内容正文:
2025届高三模拟调研测试
数学
注意事项:
1.本试卷满分150分,考试时间120分钟.答题前,考生请务必用黑色字迹钢笔或签字笔将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上.
3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液.不按以上要求作答的答案无效.
4.考生必须保持答题卡的整洁.考试结束后,将答题卡交回.
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. 若集合,则是( )
A. 或 B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先解不等式求出两个集合,再求两集合的交集即可.
【详解】由,得或,
解得 或,
所以或,
由,得,
所以,
所以.
故选:B
2. 已知复数(i为虚数单位),则( )
A. 0 B. C. D. 2
【答案】B
【解析】
【分析】先运用除法运算进行化简,再结合共轭复数概念,减法计算即可.
【详解】,则,
故选:B.
3. 设,数列为等比数列,数列是公差不为零的等差数列,且,,,则数列的前项和为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】设等差数列的公差为,等比数列的公比为 ,其中,由题意得出,可得出,进而可得出关于的方程,结合可得出的值,进而可求出 的值,可得出这两个数列的通项公式,再利用分组求和法可求得数列的前项和.
【详解】设等差数列的公差为,等比数列的公比为 ,其中,
由题意,即,即,整理得,
因为,所以,故,
所以,则,故,
又因为,
所以数列的前项和为
.
故选:A.
4. 已知四点均在函数f(x)=log2的图象上,若四边形ABCD为平行四边形,则四边形ABCD的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】把点A,B的坐标代入函数f(x)的解析式,求出a,b的值,再利用得到,由f(x2)﹣f(x1)=1得x1x2=2x2﹣4x1,把代入即可得到点C的坐标,从而求出,,得到平行四边形ABCD的面积.
【详解】解:∵函数f(x)=log2,
由f(2)=1可得,∴a=b+2,
由f()=0可得,∴a=1,
解得:a=4,b=2,
∴f(x),
设点C,D的横坐标分别为x1,x2,由题意可知,则,∴,
由f(x2)﹣f(x1)=1得:,
∴,
∴x1x2=2x2﹣4x1,把代入解得或﹣4,
又∵点C不与B重合,∴x1=﹣4,∴C(﹣4,3),
∴,,
故平行四边形ABCD的面积S=,
故选:B.
【点睛】此题考查四边形面积的求法,考查对数函数的性质,考查运算求解能力、推理能力,属于中档题.
5. 已知函数,若,,,则实数、、的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
利用定义可得出函数为偶函数,利用单调性定义可判断出函数在区间上为增函数,可得出,再利用中间值法比较、、三个数的大小关系,由函数在区间上的单调性可得出、、的大小关系.
【详解】函数的定义域为,,该函数为偶函数,
当时,
,
则函数在区间上为增函数,
则,
指数函数为增函数,则,
对数函数在上为增函数,则,即,
,则,因此,.
故选:D.
【点睛】本题考查利用函数的单调性与奇偶性比较函数值的大小关系,同时也考查了指数式与对数式的大小比较,考查推理能力,属于中等题.
6. 已知函数,对任意的,都有,且 在区间上单调,则 的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据,得函数 的对称轴为,所以有,可得,解得,再分类讨论又 在区间上单调递增和递减两种情况,对每一种情况列出关于 的不等式组,解之可求得 的值.
【详解】因为,所以函数 的对称轴为,
所以,即,,
解得,,,,,
①若 在区间上单调递增,则,,
,,
,即,解得,,
所以,,且,,所以当时,满足题意;
②若 在区间上单调递减,则,,
,,
,即,解得,,
所以,,且,,此时无解,综上可得.
故选:D.
【点睛】关键点睛:本题考查正弦型函数的对称性,单调性问题中求参数的范围的方面,关键在于根据其函数的性质得出关于参数的不等式组.
7. 已知函数在闭区间上连续,在开区间内可导,则内至少存在一个点,使得,其中称为函数在闭区间上的“中值点”.则函数在区间上的“中值点”的个数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】求导,解方程,即可得出结论.
【详解】因为,则,且, ,
由题意可得,可得,解得,
因此,函数在区间上的“中值点”的个数为.
故选:C.
8. 已知点,若圆上存在点,使得为坐标原点 ,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】设点,由得,即点在以为圆心,半径为的圆上,又点在圆上,得圆与圆有公共点,利用圆心距与半径的关系即可求解.
【详解】设点,又,由,
所以,化简得,
所以点在以为圆心,半径为的圆上,
又点在圆上,
所以圆与圆有公共点,
所以,即,
所以,即,
又,,所以的解集为 ,
由,
所以,
故选:B.
二、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. 已知数列满足,. 下列说法正确的是( )
A. 数列每一项都满足
B. 数列是递减数列
C. 数列的前项和
D. 数列每一项都满足成立
【答案】ABD
【解析】
【分析】利用数学归纳法判断A,通过递推公式,判断出数列单调性,根据取值范围判断BD,算出即可判断C.
【详解】对于A,,,
当时,,所以,
假设当时,;
则当时,,
综上,,故A正确;
对于B,由,可得数列是递减数列,故B正确;
对于C,,,,,
,故C错误;
对于D,因为,所以,
累加得,所以,即,
所以,又,故成立,故D正确.
故选:ABD.
10. 数学家棣莫弗发现,如果随机变量X服从二项分布,那么当n比较大时,X近似服从正态分布,其密度函数为,任意正态分布,可通过变换转化为标准正态分布当时,对任意实数x,记,则( )
A. 当时,
B.
C. 随机变量,当 ,都减小时,概率增大
D. 随机变量,当 增大,减小时,概率保持不变
【答案】BD
【解析】
【分析】由定义即可判断A;根据结合正态曲线的对称性,可判断B;根据正态分布的准则可判断CD.
【详解】对于A:当时,,故A错误;
对于B:根据正态曲线的对称性可得:,即,故B正确;
对于CD:根据正态分布的准则,在正态分布中代表标准差, 代表均值,即为图象的对称轴,
根据原则可知X数值分布在的概率是常数,故由可知,D正确,C错误.
故选:BD.
11. 如图,在边长为12的正方形中,分别边的三等分点,正方形内有两点 ,点到的距离分别为,点 到的距离也是和 ,其中.将该正方形沿折起,使与重合,则在该空间图形中,( )
A. 直线 平面
B. 的最小值为
C. 线段 的中点到的距离不超过
D. 异面直线 与成 角时,
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据条件,建立如图所示的空间直角坐标系,求得,选项A,先求出平面的一个法向量,利用,即可求解;选项B,因为,利用二次函数的性质,即可求解;选项C,求出 的中点 及的坐标,即可求解;选项D,利用线线角的向量法,即可求解.
【详解】如图,取中点,的中点,连接,
因为,所以,
因为,,又,面,
所以面,又,所以面,
故,两两垂直,建立如图所示的空间直角坐标系,
设于,于,过作于 ,
易知,,又,所以,又,
所以,同理可知,所以,
对于选项A,易知平面的一个法向量为,因为,
显然平面,所以 平面,故选项A正确,
对于选项B,因为,
令,其中,
对称轴,所以,
所以,故选项B正确,
对于选项C,因为 的中点,,
所以 ,故选项C错误,
对于选项D,因为,所以,
所以,整理得到,
解得或(舍),故选项D正确,
故选:ABD.
【点睛】关键点点晴:本题的关键在于建立空间直角坐标系,求出,再利用线面平行的向量法、空间两点间的距离及线线角的向量法,即可求解.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知函数,是偶函数,则a+b=________.
【答案】4
【解析】
【分析】根据给定条件,利用偶函数的定义列式计算即可作答.
【详解】因为f(x)为偶函数,则函数f(x)的定义域关于数0对称,即,解得 ,
显然,,即,整理得,
而不恒为0,于是得,解得 ,
所以 .
故答案为:4
13. 设 、是平面内相交成的两条射线,、分别是与 、同向的单位向量,定义平面坐标系 为仿射坐标系,在仿射坐标系中,若,则记.已知在如图所示的仿射坐标系中,、分别在轴、轴正半轴上,且,点、、分别为 、、的中点,则的最大值为______.
【答案】
【解析】
【分析】设,,根据可得出,设,,则,根据平面向量的线性运算得出,,利用平面向量数量积的运算性质可求得的最大值.
【详解】由题意可知,,
由平面向量数量积的定义可得,
设,,则,
所以,
即,即,且有,
设,,则,
因为为 的中点,则,
因为为的中点,则,
同理可得,
所以,
,
因为
,
其中 为锐角,且,故的最大值为.
故答案为:.
14. 已知数列满足,,.设,若不等式对于任意都成立,则正数的最大值为______.
【答案】
【解析】
【分析】由已知等式变形得出,可知数列是等比数列,确定该数列的首项和公比,可求出数列的通项公式,可求出的表达式,由参变量分离法得,令,分析数列的单调性,求出的最小项的值,即可得出实数的最大值.
【详解】因为数列满足,,,
则,且,
所以,数列是首项为,公比为的等比数列,
所以,故,
由,
可得,
令,
所以,
,
对任意的,,故,则,故数列为递增数列,
所以,,
因此,实数的最大值为.
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. 已知为锐角三角形,角、、的对边分别为、、,, .
(1)求 的取值范围;
(2)求的内切圆半径的最大值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由余弦定理求出的值,可得出角的值,根据为锐角三角形求出角的取值范围,利用正弦定理与三角恒等变换化简得,根据角的取值范围结合正弦型函数的基本性质可求得 的取值范围;
(2)利用正弦定理结合三角恒等变换、正弦函数的基本性质可求出的取值范围,然后利用等面积法得出,即可得出的最大值.
【小问1详解】
因为,则,
可得,
由余弦定理可得,
因为为锐角,故,
因为为锐角三角形,则,解得,
由正弦定理可得,故,,
故
,
因为,则,所以,
故,即 的取值范围是.
【小问2详解】
因为
,
因为,则,故,
故,
又,则,由,
得,
则当,即时,,
所以的内切圆半径的最大值.
16. 如图,在四棱锥中,底面是边长为2的菱形,平面平面, , ,,点E,F分别为棱PD,BC的中点,点G在线段AF上.
(1)证明:平面;
(2)求点到平面 的距离;
(3)设直线与平面,平面,平面所成的角分别为,,,求的最大值.
【答案】(1)
连接,取的中点,连接 ,因为底面为菱形,且 ,
所以、 为等边三角形,所以,又平面平面,平面平面,
平面,所以平面, 平面,所以,
又 ,,平面,
所以平面;
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)连接,取的中点,连接 ,根据面面垂直的性质得到平面,即可得到,再由 ,即可得证;
(2)利用等体积法求出点到平面的距离;
(3)连接 , ,取的中点,连接 ,确定直线与平面,平面,平面所成的角,再根据锐角三角函数得到,设,,利用换元法求出函数的最大值.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
因为平面,平面,所以,,
又 , ,,所以,
所以,
又,所以,
设点到平面 的距离为,则,即,
解得,即点到平面 的距离.
【小问3详解】
连接 , ,则且,
又平面,所以 平面,则为直线与平面所成的角,即,所以,
取的中点,连接 ,则且,
又为中点,所以 ,又,所以,
由平面,平面,所以,,
又,平面,所以 平面,则 平面,
又 ,平面,所以平面,
连接, ,则为直线与平面所成的角,即,
所以,
为直线与平面所成的角,即,
所以,
所以,
又,设,,
所以,
所以,
令,则,
所以
,
因为,所以,
所以当时取得最大值,且最大值为,
所以.
17. 已知双曲线的左、右焦点分别为,,若直线 与相切于第一象限内的点,且与轴相交于点 .
(1)证明: 平分;
(2)过原点作 的垂线(垂足为),与相交于点,求面积的最大值.
【答案】(1)
设,则满足,又可设切线,
则联立化简得.
由,解得,
所以直线,令,得.
直线的方程为,即,
所以 到的距离为.
同理点 到直线的距离为.
所以,故 平分.
(2)
【解析】
【分析】(1)设,设切线,联立方程组利用判别式可求得,进而求得,可证到两边距离相等,可证结论;
(2)由(1)可知 的方程为,联立方程线求得的纵坐标,进而可求得面积的最大值.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由(1)可知 的方程为,
联立解得.
联立解得.
.
当且仅当时,取等号.
所以的面积,
即面积的最大值为.
18. 在空间直角坐标系中,某质点从原点出发,每秒向轴、轴或轴正、负方向移动一个单位,且向六个方向移动的概率均相等.
(1)求该质点在第秒末移动到点的概率;
(2)设该质点在第秒末移动到点,记随机变量,求 的均值;
(3)设该质点在第秒末回到原点的概率为,证明:.
【答案】(1)
(2)
(3)
质点要在第 秒末回到原点,
则必定向轴正、负方向移动相同的次数,设为次,
向轴正、负方向移动相同的次数,设为次,
向轴正、负方向移动相同的次数,为次.
所以,
,
所以.
【解析】
【分析】(1)根据组合公式得到共有种可能,再计算出所有情况,利用古典概型公式即可得到答案;
(2)首先得到 的所有可能取值为、、,再按步骤写出其分布列,计算其期望即可;
(3)设质点向轴正、负方向移动相同的次数,设为次,向轴正、负方向移动相同的次数,设为次,则,化简比较大小即可.
【小问1详解】
在第秒末质点要移动到点,需要沿轴正方向移动次,
沿轴正方向移动次,所以共有种可能.
故该质点在第秒末移动到点的概率为.
【小问2详解】
质点在第秒可能移动到点、、、、、、、
、、、、、、
、、、、、,
所以 的所有可能取值为、、.
,,,
所以.
【小问3详解】
略
19. 若对于函数和,对任意实数,都存在常数,使成立,则称函数是函数的“函数”.(已知和定义域均为 ).
(1)证明:函数 是函数 的“函数”;
(2)若函数 是函数的“函数”,求的取值范围;
(3)若函数,函数为偶函数,函数是函数的“函数”,求证:“ ”的充要条件是“存在常数,使得 恒成立”.
【答案】(1)
因为 , ,所以 , ,则,
故 ,即恒成立,
故函数 是函数 的“函数”.
(2)
(3)
充分性:若存在常数使得 恒成立,则 ,
因为函数为偶函数,所以,则,
则 为偶函数,即,
所以 恒成立,所以 ;
必要性:若 ,则,所以函数为偶函数,
函数是函数的“函数”,
因此对任意的 ,,
又,,所以,,,
所以,即,
用代换 可得,故,
综上可知,记,则 ,
因此存在常数使得 恒成立,
综上可得,“ ”的充要条件是“存在常数使得 恒成立”.
【解析】
【分析】(1)求出、,证明出 ,即可证得结论成立;
(2)结合定义,构造函数,结合导数求出最小值即可得出实数的取值范围;
(3)先证明充分性:若存在常数使得 恒成立,结合偶函数定义计算即可得;再证明必要性:由题意可得,又,,可推导出,可得到 ,即可得证.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
因为 ,,
则 , ,
因为函数是函数的“函数”,
所以对任意的 ,,则,
令,
则
,
且 ,
故当时, ,当时, ,
即在上单调递减,在上单调递增,
所以,所以,
若函数 是函数的“函数”,
则实数的取值范围是.
【小问3详解】
略
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2025届高三模拟调研测试
数学
注意事项:
1.本试卷满分150分,考试时间120分钟.答题前,考生请务必用黑色字迹钢笔或签字笔将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上.
3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液.不按以上要求作答的答案无效.
4.考生必须保持答题卡的整洁.考试结束后,将答题卡交回.
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. 若集合,则是( )
A. 或 B.
C. D.
2. 已知复数(i为虚数单位),则( )
A. 0 B. C. D. 2
3. 设,数列为等比数列,数列是公差不为零的等差数列,且,,,则数列的前项和为( )
A. B. C. D.
4. 已知四点均在函数f(x)=log2的图象上,若四边形ABCD为平行四边形,则四边形ABCD的面积是( )
A. B. C. D.
5. 已知函数,若,,,则实数、、 的大小关系为( )
A. B. C. D.
6. 已知函数,对任意的,都有,且 在区间上单调,则 的值为( )
A. B. C. D.
7. 已知函数在闭区间上连续,在开区间内可导,则内至少存在一个点,使得,其中称为函数在闭区间上的“中值点”.则函数在区间上的“中值点”的个数为( )
A. B. C. D.
8. 已知点,若圆上存在点,使得为坐标原点 ,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
二、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. 已知数列满足,. 下列说法正确的是( )
A. 数列每一项都满足
B. 数列是递减数列
C. 数列的前项和
D. 数列每一项都满足成立
10. 数学家棣莫弗发现,如果随机变量X服从二项分布,那么当n比较大时,X近似服从正态分布,其密度函数为,任意正态分布,可通过变换转化为标准正态分布当时,对任意实数x,记,则( )
A. 当时,
B.
C. 随机变量,当 ,都减小时,概率增大
D. 随机变量,当 增大,减小时,概率保持不变
11. 如图,在边长为12的正方形 中,分别边的三等分点,正方形内有两点 ,点到的距离分别为,点 到的距离也是和 ,其中.将该正方形沿折起,使 与重合,则在该空间图形中,( )
A. 直线 平面
B. 的最小值为
C. 线段 的中点到的距离不超过
D. 异面直线 与 成 角时,
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知函数,是偶函数,则a+b=________.
13. 设 、是平面内相交成的两条射线,、分别是与 、同向的单位向量,定义平面坐标系 为仿射坐标系,在仿射坐标系中,若,则记.已知在如图所示的仿射坐标系中,、分别在轴、轴正半轴上,且,点 、 、 分别为、、的中点,则的最大值为______.
14. 已知数列满足,,.设,若不等式对于任意都成立,则正数 的最大值为______.
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. 已知为锐角三角形,角、、的对边分别为、、 ,, .
(1)求的取值范围;
(2)求的内切圆半径的最大值.
16. 如图,在四棱锥中,底面 是边长为2的菱形,平面平面 , , ,,点E,F分别为棱PD,BC的中点,点G在线段AF上.
(1)证明:平面 ;
(2)求点 到平面 的距离;
(3)设直线与平面 ,平面,平面所成的角分别为,,,求的最大值.
17. 已知双曲线的左、右焦点分别为,,若直线 与 相切于第一象限内的点,且与轴相交于点 .
(1)证明: 平分;
(2)过原点作 的垂线(垂足为),与相交于点 ,求面积的最大值.
18. 在空间直角坐标系中,某质点从原点出发,每秒向轴、轴或轴正、负方向移动一个单位,且向六个方向移动的概率均相等.
(1)求该质点在第秒末移动到点的概率;
(2)设该质点在第 秒末移动到点,记随机变量,求 的均值;
(3)设该质点在第秒末回到原点的概率为,证明:.
19. 若对于函数和,对任意实数,都存在常数,使成立,则称函数是函数的“函数”.(已知和定义域均为 ).
(1)证明:函数 是函数 的“ 函数”;
(2)若函数 是函数的“函数”,求的取值范围;
(3)若函数,函数为偶函数,函数是函数的“函数”,求证:“ ”的充要条件是“存在常数 ,使得 恒成立”.
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