在处取得极小值,也是最小值,,
当时,;当时,;
若时,由求导得,,
因为,故恒有,即在上单调递增,
且当时,,当时,,
即当时,恒有.
作出函数的大致图象如图所示.
又由可得或,
由图知有两个根,此时方程有2个不同的解;
要使方程恰有5个不同的解,
需使有3个零点,由图知,需使,
即,解得.
综上所述,实数a的取值范围是.
故选:A.
2、 多选题: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.下列说法中正确的是
A.一个样本的方差,则这组样本数据的总和等于60
B.若样本数据的标准差为8,则数据,,,的标准差为16
C.数据13,27,24,12,14,30,15,17,19,23的第70百分位数是23
D.若一个样本容量为8的样本的平均数为5,方差为2,现样本中又加入一个新数据5,此时样本容量为9,平均数不变,方差变小
【详解】解:对于,由方差的公式可知,该组数据的平均数是3,这组样本数据的总和为,正确;对于,样本数据,,,的标准差为8,故数据,,,的标准差为,故正确;对于,数据13,27,24,12,14,30,15,17,19,23共10个数,从小到大排列为12,13,14,15,17,19,23,24,27,30,由于,故选择第7和第8个数的平均数作为第70百分位数,即,
所以第70百分位数是23.5,故错误;对于,某8个数的平均数为5,方差为2,现又加入一个新数据5,设此时这9个数的平均数为,方差为,则,故正确.故选:.
10.已知抛物线C : y2= 4x 的焦点为F ,过F 的直线l 与C 交于A,B 两点,过点A 作C
的切线,交准线于点P ,交x 轴于点Q ,下列说法正确的有( ).
A. QF = AF B.直线QB 与C 也相切
C. PA丄PB D.若∠PAF = 则 AF = 4
【详解】依题意,抛物线C : ²=4 x的焦点为F(1,0), 准线方程为x =-1,不妨设
点A在第一象限,且A(x, ),B(x ₂,)则有点A处的切线方程为:y=2(x +),于是Q(-,0),
于是|QF|= x +1=|AF|, 选项A 正确;同理有点B 处的切线方程为:y=2(x +), 交 x轴
于(-,0), 显然直线QB不是抛物线C的切线,可以证明,直线PB才是抛物线C的切线,选项
B错误;设直线AB的方程为:x =t+1(t≠0),由 ²-4t -4=0, 所以
,PA⊥PB,选项C正确;由 A 可知,△FAQ为等腰三角
形,且于是 AQ=, ,又²=4 x, 解得x=3, 此时
AF=4, 选项D 正确,故选ACD.
11.如图,在直三棱柱中,,,E,F,G,H分别为,,,的中点,则下列说法正确的是( )
A.
B. ,,三线不共点
C. 与平面所成角为
D. 设,则多面体的体积为1
【详解】
对于A,如图,连接,,由G,E分别为,的中点,可得,
由可知,侧面为正方形,所以,所以,故A正确;
对于B,如图,连接,,由题易知,
则,延长,相交于点P,
因为,平面,所以平面,
因为,平面,所以平面,
因为平面平面,所以,
所以,,三线共点,故B错误;
对于C,作于点M,
因,,,平面,平面,所以平面,
因为平面,所以,
又,所以,
又,平面,平面,所以平面.
而,所以为与平面所成的角,等于,故C正确;
对于D,过点H作交于点D,过点D作,连接,
易知直三棱柱的底面是直角边长为1的等腰直角三角形,
柱高,则,
四棱锥的底面是边长为1的正方形,锥高,
则,
则多面体的体积为.故D错误.
故选:AC.
3、 填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.已知数列的通项公式为,则__________.
【详解】因,可得则,
又则,
…,
则.
故
故答案为:.
13.在中,若,且AB边上的中线长为2,则面积的最大值为_______.
【详解】因,则.
所以,又,所以.设边上的中线为,
则,则,
所以,当且仅当时等号成立,所以
14.过双曲线的左焦点作轴的垂线,为上一动点,已知,,若的最大值为,则双曲线的离心率为______.
【解析】由题意及,得.
经计算,得,.设,由对称性,不妨设,则,,,当且仅当时等号成立,所以,所以,即,解得,所以.故填.
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. 已知函数在处的切线为.
(1)求的值;
(2)求函数的单调区间与最大值.
【答案】(1)
(2)在单调递减,单调递增,
【解析】
【分析】(1)由条件结合导数的几何意义可得,列方程求即可;
(2)利用导数判断函数的单调性,结合单调性求最值.
【小问1详解】
因为函数在处的切线为,
所以,,
又函数的导函数,
所以,
所以;
【小问2详解】
由(1)知
当,当且仅当时取等号,
当,
在单调递减,单调递增,
又,,
.
16. 如图所示,多面体满足四边形是等腰梯形,是正方形.平面平面
(1)证明:平面平面;
(2)若,求平面与平面夹角的余弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2).
【解析】
【分析】(1)根据面面垂直的性质可得线线垂直,即可求证平面,进而根据面面垂直的判定求证,
(2)建立空间直角坐标系,求解两个平面的法向量,根据向量的夹角即可求解.
【小问1详解】
在等腰梯形中,,所以.
在正方形中,,
因为平面平面,且平面平面,且,平面,所以平面,
平面,从而,
又因为平面,且,故平面.
而平面,所以平面平面.
【小问2详解】
分别取中点
由等腰梯形和正方形的性质知
由(1)知,,故可以为原点,为轴正方向建立坐标系.
因为,所以设.则
,
设平面和平面的一个法向量分别为,
则.取,则
,取,则
故.
所以平面和平面夹角的余弦值为.
17.已知函数.
(1)若,求证:;
(2)若且在上恒成立,求的最大值.
【解析】(1)的定义域为,(1分)
当时,,(2分)
易得在上单调递增,在上单调递减,(3分)
所以.(4分)
(2)令,则在上恒成立.
求导,得,(6分)
当时,在上恒成立,所以在上单调递增.
又,不符合题意,舍去.(8分)
当时,在上单调递增,在上单调递减,
所以,(10分)
只需即可.(11分)
设,则,(12分)
所以在上单调递增.
又,所以当时,恒成立,所以.(14分)
又,所以的最大值为-1.(15分)
18. 设抛物线的焦点为,过点的直线交于两点,且的最小值为4.
(1)求的方程;
(2)设过另一直线交于两点,且点在直线上.
(i)证明:直线过定点;
(ii)对于(i)中的定点,当的面积为时,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)(i)证明见解析;(ii)或.
【解析】
【分析】(1)借助弦长公式构造方程,结合二次函数得到最值计算即可;
(2)(i)设直线方程:.
直曲联立.另外,由前问求出.进而得到直线方程,化简得到.即可求出定点.
(ii)先求出和直线方程,还求出点到直线的距离,根据面积公式计算出点坐标,即可求出直线方程.
【小问1详解】
设直线方程:,代入中,消去得.
设,则.
当时,有的最小值为.
,故的方程为.
【小问2详解】
(i)设直线方程:.
由消去得.①
又由(1)知,同理.
直线的斜率.
直线方程为,化简得②
由①②得,即.
由得,即证明直线过定点.
(ii)由(i)知,
直线方程为:,点到直线的距离,
,解得或6.所以点坐标为,或.
且,或.
直线方程为或.
【点睛】方法点睛:处理定点问题的思路:
(1)确定题目中的核心变量(此处设为k),
(2)利用条件得到有关k与x,y的等式,
(3)所谓定点,是指存在一个特殊点,使得无论k的值如何变化,等式恒成立,此时要将关于k与x,y的等式进行变形,直至找到定点,
①若等式的形式为整式,则考虑将含k的式子归为一组,让系数等于0,求出定点;
②若等式的形式是分式,一方面可考虑让分子等0,一方面考虑分子和分母为倍数关系,可消去k变为常数.
19. 数列满足对任意的正整数都成立,则称为数列.
(1)设是等差数列,是正项等比数列,记,证明:数列是数列;
(2)若为数列,且,求证:;
(3)若正项数列的前项和为,求证:.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析 (3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)结合等差数列性质,等比数列性质证明,结合新定义完成证明;
(2)设,由条件结合数列定义可得,再证明,,由此可证明结论;
(3)先证明,再证明,结合证明结论.
【小问1详解】
∵数列为等差数列,
∵数列为等比数列,设数列的公比为,
∴,又
,
∴数列为数列;
【小问2详解】
由数列则
设则,
,
∴,
,
∴,
,
∴,
解得:;
【小问3详解】
由且,
∴,
∴
又
,
∴,
∴.
【点睛】方法点睛:解新定义题型的步骤:(1)理解“新定义”,明确“新定义”的条件、原理、方法、步骤和结论.(2)重视“举例”,利用“举例”检验是否理解和正确运用“新定义”;归纳“举例”提供的解题方法.归纳“举例”提供的分类情况.(3)类比新定义中的概念、原理、方法,解决题中需要解决的问题.
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