1、高三年级数学试题说明:1.考试时间120分钟,满分150分.2.请将所有答案填写在答题卡上,答在试卷上无效.第I卷(选择题,共60分)一单项选择题:本大题共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,则在复平面内,其共轭复数所对应的点位于( )A. 第一象限B. 第二象限C. 第三象限D. 第四象限【答案】D2. 已知非零向量的夹角余弦值为,且,则( )A. 2B. C. D. 1【答案】A3. 已知中,点为边中点,点为所在平面内一点,则“”为“点为重心”( )条件A. 充分不必要B. 必要不充分C. 充要D. 既不充分也不必要【答案】C4.
2、已知等差数列的公差不为且成等比数列,则下列选项中错误的是( )A. B. C. D. 【答案】D5. 已知函数在内恰有3个最值点和4个零点,则实数的取值范围是( )A. B. C. D. 【答案】B6. 如图,圆内接四边形中,现将该四边形沿旋转一周,则旋转形成的几何体的表面积为( )A. B. C. D. 【答案】C7. 如图,在平行四边形中,动点在以点为圆心且与相切的圆上,则的最大值是( )A. B. C. D. 【答案】C8. 已知函数,若存在使得关于的不等式成立,则实数的取值范围( )A. B. C. D. 【答案】C二多项选择题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项
3、中,有多项符合题目要求.全部选对得5分,部分选对得2分,有选错的得0分.9. 下列命题中真命题有( )A. 集合,若,则实数的取值集合为B. 数列的前项和为,若,则C. 若定义域为的函数是奇函数,函数为偶函数,则D. 若分别表示的面积,则【答案】CD10. 已知为两条不同的直线,为两个不同的平面,下列说法错误的是( )A. 线段为平面外的线段,若两点到平面的距离相等,则B. 若一个角的两边分别平行于另一个角的两边,则这两个角相等C. 若,则D. 若,则【答案】ABC11. 折扇又名“纸扇”是一种用竹木或象牙做扇骨,纸或者绫绢做扇面的能折叠的扇子.如图1,其平面图是如图2的扇形,其中,点在弧上,
4、且,点在弧上运动(包括端点),则下列结论正确的有( )A. 在方向上的投影向量为B. 若,则C. D. 的最小值是【答案】ABD12. 如图,在菱形中,为的中点,将沿直线翻折到的位置,连接和为的中点,在翻折过程中,则下列结论中正确的是( )A. 面面B. 线段长度的取值范围为C. 直线和所成的角始终为D. 当三棱锥的体积最大时,点在三棱锥外接球的外部【答案】AC第II卷(非选择题,共90分)三填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13. 已知,且与的夹角为锐角,则的取值范围是_【答案】14. 在平行六面体中,以顶点为端点的三条棱、两两夹角都为,且,、分别为、的中点,则与所成角的余弦值为
5、_.【答案】15. 已知双曲线的左右顶点分别为,抛物线与双曲线交于两点,记直线,的斜率分别为,则为_.【答案】#16. 如图,在棱长均为的正四面体中,为中点,为中点,是上的动点,是平面上的动点,则的最小值是_.【答案】四解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17. 在中,角的对边分别是,满足,过作于点,点为线段的中点.(1)求;(2)求的值.【答案】(1) (2)【小问1详解】依题意,解得【小问2详解】由余弦定理得,解得,所以.18. 已知数列的前项和为,等差数列满足.(1)求数列的通项公式;(2)求数列前项和.【答案】(1), (2)【小问1详解】当时,;
6、当时,当时也符合,所以.由题意,设等差数列的公差为d,则,故.综上,【小问2详解】由(1)知:, 得:即:,.19. 为了求一个棱长为的正四面体的体积,某同学设计如下解法:构造一个棱长为1的正方体,如图1:则四面体为棱长是的正四面体,且有.(1)类比此解法,一个相对棱长都相等的四面体,其三组棱长分别为,求此四面体的体积;(2)已知对棱分别相等的四面体称为等腰四面体.小明同学在研究等腰四面体(设)时,给出如下结论:等腰四面体的外接球半径为;等腰四面体的四个面可以都为直角三角形.聪明的同学们,你认为小明同学研究的结论正确吗?给出理由.【答案】(1)24 (2)正确;错误;理由见解析【小问1详解】如
7、图,长方体中的四面体是对棱相等的四面体,其中,设,则,解得:,则, 【小问2详解】设长方体同一顶点的三条棱长分别为,由(1)可知,即,等腰四面体的外接球就是所在长方体的外接球,所以,则,故正确;假设4个面都是直角三角形,设,则是直角三角形和的斜边,取的中点,连结,则,那么,三点共线,此时,不能构成四面体,所以等腰四面体的四个面不能都是直角三角形,故错误.20. 已知椭圆的左右顶点分别,上顶点为,的长轴长比短轴长大4.(1)求椭圆的方程;(2)斜率存在且不为0的直线交椭圆于两点(异于点),且,证明:直线恒过定点,并求出定点坐标.【答案】(1) (2)证明过程见详解【小问1详解】由题意知:,因为为
8、锐角,故,由题意知:,解得:,故椭圆方程为.【小问2详解】根据题意,设直线的方程为,将直线方程与椭圆方程联立可得:,则,即.设,则,.因为,根据向量加法与减法的几何意义可得:,则,因为,所以,也即,整理化简可得:,解得:或,此时均满足,当时,直线的方程为,过定点;当时,直线的方程为,过定点,此时定点与点重合,故舍去,综上,直线恒过定点,定点坐标为.21. 如图1,在边长为4的菱形中,点分别是边,的中点,.沿将翻折到的位置,连接,得到如图2所示的五棱锥.(1)在翻折过程中是否总有平面平面?证明你的结论;(2)当四棱锥体积最大时,求点到面的距离;(3)在(2)的条件下,在线段上是否存在一点,使得平
9、面与平面所成角的余弦值为?若存在,试确定点的位置;若不存在,请说明理由.【答案】(1)总有平面平面,证明详见解析 (2) (3)存在,是的中点,理由见解析.【小问1详解】折叠前,因为四边形是菱形,所以,由于分别是边,的中点,所以,所以,折叠过程中,平面,所以平面,所以平面,由于平面,所以平面平面.【小问2详解】当平面平面时,四棱锥体积最大,由于平面平面,平面,所以平面,由于平面,所以,由此以为空间坐标原点建立如图所示空间直角坐标系,依题意可知,设平面的法向量为,则,故可设,所以到平面的距离为.【小问3详解】存在,理由如下:,设,则,平面的法向量为,设平面的法向量为,则,故可设,设平面与平面所成角为,由于平面与平面所成角余弦值为,所以,解得或(舍去),所以当是的中点时,平面与平面所成角的余弦值为.22. 已知函数.(1)讨论函数的单调性;(2)若,使得,求实数的取值范围.【答案】(1)单调性见解析 (2)【小问1详解】由题意知:的定义域为,当时,恒成立,在上单调递增;当时,令有,故当,则;若,则;在上单调递减,在上单调递增;综上所述:当时,在上单调递增;当时,在上单调递减,在上单调递增.【小问2详解】当时,;,;恒成立,不合题意;当时,取,则,符合题意;当时,若,使得,则;由(1)知:;,在上单调递增,即,解得:;综上所述:实数的取值范围为.
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