内容正文:
全市2025届高三第三次质量监测考试
数学
注意事项:
1.本试卷共4页,19小题,满分150分,考试时间120分钟.
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
3.请在答题卡相应位置作答,在试卷上作答无效.
一、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. 已知复数(为虚数单位),则的虚部是( )
A. B. C. D.
2. 已知函数在上单调递增,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
3. 设等差数列的前项和为.若,则的公差为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
4. 甲,乙两名大学生计划今年寒假分别从黄果树风景名胜区、龙宫景区、天龙屯堡景区、安顺古城四个不同的景区中随机选两个景区前往旅游打卡,则这两人恰好有一个景区相同的选法共有( )
A. 12种 B. 18种 C. 24种 D. 36种
5. 将函数的图象向左平移个单位长度,得到函数的图象,则( )
A. B. C. D.
6. 已知为椭圆的两个焦点,为坐标原点,为椭圆上的点,,且,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
7. 已知球的半径为为球内一点,,若过点的平面截球所得最小截面的面积为,则球的体积为( )
A. B. C. D.
8. 已知函数,若实数满足,则的最小值为( )
A. B. C. D. 1
二、多选题: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. 已知集合,若“”是“”的充分条件,则实数的取值可以是( )
A. 1 B. C. 2 D. 4
10. 已知一组样本数据为,下列结论正确的是( )
A. 若的平均数为,则的平均数为
B. 若的方差为,则的方差为
C. 若样本数据满足,则样本数据的极差为
D. 若样本数据满足,则样本数据的分位数为
11. 对于任意角,下列结论正确的是( )
A.
B.
C.
D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若向量在向量方向上的投影向量为,则__________.
13. 已知数列满足,则数列的前项和为__________.
14. 已知分别是双曲线的左,右焦点,是双曲线上第一象限内的点,点是的内心,则点的横坐标是__________;的面积的取值范围是__________.
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. 已知的内角的对边分别为,且.
(1)求角;
(2)若,求的面积.
16. 如图,在直三棱柱中,分别是的中点.
(1)证明:平面.
(2)若,求平面与平面的夹角的余弦值.
17. 有一种速度叫“中国速度”,“中国速度”正在刷新世界对中国高铁的认知.由于地形等原因,在修建高铁、公路、桥隧等基建时,我们常用曲线的曲率(Curvature)来刻画路线弯曲度.曲线的曲率定义如下:记为的导函数,为的导函数,则曲线在点处的曲率为.
(1)已知函数,求曲线在点处的曲率;
(2)已知函数,求曲线的曲率的范围.
18. 为了让高三同学们在紧张的学习之余放松身心,缓解压力,激发同学们的竞争意识,培养积极向上的心态,为高三生活增添一抹别样的色彩,某校高三(1)班利用课余时间开展一次投篮趣味比赛.已知该班甲同学每次投篮相互独立,每次投篮命中的概率为,且次投篮至少命中次的概率为.
(1)求;
(2)若甲同学连续投篮次,每次投进记分,未投进记分,记甲同学的总得分为,求的分布列和数学期望;
(3)若甲同学投篮时出现命中就停止投篮,且最多投篮次,设随机变量为投篮的次数,证明:.
19. 材料:椭圆上点处的切线方程可化为,抛物线上点处的切线方程可化为.
问题:已知椭圆上点处的切线为,且抛物线与相切.
(1)求切线的方程.
(2)求抛物线的方程.
(3)已知定点,不过点的直线与抛物线恒有两个不同交点,且与其准线交于点(点不在轴上).若直线的斜率分别是,且成等差数列,证明:直线恒过定点.
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全市2025届高三第三次质量监测考试
数学
注意事项:
1.本试卷共4页,19小题,满分150分,考试时间120分钟.
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
3.请在答题卡相应位置作答,在试卷上作答无效.
一、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. 已知复数(为虚数单位),则的虚部是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据条件,利用复数的四则运算,得,再利用复数的定义,即可求解.
【详解】因为,所以的虚部是,
故选:A.
2. 已知函数在上单调递增,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】直接求导转化为在上恒成立,再分离参数即可得到答案.
【详解】由题意得在上恒成立,
则,因为,
则.
故选:C.
3. 设等差数列的前项和为.若,则的公差为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】D
【解析】
【分析】设等差数列的公差为,将条件转化为和表示,得到方程组,解得的值.
【详解】设等差数列的公差为,
因为,,
所以,解得
故选:D.
4. 甲,乙两名大学生计划今年寒假分别从黄果树风景名胜区、龙宫景区、天龙屯堡景区、安顺古城四个不同的景区中随机选两个景区前往旅游打卡,则这两人恰好有一个景区相同的选法共有( )
A. 12种 B. 18种 C. 24种 D. 36种
【答案】C
【解析】
【分析】利用组合数和计数原理,用间接法求解即得.
【详解】由题意得甲选择两个景区的选法有种,
乙选择两个景区的选法有种,故总选法有种,
两人选择景区完全相同的选法有种,
两人选择景区完全不相同的选法有种,
故两人恰好有一个景区相同的选法共有种,故C正确.
故选:C.
5. 将函数的图象向左平移个单位长度,得到函数的图象,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据正弦函数的平移原则即可得到答案.
【详解】,则.
故选:B.
6. 已知为椭圆的两个焦点,为坐标原点,为椭圆上的点,,且,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】结合条件,利用椭圆的定义可得,在中,利用余弦定理得,即可求解.
【详解】因为,又,所以,
在中,,,,
由余弦定理得,整理得到,
所以椭圆的离心率为,
故选:D.
7. 已知球的半径为为球内一点,,若过点的平面截球所得最小截面的面积为,则球的体积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由题意可得当垂直于截面时,截面的半径最小,即截面的面积最小,进而可求出,即可求解.
【详解】设截面圆的半径为,球心到截面圆的距离为,则,
易知,要使截面圆的面积最小,则取最大,所以当时,截面圆的面积最小,
即垂直截面时,截面圆的面积最小,
又过点的平面截球所得最小截面的面积为,所以,解得,
又,所以,得到球的体积为,
故选:A.
8. 已知函数,若实数满足,则的最小值为( )
A. B. C. D. 1
【答案】C
【解析】
【分析】判断函数的奇偶性以及单调性,由可得,代入到,结合二次函数性质,即可求得答案.
【详解】由题意函数知,函数定义域为R,
则,
故,所以为奇函数,
而在R上单调递增,则在R上单调递增,
由,得,
则,
则,
当时,取最小值,
故选:C
二、多选题: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. 已知集合,若“”是“”的充分条件,则实数的取值可以是( )
A. 1 B. C. 2 D. 4
【答案】BC
【解析】
【分析】根据充分条件得到集合与集合关系,并注意集合中元素的互异性即可得到不等式组,解出即可.
【详解】由题意得,解得,则BC符合题意.
故选:BC.
10. 已知一组样本数据为,下列结论正确的是( )
A. 若的平均数为,则的平均数为
B. 若的方差为,则的方差为
C. 若样本数据满足,则样本数据的极差为
D. 若样本数据满足,则样本数据的分位数为
【答案】AC
【解析】
【分析】对于A和B,根据条件,直接用平均数、方差的性质,即可判断;对于C,利用极差的定义即可判断;对于D,利用百分位数的定义,即可求解.
【详解】对于A,因为的平均数为,由平均数的性质知的平均数为,故A正确;
对于B,因为的方差为,由方差的性质知的方差为,故B错误;
对于C,因,则的极差为,故C正确;
对于D,因为,故的分位数为,故D错误.
故选:AC.
11. 对于任意角,下列结论正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】BCD
【解析】
【分析】利用同角的三角函数平方关系,正弦、余弦的和差角公式,对各选项逐一分析判断即得.
【详解】对于A,
,故A错误;
对于B,
,故B正确;
对于C,,
,故C正确;
对于D,因为
,故D正确,
故选:BCD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若向量在向量方向上的投影向量为,则__________.
【答案】3
【解析】
【分析】根据投影向量公式和向量模的坐标表示即可得到答案.
【详解】向量在向量方向上的投影向量为,
则.
故答案为:3.
13. 已知数列满足,则数列的前项和为__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据条件有,再利用裂项相消法,即可求解.
【详解】因为,则,
所以数列的前项和为,
故答案为:.
14. 已知分别是双曲线的左,右焦点,是双曲线上第一象限内的点,点是的内心,则点的横坐标是__________;的面积的取值范围是__________.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】先由双曲线的定义得到点在上垂足为右顶点,设出渐近线的倾斜角为,则,,则,求出,从而求出,求出△的面积的取值范围.
【详解】由题意知,,故,
设点,且在上垂足为H,
根据双曲线定义及切线长定理得,
又,解得,
所以点H坐标为,则横坐标为,
设渐近线的倾斜角为,则,
记,则,
所以,即,
又,解得或(舍),
所以,则,
所以.
故答案为:,
【点晴】方法点睛:双曲线焦点三角形的内切圆圆心位于顶点的正上方或正下方,这个二级结论在双曲线有关于内切圆的题目时,经常用到,需要掌握.
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. 已知的内角的对边分别为,且.
(1)求角;
(2)若,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据条件,利用正弦定理边转角得,再利用辅助角公式及特殊角的三角函数值,即可求解;
(2)利用正弦定理得,再结合(1)中结果,求得,再利用面积公式,即可求解.
【小问1详解】
因为,所以,
即,得到,
又,则,所以,解得.
【小问2详解】
由(1)知,又,所以,
又,所以,
又,
所以.
16. 如图,在直三棱柱中,分别是的中点.
(1)证明:平面.
(2)若,求平面与平面的夹角的余弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)利用中位线定理和线面平行的判定定理求解即可.
(2)建立空间直角坐标系,利用平面夹角的向量求法求解即可.
【小问1详解】
在直三棱柱中,,
因为分别是的中点,
所以是的中位线,故,
得到,因为面,面,
所以平面.
【小问2详解】
在直三棱柱中,面,
而,如图,以为原点建立空间直角坐标系,
而,故,,,,
,因为是的中点,所以,
得到,,设面的法向量为,
故,,
令,解得,得到,
而,,设面的法向量为,
故,,
令,解得,得到,
设平面与平面的夹角为,
故,而,故.
17. 有一种速度叫“中国速度”,“中国速度”正在刷新世界对中国高铁的认知.由于地形等原因,在修建高铁、公路、桥隧等基建时,我们常用曲线的曲率(Curvature)来刻画路线弯曲度.曲线的曲率定义如下:记为的导函数,为的导函数,则曲线在点处的曲率为.
(1)已知函数,求曲线在点处的曲率;
(2)已知函数,求曲线的曲率的范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用给定定义求解特殊点处的曲率即可.
(2)利用给定定义将目标式表示为一元函数,再不断换元,转化为三次函数最值问题,利用导数得到最值,进而求解取值范围即可.
【小问1详解】
因为,所以,
,故,,
由曲率公式得.
【小问2详解】
因为,所以,
,由曲率公式得,
故,
则,
令,令,函数化为,
令,则,函数化为,
对进行变形,得到,
令,函数化为,
此时,我们研究的范围即可,而,
当时,恒成立,故在上单调递增,
而,,
故,即,故.
18. 为了让高三同学们在紧张的学习之余放松身心,缓解压力,激发同学们的竞争意识,培养积极向上的心态,为高三生活增添一抹别样的色彩,某校高三(1)班利用课余时间开展一次投篮趣味比赛.已知该班甲同学每次投篮相互独立,每次投篮命中的概率为,且次投篮至少命中次的概率为.
(1)求;
(2)若甲同学连续投篮次,每次投进记分,未投进记分,记甲同学的总得分为,求的分布列和数学期望;
(3)若甲同学投篮时出现命中就停止投篮,且最多投篮次,设随机变量为投篮的次数,证明:.
【答案】(1)
(2)的分布列为:
(3)证明:易知随机变量可能取值为,
又易知,
所以,
则
,
所以
;
,
又易知,所以.
【解析】
【分析】(1)根据条件,建立方程,即可求解;
(2)由题知的可能取值为,根据条件,求出相应的概率,即可求出分布列,再利用期望的计算公式,即可求解;
(3)易知随机变量可能取值为,表示出数学期望,再利用错位相减法,求得,即可求解.
【小问1详解】
由题知两次均未投中的概率为,即,解得.
【小问2详解】
易知甲同学连续投篮次有:次均未命中,恰好命中次,命中次,次全命中,
所以的可能取值为,
又,,
,,
所以的分布列为
.
【小问3详解】
略
19. 材料:椭圆上点处的切线方程可化为,抛物线上点处的切线方程可化为.
问题:已知椭圆上点处的切线为,且抛物线与相切.
(1)求切线的方程.
(2)求抛物线的方程.
(3)已知定点,不过点的直线与抛物线恒有两个不同交点,且与其准线交于点(点不在轴上).若直线的斜率分别是,且成等差数列,证明:直线恒过定点.
【答案】(1)
(2)
(3)证明:设直线的方程为,
由(2)得的准线方程为.
联立得,即点.
由点得.
由成等差数列,得,
即①,
由,在直线上得,代入①得
②
联立,
则,即.
由韦达定理得③.
将③代入②得.
化简得,
即,
即,
即,
即。
又因为直线不过点和点,则且,故.
即直线的方程为,所以直线恒过定点.
【解析】
【分析】(1)根据切线结论直接得到切线方程为,化简即可;
(2)根据抛物线切线方程结论得,再与对照并结合点在抛物线上即可得到答案;
(3)设直线的方程为,求出以及三条直线斜率表达式,再根据其成等差数列得到方程,再联立直线与抛物线代入韦达定理即可;
【小问1详解】
由材料知椭圆上点处的切线为,
即,
所以切线的方程为.
【小问2详解】
设抛物线与直线相切于点,
由题知抛物线在点处的切线方程为,
即.
与对照得:.
又因为,所以,解得.
所以抛物线的方程为.
【小问3详解】
略
【点睛】关键点点睛:本题第三问的关键是采用设线法,再计算出各自斜率,最后再联立直线与抛物线方程,得到韦达定理式,代入化简即可.
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