内容正文:
海南省农垦实验中学2025届高三12月月考
数学
试卷考试时间:120分钟 满分:150分
一、单选题
1. 已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】求出集合A,利用交集的定义可得出集合.
【详解】因为,
所以.
故选:D.
2. 在复平面内,复数满足,则复数对应的点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先根据复数的除法运算计算出,然后根据的实虚部可知对应的点的坐标.
【详解】因为,所以对应的点的坐标是,
故选:A.
3. 直线的倾斜角是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据直线方程首先求出直线的斜率,再求出倾斜角即可.
【详解】直线的斜率,所以直线的倾斜角为.
故选:C
4. 如图,在长方体中,为的中点,则异面直线与所成角的大小是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】建立空间直角坐标系利用空间向量求得,即可得结果.
【详解】如图,以为轴,建立空间直角坐标系,
设,由,则,
所以.
因为为的中点,所以,
所以,所以,
即异面直线与所成角的大小为.
故选:D
5. 设,,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】B
【解析】
【分析】根据给定条件,由向量共线及充分条件、必要条件的定义判断即可.
【详解】向量,,,解得或,
所以“”是“”的必要不充分条件.
故选:B
6. 若双曲线的一条渐近线方程为,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D. 2
【答案】C
【解析】
【分析】根据渐近线方程求出的值,再根据可求结果.
【详解】因为渐近线方程为,所以,
所以.
故选:C.
7. 已知,则( )
A. B. C. D. 2
【答案】A
【解析】
【分析】利用诱导公式,商数关系求解.
【详解】因为,
所以,
所以原式.
故选:A.
8. 已知函数若方程有3个实数解,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】画出分段函数的图像,然后把方程根的个数转化为函数的交点个数,数形结合求解即可.
【详解】因为方程有3个实数解,所以与的图像有三个交点,
因为
所以做出与的大致图像,如图,
由图可知,
故选:D.
二、多选题
9. 设是两条不同的直线,是两个不同的平面,给出下列命题正确的是( )
A. 若,则
B. 若,则.
C. 若,则
D. 若,则.
【答案】AC
【解析】
【分析】根据空间直线和平面平行、垂直的判定与性质分别进行判断即可.
【详解】对于A:因为,可知在平面内存在直线,使得,如图所示,
又因为,且,则,所以,因此A正确;
对于B:如图所示:,但,故B错误;
对于C:若,则由线面垂直的判定定理得,故C正确.
对于D:,如图所示,,故D错误.
故选:AC.
10. 设椭圆的左,右焦点分别为是上的动点,则( )
A.
B. 的最大值为9
C. 的面积的最大值为12
D. 存在点,使得
【答案】BCD
【解析】
【分析】求出椭圆的长短半轴长及半焦距,再结合椭圆的定义及性质逐项判断.
【详解】椭圆的长半轴长,短半轴长,半焦距,
对于A,,A错误;
对于B,的最大值为,B正确;
对于C,设的顶点,则,
可得的面积,
所以的面积的最大值为12,C正确;
对于D,由知,以线段为直径的圆与椭圆有4个交点,
当点此交点之一时,,
所以存在点,使得,D正确.
故选:BCD.
11. 已知是定义在上的奇函数,且,当时,,则( )
A.
B. 的图象关于直线对称
C. 的图象关于点中心对称
D. 当时,
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据给定条件,赋值计算判断AB;利用奇函数的性质求解判断CD.
【详解】在上的奇函数满足,当时,,
对于A,由,得,A正确;
对于B,,,函数的图象不关于直线对称,B错误;
对于C,由,得,则,
因此函数的图象关于点中心对称,C正确;
对于D,,当时,,设,则,
于是,因此,
所以,D正确.
故选:ACD
三、填空题
12. 在等差数列中,若,则的值为__________.
【答案】40
【解析】
【分析】根据等差数列的性质即可求解.
【详解】由可得,故,
则,
故答案为:40
13. 若,则______.
【答案】
【解析】
【分析】根据指数与对数的互化,结合对数的运算性质即可求解.
【详解】由题得,
故.
故答案为:
14. 若正四棱台的上底面边长为,下底面边长为,且侧棱长为,则其体积为________.
【答案】##
【解析】
【分析】根据题意先求出棱台的高,然后利用棱台体积公式可求解.
【详解】由题意作出正四棱台图象,如下图所示:
为正四棱台,
连接,得,
过作,过作,
得:,,
在直角三角形中,得,
得正四棱台的高,正四棱台上下底面积分别为,
所以体积
故答案为:.
四、解答题
15. 已知的内角的对边分别为.
(1)证明:;
(2)若的外接圆半径为,且,求的面积.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)首先根据正弦定理边化角,再根据三角函数恒等变换公式,化简求解角的关系式;
(2)根据正弦定理求,再根据(1)的结果和正弦定理求,,,最后代入三角形面积公式,即可求解.
【小问1详解】
由正弦定理可知,,
即,因为,且,
所以,因为,所以,
所以;
【小问2详解】
因为,
而,则C为锐角,
,
则,
,
所以.
16. 已知数列的前项和为,且满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)已知,求数列的前项和为.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据计算即可求解;
(2)由(1)可得,分组求和,结合等差数列和等比数列求和公式计算即可.
【小问1详解】
当时,,
当时,,
又符合上式,所以;
【小问2详解】
由(1)知,
所以
.
17. 如图, 在四棱锥中,面,,且,为的中点.
(1)求证:平面;
(2)在线段上是否存在一点,使得直线和平面所成角的余弦值是,若存在,求出的值,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)证明:设E为CD的中点,连接AE,则,
结合,,可知四边形为矩形,故;
又面,面,故,
以点A为坐标原点,所在直线为轴建立空间直角坐标系,
则,,
,
设平面的法向量为,
则,令,则,
又,则,
即,而平面,故平面;
(2)存在,
【解析】
【分析】(1)建立空间直角坐标系,求出相关点坐标,求出平面的法向量,根据空间位置关系的向量证明方法,即可证明结论;
(2)结合(1),利用空间角的向量求法,即可求得答案.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
假设在线段上存在一点,使得直线和平面所成角的余弦值是,
则直线和平面所成角的正弦值是;
由(1)知,设,
则,,
故,
设直线和平面所成角为,
则,
即得,解得或(舍),
故在线段上存在一点,使得直线和平面所成角的余弦值是,且.
18. 某校高三年级在一次数学测验中,各位同学的成绩,现规定:成绩在的同学为“成绩顶尖”,在的同学为“成绩优秀”,低于90分的同学为“不及格”.
(1)已知高三年级共有2000名同学,分别求“成绩优秀”和“不及格”的同学人数(小数按四舍五入取整处理);
(2)现在要从“成绩顶尖”的甲乙同学和“成绩优秀”的丙丁戊己共6位同学中随机选4人作为代表交流学习心得,在已知至少有一名“成绩顶尖”同学入选的条件下,求同学丙入选的概率:
(3)为了了解班级情况,现从某班随机抽取一名同学询问成绩,得知该同学为142分.请问:能否判断该班成绩明显优于或者差于年级整体情况,并说明理由.
(参考数据:若,则,)
【答案】(1)“成绩优秀”和“不及格”的同学人数分别为人、人
(2)
(3)班级成绩优于年级成绩
【解析】
【分析】(1)根据题设中已知区间上的概率可求及,故可求成绩优秀的人数和不及格人数;
(2)根据条件概率的概率公式可求同学丙入选的概率:
(3)根据小概率几乎不发生可判断该班成绩由于年级成绩.
【小问1详解】
由已知,
“成绩优秀”的概率为:
.
“不及格”的概率为:
,
所以“成绩优秀”的人数为人,
“不及格”的人数为人.
【小问2详解】
设事件:至少一名“成绩顶尖”同学入选,事件:丙入选,
则,
【小问3详解】
由条件知年级中,
而在该班随机抽查中,同学成绩在一次随机事件中就发生了,
这说明班级成绩优于年级成绩.
19. 已知.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若在区间内存在极小值点,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)当时,,求导可得,又,可求切线方程;
(2)求导得,分,,三种情况讨论函数的单调性,判断极小值点在内可求得的取值范围.
【小问1详解】
当时,,可得
所以,又,
所以切线方程:,即.
【小问2详解】
由已知得
1.若,,
当时,,在上单调递减,
当时,,在上单调递增,
所以在取得最小值,符合题意.
2.若,
i)若即,
当,所以在上单调递减,
当,所以在上单调递增,
所以在取得最小值,
ii)当,,所以无极值,不符合题意,
iii)当即,
当,所以在上单调递减,
当,所以在上单调递增,
所以在取得极小值符合.
3.若,
当时,,所以在上单调递减,
当时,,所以在上单调递增,
在取得极小值,符合题意;
综上所述:的取值范围为.
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海南省农垦实验中学2025届高三12月月考
数学
试卷考试时间:120分钟 满分:150分
一、单选题
1. 已知集合,则( )
A. B. C. D.
2. 在复平面内,复数满足,则复数对应的点的坐标是( )
A. B. C. D.
3. 直线的倾斜角是( )
A. B. C. D.
4. 如图,在长方体中,为的中点,则异面直线与所成角的大小是( )
A. B. C. D.
5. 设,,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
6. 若双曲线的一条渐近线方程为,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D. 2
7. 已知,则( )
A. B. C. D. 2
8. 已知函数若方程有3个实数解,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9. 设是两条不同的直线,是两个不同的平面,给出下列命题正确的是( )
A. 若,则
B. 若,则.
C. 若,则
D. 若,则.
10. 设椭圆的左,右焦点分别为是上的动点,则( )
A.
B. 的最大值为9
C. 的面积的最大值为12
D. 存在点,使得
11. 已知是定义在上的奇函数,且,当时,,则( )
A.
B. 的图象关于直线对称
C. 的图象关于点中心对称
D. 当时,
三、填空题
12. 在等差数列中,若,则的值为__________.
13. 若,则______.
14. 若正四棱台的上底面边长为,下底面边长为,且侧棱长为,则其体积为________.
四、解答题
15. 已知的内角的对边分别为.
(1)证明:;
(2)若的外接圆半径为,且,求的面积.
16. 已知数列的前项和为,且满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)已知,求数列的前项和为.
17. 如图, 在四棱锥中,面,,且,为的中点.
(1)求证:平面;
(2)在线段上是否存在一点,使得直线和平面所成角的余弦值是,若存在,求出的值,若不存在,请说明理由.
18. 某校高三年级在一次数学测验中,各位同学的成绩,现规定:成绩在的同学为“成绩顶尖”,在的同学为“成绩优秀”,低于90分的同学为“不及格”.
(1)已知高三年级共有2000名同学,分别求“成绩优秀”和“不及格”的同学人数(小数按四舍五入取整处理);
(2)现在要从“成绩顶尖”的甲乙同学和“成绩优秀”的丙丁戊己共6位同学中随机选4人作为代表交流学习心得,在已知至少有一名“成绩顶尖”同学入选的条件下,求同学丙入选的概率:
(3)为了了解班级情况,现从某班随机抽取一名同学询问成绩,得知该同学为142分.请问:能否判断该班成绩明显优于或者差于年级整体情况,并说明理由.
(参考数据:若,则,)
19. 已知.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若在区间内存在极小值点,求的取值范围.
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