高三数学试题 第 1 页 共 11 页
绝密★启用前 试卷类型:A
高三实验班过程检测(数学试题答案)
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.答案:A 解析:求得 [ 1,2]A , [0,4)B ,所以 [0,2]A B ,故选 A
2.答案:D 解析:设 iz b b R, 且 0b ,则 1 i i1 i ba
,得到1 i i 1ab b ab , ,
且1 b ,解得 1a ,故选 D.
3.答案:D 解析:D 设等差数列的公差为 d ,
1 1 1 1( 1) ( 1) ( 1) ( 1)p q k l a p d a q d aa a a a k d a l d
[( ) ( )] 0d p q k l 0d
p q k l
或 0d
p q k l
,显然由 p q k l 不一定能推出
p q k la a a a ,由 p q k la a a a 也不一定能推出 p q k l ,因此 p q k l 是
p q k la a a a 的既不充分也不必要条件,故本题选 D.
4.答案:C 解析:有函数知, 1,0,10 cba ,故答案为 C
5.答案:B 解析:设首项为 1a ,因为和为 80,所以 5 1a + 5×4×m=80,故 m=8- 1a .因为 m, 1a ∈N*,
所以 因此“公”
恰好分得 30 个橘子的概率是
6.答案:C 解析:由题可知 072ACB ,
且 0
1
5 12cos72 4
BC
AC
, 0 2 2 5 1cos144 2cos 72 1 4
则 0 0 0 0 5 1sin 234 sin(144 90 ) cos144 4
.
7.答案:C 解析:方法一:直线l 为双曲线
2 2
2 2: 1( 0, 0)x yC a ba b
的一条渐近线,则直线 l
为 by xa
, 1F , 2F 是双曲线 C 的左、右焦点, 1( ,0)F c , 2 ( ,0)F c ,高三数学试题 第 2 页 共 11 页
1F 关于直线 l 的对称点为 1F ,设 1F 为 ( , )x y , y a
x c b
, 0
2 2
y b x c
a
,
解得
2 2b ax c
, 2aby c
,
2 2
1 (b aF c
, 2 )ab
c
, 1F 在以 2F 为圆心,以半焦距 c 为半径
的圆上,
2 2
2 2 22( ) ( 0)b a abc cc c
,整理可得 2 24a c ,即 2a c ,
2ce a
,故选:C.
方法二:由题意知 21211 FFOFOFOF ,所以三角形 211 FFF 是直角三角形,且 ,30211 FFF
又由焦点到渐近线的距离为b ,得 bFF 211 ,所以 cb 32 ,所以 2e .故选:C.
8.答案:C 解析:设 ABC 的边长为 2 ,不妨设线段 BC 的中点 O 为坐标原点,建立
坐标系 xoy 则点 0, 3A 、 1,0B 、 1,0C ,以线段 BC 为直径的圆的方程为
2 2 1x y ,设点 P cos ,sin ,则 1, 3AB , 1, 3AC ,
cos , 3sinAP 由于 AP AB AC ,则
cos , 3 3 sin 3 ,解得 1 3 1sin cos2 6 2
,
1 3 1sin cos2 6 2
,所以
1 3 1 1 3 12 sin cos 2 sin cos2 6 2 2 6 2
3 3 1 3 5sin cos sin , 22 2 2 2 6 2
因 此 , 的 最 大 值 为
故选 C
二、多项选择题:本大题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分。在每小题给出的四个选项中,有多项
符合题目要求的,全部选对得 5 分,选对但不全的得 3 分,有选错的得 0 分。
9.答案:BC
解析:对于 A,因为 2a b ,所以 2 (3 ) ( ) ( 2) 0b b a a b b b ,故 A 错误;
对于 B,可通过作差证明,正确;高三数学试题 第 3 页 共 11 页
对于 C, 2 2 ( 2) ( 2)( ) 02 2
ab a ab b a b b aab a b ,故 C 正确;
对于 D,若 1 2 1 1
2 ab a b
成立,当 10, 2a b 时,左边=右边= 3
5
,故 D 错误.
所以,选 BC.
10.答案:AC
解 析 : 对 A , 取 CD 中 点 F , 连 接 ,MF BF , 则 1,MF DA BF DE , 由
1 1
1, 2A DE MFB MF A D 为定值,FB DE 为定值,由余弦定理
可得
2 2 2 2 cosMB MF FB MF FB MFB ,所以 FB 为定值,A 正确;
若 B 正确,即 1DE AC ,由 45AED BEC ,可得 DE CE ,
则 1DE A EC 平面 ,
所以 1DE A E ,而这与 1 1DA A E 矛盾,故 B 错误;
因为 B 是定点,所以 M 在以 B 为圆心, MB 为半径的圆上,故 C 正确;
取 CD 中 点 F , 连 接 ,MF BF , 则 1MF DA , BF DE , 由 面 面 平 行 的 判 定 定 理 得
1MBF A DE平面 平面 ,即有 1MB A DE平面 ,可得 D 错误.
所以,答案为 AC.
11.答案:BD 解析:
12.答案:AC
解析: 0 0( , 1)x x 区间中点为 0
1
2x ,根据正弦曲线的对称性知 0
1( ) 12f x ,故选项 A 正确;
若 0 0x ,则 0 0
1( ) ( 1) 2f x f x ,即 1sin 2
,不妨取
6
,此
( ) sin(2 )6f x x ,满足条件,但 1 13f
为 上的最大值,不满足条件,故选项 B 错
误;不妨令 0
52 6x k , 0( 1) 2 6x k ,两式相减得 2
3
,即函数的周
期 2 3T
,故 C 正确;区间 的长度恰好为 673 个周期,当 0 0f 时,即 k 高三数学试题 第 4 页 共 11 页
时, ( )f x 在开区间 上零点个数至少为 ,故 D 错误。故正确的是 AC.
三、填空题:本大题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分,其中第 15 题第一空 2 分,第二空 3 分。
13.答案:660
解析:若甲小区 2 人,乙、丙、丁其中一小区 2 人,共有 3
3
2
4
2
6 ACC 种,若甲小区 3 人,乙、
丙、丁每小区 1 人,共有 3
3
3
6 AC 种,则不同的分配方案共有 660=+ 3
3
3
6
3
3
2
4
2
6 ACACC 种.
14.答案: 53 ,6
解析:求导得 1 2sin 0f x x 得
6x ,易得 max 36 6f x f
,
min 2 2f x f
,又有题意知 02 2f
,且 ( ) ( ) ( )2 2 6f f f ,由
此解得 的取值范围。
15.答案:2,5 .
解析:抛物线 2 2 ( 0)y px p 的焦点为 )0,1(F 所以 2p ,准线为 1x ,
设过焦点的直线方程为 1 myx ,设 1(A x , 1)y , 2(B x , 2 )y
联立
xy
myx
4
1
2 ,得 0442 myy , 421 yy ①又 ||4|| BFAF , 21 4yy ②
由①②解得 1,4 21 yy 或 1,4 21 yy ,所以 5|||| 21 yyCD
所以三角形 CDF 的面积为 5522
1 ,故答案为5 .
16.答案: 9
2
或 89 89
6
解析:如图,取 AC 中点O ,因为 PA=PC= 5 ,AB=BC,所以 AC PO , AC O B ,
所以 AC 平面 PO B ,所以平面 PO B 平面 ABC,易知 O BP 即为 PB 与底面 ABC 所成的角
或补角. 2O B , 3O P ,所以在 O PB 中,
2 2 2( 2) 2 2 cos ( 3)PB PB O BP ,
因为 1sin 3O BP ,当 2 2cos 3O BP 时,求得 PB=3,此时
PCB= PAB= 。90 .故 PB 为三棱锥 P-ABC 外接球直径, 9
2V ;高三数学试题 第 5 页 共 11 页
当 2 2cos 3O BP 时,求得 PB=
3
1 ,延长 BO交外接球于 Q,
则 BQ 为圆O 的直径,则 QBP 的外接圆直径为球的直径,由
9
89)3
22(3
1222)3
1()22(cos2 22222 QBPBPBQBPBQPQ
,
球的
直径为 89sin2
QBP
PQR ,可求得 89 89
6V .
综上外接球的体积为 9
2
或 89 89
6
.
四、解答题:共 70 分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
17.解:(1)设 CBD 因为
1 5 2 5tan 0 , .................................( )2 2 5 5 2
,又 , ,故sin = , os = 分c
2
5 2 5 4
5 5 5
4 3cos 2 cos 1 2 1 .........................................(5 4 )5
则sin ABC=sin2 =2sin cos =2
ABC=cos 分2
sin sin 2 sin 24 4
2 2 4 3 7 2sin 2 cos2 ................................ .............( )2 2 5 10 55
A
分
故
(2)由正弦定理 7 2, , ...........( )4sin 87 2
510
7BC AC BC AC BC ACA sin ABC
即 所以 分
2CA CB= CA CB = CA CB = 2........................ ............( )2 8
又 28,所以 8 分2
AB ABAC= 2 , AB=5..............( )4sin sin 2
52
10AC AC
C ABC
所以 4 ,又由 = , = 所以 分得
18.解:方案一:选条件①.
(1)由 322
1 nn aa ,得 2
na 是公差为 3 的等差数列,由 1 1a ,得 12
1 a ,高三数学试题 第 6 页 共 11 页
则 232 nan
,又 0na 所以 23 nan
.………………………………………6 分
(2)根据 1, ,n ma a a 成等比数列,得到 2
1n ma a a ,即3 2 3 2n m ,
则有 23 4 2m n n ,,因为 *n N 且 2n ,所以 2 *3 4 2m n n N ,
当 2n 时, min 6m ;……………………………………………………………12 分
方案二:选条件②.
(1)因为 2
1 13 9 0n n n na a a a 1( 3)( 3) 0n n na a a ,
因为 1 1a ,所以 1 3 0n na a ,则{ }na 是等差数列,则 3 2na n …………………6 分
(2)要使得 1, ,n ma a a 成等比数列,只需要 2
1n ma a a ,即 2(3 2) 3 2n m
则有 23 4 2m n n ,,因为 *n N 且 2n ,所以 2 *3 4 2m n n N ,
当 2n 时, min 6m ;………………………………………………………12 分
方案三:选条件③.
(1)由 2 2 2nS n n ,得 1 1
2 3 2n
na n n
,………………………………6 分
(2)要使得 1, ,n ma a a 成等比数列,只需要 2
1n ma a a ,即 2(2 3) 2 3n m
则有 22 6 6m n n ,,因为 *n N 且 2n ,所以 2 *2 6 6m n n N ,
当 3n 时, min 6m ;………………………………………………………12 分
19.解:(1)证明:因为 , ,PE EB PE ED EB ED E ,
所以 PE EBCD 平面 ,………………………………………………………………2 分
又 PE PEB 平面 ,所以 PEB EBCD平面 平面 ,
而 BC EBCD 平面 , BC EB ,所以 PBC PEB平面 平面 ,
由 ,PE EB PM MB 知, EM PB ,于是 EM PBC 平面 .
又 EM EMN 平面 , 所 以 平 面 EMN 平 面
PBC . …………………………5 分
(2)假设存在点 N 满足题意,取 E 为原点,直线 , ,EB ED EP 分别为
, ,x y z 轴,建立空间直角坐标系 E xyz ,不妨设 2PE EB ,显
然 平 面 BEN 的 一 个 法 向 量 为
1 (0,0,1)n , ………………………………………………………………7 分
设 (0 2)BN m m ,则 (1,0,1), (2, ,0)EM EN m
.高三数学试题 第 7 页 共 11 页
设平面 EMN 的法向量为 2 ( , , )x y zn ,则由 2 2 0EM EN
n n ,即
(1,0,1) ( , , ) 0
(2, ,0) ( , , ) 0
x y z
m x y z
,即 0
2 0
x z
x my
,故可取 2 ( , 2, )m m n .…………………9 分
所以 1 2
1 2 2 2
1 2
(0,0,1) ( , 2, )cos , | || | 2 4 2 4
m m m
m m
n nn n n n
,
依题意
2
6
62 4
m
m
,解得 1 (0,2)m ,此时 N 为 BC 的中点.
综上知,存在点 N ,使得二面角 B EN M 的余弦值为 6
6
,此时 N 为 BC 的中点.
…………………………………………………………12 分
20.解:(1)根据散点图可以判断, dxy ce 更适宜作为平均产卵数 y 关于平均温度 x 的回归方程
类型;..............................................................................................................................2 分
对 dxy ce 两边取自然对数,得 ln lny c dx ;
令 ln , ln ,z y a c b d ,得 z a bx ;
因为
7 7
1 1
2
1
7
2 2
1
7
40.1820ˆ
7
0.272147 71437 .
i i
i i
i
i i
i i
i
x z xz
x x
x x z z
b
x x
........................4 分
ˆˆ 3.612 0.272 27.429 3.849a z bx ;
所以 z 关于 x 的回归方程为 ˆ 0.272 3.849z x ;
所以 y 关于 x 的回归方程为 0.272 3.849ˆ xy e ;...............................................................6 分
(2)(i)由 5
3 3 2( ) (1 )f p C p p ,
得 3 2
5 (1 )(3 5 )f Cp p p p ,
因为 0 1p ,令 0f p ,得3 5 0p ,解得 30 5p ;
所以 f p 在 30, 5
上单调递增,在 3 ,15
上单调递减,
所以 f p 有唯一的极大值为 3
5f
,也是最大值;高三数学试题 第 8 页 共 11 页
所以当 3
5p 时, max
3 216
5 625f p f
;.......................................................9 分
(ii)由(i)知,当 f p 取最大值时, 3
5p ,所以 3~ 5, 5X B
,
所以 X 的数学期望为 3( ) 5 35E X ,
方差为 3 2 6( ) 5 5 5 5D X ..........................................................................12 分
21. 解:(1)设以 AP 为直径的圆的圆心为 B ,切点为 N ,
则 .2|||||,|2|| BAOBBAOB 取 A 关 于 y 轴 的 对 称 点 A , 连 PA , 故
24|)||(|2|||| BABOAPPA .------------------------------------------------------------2 分
所以点 P 的轨迹是以 AA , 为焦点,长轴长为 4 的椭圆.
其中, 2a , 1c ,曲线 C 方程为
2 2
14 3
x y .------------------------------------------------4 分
(2)设直线 l 的方程为 (2 3 )x ty t ,设 1(E x , 1)y , 2(F x , 2 )y , 0(M x , 0 )y ,
直线 DE 的方程为 1
1
( 2)2
yy xx
,故 1
0
1
( 2)2S
yy xx
,
同理 2
0
2
( 2)2T
yy xx
;-------------------------------------------------------------------------------6 分
所以 1 2
0 0 0
1 2
2 ( 2) ( 2)2 2S T
y yy y y x xx x
,
即 0 1 2 1 2 1 2 1 2
0 1 2 1 2 1 2 1 2
2 2 3( )
( 2) 2 2 ( 3) ( 3) [ 3( ) 3]
y y y y y y y y y
x x x t y t y t y y y y
③-----------8 分
联立 2 2
(2 3 )
3 4 12 0
x ty t
x y
,化简得 2 2 2 2(3 4) (12 6 3 ) 9 12 3 0t y t t y t t ,
所以
2 2
1 2 1 22 2
6 3 12 9 12 3,3 4 3 4
t t t ty y y yt t
---------------------------------------------------10 分
代入③得,
2 2
2 20
2 2
0
2 2
9 12 3 6 3 122 ( ) 32 3 4 3 4
( 2) 9 12 3 6 3 12[ 3 3]3 4 3 4
t t t t
y t t
x t t t tt t t
高三数学试题 第 9 页 共 11 页
0 0
12 3 3 3 2 2 3 012
t x yt
所以点 M 都在定直线 03223 yx 上.------------------------------------------------12 分
22.解析:(1)对 ( )f x 求导得 ( ) sinxf x e x a ,显然 0,sin 1xe x ,
所以 sin 0 1 0xe x a a ,即 ( ) 0f x ,所以 ( )f x 在其定义域上是单调递增函数,故 f x
无极值点;------------------------------------------------4 分
(2) 解法一:对 ( )g x 求导得 1( ) sin ( 1)1
xg x e a x xx
又注意到 (0) 2 ,g a 令 (0) 2 0,g a 得 2a 。
此时 1( ) 2 sin ,1
xg x e xx
令 1( ) ( ) 2 sin ,1
xh x g x e xx
则 2
1( ) cos( 1)
xh x e xx
,显然,在 0, 2
上 2
11 , cos 0,( 1)
xe xx
此时 2
1( ) cos 0,( 1)
xh x e xx
故 ( )h x 在 0, 2
上是增函数,
所以 ( ) (0) 0,h x h 即 1( ) 2 sin 01
xg x e xx
;-------------------------------7 分
又当 ( 1,0)x 时,令 2 2( ) ( 1) , ( ) ( 1) cosxs x x e t x x x
则 ( ) ( 1)( 3) 0xs x x x e , ( )s x 是 ( 1,0) 上的增函数,所以 ( 1) ( ) (0)s s x s ,即
0 ( ) 1s x ,
故存在区间 1( ,0) ( 1,0)x ,使 1( ) 2s x ,即 2
1
2( 1)
xe x
;
又 20 ( 1) 1x , cos1 cos 1x ,即 0 ( ) 1t x ,
故存在区间 2( ,0) ( 1,0)x ,使 1( ) 2t x ,即 2
1cos 2( 1)x x
。-----------------------9 分
现设 1 2 0( ,0) ( ,0) ( ,0)x x x ,则在区间 0( ,0)x 上, 2
1
2( 1)
xe x
, 2
1cos 2( 1)x x
同时成立,
即 2
1( ) cos 0,( 1)
xh x e xx
故 ( )h x 在 0( ,0)x 上是增函数, ( ) (0) 0h x h 。
从而存在区间 0( ,0)x ,使得 1( ) 2 sin 01
xg x e xx
;
因此存在 2a ,使得 ( )g x 在 0x 处取得极小值。------------------------------------------------12 分
解法二: 0x 是 ( )f x 的极小值点的必要条件是 (0) 2f a ,即 2a .高三数学试题 第 10 页 共 11 页
此时, 1( ) e 2 sin1
xf x xx
显然当 0, 2x
时, 1 1( ) e 2 sin 1 2 sin 01 1
xf x x x xx x
;---------6 分
当 1 04 x 时,
2
2 23 1 3(1 ) 1 1 (3 1) 1 12 2 1 2
xx x x x x xx
.
令 xxxxm
e21)(
2
, 0e2)(
2
xxxm , 故 )(xm 是 减 函 数 . 因 此 , 当 0x 时 ,
1)0()( mxm ,即
21e
2xxx .------------------------------------------------9 分
令 xxxh 2
1sin)( ,
2
1cos)( xxh .当 01 x 时, 02
11cos)( xh ,故 )(xh 在
)0,1( 上单调递增.因此,当 01 x 时, 0)0()( hxh ,即 xx 2
1sin .
故当 1 ,04x
时,
2
2 21 3( ) e 2 sin 1 1 2 2 01 2 2 2 2
x x x xf x x x x x xx
;
因此, 2a 时 0x 是 ( )f x 的极小值点.------------------------------------------------12 分