内容正文:
高三数学
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
注意事项:
1.答卷前,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2B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.回答非选择题时,请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
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.若复数满足,则( )
A.1 B. C. D.
2.已知,,集合,集合,若,则( )
A.1 B.2 C.4 D.8
3.等腰直角中,,,点,分别是边,的中点,则的值为( )
A. B.1 C. D.
4.在三棱锥中,,,则三棱锥的体积是( )
A. B. C. D.
5.已知双曲线:(,)的左焦点为,为坐标原点,过作垂直于轴的直线与双曲线交于点,,若为等腰直角三角形,则的离心率为( )
A. B. C. D.
6.甲乙丙丁等6人,每3人站一排,第一排甲乙必须站在一起,第二排丙丁必须站在一起,则不同的站位方法是( )
A.10 B.16 C.32 D.64
7.已知,则( )
A. B. C. D.
8.定义在上的函数对任意,(),都有,且关于中心对称,若,则的取值范围为( )
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.已知圆:与圆:(),则下列说法正确的有( )
A.若,则两圆外离
B.若两圆相交,则
C.若,则两圆的公共弦所在直线方程为
D.若,则直线为两圆的公切线
10.设为等差数列的前项和,已知,,则( )
A.数列的公差为 B.与的等比中项为
C. D.当取得最大值时,或6
11.抛物线:()的焦点为,直线:过点且与抛物线交于,两点,点在第一象限,则( )
A.抛物线的焦点到准线的距离为4
B.若点的坐标为,则周长的最小值为9
C.当时,
D.以线段为直径的圆交轴于、两点,设线段的中点为,则的最小值为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.已知,则_________.
13.已知函数,若为偶函数,则在处的切线方程为_________.
14.在正三棱台中,,,且该三棱台的高是,若以为球心,4为半径作一个球,则该球与底面的交线长是_________.
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)在频率分布直方图中,如果一组数据的众数>中位数>平均数,我们称这组数据呈左偏分布;如果一组数据的众数<中位数<平均数,我们称这组数据呈右偏分布.在某市的教师招聘考试中,随机抽取50名考生对他们的笔试成绩进行统计,将结果绘制成如下的频率分布直方图.
(1)根据频率分布直方图,请判断这50名考生笔试成绩的分布情况;
(2)若考生的笔试成绩不低于130分视为优秀,用频率估计概率,现从该市所有参加教师招聘考试的考生中随机抽取5名考生,笔试成绩优秀的人数用表示,求的数学期望与方差.
16.(15分)如图,在直三棱柱中,是边长为2的正三角形,,为中点,点在棱上,且,.
(1)当时,求证:平面;
(2)当时,求直线与平面所成角的正弦值.
17.(15分)在中,,,分别是角,,的对边,若且.
(1)求;
(2)设角的平分线交边于点,求长度最大值.
18.(17分)已知椭圆:()的离心率为,焦距为4.
(1)求椭圆的方程;
(2)椭圆:的左、右顶点分别为,,右焦点为,点在上且位于轴上方.射线,分别交于点,,直线交于另一点.
(ⅰ)求直线与的斜率之比;
(ⅱ)若与的面积相等,求直线的斜率().
19.(17分)若函数满足:对任意正数,,都有,则称函数为“函数”.
(1)试判断函数与是否为“函数”,并说明理由;
(2)若函数是“函数”,求实数的取值范围;
(3)若函数为“函数”,,对任意正数、,都有,,证明:对任意(),都有.
高三数学答案
1
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3
4
5
6
7
8
9
10
11
C
A
B
D
B
C
A
C
BD
ACD
ABD
1.C【详解】由题意可得:,,,.
2.A【详解】因为,则,,,则.
3.B【详解】,,,且,.
4.D【详解】取中点,连接,,过点作,由条件可得为等边三角形,为中心,则,所以,则.
5.B【详解】根据题意,又为等腰直角三角形,所以,则,即,整理得,即,解得或(舍),所以.
6.C【详解】第一排甲乙站一起有两种可能,同理第二排丙丁站一起也有两种可能,甲乙和丙丁内部顺序分别为:,,其他人直接全排列,所以有种.
7.A【详解】由,得,得,
则.
8.C【详解】对任意,(),都有,所以函数是上的减函数.函数的图象向左平移一个单位变成函数的图象,
因为函数关于中心对称,所以函数关于对称,即是奇函数.
由
,,由,,由.
9.BD【详解】由圆:,得圆心,半径,
由圆:(),得圆心,半径.
对于A,若,,两圆外切,故A错误;
对于B,由两圆相交,得,即,解得,故B正确;
对于C,若,则:,此时,所以两圆相交,因为两圆方程作差得,所以两圆的公共弦所在直线方程为,故C错误;
对于D,若,则到直线的距离,到直线的距离,所以直线为两圆的公切线,故D正确.
10.ACD【详解】A.设等差数列的公差为,,得解得,A
正确;
B.,,与的等比中项为,而,B错误;
C.由等差数列求和公式得,C正确;
D.,,对称轴为,开口向下,∴当取得最大值时,或6,D正确.
11.ABD【详解】对于A,由直线:与轴的交点为,得焦点,准线方程为,
因此抛物线的焦点到准线的距离,A正确;
对于B,由点,,过点作准线的垂线,垂足为,
则周长为,
当且仅当,,共线时取等号,B正确;
对于C,设直线与抛物线的准线交于点,过点作准线的垂线,垂足为,
设,则,,由,即,
得,则,因此直线的倾斜角为,斜率,C错误;
对于D,由,得,,
所以,则,
,到轴的距离为,
,当且仅当时取得等号,故D正确.
12.1【详解】根据二项式展开式可知,
当,即时,可得,即.
13.【详解】由题得,解得,可得的定义域为.
又因为为偶函数,其定义域关于原点对称,所以,则,
此时,满足为偶函数.当时,,则,
所以,,则在处的切线方程为.
14.【详解】设平面,的中心分别为,,连接,,,
设球与底面的交线上一个动点为,作图如下:
因为为正三棱台,故面,且
在中,;在中,;
取中点为,则,且,故四边形为平行四边形,故,则面;连接,,又面,故;在中,,,则,故点的轨迹是以为圆心,且2为半径的圆弧上,如图所示,
也即弧;又底面为等边三角形,故,又在以为圆心,且2为半径的圆上,所以弧所对的圆心角为,由弧长公式可知弧的长度为.也即球与底面的交线长是.
15.(1)估计笔试成绩的平均分为:
因为,,所以中位数在内.设笔试成绩的中位数估计为,则,解得,所以笔试成绩的中位数估计为119;
估计笔试成绩的众数为125.
因为众数>中位数>平均数,所以这50名考生笔试成绩呈左偏分布.
(2)笔试成绩优秀概率为,由题意可得,
所以,.
16.取的中点,连接,因为三棱柱为直棱柱,且为正三角形,以、、所在直线分别为轴、轴、轴建立如图所示空间直角坐标系,
根据已知条件得、、、、,
(1)当时,,则,所以,,,
所以,,所以,,
又,、平面,所以平面.
(2)易知,则,
当时,点,,,
设平面的法向量为,则,
取,可得,
所以,
故当时,求直线与平面所成角的正弦值为.
17.(1)由题意,,
,整理得:,
,,,又,,
由正弦定理得:,,
,,即,,.
(2)由余弦定理,,即,
当且仅当时,等号成立.又,
化简可得,.
所以,
当且仅当时等号成立.故长度的最大值为.
18.(1)由题意得,,
解得,,,故椭圆的方程为.
(2)(ⅰ),设直线的方程为,
与:联立得:.
设,,则,,于是
.
又,故.
(ⅱ)由与的面积相等,得与的面积相等,故有.
延长交于点,因为,由椭圆的对称性知,四边形为平行四边形,故
.
设直线方程为,,与椭圆方程联立得:,,
设,,则,,
故,
得,得,
得,解得,.
19.(1)对于任意,,,,所以,即成立,故是“函数”;
对于,取,则,.
因为,故不是“函数”.
(2)因为函数是“函数”,所以对于任意的,,有恒成立,即恒成立,
所以恒成立,又,,故,,则,则,即,即实数的取值范围为.
(3)由函数为“函数”,可知对于任意正数,,都有,,且,令,可知,即,
故对于自然数与正数,都有,
对任意(),可得,又,
所以,
同理,
故.
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