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1、高三年級
數(shù)學
考生注意:
1.答題前,考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在試卷和答題卡上,并將準考證號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置.
2.回答選擇題時,選出每小題答案后,用鉛筆把答題卡對應題目的答案標號涂黑.如需改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標號.回答非選擇題時,將答案寫在答題卡上.寫在本試卷上無效.
3.考試結束后,將本試卷和答題卡一并交回.
一、單項選擇題:本題共8小題,每小題5分,共40分.在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的.
1.已知集合,,則(????)
A. B. C. D.
2.已知正方形ABCD的四個頂點都在橢圓上,且橢圓的兩個焦點分
2、別為邊AD和BC的中點,則該橢圓的離心率為(????)
A. B. C. D.
3.下列說法中錯誤的是(????)
A.獨立性檢驗的本質是比較觀測值與期望值之間的差異
B.兩個變量x,y的相關系數(shù)為r,若越接近1,則x與y之間的線性相關程度越強
C.若一組樣本數(shù)據(jù)()的樣本點都在直線上,則這組數(shù)據(jù)的相關系數(shù)r為0.98
D.由一組樣本數(shù)據(jù)()求得的回歸直線方程為,設,則
4.在四棱錐P-ABCD中,底面,四邊形是矩形,且,點是棱上的動點(包括端點),則滿足的點有(????)
A.0個 B.1個 C.2個 D.3個
5.已知等差數(shù)列的公差不為0,,給定正整數(shù)m,使得對任意的(且
3、)都有成立,則m的值為(????)
A.4047 B.4046 C.2024 D.4048
6.已知函數(shù),若成立,則實數(shù)a的取值范圍為(????)
A. B. C. D.
7.2024年4月6號岳陽馬拉松暨全國半程馬拉松錦標賽(第三站)開賽,比賽結束后,其中5男3女共8位運動員相約在賽道旁站成前后兩排合影,每排各4人,若男運動員中恰有2人左右相鄰,則不同的排列方法共有(????)
A.732種 B.2260種 C.4320種 D.8640種
8.已知圓C:,直線l:,若l與圓C交于A,B兩點,設坐標原點為O,則的最大值為(????)
A. B. C. D.
二、多項選擇題:本題
4、共3小題,每小題6分,共18分.在每小題給出的選項中,有多項符合題目要求,全部選對的得6分,部分選對的得部分分,有選錯的得0分.
9.如圖,在正方體中,P為線段的中點,Q為線段上的動點(不包括端點),則(????)
A.存在點Q,使得 B.存在點Q,使得平面
C.三棱錐的體積是定值 D.二面角的余弦值為
10.已知復數(shù),,,則下列說法中正確的有(????)
A.若,則或 B.若,則
C.若,則 D.若,則
11.設函數(shù)的定義域為R,為奇函數(shù),為偶函數(shù),當時,,則(????)
A. B.的圖象關于直線對稱
C.在區(qū)間上為增函數(shù) D.方程僅有4個實數(shù)解
三、填空題:本題共3
5、小題,每小題5分,共15分.
12.已知向量,,,若,則 .
13.若直線是函數(shù)的圖象的切線,則的最小值為 .
14.已知點P是雙曲線C:(,)上一點,,分別是C的左、右焦點,設,若的重心和內心的連線垂直于x軸,則的取值范圍為 .
四、解答題:本題共5小題,共77分.解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟.
15.如圖,四邊形ABCD是邊長為2的正方形,E為邊CD的中點,沿AE把折起,使點D到達點P的位置,且.
(1)求證:平面;
(2)求三棱錐的表面積
16.如圖,四邊形ABCD內接于圓O,圓O的半徑,,.
(1)求的大小以及線
6、段AB的長;
(2)求四邊形ABCD面積的取值范圍.
17.某射擊運動員進行射擊訓練,已知其每次命中目標的概率均為.
(1)若該運動員共射擊6次,求其在恰好命中3次的條件下,第3次沒有命中的概率;
(2)該運動員射擊訓練不超過n()次,當他命中兩次時停止射擊(射擊n次后,若命中的次數(shù)不足兩次也不再繼續(xù)),設隨機變量X為該運動員的射擊次數(shù),試寫出隨機變量X的分布列,并證明.
18.已知函數(shù).
(1)當時,請判斷的極值點的個數(shù)并說明理由;
(2)若恒成立,求實數(shù)a的取值范圍.
19.已知兩條拋物線,.
(1)求與在第一象限的交點的坐標.
(2)已知點A,B,C都在曲線上,直線A
7、B和AC均與相切.
(?。┣笞C:直線BC也與相切.
(ⅱ)設直線AB,AC,BC分別與曲線相切于D,E,F(xiàn)三點,記的面積為,的面積為.試判斷是否為定值,若是,求出該定值;若不是,請說明理由.
1.B
【分析】先解不等式求出兩個集合,再求出,然后求即可.
【詳解】由,得,解得,
所以,
由,得或,
所以,所以,
所以.
故選:B
2.C
【分析】設正方形的邊長為2,邊AD和BC的中點分別為,則,,從而可求出離心率.
【詳解】設正方形的邊長為2,邊AD和BC的中點分別為,橢圓的長半軸長為a(),半焦距為c(),
連接,則,,
所以離心率.
故選:C
3.C
8、【分析】根據(jù)獨立檢驗和線性回歸方程的相關性質進行判斷,得到答案.
【詳解】A,獨立性檢驗的本質是比較觀測值與期望值之間的差異,從而確定研究對象是否有關聯(lián),A正確;
B,兩個變量x,y的相關系數(shù)為r,若越接近1,則x與y之間的線性相關程度越強,B正確;
C,若一組樣本數(shù)據(jù)()的樣本點都在直線上,則這組數(shù)據(jù)的相關系數(shù)r為1,C錯誤;
D,由殘差分析可知,介于0與1之間,D正確.
故選:C
4.B
【分析】假設存在點,連接,由題可證底面,所以得到,由此可知,點E在以AD為直徑的圓上,根據(jù)圓與直線的位置關系可知,此圓與直線BC相切.
【詳解】如圖,連接.由已知可得,,又,
所以底面,
9、所以,所以點在以為直徑的圓上,
又由幾何關系可知,以為直徑的圓與直線相切,
故滿足條件的點只有1個.
故選:B
5.A
【分析】分與兩種情況,結合等差數(shù)列的性質和得到方程,求出.
【詳解】若,由題意知,
由等差數(shù)列的性質知,若,則有,所以,
因為公差,且,所以,所以,
所以.
若,可得,
由等差數(shù)列性質知,若,則有,所以,
因為公差,且,所以,所以,
所以.
故選:A
6.B
【分析】判斷函數(shù)的奇偶性和單調性,根據(jù)函數(shù)的性質,把函數(shù)不等式轉化為代數(shù)不等式,再求解即可.
【詳解】,所以,即為偶函數(shù),
對函數(shù),,則,
因為,所以,,所以,故在上恒成立.
10、所以函數(shù)在上單調遞增,所以在上單調遞增.
所以,
所以,解得或.
故選:B
7.D
【分析】依題意只能一排3男1女,另一排2男2女,且相鄰的2位男運動員在“3男1女”這一排中,按照先選人,再排列,相鄰問題用捆綁法,最后按照分步乘法計數(shù)原理計算可得.
【詳解】根據(jù)題意,只能一排3男1女,另一排2男2女,且相鄰的2位男運動員在“3男1女”這一排中.
先確定“3男1女”這一排,5男選3人,3女選1人,
所選3男選2人相鄰,與余下的1男安排在1女的兩側,
排列方法有種,
再確定“2男2女”這一排,2男先排好有,
2女相鄰并放在2男之間有種,或2女放在2男成排的兩空有種方式,
排
11、列方法有種,
因此,不同的排列方法總數(shù)為.
故選:D
8.D
【分析】求出圓的圓心及半徑,直線所過定點,借助向量運算得,利用三角代換結合輔助角公式及三角函數(shù)性求出最大值.
【詳解】圓C:的圓心為,半徑為2,
直線l的方程可化為,于是l過定點,且,
顯然,即,
又,因此,
設,,顯然,
則,其中,當時等號成立,此時,
,符合條件,
所以的最大值為.
故選:D
??
【點睛】思路點睛:涉及并求關于的二元函數(shù)的最值,可以令,借助三角變換及三角函數(shù)性質求解.
9.BD
【分析】A選項,由推出平面,矛盾;B選項,建立空間直角坐標系,證明出,,得到線面垂直,進而當Q為的中
12、點時,,此時平面,故B正確;C選項,假設體積為定值,得到平面,求出平面的法向量,證明出平面不成立,C錯誤;D選項,找到二面角的平面角,利用余弦定理求出余弦值.
【詳解】對于A,若,因為平面,平面,
所以平面,矛盾,故A錯誤.
對于B,以為坐標原點,所在直線分別為軸,建立空間直角坐標系,
設正方體棱長為2,則,
因為,
,
故,,
故,,
因為,平面,
故平面,當Q為的中點時,,
此時平面,故B正確.
對于C,Q在線段上運動,若三棱錐的體積為定值,則平面,
,,
設平面的法向量為,
則,
解得,令得,故,
故,故與不垂直,
故平面不成立,故C錯誤;
對
13、于D,二面角即二面角,連接BP,DP,BD,
由于為等邊三角形,
則,,所以為所求二面角的平面角,
不妨設正方體的棱長為2,則的棱長為,
故,,
由余弦定理可得,
二面角的余弦值為,故D正確.
故選:BD
10.ABD
【分析】根據(jù)復數(shù)的運算法則可判斷A;先計算,再求,判斷B;用特例驗證C;利用說明D正確.
【詳解】對于A,或,故A正確.
對于B,方法:,,,所以以3為周期,所以,故B正確.
方法二(復數(shù)的三角表示):,所以的模為1,輻角為,則的模為1,輻角為,
所以.故B正確.
對于C,取,,則,此時,故C錯誤.
對于D,,,所以,故D正確.
故選:ABD
14、11.ACD
【分析】根據(jù)給出的函數(shù)的性質,做出函數(shù)草圖,數(shù)形結合,分析各選項的準確性.
【詳解】因為為奇函數(shù),所以的圖象關于點中心對稱,
因為為偶函數(shù),所以的圖象關于直線對稱.
可畫出的部分圖象大致如下(圖中x軸上相鄰刻度間距離均為):
??
對于A,由圖可知的最小正周期為,所以,故A正確.
對于B,的圖象關于點中心對稱,故B錯誤.
對于C,由圖可知在區(qū)間上單調遞增,故C正確.
對于D,,,,,
由圖可知,曲線與的圖象有4個交點,所以方程僅有4個實數(shù)解,故D正確.
故選:ACD.
【點睛】結論點睛:
(1)若為偶函數(shù),則函數(shù)為軸對稱圖形,對稱軸為.
(2)若為奇函
15、數(shù),則函數(shù)為中心對稱圖形,對稱中心為.
(3)若的圖象有兩條對稱軸,(),則為周期函數(shù),周期為.
(4)若的圖象有兩個對稱中心,(),則為周期函數(shù),周期為.
(5)若的圖象關于成軸對稱,同時關于成中心對稱,則為周期函數(shù),周期為.
12.
【分析】根據(jù)向量線性運算的坐標表示及垂直的坐標表示進行計算即可.
【詳解】由題意知,,
由于,則,
則,解得.
故答案為:.
13.
【分析】求導,設切點為,根據(jù)導數(shù)的幾何意義分析可知,構建函數(shù),利用導數(shù)判斷其單調性和最值,即可得結果.
【詳解】因為,則,
設切點為,則,
則切線方程為,即,
可得,,所以,
令,則,
當時,;
16、當時,;
可知在內單調遞減,在內單調遞增,
可得,所以的最小值為.
故答案為:.
14.
【分析】設C的半焦距為c(),離心率為e.如圖,設重心為Q,內心為I,則O,Q,P共線,不妨設點P在第一象限,分別表示出,,利用余弦定理表示出,然后由可求出的取值范圍.
【詳解】設C的半焦距為c(),離心率為e.如圖,設重心為Q,內心為I,則O,Q,P共線.
設內切圓與軸的切點為,與內切圓的切點分別為,
由雙曲線的定義可得,
由圓的切線長定理得,
所以,
設內切圓的圓心橫坐標為,則點的橫坐標為,
所以,得,所以,
因為軸,不妨設點P在第一象限,則,
再由重心的性質知,由,可得.
17、
所以,
所以,所以.
所以,
因為,所以,所以,
所以,所以,
所以.
故答案為:
15.(1)證明見解析
(2)
【分析】(1)求出各邊,由勾股定理逆定理求出,結合得到線面垂直;
(2)求出各邊長,利用三角形面積公式得到各三角形面積,相加得到表面積.
【詳解】(1)由題可知,
,,
,,
為等邊三角形,
,
,
.
,平面,
平面.
(2)由(1)得,,,
,
由三角形面積公式得,
,
三棱錐的表面積
.
16.(1),
(2)
【分析】(1)通過正弦定理求得,求出后利用正弦定理求解線段AB的即可;
(2)方法一:延長
18、AD,BC,交于點E,設,利用三角形面積公式得,從而正弦函數(shù)性質求解范圍;
方法二:連接OA,OB,OC,OD,設,則,從而,從而正弦函數(shù)性質求解范圍;
方法三:設,,由正弦定理和面積公式得,從而正弦函數(shù)性質求解范圍;
【詳解】(1)由題易知,由正弦定理得,,
,
,
.
(2)方法一:延長AD,BC,交于點E.,.設,
則.
四邊形ABCD內接于圓O,,
,
,
,,,
即四邊形ABCD面積的取值范圍是.
方法二:連接OA,OB,OC,OD,由已知可得,是等邊三角形.
設,則,
,
又,
,
,,
,即四邊形ABCD面積的取值范圍是.
方法三
19、:設,,則.
由正弦定理得,
,
,
則
,
,,,
即四邊形ABCD面積的取值范圍為.
17.(1)
(2)分布列見解析,證明見解析
【分析】(1)利用條件概率公式計算即可;
(2)先根據(jù)離散型隨機變量的分布列及期望公式得,法一、利用,再將列項為,利用放縮法證明即可;法二、利用錯位相減法計算可得即可證明.
【詳解】(1)設第i次射擊時命中目標為事件,該運動員射擊6次恰好命中3次為事件B.
,
,
.
(2)隨機變量X的所有可能取值為2,3,4,5,…,n.
若射擊次停止,則第k次命中,前次射擊中有一次命中,
故,,,
若射擊n次停止,有兩種結果:
20、前次有一次命中或一次都沒命中,
故.
隨機變量X的分布列為
.
法一、易知,
,
易知時,,即,
∴,
.
法二、令,①
則,②
,得,
令,
則,
得
,
,.
.
18.(1)有一個極值點,理由見解析
(2)
【分析】(1)先求,得,再設,通過對符號的分析,得到的單調性,再判斷的解的情況,分析函數(shù)的極值點的情況.
(2)先把原不等式化成恒成立,利用換元法,設,則,問題轉化為恒成立.再設,利用(1)的結論求的最小值.
【詳解】(1)當時,,,
所以,
令,則,
當時,,在上單調遞增,
又,,存在唯一零點,且,
當時,,在上單調
21、遞減,
當時,,在單調遞增.
有一個極小值點,無極大值點.
(2)恒成立,
恒成立,恒成立.
令,則,恒成立.
設,由(1)可知的最小值為.
又,.(﹡)
設,當時,,在上單調遞增,
,,,
由(﹡)知,,即.
,
,,又,
a的取值范圍為.
【點睛】關鍵點點睛:該題第二問的關鍵是求函數(shù)的最小值,由(1)得的極小值是,而的值不能準確的表示出來,所以根據(jù)進行代入計算.
19.(1)
(2)(?。┳C明見解析;(ⅱ)是定值,定值為
【分析】(1)聯(lián)立方程求解即可;
(2)(?。┰O點可得直線AB,AC,BC的方程,聯(lián)立方程結合韋達定理分析證明;(ⅱ)利用導數(shù)求切
22、線方程,進而可得相應點的坐標,進而求面積分析求解.
【詳解】(1)聯(lián)立方程,且,可得,
故有,從而,代入得,
所以兩拋物線在第一象限的交點的坐標為.
(2)(?。┰O,,,
由題可知,,均不為0且不相等,直線AB,AC的斜率均存在,
則直線AB:,即直線AB:,
同理可得BC:,AC:.
聯(lián)立,消去y得,
由AB與相切,得,
同理由AC與相切,得.
則,可得,
所以,即,
所以直線BC也與相切,證畢;
(ⅱ)不妨設,且A在B上方.
由于,在拋物線上,求導得,
所以點E,F(xiàn)處的切線方程為,,
得,解得,即,
同理,.
過C作y軸的平行線CP交AB于P點,過D作y軸的平行線DQ交EF于Q點,
則,,
由直線AB:,與聯(lián)立,得,
所以,
同理由直線EF:,與聯(lián)立,得,
所以,故,
所以.
【點睛】方法點睛:利用韋達定理法解決直線與圓錐曲線相交問題的基本步驟如下:
(1)設直線方程,設交點坐標為;
(2)聯(lián)立直線與圓錐曲線的方程,得到關于(或)的一元二次方程,注意的判斷;
(3)列出韋達定理;
(4)將所求問題或題中的關系轉化為、(或、)的形式;
(5)代入韋達定理求解.