内容正文:
八月月考高三试卷
数 学
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,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.非选择题用0.5毫米黑色签字笔书写,作图可用铅笔绘制,严禁使用涂改液、修正带.
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. 在复平面内,复数对应的点的坐标为,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】因为复数对应的点的坐标为,所以,所以,
则.
2. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由交集的定义可知,.
3. 已知抛物线上的一点到其焦点F的距离为3,则的值为( )
A. 1 B. 2 C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由抛物线上的点到焦点的距离等于其到准线的距离列方程求解.
【详解】由抛物线可得,即,因此其准线方程为,
已知点到焦点的距离为3,则点到准线的距离也为3,
即 ,解得.
4. 某器形制呈“三层九枝,枝栖神鸟”.今制仿器,首层凡四,次层增三,每进一层,益数恒三,循序而增,乃成等差之序.意思是该仿制器物第1层的构件有4个,从第2层起每层的构件比前一层多3个.若按古制取前若干层构件总数恰好为116,则该层数为( )
A. 7 B. 8 C. 9 D. 10
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可知该器各层的构件数成等差数列,其中,公差,
则其前项和,
整理可得,即,
解得或(舍去),所以该层数为8.
5. 已知函数为奇函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】函数的定义域为.
因为函数为奇函数,所以,即,得.
当时,,
,.
所以函数为奇函数.
所以.
6. 如图,某地有南北走向街道5条,东西走向街道6条,一快递员从该地西南角的餐厅B出发,送餐到东北角的A地,要求所走路程最短,则途经C地的概率是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】考虑小矩形的横边和直边,例如从B到A的最短距离就是从4个横边加5个直边共9条线段,不同的方法就是什么时候走直边什么时候走横边,由组合知识可得不同的方法数,根据分步乘法计数原理可得.
【详解】由B出发,送餐到东北角的A地,向东走4格,向北走5格,一共9格,其中只需确定东向的格子即可确定路线,所以由B出发,送餐到东北角的A地的最短路径有种,
同理可得由B出发,到C地的最短路径有种,
由C出发,到A地的最短路径有种,
则由B出发,送餐到东北角的A地,途经C地有种,
所以途经C地的概率是.
7. 已知 , , ,则 的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据角的取值范围和同角三角函数基本关系求出、的值,再利用两角和的余弦公式、正弦二倍角公式分别计算分子和分母,最终化简得到结果.
【详解】,则有,,
,
,
,
,
所以.
8. 已知异面直线、成,其公垂线段为,,长为的线段的两端点分别在直线、上运动,则中点的轨迹为( )
A. 双曲线 B. 椭圆 C. 圆 D. 抛物线
【答案】B
【解析】
【分析】设的中点为,过作的垂面,则的中点必在平面内,过点分别作,,使得,以点为坐标原点,直线为轴,平面内的角平分线为轴,平面过点且垂直于轴的直线为轴建立空间直角坐标系,设出点、的坐标,并设线段中点的坐标为,再结合以及空间中两点间的距离公式化简可得结果.
【详解】设的中点为,过作的垂面,则的中点必在平面内,
因为异面直线、成,过点分别作,,使得,
以点为坐标原点,直线为轴,平面内的角平分线为轴,
平面过点且垂直于轴的直线为轴建立如下图所示的空间直角坐标系,
因为,直线、所成角为,
则直线的一个方向向量可以为,
直线的一个方向向量可以为,且、.
由题意可知,存在、,使得,
,
所以,即点,
,即点,
设线段的中点为,
则,所以,
因为,
即,化简得,
故线段的中点的轨迹为椭圆.
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.
9. 已知函数的部分图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A.
B. 的最小正周期与的最小正周期相同
C. 将函数的图象向左平移个单位长度得到函数的图象,则是偶函数
D. 的单调递增区间为
【答案】BC
【解析】
【分析】根据图象求出即可判断AB;再根据函数的平移求出即可判断C;根据正弦函数的单调性求解判断D.
【详解】对于A,由图可知,,,则,
即,又,
则,又在附近为增函数,
则,即,
又,则,故A错误;
对于B,由A知函数的最小正周期为,
而的图象是将的图象在x轴下方部分翻折到x轴上方,最小正周期也为,故B正确;
对于C,由题意,,
为偶函数,故C正确;
对于D,由A知,,
令,解得,
则的单调递增区间为,故D错误.
10. 已知,,且,则下列结论正确的有( )
A. 的最大值是 B. 的最小值是10
C. 的取值范围是 D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】对于选项A,利用基本不等式可判断的最大值;对于选项B,根据基本不等式,求出,再利用基本不等式求的最小值,判断B的正误;对于选项C,先对变形,再利用求其范围;对于选项D,由,通过换元,利用函数的单调性求其最小值.
【详解】因为,,且,所以由基本不等式,得,
当且仅当时,等号成立,所以的最大值是,故A正确;
因为,,所以,当且仅当时,等号成立,
所以的最小值是8,故B错误;
因为,,所以,
所以,即的取值范围是,故C正确;
,令,则.函数在上单调递减,
所以在上的最小值为.
所以,当且仅当时,等号成立,故D正确.
11. 事件A,B是样本空间的子集,若,则下列结论正确的是( )
A. 事件A,B相互独立 B. 若,则恒成立
C. 若,则 D.
【答案】BCD
【解析】
【分析】设事件的概率分别为a,b,c,d,得到,且,由,得,再由得,进而,.对于A,由事件A,B相互独立,与d是可变数不符;对于B,即可判断;对于C,由求得,进而求解即可判断;对于D,,由利用基本不等式求得,进而得即可判断.
【详解】样本空间,并且两两互斥,
设事件的概率分别为a,b,c,d,则,且,
用表格表示如下:
B
合计
A
a
b
c
d
合计
由,得,化简得.
由,得,所以,.
对于A,由,即
,化简得,从而,
而事实上d只要满足,即可,即d是可以变化的数,故A错误.
对于B,若,则,
所以,则,故B正确.
对于C,若,即,则,
而
,故C正确.
对于D,因为,所以,
所以,故D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若向量与向量的夹角为,,,则___.
【答案】3
【解析】
【分析】先展开向量数量积,代入向量夹角数量积公式,把已知模长、夹角代入得到关于的一元二次方程,舍去负根求出向量的模.
【详解】因为,所以,
,
所以,整理得,
解得或(舍去).
13. 已知数列满足,且.设表示的前项和,则________.
【答案】(或)
【解析】
【分析】根据题设,结合等比数列的定义,通项公式及求和公式分别求得和的和,即可求解.
【详解】由题可知,,,,
消去得,,
所以是以为公比,首项为的等比数列,
所以,
所以;
当时,,,
消去得,,
则得
所以是以为公比,首项为的等比数列,
所以,
所以,
所以
.
14. 在正三棱锥中,为的中点,为的靠近点的三等分点,且.设,则三棱锥的体积为______.
【答案】
【解析】
【分析】本题利用空间向量数量积求解正三棱锥体积:先根据中点、三等分点写出向量、的基底表达式,由垂直向量数量积为0列方程;设侧棱两两夹角为,代入侧棱长模长与向量点积公式,求出;再利用向量模长公式算出底面正三角形边长,求得底面积,结合正三棱锥性质求出锥体高,最后代入棱锥体积公式算出最终体积.
【详解】如图所示:
已知正三棱锥,.
为中点,为靠近的三等分点,.
设,.由得.
展开数量积:.
即.
设侧棱两两夹角为,,
则.
代入得:.
化简:,解得.
所以,.
底面正三角形面积.
底面中心到顶点距离.
设锥高为,,,.
体积.
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. 某校为研究学生每周体育锻炼时间(单位:小时)与体测成绩提高分的关系,随机抽取5名学生,得到如下数据.已知经验回归方程为,其中,.
1
2
3
4
5
2
6
6
7
9
(1)求经验回归方程;
(2)根据该回归方程,估计每周锻炼6小时时体测成绩的提高分;若把“体测成绩提高分不少于10”记为训练效果明显,按该模型估计每周锻炼时间至少应为多少整数小时?
【答案】(1);
(2)估计提高分为10.5,至少应为6小时
【解析】
【分析】(1)先求出,代入公式计算,进而求,即得经验回归方程;
(2)根据经验回归方程估计出时的体测成绩的提高分,再由规定列不等式计算即得.
【小问1详解】
由数据得,.
于是.
又.
所以.
从而.
故经验回归方程为.
【小问2详解】
当时,.
所以估计每周锻炼6小时时体测成绩提高分为10.5.
若训练效果明显,则,由,解得.
由于每周锻炼时间按整数小时估计,所以至少应为6小时.
16. 如图,在三棱锥中,其外接球球心为的中点,平面平面.已知.
(1)求证:平面平面.
(2)求平面与平面的夹角的余弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)由长度及线面垂直的判定、性质定理得到平面,再由面面垂直的判定定理证明;
(2)以为原点建立空间直角坐标系,求出各点坐标与两个平面的法向量,再利用向量夹角公式求出两平面夹角的余弦值.
【小问1详解】
因为是三棱锥外接球的球心,且为中点,,
因此球半径,则,
已知,由勾股定理逆定理: ,得,
又,所以,作于H,
因为平面平面,平面平面,平面,
所以平面,而平面,所以,
因为平面,,所以平面,
又平面,所以平面平面.
【小问2详解】
以为原点,以所在直线为轴,所在直线为轴,建立空间直角坐标系,
结合已知条件可得各点坐标: ,,,,
向量,,
设平面的法向量,由, 即,
令,则,所以,,
向量,,
设平面的法向量,由,即,
令,则,所以,,
设平面与平面的夹角为,则
,
因此平面与平面夹角的余弦值为.
17. 在中,.
(1)求角;
(2)若等差数列的首项的值等于角B的值,且,求的通项公式;
(3)在(2)条件下,设数列,求的前27项的和.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据三角形的性质,及二倍角的正弦公式即可求解;
(2)根据等差数列的性质,及结合(1)即可求出的通项公式;
(3)结合(2),根据分组求和,再利用等差数列的求和公式,特殊角的三角函数值,及其周期性即可求解.
【小问1详解】
中,因为,所以,
又,则,
因为,所以,
又,因此.
【小问2详解】
设等差数列的公差为,结合(1)有,
又,则,解得,
所以.
【小问3详解】
结合(2)有,
设,该函数的最小正周期,
则,
故,
所以.
18. 已知椭圆的左焦点为,离心率为.
(1)求的方程;
(2)设为坐标原点,过且斜率大于 的动直线与交于P,两点,其中在第三象限,直线与的另一个交点为.
(i)若的面积是的面积的 倍,求的方程;
(ii)求的最小值.
【答案】(1)
(2)(i);(ii)
【解析】
【分析】(1)根据焦点以及离心率的定义即可求解;
(2)(i)通过联立直线与椭圆方程,利用韦达定理以及三角形的面积公式即可求解;(ii)由于是直线与直线的夹角,列出的表达式即可求解.
【小问1详解】
已知椭圆的左焦点为,离心率,
则,解得,,
因此椭圆方程为.
【小问2详解】
解法一:
设,点,点,其中,
联立直线与椭圆方程,得,
由韦达定理得,
由于两点在椭圆上,关于原点对称,
所以点,且,
(i)
由面积公式,,
又因为是线段的中点,所以,所以,
,
由于,得,即,
令,由与,得,
代入,得,解得,
所以,所以直线的方程为.
(ii)直线的斜率为,
于是,当且仅当时取等号,
故的最小值为.
解法二:
(i)如图所示,设直线的方程为,其中斜率,
设点,点,且,
根据椭圆的中心对称性可知,点,
联立直线与椭圆方程,得,化简得,
由韦达定理可得,
因为是关于原点的对称点,所以是线段的中点,
因此,所以,
由于,所以,
,
,
所以,即,
由于,所以简化为,
代入韦达定理,得,则,
化简得,由于,解得,
所以直线的方程为,即.
(ii)由题意,即为直线与直线的夹角,
直线即直线,方程为,
点,点,点,直线的斜率,
直线的斜率,
由于在直线上,有,
则,代入,
则,
设直线的倾斜角为,直线的倾斜角为,则,
因此,
即,
由基本不等式得,当且仅当,即时取等号,所以的最小值为.
19. 已知函数.
(1)若在区间上单调递减,求的取值范围;
(2)已知函数存在极值点.
(i)证明:;
(ii)当时,证明:函数在上存在唯一零点,且.
【答案】(1)
(2)(i)对求导得,
当时,,在上单调递减,无极值点,不合题意.
当时,令,则.
由(1)知,,则对任意恒成立,
则在单调递增,
且当,,当,,
所以当时,存在,使得.
即当时,,函数单调递增,
当时,,函数单调递减,
所以为函数的极大值点.
又,
令,则,
令,得,故当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
所以,即;
(ii)由(i)知,当时,,故,且.
因为在上单调递增,,所以在上无零点.
又在上单调递减,且当时,,
故函数在上存在唯一零点.
因为在上单调递减,故要证,
只需证,只需证
因为,
令,则且,
故,
令,
则,
令,则,
因为,故,在上单调递减,
故,即,
故在上单调递减,所以.
又因为,所以,结论得证.
【解析】
【分析】(1)将函数单调递减转化为导数恒小于0,分离参数后构造函数,求新函数的最值,即可得到的取值范围;
(2)(i)先分析导数符号,判断只有才存在极值点,利用极值条件把替换掉,代入构造新函数,求导求出最小值为0,即可证出
(ii)先结合单调性和函数取值证明零点唯一,再利用函数单调递减把不等式进行转化,换元构造函数,逐层求导判定函数值小于0,即可证明结论.
【小问1详解】
由题知,,
若函数在上单调递减,则在上恒成立,
即在上恒成立.
令,则,所以在上单调递增,
所以.所以.
【小问2详解】
(i)略;
(ii)略
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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,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.非选择题用0.5毫米黑色签字笔书写,作图可用铅笔绘制,严禁使用涂改液、修正带.
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. 在复平面内,复数对应的点的坐标为,则( )
A. B. C. D.
2. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
3. 已知抛物线上的一点到其焦点F的距离为3,则的值为( )
A. 1 B. 2 C. D.
4. 某器形制呈“三层九枝,枝栖神鸟”.今制仿器,首层凡四,次层增三,每进一层,益数恒三,循序而增,乃成等差之序.意思是该仿制器物第1层的构件有4个,从第2层起每层的构件比前一层多3个.若按古制取前若干层构件总数恰好为116,则该层数为( )
A. 7 B. 8 C. 9 D. 10
5. 已知函数为奇函数,则( )
A. B. C. D.
6. 如图,某地有南北走向街道5条,东西走向街道6条,一快递员从该地西南角的餐厅B出发,送餐到东北角的A地,要求所走路程最短,则途经C地的概率是( )
A. B. C. D.
7. 已知 , , ,则 的值为( )
A. B. C. D.
8. 已知异面直线、成,其公垂线段为,,长为的线段的两端点分别在直线、上运动,则中点的轨迹为( )
A. 双曲线 B. 椭圆 C. 圆 D. 抛物线
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.
9. 已知函数的部分图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A.
B. 的最小正周期与的最小正周期相同
C. 将函数的图象向左平移个单位长度得到函数的图象,则是偶函数
D. 的单调递增区间为
10. 已知,,且,则下列结论正确的有( )
A. 的最大值是 B. 的最小值是10
C. 的取值范围是 D.
11. 事件A,B是样本空间的子集,若,则下列结论正确的是( )
A. 事件A,B相互独立 B. 若,则恒成立
C. 若,则 D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若向量与向量的夹角为,,,则___.
13. 已知数列满足,且.设表示的前项和,则________.
14. 在正三棱锥中,为的中点,为的靠近点的三等分点,且.设,则三棱锥的体积为______.
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. 某校为研究学生每周体育锻炼时间(单位:小时)与体测成绩提高分的关系,随机抽取5名学生,得到如下数据.已知经验回归方程为,其中,.
1
2
3
4
5
2
6
6
7
9
(1)求经验回归方程;
(2)根据该回归方程,估计每周锻炼6小时时体测成绩的提高分;若把“体测成绩提高分不少于10”记为训练效果明显,按该模型估计每周锻炼时间至少应为多少整数小时?
16. 如图,在三棱锥中,其外接球球心为的中点,平面平面.已知.
(1)求证:平面平面.
(2)求平面与平面的夹角的余弦值.
17. 在中,.
(1)求角;
(2)若等差数列的首项的值等于角B的值,且,求的通项公式;
(3)在(2)条件下,设数列,求的前27项的和.
18. 已知椭圆的左焦点为,离心率为.
(1)求的方程;
(2)设为坐标原点,过且斜率大于 的动直线与交于P,两点,其中在第三象限,直线与的另一个交点为.
(i)若的面积是的面积的 倍,求的方程;
(ii)求的最小值.
19. 已知函数.
(1)若在区间上单调递减,求的取值范围;
(2)已知函数存在极值点.
(i)证明:;
(ii)当时,证明:函数在上存在唯一零点,且.
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