内容正文:
青铜峡市宁朔中学2025高三年级开学考试
数学
本试卷共19小题,满分150分
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
3.填空题和解答题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内.写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
第I卷(选择题)
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,只有一个选项是正确的.请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.
1. 已知集合,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据并集的定义即可求解.
【详解】由于,所以,
故选:B
2. 已知为虚数单位,则=( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用复数的乘法法则直接计算即可.
【详解】,
故选:D
3. 已知向量,,,若为实数,,则的值为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据向量线性运算的坐标表示及向量垂直的坐标表示即可求解.
【详解】解:由,得,
又,,,得,
,解得.
故选:A.
4. 已知等差数列的前项和为,若,则( )
A. 34 B. 39 C. 42 D. 45
【答案】B
【解析】
【分析】根据等差数列的片段和性质即可求解.
【详解】由成等差数列,
则,即,故.
故选:B
5. 的展开式中,的系数为( )
A. B. 7 C. 8 D. 12
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意 ,利用二项式的展开式的通项公式,以及组合数的计算公式,即可求解.
【详解】由二项式的展开式,
可得展开式中的系数为.
故选:B.
6. 已知角,满足,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据商数关系得到,再利用两角和与差的余弦公式计算即可.
【详解】,,
,,
,
故选:A.
7. 棱长和底面边长均为1的正四棱锥的体积为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
底面边长和侧棱长均为1的正四棱锥S﹣ABCD中,连结AC、BD交于点O,连结SO,则SO⊥底面ABCD,AO,,由此能求出正四棱锥的体积.
【详解】如图,底面边长和侧棱长均为1的正四棱锥S﹣ABCD中,
连结AC、BD交于点O,连结SO,
则SO⊥底面ABCD,
S正方形ABCD=AB•BC=1×1=1,
AO,
,
∴正四棱锥的体积:
V.
故答案为C.
【点睛】本题考查正四棱锥的体积的求法,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查推理论证能力、运算求解能力,考查化归与转化思想、函数与方程思想,是中档题.
8. 设椭圆和双曲线的公共焦点为是两曲线的一个公共点,则的值等于
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由题意知F1(﹣2,0),F2(2,0),
解方程组,得.
取P点坐标为,,,
cos∠F1PF2==.
故选A.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对得6分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分.
9. 一组数据:0,1,5,6,7,11,12,则( )
A. 这组数据的平均数为6 B. 这组数据的方差为16
C. 这组数据的极差为11 D. 这组数据的第70百分位数为7
【答案】AD
【解析】
【分析】由已知的这组数据,利用公式分别计算平均数、方差、极差、第70百分位数即可.
【详解】对A,这组数据的平均数为:,故A选项正确;
对B,这组数据的方差为:,故B选项错误;
对C,这组数据的极差为:,故C选项错误;
对D,由,则第70百分位数是第5个数7,故D选项正确.
故选:AD.
10. 已知圆:,则下列说法正确的是( )
A. 点在圆外 B. 圆的半径为
C. 圆关于对称 D. 直线截圆的弦长为3
【答案】BC
【解析】
【分析】由圆的方程求圆心和半径,判断B,C,再根据点与圆的位置关系判断A,由直线与圆的相交弦公式判断D.
【详解】∵圆的方程为,
∴ 圆心M为,半径为,B对,
∵ 圆心M在直线上,
∴圆关于对称,C对,
∵ 时
∴点在圆内,A错,
∵ 圆心到直线的距离为,
∴ 直线截圆的弦长为,D错,
故选:BC.
11. 已知,且,则( )
A. 的最小值是 B. 最小值为
C. 的最大值是 D. 的最小值是
【答案】BC
【解析】
【分析】利用基本不等式即可得到A;二元换一元,代入 ,利用二次函数求出最值,得出B选项;利用即可得到C选项;利用“1”的妙用得出D.
【详解】对于A,∵,且,∴,即时,等号成立,
即的最大值是,故A不正确;
对于B,∵,∴,,
所以,故B正确;
对于C,∵,且,∴,即
当且仅当时,等号成立,故C正确;
对于D,∵,
即时,等号成立,
所以的最小值是,故D错误.
故选:BC.
第II卷(非选择题)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知函数,则____________.
【答案】1
【解析】
【分析】根据给定条件,把代入,利用指数、对数运算计算作答.
【详解】函数,所以.
故答案为:1
13. 已知随机变量X服从正态分布,且,则____________.
【答案】##.
【解析】
【分析】根据正态分布曲线的性质即可解出.
【详解】因为,所以,因此.
故答案为:.
14. 袋子中有大小形状完全相同的2个白球和4个黑球,从中任取3个球,1个白球得2分,1个黑球得1分.记X为取出的3个球的得分总和,则________.
【答案】4
【解析】
【分析】根据题意,由条件可得的可能取值为,分别求得其对应概率,再由期望的计算公式代入计算,即可得到结果.
【详解】由题可知,的可能取值为,
则,,,
所以.
故答案为:4
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. 在中,角所对的边分别是.已知.
(1)求的值;
(2)求的值;
(3)求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据正弦定理即可解出;
(2)根据余弦定理即可解出;
(3)由正弦定理求出,再由平方关系求出,即可由两角差的正弦公式求出.
【小问1详解】
由正弦定理可得,,即,解得:;
【小问2详解】
由余弦定理可得,,即,
解得:或(舍去).
【小问3详解】
由正弦定理可得,,即,解得:,而,
所以都为锐角,因此,,
.
16. 已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=2an.
(1)证明:数列{an}是等比数列;
(2)设bn=(2n)an,求数列{bn}的前n项和Tn.
【答案】(1)当n=1时,a1=S1=2a1,所以a1=1,
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(2an-1)-(2an-1-1),
所以an=2an-1,
所以数列{an}是以1为首项,2为公比的等比数列.
(2)Tn=(2n)×2n+3.
【解析】
【分析】(1)由证得数列是等比数列;
(2)由(1)得通项公式,再得,由错位相减法求和.
【详解】(1)略
(2)由(1)知,an=2n-1,
所以bn=(2n-1)×2n-1,
所以Tn=1+3×2+5×22+…+(2n-3)×2n-2+(2n-1)×2n-1,①
2Tn=1×2+3×22++(2n-3)×2n-1+(2n-1)×2n,②
①-②,得-Tn=1+2×(21+22++2n-1)-(2n-1)×2n
=1+2×-(2n-1)×2n
=(3-2n)×2n-3,
所以Tn=(2n-3)×2n+3.
17. 如图,在四棱柱中,平面,,,,.,分别为,的中点,
(1)求证:平面;
(2)求平面与平面夹角余弦值.
【答案】(1)
取中点,连接,,
由是的中点,故,且,
由是的中点,故,且,
则,,
故四边形是平行四边形,,
又平面,平面,
故平面;
(2)
【解析】
【分析】(1)取中点,连接,,借助中位线的性质与平行四边形判定和性质定理可得,再利用线面平行判定定理即可得证;
(2)建立适当的空间直角坐标系,求出两平面的法向量,利用空间向量夹角公式计算即得.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
依题意,因两两垂直,故可以为原点建立如图的空间直角坐标系,
由、、、、、,
则、、,
设平面与平面的法向量分别为、,
则,,
分别取,则、、,,
即得,,
则,
故平面与平面的夹角余弦值为.
18. 已知函数.
(1)求在区间上的最大值;
(2)若过点存在3条直线与曲线相切,求的取值范围;
【答案】(1)(2)
【解析】
【分析】(1)求,令,求出极值点,极值和区间端点的函数值,即求最大值;
(2)设出切点,写出切线方程,把点的坐标代入切线方程,得.设,则“过点存在3条直线与曲线相切”等价于“有3个不同的零点”.求,判断的单调性,即可求解.
【详解】(1)由得.
令,得或.
因为,
所以在区间上的最大值为.
(2)设过点的直线与曲线相切于点,
则,且切线斜率为,
所以切线方程为,
因此,
整理得.
设,
则“过点存在3条直线与曲线相切”等价于“有3个不同的零点”.
.
当变化时,与的变化情况如下:
0
1
+
0
-
0
+
所以,是的极大值,
是的极小值.
当,即时,
在区间和上分别至多有1个零点,
以至多有2个零点.
当,即时,
在区间和上分别至多有1个零点,
所以至多有2个零点.
当且,即时,
因为,
所以分别在区间和上恰有1个零点.
由于在区间和上单调,
所以分别在区间和上恰有1个零点.
综上可知,当过点存在3条直线与曲线相切时,的取值范围是.
【点睛】本题考查导数的综合应用,属于较难的题目.
19. 已知椭圆的中心在原点,焦点在轴上,离心率为,且椭圆过点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)直线与椭圆交于两点,是椭圆上位于直线两侧的动点,且直线的斜率为.
①求四边形的面积的最大值;
②设直线的斜率为,直线的斜率为,判断的值是否为常数,并说明理由.
【答案】(1);
(2)①;②是,0
【解析】
【分析】(1)设椭圆的方程为,由题意得,再结合可求出,从而可求出椭圆方程;
(2)①求出,设直线的方程为,设点,将直线方程代入椭圆方程化简利用根与系数的关系,再由是椭圆C上位于直线PQ两侧,求出的范围,然后表示出四边形的面积,化简可求出其最大值;②表示出直线的斜率和直线的斜率,然后结合前面的式子化简可得答案.
【小问1详解】
设椭圆的方程为.
由题意可得,解得,
所以椭圆的标准方程为;
【小问2详解】
①当时,,解得,
所以点的坐标为,则,
设直线的方程为,设点,
联立,整理得:,由,可得.
由韦达定理知:,
又是椭圆C上位于直线PQ两侧,则
,解得
四边形的面积
故当时,;
②由题意知,直线的斜率,直线的斜率,
则
.
.
所以的值为常数0.
【点睛】关键点点睛:本题第(2)问解题的关键是设出直线的方程,代入椭圆方程化简,利用根与系数的关系,然后结合已知条件求解,考查计算能力,属于较难题.
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本试卷共19小题,满分150分
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
3.填空题和解答题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内.写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
第I卷(选择题)
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,只有一个选项是正确的.请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.
1. 已知集合,则( )
A. B.
C. D.
2. 已知为虚数单位,则=( )
A. B. C. D.
3. 已知向量,,,若为实数,,则的值为
A. B. C. D.
4. 已知等差数列的前项和为,若,则( )
A. 34 B. 39 C. 42 D. 45
5. 的展开式中,的系数为( )
A. B. 7 C. 8 D. 12
6. 已知角,满足,,则( )
A. B. C. D.
7. 棱长和底面边长均为1的正四棱锥的体积为
A. B. C. D.
8. 设椭圆和双曲线的公共焦点为是两曲线的一个公共点,则的值等于
A. B.
C. D.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对得6分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分.
9. 一组数据:0,1,5,6,7,11,12,则( )
A. 这组数据的平均数为6 B. 这组数据的方差为16
C. 这组数据的极差为11 D. 这组数据的第70百分位数为7
10. 已知圆:,则下列说法正确的是( )
A. 点在圆外 B. 圆的半径为
C. 圆关于对称 D. 直线截圆的弦长为3
11. 已知,且,则( )
A. 的最小值是 B. 最小值为
C. 的最大值是 D. 的最小值是
第II卷(非选择题)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知函数,则____________.
13. 已知随机变量X服从正态分布,且,则____________.
14. 袋子中有大小形状完全相同的2个白球和4个黑球,从中任取3个球,1个白球得2分,1个黑球得1分.记X为取出的3个球的得分总和,则________.
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. 在中,角所对的边分别是.已知.
(1)求的值;
(2)求的值;
(3)求的值.
16. 已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=2an.
(1)证明:数列{an}是等比数列;
(2)设bn=(2n)an,求数列{bn}的前n项和Tn.
17. 如图,在四棱柱中,平面,,,,.,分别为,的中点,
(1)求证:平面;
(2)求平面与平面夹角余弦值.
18. 已知函数.
(1)求在区间上的最大值;
(2)若过点存在3条直线与曲线相切,求的取值范围;
19. 已知椭圆的中心在原点,焦点在轴上,离心率为,且椭圆过点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)直线与椭圆交于两点,是椭圆上位于直线两侧的动点,且直线的斜率为.
①求四边形的面积的最大值;
②设直线的斜率为,直线的斜率为,判断的值是否为常数,并说明理由.
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