内容正文:
高三数学
注意事项:
1.答题前,务必将自己的个人信息填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
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.
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. 不等式的整数解的个数为( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
2. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
3. 将四本不同的书分给甲、乙两人,若每本书都分出去,且每人至少一本,则不同的分法有( )
A. 11种 B. 12种 C. 13种 D. 14种
4. 在中,,,且的面积为,则( )
A. B. C. D.
5. 已知椭圆:的左、右焦点分别为,,上顶点为,若一个圆恰好经过,和三点,则该圆的半径为( )
A. B. C. D.
6. 已知函数,则“”是“为奇函数”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. 已知随机事件,满足,且,则( )
A. B. C. D.
8. 已知函数,关于的方程有4个实数根,,,(),若,则( )
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. 已知双曲线:,则下列说法正确的是( )
A. 的焦点在轴上 B. 的渐近线方程为
C. 的离心率为 D. 的虚轴长为
10. 已知向量()与,函数,若与是的两个极值点,且在区间内没有极值点,则( )
A.
B. 的单调递减区间为()
C. 将的图象向左平移个单位长度后,得到的图象
D. 的最大值为
11. 某功率放大器的输出幅度值与输入幅度值满足模型:,其中参数,由功率放大器电路的特性决定,则下列说法正确的是( )
A. 若输出幅度值与输入幅度值是一一对应的,则当输入幅度值为时,输出幅度值也为
B. 若输出幅度值为正数当且仅当输入幅度值为正数,则一定有
C. 若,,输出曲线与系统安全运行边界有个交点
D. 若,且当输入幅度值在内时,输出幅度值不超过,则
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知向量,,若,则实数__________.
13. ,则______.
14. 已知正方形的边长为2,点,分别在边,上(不含端点),且,将沿直线翻折为,则多面体体积的最大值为__________.
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. 随着人工智能技术的快速发展,学习助手逐渐成为学生课后学习的新工具.某校为了解工具对数学成绩的影响,随机抽取了该校名高二学生进行问卷调查,得到的列联表如下:
数学成绩优秀
数学成绩不优秀
经常使用工具
不经常使用工具
(1)将样本频率视为概率,从该校经常使用工具的学生中随机抽取人,求这人中数学成绩优秀的人数比不优秀的人数多的概率;
(2)依据的独立性检验,分析使用工具与数学成绩是否有关.
附:.
16. 如图,在四棱锥中,平面,四边形为矩形,,,点在棱上,,点是的中点.
(1)证明:平面;
(2)求直线与平面所成角的正弦值.
17. 已知是由复数构成的数列,满足,且,其中是虚数单位,设.
(1)求数列的通项公式;
(2)记的虚部为,判断数列的前1000项有多少项在数列中.
附:若,其中,,,则.
18. 已知抛物线:()与直线在第一象限交于点,为坐标原点,.
(1)求的方程.
(2)已知点,直线与交于另外一点.若上恰有4个不同的点,,,,使得,,,的面积均为定值,求的取值范围.
(3)已知点,是上异于的两点,且以为直径的圆过点,证明:直线过定点.
19. 对于函数,记,().若是使无零点的最小正整数,则称是“阶单调函数”.
(1)判断函数是几阶单调函数;
(2)若函数()是阶单调函数,记,当实数,变化时,求的最小值;
(3)设,函数,当时,恒成立,且存在,使得,试用表示,并证明.
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高三数学
注意事项:
1.答题前,务必将自己的个人信息填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
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.
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. 不等式的整数解的个数为( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】B
【解析】
【分析】先因式分解求出不等式的解集,再数出其中的整数.
【详解】由 得 ,解得 .
所以不等式的整数解为 ,共个.
2. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由,,则.
3. 将四本不同的书分给甲、乙两人,若每本书都分出去,且每人至少一本,则不同的分法有( )
A. 11种 B. 12种 C. 13种 D. 14种
【答案】D
【解析】
【详解】若甲分1本,乙分3本,则共有种;
若甲分2本,乙分2本,则共有种;
若甲分3本,乙分1本,则共有种;
综上,共有种不同的分法.
4. 在中,,,且的面积为,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据三角形面积公式求,再根据余弦定理求.
【详解】由条件可知,,则,
根据余弦定理.
5. 已知椭圆:的左、右焦点分别为,,上顶点为,若一个圆恰好经过,和三点,则该圆的半径为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】椭圆标准方程为,,由题得,,
根据椭圆参数关系,计算得,即,
由此左焦点,右焦点,上顶点,设过三点的圆的方程为,.
将三个点的坐标分别代入方程,得到:
,解得,,.
圆的一般方程对应的半径公式,代入参数计算:.
6. 已知函数,则“”是“为奇函数”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】
【分析】根据函数奇偶性的定义,求出的值,再结合充分条件和必要条件的定义进行判断即可.
【详解】已知函数,若是奇函数,则有,
即,得到,化简得,
要使等式对定义域内的恒成立,则必须满足,解得或,
当时,函数,定义域满足,即,关于原点对称;
当时,函数,定义域满足,即,关于原点对称;
所以,若,则是奇函数;若是奇函数,则或;
因此“”是“为奇函数”的充分不必要条件,故A正确.
7. 已知随机事件,满足,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用条件概率公式及并事件的概率公式即可.
【详解】因为,
所以.
所以
则.
所以.
8. 已知函数,关于的方程有4个实数根,,,(),若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用换元分层法,令,分析内层函数单调性确定两根均大于,由推出,结合韦达定理即可求解.
【详解】,定义域为.
令,
当时,,,单调递减,值域为;
当时,,,单调递增,值域为.
因为有4个实数根,,,(),
所以有两个大于的不等实根,
所以,则;,则.
由得,即,则.
所以.
由得.
则,即.
所以,解得.
由得.
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. 已知双曲线:,则下列说法正确的是( )
A. 的焦点在轴上 B. 的渐近线方程为
C. 的离心率为 D. 的虚轴长为
【答案】ABD
【解析】
【详解】已知双曲线 ,,因此 ,,因此 ,由,得 ,
A.双曲线方程中 项符号为正, 项符号为负,对应焦点在 轴上,A正确;
B.焦点在轴上的双曲线,渐近线方程为 ,代入 、,得 ,B正确;
C.双曲线离心率 ,代入 、,得 ,而非 ,C错误;
D.双曲线的虚轴长为 ,代入 ,得虚轴长 ,D正确.
10. 已知向量()与,函数,若与是的两个极值点,且在区间内没有极值点,则( )
A.
B. 的单调递减区间为()
C. 将的图象向左平移个单位长度后,得到的图象
D. 的最大值为
【答案】BCD
【解析】
【分析】先根据平面向量的数量积与模的坐标表示、辅助角公式化简得到,进而结合三角函数的性质及题设得到,可得,再根据诱导公式判断A;根据正弦函数的单调性判断B;根据函数的平移判断C;化简得到,进而求解判断D.
【详解】由,,
因为与是的两个极值点,且在区间内没有极值点,
所以,则,即,则.
对于A,由,故A错误;
对于B,令,得,
则的单调递减区间为(),故B正确;
对于C,将的图象向左平移个单位长度后,
得到,故C正确;
对于D,由C知,,
则,
因为,所以时,取得最大值,故D正确.
11. 某功率放大器的输出幅度值与输入幅度值满足模型:,其中参数,由功率放大器电路的特性决定,则下列说法正确的是( )
A. 若输出幅度值与输入幅度值是一一对应的,则当输入幅度值为时,输出幅度值也为
B. 若输出幅度值为正数当且仅当输入幅度值为正数,则一定有
C. 若,,输出曲线与系统安全运行边界有个交点
D. 若,且当输入幅度值在内时,输出幅度值不超过,则
【答案】BC
【解析】
【分析】对于A,举反例即可;对于B,利用函数零点和符号确定、的关系;对于C,利用图象关于原点对称的性质及导数判断交点个数;对于D,取边界值检验D项,并证明该值确实满足原不等式.
【详解】对于A,取,则,该函数严格递增,输出幅度值与输入幅度值一一对应,但,A错误.
对于B,由题意得当且仅当.
又,因此,.
若,不妨设,取,则,,,所以,与题意矛盾.
因此一定有,B正确.
对于C,此时,其图象与边界均关于原点对称,只需判断右半平面的交点个数.
当时,,由得,故交点横坐标满足
由,列增减表如下:
−
+
↘
↗
由表可知,方程在内恰有2个不同的解,对应2个交点.
当时,,由边界方程得,故交点横坐标满足
由,,且,知该区间恰有个交点.
边界上,且、、时均非交点,故右半平面恰有个交点.
结合关于原点的对称性,共有个交点,C正确.
对于D,当时,.
取,则当时,
所以当时,对任意均有,但不满足,D错误.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知向量,,若,则实数__________.
【答案】
【解析】
【详解】,则,
即,
解得,
因,,则,
解得.
13. ,则______.
【答案】
【解析】
【分析】依题意利用两角和的正切公式化简得到,再利用两角和的正弦公式将展开,再利用二倍角公式及同角三角函数的基本关系将弦化切,再整体代入计算可得;
【详解】解:已知,整理得,即
所以
故答案为:.
14. 已知正方形的边长为2,点,分别在边,上(不含端点),且,将沿直线翻折为,则多面体体积的最大值为__________.
【答案】
【解析】
【分析】由设,将几何条件转化为一元参数;利用面面垂直时点到平面距离最大这一翻折性质,确定到底面的最大高为到的距离;以五边形为底,写出体积关于的一元函数;求导利用单调性得到最大值.
【详解】设,由条件可得,
因为在边上且不含端点,正方形边长为,因此,
在中,斜边,的面积为,
底面五边形的面积为,
翻折过程中,点在过点且垂直于的平面内运动,
因此点到底面的距离,不会超过点到直线的垂线段长度,
当且仅当平面平面时,取得最大值,
由三角形等面积法,点到直线的距离为,
即点到底面的最大高为,
故多面体是以五边形为底、为顶点的五棱锥,
体积公式为,将高的最大值代入,得到体积为,
,令,解得,即(负根舍去),
当时,,单调递增;当时,,单调递减;
因此时,体积取得最大值,故.
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. 随着人工智能技术的快速发展,学习助手逐渐成为学生课后学习的新工具.某校为了解工具对数学成绩的影响,随机抽取了该校名高二学生进行问卷调查,得到的列联表如下:
数学成绩优秀
数学成绩不优秀
经常使用工具
不经常使用工具
(1)将样本频率视为概率,从该校经常使用工具的学生中随机抽取人,求这人中数学成绩优秀的人数比不优秀的人数多的概率;
(2)依据的独立性检验,分析使用工具与数学成绩是否有关.
附:.
【答案】(1)
(2)使用工具与数学成绩有关
【解析】
【小问1详解】
由表中数据可知,经常使用工具的学生中,数学成绩优秀的概率为,数学成绩不优秀的概率为.
所以人中数学成绩优秀的人数比不优秀的人数多的概率为.
【小问2详解】
零假设为:使用工具与数学成绩无关.
根据列联表中的数据,得.
因为,所以依据的独立性检验,我们推断不成立,即认为使用工具与数学成绩有关.
16. 如图,在四棱锥中,平面,四边形为矩形,,,点在棱上,,点是的中点.
(1)证明:平面;
(2)求直线与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)因为平面,平面,所以,.
又因为四边形为矩形,所以.
因此两两互相垂直,
所以为原点,,,所在直线分别为,,轴建立空间直角坐标系,如图,
则,,,,,.
因为,所以,
又,所以,即是的中点,所以.
因为,,,
所以,,
所以,即,,
又因为,平面,所以平面.
(2)
【解析】
【分析】(1)根据条件建立空间直角坐标系,用向量的方法证明线面垂直可得;
(2)直接用向量的方法计算线面角可得.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
设平面的法向量为.
因为,,
所以,令,得,.
设直线与平面所成的角为,,,
,,
所以,
即直线与平面所成角的正弦值为.
17. 已知是由复数构成的数列,满足,且,其中是虚数单位,设.
(1)求数列的通项公式;
(2)记的虚部为,判断数列的前1000项有多少项在数列中.
附:若,其中,,,则.
【答案】(1)
(2)375
【解析】
【分析】(1)将递推式两边同减,凑出与的等比结构,先求,再取模的平方即得;
(2)把化为三角形式,用棣莫弗定理展开,分离虚部得到;其模长部分每 8 项缩小为,余弦部分以 8 为周期,故只需考察前 8 项,再用组求和.
【小问1详解】
由,得,即.
又,所以.
所以.
所以.
因为,,所以.
【小问2详解】
(2)由(1)可得.
因为,所以.
所以,
即.
数列的前8项:,,,,,,,,前8项中有3项在中.
又,
所以从开始每8项有3项在中.
又,所以数列的前1000项有项在数列中.
18. 已知抛物线:()与直线在第一象限交于点,为坐标原点,.
(1)求的方程.
(2)已知点,直线与交于另外一点.若上恰有4个不同的点,,,,使得,,,的面积均为定值,求的取值范围.
(3)已知点,是上异于的两点,且以为直径的圆过点,证明:直线过定点.
【答案】(1)
(2)
(3)设,.易知,,则,同理.
因为以为直径的圆过点,所以,所以,
整理,得.(*)
设直线:,代入,得,
则,.
代入(*)中,得,整理得.
于是直线:,过定点.
【解析】
【分析】(1)由题意确定坐标,进而可求解;
(2)确定,再考虑与平行的直线:,代入,联立计算求解即可;
(3)设,.通过垂直关系,得到,再设:,联立抛物线方程,结合韦达定理即可求解.
【小问1详解】
由得或所以.
由题意得,解得.
故的方程为.
【小问2详解】
由题意可知直线的方程为.
代入,得,解得或18.由(1)知,故.
因此.
考虑与平行的直线:,代入,得,
令,得.即时,与相切.
此时与直线的距离.
当在上方时,与恒有两个交点.
当在下方时,若,与有两个交点;若,与有一个交点;若,与没有交点.
因为面积相同的三角形有4个,所以.
又,所以,即的取值范围为.
【小问3详解】
略
19. 对于函数,记,().若是使无零点的最小正整数,则称是“阶单调函数”.
(1)判断函数是几阶单调函数;
(2)若函数()是阶单调函数,记,当实数,变化时,求的最小值;
(3)设,函数,当时,恒成立,且存在,使得,试用表示,并证明.
【答案】(1)阶单调函数
(2)
(3)
由题意知,,.
因为当时,恒成立,且存在,使得,
即恒成立,且.
令,则在上恒成立,且.
因此是的最小值点,也是极小值点,所以.
由,得.
由,得.
所以,解得或.
又因为,因此.
下面证明:
因为且,所以角的终边在第三象限,
即(),因为,所以①.
又因为,
由,得,
即(),且在上恒成立,所以,
于是.②
综合①②,得,所以.
【解析】
【分析】(1)根据“阶单调函数”的定义及零点存在性定理判断可得;
(2)先由函数是阶单调函数,利用导数讨论得,进而将问题转化为曲线:上的点到直线:上的点的距离.再构造函数,用导数判断成立,得曲线在切线上方(除切点以外),再用点到直线间的距离公式计算可得.
(3)令,由条件可得在上恒成立,且及,进而可得.证明:先由三角函数值的正负号可得角(),进而可得;又由,再结合条件可得,从而可得及.
【小问1详解】
因为,得,
易得,所以不是阶单调函数.
,则,,
由零点存在性定理得在上存在零点,所以不是阶单调函数.
,因为,所以,无零点,
所以是阶单调函数.
【小问2详解】
由函数,的定义域为,
且,.
因为是阶单调函数,所以在上无零点.
若,当充分大时,必存在,,
所以有零点,不符合条件.
若,当充分大时,必存在,,
同理,不符合条件.
所以,.
验证:的零点为,,无零点,符合题意.
表示曲线:上的点到直线:上的点的距离.
由,可得,令,得,切点为,
则曲线上与直线平行的切线方程为.
设,则,
当时,,函数单调递减;
当时,,函数单调递增;
所以函数在处取得极小值也是最小值,
即,所以,因此曲线在切线上方(除切点以外).
直线在切线下方,故最短距离即为切点到直线的距离,
所以的最小值为.
【小问3详解】
略
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
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