内容正文:
高三数学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分.满分150分,考试时间120分钟.
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚.
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径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.
4.本卷命题范围:集合,不等式,函数,三角函数与解三角形,平面向量与复数,数列,立体几何,解析几何,计数原理与概率统计.
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. 已知集合,则( )
A. B. C. D.
2. 已知,若复数是纯虚数,则的值为( )
A. B. C. 或1 D. 或
3. 若点为抛物线上一点,则点P到其焦点的距离为( )
A. 2 B. 4 C. 6 D. 8
4. 有12位同学在毕业前夕要留影,每位同学的身高均不同,要求排成前5位、后7位的两排,且组长站在前排正中间,两位女生甲、乙站前排,则所有的排法有( )种.
A. B. C. D.
5. 已知向量在正方形网格中的位置如图所示.若网格纸上小正方形的边长为1,则( )
A. 24 B. 18 C. D.
6. 已知,且,则( )
A. B.
C. D.
7. 已知圆锥的体积为,其母线与底面所成的角是,则该圆锥的侧面积为( ).
A. B. C. D.
8. 已知,且.若函数在上单调递减,则实数的取值范围是( )
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. 已知随机变量服从正态分布,且,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.
D. 随的变化而变化
10. 已知函数为奇函数,则( )
A. 的最小正周期为
B. 将的图象向右平移个单位可得到函数的图象
C. 在区间上单调递增
D. 直线是曲线的一条对称轴
11. 已知等差数列的前项和为,前项积为.若,,则( )
A. B. 的最小值为
C. 的最小值为 D. 的最小值为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 在的展开式中,的系数是______
13. 已知数据的平均数为,数据的平均数为,其中正数满足,则样本数据的平均数的最小值为___________.
14. 甲、乙两人进行乒乓球决赛,比赛采取七局四胜制(当一人赢得四局比赛时,该人获胜,比赛结束).若甲在每局比赛中获胜的概率均为,且各局比赛结果相互独立,则在甲获胜的条件下,比赛进行了七局的概率为________.
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. 在中,内角,,的对边分别是,,,且
(1)求角;
(2)若的面积为,,求边上的高.
16. 随着我国经济的发展,人民的生活质量日益提高,对商品的需求也日益增多.商家销售商品,既要满足顾客需要,又要为商家创造效益,是一种相互依存的合作关系.为较好地达到这个目的,商家需要运用数学模型分析商品销售的规律并确定最优的销售价格.某商店以每件2元的价格购进一种小商品,经过一段时间的试销后,得到下表的统计数据:
售价x(元/件)
3
4
5
6
7
日销量y(件)
69
57
54
40
30
(1)由上表数据知,可用线性回归模型拟合y与x的关系,求y关于x的经验回归方程;
(2)试问商家将每件售价定为多少元时,可使其获得的日利润最大?(结果保留整数)
附:经验回归方程的斜率和截距的最小二乘法估计分别为,.参考数据:.
17. 为了研究观众对某档节目的喜爱情况与性别的关联性,分别调查了该档节目男、女观众各100人,发现共有70名观众喜爱该档节目,且不喜爱该档节目的女性观众数是喜爱该档节目的男性观众数的2倍.
(1)根据题中信息,完成下面列联表;
单位:人
性别
喜爱情况
合计
喜爱
不喜爱
男
女
合计
(2)根据(1)中的列联表,依据的独立性检验,能否认为观众对该档节目的喜爱情况与性别有关?
附:.
0.1
0.05
0.01
2.706
3.841
6.635
18. 如图,在四棱柱中,四边形ABCD是菱形,,,,,点E是棱的中点.
(1)求证:平面平面;
(2)求二面角的正弦值.
19. 某地脐橙,因“果皮中厚、脆而易剥,肉质细嫩化渣、无核少络,酸甜适度,汁多爽口,余味清香”而闻名.为了防止返贫,巩固脱贫攻坚成果,各职能部门对脐橙种植、销售、运输、改良等各方面给予大力支持.已知脐橙分类标准:果径为一级果,果径为二级果,果径或以上为三级果.某农产品研究所从种植园采摘的大量该地脐橙中随机抽取1000个,测量这些脐橙的果径(单位:),得到如图所示的频率分布直方图.
(1)试估计这1000个脐橙的果径的中位数;
(2)在这1000个脐橙中,按分层抽样的方法在果径中抽出9个脐橙,为进一步测量其他指标,在抽取的9个脐橙中再抽出3个,求抽到的一级果个数的分布列和数学期望;
(3)以样本估计总体,用频率代替概率,某顾客从种植园的这批脐橙中随机购买100个,其中一级果的个数为,记一级果的个数为的概率为,写出的表达式,并求出当为何值时,最大?
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高三数学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分.满分150分,考试时间120分钟.
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚.
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径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.
4.本卷命题范围:集合,不等式,函数,三角函数与解三角形,平面向量与复数,数列,立体几何,解析几何,计数原理与概率统计.
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. 已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据交集的运算求解.
【详解】因为,
所以.
故选:A
2. 已知,若复数是纯虚数,则的值为( )
A. B. C. 或1 D. 或
【答案】B
【解析】
【分析】利用纯虚数的定义列式求解.
【详解】由复数是纯虚数,得,解得.
故选:B.
3. 若点为抛物线上一点,则点P到其焦点的距离为( )
A. 2 B. 4 C. 6 D. 8
【答案】C
【解析】
【详解】因为点为抛物线上一点,
所以,解得.
因为抛物线的准线为,
所以点P到其焦点的距离为.
4. 有12位同学在毕业前夕要留影,每位同学的身高均不同,要求排成前5位、后7位的两排,且组长站在前排正中间,两位女生甲、乙站前排,则所有的排法有( )种.
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据给定条件,利用分步乘法计数原理,结合排列、组合计数问题列式即得.
【详解】第一步,从除组长、甲、乙外的9人中选出2人,有种;
第二步,甲、乙和选出的2人排在前排,共种;
第三步,后排7人全排列,有种,
由分步乘法计数原理可得共有种.
故选:D
5. 已知向量在正方形网格中的位置如图所示.若网格纸上小正方形的边长为1,则( )
A. 24 B. 18 C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】建立直角坐标系,读出向量的坐标,再利用坐标运算求数量积.
【详解】以三个向量的公共起点为原点建立如图所示的直角坐标系,
则,,,
则,,
则
故选:D
6. 已知,且,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由二倍角公式化简原式,结合所在象限计算,进而求得,再使用正弦和差公式进行求解即可.
【详解】由得,
又,所以,,
所以
7. 已知圆锥的体积为,其母线与底面所成的角是,则该圆锥的侧面积为( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】设圆锥的底面半径为r,母线长为l,高为h,由母线与底面所成的角是可得,结合锥体体积公式列方程求,,再由圆锥侧面积公式求结论.
【详解】设圆锥的底面半径为r,母线长为l,高为h,
由母线与底面所成角是知,,
所以体积,故,
化简可得,
所以,,,
所以圆锥的侧面积为.
故选:C.
8. 已知,且.若函数在上单调递减,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据分段函数的单调性列式求解即可.
【详解】由是减函数,得,
又时,在上单调递减,
所以要函数在上单调递减,
则有且,所以.
故选:.
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. 已知随机变量服从正态分布,且,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.
D. 随的变化而变化
【答案】AB
【解析】
【详解】已知随机变量服从正态分布,所以随机变量的均值为,
对于A选项,,故A选项正确.
对于B选项,根据正态分布的对称性,
而,故B选项正确.
对于C选项,因为,所以,故C选项错误.
对于D选项,,与无关,故D选项错误.
10. 已知函数为奇函数,则( )
A. 的最小正周期为
B. 将的图象向右平移个单位可得到函数的图象
C. 在区间上单调递增
D. 直线是曲线的一条对称轴
【答案】ABD
【解析】
【详解】由题意,,由,则,故.
对于A,的最小正周期为,故A正确;
对于B,将的图象向右平移个单位可以得到函数
,故B正确;
对于C,当时,,而函数在上单调递减,故C错误;
对于D,,时,,
所以是其对称轴,故D正确.
11. 已知等差数列的前项和为,前项积为.若,,则( )
A. B. 的最小值为
C. 的最小值为 D. 的最小值为
【答案】CD
【解析】
【分析】由等差数列通项公式基本量的计算可判断A,由A结合二次函数可判断B,由通项公式可判断C,D.
【详解】设的公差为,由,,得,, A错误;
因为,对称轴为:,
所以时,取得最小值,B错误;
由知,,,,都小于0,,,,都大于0,
所以的最小值为,C正确;
由知,,,都小于0,
,,,都大于0,
中,,,,都小于0,其他的都大于0,显然最小,D正确.
故选:CD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 在的展开式中,的系数是______
【答案】
【解析】
【分析】根据二项式展开通项公式求解即可.
【详解】展开式的通项公式为
令,解得,
所以的系数为.
13. 已知数据的平均数为,数据的平均数为,其中正数满足,则样本数据的平均数的最小值为___________.
【答案】5
【解析】
【分析】求出样本数据的平均数的表达式,再利用“1”的妙用结合基本不等式即可求得答案.
【详解】因为数据的平均数为,数据的平均数为,
所以,
所以样本数据的平均数为,
又正数满足,
故,
当且仅当,即时等号成立,
故样本数据的平均数的最小值为5.
14. 甲、乙两人进行乒乓球决赛,比赛采取七局四胜制(当一人赢得四局比赛时,该人获胜,比赛结束).若甲在每局比赛中获胜的概率均为,且各局比赛结果相互独立,则在甲获胜的条件下,比赛进行了七局的概率为________.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意,求得甲比赛四局、五局、六局和七局获胜的概率,结合条件概率的计算公式,即可求解.
【详解】由题意,若比赛四局,则甲赢的概率为;
若比赛五局,甲第五局赢,可得甲赢的概率为;
若比赛六局,甲第六局赢,可得甲赢的概率为;
若比赛七局,甲第七局赢,可得甲赢的概率为,
所以甲赢的概率为,
所以甲获胜的条件下,比赛进行了七局的概率为.
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. 在中,内角,,的对边分别是,,,且
(1)求角;
(2)若的面积为,,求边上的高.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由条件及正弦定理可得,再结合角的范围可得;
(2)结合(1)中及面积可得,再由余弦定理可得,再由面积可得所求边上的高.
【小问1详解】
由正弦定理及,
得,
因为,所以,,所以.
又,所以.
【小问2详解】
由(1)知,又因为的面积为,,
所以,解得.
由余弦定理,所以.
设边上的高为,则,解得,即边上的高为.
16. 随着我国经济的发展,人民的生活质量日益提高,对商品的需求也日益增多.商家销售商品,既要满足顾客需要,又要为商家创造效益,是一种相互依存的合作关系.为较好地达到这个目的,商家需要运用数学模型分析商品销售的规律并确定最优的销售价格.某商店以每件2元的价格购进一种小商品,经过一段时间的试销后,得到下表的统计数据:
售价x(元/件)
3
4
5
6
7
日销量y(件)
69
57
54
40
30
(1)由上表数据知,可用线性回归模型拟合y与x的关系,求y关于x的经验回归方程;
(2)试问商家将每件售价定为多少元时,可使其获得的日利润最大?(结果保留整数)
附:经验回归方程的斜率和截距的最小二乘法估计分别为,.参考数据:.
【答案】(1)
(2)6元
【解析】
【小问1详解】
由表知,,,
,又,
所以,
所以关于的经验回归方程为;
【小问2详解】
设商家的日利润为元,
则,
该二次函数的对称轴方程为,
所以当售价定为每件6元时,商家可获得的日利润最大.
17. 为了研究观众对某档节目的喜爱情况与性别的关联性,分别调查了该档节目男、女观众各100人,发现共有70名观众喜爱该档节目,且不喜爱该档节目的女性观众数是喜爱该档节目的男性观众数的2倍.
(1)根据题中信息,完成下面列联表;
单位:人
性别
喜爱情况
合计
喜爱
不喜爱
男
女
合计
(2)根据(1)中的列联表,依据的独立性检验,能否认为观众对该档节目的喜爱情况与性别有关?
附:.
0.1
0.05
0.01
2.706
3.841
6.635
【答案】(1)
性别
喜爱情况
合计
喜爱
不喜爱
男
30
70
100
女
40
60
100
合计
70
130
200
(2)认为观众对该档节目的喜爱情况与性别无关
【解析】
【分析】(1)利用分类统计,即可得到二阶列联表;
(2)利用独立性检验的计算步骤即可求解.
【小问1详解】
设喜爱该档节目的男性观众数为x,则喜爱该档节目的女性观众数为,不喜爱该档节目的女性观众数为, 则,得.
故列联表完成如下.
单位:人
性别
喜爱情况
合计
喜爱
不喜爱
男
30
70
100
女
40
60
100
合计
70
130
200
【小问2详解】零假设为:观众对该档节目的喜爱情况与性别无关.
根据(1)中列联表的数据,计算得到.
根据的独立性检验,没有充分证据推断不成立,因此可以认为成立,即认为观众对该档节目的喜爱情况与性别无关.
18. 如图,在四棱柱中,四边形ABCD是菱形,,,,,点E是棱的中点.
(1)求证:平面平面;
(2)求二面角的正弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)先应用线面垂直判定定理得出平面,再得出平面ABCD,最后应用面面垂直判定定理证明;
(2)建系,先求出平面的法向量,再应用面面角余弦公式求解,最后应用同角三角函数关系计算求解.
【小问1详解】
取BC的中点O,连接DO,,如图所示.
因为四边形ABCD是菱形,,故是等边三角形,所以,,
又,,,平面,故平面,
又平面,
故,,故,故,
又,DO,平面ABCD,所以平面ABCD,
又平面,所以平面平面.
【小问2详解】
以O为坐标原点,OD,OB,所在的直线分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系,如图所示,
所以,,,,,,
故,,,
设平面EDB的法向量为,
所以,即得,
令,解得,,所以.
设平面的法向量为,
所以,即得,
令,解得,,所以.
所以,
所以,
即二面角的正弦值为.
19. 某地脐橙,因“果皮中厚、脆而易剥,肉质细嫩化渣、无核少络,酸甜适度,汁多爽口,余味清香”而闻名.为了防止返贫,巩固脱贫攻坚成果,各职能部门对脐橙种植、销售、运输、改良等各方面给予大力支持.已知脐橙分类标准:果径为一级果,果径为二级果,果径或以上为三级果.某农产品研究所从种植园采摘的大量该地脐橙中随机抽取1000个,测量这些脐橙的果径(单位:),得到如图所示的频率分布直方图.
(1)试估计这1000个脐橙的果径的中位数;
(2)在这1000个脐橙中,按分层抽样的方法在果径中抽出9个脐橙,为进一步测量其他指标,在抽取的9个脐橙中再抽出3个,求抽到的一级果个数的分布列和数学期望;
(3)以样本估计总体,用频率代替概率,某顾客从种植园的这批脐橙中随机购买100个,其中一级果的个数为,记一级果的个数为的概率为,写出的表达式,并求出当为何值时,最大?
【答案】(1)
(2)
0
1
2
3
.
(3),30
【解析】
【分析】(1)利用频率分布直方图求中位数的方法即可得解;
(2)根据题意,分析得一级果、二级果、三级果个数分别为4,3,2个,从而得到的所有可能取值,再利用超几何分布的分布列即可得解;
(3)利用二项分布得到,再利用作商法判断出当时,最大,从而得解.
【小问1详解】
果径的频率为,
果径的频率为.
故果径的中位数在,不妨设为,
则,解得,
所以估计这1000个脐橙的果径的中位数为.
【小问2详解】
果径的频率之比为,
所以分层抽样过程中,一级果、二级果、三级果个数分别为4,3,2个,
故随机变量的所有可能取值为,
则,,
,.
所以的分布列为
0
1
2
3
期望.
【小问3详解】
依题意知,这批果实中一级果的概率,
每个果实相互独立,则,
则,
令,解得,
故当时,,
即;
当时,,
即,
所以,即一级果的个数最有可能为30个.
【点睛】方法点睛:求二项分布中的最大值,一般有作差法与作商法,构建不等式组两种方法,但从解题便捷的角度,作商法会更容易点.
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