内容正文:
绝密★启用前
海南省2024—2025学年高三学业水平诊断(一)
数学
考生注意:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上,并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.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,,则( )
A. B. C. D.
2. 若复数满足,则( )
A. B. C. D.
3. 若,则( )
A. 4 B. C. -4 D.
4. 中国历代书画家喜欢在纸扇的扇面上题字绘画,某扇面为如图所示的扇环,记的长为,的长为,若,则扇环的圆心角的弧度数为( )
A. 3 B. 2 C. D.
5. 已知且,若函数与在上的单调性相同,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
6. 如图是函数的大致图象,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
7. 若函数在区间上存在零点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
8. 若函数的图象关于点对称,且,则( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共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,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 自然常数是数学中非常重要的一个常数,17世纪人们在研究经济学中的复利问题时发现了这个数,后来众多数学家对自然常数进行了深入的研究,其字母表示来自数学家欧拉的名字.已知函数,则下列命题为真命题的是( )
A. ,
B. ,
C. ,,
D. ,,
10. 已知,,若,,则( )
A. B.
C. D.
11. 已知,若函数的图象在点处的切线与轴平行,则( )
A. B.
C. D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知实数,满足,则的最小值为________.
13. 已知函数的导函数为,若,为的导函数,则__________.
14. 记函数在区间上的最大值为,最小值为,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. 已知函数的部分图象如图所示,点,
(1)求的解析式;
(2)将的图象上各点的纵坐标保持不变,横坐标伸长为原来的2倍,再将所得图象向左平移个单位长度,得到的图象,求在区间上的最值.
16. 已知函数.
(1)求的图象在点处的切线与坐标轴围成的封闭图形的面积;
(2)设函数,若在定义域内单调递减,求实数的取值范围.
17. 甲、乙两位跑步爱好者坚持每天晨跑,上周的7天中,他们各有5天晨跑路程超过.
(1)从上周任选3天,设这3天中甲晨跑路程超过的天数为,求的分布列和数学期望.
(2)用上周7天甲、乙晨跑路程的频率分布估计他们各自每天晨跑路程的概率分布,且他们每天晨跑的路程互不影响.设“下个月的某3天中,甲晨跑路程超过的天数比乙晨跑路程超过的天数恰好多2”为事件,求.
参考数据:.
18. 已知直线与抛物线交于,两点(为坐标原点),且,动直线过点.
(1)求的方程;
(2)求点关于的对称点的轨迹方程;
(3)若与交于,两点(均异于点),直线,分别与直线交于点,,证明:.
19. 记数列的前项和为,已知.
(1)证明:为等比数列;
(2)任意给定,求满足的数对的个数;
(3)若,证明:当时,.
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绝密★启用前
海南省2024—2025学年高三学业水平诊断(一)
数学
考生注意:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上,并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.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,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】解二次不等式得到集合,由交集定义得出结果.
【详解】依题意得:集合,所以.
故选:B.
2. 若复数满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由复数的四则运算即可求解.
【详解】由题意得,所以.
故选:D
3. 若,则( )
A. 4 B. C. -4 D.
【答案】C
【解析】
【分析】由诱导公式及同角三角函数的商数关系求解即可.
【详解】因为.
故选:C.
4. 中国历代书画家喜欢在纸扇的扇面上题字绘画,某扇面为如图所示的扇环,记的长为,的长为,若,则扇环的圆心角的弧度数为( )
A. 3 B. 2 C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】设扇环所在圆的圆心为,圆心角为,根据,得到,.
【详解】
如图,设扇环所在圆的圆心为,圆心角为,则,
所以,得,又,所以.
故选:A
5. 已知且,若函数与在上的单调性相同,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用指数函数、对数函数及复合函数的单调性计算即可.
【详解】由题意知在上只能是单调递增,
所以在上单调递增,所以
得.
又单调递增,所以.
综上得.
故选:C
6. 如图是函数的大致图象,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由图确定是的极小值点,求得,即可求解.
【详解】由图可知,是的极小值点,由已知得,
令,得,得,经验证符合题意,
所以,由,,
可得,解得.
故选:D
7. 若函数在区间上存在零点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据函数的奇偶性及单调性,结合零点存在定理即可求解.
【详解】若,则当时,,
则恒成立,不符合题意.
若,函数和函数都是偶函数,
且都在上单调递减,在上单调递增,
所以为偶函数,且在上单调递减,在上单调递增,
要使在上存在零点,
只需,即,
所以.
故选:.
8. 若函数的图象关于点对称,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据函数图象的对称问题,得到为奇函数,再根据奇函数的含义得到的值,即可求得结果.
【详解】因为的图象关于点对称,
所以函数为奇函数,
则,即,且为奇函数,
所以,得,
所以,
故选:A.
二、多项选择题:本题共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,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 自然常数是数学中非常重要的一个常数,17世纪人们在研究经济学中的复利问题时发现了这个数,后来众多数学家对自然常数进行了深入的研究,其字母表示来自数学家欧拉的名字.已知函数,则下列命题为真命题的是( )
A. ,
B. ,
C. ,,
D. ,,
【答案】ABD
【解析】
【分析】判断的奇偶性可判断A;取可判断B;,,根据绝对值的性质可判断CD.
【详解】对于A,,故A正确;
对于B,当时,,故B正确;
对于C,D,,,,
要使选项中所述等式成立,需,
当,时,该式不一定成立,
当,时,该式成立,
故C错误,D正确.
故选:ABD.
10. 已知,,若,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【分析】由三角恒等变换化简逐项计算即可.
【详解】因为,所以,
所以,
又因为,,所以,即,所以,
所以,所以,,
且.故B,C正确,A,D错误.
故选:BC
11. 已知,若函数的图象在点处的切线与轴平行,则( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】
【分析】求导,由题意得到,再结合放缩,逐项判断.
【详解】解:,由题意知.
对于A,因为,,所以,所以,故A正确;
对于B,同理,所以,故B错误;
对于C,若,,,则,故C错误;
对于D,由,得,
由,得,所以,故D正确.
故选:AD
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知实数,满足,则的最小值为________.
【答案】
【解析】
【分析】利用重要不等式计算可得.
【详解】因为,所以,当且仅当时取等号,
即的最小值为.
故答案为:
13. 已知函数的导函数为,若,为的导函数,则__________.
【答案】##
【解析】
【分析】求出复合函数的导函数,代入求值.
【详解】,
所以.
故答案为:
14. 记函数在区间上的最大值为,最小值为,则_________.
【答案】##
【解析】
【分析】先将看作关于的函数,利用导数讨论其单调性后用表示其最大值,最后再利用导数求该最大值的最小值即可.
【详解】设,则,
当,时,(不恒为零),所以是减函数,
所以.
设,则,
当时,,单调递增,所以.
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. 已知函数的部分图象如图所示,点,
(1)求的解析式;
(2)将的图象上各点的纵坐标保持不变,横坐标伸长为原来的2倍,再将所得图象向左平移个单位长度,得到的图象,求在区间上的最值.
【答案】(1)
(2)最小值为,最大值为1
【解析】
【分析】(1)由图象可得,代入求出,由,结合图象可得,求出,求出函数解析式;
(2)根据伸缩和平移变换得到,整体法求出函数在上的最值.
【小问1详解】
由图象知.
因为的图象过点,所以,
又,所以,所以.
又的图象过点,由“五点作图法”可得,
所以.所以.
【小问2详解】
由题意知,
当时,,
所以,
则,
所以在区间上的最小值为,最大值为1.
16. 已知函数.
(1)求的图象在点处的切线与坐标轴围成的封闭图形的面积;
(2)设函数,若在定义域内单调递减,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由导数的几何意义求切线方程,进而可得交点坐标和面积;
(2)分析可知,参变分离可得,构建,利用导数求其最值即可.
【小问1详解】
由题意得,
则.
又因为,所以的图象在点处的切线为,
与两个坐标轴的交点分别为和,
所求的封闭图形的面积为.
【小问2详解】
的定义域为,因为在定义域内单调递减,所以,
即,
所以.
设,则.
当时,,单调递增,当时,,单调递减,
所以,
所以的取值范围是.
17. 甲、乙两位跑步爱好者坚持每天晨跑,上周的7天中,他们各有5天晨跑路程超过.
(1)从上周任选3天,设这3天中甲晨跑路程超过的天数为,求的分布列和数学期望.
(2)用上周7天甲、乙晨跑路程的频率分布估计他们各自每天晨跑路程的概率分布,且他们每天晨跑的路程互不影响.设“下个月的某3天中,甲晨跑路程超过的天数比乙晨跑路程超过的天数恰好多2”为事件,求.
参考数据:.
【答案】(1)
1
2
3
.
(2)
【解析】
【分析】(1)确定的可能取值,再由即可求解;
(2)由题意确定,均服从二项分布.即可求解.
【小问1详解】
(1)由题意知的所有可能取值为1,2,3,
且,.
所以的分布列为
1
2
3
.
【小问2详解】
设下个月的某3天中,甲晨跑路程超过的天数为,乙晨跑路程超过的天数为,
则,均服从二项分布.
则
.
18. 已知直线与抛物线交于,两点(为坐标原点),且,动直线过点.
(1)求的方程;
(2)求点关于的对称点的轨迹方程;
(3)若与交于,两点(均异于点),直线,分别与直线交于点,,证明:.
【答案】(1)
(2)
(3)证明:设,,,,直线的方程为.
由题可知直线不过点,则.
联立得消去,整理得,
恒成立,则,,
直线的方程为,即.
令,得,则,
同理可得,
所以
,
因此.
【解析】
【分析】(1)求出点的坐标,将其坐标代入抛物线的方程得的值,即可求解;
(2)根据几何性质分析即可求解;
(3)设,,,,直线的方程为,联立曲线与直线方程,结合韦达定理,表示出的坐标,利用即可求证.
【小问1详解】
由题意,可设点,.
由,得,解得,
所以,将其坐标代入抛物线的方程得,解得,
所以的方程为.
【小问2详解】
因为点,关于对称,过点,所以.
当绕点旋转时,线段也绕点旋转,
所以点的轨迹是以为圆心,4为半径的圆,
故点的轨迹方程为.
【小问3详解】
略
【点睛】方法点睛:能直接列出等量关系式时可以用直接法求轨迹方程,解题步骤为:
(1)根据已知条件及一些基本公式(两点间距离公式、点到直线的距离公式、直线斜率公式等);
(2)根据公式直接列出动点满足的等量关系式,从而得到轨迹方程;
(3)注意“多点”和“少点”,一般情况下,斜率和三角形顶点等约束条件.
19. 记数列的前项和为,已知.
(1)证明:为等比数列;
(2)任意给定,求满足的数对的个数;
(3)若,证明:当时,.
【答案】(1)
当时,,得.
当时,,
两式相减得,
得,整理可得,
所以是首项为,公比为2的等比数列.
(2)符合题意的有个
(3)
.
设,则,
当时,,单调递减,当时,单调递增,
故当时,,即,得,所以,
同理,,即,得.
综上,.
所以,,,,,
以上个式子相加得:
,
即,
即.
【解析】
【分析】(1)由与的关系即可求证;
(2)由题意得到,再通过讨论,,即可;
(3)构造函数,通过求导确定单调性,得到,进而可求证.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由(1)可知.
所以,等价于.
若,则,不符合题意;
若,则,也不符合题意;
若,因为,
所以,
所以当时,,,,,均满足题意.
综上,符合题意的有个.
【小问3详解】
略
【点睛】数列不等式的综合问题,可通过放缩,或构造函数确定单调性放缩,再通过裂项相消法进行求和.
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