内容正文:
数学试卷
注意事项:
1. 答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚.
2.每小题选出答案后,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.在试题卷上作答无效.
3.考试结束后.请将本试卷和答题卡一并交回.满分150分,考试用时120分钟.
一、单项选择题 (本大题共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. 是角 为第二象限角的( ).
A. 充要条件 B. 充分不必要条件
C. 必要不充分条件 D. 既不充分又不必要条件
2. 已知 的内角 的对边分别为 ,则 ( ).
A. B. C. D.
3. 已知 ,则 ( ).
A. 3 B. -3 C. D.
4. 记 为等差数列 的前 项和, ,则 ( ).
A. 7 B. 6 C. 5 D. 4
5. 甲、乙、丙、丁、戊 5 人站成一排, 若甲和乙相邻, 且甲和丙不相邻, 则不同的排列方式共有( ).
A. 24 种 B. 30 种 C. 36 种 D. 42 种
6. 已知函数 ,则 在 内的极大值点为( ).
A. B. C. D.
7. 已知 ,则 的值是( ).
A. B. C. D.
8. 若对任意 ,则实数 的值可以是( ).
A. B. C. D.
二、多项选择题 (本大题共3小题, 每小题 6 分, 共 18 分. 在每小题给出的选项中, 有多项是符合题目要求的. 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. 已知幂函数 的定义域不为 ,则( ).
A. B.
C. 为偶函数 D. 对任意正数 ,都有
10. 设 ,则( ).
A. 当 为奇函数时, 不是单调函数
B. 当 为奇函数时, 的值域为
C. 当 为偶函数时,
D. 当 为偶函数时, 的最小值为 -1
11. 已知函数 ,且 在 内有最大值,
没有最小值, 则下列结论正确的有( ).
A.
B. 在 上有且仅有 1 个零点
C. 若 ,则
D. 函数 的所有零点之和为
三、填空题 (本大题共 3 小题, 每小题 5 分, 共 15 分)
12. 设 ,则 的最小值为_____.
13. 已知将函数 的图象向左平移 个单位后,所得的函数图象关于点 中心对称,则实数 _____.
14. 已知函数 ,设 ,若 有三个零点,则 的取值范围是_____.
四、解答题 (共 77 分、解答应写出文字说明, 证明过程或演算步骤)
15. (本小题满分 13 分)
为探究高三学生每天使用 AI 辅助学习时间与数学成绩之间的关系, 某市重点中学随机抽取了 200 名高三学生开展问卷调查, 将数学成绩分为优秀、合格、不合格 3 个等级, 统计数据如下:
组别
数学成绩优秀
数学成绩合格
数学成绩不合格
合计
AI 辅助学习时间达到 30 分钟
70
42
8
120
AI 辅助学习时间不足 30 分钟
30
48
2
80
合计
100
90
10
200
(1)填写如下列联表:
组别
数学成绩优秀
数学成绩非优秀
合计
AI 辅助学习时间达到 30 分钟
AI 辅助学习时间不足 30 分钟
合计
现从被调查的 200 名学生中任选一人, 表示事件 “选到的人数学成绩优秀”, 表示事件“选到的人每天使用 AI 辅助学习时间达到 30 分钟”,求 的值;
(2)依据小概率值 的独立性检验,分析高三学生每天使用 AI 辅助学习时间与数学成绩优秀是否有关.
附: .
0.050
0.010
0.001
3.841
6.635
10.828
16. (本小题满分15分)
如图,在棱长为 2 的正方体 中, 为棱 的中点, 为棱 的中点.
(1) 求证: 平面 ;
(2)求平面 与平面 所成角的余弦值.
17.(本小题满分15分)
已知抛物线 的焦点为 ,抛物线上一点 到点 的距离为 2.
(1)求抛物线上的动点 到直线 的最小距离;
(2)设 是抛物线 上异于原点 的两个不同点,直线 和 关于 对称,证明:直线 恒过定点,并求出该定点的坐标.
18. (本小题满分17分)
已知锐角 的内角 的对应边分别为 , 如图, 分别在边 上,且 为等边三角形.
(1)求 的值及 ;
(2)证明: ;
(3)求边 的最小值.
19. (本小题满分 17 分)
已知定义在 上的三个函数 ,其中 的图象关于直线 对称.
(1)求 的单调区间;
(2)若对任意的 ,都有 ,求实数 的取值范围;
(3)若方程 有两个不等实根 ,求证: .
数学参考答案
一、单项选择题(本大题共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.)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
C
A
A
D
C
B
A
C
【解析】
1.由题意可知,角的终边不在坐标轴上.若角为第二象限角,则;
若,角为第二或第四象限角.
因此,是角为第二象限角的必要不充分条件,故选C.
2.,,故,
由正弦定理得,即,
∴,故选A.
3.由题意得,则,
则,故选A.
4.因为数列为等差数列,则,
即,且,则,
可得公差,所以,故选D.
5.甲丙两人插剩余三人空,考虑甲乙相邻,则排法数为,则满足要求的方法数为36种.
也可以仅考虑甲乙相邻排法数为,甲与乙相邻且甲与丙相邻排法数为,
则满足要求的方法数为,故选C.
6.,
故,
且时,,单调递增;
时,,单调递减;
时,单调递增,所以在内的极大值点,故选B.
7.因为,,
所以
,
所以.,
所以,
所以,故选A.
8.已知条件等价于恒成立,
设,则,
故时,,单调递减;时,,单调递增;
故有最小值.
同理:设,则在上单调递增,上单调递减,
故有最大值,
故时,,,,选项中只有满足,故选C.
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.)
题号
9
10
11
答案
BCD
BD
ACD
【解析】
9.由幂函数的定义可得:或1,
又由于定义域不为R,故,且为偶函数.
对于D,,,,
因为正数,,故有,故D正确,故选BCD.
10.当为奇函数时,,,
为单调(递增)函数,故A错误;
且时,,时,,故的值域为R,故B正确;
当为偶函数时,时,,
故,故C错误;
对于D,设,则,
故,
当时,取得最小值为,故D正确,故选BD.
11.A
由,得,,
设,,则.
由于在内有最大值,没有最小值,
不妨取,,则,
故,解得;
B.令,得,
令,,得,,所以在上有2个零点;
C.,得,
因为,得,,
因此,,得,,
所以,,且,
所以,
故,
,得;
D.令,有,
得或,
解得或,
故零点依次为,,或,,,,,
所以各零点和为,故选ACD.
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
题号
12
13
14
答案
6
【解析】
12.由,,得,
当且仅当,即时取等号.
13.法一:,
左平移个单位得到,
其关于中心对称则有,,
故.
法二:平移后,
由于其定义域为R,又关于中心对称,
故,故.
14.的定义域为,,
注意到,,
由的定义知,,,
零点首先必为或的零点.
由于时,,,故在内无零点;
时,,,若,则;若,则;
时,,故在内的零点即为的零点;
由于在内的零点即为的根(最多2个),
所以:要使得有三个零点,在这三个零点的构成为0,,,
其中,为的两个正根,故.
四、解答题(共77分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)
15.(本小题满分13分)
解:(1)
组别
数学成绩优秀
数学成绩非优秀
合计
AI辅助学习时间达到30分钟
70
50
120
AI辅助学习时间不足30分钟
30
50
80
合计
100
100
200
,.
(2)零假设:高三学生每天使用AI辅助学习时间与数学成绩优秀无关(即两个分类变量相互独立).
,
根据小概率值的独立性检验,我们推断不成立,即认为每天使用AI辅助学习时间与数学成绩优秀有关联,此推断犯错误的概率不超过0.01.
16.(本小题满分15分)
(1)证明:如图,记CD的中点为G,连接AG,GF,GF交于点H,连接EH.
因为G,F分别为棱CD,的中点,所以四边形为平行四边形.
又因为E,H分别为,GF的中点,所以.
因为平面,平面,所以/平面.
(2)解:以D为坐标原点,的方向为x轴正方向,建立如图所示的空间直角坐标系.
由已知可得,,,,,
,,.
设是平面BCE的法向量,则,
即,那么可取.
设是平面的法向量,则,即,
那么可取.
所以.
17.(本小题满分15分)
(1)解:法1:由抛物线定义可知,得,
∴抛物线方程.
令点,则点P到直线l的距离
,
当且仅当时取等号.
所以动点P到直线的最小距离为.
法2:由抛物线定义可知,得,
∴抛物线方程.
抛物线,其切线斜率为,要与直线平行,
所以,,.切点为,切线为.
直线与的距离.
因此最小距离为.
(2)证明:设,,
则直线OA的斜率为,直线OB的斜率为.
由于直线OA与OB关于对称,所以,即,
所以.
(提示:的证明可用三种方法.
法1:到角公式,化简得;
法2:OA与OB的倾斜角,满足,即,
所以,得;
法3:设关于直线的对称点为,则,
所以,即,得.)
法1.设,,由题意得,且,
则直线AB的斜率存在,从而可设AB方程为,显然,,
将与联立消去y,得,,
由韦达定理知x,可得,
所以AB方程为,可知直线AB恒过定点.
法2.由前面已得,直线AB的斜率为,
所以直线AB的方程为,
化简.
又,所以,
所以直线AB恒过定点.
法3.由于直线OA与OB关于对称,所以.
设直线OA的斜率为k,则直线OB的斜率为.
直线,与联立,
解得或,所以.
同理,直线,与联立,
解得或,所以.
直线AB的斜率为,
于是直线AB的方程为,
化简得.
所以直线AB恒过定点.
18.(本小题满分17分)
(1)解:因为,
所以,
解得或(舍去),所以.
.
(2)证明:,∴.
(3)解:记,,
设,,,,,
,.
,
,
取等.
19.(本小题满分17分)
(1)解:若的图象关于直线对称,
则有,
故,所以也为的对称轴,故.
故,由于与均在上单调递减,
所以在上单调递减,同理,在上单调递增.
(2)解:即对任意的,都有成立,
由对称性,只需要在上成立即可,
令,知,现证时命题成立.
又由,,只需证即可.
令,,.
由于在上单调递减,,,
故存在使得,且上,单调递增,
上,单调递减.
又,,则,故存在,
使得,且上,单调递减,
上,单调递增,
而,故,所以.
(3)证明:由(2)知,
故.
不妨设,记的两根为,
则,,
故有.
现证和,
由,,故.
又,,均位于的单调递减区间,
由知,同理可得,
故,,,命题得证.
补充(3)法二:
由于函数的图象关于对称,
不妨设方程的两根,满足,
且,故.
由,要证,
即证.
即证,
由第(2)问,上式已成立,故原命题成立.
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