内容正文:
2024—2025学年度上学期期末考试高三年级数学科试卷
命题学校:大连市第八中学 命题人:陈浩 校对人:王洪志
第I卷
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,只有一项是符合题目要求的.
1. 若,且,则复数的虚部为( )
A. 或2 B. 2 C. D. 或
【答案】A
【解析】
【分析】利用复数模的性质建立方程求解参数,再求虚部即可.
【详解】因为,所以,解得,
则复数的虚部为或2,故A正确.
故选:A
2. 已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先求解各个集合,再利用交集的定义求解即可.
【详解】因为,所以,
因为,所以,
故,故C正确.
故选:C
3. 已知、不共线,且,,那么、、三点共线的充要条件为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】分析可知,,设,根据平面向量的基本定理可得出关于、、的方程组,消去即可得出结果.
【详解】、、三点共线,
设,即,
由于、不共线,则,消去可得.
因此,、、三点共线的充要条件为.
故选:D.
4. 若,则( )
A. B. 280 C. 560 D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意可知,结合二项式定理运算求解即可.
【详解】因为,
由二项式定理可得,
令,解得,
可得,所以.
故选:C.
5. 如图,四棱柱中,四边形为平行四边形,分别在线段上,且在上且平面平面,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】作出辅助线,根据三角形相似得到,根据面面平行得到线线平行,得到∽,故,从而,得到,所以.
【详解】延长交于点,连接,
则∽,
因为,所以,
因为平面平面,平面平面,
平面平面,
所以,又四边形为平行四边形,
所以∽,所以,
因为,所以,
因为,所以,
所以,
所以.
故选:B
6. 已知公差不为零的等差数列满足,且成等比数列,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用给定条件求出等差数列基本量,再运用公式法求和即可.
【详解】设首项为,公差为,由已知得,
因为,所以,
化简得,因为成等比数列,所以,
故,解得或(舍去),
故,且设前项和为,
则,得到,故A正确.
故选:A
7. 在数学上,常用表示不大于的最大整数,已知函数,则下列正确的是( )
A. 函数在定义域上是增函数
B. 函数的零点有无数个
C. 函数在定义域上的值域是
D. 不等式解集是;
【答案】B
【解析】
【分析】利用给定定义判断B,举反例判断A,C,D即可.
【详解】对于A,当时,,
此时,当时,而,
故,则,此时,
得到函数在定义域上不是增函数,故A错误,
对于B,令,解得,即,
此区间内有无数个,故函数的零点有无数个,故B正确,
对于C,当时,,
此时,即函数在定义域上的值域不是,故C错误,
对于D,当时,,
此时,而不在内,
故不等式解集不是,故D错误.
故选:B
8. 设双曲线:的右焦点为,双曲线上的两点关于原点对称,且满足,,则双曲线的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】设椭圆的左焦点,由椭圆的对称性结合,得到四边形为矩形,设,,在直角中,利用椭圆的定义和勾股定理化简得到,再根据,得到的范围,从而利用对勾函数的值域得到的范围,进而由即可得解.
【详解】如图所示:
设双曲线的左焦点,由双曲线的对称性可知,四边形为平行四边形,
又,则,所以平行四边形为矩形,故,
设,,则,
在中,,,
所以,则,
所以,
令,得,
又由,得,
因为对勾函数在上单调递增,所以,
所以 ,即,
则,故,
所以,
所以双曲线离心率的取值范围是,
故选:A
【点睛】关键点睛:本题解决的关键是利用椭圆的对称性证得四边形为矩形,再利用椭圆的定义与勾股定理,结合条件得到关于的齐次不等式,从而得解.
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,有多项是符合题目要求的,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. 若存在,使得与同时成立,则下列结论一定正确的是( )
A. B.
C. 的最小值为8 D. 的最大值为-16
【答案】AD
【解析】
【分析】由已知可得,可求得或,可判断A;计算可判断B;利用基本不等式计算可判断CD.
【详解】选项A:存在,使得与同时成立,则,
(提示:只有当时,才有)
解得或,所以,故A正确.
选项B:若,则或,又,故B错误.
选项C:,当且仅当时等号成立,又,所以,故C错误.
选项D:因为,所以,
所以,
当且仅当,即时取等号,所以的最大值为,故D正确.
故选:AD.
10. 设函数,则( )
A. 不是函数的极值点
B. 当时,
C. 当时,
D. 当时,
【答案】BC
【解析】
【分析】A选项,求导得到函数单调性,得到是函数的极大值点,A错误;B选项,作差法得到,B正确;C选项,,,由A知,在上单调递减,求出;D选项,时,作差法得到,并由的单调性,得到.
【详解】A选项,,
令,解得或,令,解得,
故在上单调递增,在上单调递减,
故是函数的极大值点,A错误;
B选项,
,
因为时,,故,
故,B正确;
C选项,,,,
由A知,在上单调递减,
且,故,C正确;
D选项,时,,,
即,
因为在上单调递减,所以,D错误.
故选:BC
11. 已知抛物线的焦点为F,A,B,P为抛物线C上的点,,若抛物线C在点A,B处的切线的斜率分别为,且两切线交于点M.N为抛物线C的准线与y轴的交点.则以下结论正确的是( )
A. 若,则 B. 直线PN的倾斜角
C. 若,则直线AB的方程为 D. 的最小值为2
【答案】BCD
【解析】
【分析】先根据向量夹角设直线再结合抛物线定义得出焦半径公式即可判断A,设点,分两种情况讨论判断B,求导函数得出直线的斜率即可得出直线方程判断C,先写出切线再联立得出,结合焦半径公式计算最小值判断D.
【详解】由题,则向量的夹角为,故F,A,B三点共线,
设,与C的方程联立得,设,
则,,故,
由抛物线的定义得,
故,,所以A错误;
设,,当时,直线PN倾斜角大于等于,
当时,,所以直线PN的倾斜角,B正确;
记直线AB的斜率为k,令,则,则,
又,所以,所以,又直线AB过点,故直线AB的方程为正确;
,又,所以,
同理,联立解得,即,又,
所以,当时,等号成立,所以的最小值为2,D正确;
故选:BCD.
【点睛】关键点点睛:解题关键点是应用导数求出切线斜率进而得出切线方程,再分别得出直线方程及焦半径的最小值.
第II卷
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知圆柱与圆锥的高均为2,且二者底面半径相等,若圆柱的侧面积与圆锥的表面积相等,则圆锥的体积为__________.
【答案】##
【解析】
【分析】利用给定条件建立方程求解参数,再利用圆锥体积公式求解即可.
【详解】设圆柱与圆锥的底面半径均为,由题意得圆柱与圆锥的高均为2,
则圆柱的侧面积为,圆锥的表面积为,
若圆柱的侧面积与圆锥的表面积相等,
则,化简得,
解得,且设圆锥体积为,故.
故答案为:
13. 已知函数在区间上单调递增,其图象过点且在区间上有且仅有两条对称轴,则满足题意的__________.(写出一个值即可)
【答案】4(答案不唯一,4,5,6任写一个即可)
【解析】
【分析】根据图象过点可得,再以为整体,结合正弦函数的对称性以及单调性求的取值范围,即可得结果.
【详解】因为函数的图象过点,则,即,
且,即,可得,
所以,
因为,且,则,
若函数的图象在区间上有且仅有两条对称轴,
则,解得,
又因为,且,则,
若函数在区间上单调递增,且,
则,解得,
综上所述:,且,
所以,例如.
故答案为:4(答案不唯一,4,5,6任写一个即可).
14. 已知是的导函数,若恒成立,求正实数的最小值__________.
【答案】
【解析】
【分析】变形得到,令,,则,二次求导得到在上单调递增,得到,令,,求导得到的最大值为,故,得到答案.
【详解】,,定义域为,
故恒成立,
即,
令,,则,
其中,
令,,则,
令得,令得,
故在上单调递减,在上单调递增,
故恒成立,
所以在上单调递增,
,
令,,则,
令得,令得,
故在上单调递增,在上单调递减,
故在处取得极大值,也是最大值,,
故,正实数的最小值为
故答案为:
【点睛】关键点点睛:变形得到,令,,则,再求导得到的单调性,进行下一步的求解.
四、解答题:本答题共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,已知.
(1)求;
(2)若在边上存在点,使为锐角三角形,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)已知三边求角,利用余弦定理即可求解;
(2)利用余弦定理求出,设,利用正弦定理有,
即,利用函数即可求解.
【小问1详解】
因为由余弦定理有:,
因为为的内角,所以
【小问2详解】
因为由余弦定理有:
=,
所以
设,由点在边上,且为锐角三角形,所以,
所以.
在中,由,
所以,所以,
所以
由是定义域上的减函数,所以,
所以的范围为.
16. 已知椭圆的离心率为,过坐标原点和点的直线与椭圆交于两点,且.
(1)求椭圆的方程;
(2)直线与交于两点(在轴的同侧),分别是椭圆的左,右焦点,当时,求四边形面积的最大值.
【答案】(1);
(2)2.
【解析】
【分析】(1)利用给定的离心率可得,化简椭圆方程,并求出直线与椭圆方程联立,利用给定弦长求出即可.
(2)延长交于点,由椭圆对称性可得关于原点对称,将四边形面积转化为求解.
【小问1详解】
由椭圆的离心率为,得,则,
椭圆方程化为,直线的斜率,其方程为,
由椭圆对称性,不妨设点,由,解得,
因此,解得,
所以椭圆的方程为.
【小问2详解】
如图,延长交于点,由(1)知,
设,设的方程为,
由消去得,则,
设与的距离为,四边形的面积为,
由及椭圆的对称性知,点与点关于原点对称,
则
又
当且仅当,即时,等号成立,
所以四边形面积的最大值为2.
17. 高中数学标准化考试选择题分为单项选择和多项选择两种题型,按照现行评分标准,多项选择题一般从四个选项中选出所有正确的选项(四个选项中有两个或三个选项是正确的),其评分标准为全部选对的得6分,部分选对的得部分分(两个正确选项的每个正确选项3分,三个正确选项的每个正确选项2分),有选错的得0分.
(1)考生甲有一道正确选项为两个选项的多项选择题不会做,他随机挑选两个选项,求他猜对本题得6分的概率;
(2)考生乙有一道答案为的多项选择题不会做,他随机选择两个或三个选项,求他得到分数的分布列和期望;
(3)现有2道两个正确答案的多项选择题,根据训练经验,每道题考生丙得6分的概率为,得3分的概率为;考生丁得6分的概率为,得3分的概率为;丙,丁二人答题互不影响,且两题答对与否也互不影响,求这2道多项选择题丙丁两位考生总分刚好得18分的概率.
【答案】(1)
(2)分布列:
0
4
6
数学期望为
(3)
【解析】
【分析】(1)利用组合数的性质结合古典概型求解概率即可.
(2)利用给定条件求出每种情况对应的概率,再求解分布列和数学期望即可.
(3)合理进行分类讨论,利用分类加法计数原理和分步乘法计数原理求解即可.
【小问1详解】
由题意得甲同学所有可能的选择答案有种,
而其中正确选项只有一个,设符合条件的事件为,故.
【小问2详解】
乙同学所有可能的选择答案有种,即共有10个样本点,
设乙同学本题可能得分为,则的可能取值为,
,,,
所以乙同学可能得分的分布列为
0
4
6
所以数学期望为.
【小问3详解】
由题意得丙得0分的概率为,
丁得0分的概率为,
丙丁总分刚好得分的情况包含:
事件:丙得分有一种情况,丁得分有三种情况,
则;
事件:丙得分有两种情况,丁得分有两种情况,
则;
事件:丙得分有三种情况,丁得分有一种情况,
则;
所以丙丁总分刚好得分的概率.
18. 如图,在四棱柱中,已知底面,,点是线段上的动点.
(1)求证:平面平面;
(2)求直线与所成角的余弦值的最大值;
(3)在线段上是否存在与不重合的点,使得二面角的正弦值为?若存在,求线段的长;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)存在,
【解析】
【分析】(1)根据线线垂直可得平面,结合面面垂直的判定定理可证结论;
(2)根据直线与平面所成角的取值范围,求得平面与直线的夹角,结合法向量与线面距离,可得答案;
(3)设,求得二面角的两平面的一个法向量,结合夹角的向量公式,可得的方程,求解可得答案.
【小问1详解】
由,,所以.
由平面,平面,所以.
由,,,平面,
所以平面,又平面,所以平面平面.
【小问2详解】
取中点,连接,
在梯形中,因为,,所以,,
则在中,,由,则,
易知两两垂直,分别以为轴,建立空间直角坐标系,
如下图所示:
在四棱柱中,,则,
因为平面,平面,所以,
在中,,
则,,,,
取,,,
设平面的法向量为,可得,则,
取,则,所以平面的一个法向量,
设点到平面的距离,
设直线与平面所成角为,则,即,
在四棱柱中,因为,且平面,
所以当直线与所成角为时,其余弦值取得最大值,即为.
【小问3详解】
由题意作图如下:由题可知
,,,
因为,所以,则,,
,
设平面的法向量,可得,
则,令,则,
所以平面的一个法向量,
设平面的法向量,可得,
则,令,则,
所以平面的一个法向量,
设二面角的大小为,
则,
由二面角的正弦值为,则,
可得,化简可得,解得或,
由,则,故存在,.
19. 若无穷正项数列同时满足下列两个性质:①存在,使得;②为单调数列,则称数列具有性质,注:若数列的各项满足(或,则称数列为递增(递减数列).递增或递减的数列统称为单调数列.
(1)若,判断数列是否具有性质,并说明理由;
(2)已知离散型随机变量服从二项分布,记为奇数的概率为.证明:数列具有性质;
(3)已知函数,试判断数列是否具有性质.
【答案】(1)不具有,具有,理由见解析
(2)证明见解析 (3)具有,具有
【解析】
【分析】(1)对于判断数列是否具有性质,需要根据性质的定义,即判断数列是否为无穷正项数列,是否存在使得,以及数列是否为单调数列即可.
(2)对于证明数列具有性质,需要根据二项分布的性质,先求出的表达式,再分析其单调性和有界性即可.
(3)对于判断数列和是否具有性质,需要根据函数的性质,通过分析数列的递推关系来判断其单调性和有界性即可.
【小问1详解】
因为单调递增,不存在正数,
使得恒成立,所以数列不具有性质.
因为,又数列为单调递减数列,所以数列具有性质.
【小问2详解】
因为,
若为奇数的概率为为偶数的概率为,
则,
记为①,
,
记为②,
而,即,
所以当时,,
故随着的增大而增大,且,即数列具有性质.
【小问3详解】
令,
则,,,
所以当时,在上递减,而,
故,由零点存在性定理得在有唯一的零点,
得到,即,
且当时,,即,
当时,,即
由,可知,
此时在上单调递增;
由,
得到,
故,
假设时,成立,
则,
即成立,
结合可得:对于任意恒成立,
故为递增数列,为递减数列.
对数列,存在,使,所以数列具有性质.
对数列,存在,使,所以数列也具有性质.
【点睛】关键点点睛:本题考查新定义,解题关键是合理运用导数和数学归纳法,然后结合给定定义得到所要求证明的命题即可.
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2024—2025学年度上学期期末考试高三年级数学科试卷
命题学校:大连市第八中学 命题人:陈浩 校对人:王洪志
第I卷
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,只有一项是符合题目要求的.
1. 若,且,则复数的虚部为( )
A. 或2 B. 2 C. D. 或
2. 已知,则( )
A. B. C. D.
3. 已知、不共线,且,,那么、、三点共线的充要条件为( )
A. B.
C. D.
4. 若,则( )
A. B. 280 C. 560 D.
5. 如图,四棱柱中,四边形为平行四边形,分别在线段上,且在上且平面平面,则( )
A. B. C. D.
6. 已知公差不为零的等差数列满足,且成等比数列,则( )
A. B.
C. D.
7. 在数学上,常用表示不大于的最大整数,已知函数,则下列正确的是( )
A. 函数在定义域上是增函数
B. 函数的零点有无数个
C. 函数在定义域上的值域是
D. 不等式解集是;
8. 设双曲线:的右焦点为,双曲线上的两点关于原点对称,且满足,,则双曲线的离心率的取值范围是( )
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,有多项是符合题目要求的,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. 若存在,使得与同时成立,则下列结论一定正确的是( )
A. B.
C. 的最小值为8 D. 的最大值为-16
10. 设函数,则( )
A. 不是函数的极值点
B. 当时,
C. 当时,
D. 当时,
11. 已知抛物线的焦点为F,A,B,P为抛物线C上的点,,若抛物线C在点A,B处的切线的斜率分别为,且两切线交于点M.N为抛物线C的准线与y轴的交点.则以下结论正确的是( )
A. 若,则 B. 直线PN的倾斜角
C. 若,则直线AB的方程为 D. 的最小值为2
第II卷
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知圆柱与圆锥的高均为2,且二者底面半径相等,若圆柱的侧面积与圆锥的表面积相等,则圆锥的体积为__________.
13. 已知函数在区间上单调递增,其图象过点且在区间上有且仅有两条对称轴,则满足题意的__________.(写出一个值即可)
14. 已知是的导函数,若恒成立,求正实数的最小值__________.
四、解答题:本答题共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,已知.
(1)求;
(2)若在边上存在点,使为锐角三角形,求的取值范围.
16. 已知椭圆的离心率为,过坐标原点和点的直线与椭圆交于两点,且.
(1)求椭圆的方程;
(2)直线与交于两点(在轴的同侧),分别是椭圆的左,右焦点,当时,求四边形面积的最大值.
17. 高中数学标准化考试选择题分为单项选择和多项选择两种题型,按照现行评分标准,多项选择题一般从四个选项中选出所有正确的选项(四个选项中有两个或三个选项是正确的),其评分标准为全部选对的得6分,部分选对的得部分分(两个正确选项的每个正确选项3分,三个正确选项的每个正确选项2分),有选错的得0分.
(1)考生甲有一道正确选项为两个选项的多项选择题不会做,他随机挑选两个选项,求他猜对本题得6分的概率;
(2)考生乙有一道答案为的多项选择题不会做,他随机选择两个或三个选项,求他得到分数的分布列和期望;
(3)现有2道两个正确答案的多项选择题,根据训练经验,每道题考生丙得6分的概率为,得3分的概率为;考生丁得6分的概率为,得3分的概率为;丙,丁二人答题互不影响,且两题答对与否也互不影响,求这2道多项选择题丙丁两位考生总分刚好得18分的概率.
18. 如图,在四棱柱中,已知底面,,点是线段上的动点.
(1)求证:平面平面;
(2)求直线与所成角的余弦值的最大值;
(3)在线段上是否存在与不重合的点,使得二面角的正弦值为?若存在,求线段的长;若不存在,请说明理由.
19. 若无穷正项数列同时满足下列两个性质:①存在,使得;②为单调数列,则称数列具有性质,注:若数列的各项满足(或,则称数列为递增(递减数列).递增或递减的数列统称为单调数列.
(1)若,判断数列是否具有性质,并说明理由;
(2)已知离散型随机变量服从二项分布,记为奇数的概率为.证明:数列具有性质;
(3)已知函数,试判断数列是否具有性质.
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