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高三数学
注意事项:
1.答题前,考生务必将自已的姓名,为生号,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号的答案标号涂黑.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:高考全部内容.
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.已知集合A=-1,0,1,2,B={x| x-1 >1},则AÇB=( )
A.
0
B.
-1
C.
-1,0,1
D.
-1,0,1,2
2.
3+2i2-2i=(
)
A.-10+2i B.-10-2i C.10+2i D.10-2i
3.已知 f 2x = x,则 f 3=( )
A.8 B.9 C.log 3 D.log 2
2 3
4.国家统计局发布的2018年至2022年我国居民消费水平情况如图所示,则下列说法正确的是( )
农村居民消费水平 ´ 农村人口数+城镇居民消费水平 ´ 城镇人口数
(居民消费水平: )
农村人口数+城镇人口数
A.2018年至2022年我国居民消费水平逐年提高
B.2018年至2022年我国城镇居民消费水平逐年提高
C.2018年至2022年我国居民消费水平数据的60%分位数为27504元
D.2022年我国城镇人口数比农村人口数的1.5倍还要多
æ πö æ πö æ πö
5.已知sin ç a- ÷ +cos ç a- ÷ =sina,则tan ç a- ÷ =( )
è 4ø è 4ø è 4ø
学科网(北京)股份有限公司2
A.0 B.1 C.-1 D.
2
6.某班级举行“变废为宝”手工活动,某学生用扇形纸壳裁成扇环(如图1)后,制成了简易笔筒(如图2)的
侧面,在它的轨截面ABCD中,AB= AD=10cm,CD=15cm,则原扇形纸壳中扇形的圆心角为( )
π π π π
A. B. C. D.
3 2 4 6
7.过原点O的直线l: y =kx与圆M :x2 -6x+ y2 -6y+16=0交于A,B两点,且 OA = AB ,则k =
( )
1
A.1 B.2 C. D. 2
2
æ πö
8.已知函数 f x=sinwx+j(w>0),若任意jÎR, f x 在ç 0, ÷上有零点,则w的取值范围为
è 2ø
( )
A.
0,+¥
B.
1,+¥
C.
2,+¥
D.
3,+¥
二、多选题: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.
x2 y2
9.已知双曲线C: - =1(a >0,b>0)的左、右焦点分别为F,F ,O为坐标原点,直线y =b与双曲线C
a2 b2 1 2
的渐近线交于点A,B(A在第二象限,B在第一象限),下列结论正确的是( )
A.BF ^ BF
1 2
B.BF ∥ AO
2
C.若 OAB的面积为2,则双曲线C的焦距的最小值为4
V
D.若 OAB的面积为2,则双曲线C的焦距的最小值为8
V
学科网(北京)股份有限公司10.如图,三角形数阵由一个等差数列2,5,8,11,14, L排列而成,按照此规律,下列结论正确的是( )
A.数阵中前7行所有数的和为1190
B.数阵中第8行从左至右的第4个数是101
C.数阵中第10行的第1个数是137
D.数阵中第10行从左至右的第4个数是146
11.已知定义在R上的函数 f x 满足 f xé
ë
f x- f x- yù
û
= f xy ,当xÎ-¥,0È0,+¥ ,时,
f x¹0.下列结论正确的是( )
æ1ö 1
A. f ç ÷ = B. f 10=1
è2ø 2
C. f x 是奇函数 D. f x 在R上单调递增
三、填空题:本题共 3小题,每小题 5分,共 15分.
æ p ö
12.已知抛物线C: y2 =2px(p >0)的焦点为F ,点P ç ,a ÷在抛物线C上,且 PF =3,则 p=
è 4 ø
__________.
13.甲、乙两位同学进行羽毛球比赛,约定赛制如下:累计赢2局者胜,分出胜负即停止比赛.已知甲每局赢的
3
概率为 ,每局比赛的结果相互独立.本次比赛到第3局才分出胜负的概率为__________,本次比赛甲获胜的
5
概率为__________.
14.如图,将正四棱柱ABCD-ABC D 斜立在平面a上,顶点C 在平面a内,AC ^平面
1 1 1 1 1 1
a,AA =2AB=6.点P在平面a内,且PC = 3.若将该正四棱柱绕AC 旋转,PC的最大值为
1 1 1
__________.
学科网(北京)股份有限公司四、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.(13分)
已知正项等比数列 a 满足a +a =6,aa =a .
n 1 2 1 3 1
(1)求
a
的通项公式;
n
M +m
(2)记 a 的前n项中最大值为M ,最小值为m (规定:M =m =a ),令b = n n ,求数列
n n n 1 1 1 n 2
b 的前n项和S .
n n
16.(15分)
将3个数字1,2,3随机填入如下99个空格中,每个空格中最多填一个数字,且填入的3个数字从左到右依
次变大.
(1)求数字2填在第2个空格中的概率;
(2)记数字2填在第x个空格中的概率为Px ,求Px
的最大值.
17.(15分)
如图,在四棱锥P-ABCD中,四边形ABCD是菱形,PA^ AC,BD^ PC,PA= AB.
学科网(北京)股份有限公司(1)证明:PA^平面ABCD.
uuur uuur
(2)若PC =4PE,ÐABC =60o,求二面角A-BD-E的余弦值.
18.(17分)
x2 y2 1
已知椭圆C的方程为 + =1(a
>b>0),右焦点为F1,0
,且离心率为
a2 b2 2
(1)求椭圆C的方程;
2
æ 3ö 25
(2)过点F 的直线l与椭圆C交于A,B两点,证明,圆
ç
x-
÷
+ y2 = 恒与以弦AB为直径的圆相切.
è 4ø 16
19.(17分)
已知函数 f x= 2x-a.
(1)若曲线y = f x 在点 a, f a 处的切线过点 4,2 ,求a的值;
(2)若 f x„ aex-1恒成立,求a的取值范围.
学科网(北京)股份有限公司高三数学参考答案
1.B
B=-¥,0È2,+¥,AÇB=-1
.
2.D 3+2i2-2i=6-6i+4i-4i2 =10-2i.
3.C 令2x =3,可得x=log 3,则 f 3=log 3.
2 2
4.D 2019年的居民消费水平比2020年的居民消费水平高,A错误.2019年的城镇居民消费水平比2020年的
城镇居民消费水平高,B错误.2018年至2022年我国居民消费水平数据从小到大排序为
25245,27439,27504,31013,31718,5´60%=3,2018年至2022年我国居民消费水平数据的60%分位数为
27504+31013
=29258.5元,C错误.设我国农村人口数为x,城镇人口数为 y ,则
2
19530x+38289y y 12188 3
31718= ,化简得 = > ,所以2022年我国城镇人口数比农村人口数的1.5倍
x+ y x 6571 2
还要多,D正确.
æ πö æ πö
5.C 因为sin ç a- ÷ +cos ç a- ÷ = 2sina,所以 2sina=sina,则sina=0,即a=kπ,kÎZ,
è 4ø è 4ø
æ πö æ πö
所以tan
ç
a-
÷
=tan
ç
kπ-
÷
=-1.
è 4ø è 4ø
6.B 延长CB,DA交于点O,设圆台上、下个底面的闪心分别为O ,O .连接OO ,
2 1 1
r OB
设OB= x,O
2
B=r,O
1
C = R.因为
V
OO
2
B∽
V
OO
1
C,所以
R
=
OC
,
2πr π
则x=20cm.设所求圆心角为q,则xq=2πr,所以q= = .
x 2
学科网(北京)股份有限公司7.A 圆M :x2 -6x+ y2 -6y+16=0,即圆M :(x-3)2 +(y-3)2 =2,圆心M 3,3 到直线l的距离为
d,AB的中点为C.因为 OA = AB ,所以 OC =3 AC .因为 OM = 32 +32 =3 2,所以
OC = |OM |2 -d2 = 18-d2 .又因为 AC = 2-d2 ,所以 18-d2 =3 2-d2 ,解得d =0,所以
3-0
直线l经过圆心M 3,3 ,所以k = =1.
3-0
æ πw ö
8.C 令t =wx+j,由题意可得sint =0在ç j, +j ÷上有解.
è 2 ø
πw
因为sint =0在 a,b 内有解的最短区间长度为b-a=π.所以 +j-j>π,解得w>2.
2
9.AC OB =c= OF = OF ,点B在以O为圆心, OF 为半径的圆上,所以BF ^ BF ,A正确.直线
1 2 1 1 2
b b b b
BF 的斜率为- ,直线AO的斜率为- ,- 与- 不一定相等,所以直线BF 与直线AO不一定
2 c-a a c-a a 2
1
平行,B错误. V OAB的面积为 ×2a×b=ab=2,双曲线C的焦距为2c=2 a2 +b2…2 2ab =2 4 =4,
2
当且仅当a=b= 2时,等号成立,所以双曲线C的焦距的最小值为4,C正确,D错误.
10.ACD 设等差数列2,5,8,11,14, L的通项公式为b
n
=3n-1.数阵中前7行共1+2+3+
L
+7=28个数,
28´27´3
数阵中前7行所有数的和为2´28+ =1190,A正确.
2
令b =3n-1=101,解得n=34,前7行共28个数,第8行有8个数,所以101是数阵中第8行从左至右
n
的第6个数,B错误.记每一行的第1个数组成数列
a
,则
n
a 1 =2,a 2 -a 1 =3,a 3 -a 2 =6=3´2,a 4 -a 3 =9=3´3, L ,a n -a n-1 =3´n-1 ,累加得
学科网(北京)股份有限公司3nn-1 3n2 -3n+4
a -a =3´1+2+3+ +n-1= ,所以a = ,a =137,C正确.数阵中第10行
n 1 L 2 n 2 10
从左至右的第4个数是137+4-1´3=146,D正确.
11.ACD 令x= y =0,可得 f 0=0.
令x= y =1,可得[f 1]2 = f 1 .因为当x >0时, f x¹0,所以 f 1=1.
令 x= y ,可得[f x]2 = f x2 …0.
因为x2…0,所以当x…0时, f x…0.
又因为当x >0时, f x¹0,所以当x >0时, f x>0.
令y=1,可得 f xé
ë
f x- f x-1ù
û
= f x ,①
所以 f x- f x-1=1, f x+1- f x=1,两式相加可得 f x+1- f x-1=2.
令y =-1,可得 f xé ë f x- f x+1ù û = f -x .②
①-②可得 f xé
ë
f x+1- f x-1ù
û
= f x- f -x ,化简可得 f x=-f -x ,所以 f x 是奇函
数,C正确.
由 f x- f x-1=1,可得
f 2= f 1+1=2, f 3= f 2+1=3, f 4= f 3+1=4,
L
, f 10=10,B错误.
ì æ1ö æ 1ö
f - f - =1,
ìïf x+1- f x=1, ï ï ç è2 ÷ ø ç è 2 ÷ ø æ1ö 1
由í 可得í 解得 f ç ÷ = ,A正确.
ïî f x=-f -x, ï æ1ö æ 1ö è2ø 2
f =-f - ,
ç ÷ ç ÷
ï î è2ø è 2ø
f x x -x
令x= x ,y = x -x ,可得 f x - f x = 1 1 2 .
1 1 2 1 2 f x
1
令0< x < x ,则x -x >0,x x -x >0.
2 1 1 2 1 1 2
因为当x >0时, f x>0,所以 f x >0, f x x -x >0,
1 1 1 2
f x x -x
所以 f x - f x = 1 1 2 >0,即 f x > f x ,
1 2 f x 1 2
1
所以 f x 在 0,+¥ 上单调递增.
学科网(北京)股份有限公司因为 f x 为奇函数,所以 f x 在R上单调递增,D正确.
p p
12.4 PF = + =3,解得 p=4.
4 2
12 81
13. ; (本题第一空2分,第二空3分) 到第3局才分出胜负,则前两局甲、乙各赢一局,其概率
25 125
3 2 12
为C1 ´ ´ = .
2 5 5 25
若甲获胜,分2种情况:
3 3 9
①甲连赢2局,其概率为 ´ = ,
5 5 25
3 2 3 36
②前两局甲、乙各赢一局,第三局甲赢,其概率为C1 ´ ´ ´ = .
2 5 5 5 125
9 36 81
故甲获胜的概率为 + = .
25 125 125
14. 51 过点C作CE ^ AC ,垂足为E,连接AC.易得CE∥平面a,
1
所以点C到平面a的距离为C E.AC =3 2,AC =
1 1
AC×CC
AC2 +CC2 =3 6,CE = 1 =2 3,C E =
1 AC 1
1
CC2 -CE2 =2 6.过点C作CC¢^平面a,垂足为C¢(图略).当C¢,C ,P三点共线,且
1 1
C¢P=C¢C +C P时,PC取得最大值,最大值为 C E2 +C¢C +C P2 = C E2 +CE+C P2 = 51.
1 1 1 1 1 1 1
ìa +aq =6,
15.解:(1)设
a
的公比为
q
,则í
1 1
n a ×aq2 =aq3,
î
1 1 1
解得a =q=2或q =-3(舍去).
1
学科网(北京)股份有限公司所以 a 的通项公式为a =2n.
n n
(2)因为 a 是递增数列,所以M =2n,m =2,
n n n
M +m 2n +2
b = n n = =2n-1+1.
n 2 2
1-2n
S = -n=2n +n-1.
n 1-2
C1 1
16.解:(1)数字2填在第2个空格中的概率为 97 = .
C3 1617
99
(2)由题意可得2„ x„ 98,且xÎN .
+
C1 C1 x-199-x
Px= x-1 99-x = .
C3 C3
99 99
492 49
当x=50时,Px 取得最大值,最大值为 = .
C3 3201
99
17.(1)证明:记ACÇBD=O.
因为四边形ABCD是菱形,所以BD^ AC.
因为BD^ PC,PC Ì平面PAC,AC Ì平面PAC .且ACÇPC =C,
所以BD^平面PAC .
因为PAÌ平面PAC ,所以BD^ PA.
因为PA^ AC,AC Ì平面,ABCD,BDÌ平面ABCD,且
ACÇBD=O,所以PA^平面ABCD.
uuur uuur
x,y
(2)解:以O为坐标原点,分别以OC,OD的方向为 轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系.
uuur uuur
设AB=4,则B 0,-2 3,0 ,D 0,2 3,0 ×E-1,0,3,BE = -1,2 3,3 ,BD=(0,4 3,0).
设平面BDE的法向量为m r =x,y,z ,
学科网(北京)股份有限公司uuur
ì ïm r ×BD=4 3y =0.
则í 令x=3,得m r =3,0,1 .
uuur
r
ïîm×BE =-x+2 3y+3z =0,
平面ABD的一个法向量为n r =0,0,1 .
r r
n×m 1 10
r r
cos n,m = = = ,
r r
n m 10 10
10
易得二面角A-BD-E为锐角,故二面角A-BD-E的余弦值为 .
10
c 1
18.(1)解:由题意得椭圆C的半焦距c=1,且e= = ,所以a = 2.
a 2
x2 y2
又因为b2 =a2 -c2 =3,所以椭圆C的方程为 + ==1.
4 3
(2)证明:当直线l的斜率为0时,直线l的方程为x =0
此时AB为椭圆C的长轴,以弦AB为直径的圆的方程为x2 + y2 =4,该圆的半径为2.
æ 3ö 2 25 5 5 3
圆 ç x- ÷ + y2 = 的半径为 ,两圆的圆心距为2- = .
è 4ø 16 4 4 4
2
æ 3ö 25
满足圆
ç
x-
÷
+ y2 = 恒与以弦AB为直径的圆相切.
è 4ø 16
当直线l的斜率不为0时,设直线l的方程为x=ty+1,Ax ,y ,Bx ,y ,AB的中点为M x ,y .
1 1 2 2 0 0
ìx=ty+1,
联立 ï íx2 y2 得 3t2 +4 y2 +6ty-9=0,
+ =1,
ï
î 4 3
6t 9
所以y + y =- ,y y =- ,
1 2 3t2 +4 1 2 3t2 +4
y + y 3t 4
y = 1 2 =- ,x =ty +1= .
0 2 3t2 +4 0 0 3t2 +4
12 t2 +1
AB = 1+t2 y + y 2 -4y y = .
1 2 1 2 3t2 +4
æ 3ö 2 25 æ3 ö
记圆 ç x- ÷ + y2 = 的圆心为N ç ,0 ÷,
è 4ø 16 è4 ø
学科网(北京)股份有限公司æ 4 3ö 2 æ 3t ö 2 9t2 +4
MN = ç - ÷ + ç - ÷ = .
è3t2 +4 4ø è 3t2 +4ø 4 3t2 +4
1 6 t2 +1 9t2 +4 5 3t2 +4 5
AB - MN = - = = .
2 3t2 +4 4 3t2 +4 4 3t2 +4 4
2
æ 3ö 25
满足圆
ç
x-
÷
+ y2 = 恒与以弦AB为直径的圆相切.
è 4ø 16
2
æ 3ö 25
综上,圆
ç
x-
÷
+ y2 = 恒与以弦AB为直径的圆相切.
è 4ø 16
1 1
19.解:(1) f a= a, f¢x= , f¢a= .
2x-a a
1
曲线y = f x 在点 a, f a 处的切线方程为y- a = x-a .
a
1
因为该场线过点 4,2 ,所以2- a = 4-a ,解得a = 4.
a
a
(2)因为 f x= 2x-a„ aex-1,所以a >0,且x> .
2
两边平方可得a2e2x-2…2x-a.
令函数gx=a2e2x-2 -2x+a æ ç x> aö ÷ ,g¢x=2 a2e2x-2 -1 .
è 2ø
令函数hx=a2e2x-2 -1,h¢x=2a2e2x-2 >0,所以hx
是增函数.
令g¢x=2 a2e2x-2 -1 =0,得x=1-lna.
a
下面比较1-lna与 的大小.
2
a a+2
令函数ua=1-lna- ,u¢a=- <0,ua是减函数.
2 2a
1
因为u1= >0,u2=-ln2<0,所以存在a Î1,2 ,使得当aÎ0,a 时,ua>0,
2 0 0
a a
即1-lna > .当aÎa ,+¥ 时,ua„ 0,即1-lna„ .
2 0 2
学科网(北京)股份有限公司当aÎ0,a
时,
0
æa ö
当xÎ
ç
,1-lna ÷时,hx<0,即g¢x<0;
è2 ø
当xÎ1-lna,+¥ 时,hx>0,即g¢x>0.
æa ö
所以gx 在ç ,1-lna ÷上单调递减,在 1-lna,+¥ 上单调递增.
è2 ø
g(x) = g1-lna=a2e-2lna -21-lna+a=2lna+a-1.
min
2
令函数va=2lna+a-1,v¢a= +1>0,所以va 是增函数.
a
由题意可得g(x) =2lna+a-1…0,又因为v1=0,所以1„ a0,符合题意.
0 min è2ø
综上,a的取值范围为 1,+¥ .
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