内容正文:
高三数学测评
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.
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.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
4.本试卷主要考试内容:集合与常用逻辑用语,等式与不等式,函数与导数,概率与统计,三角函数与解三角形.
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. 若样本数据的极差为,则( )
A. 1 B. 5 C. 7 D. 1或7
2. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
3. 展开式中的常数项为( )
A. B. C. D.
4. 已知,,,则( )
A. B. C. D.
5. 已知,则( )
A. B. C. D.
6. 若的内角,,的对边分别为,,,且,,则“有两解”是“”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件 C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
7. 若,,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
8. 已知定义在上的函数满足①,,②,,③,,则( )
A. 32 B. C. 22 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. 下列结论正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,,则 D. 若,且,则
10. 若的内角,,的对边分别为,,,且,则( )
A. B.
C. 当时,的取值范围为 D. 当时,为等边三角形
11. 已知函数及其导函数的定义域均为,恰有三个极值点,,,点,,,.若函数的图象经过某个点集中的所有元素,则称该点集能被承载,否则不能被承载.下列结论正确的是( )
A. ,不能被承载
B. ,不能被承载
C. ,能被承载
D. 若满足对任意的,当时,都有,则不能被承载
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 曲线在点处的切线方程为______.
13. 一个8位数的编码由0或1组成,规定:含有三个及以上的相邻的1的编码为“故障码”,含有五个及以上的0的编码为“稀疏码”.在一个编码是“稀疏码”的条件下,这个编码不是“故障码”的概率为___________.
14. 已知,均为锐角,且,若,,则=___________.
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. 已知函数是奇函数,且.
(1)求,的值;
(2)求不等式的解集.
16. 已知函数的部分图象如图所示.
(1)求的解析式;
(2)将的图象向左平移个单位长度,得到函数的图象,若在上的最大值小于,求的取值范围.
17. 著名物理学家牛顿提出万有引力定律:两个质量分别为,(单位:千克)的物体间的距离为(单位:米),则这两个物体之间存在相互吸引的万有引力(单位:牛),且(其中为常数).如图,将六个质量均为1千克的小球(视作质点)放在半径为1米的圆的圆周上,且任意相邻的两个小球之间的距离相等.
(1)从六个小球中任选两个.
(i)求这两个小球之间的万有引力的大小为的概率;
(ii)记这两个小球之间的万有引力的大小为,求的分布列与期望.
(2)从这六个小球中随机地去掉一个,其余五个小球的位置不变,并从这五个小球中任选两个,记这两个小球之间的万有引力的大小为,比较的期望与(ii)中的期望的大小.
18. 在中,,,.
(1)求的大小.
(2)设,是边上的两个动点(不含端点).
(i)若平分,求;
(ii)若,求面积的最小值.
19. 已知函数.
(1)当时,证明:.
(2)讨论的零点个数.
(3)设存在两个零点,.
①证明:.
②证明:.
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高三数学测评
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.
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.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
4.本试卷主要考试内容:集合与常用逻辑用语,等式与不等式,函数与导数,概率与统计,三角函数与解三角形.
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. 若样本数据的极差为,则( )
A. 1 B. 5 C. 7 D. 1或7
【答案】D
【解析】
【详解】因为样本数据的极差为,又,当时,,解得,
若时,,解得,所以的值为或.
2. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由,得到,所以,故,
又,所以.
3. 展开式中的常数项为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由二项式定理得通项公式为,
令,解得,得到
故展开式中常数项为.
4. 已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用指数函数、对数函数和三角函数的单调性,寻找合适的中间值比大小即可.
【详解】由题意得,即,而,即,
而,即,综上可得.
5. 已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】,
,又,
,
解得或(舍),,故C符合.
6. 若的内角,,的对边分别为,,,且,,则“有两解”是“”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件 C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】
【详解】由题意得,,根据正弦定理得,即,
要使有两解,则,解得,
所以“有两解”是“”的充分不必要条件.
7. 若,,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据给定条件,利用同构思想变形并分离参数,构造函数并利用导数求出值域即可.
【详解】函数在上单调递增,则函数在上单调递增,
当时,,
不等式,
令,依题意,,不等式恒成立,
令函数,求导得,函数在上单调递增,
因此,故,
所以的取值范围为.
8. 已知定义在上的函数满足①,,②,,③,,则( )
A. 32 B. C. 22 D.
【答案】C
【解析】
【分析】由题设易得,即可得到,再分析得到,进而求解即可.
【详解】由题意,得,,则,
所以,则,
而,
所以.
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. 下列结论正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,,则 D. 若,且,则
【答案】BD
【解析】
【分析】根据不等式的基本性质、指数函数的单调性,对每个选项逐一分析判断即可.
【详解】对于A,已知,若,则 ,
因此,“若,则”不成立,故A错误;
对于B,已知,则 ,
又因为指数函数在上单调递增,所以 ,故B正确;
对于C,已知,,若,,,
此时,,此时, 故C错误;
对于D,已知,说明、同号(同正或同负) ,
因为,可得,即,故D正确.
10. 若的内角,,的对边分别为,,,且,则( )
A. B.
C. 当时,的取值范围为 D. 当时,为等边三角形
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据题意,利用余弦定理得到,从而判断A;再结合基本不等式判断B;利用三角形三边关系判断C;结合余弦定理与判断D.
【详解】对于A,已知的内角的对边分别为,且满足,
根据余弦定理,
将它们代入已知等式的左边,
所以 ,故A正确;
对于B,左边为,
由于,当且仅当时取等号,
所以,即,
因为,右边为,
又因为,所以,
因此不等式恒成立,故B正确;
对于 C,已知,根据三角形三边关系,
有 恒成立,
解得,结合,得,
还有 或 (舍),
所以 ,
综合得,故C错误;
对于D,由余弦定理,
又,所以 ,
此时 ,所以是等边三角形,故D正确.
11. 已知函数及其导函数的定义域均为,恰有三个极值点,,,点,,,.若函数的图象经过某个点集中的所有元素,则称该点集能被承载,否则不能被承载.下列结论正确的是( )
A. ,不能被承载
B. ,不能被承载
C. ,能被承载
D. 若满足对任意的,当时,都有,则不能被承载
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用相邻极值点之间的变化方向判断函数值的关系,再分别考查常数函数、一次函数、二次多项式和严格增函数能否经过所给点.
【详解】对于A,由连续且之间没有其他极值点可知,在上严格单调,
否则区间内部会出现极值点,所以,常数函数不能同时经过,故A正确;
对于B,由,取,,
则经过,故B错误;
对于C,设,,由于互不相同,
多项式可写成,
且,,故C正确;
对于D,题设条件表明在上严格递增.
由为极值点且相邻极值点之间没有其他极值点,
在与上的变化方向相反,
即或,
而严格递增的若经过这三个点,必有,矛盾,故D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 曲线在点处的切线方程为______.
【答案】
【解析】
【分析】先求出切点坐标,再求出切线的斜率,即得解.
【详解】因为,所以,
当时,,,
所以曲线的切线方程为,解得.
13. 一个8位数的编码由0或1组成,规定:含有三个及以上的相邻的1的编码为“故障码”,含有五个及以上的0的编码为“稀疏码”.在一个编码是“稀疏码”的条件下,这个编码不是“故障码”的概率为___________.
【答案】
【解析】
【分析】根据给定条件,利用条件概率公式,结合组合计数问题及对立事件的概率公式求解.
【详解】令事件一个编码是“稀疏码”,事件一个编码是“故障码”,
事件含有的基本事件数为,
事件包:,共有6个基本事件,
因此在一个编码是“稀疏码”的条件下,这个编码是“故障码”的概率,
所以在一个编码是“稀疏码”的条件下,这个编码不是“故障码”的概率.
14. 已知,均为锐角,且,若,,则=___________.
【答案】
【解析】
【分析】先两式相减并化简可得,进而得到、的值,然后求、,继而得到,则,.
【详解】,,
相减得
,
又,均为锐角,,则,
,解得,
则,
,,
则,解得,
平方相加得,
解得,
又,
解得,则(负值已舍),
,
又,均为锐角,且,
,则,.
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. 已知函数是奇函数,且.
(1)求,的值;
(2)求不等式的解集.
【答案】(1),
(2)
【解析】
【分析】(1)根据可得,再结合,即可求,的值.
(2)结合函数的奇偶性,原不等式可化为,再结合函数的单调性,可把函数不等式转化为代数不等式求解.
【小问1详解】
因为是奇函数,所以,
则.
因为,
所以.
又,所以,
解得,.
【小问2详解】
由(1)可得,
易得在上单调递增.
因为,
所以等价于,
则,解得或,
故不等式的解集为.
16. 已知函数的部分图象如图所示.
(1)求的解析式;
(2)将的图象向左平移个单位长度,得到函数的图象,若在上的最大值小于,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)先化简函数的解析式,根据可得,,再结合函数的周期可得的值。进而得的解析式.
(2)先根据函数图象平移变换得的解析式,再根据函数在上的最大值小于,可求的取值范围.
【小问1详解】
.
因为,所以,,
得,.
设的最小正周期为,则得,
则,得.
由,,可得,
则.
【小问2详解】
.
由,得.
因为在上的最大值小于,且,所以,,
解得,,
故的取值范围为.
17. 著名物理学家牛顿提出万有引力定律:两个质量分别为,(单位:千克)的物体间的距离为(单位:米),则这两个物体之间存在相互吸引的万有引力(单位:牛),且(其中为常数).如图,将六个质量均为1千克的小球(视作质点)放在半径为1米的圆的圆周上,且任意相邻的两个小球之间的距离相等.
(1)从六个小球中任选两个.
(i)求这两个小球之间的万有引力的大小为的概率;
(ii)记这两个小球之间的万有引力的大小为,求的分布列与期望.
(2)从这六个小球中随机地去掉一个,其余五个小球的位置不变,并从这五个小球中任选两个,记这两个小球之间的万有引力的大小为,比较的期望与(ii)中的期望的大小.
【答案】(1)(i)
(ii)
X
P
(2)
【解析】
【分析】(1)正六边形 6顶点,先枚举全部两点弦长,分类算出引力取值、对应对数,求分布列与期望;(2)利用对称性,固定去掉其中一个小球,枚举剩下5个点全部10组点对,按距离分成三类,算出对应引力的概率,代入期望公式算出Y期望,再和X期望对比大小.
【小问1详解】
(ⅰ)因为,则由,可得.
从六个小球中任选两个,共有种不同的选法,
其中这两个小球之间的距离为1米的选法有6种,
故这两个小球之间的万有引力的大小为的概率为.
(ⅱ)由题可知,任意两个小球之间的距离可能为,,,
则的可能取值为,,,且,,.
的分布列为
X
P
.
【小问2详解】
六个小球在半径为1的圆周上构成正六边形顶点,由对称性,去掉任意一个小球结果相同,不妨去掉点,剩余五个小球,总选法:,
枚举剩余 5 点两两距离:距离(引力):,共 4 对,
距离(引力):,共 4 对,
距离(引力):,共 2 对,
得到概率:
的分布列为
,则.
18. 在中,,,.
(1)求的大小.
(2)设,是边上的两个动点(不含端点).
(i)若平分,求;
(ii)若,求面积的最小值.
【答案】(1)
(2)
(i)(ii)
【解析】
【分析】(1)结合特殊角的函数值,由余弦定理求解即可;
(2)(i)由平分,再由三角形的面积公式求解的面积,再由即可求解;
(ii)由正弦定理求解的面积,即,再由诱导公式以及三角函数的性质即可求解.
【小问1详解】
在中,由余弦定理可得.
因为,所以.
【小问2详解】
(ⅰ)因为平分,所以.
的面积,
的面积,
的面积.
由,可得,解得.
(ⅱ)在中,,
由,,,,
得,.
设.在中,由正弦定理可得,
得,
同理可得,
则的面积.
因为,所以,
则
.
因为,所以,则,
当时,取得最大值1,则,
从而面积的最小值为.
19. 已知函数.
(1)当时,证明:.
(2)讨论的零点个数.
(3)设存在两个零点,.
①证明:.
②证明:.
【答案】(1)证明:当时,,则.
当时,,单调递减,当时,,单调递增,
所以,得证.
(2)当时,零点个数为2;当或时,零点个数为1;当时,零点个数为0.
(3)证明:当存在两个零点,时,可得,不妨令,则.
由题可得则.
令,则由,可得,
则整理得则.
①要证,即证.
因为,所以需证.
令,则在上恒成立,
则在上单调递增,则,故,得证.
②,因为,所以要证,需证,需证.
由可得.
因为,所以要证,需证.
令,,则需证,需证.
令,则在上恒成立,
则在上单调递减,从而,故,得证.
【解析】
【分析】(1)求导找到极小值点,算出最小值,直接证明;(2)分离参数,构造函数,用单调性与图像,按的范围分类讨论零点个数;(3)双零点用比值换元,把用t表达,再构造单变量函数证明两个不等式.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
显然不是的零点.
当时,由,得.
令,则.
当和时,,单调递减,当时,,单调递增.
当时,,当时,,且.
由,可知当且时,,当时,.
当时,关于的方程有两解,则的零点个数为2;
当或时,关于的方程有一解,则的零点个数为1;
当时,关于的方程无解,则的零点个数为0.
【小问3详解】
①略
②略
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