湖北省部分学校2023-2024学年高三上学期12月联考数学试卷(Word版附答案)
展开注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、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目的答案标号涂黑.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.已知全集,集合,,则( )
A. B. C. D.
2.( )
A. B.
C. D.
3.已知向量,满足,且,则( )
A.1 B.2 C. D.
4.直线关于轴对称的直线方程是( )
A. B.
C. D.
5.如图,在棱长都相等的正三棱柱中,为棱的中点,则直线与直线所成的角为( )
A. B. C. D.
6.已知是第一象限角,且,则( )
A. B. C. D.
7.已知数列的前项和为,且,若恒成立,则的最小值是( )
A. B.4 C. D.5
8.在数学中,布劳威尔不动点定理是拓扑学里一个非常重要的不动点定理,它可应用到有限维空间,并构成一般不动点定理的基石,布劳威尔不动点定理得名于荷兰数学家鲁伊兹·布劳威尔,简单的讲就是对于满足一定条件的连续函数,存在一个实数,使得,那么我们称该函数为“不动点”函数,为函数的不动点.设函数,.若在区间上存在不动点,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
二、多选题:本题共4小题,每小题5分,共20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5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.
9.根据国家统计局发布的数据,我国今年3月份至10月份社会消费品零售总额同比增速如图所示,则( )
A.我国今年3月份至10月份社会消费品零售总额同比增速最高为
B.我国今年3月份至10月份社会消费品零售总额同比增速的中位数为
C.我国今年3月份至10月份社会消费品零售总额同比增速的分位数为
D.我国今年3月份至10月份社会消费品零售总额同比增速的平均值为
10.在椭圆中,为椭圆的右焦点,为椭圆的左顶点,为椭圆短轴上的顶点,若椭圆的离心率为,则( )
A. B. C.大于 D.
11.已知函数的定义域为,,则( )
A. B.
C.为奇函数 D.没有极值点
12.如图,在一个有盖的圆锥容器内放入两个球体,已知该圆锥容器的底面圆直径和母线长都是,则( )
A.这两个球体的半径之和的最大值为
B.这两个球体的半径之和的最大值为
C.这两个球体的表面积之和的最大值为
D.这两个球体的表面积之和的最大值为
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.在的展开式中,的系数为___________.
14.已知点P是抛物线上的一个动点,则点P到点的距离与点P到该抛物线准线的距离之和的最小值为___________.
15.已知函数,的图象关于直线对称,且在上单调,则的最大值为___________.
16.已知函数,若函数有4个零点,且其4个零点,,,成等差数列,则___________.
四、解答题:本题共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.(10分)
在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知,,.
(1)求的值;
(2)求的值.
18.(12分)
如图,在长方体中,点E,F分别在棱,上,,,,.
(1)证明:.
(2)求平面与平面的夹角的余弦值.
19.(12分)已知数列满足,.
(1)求的通项公式;
(2)若,记数列的前99项和为,求.
20.(12分)
已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程,
(2)证明:.
21.(12分)
已知双曲线的焦距为,点在上.
(1)求的方程;
(2),分别为的左、右焦点,过外一点作的两条切线,切点分别为A,B,若直线,互相垂直,求面积的最大值.
22.(12分)
有一位老师叫他的学生到麦田里,摘一颗全麦田里最大的麦穗,期间只能摘一次,并且只可以向前走,不能回头.结果,他的学生两手空空走出麦田,因为他不知前面是否有更好的,所以没有摘,走到前面时,又发觉总不及之前见到的,最后什么也没摘到.假设该学生在麦田中一共会遇到颗麦穗(假设颗麦穗的大小均不相同),最大的那颗麦穗出现在各个位置上的概率相等,为了使他能在这些麦穗中摘到那颗最大的麦橞,现有如下策略:不摘前颗麦穗,自第颗开始,只要发现比他前面见过的麦穗都大的,就摘这颗麦穗,否则就摘最后一颗.设,该学生摘到那颗最大的麦穗的概率为.(取)
(1)若,,求;
(2)若取无穷大,从理论的角度,求的最大值及取最大值时的值.
湖北省高三12月联考
数学参考答案
1.C ,,.
2.B .
3.D 因为,所以,解得..
4.C 设是所求直线上任意一点,则关于轴对称的点为,且在直线上,代入可得,即.
5.D 设E,F分别为棱,的中点,连接,,,易得,,所以(或其补角)为直线与直线所成的角.设正三棱柱的棱长为,则,,,,所以,.
6.A 因为是第一象限角,且,所以,,
,,.
7.B ,,
两式相减可得
,所以.
因为,所以,即.故.
8.A 由题意可得,在上有解,即有解.令,,则.令函数,.当时,,所以在上单调递增.为偶函数,所以在上单调递减.
,,故,
9.ABD 我国今年3月份至10月份社会消费品零售总额同比增速从小到大依次为2.5%,3.1%,4.6%,5.5%,7.6%,10.6%,12.7%,18.4%.我国今年3月份至10月份社会消费品零售总额同比增速最高为18.4%,A正确.我国今年3月份至10月份社会消费品零售总额同比增速的中位数为,B正确.,我国今年3月份至10月份社会消费品零售总额同比增速的分位数为,C错误.我国今年3月份至10月份社会消费品零售总额同比增速的平均值为,D正确.
10.ACD 因为,所以,即,所以,,.因为,所以,即大于.
11.AC 令,得,A正确.
令,得,令,得,则为奇函数,C正确.
由,可得,当时,可设,则,当时,,,当时,,当时,,所以在上单调递增,在上单调递减,此时有极值点,D错误.
的值不确定,B错误.
12.BC 当这两个球体的表面积之和取最大值时,有一个球体和圆锥的底面相切,过底面圆的直径作截面,如图所示.过点作,垂足为,过点作,垂足为,过点作,垂足为.设圆的半径为,圆的半径为r,的最大值为,且取最大值时,,所以,,,,.因为,所以①,整理得,解得.
令函数,,.令函数,,所以是增函数.又因为,,所以,,所以,,,,即,,,,所以在上单调递减,在上单调递增.因为,所以,即这两个球体的半径之和的最大值为.由①可得,这两个球体的表面积之和为.令,函数在上单调递增,所以,即这两个球体的表面积之和的最大值为.
13.15 ,令,解得,故的系数为.
14.5 设抛物线的焦点为,则.由抛物线的定义可得到该抛物线准线的距离等于,.
15. 因为的图象关于直线对称,所以,,解得,.因为在上单调,所以,即,解得.当时,.当时,,所以当,时,单调递减.故的最大值为.
16. 因为是偶函数,所以,.因为成等差数列,所以,则.因为,所以,解得,.
17.解:(1)因为,所以.
因为,所以,解得.
(2)由(1)可得.因为,所以,解得.
18.解:以为坐标原点,,,所在直线分别为x,y,z轴,建立如图所示的空间直角坐标系,
则,,,所以,,
(1)证明:因为,所以.
(2)设平面的法向量为,则
即不妨取,则.
易得平面,所以是平面的一个法向量,且..
故平面与平面的夹角的余弦值为.
19.解:(1)因为,
所以,,
累加得,
所以.
(2)因为,所以.
当时,;当时,;当时,.
所以数列是以3为周期的数列.
故.
20.(1)解:,,.
故曲线在点处的切线方程为.
(2)证明:由(1)得.
令函数,则,所以是增函数.
,,
所以存在,使得,即.
所以当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增.
.
因为,所以,
所以.
故.
21.解:(1)由题可知,
解得故的方程为.
(2)由题可知,直线,的斜率均存在,设,过且与相切的直线,
联立方程组整理得,
则,整理得.
将代人,得,则,
从而.
因为切线,互相垂直,所以,即.
所以,,
当且仅当时,等号成立.
故面积的最大值为.
22.解:(1)这4颗麦穗的位置从第1颗到第4颗排序,有种情况.
要摘到那颗最大的麦穗,有以下两种情况:
①最大的麦穗是第3颗,其他的麦穗随意在哪个位置,有种情况.
②最大的麦穗是最后1颗,第二大的麦穗是第1颗或第2颗,其他的麦穗随意在哪个位置,有种情况.
故所求概率为.
(2)记事件表示最大的麦穗被摘到,事件表示最大的麦穗在麦穗中排在第颗.
因为最大的那颗麦穗出现在各个位置上的概率相等,所以.
以给定所在位置的序号作为条件,.
当时,最大的麦穗在前颗麦穗之中,不会被摘到,此时.
当时,最大的麦穗被摘到,当且仅当前颗麦穗中的最大的一颗在前颗麦穗中时,
此时.
由全概率公式知.
令函数,.
当时,,当时,,所以在上单调递增,在上单调递减.所以.
所以当,时取得最大值,最大值为,此时,
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