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常州市第一中学2025届高三第三次模拟考试
数学试题
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.已知集合,那么集合( )
A. B. C. D.
2.已知(为虚数单位),则( )
A.2 B. C.4 D.8
3.已知为的一个内角,且,则( )
A. B. C. D.
4.已知抛物线的焦点为,准线为,为上一点,过 作的垂线,垂足为.若,则( )
A.2 B. C.4 D.
5.如图,两个相同的正四棱台密闭容器内装有纯净水,,图1中水面高度恰好为棱台高度的,图2中水面高度为棱台高度的,若图1和图2中纯净水的体积分别为,则( )
A. B. C. D.
7.已知一组数据0,9,7,4,5,从1到10中的整数里随机选择2个不同的数加入这组数据,则得到的新数据与原数据中位数相同的概率为( )
A. B. C. D.
8.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.
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,不选或有选错的得0分.
9.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
10.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,点M是△ABC所在平面上一点,且 则下列说法正确的是( )
A.若,则M在内部
B.若,则M为的重心
C.若,则的面积是面积的
D.若,M为外接圆圆心,则
11.“杨辉三角”是二项式系数在三角形中的一种几何排列,在中国南宋数学家杨辉1261年所著的《详解九章算法》一书中就有出现.如图所示,在“杨辉三角”中,除每行两边的数都是1外,其余每个数都是其“肩上”的两个数之和,例如第4行的6为第3行中两个3的和.则下列命题中正确的是( )
A.在“杨辉三角”第9行中,从左到右第7个数是84
B.由“第行所有数之和为”猜想:
C.在“杨辉三角”中,当时,从第1行起,每一行的第2列的数字之和为66
D.在“杨辉三角”中,第行所有数字的平方和恰好是第行的中间一项的数字
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
14.10名象棋选手进行单循环赛(即每两名选手比赛一场).规定两人对局胜者得2分,平局各得1分,负者得0分,并按总得分由高到低进行排序.比赛结束后,10名选手的得分各不相同,且第二名的得分是最后五名选手得分之和的.则第二名选手的得分是 .
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.(本小题满分13分)如图,在三棱锥中,平面,,,,.
(1)在线段上找一点,使平面平面,求的长;
(2)若为的中点,求平面与平面夹角的余弦值.
16.(本小题满分15分)设,函数的表达式为.
(1)若,设的内角的对边分别为,,且,求的面积.
(2)对任意的,皆有成立,且该函数在区间上不存在最小值,求函数在的单调区间.
17.(本小题满分15分)在平面直角坐标系中,圆的方程为:,定点,B是圆C上任意一点,线段 BF的垂直平分线l 和半径BC 相交于点 T.
(1)求点的轨迹的方程;
(2)轨迹W与x轴的交点为M,N(点N在点M 右侧),直线PQ与轨迹W 交于P,Q两点(异于M,N),MP的斜率为 ,NQ的斜率为且,与的面积分别为,,求 的最大值.
18.(本小题满分17分)对于函数,若则称为的不动点.设.
(1)当时,
(i)求的极值点;
(ii)若存在既是的极值点,也是的不动点,求的值.
(2)判断是否存在实数,使得有两个极值点,且这两个极值点均为的不动点?判断并说明理由.
19.(本小题满分17分)“你好!我是DeepSeek,很高兴见到你!我可以帮你写代码,读文件,写作各种创意内容,请把你的任务交给我吧”,DeepSeek从横空出世到与我们日常相伴,成为我们解决问题的“好参谋,好助手”,AI大模型正在改变着我们的工作和生活的方式.为了解不同学历人群对DeepSeek的使用情况,随机调查了200人,得到如下数据:
单位:人
学历
使用情况
合计
经常使用
不经常使用
本科及以上
65
35
100
本科以下
50
50
100
合计
115
85
200
(1)依据小概率值的独立性检验,能否认为DeepSeek的使用情况与学历有关?
(2)某公司组织“AI模型”知识应用竞赛,将参与活动的员工分成了、、三组进行,其规则:竞赛发起权在哪一组,该组都可向另外两组发起竞赛,则下一次竞赛发起权移交给被挑战的那组.首先由组先发起竞赛,组挑战组、组的概率均为,若组挑战组,则下次竞赛发起权在组,若组挑战组,则下次竞赛发起权在组;若竞赛发起权在组,则挑战组、组的概率分别为和;若竞赛发起权在组,则挑战组、组的概率分别为和.
①经过3次挑战赛后,求竞赛发起权在组的次数的分布列与数学期望;
②定义:已知数列,若对于任意给定的正数(不论它多么小),总存在正整数,使得当时,(是一个确定的实数),则称数列为“聚点数列”,称为数列的聚点.经过次竞赛后,竞赛发起权在组的概率为,证明数列为“聚点数列”,并求出聚点的值.
附:,.
0.15
0.10
0.05
0.025
0.010
0.005
0.001
2.072
2.706
3.841
5.024
6.635
7.879
10.828
试卷第1页,共3页
常州市第一中学2025届高三第三次模拟考试
数学试题参考答案
1.A
【分析】分别求出集合,利用交集的定义求解即可.
【详解】因为,所以,
故选:A.
2.B
【分析】根据复数的运算法则,化简得到,进而求得,得到答案.
【详解】由复数,可得,所以.
故选:B.
3.D
【分析】由两角和正切公式求出的值,进而得出为钝角,再结合常数“1”的代换和齐次式弦化切即可计算求解.
【详解】由题意得,因此为钝角,
所以.
故选:D.
4.C
【分析】由抛物线定义及已知条件知为等边三角形,进而可求.
【详解】由抛物线的定义知,又,
所以为等边三角形, 为准线与轴的交点),
抛物线的焦点,准线,,
故 故.
故选:C
5.D
【分析】根据棱台的体积公式,求出,即可解出.
【详解】设四棱台的高度为,在图1中,中间液面四边形的边长为5,在图2中,中间液面四边形的边长为6,
则,
所以.
故选:D.
6.A
7.B
【分析】根据题意,得到原数据的中位数为5,要使得新数据与原数据中位数相同,可分为两类:两数中不含5和两数中含5,求得不同的选法的种数,结合古典摡型的概率计算公式,即可求解.
【详解】数据0,9,7,4,5,从小到大排列为0,4,5,7,9,可得其中位数为5,
从1到10中的整数里随机选择2个不同的数加入这组数据有种选法,
要使得新数据与原数据中位数相同,则可分为两类:
若两数中不含5,不同的选法有种;
若两数中含5,则不同的选法有种,
所以共有种不同的选法,所以概率为
故选:B.
8.B
【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.
9.BD
【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.
10.ABD
【分析】根据向量的线性运算对选项逐一判断即可.
【详解】
对于选项A,当时,三点共线,由向量的线性运算可知,
当时,M在内部,故A 正确;
对于选项B,设BC中点N,G为△ABC的重心,,故B正确;
对于选项C,已知,
则
这说明M在线段BC上,且,那么,
因为和 高相同,根据三角形面积公式可知的面积与 面积之比等于它们底边MC 与BC之比,
即的面积是面积的故C错误;
对于选项D₁ M为外心,
故
,
所以,所以,故D正确.
故选:ABD.
11.ABD
【分析】A选项,利用二项式定理的二项式系数性质进行求解;B选项,根据二项式定理得到,赋值法证明出结论;C选项,计算出当时,从第1行起,每一行的第2列的数字之和为78,C错误;D选项,用数学语言表述,并用两种方法表达中的系数,从而得到证明.
【详解】在“杨辉三角”第9行中,从左到右第7个数是,A正确;
由“第行所有数之和为”猜想:,
理由如下:,
令得:,B正确;
在“杨辉三角”中,当时,从第1行起,每一行的第2列的数字之和为1+2+3+4+5+6+7+8+9+10+11+12=78,故C错误;
在“杨辉三角”中,第行所有数字的平方和恰好是第行的中间一项的数字,
用数学语言表述为
证明如下:
对应相乘可得的系数为
而利用二项式定理可得通项公式为,当时,可得,
即的系数为:,
所以,D正确.
故选:ABD
12.3或4(写对一个即可)
【分析】根据为幂函数,得到,再解不等式即可.
【详解】因为为幂函数,
所以,解得,则,
不等式可化为,
解得,所以符合条件的自然数可以是3或4.
故答案为:3或4(写对一个即可)
14.16
【分析】依题意可得第二名选手至少得分,又全胜得分,假设第二名选手得分分推出矛盾,即可得解.
【详解】每个选手需要进行场比赛,则全胜的选手得分,
而最后五名选手之间赛场,至少共得分,所以第二名选手至少得分.
又因为名选手的得分各不相同,若第二名选手得分(赢了8场平1场),则第一名选手得分分(赢场),
这时,第一全赢,第一赢了第二一局,第二输了一局,所以矛盾.
所以不可得分,所以第二名选手得分是分.
故答案为:.
15.(1)(2)
【分析】(1)取中点为,连接,可得,又可得,进而可得平面,可得平面平面,可求得的长;
(2)取中点为,连接,建立空间直角坐标系,利用空间向量法可求得平面与平面夹角的余弦值.
【详解】(1)取中点为,连接,因为,所以,
又平面,平面,,
因为平面,平面,,所以平面,
因为平面,所以平面平面,
此时.
(2)取中点为,连接,在平面内过点作的平行线为轴,以为坐标原点,
、所在直线分别为、轴建立如图所示的空间直角坐标系,
则,,,,,
所以,,,,
设平面的一个法向量为,
则,令,则,,
所以平面的一个法向量为,
设平面的一个法向量为,
则,取,则,,
所以平面的一个法向量为,
所以,
因此,平面与平面夹角的余弦值为.
16.(1)
(2)函数在单调递减,在单调递增
【分析】(1)由已知可得,由此解得的值,通过验证可得,然后根据余弦定理和面积公式即可求解;
(2)由已知可得,又函数在无最小值,可得,再根据三角函数的性质求解即可.
【详解】(1)因为,所以,
所以,解得或,
所以或,
若,则,不符;所以,
所以,所以,
由,
得,所以,
;
(2)由,得,所以,,
令,因为,所以,
又函数在无最小值,所以函数的最小正周期,所以,
所以,则,此时,符合题意,
所以,
令,所以,
当时,,
因为, 所以在单调递减,在单调递增.
17.(1)(2)
【分析】(1)根据垂直平分线的性质及椭圆的定义计算可得;
(2)设直线的方程为,,,联立直线与椭圆方程,消元、列出韦达定理,根据求出,再由面积公式及二次函数的性质计算可得.
【详解】(1)圆的方程为:的圆心为,半径,
由题可得,点在线段的垂直平分线上,则,
所以,
根据椭圆的定义知,点的轨迹是以为焦点的椭圆,
设方程为,则,,所以,
所以点的轨迹的方程为
(2)显然直线的斜率不为0,设直线的方程为,,,,,
将直线的方程代入椭圆 ,整理得,
,
所以,,
则,
,
由得,又由椭圆方程可知,即 ,
所以,即,
即,
即,
所以,解得或 (舍去,此时过点),
所以直线过定点,
所以,,
此时,,
所以
,
因为,则,
所以当时取得最大值,所以的最大值为.
18.(1)(i)当时,无极值点,当时,是的极大值点,是的极小值;(ii);(2)不存在,理由见解析.
【分析】(1)(i)求出函数的导数,再按b值分类讨论的根并辨析即可;
(ii)由(i)的信息,解方程组即可得解;
(2)假定存在满足题设的,从极值点和不动点两个角度分别分析即可判断作答.
【详解】(1)当时,,
(i)当时,在上单调递增﹐无极值点,
当时,由得:或,当或时,,当时,,
于是有在,上都单调递增,在上单调递减,
所以是的极大值点,是的极小值点;
(ii)因是的极值点,也是的不动点,则有,即,其中,
消去得:,即,而,则,从而,
所以的值是;
(1)假设存在满足题设的,令为的两个极值点且为的不动点,并不妨令,
因,则为方程的两个根,
当时,,于是有在上单调递减,则,
又为的不动点,则,即与矛盾,
所以不存在满足题设的.
19.(1)认为DeepSeek的使用情况与学历无关
(2)①分布列见解析,;②证明见解析,
【分析】(1)先假设DeepSeek的使用情况与学历无关,再根据卡方的计算式计算出卡方的结果,和6.635去比,根据独立性检验的理论即可做出判断;
(2)①对于一道题而言,先分析竞赛发起权在组的次数的可能情况并求出概率,即可知道比赛结束后甲获胜的所有可能情况,再计算概率即可;
②根据题干列出等式进而求出数列的通项公式,由通项公式即可证明结论,即可求出聚点A的值.
【详解】(1)零假设为:DeepSeek的使用情况与学历无关,
根据列联表中的数据,可得,
依据小概率值的独立性检验,没有充分证据推断不成立,
因此可以认为成立,即认为DeepSeek的使用情况与学历无关;
(2)①依题意可知,可取0,1,2,
则,
,
,
0
1
2
所以次数的数学期望.
②第次挑战后挑战权在,组的概率分别是,,时,则
②+③得:,由①得,
,,,
,,其中,
是以为首项,为公比的等比数列,
,,
由聚点数列的定义:,
由指数函数的单调性可知:当时,
所以对于任意给定的正数(不论它多么小),总存在正整数,使得当时,,
所以数列为“聚点数列”;.
答案第1页,共2页
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