内容正文:
高三自主检测练习
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,写在试卷上无效.
3.考试结束后,只需要提交答题卡.
一、单选题(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. 样本数据2,16,14,8,20的中位数为( )
A. 8 B. 9 C. 14 D. 18
【答案】C
【解析】
【分析】先将数据按照从小到大顺序排列,再根据中位数定义计算即得.
【详解】将这组数据按照从小到大的顺序排列为:2,8,14,16,20,
故其中位数为排序后第个数据:14.
2. 已知,则( )
A. B. C. D. 1
【答案】B
【解析】
【详解】
3. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由集合的交集运算可得选项.
【详解】因为指数函数在上单调递增,且,,
所以由可得,即集合,
又,
因此.
4. 不等式的解集是( )
A. B.
C. D. 或
【答案】D
【解析】
【详解】将不等式移项通分:,
两边同乘,不等号方向改变:,等价于,且,
解得或.
所以原不等式的解集为或.
5. 在中,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先利用正弦定理求角的正弦值,结合为钝角确定角的大小,再由三角形内角和定理求出角.
【详解】在中,根据正弦定理:,
将,,代入得: ,
得: , 因为为钝角,
因此,
由三角形内角和定理得:.
6. 已知抛物线的焦点为F,P是C上一点,过点P作C的准线l的垂线,垂足为Q.若为等腰直角三角形,则( )
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
【答案】C
【解析】
【详解】由抛物线的定义,可知,所以必然是以P为顶点的等腰直角三角形.
由题可知,则,所以.
设l与x轴的交点为E.因为轴,所以,
则四边形PQEF为正方形,所以.
7. 记为等差数列的前项和,若,则( )
A. 2729 B. 2730 C. 2731 D. 2732
【答案】B
【解析】
【详解】由等差数列的性质:仍成等差数列;
计算得:,
由等差中项性质:,
代入数值:,即,
解得:.
8. 已知,且,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】因为,
所以,
则,
因为,所以,
所以,
又因为,所以.
二、多选题(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. 记为等比数列的前项和,公比为,且,若,则( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】
【分析】先利用等比数列的通项公式和前项和公式,结合已知条件求出首项和公比,再逐项验证各选项即可
【详解】选项A:由等比数列通项得,即,
前3项和,整理得,解得或,
因为,所以,,A选项正确;
对于B,,故B选项错误;
对于C,,故C选项错误;
对于D,,,
所以,故D选项正确.
10. 已知是定义在上的偶函数,且当时,,则( )
A.
B. 当时,
C. 当且仅当
D. 是的极小值点
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于A,根据代入求解判定;对于B,根据偶函数性质求解即可;对于C,先解时,,再结合偶函数对称性求解的部分即可判定;对于D,先求得是时的极小值点,再结合对称性判断求解即可.
【详解】选项A:因为是定义在上的偶函数,故,
代入的解析式得,因此,A正确;
选项B:当时,,代入得,
由偶函数性质得,B正确;
选项C:当时,等价于,
因为恒成立,故即;
由偶函数对称性,时等价于,
因此时,或,C错误;
选项D:时求导得,
故,当时,单调递减,时,单调递增,
故是时的极小值点;由偶函数图象关于轴对称,可得是的极小值点,D正确
11. 函数定义域为,若存在,使曲线在,处有相同切线,则称具有性质.下列结论正确的是( )
A. “在定义域上不单调”是“具有性质”的充分条件
B. 具有性质
C. 具有性质
D. ,不具有性质
【答案】BCD
【解析】
【分析】利用导数来求切线斜率,利用点斜式来写函数在某点处的切线方程,再由不同的两点处切线相同,则斜率相等和截距相等,从而得到等式关系,再来分析解的情况,即可得到选项的判断.
【详解】对于A,设,求导得,
所以在上单调递减,在上单调递增,
任给满足的,
曲线在点和处的切线方程分别是
,,
而,所以两斜率相等的切线不重合,
所以“在定义域上不单调”不是“具有性质”的充分条件,故A错误;
对于B,,当和时,均有,
又当和时,均有,
所以曲线在点与处的切线方程均为,
则具有性质,故B正确;
对于C,,若具有性质,则存在,
使得,即,
解得(,且),
曲线在点和处的切线方程分别是
,,
由两切线重合可知①,
当(,且)时,①式即,
所以不妨取,即可,此时切线方程为,即具有性质,故C正确;
对于D,,设的图象在点处的切线重合,
则,
由前两个式子可得,
所以,即②,
同理③,
,并化简得④,
,得,
结合④,得⑤,
下面证明对数平均不等式,
只需证,即,
令,,即证,
令,,则,
可知函数在上单调递减,则,
所以,即成立,
因此由对数平均不等式可得,
同理,两式相乘,可得,
与⑤式矛盾,故不具有性质,故D正确.
三、填空题(共3小题,每小题5分,共15分)
12. 已知平面向量,若,则_________.
【答案】
【解析】
【详解】,,
因为,
所以, 得, 整理得,解得.
13. 若是函数的极值点,则_________
【答案】
【解析】
【详解】函数的定义域为,.
∵ 是的极值点,
∴ , 即 ,解得 .
验证: 当时, , .
当时, , 单调递增; 当时, , 单调递减;
当时, , 单调递增, 故是的极小值点, 符合题意.
14. 透明塑料制成的长方体容器,固定棱在水平地面上,将容器绕倾斜,容器内水量恒定,水的体积.随着倾斜度的不同,下列命题正确的是:
(1)有水部分始终为棱柱;
(2)无水部分存在倾斜状态不是棱柱;
(3)水面所在四边形的面积为定值;
(4)始终与水面所在平面平行;
(5)当容器倾斜如图(3)所示时,的最小值为8.
正确序号:_________.
【答案】(1)(4)(5)
【解析】
【分析】(1)绕BC旋转,水的体积,BC=6,垂直于BC的截面面积恒等于8,有水部分截面沿BC平移,永远是棱柱;(2)容器被水面平面切成两部分,无水部分侧棱也平行于BC,一定是棱柱,故命题 (2) 错误;(3)水面是平行四边形,一边长固定为6,邻边长度随倾斜角度改变,面积不是定值,命题 (3) 错;(4),水面内,推出,得到线面平行,命题 (4) 成立;(5)图 3 截面为直角三角形,面积 ,用基本不等式求得最小值为8,等号可取.
【详解】已知长方体中,,,,水的体积,由于容器绕 倾斜,沿 方向(长度为 6)的截面处处相同,水的体积可表示为 垂直于的截面面积 × 长度,因此截面面积.
(1)棱柱的定义是:有两个面互相平行,其余各面都是四边形,且相邻四边形的公共边互相平行.容器绕 倾斜时,垂直于 的所有截面(如平面 、 内的有水图形)形状大小完全一致,且侧棱均平行于,符合棱柱的定义(截面为三角形时是三棱柱,为梯形时是四棱柱),因此(1)正确;
(2)整个容器本身是四棱柱,被水面(平面)截为两部分,两部分的侧棱均平行于,截面均为全等的多边形,因此无水部分也始终是棱柱(五棱柱或四棱柱),因此(2)错误;
(3)水面四边形中, 且 ,但另一边 的长度随倾斜角度变化:
正放时(无倾斜),,水面面积为 ;
倾斜后,截面为直角三角形时,,水面面积为 ,随角度 变化,因此水面面积不是定值,(3)错误;
(4)长方体中 ,而水面内的边 ,故 ,又 水面平面, 水面平面,由线面平行判定定理可知, 始终与水面平面平行,因此(4)正确;
(5)图 3 中,有水部分的截面为直角三角形 (,因 ),其面积为 8,故 ,由基本不等式 ,当且仅当 时取等号,此时 (即 与 重合),( 在棱 上),满足几何约束,因此最小值可取到 8,故(5)正确.
四、解答题(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,且.
(1)求;
(2)设函数,求的值域和单调区间.
【答案】(1)
(2)
的值域为;单调递增区间为,单调递减区间为.
【解析】
【小问1详解】
∵ ,∴ ,
又∵ ,∴ .
【小问2详解】
由(1)得,
∴
.
∵ ,∴ ,即的值域为.
令,解得,
即的单调递增区间为.
令,解得,
即的单调递减区间为.
16. 已知椭圆,且焦点在轴上,离心率.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点的直线与椭圆交于两点,为坐标原点,若,求直线的方程及弦长.
【答案】(1).
(2)直线的方程为,弦长.
【解析】
【分析】(1)由题意根据椭圆离心率求得,进而计算可求椭圆的方程;
(2)由题意结合弦长公式、点到直线的距离公式可得三角形面积,进而建立等式计算求解即可.
【小问1详解】
已知椭圆焦点在轴上,故,即.
由离心率,得,,
因此椭圆方程为;
【小问2详解】
设过的直线方程为,设,.
联立直线与椭圆方程得:,
消去整理得,
由判别式 ,得.
由韦达定理得,.
原点到直线的距离,
弦长.
三角形面积,
令,,则 ,
代入化简可得,整理得 ,
解得,即,得,即,满足,
当,即时,直线的方程为,.
当直线斜率不存在时,直线过,此时三点共线,不符合题意,舍去.
17. 如图1,是半径为2的圆的直径,点在圆上,且.如图2将圆沿翻折,为线段上的一点,连接.
(1)若为中点,证明:;
(2)若平面平面,求直线与面所成的角的正弦值.
【答案】(1)证明:取BC的中点F,连接EF,OF.
∵E,O分别为DB,AC的中点,
∴EF∥DC,OF∥AB.
又∵AC是圆O的直径,∴AB⊥BC,∴OF⊥BC.
EF∥DC,
又平面,
平面.
平面,
.
(2)
【解析】
【分析】(1)作出辅助线,得到线线垂直,进而得到线面垂直,;
(2)建立空间直角坐标系,利用法向量求出线面角的正弦值.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
平面平面,平面平面,
,故,
又为的中点,所以,
又平面,所以平面,
故以为坐标原点,分别以所在直线为轴,以过点且垂直于平面的直线为轴,建立如图所示的空间直角坐标系.
.
则,
.
设平面的法向量为,
则
令,则,.
设直线与平面所成的角为,
则.
18. 已知函数.
(1)求函数在处的切线方程;
(2)讨论函数的单调性;
(3)当时,函数与关于直线对称,证明:当时,.
【答案】(1)
(2)当时,在上单调递增;当时,在上单调递增,在上单调递减;当时,在上单调递减,在上单调递增.
(3)当时,,由对称性得,
令,
,
函数在上为减函数,故当时,
当时,,所以,
所以在上单调递增,,
所以当时,,即.
【解析】
【分析】(1)使用导数的几何意义求解切线方程;
(2)求出函数的导函数,对进行分类讨论,利用导函数的正负判断函数的单调性;
(3)利用对称性求出函数的解析式,令,使用导数分析函数的单调性即可证明.
【小问1详解】
,,,
所以函数在处的切线方程为:.
【小问2详解】
,
当时,,在上单调递增;
当时,令,得,令,得,
在上单调递增,在上单调递减;
当时,令,得,令,得,
在上单调递减,在上单调递增.
【小问3详解】
略.
19. 北海是一座沿海城市,拥有银滩、涠洲岛等多样的海滨景点,每年夏天都有大量游客来游玩.为了合理配置旅游资源,文旅部门对来银滩游玩的游客进行了问卷调查,据统计,其中的人选择只游览银滩,另外的人选择既游览银滩又到涠洲岛游玩.每位游客若选择只游览银滩,则记1分;若选择既游览银滩又到涠洲岛游玩,则记2分.假设游客之间的旅游选择意愿相互独立,频率视为概率.
(1)从游客中随机抽取2人,记这2人的合计得分为,求的分布列和数学期望;
(2)从游客中随机抽取个人,记这个人的合计得分恰为分的概率为,求;
(3)从游客中随机抽取若干人,记这些人的合计得分恰为分概率为,随着抽取人数的无限增加,是否趋近于某个常数?若是,求出这个常数;若不是,请说明理由.
【答案】(1)
2
3
4
(2)
(3)是,常数为
【解析】
【分析】(1)根据题意得到变量的可能取值为,结合独立事件的概率乘法公式,求得相应的概率,列出分布列,利用期望的公式,求得期望;
(2)由这人的合计得分为分,得到,结合乘公比错位相减法求和,即可求解;
(3)要得到总分为,有前面总分是,再来1个得1分的游客和前面总分是,再来1个得2分的游客两种情况,因此可得,再结合数列的递推关系求得数列的通项公式即可得到答案.
【小问1详解】
依题意,随机变量的可能取值为,
则,,
所以的分布列如下表所示:
2
3
4
数学期望为.
【小问2详解】
由这人的合计得分为分,得其中只有1人既游览银滩又到涠洲岛游玩,
于是,令数列的前项和为,
则,
于是,
两式相减得
,
因此,
所以.
【小问3详解】
要得到总分为,有两种情况:
前面总分是,再来1个得1分的游客,概率为,
前面总分是,再来1个得2分的游客,概率为,
因此,即,
又,,
故,即,
因此可得,
由,得,则数列是首项为,公比为的等比数列,
故,因此,
随着的无限增大,无限趋近于0,无限趋近于,
所以随着抽取人数的无限增加,趋近于常数.
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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,写在试卷上无效.
3.考试结束后,只需要提交答题卡.
一、单选题(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. 样本数据2,16,14,8,20的中位数为( )
A. 8 B. 9 C. 14 D. 18
2. 已知,则( )
A. B. C. D. 1
3. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
4. 不等式的解集是( )
A. B.
C. D. 或
5. 在中,,则( )
A. B. C. D.
6. 已知抛物线的焦点为F,P是C上一点,过点P作C的准线l的垂线,垂足为Q.若为等腰直角三角形,则( )
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
7. 记为等差数列的前项和,若,则( )
A. 2729 B. 2730 C. 2731 D. 2732
8. 已知,且,则的值为( )
A. B. C. D.
二、多选题(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. 记为等比数列的前项和,公比为,且,若,则( )
A. B.
C. D.
10. 已知是定义在上的偶函数,且当时,,则( )
A.
B. 当时,
C. 当且仅当
D. 是的极小值点
11. 函数定义域为,若存在,使曲线在,处有相同切线,则称具有性质.下列结论正确的是( )
A. “在定义域上不单调”是“具有性质”的充分条件
B. 具有性质
C. 具有性质
D. ,不具有性质
三、填空题(共3小题,每小题5分,共15分)
12. 已知平面向量,若,则_________.
13. 若是函数的极值点,则_________
14. 透明塑料制成的长方体容器,固定棱在水平地面上,将容器绕倾斜,容器内水量恒定,水的体积.随着倾斜度的不同,下列命题正确的是:
(1)有水部分始终为棱柱;
(2)无水部分存在倾斜状态不是棱柱;
(3)水面所在四边形的面积为定值;
(4)始终与水面所在平面平行;
(5)当容器倾斜如图(3)所示时,的最小值为8.
正确序号:_________.
四、解答题(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,且.
(1)求;
(2)设函数,求的值域和单调区间.
16. 已知椭圆,且焦点在轴上,离心率.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点的直线与椭圆交于两点,为坐标原点,若,求直线的方程及弦长.
17. 如图1,是半径为2的圆的直径,点在圆上,且.如图2将圆沿翻折,为线段上的一点,连接.
(1)若为中点,证明:;
(2)若平面平面,求直线与面所成的角的正弦值.
18. 已知函数.
(1)求函数在处的切线方程;
(2)讨论函数的单调性;
(3)当时,函数与关于直线对称,证明:当时,.
19. 北海是一座沿海城市,拥有银滩、涠洲岛等多样的海滨景点,每年夏天都有大量游客来游玩.为了合理配置旅游资源,文旅部门对来银滩游玩的游客进行了问卷调查,据统计,其中的人选择只游览银滩,另外的人选择既游览银滩又到涠洲岛游玩.每位游客若选择只游览银滩,则记1分;若选择既游览银滩又到涠洲岛游玩,则记2分.假设游客之间的旅游选择意愿相互独立,频率视为概率.
(1)从游客中随机抽取2人,记这2人的合计得分为,求的分布列和数学期望;
(2)从游客中随机抽取个人,记这个人的合计得分恰为分的概率为,求;
(3)从游客中随机抽取若干人,记这些人的合计得分恰为分概率为,随着抽取人数的无限增加,是否趋近于某个常数?若是,求出这个常数;若不是,请说明理由.
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