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文档简介
…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页,总=sectionpages22页第=page11页,总=sectionpages11页2025年牛津译林版高三数学下册阶段测试试卷含答案考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______姓名:______班级:______考号:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共7题,共14分)1、已知命题p:2和8的等比中项是4;命题q:平面内到两个定点F1,F2的距离之差等于常数2a(|F1F2|<2a)的点的轨迹是双曲线,则下列命题为真命题的是()A.p∧qB.¬p∧qC.p∧¬qD.¬p∧¬q2、在正方体ABCD-A1B1C1D1中,点E,F分别是棱AB,BB1的中点,则异面直线EF和BC1所成的角是()A.60°B.45°C.90°D.120°3、已知向量=(2,4),向量=(x,3),且,则x的值是()A.6B.-6C.9D.124、设函数f(x)=x3-3ax+b(a>0),则()A.x=是f(x)的极大值B.x=-是f(x)的极大值C.x=是f(x)的极大值点D.x=-是f(x)的极大值点5、若,则sin2θ=()A.B.C.D.6、设p:|x|<1;q:则p是q的()
A.充分不必要条件。
B.必要不充分条件。
C.充分必要条件。
D.既不充分也不必要条件。
7、已知F1、F2分别为双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右焦点.过F2作双曲线的渐近线的垂线,垂足为P,则|PF1|2-|PF2|2=()A.4a2B.4b2C.3a2+b2D.a2+3b2评卷人得分二、填空题(共7题,共14分)8、若函数y=sin(ωx+)(ω>0)的最小正周期是,则ω=____.9、在△ABC中,已知∠A=60°,且=,则tanC=____.10、△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若a,b,c成等比数列,则cosB的最小值____.11、【题文】若则=__________;12、【题文】①(坐标系与参数方程选做题)在极坐标系中,已知圆C经过点圆心为直线与极轴的交点,则圆C的极坐标方程是____;
②(不等式选做题)已知关于x的不等式的解集为则实数的取值范围是____.13、若非零向量a鈫�b鈫�
的夹角为锐角娄脠
且|a鈫�||b鈫�|=cos娄脠
则称被“同余”,若b鈫�
被a鈫�
“同余”,则a鈫�鈭�b鈫�
在b鈫�
方向上的投影为______.14、设函数f(x)=鈭�ex(2x+1)鈭�ax+a
其中a>鈭�1
若存在唯一的整数x0
使得f(x0)>0
则实数a
的取值范围是______.评卷人得分三、判断题(共7题,共14分)15、判断集合A是否为集合B的子集;若是打“√”,若不是打“×”.
(1)A={1,3,5},B={1,2,3,4,5,6}.____;
(2)A={1,3,5},B={1,3,6,9}.____;
(3)A={0},B={x|x2+1=0}.____;
(4)A={a,b,c,d},B={d,b,c,a}.____.16、函数y=sinx,x∈[0,2π]是奇函数.____(判断对错)17、已知函数f(x)=4+ax-1的图象恒过定点p,则点p的坐标是(1,5)____.(判断对错)18、已知函数f(x)=4+ax-1的图象恒过定点p,则点p的坐标是(1,5)____.(判断对错)19、已知A={x|x=3k-2,k∈Z},则5∈A.____.20、空集没有子集.____.21、任一集合必有两个或两个以上子集.____.评卷人得分四、证明题(共3题,共18分)22、如图所示,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是平行四边形,PA⊥平面ABCD,且PA=AD=2,AB=1,AC=.
(1)证明:CD⊥平面PAC;
(2)求四棱锥P-ABCD的体积.23、设x>0,y>0,z>0,且x2+y2+z2=1.
(Ⅰ)求证:xy+yz+xz≤1;
(Ⅱ)求()2的最小值.24、如图;在直角梯形PBCD中,PB∥DC,DC⊥BC,点A在边PB上,AD∥BC,PB=3BC=6,现沿AD将△PAD折起,使平面PAD⊥平面ABCD.
(Ⅰ)当CD=BC时;证明:直线BD⊥平面PAC;
(Ⅱ)当三棱锥P-ABD的体积取得最大值时,求平面PBD与平面PCD所成锐二面角的余弦值.评卷人得分五、作图题(共4题,共16分)25、画底面边长为2cm、高为3cm的正四棱柱ABCD-A1B1C1D1的直观图.26、已知a>0,x,y满足约束条件,若变量x的最大值为6,则变量y的取值范围为____.27、用平面向量的方法证明:
(1)三角形三条高交于一点;
(2)三角形三条中线交于一点;
(3)三角形三条中垂线交于一点.28、设a∈[0,2],b∈[0,4],则函数f(x)=x2+2ax+b在R上有两个不同零点的概率为____.评卷人得分六、综合题(共2题,共4分)29、如图;四棱锥P-ABCD的俯视图是菱形ABCD,顶点P的投影恰好为A.
(1)求证:BD⊥PC;
(2)若AC=2a,BD=4a,四棱锥P-ABCD的体积V=2a3,求PC的长.30、椭圆+=1(a>0)的焦点在x轴上,则它的离心率的最大值为____.参考答案一、选择题(共7题,共14分)1、D【分析】【分析】先判断出p,q的真假,从而判断出复合命题的真假即可.【解析】【解答】解:命题p:2和8的等比中项是4或-4;
故p是假命题;
命题q:平面内到两个定点F1,F2的距离之差等于常数2a(|F1F2|<2a)的点的轨迹是双曲线;
平面内与两定点距离之差绝对值为常数的点的轨迹是双曲线;这个常数必须小于两点的距离,此时是双曲线;
故q是假命题;
故¬p∧¬q是真命题;
故选:D.2、A【分析】【分析】建立空间直角坐标系,利用向量的夹角公式即可得出.【解析】【解答】解:如图所示,设AB=2;
则A(2,0,0),B(2,2,0),B1(2,2,2),C1(0;2,2),E(2,1,0),F(2,2,1).
∴=(-2,0,2),=(0;1,1);
∴===;
∴=60°.
∴异面直线EF和BC1所成的角是60°.
故选:A.3、B【分析】【分析】根据向量垂直的关系进行求解即可.【解析】【解答】解:∵;
∴;即2x+3×4=0;
解得x=-6;
故选:B.4、D【分析】【分析】求出导数,令它为0,求出单调增区间和减区间,从而判断.【解析】【解答】解:∵函数f(x)=x3-3ax+b(a>0);
∴f′(x)=3x2-3a;
令f′(x)=0,则x=±;
f′(x)>0,得x>或x<-,f(x)单调递增;f′(x)<0,得-<x<;f(x)单调递减.
∴x=-是f(x)的极大值点,x=是f(x)的极小值点;
故选D.5、C【分析】【分析】把要求的式子先利用正弦的二倍角公式变形;然后除以1,将1用同角三角函数关系代换,利用齐次式的方法化简;
可求出所求.【解析】【解答】解:若,则sin2θ====;
故选C.6、B【分析】
由:|x|<1;得:-1<x<1;
由得:-1<x<0;
因为-1<x<1时不一定有-1<x<0;而-1<x<0时一定有-1<x<1;
所以p是q的必要不充分条件.
故选B.
【解析】【答案】把命题p和命题q中的x的范围解出;根据解出的x的范围之间的关系,判断p与q的互推情况.
7、A【分析】解:设双曲线-=1的一条渐近线方程为y=x;
F2(c,0)到渐近线的距离为d=|PF2|==b;
cos∠POF2===
在△POF1中,|PF1|2=|PO|2+|OF1|2-2|PO|•|OF1|•cos∠POF1
=a2+c2-2ac•(-)=3a2+c2;
则|PF1|2-|PF2|2=3a2+c2-b2=4a2;
故选:A.
求出双曲线的一条渐近线方程,运用点到直线的距离公式,求得|PF2|=b;运用余弦函数的定义和余弦定理,计算即可得到所求值.
本题考查距离的平方差,注意运用双曲线的渐近线方程和点到直线的距离公式,同时考查余弦定理的运用,化简整理的运算能力,属于中档题.【解析】【答案】A二、填空题(共7题,共14分)8、略
【分析】【分析】由条件根据函数y=Asin(ωx+φ)的周期为,可得结论.【解析】【解答】解:函数y=sin(ωx+)(ω>0)的最小正周期是=;则ω=6;
故答案为:6.9、略
【分析】【分析】由条件利用正弦定理可得4sinB=3cosC,即4sin(120°-C)=3sinC,化简求得tanC=的值.【解析】【解答】解:△ABC中,已知∠A=60°,且=,∴4b=3c;由正弦定理可得4sinB=3cosC;
即4sin(120°-C)=3sinC,即4(cosC+sinC)=3sinC,即2cosC=sinC,求得tanC==2;
故答案为:2.10、略
【分析】【分析】由已知得cosB==,当且仅当a=c时,cosB取最小值.【解析】【解答】解:∵△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若a,b;c成等比数列;
∴b2=ac;
cosB==;
∴当且仅当a=c时,cosB取最小值.
故答案为:.11、略
【分析】【解析】由已知得:x-y=y,即x=y,故=.【解析】【答案】12、略
【分析】【解析】
试题分析:(1)把极坐标形式化为直角坐标系形式,∵点∴x=∴点P(1,1).
∵直线展开为∴y−令y=0,则x=1,∴直线与x轴的交点为C(1,0).
∴圆C的半径r=|PC|=1.∴圆C的方程为:(x-1)2+y2=1,展开为:x2-2x+1+y2=1,化为极坐标方程:ρ2-2ρcosθ=0;即ρ=2cosθ.
∴圆C的极坐标方程为:ρ=2cosθ.
(2)由得所以函数y=的图象总在函数y=x-2图象的上方,所以-2a<2,解得a<-1.
考点:极坐标方程与普通方程的互化【解析】【答案】(1)(2)13、略
【分析】解:根据题意,设向量a鈫�b鈫�
的夹角为锐角娄脠
若b鈫�
被a鈫�
“同余”,则有|b鈫�||a鈫�|=cos娄脠
隆脿a鈫�?b鈫�=|a鈫�||b鈫�|cos娄脠=b鈫�2
隆脿(a鈫�鈭�b鈫�)?b鈫�=a鈫�?b鈫�鈭�b鈫�2=b鈫�2鈭�b鈫�2=0
则a鈫�鈭�b鈫�
在b鈫�
方向上的投影为(a鈫�鈭�b鈫�)鈰�b鈫�|b鈫�|=0
.
故答案为:0
.
根据题意,写出b鈫�
被a鈫�
“同余”的表达式;再根据平面向量投影的定义计算即可.
本题考查平面向量的数量积运算以及向量投影的计算问题,掌握“同余”的定义是解题的关键.【解析】0
14、略
【分析】解:g(x)=鈭�ex(2x+1)y=ax鈭�a
由题意知存在唯一的整数x0
使得g(x0)
在直线y=ax鈭�a
的上方;
隆脽g隆盲(x)=鈭�ex(2x+1)鈭�2ex=鈭�ex(2x+3)
隆脿
当x<鈭�32
时,g隆盲(x)>0
当x>鈭�32
时,g隆盲(x)<0
隆脿
当x=鈭�32
时,g(x)
取最大值2e鈭�32
当x=鈭�2
时,g(鈭�2)=3e鈭�2
当x=鈭�1
时,g(鈭�1)=1e
直线y=ax鈭�a
恒过定点(1,0)
且斜率为a
故鈭�a鈭�a<g(鈭�1)=1e
且鈭�2a鈭�a鈮�g(鈭�2)=3e鈭�2
解得:a>鈭�12e
且a鈮�鈭�1e2
综上,a隆脢(鈭�12e,鈭�1e2]
故答案为:(鈭�12e,鈭�1e2].
设g(x)=ex(2x鈭�1)y=ax鈭�a
问题转化为存在唯一的整数x0
使得g(x0)
在直线y=ax鈭�a
的上方,求导数可得函数的极值,数形结合可得鈭�a鈭�a<g(鈭�1)=1e
且鈭�2a鈭�a鈮�g(鈭�2)=3e鈭�2
解关于a
的不等式组可得.
本题考查导数和极值,涉及数形结合和转化的思想,属中档题.【解析】(鈭�12e,鈭�1e2]
三、判断题(共7题,共14分)15、√【分析】【分析】根据子集的概念,判断A的所有元素是否为B的元素,是便说明A是B的子集,否则A不是B的子集.【解析】【解答】解:(1)1;3,5∈B,∴集合A是集合B的子集;
(2)5∈A;而5∉B,∴A不是B的子集;
(3)B=∅;∴A不是B的子集;
(4)A;B两集合的元素相同,A=B,∴A是B的子集.
故答案为:√,×,×,√.16、×【分析】【分析】根据奇函数的定义进行判断即可得到答案.【解析】【解答】解:∵x∈[0;2π],定义域不关于原点对称;
故函数y=sinx不是奇函数;
故答案为:×17、√【分析】【分析】已知函数f(x)=ax-1+4,根据指数函数的性质,求出其过的定点.【解析】【解答】解:∵函数f(x)=ax-1+4;其中a>0,a≠1;
令x-1=0,可得x=1,ax-1=1;
∴f(x)=1+4=5;
∴点P的坐标为(1;5);
故答案为:√18、√【分析】【分析】已知函数f(x)=ax-1+4,根据指数函数的性质,求出其过的定点.【解析】【解答】解:∵函数f(x)=ax-1+4;其中a>0,a≠1;
令x-1=0,可得x=1,ax-1=1;
∴f(x)=1+4=5;
∴点P的坐标为(1;5);
故答案为:√19、×【分析】【分析】判断5与集合A的关系即可.【解析】【解答】解:由3k-2=5得,3k=7,解得k=;
所以5∉Z;所以5∈A错误.
故答案为:×20、×【分析】【分析】根据空集的性质,分析可得空集是其本身的子集,即可得答案.【解析】【解答】解:根据题意;空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集;
即空集是其本身的子集;则原命题错误;
故答案为:×.21、×【分析】【分析】特殊集合∅只有一个子集,故任一集合必有两个或两个以上子集错误.【解析】【解答】解:∅表示不含任何元素;∅只有本身一个子集,故错误.
故答案为:×.四、证明题(共3题,共18分)22、略
【分析】【分析】(1)由PA⊥平面ABCD,CD⊂平面ABCD可证明PA⊥CD,在△ACD中,由已知可得AC2+CD2=AD2;即CD⊥AC,又PA∩AC=A,PA⊂平面PAC,AC⊂平面PAC,从而证明CD⊥平面PAC.
(2)先求S四边形ABCD=AB×AC=,从而由VP-ABCD=S四边形ABCD×PA,即可求解.【解析】【解答】(本小题满分12分)
解:(1)证明:∵PA⊥平面ABCD;CD⊂平面ABCD
∴PA⊥CD(2分)
在△ACD中,AD=2,CD=1,AC=;
∴AC2+CD2=AD2
∴∠ACD=90°;即CD⊥AC(4分)
又PA∩AC=A;PA⊂平面PAC,AC⊂平面PAC;
∴CD⊥平面PAC(6分)
(2)∵S四边形ABCD=AB×AC=(9分)
∴VP-ABCD=S四边形ABCD×PA=(12分)23、略
【分析】【分析】(Ⅰ)利用重要不等式x2+y2≥2xy;通过同向不等式可加性,直接求证:xy+yz+xz≤1;
(Ⅱ)利用≥2z2;≥2y2;≥2x2,推出()2的不等关系,利用已知条件即可求出表达式的最小值.【解析】【解答】解:(Ⅰ)证明:因为x2+y2≥2xy;
y2+z2≥2yz;
x2+z2≥2xz;
所以x2+y2+z2≥xy+yz+xz;
故xy+yz+xz≤1;
当且仅当x=y=z时取等号;(6分)
(Ⅱ)因为≥2z2;≥2y2;≥2x2
所以+≥x2+y2+z2=1;
而()2=++2(x2+y2+z2)≥3
所以()2≥3;当且仅当x=y=z时取等号;
故当x=y=z=时,()2的最小值为3.(14分)24、略
【分析】【分析】(Ⅰ)当CD=BC时;四边形ABCD是正方形,连结AC;BD,则BD⊥AC,再推导出PA⊥AD,从而BD⊥PA,由此能证明BD⊥平面PAC.
(Ⅱ)设DC=t,t∈(0,6),则PA=6-t,以A为原点,AB,AD,AP为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出平面PBD与平面PCD所成锐二面角的余弦值.【解析】【解答】证明:(Ⅰ)在直角梯形PBCD中,AD∥BC,AB∥DC,DC⊥BC,
当CD=BC时;四边形ABCD是正方形;
连结AC;BD;则BD⊥AC;
∵平面PAD⊥平面ABCD;
平面PAD∩平面ABCD=AD;PA⊥AD;
PA⊂平面ABCD;故BD⊥PA;
又AC∩PA=A;∴BD⊥平面PAC.
解:(Ⅱ)设DC=t;t∈(0,6),则PA=6-t;
由(Ⅰ)知VP-ABD=≤=3,
当6-t=t;即t=3时取等号,此时AP=AB=DC=3.
如图;以A为原点,AB,AD,AP为x,y,z轴,建立空间直角坐标系;
则B(3;0,0),D(0,2,0),P(0,0,3),C(3,2,0);
设=(x;y,z)是平面PCD的一个法向量;
∵=(3,0,0),=(0;-2,3);
∴,取z=2,得=(0;3,2);
设=(a,b;c)是平面PBD的法向量;
∵=(-3,2,0),=(0;-2,3);
∴,取c=2,得=(2;3,2);
设平面PBD与平面PCD所成锐二面角为θ;
则cosθ===.
∴平面PBD与平面PCD所成锐二面角的余弦值为.五、作图题(共4题,共16分)25、略
【分析】【分析】根据斜二侧画法作图.【解析】【解答】解:(1)建立空间直角坐标系B1-xyz;
(2)在x轴上作线段B1C1=2cm,在y轴上作线段B1A1=1cm;
(3)过C1作y轴的平行线,过A1作x轴的平行线,使得两条平行线交于D1点;
(4)分别过A1,B1,C1,D1作z轴的平行线,使得A1A=B1B=C1C=D1D=3cm.
(5)连结AB,BC,CD,AD,则ABCD-A1B1C1D1就是要做的直观图.26、略
【分析】【分析】由约束条件作出可行域,求得使变量x取得最大值的a值,再求出图中A,B的纵坐标,则答案可求.【解析】【解答】解:由约束条件作出可行域如图,
联立;解得A(2a,-a);
联立,解得B();
由图可知;变量x的最大值为2a=6,即a=3.
变量y的取值范围为[-a,]=[-3,].
故答案为:.27、略
【分析】【分析】(1)作图,在△ABC中,作高线AH⊥BC,BH⊥AC,连接CH,只要证明CH⊥AB.即证明•=0;
(2)作图;在△ABC中,设D;E、F分别为BC、AC、AB的中点,BE与AD的交点为G,证明CG与CF共线即可;
(3)作图,设=,=,=;推出•=0即可.【解析】【解答】证明:(1)如图;在△ABC中;
作高线AH⊥BC;BH⊥AC,连接CH,只要证明CH⊥AB.
∵AH⊥BC;BH⊥AC;
∴=0,•=0;
∴•(+)=0,•(+)=0.
∴•-•=0;
∴•=0;
∴CH⊥AB,
故三角形三条高交于一点;
(2)在如图;在△ABC中,设D;E、F分别为BC、AC、AB的中点,BE与AD的交点为G;
设=,=;则=-,=-=-;
设=x,则=-=x-=(-1)+;
∵与共线;
∴=,解得,x=;
∴=-=-;
∴=-=(-)=;
∴CG与CF共线;即G在CF上;
故三角形三条中线交于一点
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