内容正文:
保密★启用前
2025届新高三阶段性检测03(基础版)
(范围:检测范围1、2至等式与不等式、空间向量与立体几何、解析几何)(新课标卷)
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号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.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并上交.
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,则下列选项中正确的是( )
A. B. C. D.
2.设是等差数列的前n项和,且,则( )
A.17 B.34 C.51 D.68
3.已知圆关于直线对称,则的最小值是( )
A.2 B.3 C.6 D.4
4.已知函数,将的图象向左平移个单位长度,所得图象关于原点对称,则的图象的对称轴可以为( ).
A. B.
C. D.
5.如图,边长为4的等边△ABC,动点P在以BC为直径的半圆上.若 则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.若,则的大小关系是( )
A. B.
C. D.
7.已知双曲线l 的焦距为2c,右顶点为A,过A作x轴的垂线与E 的渐近线交于M、N 两点,若 则 E 的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.[ ,2]
8.已知三棱锥的四个顶点都在球的球面上,,,则球的表面积为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本大题共 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.下列命题正确的是( )
A.“是第二象限角或第三象限角”,“”,则是的充分不必要条件
B.若为第一象限角,则
C.在中,若,则为锐角三角形
D.已知,且,则
10.在平面直角坐标系中,已知是动点.下列命题正确的是( )
A.若,则的轨迹的长度等于2
B.若,则的轨迹方程为
C.若,则的轨迹与圆没有交点
D.若,则的最大值为3
11.已知函数 的定义域为R,其图象关于中心对称,若 ,则( )
A. B.
C.为奇函数 D.为偶函数
三、填空题:本大题共 3 小题,每小题 5 分,共 15 分.
12.已知,,则 .
13.集合,,若,则实数m的取值范围为 .
14.我国古代数学著作《九章算术》中记载了一种称为“羡除”的几何体,该几何体的一种结构是三个面均为梯形,其他两面为三角形的五面体.如图所示,四边形,,均为等腰梯形,,,,,到平面的距离为5,与间的距离为10,则这个羡除的体积 .
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.(13分)已知函数,的内角,,所对的边分别为,,,且.
(1)求;
(2)若,求的值.
16.(15分)记是公差不为0的等差数列的前项和,,且成等比数列.
(1)求和;
(2)若,求数列的前20项和.
17.(15分)如图,多面体中,已知面是边长为4的正方形,是等边三角形,,,平面平面.
(1)求证:;
(2)求二面角的大小.
18.(17分)已知椭圆C:的左,右焦点分别为,,过的直线与椭圆C交于M,N两点,且的周长为8,的最大面积为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设,是否存在x轴上的定点P,使得的内心在x轴上,若存在,求出点P的坐标,若不存在,请说明理由.
19.(17分)设函数的定义域是R,它的导数是.若存在常数,使得对一切恒成立,那么称函数具有性质.
(1)求证:函数不具有性质;
(2)判别函数是否具有性质.若具有求出的取值集合;若不具有请说明理由.
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(范围:检测范围1、2至等式与不等式、空间向量与立体几何、解析几何)(新课标卷)
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号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.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并上交.
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,则下列选项中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】化简集合,即可根据集合间关系求解.
【详解】由得,由可得,
故,其它都不正确.
故选:B
2.设是等差数列的前n项和,且,则( )
A.17 B.34 C.51 D.68
【答案】C
【分析】利用等差数列的求和公式即可求解.
【详解】解:设公差为d,
则,即,
则,
故选:C
3.已知圆关于直线对称,则的最小值是( )
A.2 B.3 C.6 D.4
【答案】D
【分析】转化为直线过圆心即,再利用基本不等式可得答案.
【详解】因为圆关于直线对称,
所以直线过圆心,即,
则
因为,且,所以,
所以,
当且仅当即等号成立,
则的最小值是4.
故选:D.
4.已知函数,将的图象向左平移个单位长度,所得图象关于原点对称,则的图象的对称轴可以为( ).
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据题意找到函数的对称点得,结合特殊值法计算得,利用辅助角公式化简得,最后整体替换计算得到结果;
【详解】由题意可得的图象关于点对称,
即对任意,有,
取,可得,即.
故,
令,,可得的图象的对称轴为,.
故选:D.
5.如图,边长为4的等边△ABC,动点P在以BC为直径的半圆上.若 则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】建立平面直角坐标系,可得半圆弧的方程为:,然后设,根据向量的坐标运算法则算出关于的式子,利用三角恒等变换与正弦函数的性质求解即可.
【详解】根据题意,以所在直线为x轴,的垂直平分线为y轴,建立直角坐标系,如图所示:
则,半圆弧的方程为:,
设,则,,
由,得
,解得,
由,设,其中,
可得
,
由,得,
则,
得,
得的取值范围为:
故选:D
6.若,则的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】结合对数运算性质及对数函数的单调性比较的大小,结合基本不等式及对数函数单调性比较的大小,可得结论.
【详解】,
而,且.
所以,故.
故选:D.
7.已知双曲线l 的焦距为2c,右顶点为A,过A作x轴的垂线与E 的渐近线交于M、N 两点,若 则 E 的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.[ ,2]
【答案】A
【分析】首先求出,再结合题干中的条件可知,通过解不等式可得的取值范围,结合双曲线的离心率公式可得答案.
【详解】由题意得,渐近线,
将代入得坐标为,所以,
因为轴,所以,
由已知可得,
两边同时除以得,
所以,即,
解得,所以,
而双曲线的离心率,
故选:A.
8.已知三棱锥的四个顶点都在球的球面上,,,则球的表面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据题意,利用正弦、余弦定理,求得的外接圆的半径,记的外心为,证得面,求得,结合球的截面圆的性质,列出方程求得球的半径,利用球的表面积公式,即可求解.
【详解】设的外接圆的半径为,因为,
由余弦定理得,所以,
则,故,
记的外心为,连接,则
取的中点,连接,则,
又因为,可得,
因为,且平面,平面,
所以平面,平面,
又因为平面,平面,所以,
因为且平面,所以面,可得
由题意可得外接球的球心在上,设外接球的半径为,
可得,解得,即,
所以球的表面积为.
故选:A.
二、多项选择题:本大题共 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.下列命题正确的是( )
A.“是第二象限角或第三象限角”,“”,则是的充分不必要条件
B.若为第一象限角,则
C.在中,若,则为锐角三角形
D.已知,且,则
【答案】ACD
【分析】对A,根据充分,必要条件的概念判断;对B,利用二倍角余弦公式化简求解;对C,将条件式切化弦结合三角变换求解判断;对D,利用二倍角余弦公式化简条件式,再弦化切求解.
【详解】对于A,若是第二象限角或第三象限角,则.若,取,
此时不是第二象限角或第三象限角,则是的充分不必要条件,故A正确;
对于B,由于为第一象限角,则,
,故B错误;
对于C,在中,若,则,所以,
故,所以,故为锐角三角形,故C正确;
对于D,由,所以,则,
由,知,故D正确.
故选:ACD.
10.在平面直角坐标系中,已知是动点.下列命题正确的是( )
A.若,则的轨迹的长度等于2
B.若,则的轨迹方程为
C.若,则的轨迹与圆没有交点
D.若,则的最大值为3
【答案】ACD
【分析】对于A,确定M点轨迹,即可判断;对于B,结合双曲线定义进行判断;对于C,求出M点轨迹方程,联立方程或利用向量数量积判断与圆的交点情况,即可判断;对于D,求出动点M的轨迹方程,进而求解数量积最值,即可判断.
【详解】选项A:因为,所以的轨迹为线段,
从而的轨迹的长度等于2,故A正确;
选项B:因为,由双曲线的定义知,的轨迹是以为焦点的双曲线的右支,
而结论的方程中未限制范围,故B错误;(由,得的轨迹方程为)
选项C:解法一:由,得,
化简得,,联立,得,
这与矛盾,所以方程组无解,故的轨迹与圆没有交点,故C正确;
解法二:若有交点,则,
又,矛盾,
所以的轨迹与圆没有交点,故C正确;
选项D:
解法一:由得,,
化简得,
所以的轨迹是以为圆心,半径为的圆,
等于在轴上的投影的长度,
由图知其最大值为3,故D正确;
解法二:同法一得的轨迹是以为圆心,半径为的圆,
,由圆的方程知可取到最大值3,故D正确;
解法三:由得,,
当在的反向延长线上时取等号,
①;
②当在的反向延长线上,且时,
满足条件,此时,
所以的最大值为3,故D正确;
故选:ACD.
11.已知函数 的定义域为R,其图象关于中心对称,若 ,则( )
A. B.
C.为奇函数 D.为偶函数
【答案】ACD
【分析】A选项,根据中心对称为,得到,A正确;B选项,变形得到,赋值得到B错误;C选项,根据函数的对称中心得到,C正确;D选项,根据题目条件得到,变形为,D正确.
【详解】A选项,的定义域为R,其图象关于中心对称,
故,故,A正确;
B选项,由题意得,又,
故,
令得,即,B错误;
C选项,由题意得,即,
令,则,
所以为奇函数,C正确;
D选项,因为,所以,
即,故,
令,则,
故为偶函数,D正确.
故选:ACD.
三、填空题:本大题共 3 小题,每小题 5 分,共 15 分.
12.已知,,则 .
【答案】/
【分析】把所给式子两边平方相加可求得结果.
【详解】由,可得①,
由,可得②,
所以①+②,可得,
所以,所以.
故答案为:.
13.集合,,若,则实数m的取值范围为 .
【答案】
【分析】结合B是否为空集进行分类讨论可求的范围.
【详解】由,且,
当时,,则,即,
当时,若,则,解得,
综上,实数的取值范围为.
故答案为:.
14.我国古代数学著作《九章算术》中记载了一种称为“羡除”的几何体,该几何体的一种结构是三个面均为梯形,其他两面为三角形的五面体.如图所示,四边形,,均为等腰梯形,,,,,到平面的距离为5,与间的距离为10,则这个羡除的体积 .
【答案】200
【分析】先连线再根据棱锥体积公式计算组合体体积即可.
【详解】
连接
.
故答案为:200.
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.(13分)已知函数,的内角,,所对的边分别为,,,且.
(1)求;
(2)若,求的值.
【答案】(1)(2)
【分析】(1)利用特殊角的三角函数值求角;
(2)法一,根据两角和的正弦公式和正弦定理化简已知,可得,再结合余弦定理求解;法二:利用余弦定理化简已知得,再结合余弦定理求解.
【详解】(1),,
,
,,
,;
(2),
法一:,
,
,
根据正弦定理得,
由余弦定理得 ①
将代入①式,得,
,;
法二:由正弦定理、余弦定理可得,
,
,
由余弦定理得 ①
将代入①式,得,
,.
16.(15分)记是公差不为0的等差数列的前项和,,且成等比数列.
(1)求和;
(2)若,求数列的前20项和.
【答案】(1),;(2)
【分析】(1)根据等差数列的通项公式和等比中项的性质可求出,再根据等差数列的通项公式和前项和公式即可求解;
(2)结合题意,由(1)的结论可得,利用裂项相消法即可求解.
【详解】(1)设已知数列的公差为,则,
由,得,即,
所以或,显然不为0,所以,
所以,.
(2)由(1)知,又,
,
,
所以.
17.(15分)如图,多面体中,已知面是边长为4的正方形,是等边三角形,,,平面平面.
(1)求证:;
(2)求二面角的大小.
【答案】(1)证明见解析;(2).
【分析】(1)利用面面垂直的性质、线面垂直的性质推理即可得证.
(2)以为原点建立空间直角坐标系,求出平面与平面的法向量,再利用面面角的向量求法求出二面角.
【详解】(1)由是正方形,得,而平面平面,平面平面,
平面,则平面,又平面,于是,又,
所以.
(2)在平面内过作,由平面平面,平面平面,
得平面,以为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系,
则,,
设平面的法向量为,则,令,得,
而平面的法向量为,设二面角的平面角为,显然为锐角,
于是,则,
所以二面角的大小.
18.(17分)已知椭圆C:的左,右焦点分别为,,过的直线与椭圆C交于M,N两点,且的周长为8,的最大面积为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设,是否存在x轴上的定点P,使得的内心在x轴上,若存在,求出点P的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)或(2)存在,
【分析】(1)根据题意列出方程组,求出即可得解;
(2)由题意可将原问题转换为,设直线的方程为:,,联立椭圆方程,结合韦达定理可求得的值即可.
【详解】(1)∵的周长为8,的最大面积为,
∴,解得,或,.
∴椭圆C的方程为或等.
(2)
由(1)及易知,
不妨设直线MN的方程为:,,,,
联立,得.
则,,
若的内心在x轴上,则,
∴,即,即,
可得.
则,得,即.
当直线MN垂直于x轴,即时,显然点也是符合题意的点.
故在x轴上存在定点,使得的内心在x轴上.
19.(17分)设函数的定义域是R,它的导数是.若存在常数,使得对一切恒成立,那么称函数具有性质.
(1)求证:函数不具有性质;
(2)判别函数是否具有性质.若具有求出的取值集合;若不具有请说明理由.
【答案】(1)证明见解析
(2)具有性质,的取值集合
【分析】(1)假设具有性质,由定义求解结论成立的条件;
(2)假设具有性质,由定义求解结论成立的条件.
【详解】(1)假设具有性质, 即 对一切恒成立
化简得到,显然不存在实数使得成立,所以假设错误,
因此函数不具有性质.
(2)假设具有性质, 即 对一切恒成立,
即 对一切恒成立,则对一切恒成立,
由,所以当时,具有性质,
所以具有性质,的取值集合.
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