内容正文:
2024/2025学年度春学期
高三第一次联考数学学科试题
(总分150分 考试时间120分钟)
一、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. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据交集的定义即可求解.
【详解】因为集合,,
所以.
故选:D.
2. 已知复数z满足,则复数的虚部为( )
A. 1 B. -1 C. i D. -i
【答案】B
【解析】
【分析】根据复数的运算求出,根据共轭复数的概念求出,进而得到答案.
【详解】因为,所以,
所以,
所以复数的虚部为,
故选:B.
3. 已知向量,,,,满足,则的最小值为( )
A. 4 B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由向量平行关系得,再利用乘“1”的方法求最值,即可求解.
【详解】因为向量,,,,
由,得,即,
则,
当且仅当时,即时,等号成立,
所以的最小值为.
故选:C.
4. 已知等轴双曲线的中心在原点,它的一个焦点为,则双曲线的方程是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据等轴双曲线的性质结合所求双曲线的焦点位置即可得到答案.
【详解】由等轴双曲线可得: 且,
因为,所以,
又焦点在轴上,故得双曲线方程为:,
故选:B.
5. 对于一个自然数,如果从左往右,每一位上的数字依次增大,则称自然数是“渐升数”,那么四位数的“渐升数”共有( )
A. 126个 B. 91个 C. 84个 D. 125个
【答案】A
【解析】
【分析】在中任取4个数,其大小关系确定,故只需任取4个即可,结合组合数运算求解.
【详解】在中任取4个数,其大小关系确定,所以“渐升数”共有个.
故选:A.
6. 已知函数满足,则a的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由题意可得关于对称,所以,再由,即可得出答案.
【详解】由可得关于对称,
所以,所以,
因为,所以a的最小值为.
故选:A.
7. 某校学生中有40%的同学爱好羽毛球,50%的同学爱好乒乓球,60%的同学爱好羽毛球或乒乓球.在该校的学生中随机调查一位同学,若该同学爱好羽毛球,则该同学也爱好乒乓球的概率为( )
A. 0.4 B. 0.9 C. 0.8 D. 0.75
【答案】D
【解析】
【分析】先算出同时爱好羽毛球和乒乓球的概率,利用条件概率的知识求解.
【详解】同时爱好羽毛球和乒乓球的概率为:0.4+0.5-0.6=0.3,
设“该同学爱好羽毛球”为事件A,“该同学爱好乒乓球”为事件B.
则,,
所以.
故选:D.
8. 已知等差数列的前n项和,若,数列的前n项和为,且,则正整数的值为( )
A. 4 B. 6 C. 5 D. 8
【答案】C
【解析】
【分析】由的关系求出通项公式,再由裂项相消求出,根据方程求解即可.
【详解】当时,,
当时,,符合上式,故,
所以,
故,
由,得,
整理得,化简得,得(舍去负值).
故选:C
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,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,选对但选不全的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知的展开式的二项式系数的和为128,且,则( )
A. B. 除以13所得的余数为2
C. D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据二项式系数公式可得判断A;根据,可判断B;利用赋值法即可求解C;求导并赋值,即可求解D.
【详解】由,可得,A正确;
,
故除以13所得的余数为1,B错误;
令,则,
令,则,故,故C正确;
对求导可得:
,
令可得,故D正确.
故选:ACD.
10. 已知函数,则( )
A. 当时,该函数单调递增 B. 存在使得该函数为轴对称图形
C. 当时, D. 任意,过点可做函数两条切线
【答案】AC
【解析】
【分析】求出导函数,判断,即可判断A,根据函数值的特征判断B,求出导函数,计算即可判断C,设切点为,利用导数的几何意义求出切线方程,求出,即可判断D.
【详解】对于A:因为,所以,
当时,,所以恒成立
所以在上单调递增,故A正确;
对于B:因为
,
所以关于对称,
且当时,当时,三次函数的图象不可能为直线,
所以无论为何实数,不可能是轴对称图形,故B错误;
对于C:当时,,所以,
则,故C正确;
对于D:设切点为,则,
所以切线方程为,
又切线过点,所以,
即,解得或,
所以当时,过点的切线有且只有一条,故D错误.
故选:AC
11. 已知椭圆的左右焦点为,,直线交椭圆于两点,则( )
A. 的取值范围为
B. 若直线经过点,则的最小值是
C. 椭圆上存在四个点,使得为直角三角形
D. 若线段中点为,则直线的方程为
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据可得选项A错误;根据弦长公式计算可得选项B正确;根据点在以为直径的圆上可得选项C正确;利用点差法可得选项D正确.
【详解】
由题意得,,
∴,即,A错误.
由A得,,
当直线垂直于轴时,直线方程为,
将代入椭圆方程得,,.
当直线不垂直于轴时,设直线方程为,
由得,,
∴,
∴
,
∴当直线垂直于轴时,的最小值是,B正确.
由题意得,以为直径的圆,圆心为,半径为,故圆方程为,
由得,或或或,
∴椭圆上存在四个点,使得为直角三角形,C正确.
设,则,
两式相减得,
∵线段中点为,则,
∴,
∴直线的方程为,即,D对.
故选:BCD.
【点睛】关键点点睛:解决选项B的关键是利用弦长公式计算可得通径长最短.解决选项C的关键是圆方程与椭圆方程联立得到四个根.解决选项D的关键是利用点差法计算斜率.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知随机变量,若,,则的值为______.
【答案】0.3##
【解析】
【分析】根据正态分布曲线的对称性可求解.
【详解】因为随机变量且,所以,
则.
故答案为:0.3.
13. 已知圆锥的轴截面是边长为3的等边三角形,则此圆锥的体积为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意,利用圆锥的体积公式计算即可.
【详解】如图所示,
圆锥SO中,底面圆半径为,
高为,
所以圆锥SO的体积为:.
故答案为:.
14. 若不等式(其中e是自然对数的底数),对恒成立,则实数k的取值范围为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意,不等式对恒成立,即对恒成立,则,再利用导数求得函数得最小值即可求解.
【详解】不等式对恒成立,
即对恒成立,
所以.
设,则,
令,解得,
当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
所以,
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. 在锐角中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知.
(1)证明:;
(2)求的取值范围.
【答案】(1)因为,
所以由正弦定理有,则.
因为,,
所以,
所以,即.
(2)
【解析】
【分析】(1)根据正弦定理实现边角转换,结合两角差的正弦公式、正弦函数性质进行求解即可;
(2)根据锐角三角形的性质求出角的取值范围,结合正切的二倍角公式、对勾函数的单调性进行求解即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
因为为锐角三角形,
所以,,,
解得,
则,
又,则,因为在上单调减,
所以,即.
16. 已知数列的前n项和,数列的前n项和.
(1)求,的通项公式;
(2)若,求的前n项和.
【答案】(1),
(2)
【解析】
【分析】(1)由通项公式与前n项和的关系,作差即可求解;
(2)由错位相减法即可求解;
【小问1详解】
因为数列的前n项和,
所以当时,;
当时,,
此时满足上式,故.
因为数列的前n项和,
所以当时,;
当时,
,此时满足上式,
故.
【小问2详解】
因为,
所以,
则,
两式相减得,
化简得.
17. 直三棱柱,已知∠ABC为直角,,,线段上有一点M,线段存在一点N,使得面MAB.
(1)求CN长;
(2)若二面角所成角余弦值为时,求AB长.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用空间向量法来求平面MAB的法向量,由共线,可求出假设的参量即可解决问题;
(2)利用空间向量法来求两平面的法向量,再利用二面角的余弦值可得到方程求解即可.
【小问1详解】
以B为坐标原点,的方向为x轴正方向,建立如图所示的空间直角坐标系,
则,,,,.设,,
则,,,
设平面MAB的法向量,则,
令,得,即.
由题意,,即,故,
所以.
【小问2详解】
由(1)得,.
设平面的法向量,则 ,
令,则,即.
而平面PAC的法向量.
所以.
由题意得,
解得,即.
18. 已知椭圆C:的离心率为,且过点,直线l交椭圆C于不同的两点M和N.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)直线l的斜率为1,且以MN为直径的圆经过椭圆C的右顶点,求直线l的方程;
(3)已知点,若点A是椭圆的右顶点,M和N两点都在x轴上方,且.证明直线l过定点,并求出该定点坐标.
【答案】(1)
(2)或
(3)
当直线l斜率不存在时,直线l与椭圆C交于不同的两点分布在x轴两侧,不合题意.
所以直线l斜率存在,设直线l的方程为.设,,
由得,所以,.
因为,所以,-
即,整理得,化简得,
所以直线l的方程为,所以直线l过定点.
【解析】
【分析】(1)由椭圆离心率和椭圆过点,列方程求出即可得出椭圆方程;
(2)设直线l的方程为,联立直线方程与椭圆方程,根据根与系数的关系及可得或,即可求出直线l的方程;
(3)分析直线斜率是否存在,当直线斜率存在时,联立直线方程与椭圆方程,根据根与系数的关系及可得,即可证明直线过定点.
【小问1详解】
因为椭圆C的离心率为,且过点,则,,
又,解得,,所以椭圆C的方程;
【小问2详解】
因为直线l的斜率为1,故设直线l的方程为,设,,
由,消去y整理得,
则,,
因为以MN为直径的圆经过椭圆C的右顶点,则,
所以,即
整理得,
所以,
即,解得或,
因为,
显然当或时,成立,所以直线l的方程为或;
【小问3详解】
略
【点睛】方法点睛:求解直线过定点问题常用方法如下:
(1)“特殊探路,一般证明”:即先通过特殊情况确定定点,再转化为有方向、有目的的一般性证明;
(2)“一般推理,特殊求解”:即设出定点坐标,根据题设条件选择参数,建立一个直线系或曲线的方程,再根据参数的任意性得到一个关于定点坐标的方程组,以这个方程组的解为坐标的点即为所求点;
(3)求证直线过定点,常利用直线的点斜式方程或截距式来证明.
19. 已知函数.
(1)若时,,求a的最小值;
(2)证明:曲线是中心对称图形;
(3)设,若,当且仅当,求b的取值范围.
【答案】(1)a的最小值为-1
(2)证明见解析 (3)
【解析】
【分析】(1)求导,并求出,再根据可求的最小值;
(2)根据题意可证,即可得证;
(3)令函数,据题意当且仅当时,,故.通过分析排除,从而确定,得到,,分,两种情况分析的单调性,结合题意即可确定b的取值范围.
【小问1详解】
的定义域为.
当时,.
因为,所以,等号成立当且仅当.
由题意,,所以.
故a的最小值为-1.
【小问2详解】
因为的定义域关于3对称,
且,
所以曲线是中心对称图形,对称中心为点.
【小问3详解】
令函数,
依题意当且仅当时,
所以.
若,因为,所以存在,使,矛盾,
从而,故.
.
若,当时,,从而,在区间单调递减,
当时,,不符合题目要求.
若,当时,.从而,等号成立当且仅当,故在区间单调递增,
当时,符合题目要求.
因此b的取值范围是.
【点睛】思路点睛:第二问根据函数中心对称的充要条件可证明;第三问,利用导数研究函数的单调结合分类讨论的思想计算即可.
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2024/2025学年度春学期
高三第一次联考数学学科试题
(总分150分 考试时间120分钟)
一、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. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 已知复数z满足,则复数的虚部为( )
A. 1 B. -1 C. i D. -i
3. 已知向量,,,,满足,则的最小值为( )
A. 4 B. C. D.
4. 已知等轴双曲线的中心在原点,它的一个焦点为,则双曲线的方程是( )
A. B. C. D.
5. 对于一个自然数,如果从左往右,每一位上的数字依次增大,则称自然数是“渐升数”,那么四位数的“渐升数”共有( )
A. 126个 B. 91个 C. 84个 D. 125个
6. 已知函数满足,则a的最小值为( )
A. B. C. D.
7. 某校学生中有40%的同学爱好羽毛球,50%的同学爱好乒乓球,60%的同学爱好羽毛球或乒乓球.在该校的学生中随机调查一位同学,若该同学爱好羽毛球,则该同学也爱好乒乓球的概率为( )
A. 0.4 B. 0.9 C. 0.8 D. 0.75
8. 已知等差数列的前n项和,若,数列的前n项和为,且,则正整数的值为( )
A. 4 B. 6 C. 5 D. 8
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,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,选对但选不全的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知的展开式的二项式系数的和为128,且,则( )
A. B. 除以13所得的余数为2
C. D.
10. 已知函数,则( )
A. 当时,该函数单调递增 B. 存在使得该函数为轴对称图形
C. 当时, D. 任意,过点可做函数两条切线
11. 已知椭圆的左右焦点为,,直线交椭圆于两点,则( )
A. 的取值范围为
B. 若直线经过点,则的最小值是
C. 椭圆上存在四个点,使得为直角三角形
D. 若线段中点为,则直线的方程为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知随机变量,若,,则的值为______.
13. 已知圆锥的轴截面是边长为3的等边三角形,则此圆锥的体积为______.
14. 若不等式(其中e是自然对数的底数),对恒成立,则实数k的取值范围为______.
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. 在锐角中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知.
(1)证明:;
(2)求的取值范围.
16. 已知数列的前n项和,数列的前n项和.
(1)求,的通项公式;
(2)若,求的前n项和.
17. 直三棱柱,已知∠ABC为直角,,,线段上有一点M,线段存在一点N,使得面MAB.
(1)求CN长;
(2)若二面角所成角余弦值为时,求AB长.
18. 已知椭圆C:的离心率为,且过点,直线l交椭圆C于不同的两点M和N.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)直线l的斜率为1,且以MN为直径的圆经过椭圆C的右顶点,求直线l的方程;
(3)已知点,若点A是椭圆的右顶点,M和N两点都在x轴上方,且.证明直线l过定点,并求出该定点坐标.
19. 已知函数.
(1)若时,,求a的最小值;
(2)证明:曲线是中心对称图形;
(3)设,若,当且仅当,求b的取值范围.
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