内容正文:
2025届高三10月联考
数学
木试卷共4页.全卷满分150分,考试时间120分钟.
注意事项:
1、答题前、考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上.
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的答案标号涂黑,如有改动,用橡皮擦干净后、再选涂其他答案;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.
一、单项选择题: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. 已知集合,.若,则( )
A. B. 0 C. 1 D. 2
【答案】A
【解析】
【分析】用列举法表示集合,根据求的值.
【详解】由得,解得,
∴.
∵,,
∴,解得.
故选:A.
2. 已知a,,则“”是“”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】D
【解析】
【分析】举例说明,根据充分、必要条件结合指数函数单调性分析判断.
【详解】当,时,,但是,故;
当,时,,但是,故;
故“”是“”的既不充分也不必要条件.
故选:D.
3. 已知是关于的方程的一个虚根,则( )
A. B. 2 C. D. 1
【答案】C
【解析】
【分析】根据实系数一元二次方程虚数根共轭和韦达定理可求的值.
【详解】因为是关于的方程的一个虚根,
所以是关于的方程的另一个虚根,
所以,解得.
故选:C
4. 设是锐角,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用两角和与差的余弦公式,结合齐次式弦化切可得,进而可得答案.
【详解】因为且,
所以,
故,结合,
解得.
故选:C.
5. 已知函数,在上单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】分段求出函数的导函数,则恒成立,参变分离求出参数的取值范围,即可得解.
【详解】因为,
当时,,则恒成立,
所以在上恒成立,则;
当时,,则恒成立,
所以在上恒成立,所以;
又,综上可得的取值范围是.
故选:B.
6. 已知点,,.动点满足,则的最大值为( )
A. B. C. 30 D. 31
【答案】C
【解析】
【分析】设,分析可知点的轨迹是以为圆心,半径的圆,整理可得,结合圆的性质运算求解.
【详解】设,
则,
整理可得,
故点的轨迹是以为圆心,半径的圆,
又因为,
且,
可得,所以的最大值为30.
故选:C.
7. 存在函数满足:对任意都有( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据函数的定义分别判断各选项.
【详解】对于A,令,则,有个函数值对应,故A错误;
对于C,取,可知,再取,可知,故C错误;
对于D,取,,取,,故D错误;
对于B选项,令,对于每一个,都有唯一的与之对应,也即有唯一的与之对应,因此符合函数定义,故B正确;
故选:B.
8. 已知,是双曲线的左、右顶点,为双曲线上一点,且若,则的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】不妨设在第一象限,直线,的倾斜角分别为,,由题意,利用点坐标,可得,进一步可求,根据方程组,可求,从而得到点坐标,求得的面积.
【详解】如图:
由题意可知:、.
不妨设在第一象限,设,的倾斜角分别为,,则.
故,注意到,
因此,
解得,,
故,,代入解得:,.
故的面积为.
故选:A
【点睛】方法点睛:本题的关键是求出点坐标.不妨设在第一象限,结合三角形的外角定理得,用点坐标表示,可得,结合两角和与差的正切公式,可求的值,进一步可求出点坐标.
二、多项选择题:本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对得6分,部分选对得部分分,有选错的得0分.
9. 已知函数,则( )
A. ,为奇函数 B. 当时,单调递增
C. ,使得恰有一个极值点 D. 当时,存在三个零点
【答案】ABD
【解析】
【分析】利用奇偶性定义判断A;利用导数得到单调性可判断B;根据极值的定义判断C;求出函数零点判断D.
【详解】对于A选项,函数定义域为R,,,为奇函数,A正确;
对于B选项,当时,,单调递增,B正确;
对于C选项,若恰有一个极值,则有一个解,可得,此时恒成立,单调递增, 无极值点,故不存在,使得恰有一个极值,C错误;
对于D选项,,存在三个零点0,,,故D正确.
故选:ABD.
10. 已知正项等比数列的前项积为,且是互不相等的正整数,则( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
【答案】ACD
【解析】
【分析】由通项公式可推出等比数列下标和的性质,选项A正确;当等比数列公比为1时选项B错误;根据条件和等比数列下标和性质得出,推出,选项C正确,反之也成立可得选项D正确.
【详解】设已知正项等比数列的公比为,
A.∵,
∴,
选项A正确.
B.当时,等比数列各项均相等,恒成立,故选项B错误.
C. 由题意得,.
不妨设,
∵,
∴,
∴,
∴,即,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
选项C正确.
D.由选项C的推导过程得反之也成立,选项D正确.
故选:ACD.
11. 如图,正方体中,为棱的中点,为平面上的动点,设直线与底面所成的角为,直线EP与底面所成的角为,平面与底面的夹角为,平面与底面的夹角为,则( )
A. 若,则点在圆上 B. 若,则点在双曲线上
C. 若,则点在抛物线上 D. 若,则点在直线上
【答案】AC
【解析】
【分析】根据建系求出轨迹方程可以判断A,根据线面角及二面角定义作图计算判断B,C,应用边长关系判断D.
【详解】对于A选项,如图1,连接PA,PB,由,可知,故,
以点为原点,AB为轴,AD为轴建系,,设,则,
即,故点的轨迹为圆,A正确;
对于B选项,如图2,作于,于,则,
同理作于M,于,则,由可知,,
故为的平分线,点的轨迹为直线,B错误;
对于C选项,如图3,,,由可知,,
根据抛物线的定义可知点的轨迹为抛物线,C正确;
对于D选项,由C选项可知,显然不是直线,D错误.
故选:AC.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 设向量,,则,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】应用向量线性运算及垂直的坐标表示列方程求参数.
【详解】由题设,且,
所以,解得.
故答案为:
13. 已知,,,且恒成立,则的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
【分析】借助基本不等式计算可得,即可得解.
【详解】由,,,
故,
当且仅当、,即,时,等号成立,
故,即,则的取值范围是.
故答案为:.
14. 已知函数在上单调递减,则的最大值为__________.
【答案】##
【解析】
【分析】根据函数的周期性,在一个周期范围内根据导数判断函数单调性,即可得函数单调递减区间,进而可得解.
【详解】,
由与的周期均为,
则的周期为,不妨设,
,
令,即,
解得,
综上所述的单调递减区间为,,
故,
故答案为:.
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,a,b,c分别是内角A,B,C的对边,且.
(1)若,求;
(2)若,求的面积的最大值.
【答案】(1)
(2)3
【解析】
【分析】(1)由正弦定理化角为边,得出边的关系后,由余弦定理求解;
(2)由余弦定理及数量积的定义求得,再利用基本不等式求得的最大值,最后由面积公式得结论.
【小问1详解】
因为,所以由正弦定理得,
又,所以,,
从而.
【小问2详解】
由余弦定理可知,则,
又,故,
即,故,即,
从而,
当时取等号,即的面积的最大值为3.
16. 如图,,分别为椭圆的左、右顶点,为第一象限上一点,且,过点的直线与有唯一的公共点.
(1)求的方程;
(2)过原点作直线的平行线与椭圆C交于M,N两点,证明:P,M,,N四点共圆,并求该圆的标准方程.
【答案】(1)
(2)证明:
依题意,直线MN的方程为,联立椭圆可得,
即,即,,,.
设圆的方程为,代入,P,M,可得:
,解得,
此时圆方程为,
将点代入上述方程,得,
所以点也在此圆上,故P,M,,N四点共圆,
其标准方程为.
【解析】
【分析】(1)法一:利用直线与椭圆的位置关系计算即可求解;法二:利用导数的几何意义计算即可求解.
(2)先求出点,P,M,的坐标,利用待定系数法求出过,P,M的圆方程,将点的坐标代入计算即可,P,M,四点共圆..
【小问1详解】
法一:,由,得,解得,
代入椭圆方程得,所以,设直线,
联立椭圆方程,得,
即.
由,
整理得,解得,
因此直线的方程为:.
法二:,则,,
令,则,
故直线的方程为:,
【小问2详解】
证明略,圆的标准方程为
17. 如图,四棱锥的底面为正方形,E,F分别为PA,PC的中点,且平面平面,平面BEF和平面ABCD不垂直.
(1)证明:;
(2)若,当四棱锥的体积最大时,求平面与平面的夹角的余弦值.
【答案】(1)设,,过点作于,
由平面平面,且平面平面,平面,
故平面,由于平面,所以;
因为E,F分别为PA,PC的中点,因此,因此.
由底面为正方形可知,由于平面,
因此平面,由于平面,故,
因为为AC的中点,因此;
(2)
【解析】
【分析】(1)设,通过证明来证得.
(2)建立空间直角坐标系,利用向量法来求得平面与平面的夹角的余弦值.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
不妨设,以为坐标原点,OA为轴,OB为轴建立空间直角坐标系,
则,,,,
由(1)可知,点在yOz平面内,设,由,
即,即,
当的体积最大时,,
此时,则,,
则,,.
设平面的法向量为,则,即,
令,则.
设平面的法向量为,则,即,
令,则,
则,
即平面与平面的夹角的余弦值为.
18. 若数列共有项,都有,其中为常数,则称数列是一个项数为的“对数等和数列”,其中称为“对数等和常数”.已知数列是一个项数为的对数等和数列,对数等和常数为.
(1)若,,,求的值;
(2)定义数列满足:,,2,3,…,m.
(i)证明:数列是一个项数为的对数等和数列;
(ii)已知数列是首项为1024,公比为的等比数列,若,求的值.
【答案】(1)
(2)(i)依题意,则,因此,
从而,即数列是一个项数为的对数等和数列.
(ii)
【解析】
【分析】(1)由题干信息可得,即可得答案;
(2)(i)注意到,即可证明结论;
(ii)由题可得表达式,后由裂项求和法可得答案.
【小问1详解】
依题意,又,
所以,即.
【小问2详解】
(i)略
(ii)依题意,,
即,即, 则,
又,故,即,
此时,即,,
注意到,
所以.
19. 已知函数(,且).
(1)当时,证明:为增函数;
(2)若存在两个极值点,.
(i)求的取值范围;
(ii)设的极大值为,求的取值范围.
【答案】(1)依题意,,
设,则,
当时,单调递减,当时,单调递增,
故,即,单调递增.
(2)(i);(ii)
【解析】
【分析】(1)利用导数证得为增函数.
(2)(i)先换元设,然后利用多次求导的方法,对进行分类讨论,根据极值点个数来求得的取值范围.
(ii)根据(i),通过换元以及构造函数,结合导数来求得的取值范围.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
(i)设,则,
则.
设,则,即在上单减,在上单增,
当时,令,由,且在上单调递增,
故仅有一个零点,不符合题意;
当时,,
①当时,则,此时,,单调递增,不符合题意;
②当时,则,此时存在两个零点,
当时,;当时,,;
当时,,,存在两个极值点,符合题意.
综上可知,.
(i i)由(i)可知,且,满足,
故,
设,则,
设,则,
故单调递减,且,则,
即.
【点睛】方法点睛:导函数中常用的两种常用的转化方法:
一是利用导数研究含参函数的单调性,常化为不等式恒成立问题,注意分类讨论与数形结合思想的应用;
二是函数的零点、不等式证明常转化为函数的单调性、极(最)值问题处理,
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木试卷共4页.全卷满分150分,考试时间120分钟.
注意事项:
1、答题前、考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上.
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的答案标号涂黑,如有改动,用橡皮擦干净后、再选涂其他答案;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.
一、单项选择题: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. 已知集合,.若,则( )
A. B. 0 C. 1 D. 2
2. 已知a,,则“”是“”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
3. 已知是关于的方程的一个虚根,则( )
A. B. 2 C. D. 1
4. 设是锐角,,则( )
A. B. C. D.
5. 已知函数,在上单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
6. 已知点,,.动点满足,则的最大值为( )
A. B. C. 30 D. 31
7. 存在函数满足:对任意都有( )
A. B.
C. D.
8. 已知,是双曲线的左、右顶点,为双曲线上一点,且若,则的面积为( )
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.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对得6分,部分选对得部分分,有选错的得0分.
9. 已知函数,则( )
A. ,为奇函数 B. 当时,单调递增
C. ,使得恰有一个极值点 D. 当时,存在三个零点
10. 已知正项等比数列的前项积为,且是互不相等的正整数,则( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
11. 如图,正方体中,为棱的中点,为平面上的动点,设直线与底面所成的角为,直线EP与底面所成的角为,平面与底面的夹角为,平面与底面的夹角为,则( )
A. 若,则点在圆上 B. 若,则点在双曲线上
C. 若,则点在抛物线上 D. 若,则点在直线上
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 设向量,,则,则__________.
13. 已知,,,且恒成立,则的取值范围是__________.
14. 已知函数在上单调递减,则的最大值为__________.
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,a,b,c分别是内角A,B,C的对边,且.
(1)若,求;
(2)若,求的面积的最大值.
16. 如图,,分别为椭圆的左、右顶点,为第一象限上一点,且,过点的直线与有唯一的公共点.
(1)求的方程;
(2)过原点作直线的平行线与椭圆C交于M,N两点,证明:P,M,,N四点共圆,并求该圆的标准方程.
17. 如图,四棱锥的底面为正方形,E,F分别为PA,PC的中点,且平面平面,平面BEF和平面ABCD不垂直.
(1)证明:;
(2)若,当四棱锥的体积最大时,求平面与平面的夹角的余弦值.
18. 若数列共有项,都有,其中为常数,则称数列是一个项数为的“对数等和数列”,其中称为“对数等和常数”.已知数列是一个项数为的对数等和数列,对数等和常数为.
(1)若,,,求的值;
(2)定义数列满足:,,2,3,…,m.
(i)证明:数列是一个项数为的对数等和数列;
(ii)已知数列是首项为1024,公比为的等比数列,若,求的值.
19. 已知函数(,且).
(1)当时,证明:为增函数;
(2)若存在两个极值点,.
(i)求的取值范围;
(ii)设的极大值为,求的取值范围.
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