内容正文:
2025届高三数学上学期一轮模拟题特训
一.选择题(共8小题)
1.(2024•连云港模拟)已知复数z满足,则z2024=( )
A.i B.﹣1 C.1 D.﹣i
2.(2024•连云港模拟)已知全集U=R,集合A,B满足A⊆(A∩B),则下列关系一定正确的是( )
A.A=B B.B⊆A C.A∩(∁UB)=∅ D.(∁UA)∩B=∅
3.(2024•海陵区校级模拟)若,,,则与的夹角为( )
A. B. C. D.
4.(2024•扬州模拟)将一颗骰子连续抛掷三次,向上的点数依次为x1,x2,x3,则x1⩽x2⩽x3的概率为( )
A. B. C. D.
5.(2024•玄武区三模)下列结论中正确是( )
A.若直线a,b为异面直线,则过直线a与直线b平行的平面有无数多个
B.若平面α∥平面β,直线m⊂α,点M∈β,则过点M有且只有一条直线与m平行
C.若直线m与平面α内无数条直线平行,则直线m与平面α平行
D.若直线l⊥平面α,则过直线l与平面α垂直的平面有且只有一个
6.(2024•南通模拟)国家二级文化保护遗址玉皇阁的台基可近似看作上、下底面边长分别为2m,4m,侧棱长为3m的正四棱台,则该台基的体积约为( )
A. B. C.28m3 D.
7.(2024•扬州模拟)已知函数f(x)的定义域为R,且f(x+1)为偶函数,f(x+2)﹣1为奇函数,若f(1)=0,则=( )
A.23 B.24 C.25 D.26
8.(2024•武进区校级三模)在平面直角坐标系xOy中,已知双曲线的左、右焦点分别为F1,F2,点P在C上,且,,则C的离心率为( )
A. B. C.3 D.2
二.多选题(共3小题)
9.(2024•扬州模拟)已知正实数m,n满足lnm=n•em+lnn(e是自然对数的底数,e≈2.718),则( )
A.m=n•em
B.n=m•en
C.的最大值为
D.方程无实数解
10.(2024•江苏模拟)已知定义在R上的函数f(x)满足f(1+x)+f(1﹣x)=0,且f(x)不是常函数,则下列说法中正确的有( )
A.若2为f(x)的周期,则f(x)为奇函数
B.若f(x)为奇函数,则2为f(x)的周期
C.若4为f(x)的周期,则f(x)为偶函数
D.若f(x)为偶函数,则4为f(x)的周期
11.(2024•苏州校级模拟)如图,棱长为2的正方体.ABCD﹣A1B1C1D1中,E为棱DD1的中点,F为正方形C1CDD1内一个动点(包括边界),且B1F∥平面A1BE,则下列说法正确的有( )
A.动点F轨迹的长度为
B.三棱锥B1﹣D1EF体积的最小值为
C.B1F与A1B不可能垂直
D.当三棱锥B1﹣D1DF的体积最大时,其外接球的表面积为
三.填空题(共3小题)
12.(2024•南通模拟)把5个人安排在周一至周五值班,要求每人值班一天,每天安排一人,甲乙安排在不相邻的两天,乙丙安排在相邻的两天,则不同的安排方法有 种.
13.(2024•江苏模拟)设锐角△ABC三个内角A,B,C所对应的边分别为a,b,c,若a=2,bsinA=,c=3,则b= .
14.(2024•泰州模拟)已知表示数
,其中数列{an}单调递增,且an为正整数.当n=k时,记所有满足条件的A的个数为bk,当n=5,a5=7时,b5= ;当ak≤k+3(1≤k≤n)时,= .
四.解答题(共5小题)
15.(2024•南通模拟)已知函数f(x)=lnx﹣ax,,a≠0.
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)若a>0且f(x)≤g(x)恒成立,求a的最小值.
16.(2024•扬州模拟)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,(2b﹣c)cosA=acosC.
(1)求A;
(2)若△ABC的面积为,BC边上的高为1,求△ABC的周长.
17.(2024•沈河区校级模拟)已知数列{an}满足a1=1,an>0,Sn是数列{an}的前n项和,对任意n∈N*,有2Sn=2+an﹣1.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=(﹣1)n﹣1an,求{bn}的前100项的和.
18.(2024•泰州模拟)如图,在正四棱锥P﹣ABCD,PA=AB=2,点M,N分别在PA,BD上,且.
(1)求证:MN⊥AD;
(2)求二面角M﹣BD﹣A的余弦值.
19.(2024•苏州校级模拟)过抛物线外一点P作抛物线的两条切线,切点分别为A,B,我们称△PAB为抛物线的阿基米德三角形,弦AB与抛物线所围成的封闭图形称为相应的“囧边形”,且已知“囧边形”的面积恰为相应阿基米德三角形面积的三分之二.如图,点P是圆Q:x2+(y+5)2=4上的动点,△PAB是抛物线Γ:x2=2py(p>0)的阿基米德三角形,F是抛物线Γ的焦点,且|PF|min=6.
(1)求抛物线Γ的方程;
(2)利用题给的结论,求图中“囧边形”面积的取值范围;
(3)设D是“囧边形”的抛物线弧上的任意一动点(异于A,B两点),过D作抛物线的切线l交阿基米德三角形的两切线边PA,PB于M,N,证明:|AM|•|BN|=|PM|•|PN|.
2025届高三数学上学期一轮模拟题特训
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
1.(2024•连云港模拟)已知复数z满足,则z2024=( )
A.i B.﹣1 C.1 D.﹣i
【解答】解:,
则,
故z=i,z2024=i2024=i4=1.
故选:C.
2.(2024•连云港模拟)已知全集U=R,集合A,B满足A⊆(A∩B),则下列关系一定正确的是( )
A.A=B B.B⊆A C.A∩(∁UB)=∅ D.(∁UA)∩B=∅
【解答】解:因为集合A,B满足A⊆(A∩B),故可得A⊆B,
对A:当A为B的真子集时,不成立;
对B:当A为B的真子集时,也不成立;
对C:A∩(∁UB)=∅,恒成立;
对D:当A为B的真子集时,不成立;
故选:C.
3.(2024•海陵区校级模拟)若,,,则与的夹角为( )
A. B. C. D.
【解答】解:因为,,,
所以||=2,=﹣2•+=4﹣2•+1=3,解得•=1,
所以•(﹣)=﹣•=4﹣1=3,
设与的夹角为θ,则cosθ===,
因为θ∈[0,π],所以θ=,即与的夹角为.
故选:A.
4.(2024•扬州模拟)将一颗骰子连续抛掷三次,向上的点数依次为x1,x2,x3,则x1⩽x2⩽x3的概率为( )
A. B. C. D.
【解答】解:将一颗骰子连续抛掷三次,向上的点数依次为x1,x2,x3,
基本事件总数n=63=216,
x1⩽x2⩽x3包含的基本事件个数有:
当x1=1时,有1+2+3+4+5+6=21个,
当x1=2时,有1+2+3+4+5=15个,
当x1=3时,有1+2+3+4=10个,
当x1=4时,有1+2+3=6个,
当x1=5时,有1+2=3个,
当x1=6时,有1个,
则x1⩽x2⩽x3的概率为P===.
故选:D.
5.(2024•玄武区三模)下列结论中正确是( )
A.若直线a,b为异面直线,则过直线a与直线b平行的平面有无数多个
B.若平面α∥平面β,直线m⊂α,点M∈β,则过点M有且只有一条直线与m平行
C.若直线m与平面α内无数条直线平行,则直线m与平面α平行
D.若直线l⊥平面α,则过直线l与平面α垂直的平面有且只有一个
【解答】解:若直线a,b为异面直线,则过直线a与直线b平行的平面有且仅有一个,故A错误;
若平面α∥平面β,直线m⊂α,点M∈β,则过直线m与点M可确定平面γ,设γ∩β=b,
则b为过点M的唯一一条与直线m平行的直线,故B正确;
若直线m与平面α内无数条直线平行,则直线m与平面α平行或m⊂α,故C错误;
若直线l⊥平面α,则过直线l与平面α垂直的平面有无数个,故D错误.
故选:B.
6.(2024•南通模拟)国家二级文化保护遗址玉皇阁的台基可近似看作上、下底面边长分别为2m,4m,侧棱长为3m的正四棱台,则该台基的体积约为( )
A. B. C.28m3 D.
【解答】解:如图,
在正四棱台ABCD﹣EFGH中,由已知可得AB=4,EF=2,BF=3,
连接BD,FH,在平面DBFH中,过F作FK⊥BD,垂足为K,
则KF为正四棱台的高,设上下底面中心分别为O′,O,
可得OB=2,,则FK=.
∴该台基的体积约为m3.
故选:A.
7.(2024•扬州模拟)已知函数f(x)的定义域为R,且f(x+1)为偶函数,f(x+2)﹣1为奇函数,若f(1)=0,则=( )
A.23 B.24 C.25 D.26
【解答】解:根据题意,因为f(x+1)为偶函数,所以f(x)的图象关于直线x=1对称,即有f(1+x)=f(1﹣x),变形可得f(x)=f(﹣x+2)①.
又由f(x+2)﹣1为奇函数,所以f(x+2)﹣1=﹣f(﹣x+2)+1,变形可得f(x+2)+f(﹣x+2)=2②.
由①,②得f(x)+f(x+2)=2,f(x+2)+f(x+4)=2,
故有f(x)=f(x+4),
由f(x)+f(x+2)=2,得f(0)+f(2)=2,又f(x)=f(﹣x+2),可得f(0)=f(2)=1,
f(1)+f(3)=2,f(2)+f(4)=2,由f(1)=0,得f(3)=2,
故f(1)+f(2)+⋯+f(26)=6[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)]+f(1)+f(2)=6×4+0+1=25.
故选:C.
8.(2024•武进区校级三模)在平面直角坐标系xOy中,已知双曲线的左、右焦点分别为F1,F2,点P在C上,且,,则C的离心率为( )
A. B. C.3 D.2
【解答】解:由已知可得:F1(﹣c,0),F2(c,0),
设P(x,y),
又,
则(﹣c﹣x,﹣y)•(c﹣x,﹣y)=2a2,
即x2+y2=2a2+c2,①
又,
则x2+y2=2b2,②
联立①②可得2a2+c2=2b2,
又b2=c2﹣a2,
即c2=4a2,
即.
故选:D.
二.多选题(共3小题)
9.(2024•扬州模拟)已知正实数m,n满足lnm=n•em+lnn(e是自然对数的底数,e≈2.718),则( )
A.m=n•em
B.n=m•en
C.的最大值为
D.方程无实数解
【解答】解:∵lnm=nem+lnn,∴=,∴mem=nem•,
构造函数f(x)=xex,x∈(0,+∞),
f′(x)=(x+1)ex>0,
∴函数f(x)在x∈(0,+∞)上单调递增,
∵f(m)=f(nem),
∴m=nem,因此A正确;
若n=men,则m=memen,∴m+n=0,与m,n∈(0,+∞)矛盾,因此B不正确;
n﹣=﹣=,
令g(x)=,g′(x)=,
可得函数g(x)在(0,2)上单调递增,在(2,+∞)上单调递减,
∴g(x)max=g(2)=,因此C正确;
由以上可得:,g(x)=﹣e无实数解,因此D正确.
故选:ACD.
10.(2024•江苏模拟)已知定义在R上的函数f(x)满足f(1+x)+f(1﹣x)=0,且f(x)不是常函数,则下列说法中正确的有( )
A.若2为f(x)的周期,则f(x)为奇函数
B.若f(x)为奇函数,则2为f(x)的周期
C.若4为f(x)的周期,则f(x)为偶函数
D.若f(x)为偶函数,则4为f(x)的周期
【解答】解:根据题意,函数f(x)定义域为R且满足f(1+x)+f(1﹣x)=0,则有f(x+2)+f(﹣x)=0①,
依次分析选项:
对于A,若2为f(x)的周期,则f(x+2)=f(x),
结合①式,则有f(x)+f(﹣x)=0,必有f(x)为奇函数,A正确;
对于B,若f(x)为奇函数,则有f(﹣x)=﹣f(x),
又由f(x+2)+f(﹣x)=0,则有f(x+2)=f(x),2是f(x)的周期,B正确;
对于C,若2为f(x)的周期,则4也为f(x)的周期,
由A的结论,f(x)为奇函数,C错误;
对于D,若f(x)为偶函数,则有f(﹣x)=f(x),
又由f(x+2)+f(﹣x)=0,有f(x+2)=﹣f(﹣x),则有f(x+4)=﹣f(x+2)=f(x),4是f(x)的周期,D正确.
故选:ABD.
11.(2024•苏州校级模拟)如图,棱长为2的正方体.ABCD﹣A1B1C1D1中,E为棱DD1的中点,F为正方形C1CDD1内一个动点(包括边界),且B1F∥平面A1BE,则下列说法正确的有( )
A.动点F轨迹的长度为
B.三棱锥B1﹣D1EF体积的最小值为
C.B1F与A1B不可能垂直
D.当三棱锥B1﹣D1DF的体积最大时,其外接球的表面积为
【解答】解:对A选项,如图,分别取C1D1,CC1的中点G,H,
则易知HG∥CD1∥BA1,B1H∥A1E,且HG∩B1H=H,
∴可得平面B1GH∥平面A1BE,
∴当F为GH上的点时,B1F∥平面A1BE,
∴动点F轨迹为线段GH,又易知GH=D1C=,∴A选项正确;
对B选项,由A选项分析可知,当F与G点重合时,△EFD1的面积取得最小值为=,
∴三棱锥B1﹣EFD1的体积的最小值为=,
即三棱锥B1﹣D1EF的体积的最小值为,∴B选项正确;
对C选项,由A选项分析可知A1B∥GH,又易知B1G=B1F=,
∴当F为GH的中点时,B1F⊥GH,即B1F⊥A1B,∴C选项错误;
对D选项,根据A选项分析可知,当F为CC1的中点时,△D1DF的面积最大,
从而可得三棱锥B1﹣D1DF的体积最大,如图,
取B1D的中点H,连接HF,则易证HF∥AC,且HF=AC=,
又易证AC⊥平面BDD1B1,∴HF⊥平面BDD1B1,
又H到D,D1,B1三点的距离相等,直线HF上的点到D,D1,B1三点的距离也相等,
在FH的延长线上取点O,使得OF=OD1,则O即为三棱锥B1﹣D1DF的外接球的球心,
设三棱锥B1﹣D1DF的外接球的半径为R,则R=OF=OD1,又易知D1H=BD1=,
∴在Rt△OD1H中,由勾股定理可得,解得R=,
∴当三棱锥B1﹣D1DF的体积最大时,其外接球的表面积为4πR2=,∴D选项正确.
故选:ABD.
三.填空题(共3小题)
12.(2024•南通模拟)把5个人安排在周一至周五值班,要求每人值班一天,每天安排一人,甲乙安排在不相邻的两天,乙丙安排在相邻的两天,则不同的安排方法有 36 种.
【解答】解:根据题意,设5人为甲乙丙丁戊,
①,将乙丙看成一个整体,考虑2人之间的顺序,有A22=2种情况,
②,将这个整体与丁戊全排列,有A33=6种安排方法,
③,排好后,有4个空位,由于甲乙安排在不相邻的两天,则只能从3个空中任选1个,安排甲,有A31=3种安排方法,
不同的安排方案共有2×6×3=36种;
故答案为:36.
13.(2024•江苏模拟)设锐角△ABC三个内角A,B,C所对应的边分别为a,b,c,若a=2,bsinA=,c=3,则b= .
【解答】解:法一:因为a=2,bsinA=,
所以sinA=,
由余弦定理得,cosA==,
由题意知A为锐角,且=1,
整理得,b4﹣26b2+133=0,
所以b=或b=,
当b=时,a=2,c=3,此时a2+c2<b2,B为钝角,与已知矛盾,
故b=.
法二:由正弦定理得,asinB=bsinA=,
又a=2,
所以sinB=,
由B为锐角得,B=,
由余弦定理得,b2=a2+c2﹣2accosB=4+9﹣2×=7,
所以b=.
故答案为:.
14.(2024•泰州模拟)已知表示数,其中数列{an}单调递增,且an为正整数.当n=k时,记所有满足条件的A的个数为bk,当n=5,a5=7时,b5= 15 ;当ak≤k+3(1≤k≤n)时,= .
【解答】解:第一空相当于在1,2,3,4,5,6中选出4个数由小到大作为a1至a4,
所以;
第二空:令ck=ak﹣k,1≤k≤n,则依题意有:ck∈N,ck+1≥ck,ck≤3,1≤k≤n,
这等价于从(0,0)沿着网格线走到(k,3),而且每次只能向右或向上走,每一条路线对应一个A,
由此可知,所以.
故答案为:.
四.解答题(共5小题)
15.(2024•南通模拟)已知函数f(x)=lnx﹣ax,,a≠0.
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)若a>0且f(x)≤g(x)恒成立,求a的最小值.
【解答】解:(1)由题意可得f(x)的定义域为(0,+∞),
f'(x)=﹣a=(a≠0),
当a<0时,由于x>0,所以f′(x)>0恒成立,从而f(x)在(0,+∞)上递增;
当a>0时,令f'(x)>0,解得,令f'(x)<0,解得,
从而f(x)在(0,)上递增,在(,+∞)递减;
(2)令,要使f(x)≤g(x)恒成立,
只需h(x)≤0恒成立,则h(x)max≤0即可,
h'(x)=﹣a﹣==,
令h'(x)=0,解得x=或x=﹣(舍),
∴h(x)在(0,)上单调递增,在(,+∞)上单调递减,
所以hmax(x)=h()=ln﹣3≤0,
解得:,所以a的最小值为.
16.(2024•扬州模拟)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,(2b﹣c)cosA=acosC.
(1)求A;
(2)若△ABC的面积为,BC边上的高为1,求△ABC的周长.
【解答】解:(1)因为(2b﹣c)cosA=acosC,
由正弦定理,得(2sinB﹣sinC)cosA=sinAcosC,
即2sinBcosA=sinAcosC+sinCcosA=sin(A+C)=sinB,
因为在△ABC中,sinB≠0,
所以.
又因为0<A<π,所以;
(2)因为△ABC的面积为,BC边上的高为1,
所以=,得.
即,所以bc=4.
由余弦定理,得a2=b2+c2﹣2bccosA,
即12=b2+c2﹣bc,化简得(b+c)2=3bc+12,
所以(b+c)2=24,即,
所以△ABC的周长为.
17.(2024•沈河区校级模拟)已知数列{an}满足a1=1,an>0,Sn是数列{an}的前n项和,对任意n∈N*,有2Sn=2+an﹣1.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=(﹣1)n﹣1an,求{bn}的前100项的和.
【解答】解:(1)由,①得,②
②﹣①得:=2(an+1﹣an)(an+1+an)+(an+1﹣an),
所以2(an+1﹣an)(an+1+an)﹣(an+1+an)=0,即(an+1+an)(2an+1﹣2an﹣1)=0,
因为an>0,所以2an+1﹣2an﹣1=0,即,
又a1=1,所以数列{an}是以1为首项,为公差的等差数列,
所以数列{an}的通项公式为;
(2)因为bn=(﹣1)n﹣1an,
所以,
,•••,
,
所以{bn}的前100项的和为b1+b2+b3+•••+b99+b100=(a1﹣a2)+(a3﹣a4)+•••+(a99﹣a100)=.
18.(2024•泰州模拟)如图,在正四棱锥P﹣ABCD,PA=AB=2,点M,N分别在PA,BD上,且.
(1)求证:MN⊥AD;
(2)求二面角M﹣BD﹣A的余弦值.
【解答】(1)证明:在正四棱锥P﹣ABCD中,取BD,AB,BC中点分别为O,E,F,
以{,,}为正交基底,建立如图所示的空间直角坐标系O﹣xyz.
则O(0,0,0),,B(1,1,0),C(﹣1,1,0),A(1,﹣1,0),D(﹣1,﹣1,0),
因为,所以,,
所以,,
因为,所以,即MN⊥AD.
(2)解:设平面MBD的一个法向量为,且,,
所以,即,取z=1,得,
又因为平面ABD的一个法向量为,所以,
所以二面角M﹣BD﹣A的余弦值为.
19.(2024•苏州校级模拟)过抛物线外一点P作抛物线的两条切线,切点分别为A,B,我们称△PAB为抛物线的阿基米德三角形,弦AB与抛物线所围成的封闭图形称为相应的“囧边形”,且已知“囧边形”的面积恰为相应阿基米德三角形面积的三分之二.如图,点P是圆Q:x2+(y+5)2=4上的动点,△PAB是抛物线Γ:x2=2py(p>0)的阿基米德三角形,F是抛物线Γ的焦点,且|PF|min=6.
(1)求抛物线Γ的方程;
(2)利用题给的结论,求图中“囧边形”面积的取值范围;
(3)设D是“囧边形”的抛物线弧上的任意一动点(异于A,B两点),过D作抛物线的切线l交阿基米德三角形的两切线边PA,PB于M,N,证明:|AM|•|BN|=|PM|•|PN|.
【解答】解:(1)由题意得,,
由,
所以Γ:x2=12y.
(2)设,
联立,Δ=48(3k2+m)>0,
设方程的两根为x1,x2,则x1+x2=12k,x1x2=﹣12m,
由,所以,
联立直线PA,PB可得,
代入PA方程中,得,即P(6k,﹣m),
故△PAB的面积=.
因为P(6k,﹣m)在圆Q上,所以且m∈[3,7],
于是,
显然此式在m∈[3,7]上单调递增,故,
也即3k2+m∈[3,7],因此,
由题干知“囧边形”面积=,所以“囧边形”面积的取值范围为.
(3)证明:由(2)知,,
设B(x3,y3),过B的切线,即,
过B点切线交得,同理,
因为,
.
所以,即|AM|•|BN|=|PM|•|PN|.
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