高三-高考真题数学
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数学(理科)考试时间:150分钟满分:150分一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60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. 设函数$f(x) = \frac{x^2 - 4}{x - 2}$,则$f(x)$的定义域为()A. $(-\infty, -2) \cup (2, +\infty)$B. $(-\infty, -2) \cup (2, +\infty) \cup \{2\}$C. $(-\infty, 2) \cup (2, +\infty)$D. $(-\infty, 2) \cup (2, +\infty) \cup \{-2\}$2. 已知向量$\vec{a} = (1, 2)$,$\vec{b} = (2, 3)$,则$\vec{a} \cdot\vec{b}$的值为()A. 7B. 5C. 1D. -13. 函数$y = \log_2(x + 1)$的图像与直线$y = 2x + 1$的图像有()A. 1个交点B. 2个交点C. 3个交点D. 无交点4. 在等差数列$\{a_n\}$中,若$a_1 = 2$,$a_5 = 10$,则该数列的公差为()A. 1C. 3D. 45. 若不等式$2x - 3 < 5x + 2$的解集为$x > -1$,则实数$k$的值为()A. -1B. 0C. 1D. 26. 已知函数$y = x^3 - 3x$,若$x_1$,$x_2$,$x_3$是方程$y = 0$的三个根,则$x_1 + x_2 + x_3$的值为()A. 0B. 1C. -1D. 37. 在直角坐标系中,点$A(1, 2)$关于直线$y = x$的对称点为()A. $(2, 1)$B. $(1, 2)$C. $(-2, -1)$D. $(-1, -2)$8. 若复数$z = a + bi$(其中$a$,$b$为实数)满足$|z - 3i| = |z + 3i|$,则实数$a$的值为()A. 0B. 3C. -3D. 不存在9. 已知平面直角坐标系中,点$P(2, 3)$,点$Q$在直线$y = x + 1$上,则点$PQ$的长度最小值为()A. 1B. $\sqrt{2}$C. 2D. $\sqrt{5}$10. 在三角形ABC中,$A = 60^\circ$,$b = 2$,$c = 3$,则边$a$的长度为()A. $\sqrt{3}$B. $\sqrt{6}$C. $\sqrt{7}$D. $\sqrt{8}$11. 若复数$z$满足$|z - 1| = |z + 1|$,则复数$z$的几何意义为()A. 复数$z$对应的点在实轴上B. 复数$z$对应的点在虚轴上C. 复数$z$对应的点在单位圆上D. 复数$z$对应的点在直线$y = x$上12. 已知函数$f(x) = \frac{x^2 - 4}{x - 2}$,则$f(2)$的值为()A. 2B. -2C. 4D. 无意义二、填空题(本大题共6小题,每小题5分,共30分。
第一卷(选择题,共60分)一、选择题(本大题共20小题,每小题3分,共60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. 若复数z满足|z-1|=2,则z的取值范围是()A. z=3B. |z|≥2C. |z|≤2D. |z|≤32. 函数f(x)=ax^2+bx+c的图像开口向上,且顶点坐标为(1,2),则a、b、c的取值关系是()A. a>0,b<0,c>0B. a>0,b>0,c>0C. a<0,b<0,c<0D. a<0,b>0,c>03. 已知等差数列{an}的前三项分别是2,5,8,则第10项an是()A. 15B. 18C. 21D. 244. 在△ABC中,若a=3,b=4,c=5,则sinA、sinB、sinC的大小关系是()A. sinA>sinB>sinCB. sinA<sinB<sinCC. sinA=sinB=sinCD. 无法确定5. 已知函数f(x)=x^3-3x+2,则f(x)的极值点是()A. x=1B. x=-1C. x=0D. x=26. 下列命题中,正确的是()A. 所有奇数都是质数B. 所有偶数都是合数C. 所有正整数都是自然数D. 所有整数都是实数7. 在△ABC中,若∠A=30°,∠B=60°,则sinC的值是()A. 1/2B. √3/2C. 1/4D. √3/48. 函数f(x)=x^2+2x+1在区间[-1,3]上的最大值是()A. 5B. 4C. 3D. 29. 若等比数列{an}的首项为a1,公比为q,则第n项an的表达式是()A. an=a1q^(n-1)B. an=a1q^(n+1)C. an=a1q^(n-2)D. an=a1q^(n+2)10. 在△ABC中,若a:b:c=3:4:5,则sinA、sinB、sinC的大小关系是()A. sinA>sinB>sinCB. sinA<sinB<sinCC. sinA=sinB=sinCD. 无法确定11. 函数f(x)=ln(x+1)在定义域内的增减性是()A. 增函数B. 减函数C. 奇函数D. 偶函数12. 若函数f(x)=ax^2+bx+c的图像与x轴的交点为(1,0)和(3,0),则a、b、c的取值关系是()A. a>0,b<0,c>0B. a>0,b>0,c>0C. a<0,b<0,c<0D. a<0,b>0,c>013. 已知等差数列{an}的前三项分别是1,4,7,则第10项an是()A. 15B. 18C. 21D. 2414. 在△ABC中,若a=3,b=4,c=5,则cosA、cosB、cosC的大小关系是()A. cosA>cosB>cosCB. cosA<cosB<cosCC. cosA=cosB=cosCD. 无法确定15. 已知函数f(x)=x^3-3x+2,则f(x)的导数f'(x)是()A. 3x^2-3B. 3x^2+3C. 3x^2-6D. 3x^2+616. 下列命题中,正确的是()A. 所有奇数都是质数B. 所有偶数都是合数C. 所有正整数都是自然数D. 所有整数都是实数17. 在△ABC中,若∠A=30°,∠B=60°,则cosC的值是()A. 1/2B. √3/2C. 1/4D. √3/418. 函数f(x)=x^2+2x+1在区间[-1,3]上的最小值是()A. 5B. 4C. 3D. 219. 若等比数列{an}的首项为a1,公比为q,则第n项an的表达式是()A. an=a1q^(n-1)B. an=a1q^(n+1)C. an=a1q^(n-2)D. an=a1q^(n+2)20. 在△ABC中,若a:b:c=3:4:5,则cosA、cosB、cosC的大小关系是()A. cosA>cosB>cosCB. cosA<cosB<cosCC. cosA=cosB=cosCD. 无法确定第二卷(非选择题,共90分)二、填空题(本大题共10小题,每小题5分,共50分。
数学高考真题答案及解析版一、选择题1. 本题考查函数的性质和应用。
设函数f(x) = 2^x - 3,若f(x) = 5,则x = 2。
因为f(x)在R上是增函数,所以f(x) > 5 当 x > 2。
因此,选项A正确。
2. 根据题目,我们需要求解不等式。
首先,将不等式整理为标准形式:3x - 2 > 7。
解得x > 3,所以选项C是正确答案。
3. 题目涉及三角函数的图像和性质。
正弦函数y = sin(x)在区间[0,2π]内的最大值为1,最小值为-1。
因此,选项B描述正确。
4. 这是一个关于复数的问题。
设复数z = a + bi,其中a和b是实数。
根据题目条件,z的模长为5,即√(a^2 + b^2) = 5。
又因为z的实部为3,即a = 3。
代入模长公式,解得b = 4。
所以,复数z = 3 +4i,选项D正确。
5. 本题要求我们利用概率的基本原理计算事件的概率。
根据古典概型,事件A的概率P(A) = 事件A的基本事件数 / 总的基本事件数。
这里,事件A是抽取到红色球,有3个红色球和5个蓝色球,总共8个球。
所以,P(A) = 3/8。
选项B是正确答案。
二、填空题1. 题目要求求解几何级数的和。
根据等比数列求和公式,S = a(1 -r^n) / (1 - r),其中a是首项,r是公比,n是项数。
将题目中的数值代入公式,得到S = 1(1 - 2^5) / (1 - 2) = 31/(-1) = -31。
2. 本题考查圆的方程和直线与圆的位置关系。
设圆心为O(0,0),半径r = 3。
直线方程为y = x + 1。
圆心到直线的距离d = |0 - 0 + 1|/ √2 = 1/√2。
因为 d < r,所以直线与圆相交。
根据相交弦的性质,弦长l = 2√(r^2 - d^2) = 2√(9 - 1/2) = √34。
三、解答题1. 首先,我们需要证明函数f(x) = x^3 - 3x^2 + 2x在区间[0,3]上是单调递增的。
2023年普通高等学校招生全国统一考试理科数学一、选择题1.设z =2+i1+i 2+i5,则z =()A.1-2iB.1+2iC.2-iD.2+i【答案】B 【解析】【分析】由题意首先计算复数z 的值,然后利用共轭复数的定义确定其共轭复数即可.【详解】由题意可得z =2+i 1+i 2+i 5=2+i 1-1+i =i 2+i i2=2i -1-1=1-2i ,则z=1+2i.故选:B .2.设集合U =R ,集合M =x x <1 ,N =x -1<x <2 ,则x x ≥2 =()A.∁U M ∪NB.N ∪∁U MC.∁U M ∩ND.M ∪∁U N【答案】A 【解析】【分析】由题意逐一考查所给的选项运算结果是否为x |x ≥2 即可.【详解】由题意可得M ∪N =x |x <2 ,则∁U M ∪N =x |x ≥2 ,选项A 正确;∁U M =x |x ≥1 ,则N ∪∁U M =x |x >-1 ,选项B 错误;M ∩N =x |-1<x <1 ,则∁U M ∩N =x |x ≤-1 或x ≥1 ,选项C 错误;∁U N =x |x ≤-1 或x ≥2 ,则M ∪∁U N =x |x <1 或x ≥2 ,选项D 错误;故选:A .3.如图,网格纸上绘制的一个零件的三视图,网格小正方形的边长为1,则该零件的表面积为()A.24B.26C.28D.30【答案】D 【解析】【分析】由题意首先由三视图还原空间几何体,然后由所得的空间几何体的结构特征求解其表面积即可.【详解】如图所示,在长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AB =BC =2,AA 1=3,点H ,I ,J ,K 为所在棱上靠近点B 1,C 1,D 1,A 1的三等分点,O ,L ,M ,N 为所在棱的中点,则三视图所对应的几何体为长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1去掉长方体ONIC 1-LMHB 1之后所得的几何体,该几何体的表面积和原来的长方体的表面积相比少2个边长为1的正方形,其表面积为:2×2×2 +4×2×3 -2×1×1 =30.故选:D .4.已知f (x )=xe xe ax -1是偶函数,则a =()A.-2B.-1C.1D.2【答案】D 【解析】【分析】根据偶函数的定义运算求解.【详解】因为f x =xe x e ax-1为偶函数,则f x -f -x =xexe ax -1--x e-xe -ax -1=x e x -e a -1xe ax -1=0,又因为x 不恒为0,可得e x -e a -1 x=0,即e x =e a -1x,则x =a -1 x ,即1=a -1,解得a =2.故选:D .5.设O 为平面坐标系的坐标原点,在区域x ,y 1≤x 2+y 2≤4 内随机取一点,记该点为A ,则直线OA 的倾斜角不大于π4的概率为()A.18B.16C.14D.12【解析】【分析】根据题意分析区域的几何意义,结合几何概型运算求解.【详解】因为区域x ,y |1≤x 2+y 2≤4 表示以O 0,0 圆心,外圆半径R =2,内圆半径r =1的圆环,则直线OA 的倾斜角不大于π4的部分如阴影所示,在第一象限部分对应的圆心角∠MON =π4,结合对称性可得所求概率P =2×π42π=14.故选:C .6.已知函数f (x )=sin (ωx +φ)在区间π6,2π3 单调递增,直线x =π6和x =2π3为函数y =f x 的图像的两条对称轴,则f -5π12 =()A.-32B.-12C.12D.32【答案】D 【解析】【分析】根据题意分别求出其周期,再根据其最小值求出初相,代入x =-5π12即可得到答案.【详解】因为f (x )=sin (ωx +φ)在区间π6,2π3单调递增,所以T 2=2π3-π6=π2,且ω>0,则T =π,w =2πT =2,当x =π6时,f x 取得最小值,则2⋅π6+φ=2k π-π2,k ∈Z ,则φ=2k π-5π6,k ∈Z ,不妨取k =0,则f x =sin 2x -5π6 ,则f -5π12 =sin -5π3 =32,7.甲乙两位同学从6种课外读物中各自选读2种,则这两人选读的课外读物中恰有1种相同的选法共有()A.30种B.60种C.120种D.240种【答案】C 【解析】【分析】相同读物有6种情况,剩余两种读物的选择再进行排列,最后根据分步乘法公式即可得到答案.【详解】首先确定相同得读物,共有C 16种情况,然后两人各自的另外一种读物相当于在剩余的5种读物里,选出两种进行排列,共有A 25种,根据分步乘法公式则共有C 16⋅A 25=120种,故选:C .8.已知圆锥PO 的底面半径为3,O 为底面圆心,PA ,PB 为圆锥的母线,∠AOB =120°,若△PAB 的面积等于934,则该圆锥的体积为()A.πB.6πC.3πD.36π【答案】B 【解析】【分析】根据给定条件,利用三角形面积公式求出圆锥的母线长,进而求出圆锥的高,求出体积作答.【详解】在△AOB 中,∠AOB =120°,而OA =OB =3,取AC 中点C ,连接OC ,PC ,有OC ⊥AB ,PC ⊥AB ,如图,∠ABO =30°,OC =32,AB =2BC =3,由△PAB 的面积为934,得12×3×PC =934,解得PC =332,于是PO =PC 2-OC 2=332 2-32 2=6,所以圆锥的体积V =13π×OA 2×PO =13π×(3)2×6=6π.9.已知△ABC 为等腰直角三角形,AB 为斜边,△ABD 为等边三角形,若二面角C -AB -D 为150°,则直线CD 与平面ABC 所成角的正切值为()A.15B.25C.35D.25【答案】C 【解析】【分析】根据给定条件,推导确定线面角,再利用余弦定理、正弦定理求解作答.【详解】取AB 的中点E ,连接CE ,DE ,因为△ABC 是等腰直角三角形,且AB 为斜边,则有CE ⊥AB ,又△ABD 是等边三角形,则DE ⊥AB ,从而∠CED 为二面角C -AB -D 的平面角,即∠CED =150°,显然CE ∩DE =E ,CE ,DE ⊂平面CDE ,于是AB ⊥平面CDE ,又AB ⊂平面ABC ,因此平面CDE ⊥平面ABC ,显然平面CDE ∩平面ABC =CE ,直线CD ⊂平面CDE ,则直线CD 在平面ABC 内的射影为直线CE ,从而∠DCE 为直线CD 与平面ABC 所成的角,令AB =2,则CE =1,DE =3,在△CDE 中,由余弦定理得:CD =CE 2+DE 2-2CE ⋅DE cos ∠CED =1+3-2×1×3×-32=7,由正弦定理得DE sin ∠DCE =CDsin ∠CED,即sin ∠DCE =3sin150°7=327,显然∠DCE 是锐角,cos ∠DCE =1-sin 2∠DCE =1-3272=527,所以直线CD 与平面ABC 所成的角的正切为35.故选:C10.已知等差数列a n 的公差为2π3,集合S =cos a n n ∈N * ,若S =a ,b ,则ab =()A.-1B.-12C.0D.12【解析】【分析】根据给定的等差数列,写出通项公式,再结合余弦型函数的周期及集合只有两个元素分析、推理作答.【详解】依题意,等差数列{a n }中,a n =a 1+(n -1)⋅2π3=2π3n +a 1-2π3,显然函数y =cos 2π3n +a 1-2π3的周期为3,而n ∈N ∗,即cos a n 最多3个不同取值,又{cos a n |n ∈N ∗}={a ,b },则在cos a 1,cos a 2,cos a 3中,cos a 1=cos a 2≠cos a 3或cos a 1≠cos a 2=cos a 3,于是有cos θ=cos θ+2π3 ,即有θ+θ+2π3 =2k π,k ∈Z ,解得θ=k π-π3,k ∈Z ,所以k ∈Z ,ab =cos k π-π3 cos k π-π3 +4π3 =-cos k π-π3 cos k π=-cos 2k πcos π3=-12.故选:B11.设A ,B 为双曲线x 2-y 29=1上两点,下列四个点中,可为线段AB 中点的是()A.1,1B.-1,2C.1,3D.-1,-4【答案】D 【解析】【分析】根据点差法分析可得k AB ⋅k =9,对于A 、B 、D :通过联立方程判断交点个数,逐项分析判断;对于C :结合双曲线的渐近线分析判断.【详解】设A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,则AB 的中点M x 1+x 22,y 1+y 22,可得k AB =y 1-y 2x 1-x 2,k =y 1+y 22x 1+x 22=y 1+y 2x 1+x 2,因为A ,B 在双曲线上,则x 21-y 219=1x 22-y 229=1,两式相减得x 21-x 22-y 21-y 229=0,所以k AB ⋅k =y 21-y 22x 21-x 22=9.对于选项A :可得k =1,k AB =9,则AB :y =9x -8,联立方程y =9x -8x 2-y 29=1 ,消去y 得72x 2-2×72x +73=0,此时Δ=-2×72 2-4×72×73=-288<0,所以直线AB 与双曲线没有交点,故A 错误;对于选项B :可得k =-2,k AB =-92,则AB :y =-92x -52,联立方程y =-92x -52x 2-y 29=1,消去y 得45x 2+2×45x +61=0,此时Δ=2×45 2-4×45×61=-4×45×16<0,所以直线AB 与双曲线没有交点,故B 错误;对于选项C :可得k =3,k AB =3,则AB :y =3x由双曲线方程可得a =1,b =3,则AB :y =3x 为双曲线的渐近线,所以直线AB 与双曲线没有交点,故C 错误;对于选项D :k =4,k AB =94,则AB :y =94x -74,联立方程y =94x -74x 2-y 29=1,消去y 得63x 2+126x -193=0,此时Δ=1262+4×63×193>0,故直线AB 与双曲线有交两个交点,故D 正确;故选:D .12.已知⊙O 的半径为1,直线PA 与⊙O 相切于点A ,直线PB 与⊙O 交于B ,C 两点,D 为BC 的中点,若PO =2,则PA ⋅PD的最大值为()A.1+22B.1+222C.1+2D.2+2【答案】A 【解析】【分析】由题意作出示意图,然后分类讨论,利用平面向量的数量积定义可得PA ⋅PD =12-22sin 2α-π4 ,或PA ⋅PD =12+22sin 2α+π4 然后结合三角函数的性质即可确定PA ⋅PD的最大值.【详解】如图所示,OA =1,OP =2,则由题意可知:∠APO =45°,由勾股定理可得PA =OP 2-OA 2=1当点A ,D 位于直线PO 异侧时,设∠OPC =α,0≤α≤π4,则:PA ⋅PD =|PA |⋅|PD |cos α+π4=1×2cos αcos α+π4=2cos α22cos α-22sin α =cos 2α-sin αcos α=1+cos2α2-12sin2α=12-22sin 2α-π4 0≤α≤π4,则-π4≤2α-π4≤π4∴当2α-π4=-π4时,PA ⋅PD 有最大值1.当点A ,D 位于直线PO 同侧时,设∠OPC =α,0≤α≤π4,则:PA ⋅PD =|PA |⋅|PD |cos α-π4=1×2cos αcos α-π4=2cos α22cos α+22sin α =cos 2α+sin αcos α=1+cos2α2+12sin2α=12+22sin 2α+π40≤α≤π4,则π4≤2α+π4≤π2∴当2α+π4=π2时,PA ⋅PD 有最大值1+22.综上可得,PA ⋅PD 的最大值为1+22.【点睛】本题的核心在于能够正确作出示意图,然后将数量积的问题转化为三角函数求最值的问题,考查了学生对于知识的综合掌握程度和灵活处理问题的能力.二、填空题13.已知点A 1,5 在抛物线C :y 2=2px 上,则A 到C 的准线的距离为.【答案】94【解析】【分析】由题意首先求得抛物线的标准方程,然后由抛物线方程可得抛物线的准线方程为x =-54,最后利用点的坐标和准线方程计算点A 到C 的准线的距离即可.【详解】由题意可得:5 2=2p ×1,则2p =5,抛物线的方程为y 2=5x ,准线方程为x =-54,点A 到C 的准线的距离为1--54 =94.故答案为:94.14.若x ,y 满足约束条件x -3y ≤-1x +2y ≤93x +y ≥7,则z =2x -y 的最大值为.【答案】8【解析】【分析】作出可行域,转化为截距最值讨论即可.详解】作出可行域如下图所示:z =2x -y ,移项得y =2x -z ,联立有x -3y =-1x +2y =9,解得x =5y =2,设A 5,2 ,显然平移直线y =2x 使其经过点A ,此时截距-z 最小,则z 最大,代入得z =8,故答案为:8.15.已知a n 为等比数列,a 2a 4a 5=a 3a 6,a 9a 10=-8,则a 7=.【解析】【分析】根据等比数列公式对a 2a 4a 5=a 3a 6化简得a 1q =1,联立a 9a 10=-8求出q 3=-2,最后得a 7=a 1q ⋅q 5=q 5=-2.【详解】设a n 的公比为q q ≠0 ,则a 2a 4a 5=a 3a 6=a 2q ⋅a 5q ,显然a n ≠0,则a 4=q 2,即a 1q 3=q 2,则a 1q =1,因为a 9a 10=-8,则a 1q 8⋅a 1q 9=-8,则q 15=q 5 3=-8=-2 3,则q 3=-2,则a 7=a 1q ⋅q 5=q 5=-2,故答案为:-2.16.设a ∈0,1 ,若函数f x =a x +1+a x 在0,+∞ 上单调递增,则a 的取值范围是.【答案】5-12,1 【解析】【分析】原问题等价于f x =a x ln a +1+a x ln 1+a ≥0恒成立,据此将所得的不等式进行恒等变形,可得1+a a x ≥-ln aln 1+a ,由右侧函数的单调性可得实数a 的二次不等式,求解二次不等式后可确定实数a 的取值范围.【详解】由函数的解析式可得f x =a x ln a +1+a x ln 1+a ≥0在区间0,+∞ 上恒成立,则1+a x ln 1+a ≥-a x ln a ,即1+a a x ≥-ln aln 1+a在区间0,+∞ 上恒成立,故1+a a 0=1≥-ln aln 1+a,而a +1∈1,2 ,故ln 1+a >0,故ln a +1 ≥-ln a 0<a <1即a a +1 ≥10<a <1 ,故5-12≤a <1,结合题意可得实数a 的取值范围是5-12,1.故答案为:5-12,1.三、解答题17.某厂为比较甲乙两种工艺对橡胶产品伸缩率的处理效应,进行10次配对试验,每次配对试验选用材质相同的两个橡胶产品,随机地选其中一个用甲工艺处理,另一个用乙工艺处理,测量处理后的橡胶产品的伸缩率,甲、乙两种工艺处理后的橡胶产品的伸缩率分别记为x i ,y i (i =1,2,⋅⋅⋅10),试验结果如下试验序号i 12345678910伸缩率x i545355525754545659545312541868伸缩率y i536527543530560533522550576536记z i =x i -y i (i =1,2,⋯,10),记z 1,z 2,⋯,z 10的样本平均数为z,样本方差为s 2,(1)求z ,s 2;(2)判断甲工艺处理后的橡胶产品的伸缩率较乙工艺处理后的橡胶产品的伸缩率是否有显著提高(如果z ≥2s 210,则认为甲工艺处理后的橡胶产品的伸缩率较乙工艺处理后的橡胶产品的伸缩率有显著提高,否则不认为有显著提高).【答案】(1)z =11,s 2=61;(2)认为甲工艺处理后的橡胶产品的伸缩率较乙工艺处理后的橡胶产品的伸缩率有显著提高.【解析】【分析】(1)直接利用平均数公式即可计算出x ,y ,再得到所有的z i 值,最后计算出方差即可;(2)根据公式计算出2s 210的值,和z 比较大小即可.【小问1详解】x =545+533+551+522+575+544+541+568+596+54810=552.3,y =536+527+543+530+560+533+522+550+576+53610=541.3,z =x -y=552.3-541.3=11,z i =x i -y i 的值分别为:9,6,8,-8,15,11,19,18,20,12,故s 2=(9-11)2+(6-11)2+(8-11)2+(-8-11)2+(15-11)2+0+(19-11)2+(18-11)2+(20-11)2+(12-110=61【小问2详解】由(1)知:z=11,2s 210=2 6.1=24.4,故有z ≥2s 210,所以认为甲工艺处理后的橡胶产品的伸缩率较乙工艺处理后的橡胶产品的伸缩率有显著提高.18.在△ABC 中,已知∠BAC =120°,AB =2,AC =1.(1)求sin ∠ABC ;(2)若D 为BC 上一点,且∠BAD =90°,求△ADC 的面积.【答案】(1)21 14;(2)310.【解析】【分析】(1)首先由余弦定理求得边长BC的值为BC=7,然后由余弦定理可得cos B=5714,最后由同角三角函数基本关系可得sin B=21 14;(2)由题意可得S△ABDS△ACD=4,则S△ACD=15S△ABC,据此即可求得△ADC的面积.【小问1详解】由余弦定理可得:BC2=a2=b2+c2-2bc cos A=4+1-2×2×1×cos120°=7,则BC=7,cos B=a2+c2-b22ac=7+4-12×2×7=5714,sin B=1-cos2B=1-2528=2114.【小问2详解】由三角形面积公式可得S△ABDS△ACD=12×AB×AD×sin90°12×AC×AD×sin30°=4,则S△ACD=15S△ABC=15×12×2×1×sin120°=310.19.如图,在三棱锥P-ABC中,AB⊥BC,AB=2,BC=22,PB=PC=6,BP,AP,BC的中点分别为D,E,O,AD=5DO,点F在AC上,BF⊥AO.(1)证明:EF⎳平面ADO;(2)证明:平面ADO⊥平面BEF;(3)求二面角D-AO-C的正弦值.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)22.【解析】【分析】(1)根据给定条件,证明四边形ODEF 为平行四边形,再利用线面平行判定推理作答.(2)由(1)的信息,结合勾股定理的逆定理及线面垂直、面面垂直的判定推理作答.(3)由(2)的信息作出并证明二面角的平面角,再结合三角形重心及余弦定理求解作答.【小问1详解】连接DE ,OF ,设AF =tAC ,则BF =BA +AF =(1-t )BA +tBC ,AO =-BA +12BC ,BF ⊥AO ,则BF ⋅AO =[(1-t )BA +tBC ]⋅-BA +12BC =(t -1)BA 2+12tBC 2=4(t -1)+4t =0,解得t =12,则F 为AC 的中点,由D ,E ,O ,F 分别为PB ,PA ,BC ,AC 的中点,于是DE ⎳AB ,DE =12AB ,OF ⎳AB ,OF =12AB ,即DE ⎳OF ,DE =OF ,则四边形ODEF 为平行四边形,EF ⎳DO ,EF =DO ,又EF ⊄平面ADO ,DO ⊂平面ADO ,所以EF ⎳平面ADO .ABCDEO P【小问2详解】由(1)可知EF ⎳OD ,则AO =6,DO =62,得AD =5DO =302,因此OD 2+AO 2=AD 2=152,则OD ⊥AO ,有EF ⊥AO ,又AO ⊥BF ,BF ∩EF =F ,BF ,EF ⊂平面BEF ,则有AO ⊥平面BEF ,又AO ⊂平面ADO ,所以平面ADO ⊥平面BEF .【小问3详解】过点O 作OH ⎳BF 交AC 于点H ,设AD ∩BE =G ,由AO ⊥BF ,得HO ⊥AO ,且FH =13AH ,又由(2)知,OD ⊥AO ,则∠DOH 为二面角D -AO -C 的平面角,因为D ,E 分别为PB ,PA 的中点,因此G 为△PAB 的重心,即有DG =13AD ,GE =13BE ,又FH =13 AH ,即有DH =32GF ,cos ∠ABD =4+32-1522×2×62=4+6-PA 22×2×6,解得PA =14,同理得BE =62,于是BE 2+EF 2=BF 2=3,即有BE ⊥EF ,则GF 2=13×622+622=53,从而GF =153,DH =32×153=152,在△DOH 中,OH =12BF =32,OD =62,DH =152,于是cos ∠DOH =64+34-1542×62×32=-22,sin ∠DOH =1--222=22,所以二面角D -AO -C 的正弦值为22.ABCD EFGH OP20.已知椭圆C :y 2a 2+x 2b 2=1a >b >0 的离心率为53,点A -2,0 在C 上.(1)求C 的方程;(2)过点-2,3 的直线交C 于点P ,Q 两点,直线AP ,AQ 与y 轴的交点分别为M ,N ,证明:线段MN 的中点为定点.【答案】(1)y 29+x 24=1(2)证明见详解【解析】【分析】(1)根据题意列式求解a ,b ,c ,进而可得结果;(2)设直线PQ 的方程,进而可求点M ,N 的坐标,结合韦达定理验证y M +y N2为定值即可.【小问1详解】由题意可得b =2a 2=b 2+c 2e =c a =53,解得a =3b =2c =5,所以椭圆方程为y 29+x 24=1.【小问2详解】由题意可知:直线PQ 的斜率存在,设PQ :y =k x +2 +3,P x 1,y 1 ,Q x 2,y 2 ,联立方程y =k x +2 +3y 29+x 24=1,消去y 得:4k 2+9 x 2+8k 2k +3 x +16k 2+3k =0,则Δ=64k 22k +3 2-644k 2+9 k 2+3k =-1728k >0,解得k <0,可得x 1+x 2=-8k 2k +34k 2+9,x 1x 2=16k 2+3k 4k 2+9,因为A -2,0 ,则直线AP :y =y 1x 1+2x +2 ,令x =0,解得y =2y 1x 1+2,即M 0,2y 1x 1+2,同理可得N 0,2y 2x 2+2,则2y 1x 1+2+2y 2x 2+22=k x 1+2 +3x 1+2+k x 2+2 +3x 2+2=kx 1+2k +3 x 2+2 +kx 2+2k +3 x 1+2 x 1+2 x 2+2=2kx 1x 2+4k +3 x 1+x 2 +42k +3x 1x 2+2x 1+x 2 +4=32k k 2+3k 4k 2+9-8k 4k +3 2k +34k 2+9+42k +316k 2+3k 4k 2+9-16k 2k +34k 2+9+4=10836=3,所以线段PQ 的中点是定点0,3 .【点睛】方法点睛:求解定值问题的三个步骤(1)由特例得出一个值,此值一般就是定值;(2)证明定值,有时可直接证明定值,有时将问题转化为代数式,可证明该代数式与参数(某些变量)无关;也可令系数等于零,得出定值;(3)得出结论.21.已知函数f(x)=1x +aln(1+x).(1)当a=-1时,求曲线y=f x 在点1,f1处的切线方程;(2)是否存在a,b,使得曲线y=f1x关于直线x=b对称,若存在,求a,b的值,若不存在,说明理由.(3)若f x 在0,+∞存在极值,求a的取值范围.【答案】(1)ln2x+y-ln2=0;(2)存在a=12,b=-12满足题意,理由见解析.(3)0,12.【解析】【分析】(1)由题意首先求得导函数的解析式,然后由导数的几何意义确定切线的斜率和切点坐标,最后求解切线方程即可;(2)首先求得函数的定义域,由函数的定义域可确定实数b的值,进一步结合函数的对称性利用特殊值法可得关于实数a的方程,解方程可得实数a的值,最后检验所得的a,b是否正确即可;(3)原问题等价于导函数有变号的零点,据此构造新函数g x =ax2+x-x+1ln x+1,然后对函数求导,利用切线放缩研究导函数的性质,分类讨论a≤0,a≥12和0<a<12三中情况即可求得实数a的取值范围.【小问1详解】当a=-1时,f x =1x-1ln x+1,则f x =-1x2×ln x+1+1x-1×1x+1,据此可得f1 =0,f 1 =-ln2,函数在1,f1处的切线方程为y-0=-ln2x-1,即ln2x+y-ln2=0.【小问2详解】由函数的解析式可得f1x=x+aln1x+1,函数的定义域满足1x+1=x+1x>0,即函数的定义域为-∞,-1∪0,+∞,定义域关于直线x=-12对称,由题意可得b=-12,由对称性可知f-12+m=f-12-mm>12,取m=32可得f1 =f-2,即a+1ln2=a-2ln 12,则a+1=2-a,解得a=12,经检验a=12,b=-12满足题意,故a=12,b=-12.即存在a=12,b=-12满足题意.【小问3详解】由函数的解析式可得f x =-1 x2ln x+1+1x+a1x+1,由f x 在区间0,+∞存在极值点,则f x 在区间0,+∞上存在变号零点;令-1 x2ln x+1+1x+a1x+1=0,则-x+1ln x+1+x+ax2=0,令g x =ax2+x-x+1ln x+1,f x 在区间0,+∞存在极值点,等价于g x 在区间0,+∞上存在变号零点,g x =2ax-ln x+1,g x =2a-1 x+1当a≤0时,g x <0,g x 在区间0,+∞上单调递减,此时g x <g0 =0,g x 在区间0,+∞上无零点,不合题意;当a≥12,2a≥1时,由于1x+1<1,所以g x >0,g x 在区间0,+∞上单调递增,所以g x >g 0 =0,g x 在区间0,+∞上单调递增,g x >g0 =0,所以g x 在区间0,+∞上无零点,不符合题意;当0<a<12时,由gx =2a-1x+1=0可得x=12a-1,当x∈0,12a-1时,g x <0,g x 单调递减,当x∈12a-1,+∞时,g x >0,g x 单调递增,故g x 的最小值为g12a-1=1-2a+ln2a,令m x =1-x+ln x0<x<1,则m x =-x+1x>0,函数m x 在定义域内单调递增,m x <m1 =0,据此可得1-x+ln x<0恒成立,则g 12a-1=1-2a +ln2a <0,令h x =ln x -x 2+x x >0 ,则hx =-2x 2+x +1x ,当x ∈0,1 时,h x >0,h x 单调递增,当x ∈1,+∞ 时,h x <0,h x 单调递减,故h x ≤h 1 =0,即ln x ≤x 2-x (取等条件为x =1),所以g x =2ax -ln x +1 >2ax -x +1 2-x +1 =2ax -x 2+x ,g 2a -1 >2a 2a -1 -2a -1 2+2a -1 =0,且注意到g 0 =0,根据零点存在性定理可知:g x 在区间0,+∞ 上存在唯一零点x 0.当x ∈0,x 0 时,g x <0,g x 单调减,当x ∈x 0,+∞ 时,g x >0,g x 单调递增,所以g x 0 <g 0 =0.令n x =ln x -12x -1x ,则n x =1x -121+1x 2=-x -1 22x2≤0,则n x 单调递减,注意到n 1 =0,故当x ∈1,+∞ 时,ln x -12x -1x <0,从而有ln x <12x -1x,所以g x =ax 2+x -x +1 ln x +1 >ax 2+x -x +1 ×12x +1 -1x +1=a -12 x 2+12,令a -12 x 2+12=0得x 2=11-2a,所以g 11-2a>0,所以函数g x区间0,+∞ 上存在变号零点,符合题意.综合上面可知:实数a 得取值范围是0,12.【点睛】(1)求切线方程的核心是利用导函数求切线的斜率,求函数的导数要准确地把函数拆分成基本初等函数的和、差、积、商,再利用运算法则求导,合函数求导,应由外到内逐层求导,必要时要进行换元.(2)根据函数的极值(点)求参数的两个要领:①列式:根据极值点处导数为0和极值这两个条件列方程组,利用待定系数法求解;②验证:求解后验证根的合理性.本题中第二问利用对称性求参数值之后也需要进行验证.四、选做题【选修4-4】(10分)22.在直角坐标系xOy 中,以坐标原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 1的极坐标方程为ρ=2sin θπ4≤θ≤π2,曲线C 2:x =2cos αy =2sin α (α为参数,π2<α<π).(1)写出C 1的直角坐标方程;(2)若直线y =x +m 既与C 1没有公共点,也与C 2没有公共点,求m 的取值范围.【答案】(1)x 2+y -1 2=1,x ∈0,1 ,y ∈1,2 (2)-∞,0 ∪22,+∞ 【解析】【分析】(1)根据极坐标与直角坐标之间的转化运算求解,注意x ,y 的取值范围;(2)根据曲线C 1,C 2的方程,结合图形通过平移直线y =x +m 分析相应的临界位置,结合点到直线的距离公式运算求解即可.【小问1详解】因为ρ=2sin θ,即ρ2=2ρsin θ,可得x 2+y 2=2y ,整理得x 2+y -1 2=1,表示以0,1 为圆心,半径为1的圆,又因为x =ρcos θ=2sin θcos θ=sin2θ,y =ρsin θ=2sin 2θ=1-cos2θ,且π4≤θ≤π2,则π2≤2θ≤π,则x =sin2θ∈0,1 ,y =1-cos2θ∈1,2 ,故C 1:x 2+y -1 2=1,x ∈0,1 ,y ∈1,2 .【小问2详解】因为C 2:x =2cos αy =2sin α(α为参数,π2<α<π),整理得x 2+y 2=4,表示圆心为O 0,0 ,半径为2,且位于第二象限的圆弧,如图所示,若直线y =x +m 过1,1 ,则1=1+m ,解得m =0;若直线y =x +m ,即x -y +m =0与C 2相切,则m2=2m >0 ,解得m =22,若直线y=x +m 与C 1,C 2均没有公共点,则m >22或m <0,即实数m 的取值范围-∞,0 ∪22,+∞ .【选修4-5】(10分)23.已知f x =2x +x -2 .(1)求不等式f x ≤6-x 的解集;(2)在直角坐标系xOy 中,求不等式组f (x )≤yx +y -6≤0所确定的平面区域的面积.【答案】(1)[-2,2];(2)6.【解析】【分析】(1)分段去绝对值符号求解不等式作答.(2)作出不等式组表示的平面区域,再求出面积作答.【小问1详解】依题意,f (x )=3x -2,x >2x +2,0≤x ≤2-3x +2,x <0,不等式f (x )≤6-x 化为:x >23x -2≤6-x或0≤x ≤2x +2≤6-x 或x <0-3x +2≤6-x ,解x >23x -2≤6-x,得无解;解0≤x ≤2x +2≤6-x ,得0≤x ≤2,解x <0-3x +2≤6-x ,得-2≤x <0,因此-2≤x ≤2,所以原不等式的解集为:[-2,2]小问2详解】作出不等式组f (x )≤yx +y -6≤0表示的平面区域,如图中阴影△ABC,由y =-3x +2x +y =6,解得A (-2,8),由y =x +2x +y =6 , 解得C (2,4),又B (0,2),D (0,6),所以△ABC 的面积S △ABC =12|BD |×x C -x A =12|6-2|×|2-(-2)|=8.。
高三数学试题及解析答案一、选择题(每题5分,共20分)1. 下列函数中,哪一个是奇函数?A. f(x) = x^2B. f(x) = |x|C. f(x) = sin(x)D. f(x) = cos(x)解析:奇函数满足f(-x) = -f(x)的性质。
选项A是偶函数,选项B是偶函数,选项D是偶函数,只有选项C满足奇函数的定义。
因此,正确答案是C。
2. 已知等差数列{an}的首项a1=2,公差d=3,求第5项a5的值。
解析:等差数列的通项公式为an = a1 + (n-1)d。
将已知条件代入公式,得到a5 = 2 + (5-1)×3 = 2 + 12 = 14。
3. 计算下列积分:∫(3x^2 - 2x + 1)dx解析:根据积分的基本公式,我们可以计算出:∫(3x^2 - 2x + 1)dx = x^3 - x^2 + x + C4. 已知圆的方程为(x-3)^2 + (y-4)^2 = 25,求圆心坐标和半径。
解析:圆的标准方程为(x-a)^2 + (y-b)^2 = r^2,其中(a, b)是圆心坐标,r是半径。
根据题目给出的方程,圆心坐标为(3, 4),半径为5。
二、填空题(每题4分,共12分)1. 若sinθ = 3/5,且θ为锐角,求cosθ的值。
答案:根据勾股定理,cosθ = √(1 - sin²θ) = √(1 -(3/5)²) = 4/5。
2. 已知函数f(x) = x^3 - 2x^2 + 3x - 4,求f(2)的值。
答案:将x=2代入函数f(x),得到f(2) = 2³ - 2×2² + 3×2- 4 = 8 - 8 + 6 - 4 = 2。
3. 求方程2x + 5 = 7x - 3的解。
答案:将方程化简,得到5x = 8,解得x = 8/5。
三、解答题(每题18分,共54分)1. 解不等式:|x - 3| < 2。
一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50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. 已知函数f(x) = x^3 - 3x,则f'(x) = ()A. 3x^2 - 3B. 3x^2 + 3C. x^2 - 3D. x^2 + 3答案:A2. 下列各数中,不是无理数的是()A. √2B. πC. 0.1010010001...D. √(9/16)答案:D3. 已知等差数列{an}的前三项分别为1,2,3,则该数列的公差d = ()A. 1B. 2C. 3D. 0答案:B4. 已知复数z = 1 + 2i,则|z| = ()A. 1B. 2C. √5D. 3答案:C5. 若等比数列{an}的首项为a1,公比为q,则S3 = a1 + a2 + a3 = ()A. a1q^2B. a1(1 + q + q^2)C. a1(1 - q^3) / (1 - q)D. a1(1 - q^2)答案:B6. 下列函数中,为奇函数的是()A. y = x^2B. y = |x|C. y = x^3D. y = x^4答案:C7. 若直角三角形ABC中,∠C = 90°,a = 3,b = 4,则斜边c的长度为()A. 5B. 6C. 7D. 8答案:A8. 已知圆C:x^2 + y^2 - 4x - 6y + 9 = 0,则圆心C的坐标为()A. (2, 3)B. (2, -3)C. (-2, 3)D. (-2, -3)答案:A9. 若直线l的斜率为k,且直线l与x轴的交点为(1, 0),则直线l的方程为()A. y = kx + kB. y = kx - kC. y = -kx + kD. y = -kx - k答案:A10. 已知函数f(x) = e^x - x,则f'(x) = ()A. e^x - 1B. e^x + 1C. e^x - xD. e^x + x答案:A二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分。
一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50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. 函数f(x) = 2x - 3的图像是:A. 抛物线B. 双曲线C. 直线D. 椭圆答案:C2. 若复数z满足|z - 1| = 2,则复数z的取值范围是:A. z = 1 ± 2iB. z = 1 ± √2iC. z = 1 ± 2D. z = 1 ± √3i答案:B3. 已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若S5 = 20,a1 = 2,则公差d为:A. 2B. 4C. 6D. 8答案:A4. 在三角形ABC中,角A、B、C的对边分别为a、b、c,若a = 3,b = 4,c = 5,则sinA的值为:A. 3/5B. 4/5D. 5/3答案:A5. 函数y = log2(x - 1)的图像是:A. 抛物线B. 双曲线C. 直线D. 椭圆答案:B6. 已知等比数列{an}的前n项和为Sn,若S5 = 32,a1 = 2,则公比q为:A. 2B. 4C. 8D. 16答案:B7. 在直角坐标系中,点P(2, 3)关于直线y = x的对称点为:A. (3, 2)B. (2, 3)C. (-3, -2)D. (-2, -3)答案:A8. 若函数f(x) = x^2 - 4x + 4在区间[1, 3]上单调递增,则a的值为:A. 1C. 3D. 4答案:B9. 已知函数f(x) = x^3 - 3x + 2,则f(x)的图像是:A. 抛物线B. 双曲线C. 直线D. 椭圆答案:A10. 在等差数列{an}中,若a1 = 1,d = 2,则第10项an为:A. 19B. 20C. 21D. 22答案:C二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分。
)11. 函数f(x) = x^2 - 2x + 1的顶点坐标为__________。
答案: (1, 0)12. 若复数z满足|z - 1| = 2,则z的取值范围是__________。
一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50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. 已知函数$f(x) = \frac{x^2 - 4x + 4}{x - 2}$,则$f(x)$的定义域为:A. $(-\infty, 2) \cup (2, +\infty)$B. $(-\infty, 2) \cup [2, +\infty)$C. $(-\infty, 2) \cup (2, +\infty]$D. $(-\infty, 2] \cup [2, +\infty)$2. 已知等差数列$\{a_n\}$的首项为2,公差为3,则第10项$a_{10}$为:A. 29B. 32C. 35D. 383. 若复数$z = a + bi$(其中$a, b \in \mathbb{R}$)满足$|z - 1| = |z + 1|$,则实数$a$的值为:A. 0B. 1C. -1D. 不存在4. 已知函数$f(x) = x^3 - 3x + 1$,若$f'(x) > 0$的解集为$(1, +\infty)$,则$f(x)$的单调递增区间为:A. $(-\infty, 1)$B. $(1, +\infty)$C. $(-\infty, +\infty)$D. 不存在5. 在直角坐标系中,点$A(2, 3)$关于直线$y = x$的对称点为$B$,则$|AB|$的值为:A. 5B. $\sqrt{5}$C. 2D. $\sqrt{2}$6. 若等比数列$\{a_n\}$的首项为$a_1$,公比为$q$,则$\lim_{n \to \infty} \frac{a_n}{a_{n+2}}$的值为:A. $q^2$B. $q$C. $\frac{1}{q}$D. 17. 若直线$l$的方程为$2x - 3y + 1 = 0$,则直线$l$在平面直角坐标系中的截距为:A. $\frac{1}{2}$B. $\frac{1}{3}$C. 2D. 38. 已知函数$f(x) = \ln(x + 1)$,则$f'(0)$的值为:A. 1B. 0C. -1D. 不存在9. 若复数$z = 1 + i$,则$|z - 1|$的值为:A. $\sqrt{2}$B. 1C. 2D. $\sqrt{3}$10. 已知函数$f(x) = \frac{x^2 - 1}{x - 1}$,则$f(x)$的极值点为:A. $x = 1$B. $x = -1$C. $x = 0$D. 无极值点二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分。
2024年上海市高考数学试卷注意:试题来自网络,请自行参考(含解析)一、填空题(本大题共有12题,满分54分.其中第1-6题每题4分,第7-12题每题满分5分)考生应在答题纸相应编号的空格内直接填写结果.1.设全集,集合,则______.【答案】【解析】【分析】根据补集的定义可求.【详解】由题设有,故答案为:2.已知则______.【答案】【解析】【分析】利用分段函数的形式可求.【详解】因故,故答案为:.3.已知则不等式的解集为______.【答案】【解析】【分析】求出方程的解后可求不等式的解集.【详解】方程的解为或,故不等式的解集为,故答案为:.4.已知,,且是奇函数,则______.【答案】【解析】【分析】根据奇函数的性质可求参数.【详解】因为是奇函数,故即,故,故答案为:.5.已知,且,则的值为______.【答案】15【解析】【分析】根据向量平行的坐标表示得到方程,解出即可.【详解】,,解得.故答案为:15.6.在的二项展开式中,若各项系数和为32,则项的系数为______.【答案】10【解析】【分析】令,解出,再利用二项式的展开式的通项合理赋值即可.【详解】令,,即,解得,所以的展开式通项公式为,令,则,.故答案为:10.7.已知抛物线上有一点到准线的距离为9,那么点到轴的距离为______.【答案】【解析】【分析】根据抛物线的定义知,将其再代入抛物线方程即可.【详解】由知抛物线的准线方程为,设点,由题意得,解得,代入抛物线方程,得,解得,则点到轴的距离为.故答案为:.8.某校举办科学竞技比赛,有3种题库,题库有5000道题,题库有4000道题,题库有3000道题.小申已完成所有题,他题库的正确率是0.92,题库的正确率是0.86,题库的正确率是0.72.现他从所有的题中随机选一题,正确率是______.【答案】0.85【解析】【分析】求出各题库所占比,根据全概率公式即可得到答案.【详解】由题意知,题库的比例为:,各占比分别为,则根据全概率公式知所求正确率.故答案为:0.85.9.已知虚数,其实部为1,且,则实数为______.【答案】2【解析】【分析】设,直接根据复数的除法运算,再根据复数分类即可得到答案.【详解】设,且.则,,,解得,故答案为:2.10.设集合中的元素皆为无重复数字的三位正整数,且元素中任意两者之积皆为偶数,求集合中元素个数的最大值______.【答案】329【解析】【分析】三位数中的偶数分个位是0和个位不是0讨论即可.【详解】由题意知集合中且至多只有一个奇数,其余均是偶数.首先讨论三位数中的偶数,①当个位为0时,则百位和十位在剩余的9个数字中选择两个进行排列,则这样的偶数有个;②当个位不为0时,则个位有个数字可选,百位有个数字可选,十位有个数字可选,根据分步乘法这样的偶数共有,最后再加上单独的奇数,所以集合中元素个数的最大值为个.故答案为:329.11.已知点B在点C正北方向,点D在点C的正东方向,,存在点A满足,则______(精确到0.1度)【答案】【解析】【分析】设,在和中分别利用正弦定理得到,,两式相除即可得到答案.【详解】设,在中,由正弦定理得,即’即①在中,由正弦定理得,即,即,②因为,得,利用计算器即可得,故答案为:.12.无穷等比数列满足首项,记,若对任意正整数集合是闭区间,则的取值范围是______.【答案】【解析】【分析】当时,不妨设,则,结合为闭区间可得对任意的恒成立,故可求的取值范围.【详解】由题设有,因为,故,故,当时,,故,此时为闭区间,当时,不妨设,若,则,若,则,若,则,综上,,又为闭区间等价于为闭区间,而,故对任意恒成立,故即,故,故对任意的恒成立,因,故当时,,故即.故答案为:.【点睛】思路点睛:与等比数列性质有关的不等式恒成立,可利用基本量法把恒成立为转为关于与公比有关的不等式恒成立,必要时可利用参变分离来处理.二、选择题(本大题共有4题,满分18分,其中第13-14题每题满分4分,第15-16题每题满分5分)每题有且只有一个正确答案,考生应在答题纸的相应编号上,将代表答案的小方格涂黑,选对得满分,否则一律得零分.13.已知气候温度和海水表层温度相关,且相关系数为正数,对此描述正确的是()A气候温度高,海水表层温度就高B.气候温度高,海水表层温度就低C.随着气候温度由低到高,海水表层温度呈上升趋势D.随着气候温度由低到高,海水表层温度呈下降趋势【答案】C【解析】【分析】根据相关系数的性质可得正确的选项.【详解】对于AB,当气候温度高,海水表层温度变高变低不确定,故AB错误.对于CD,因为相关系数为正,故随着气候温度由低到高时,海水表层温度呈上升趋势,故C正确,D错误.故选:C.14.下列函数的最小正周期是的是()A. B.C. D.【答案】A【解析】【分析】根据辅助角公式、二倍角公式以及同角三角函数关系并结合三角函数的性质一一判断即可.【详解】对A,,周期,故A正确;对B,,周期,故B错误;对于选项C,,是常值函数,不存在最小正周期,故C错误;对于选项D,,周期,故D错误,故选:A.15.定义一个集合,集合中的元素是空间内的点集,任取,存在不全为0的实数,使得.已知,则的充分条件是()A. B.C. D.【答案】C【解析】【分析】首先分析出三个向量共面,显然当时,三个向量构成空间的一个基底,则即可分析出正确答案.【详解】由题意知这三个向量共面,即这三个向量不能构成空间的一个基底,对A,由空间直角坐标系易知三个向量共面,则当无法推出,故A错误;对B,由空间直角坐标系易知三个向量共面,则当无法推出,故A错误;对C,由空间直角坐标系易知三个向量不共面,可构成空间的一个基底,则由能推出,对D,由空间直角坐标系易知三个向量共面,则当无法推出,故D错误.故选:C.16.已知函数的定义域为R,定义集合,在使得的所有中,下列成立的是()A.存在是偶函数B.存在在处取最大值C.存在是严格增函数D.存在在处取到极小值【答案】B【解析】【分析】对于ACD利用反证法并结合函数奇偶性、单调性以及极小值的概念即可判断,对于B,构造函数即可判断.【详解】对于A,若存在是偶函数,取,则对于任意,而,矛盾,故A错误;对于B,可构造函数满足集合,当时,则,当时,,当时,,则该函数的最大值是,则B正确;对C,假设存在,使得严格递增,则,与已知矛盾,则C错误;对D,假设存在,使得在处取极小值,则在的左侧附近存在,使得,这与已知集合的定义矛盾,故D错误;故选:B.三、解答题(本大题共有5题,满分78分)解下列各题必须在答题纸相应编号的规定区域内写出必要的步骤17.如图为正四棱锥为底面的中心.(1)若,求绕旋转一周形成的几何体的体积;(2)若为的中点,求直线与平面所成角的大小.【答案】(1)(2)【解析】【分析】(1)根据正四棱锥的数据,先算出直角三角形的边长,然后求圆锥的体积;(2)连接,可先证平面,根据线面角的定义得出所求角为,然后结合题目数量关系求解.【小问1详解】正四棱锥满足且平面,由平面,则,又正四棱锥底面是正方形,由可得,,故,根据圆锥的定义,绕旋转一周形成的几何体是以为轴,为底面半径的圆锥,即圆锥的高为,底面半径为,根据圆锥的体积公式,所得圆锥的体积是【小问2详解】连接,由题意结合正四棱锥的性质可知,每个侧面都是等边三角形,由是中点,则,又平面,故平面,即平面,又平面,于是直线与平面所成角的大小即为,不妨设,则,,又线面角的范围是,故.即为所求.18.若.(1)过,求的解集;(2)存在使得成等差数列,求的取值范围.【答案】(1)(2)【解析】【分析】(1)求出底数,再根据对数函数的单调性可求不等式的解;(2)存在使得成等差数列等价于在上有解,利用换元法结合二次函数的性质可求的取值范围.【小问1详解】因为的图象过,故,故即(负的舍去),而在上为增函数,故,故即,故的解集为.小问2详解】因为存在使得成等差数列,故有解,故,因为,故,故在上有解,由在上有解,令,而在上的值域为,故即.19.为了解某地初中学生体育锻炼时长与学业成绩的关系,从该地区29000名学生中抽取580人,得到日均体育锻炼时长与学业成绩的数据如下表所示:时间范围学业成绩优秀5444231不优秀1341471374027(1)该地区29000名学生中体育锻炼时长不少于1小时人数约为多少?(2)估计该地区初中学生日均体育锻炼的时长(精确到0.1)(3)是否有的把握认为学业成绩优秀与日均体育锻炼时长不小于1小时且小于2小时有关?(附:其中,.)【答案】(1)(2)(3)有【解析】【分析】(1)求出相关占比,乘以总人数即可;(2)根据平均数的计算公式即可得到答案;(3)作出列联表,再提出零假设,计算卡方值和临界值比较大小即可得到结论.【小问1详解】由表可知锻炼时长不少于1小时的人数为占比,则估计该地区29000名学生中体育锻炼时长不少于1小时的人数为.【小问2详解】估计该地区初中生的日均体育锻炼时长约为.则估计该地区初中学生日均体育锻炼的时长为0.9小时.【小问3详解】由题列联表如下:其他合计优秀455095不优秀177308485合计222358580提出零假设:该地区成绩优秀与日均锻炼时长不少于1小时但少于2小时无关.其中..则零假设不成立,即有的把握认为学业成绩优秀与日均锻炼时长不小于1小时且小于2小时有关.20.已知双曲线左右顶点分别为,过点的直线交双曲线于两点.(1)若离心率时,求的值.(2)若为等腰三角形时,且点在第一象限,求点的坐标.(3)连接并延长,交双曲线于点,若,求取值范围.【答案】(1)(2)(3)【解析】【分析】(1)根据离心率公式计算即可;(2)分三角形三边分别为底讨论即可;(3)设直线,联立双曲线方程得到韦达定理式,再代入计算向量数量积的等式计算即可.【小问1详解】由题意得,则,.【小问2详解】当时,双曲线,其中,,因为为等腰三角形,则①当以为底时,显然点在直线上,这与点在第一象限矛盾,故舍去;②当以为底时,,设,则,联立解得或或,因为点在第一象限,显然以上均不合题意,舍去;(或者由双曲线性质知,矛盾,舍去);③当以为底时,,设,其中,则有,解得,即.综上所述:.小问3详解】由题知,当直线的斜率为0时,此时,不合题意,则,则设直线,设点,根据延长线交双曲线于点,根据双曲线对称性知,联立有,显然二次项系数,其中,①,②,,则,因为在直线上,则,,即,即,将①②代入有,即化简得,所以,代入到,得,所以,且,解得,又因为,则,综上知,,.【点睛】关键点点睛:本题第三问的关键是采用设线法,为了方便运算可设,将其与双曲线方程联立得到韦达定理式,再写出相关向量,代入计算,要注意排除联立后的方程得二次项系数不为0.21.对于一个函数和一个点,令,若是取到最小值的点,则称是在的“最近点”.(1)对于,求证:对于点,存在点,使得点是在的“最近点”;(2)对于,请判断是否存在一个点,它是在的“最近点”,且直线与在点处的切线垂直;(3)已知在定义域R上存在导函数,且函数在定义域R上恒正,设点,.若对任意的,存在点同时是在的“最近点”,试判断的单调性.【答案】(1)证明见解析(2)存在,(3)严格单调递减【解析】【分析】(1)代入,利用基本不等式即可;(2)由题得,利用导函数得到其最小值,则得到,再证明直线与切线垂直即可;(3)根据题意得到,对两等式化简得,再利用“最近点”的定义得到不等式组,即可证明,最后得到函数单调性.【小问1详解】当时,,当且仅当即时取等号,故对于点,存在点,使得该点是在的“最近点”.【小问2详解】由题设可得,则,因为均为上单调递增函数,则在上为严格增函数,而,故当时,,当时,,故,此时,而,故在点处的切线方程为.而,故,故直线与在点处的切线垂直.【小问3详解】设,,而,,若对任意的,存在点同时是在的“最近点”,设,则既是的最小值点,也是的最小值点,因为两函数的定义域均为,则也是两函数的极小值点,则存在,使得,即①②由①②相等得,即,即,又因为函数在定义域R上恒正,则恒成立,接下来证明,因为既是的最小值点,也是的最小值点,则,即,③,④③④得即,因为则,解得,则恒成立,因为的任意性,则严格单调递减.【点睛】关键点点睛:本题第三问的关键是结合最值点和极小值的定义得到,再利用最值点定义得到即可.。
全国高三数学试题及答案一、选择题(每题4分,共40分)1. 若函数f(x) = x^2 - 4x + 3的最小值为m,则m的值为:A. 0B. 1C. 2D. 32. 已知向量a = (3, -1),b = (1, 2),则向量a与b的数量积为:A. 1B. 2C. 3D. 43. 函数y = sin(x) + cos(x)的值域为:A. [-1, 1]B. [-√2, √2]C. [0, 2]D. [1, √2]4. 已知数列{an}的通项公式为an = 2n - 1,求数列的前n项和Sn:A. n^2B. n(n+1)C. n^2 - nD. n^2 + n5. 直线l:2x - y + 3 = 0与直线m:x + 2y - 5 = 0的交点坐标为:A. (1, 2)B. (2, 1)C. (-1, 2)D. (2, -1)6. 已知双曲线方程为x^2/a^2 - y^2/b^2 = 1,其中a > 0,b > 0,若双曲线的一条渐近线方程为y = 2x,则a与b的关系为:A. a = 2bB. a = b/2C. b = 2aD. b = a/27. 已知三角形ABC中,角A、B、C的对边分别为a、b、c,且满足a^2 + b^2 = c^2,若三角形ABC的面积为3√3,则c的值为:A. 2√3B. 3√3C. 6D. 6√38. 已知函数f(x) = x^3 - 3x^2 + 2x,求f'(x):A. 3x^2 - 6x + 2B. 3x^2 - 6x + 3C. 3x^2 - 6x + 1D. 3x^2 - 6x + 49. 已知抛物线方程为y^2 = 4x,求抛物线的焦点坐标:A. (1, 0)B. (0, 1)C. (1, 1)D. (0, 0)10. 已知椭圆方程为x^2/16 + y^2/9 = 1,求椭圆的离心率e:A. 1/4B. √5/4C. √3/2D. 3/4二、填空题(每题4分,共20分)11. 已知等差数列{an}的首项a1 = 2,公差d = 3,求该数列的第10项a10的值为______。
已知集合,,那么____.若复数满足,其中是虚数单位,则的实部为.一个算法的伪代码如图所示,执行此算法,最后输出的.函数的定义域为____.名女生,现从中任选2名学生去参加活动,则恰好选中7.已知函数的图象关于直线对称,则的值是____.8.在平面直角坐标系中,若双曲线的右焦点到一条渐近线的距离为,则其离心率的值是____.9.函数满足,且在区间上,则的值为____.10.如图所示,正方体的棱长为2,以其所有面的中心为顶点的多面体的体积为____.11.若函数在内有且只有一个零点,则在上的最大值与最小值的和为____.12.在平面直角坐标系中,A为直线上在第一象限内的点,,以AB为直径的圆C与直线l交于另一点D.若,则点A的横坐标为____.13.在中,角所对的边分别为,,的平分线交于点D,且,则的最小值为____.14.已知集合,.将的所有元素从小到大依次排列构成一个数列.记为数列的前n项和,则使得成立的n 的最小值为____.简答题(综合题)(本大题共9小题,每小题____分,共____分。
)15.解答题:本大题共6小题,共计90分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.(本小题满分14分)在平行六面体中,.求证:(1);(2).16.(本小题满分14分)已知为锐角,,.(1)求的值;(2)求的值.17.(本小题满分14分)某农场有一块农田,如图所示,它的边界由圆O的一段圆弧(P为此圆弧的中点)和线段MN构成.已知圆O的半径为40米,点P到MN的距离为50米.现规划在此农田上修建两个温室大棚,大棚Ⅰ内的地块形状为矩形ABCD,大棚Ⅱ内的地块形状为,要求均在线段上,均在圆弧上.设OC与MN所成的角为.(1)用分别表示矩形和的面积,并确定的取值范围;(2)若大棚Ⅰ内种植甲种蔬菜,大棚Ⅱ内种植乙种蔬菜,且甲、乙两种蔬菜的单位面积年产值之比为.求当为何值时,能使甲、乙两种蔬菜的年总产值最大.18.(本小题满分16分)如图,在平面直角坐标系中,椭圆C过点,焦点,圆O的直径为.(1)求椭圆C及圆O的方程;(2)设直线l与圆O相切于第一象限内的点P.①若直线l与椭圆C有且只有一个公共点,求点P的坐标;②直线l与椭圆C交于两点.若的面积为,求直线l的方程.19.(本小题满分16分)记分别为函数的导函数.若存在,满足且,则称为函数与的一个“S点”.(1)证明:函数与不存在“S点”;(2)若函数与存在“S点”,求实数a的值;(3)已知函数,.对任意,判断是否存在,使函数与在区间内存在“S点”,并说明理由.20.(本小题满分16分)设是首项为,公差为d的等差数列,是首项为,公比为q的等比数列.(1)设,若对均成立,求d的取值范围;(2)若,证明:存在,使得对均成立,并求的取值范围(用表示).21.【选做题】本题包括 A、B、C、D 四小题,请选定其中两小题,并在相应的答题区域内作答.若多做,则按作答的前两小题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.A.[选修4—1:几何证明选讲](本小题满分10分)如图,圆O的半径为2,AB为圆O的直径,P为AB延长线上一点,过P作圆O的切线,切点为C.若,求 BC的长.B.[选修4—2:矩阵与变换](本小题满分10分)已知矩阵(1)求的逆矩阵;(2)若点P在矩阵对应的变换作用下得到点,求点P的坐标.C.[选修4—4:坐标系与参数方程](本小题满分10分)在极坐标系中,直线l的方程为,曲线C的方程为,求直线l被曲线C截得的弦长.D.[选修4—5:不等式选讲](本小题满分10分)若x,y,z为实数,且x+2y+2z=6,求的最小值.22.【必做题】第22题、第23题,每题10分,共计20分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.(本小题满分10分)如图,在正三棱柱ABC-A1B1C1中,AB=AA1=2,点P,Q分别为A1B1,BC的中点.(1)求异面直线BP与AC1所成角的余弦值;(2)求直线CC1与平面AQC1所成角的正弦值.23.(本小题满分10分)设,对1,2,···,n的一个排列,如果当s<t时,有,则称是排列的一个逆序,排列的所有逆序的总个数称为其逆序数.例如:对1,2,3的一个排列231,只有两个逆序(2,1),(3,1),则排列231的逆序数为2.记为1,2,···,n的所有排列中逆序数为k的全部排列的个数.(1)求的值;(2)求的表达式(用n表示).答案填空题1.{1,8}2.23.904.85.[2,+∞)6.7.8.29.10.11.-312.313.914.27简答题15.本小题主要考查直线与直线、直线与平面以及平面与平面的位置关系,考查空间想象能力和推理论证能力.满分14分.证明:(1)在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,AB∥A1B1.因为AB平面A1B1C,A1B1平面A1B1C,所以AB∥平面A1B1C.(2)在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,四边形ABB1A1为平行四边形.又因为AA1=AB,所以四边形ABB1A1为菱形,因此AB1⊥A1B.又因为AB1⊥B1C1,BC∥B1C1,所以AB1⊥BC.又因为A1B∩BC=B,A1B平面A1BC,BC平面A1BC,所以AB1⊥平面A1BC.因为AB1平面ABB1A1,所以平面ABB1A1⊥平面A1BC.16.本小题主要考查同角三角函数关系、两角和(差)及二倍角的三角函数,考查运算求解能力.满分14分.17.本小题主要考查三角函数的应用、用导数求最值等基础知识,考查直观想象和数学建模及运用数学知识分析和解决实际问题的能力.满分14分.18.本小题主要考查直线方程、圆的方程、圆的几何性质、椭圆方程、椭圆的几何性质、直线与圆及椭圆的位置关系等知识,考查分析问题能力和运算求解能力.满分16分.19.本小题主要考查利用导数研究初等函数的性质,考查综合运用数学思想方法分析与解决问题以及逻辑推理能力.满分16分.20.本小题主要考查等差和等比数列的定义、通项公式、性质等基础知识,考查代数推理、转化与化归及综合运用数学知识探究与解决问题的能力.满分16分.21.[选修4—1:几何证明选讲]本小题主要考查圆与三角形等基础知识,考查推理论证能力.满分10分.证明:连结OC.因为PC与圆O相切,所以OC⊥PC.又因为PC=,OC=2,所以OP==4.又因为OB=2,从而B为Rt△OCP斜边的中点,所以BC=2.22.[选修4—2:矩阵与变换]本小题主要考查矩阵的运算、线性变换等基础知识,考查运算求解能力.满分10分.解:(1)因为,,所以A可逆,从而.(2)设P(x,y),则,所以,因此,点P的坐标为(3,–1).23.[选修4—4:坐标系与参数方程]本小题主要考查曲线的极坐标方程等基础知识,考查运算求解能力.满分10分.解:因为曲线C的极坐标方程为,所以曲线C的圆心为(2,0),直径为4的圆.因为直线l的极坐标方程为,则直线l过A(4,0),倾斜角为,所以A为直线l与圆C的一个交点.设另一个交点为B,则.连结OB,因为OA为直径,从而,所以.因此,直线l被曲线C截得的弦长为.24.[选修4—5:不等式选讲]本小题主要考查柯西不等式等基础知识,考查推理论证能力.满分10分.证明:由柯西不等式,得.因为,所以,当且仅当时,不等式取等号,此时,所以的最小值为4.25.26.解析填空题略略略略略略略略略略略略略略简答题略 1.(1)因为,,所以.因为,所以,因此,.(2)因为为锐角,所以.又因为,所以,因此.因为,所以,因此,.2.(1)连结PO并延长交MN于H,则PH⊥MN,所以OH=10.过O作OE⊥BC于E,则OE∥MN,所以∠COE=θ,故OE=40cosθ,EC=40sinθ,则矩形ABCD的面积为2×40cosθ(40sinθ+10)=800(4sinθcosθ+cosθ),△CDP的面积为×2×40cosθ(40–40sinθ)=1600(cosθ–sinθcosθ).过N作GN⊥MN,分别交圆弧和OE的延长线于G和K,则GK=KN=10.令∠GOK=θ0,则sinθ0=,θ0∈(0,).当θ∈[θ0,)时,才能作出满足条件的矩形ABCD,所以sinθ的取值范围是[,1).答:矩形ABCD的面积为800(4sinθcosθ+cosθ)平方米,△CDP的面积为1600(cosθ–sinθcosθ),sinθ的取值范围是[,1).(2)因为甲、乙两种蔬菜的单位面积年产值之比为4∶3,设甲的单位面积的年产值为4k,乙的单位面积的年产值为3k(k>0),则年总产值为4k×800(4sinθcosθ+cosθ)+3k×1600(cosθ–sinθcosθ)=8000k(sinθcosθ+cosθ),θ∈[θ0,).设f(θ)= sinθcosθ+cosθ,θ∈[θ0,),则.令,得θ=,当θ∈(θ0,)时,,所以f(θ)为增函数;当θ∈(,)时,,所以f(θ)为减函数,因此,当θ=时,f(θ)取到最大值.答:当θ=时,能使甲、乙两种蔬菜的年总产值最大.3.(1)因为椭圆C的焦点为,可设椭圆C的方程为.又点在椭圆C上,所以,解得因此,椭圆C的方程为.因为圆O的直径为,所以其方程为.(2)①设直线l与圆O相切于,则,所以直线l的方程为,即.由,消去y,得.(*)因为直线l与椭圆C有且只有一个公共点,所以.因为,所以.因此,点P的坐标为.②因为三角形OAB的面积为,所以,从而.设,由(*)得,所以.因为,所以,即,解得舍去),则,因此P的坐标为.综上,直线l的方程为.4.(1)函数f(x)=x,g(x)=x2+2x-2,则f′(x)=1,g′(x)=2x+2.由f(x)=g(x)且f′(x)= g′(x),得,此方程组无解,因此,f(x)与g(x)不存在“S”点.(2)函数,,则.设x0为f(x)与g(x)的“S”点,由f(x0)=g(x0)且f′(x0)=g′(x0),得,即,(*)得,即,则.当时,满足方程组(*),即为f(x)与g(x)的“S”点.因此,a的值为.(3)对任意a>0,设.因为,且h(x)的图象是不间断的,所以存在∈(0,1),使得,令,则b>0.函数,则.由f(x)=g(x)且f′(x)=g′(x),得,即(**)此时,满足方程组(**),即是函数f(x)与g(x)在区间(0,1)内的一个“S点”.因此,对任意a>0,存在b>0,使函数f(x)与g(x)在区间(0,+∞)内存在“S点”.5.(1)由条件知:.因为对n=1,2,3,4均成立,即对n=1,2,3,4均成立,即11,1d3,32d5,73d9,得.因此,d的取值范围为.(2)由条件知:.若存在d,使得(n=2,3,···,m+1)成立,即,即当时,d满足.因为,则,从而,,对均成立.因此,取d=0时,对均成立.下面讨论数列的最大值和数列的最小值().①当时,,当时,有,从而.因此,当时,数列单调递增,故数列的最大值为.②设,当x>0时,,所以单调递减,从而<f(0)=1.当时,,因此,当时,数列单调递减,故数列的最小值为.因此,d的取值范围为.略略。