精品解析:福建省泉州市第九中学2025届高三下学期5月适应性考试数学试题
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内容正文:
泉州市第九中学2025届高三5月份适应性考试
数学试题
一、单选题
1. 若集合,则( )
A. B. C. D.
2. 若复数z满足,则( )
A. 1 B. 5 C. 7 D. 25
3. 已知函数,曲线在点处的切线与轴平行,则( )
A. -3 B. -1 C. 0 D. 1
4. 已知,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
5. 已知向量,若,则( )
A. B. C. 5 D. 6
6. 已知,则( )
A. 1 B. C. D.
7. 若,则( )
A. 180 B. C. D. 90
8. 在平面直角坐标系中,双曲线的右焦点为,点,在的右支上,且,点关于原点的对称点为.若,则的离心率为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9. 已知函数,则下列说法正确的是( )
A. 的最小正周期为 B. 的定义域为
C. 的图象关于点对称 D. 在上单调递增
10. 已知数列满足,,则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
11. 在正三棱柱中,,点满足,其中,,则( )
A. 当时,的周长为定值
B. 当时,三棱锥的体积为定值
C. 当时,有且仅有一个点,使得
D. 当时,有且仅有一个点,使得平面
三、填空题
12. 若,使成立,则实数的取值范围是______________.
13. 已知椭圆的左,右焦点分别为,,若椭圆上存在一点使得,则该椭圆离心率的取值范围是_________.
14. 在平面四边形中,,若的面积是的面积的2倍,则的长度为______.
四、解答题
15. 甲、乙两人进行知识问答抢答赛,比赛共有3道抢答题,每道题均有人抢答,其计分规则为:初始甲、乙双方均为0分,答对一题得1分,答错一题得分,未抢到题得0分,最后累计总分多的人获胜.假设甲、乙抢到每题的成功率相同,且甲、乙两人每题答题正确的概率分别为和.求:
(1)在3题均被乙抢到的条件下,设乙答题得分为,求的分布列和期望值;
(2)甲在比赛中获胜的概率.
16. 已知数列是等差数列,记其前项和为,且,.
(1)求数列的通项公式;
(2)将数列与的所有项从小到大排列得到数列.
①求的前20项和;
②证明:.
17. 如图,在直三棱柱中,点在上,.
(1)证明:平面;
(2)若,二面角的大小为.
①求与平面所成角的正弦值;
②点在侧面内,且三棱锥的体积为,求的轨迹的长度.
18. 已知函数,.
(1)当时,设曲线在处的切线为,求与曲线的公共点个数;
(2)当时,若,恒成立,求实数的取值范围.
19. 设为坐标原点,抛物线与的焦点分别为为线段的中点.点在上在第一象限),点在上,.
(1)求曲线的方程;
(2)设直线的方程为,求直线的斜率;
(3)若直线与的斜率之积为,求四边形面积的最小值.
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泉州市第九中学2025届高三5月份适应性考试
数学试题
一、单选题
1. 若集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】求出集合后可求.
【详解】,故,
故选:D
2. 若复数z满足,则( )
A. 1 B. 5 C. 7 D. 25
【答案】B
【解析】
【分析】利用复数四则运算,先求出,再计算复数的模.
【详解】由题意有,故.
故选:B.
3. 已知函数,曲线在点处的切线与轴平行,则( )
A. -3 B. -1 C. 0 D. 1
【答案】D
【解析】
【分析】利用导数的几何意义求出切线斜率,再由直线平行即可得解.
【详解】因为,且曲线在点处的切线与轴平行,
所以,解得,
故选:D
4. 已知,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据对数函数的单调性、对数的运算性质可得、,即可求解.
【详解】,
由,得,则,即;
,
所以.
故选:D
5. 已知向量,若,则( )
A. B. C. 5 D. 6
【答案】C
【解析】
【分析】利用向量的运算和向量的夹角的余弦公式的坐标形式化简即可求得
【详解】解:,,即,解得,
故选:C
6. 已知,则( )
A. 1 B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用两角和的正弦公式与两角差的余弦公式化简等式可得,利用二倍角的余弦公式以及同角三角函数的关系可得结果.
【详解】由,
可得
,
,故选C.
【点睛】三角函数求值有三类,(1)“给角求值”:一般所给出的角都是非特殊角,从表面上来看是很难的,但仔细观察非特殊角与特殊角总有一定关系,解题时,要利用观察得到的关系,结合公式转化为特殊角并且消除非特殊角的三角函数而得解.(2)“给值求值”:给出某些角的三角函数式的值,求另外一些角的三角函数值,解题关键在于“变角”,使其角相同或具有某种关系.(3)“给值求角”:实质是转化为“给值求值”,先求角的某一函数值,再求角的范围,确定角.
7. 若,则( )
A. 180 B. C. D. 90
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意可知将二项式变形可得,求得含的项即可得出结果.
【详解】易知,
其中展开式中含项为,
因此.
故选:A
8. 在平面直角坐标系中,双曲线的右焦点为,点,在的右支上,且,点关于原点的对称点为.若,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】设双曲线的左焦点为,连接、、、,根据对称性及已知条件可得四边形为矩形,设,根据双曲线的定义表示出,,在中利用勾股定理得到,再在中利用勾股定理得到、的关系,即可得解.
【详解】设双曲线的左焦点为,连接、、、,如图所示,
根据双曲线的对称性可知四边形为平行四边形,
又因为,所以四边形为矩形,
设,因为,则,
由双曲线的定义可得:,,
又因为为直角三角形,
所以,即,解得,
所以,,
又因为为直角三角形,,
所以,即,
所以,即.
故选:D.
二、多选题
9. 已知函数,则下列说法正确的是( )
A. 的最小正周期为 B. 的定义域为
C. 的图象关于点对称 D. 在上单调递增
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据正切函数的图象与性质,逐项判定,即可求解.
【详解】由题意,函数,可得的最小正周期为,所以A不正确;
令,解得,
即函数的定义域为,所以B正确;
令,解得,
当时,可得,所以函数的图象关于点对称,所以C正确;
由,可得,根据正切函数的性质,可得函数在上单调递增,所以D正确.
故选:BCD.
10. 已知数列满足,,则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】A选项直接由递推关系式即可求出即可;C选项由即可判断;B选项由即可判断;D选项由分组求和及等比数列求和公式即可判断.
【详解】,A正确;
对于,有,两式相加得,C正确;
由知,则,B错误;
由偶数项均为可得为偶数时,,则
,则,D正确.
故选:ACD.
11. 在正三棱柱中,,点满足,其中,,则( )
A. 当时,的周长为定值
B. 当时,三棱锥的体积为定值
C. 当时,有且仅有一个点,使得
D. 当时,有且仅有一个点,使得平面
【答案】BD
【解析】
【分析】对于A,由于等价向量关系,联系到一个三角形内,进而确定点的坐标;
对于B,将点的运动轨迹考虑到一个三角形内,确定路线,进而考虑体积是否为定值;
对于C,考虑借助向量的平移将点轨迹确定,进而考虑建立合适的直角坐标系来求解点的个数;
对于D,考虑借助向量的平移将点轨迹确定,进而考虑建立合适的直角坐标系来求解点的个数.
【详解】
易知,点在矩形内部(含边界).
对于A,当时,,即此时线段,周长不是定值,故A错误;
对于B,当时,,故此时点轨迹为线段,而,平面,则有到平面的距离为定值,所以其体积为定值,故B正确.
对于C,当时,,取,中点分别为,,则,所以点轨迹为线段,不妨建系解决,建立空间直角坐标系如图,,,,则,,,所以或.故均满足,故C错误;
对于D,当时,,取,中点为.,所以点轨迹为线段.设,因为,所以,,所以,此时与重合,故D正确.
故选:BD.
【点睛】本题主要考查向量的等价替换,关键之处在于所求点的坐标放在三角形内.
三、填空题
12. 若,使成立,则实数的取值范围是______________.
【答案】
【解析】
【分析】利用不等式的基本性质分离参数,利用函数的单调性求相应最值即可得到结论.
【详解】由可得,,
因为,所以,根据题意,即可,
设,易知在单调递减,在单调递增,
所以,
所以,
故答案为:
13. 已知椭圆的左,右焦点分别为,,若椭圆上存在一点使得,则该椭圆离心率的取值范围是_________.
【答案】
【解析】
【分析】
根据椭圆的定义, 可求得的长,根据三角形的几何性质,即可求得答案,
【详解】由椭圆的定义可得,又,
所以,
在椭圆中,,
所以,即,
又,所以,
所以该椭圆离心率的取值范围是.
故答案为:
14. 在平面四边形中,,若的面积是的面积的2倍,则的长度为______.
【答案】
【解析】
【分析】如图建立直角坐标系,设AC,BD交点为E,由的面积是的面积的2倍可得E坐标,然后由B,E,D三点共线结合可得B 点坐标,即可得答案.
【详解】如图,以D点为原点,取AC中点为F,以DF所在直线为x轴,
以过D点,垂直于DF直线为y轴,建立直角坐标系.
又
则.
过C,A两点作DB垂线,垂足为G,H,则.
又注意到,则.设,则,
则.
注意到B,E,D三点共线,则,则.
又
则或,又由图可得,则.
则.
故答案为:
四、解答题
15. 甲、乙两人进行知识问答抢答赛,比赛共有3道抢答题,每道题均有人抢答,其计分规则为:初始甲、乙双方均为0分,答对一题得1分,答错一题得分,未抢到题得0分,最后累计总分多的人获胜.假设甲、乙抢到每题的成功率相同,且甲、乙两人每题答题正确的概率分别为和.求:
(1)在3题均被乙抢到的条件下,设乙答题得分为,求的分布列和期望值;
(2)甲在比赛中获胜的概率.
【答案】(1)
1
3
.
(2)
【解析】
【分析】(1)由题意知的所有可能取值为,分别求出对应概率,写出分布列,进而求期望;
(2)设甲获胜为事件,甲在比赛中共抢到道题为事件,由计算求解即可.
【小问1详解】
依题意,的所有可能取值为,
则,
,
故分布列为
1
3
.
【小问2详解】
设甲获胜为事件,甲在比赛中共抢到道题为事件,
则,
,
,
所以.
16. 已知数列是等差数列,记其前项和为,且,.
(1)求数列的通项公式;
(2)将数列与的所有项从小到大排列得到数列.
①求的前20项和;
②证明:.
【答案】(1)
(2)①;
②证明:因为,所以,
所以当时,;
当时,
,
综上可得.
【解析】
【分析】(1)设等差数列的公差为,依题意可得,对于取,即可求出、,从而求出通项公式;
(2)①首先求出,即可得到,从而求出其前20项和;②由,分及两种情况讨论,当时利用裂项相消法计算可得.
【小问1详解】
设等差数列的公差为,
由,得,即,
由,取,得,即,
解得,,所以;
【小问2详解】
①由(1)知,,所以,
因为,
所以,所以的前20项和为;
②略
17. 如图,在直三棱柱中,点在上,.
(1)证明:平面;
(2)若,二面角的大小为.
①求与平面所成角的正弦值;
②点在侧面内,且三棱锥的体积为,求的轨迹的长度.
【答案】(1)
在直三棱柱中,平面ABC,
因为平面,所以
又因为,,平面,
所以平面
(2)①;②
【解析】
【分析】(1)根据直棱柱的性质及线面垂直的判定定理即可得证;
(2)以为正交基底,建立如图所示的空间直角坐标系,①中求出平面的法向量,利用向量夹角得出直棱柱的高,再由线面角的向量求法求解;
②中根据三棱锥体积求出点到平面的距离,再由向量法求距离,化简可得轨迹方程,利用轨迹方程确定轨迹为线段,即可得解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
①在直三棱柱中,平面,,
以为正交基底,建立如图所示的空间直角坐标系,
则,设,
设平面的法向量,
由,取,得,
所以平面的一个法向量,
又平面的法向量,
所以,解得
所以,
所以
设与平面所成角为,则
②因为,
所以
因为三棱锥的体积为,
所以到平面的距离为
因为在侧面上,可设,
到平面的距离为,
即轨迹方程为,而,
所以在侧面上的运动轨迹是线段,
所以的轨迹长度为.
18. 已知函数,.
(1)当时,设曲线在处的切线为,求与曲线的公共点个数;
(2)当时,若,恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)1个 (2)
【解析】
【分析】(1)先求切线方程,再联立方程,化为单变量方程,分析单调性和极值点,判断交点个数;
(2)利用函数在区间内的最大值与最小值之差,考虑极值点和端点,列不等式,解出的取值范围.
【详解】(1)当时,,其定义域为.
因为,所以.
所以曲线在处的切线方程为,即.
联立方程可得,.
设,,求导得.
所以在上单调递增.
又,所以有且仅有一个零点,所以直线与曲线的公共点个数为1.
(2)对函数求导得,令,可得.
分情况讨论,①当时,即,此时在区间上单调递增,
则,解得.
又,所以.
②当时,即,在上单调递减,在上单调递增.
所以最小值为,,,
当最大时,即,解得.
此时,,而恒成立.
所以,满足题意.
当最大时,即,解得.
此时,即.
设,,,
所以在上递减,故,所以,满足题意.
综上,.
③当时,即,在区间上单调递减,
此时.
若其成立,则,与条件相矛盾,所以该情况下不等式不能恒成立.
综上所述,实数的取值范围为.
19. 设为坐标原点,抛物线与的焦点分别为为线段的中点.点在上在第一象限),点在上,.
(1)求曲线的方程;
(2)设直线的方程为,求直线的斜率;
(3)若直线与的斜率之积为,求四边形面积的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)求出的坐标,即可得到的坐标,从而求出抛物线方程;
(2)设,,,,联立直线与抛物线方程,求出,的坐标,再由向量的关系求出的坐标,即可得解;
(3)推导出,同理,即可得到,设,联立直线与抛物线方程,消元、列出韦达定理,即可求出过定点坐标,再求出的最小值.
【小问1详解】
抛物线的焦点为,
由为线段的中点,可得,
所以曲线的方程为;
【小问2详解】
设,,,,
联立,消去x整理得,解得,,
则,,
因为,则,
因为,,则,所以,
所以,,即,直线的斜率为;
【小问3详解】
因为,,,,
所以,,
因为,所以
因为,,,,
所以,①
由代入①得,
由得,
因为,,所以,所以,同理,
所以且,
所以,因为,所以,
所以,得,即,
设,联立消去x,得,
所以,所以,则,所以过定点,
则,
当且仅当,即时取等号,所以,
所以四边形面积的最小值为
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