内容正文:
河南省信阳高级中学
2025届高考考前适应性演练
数学试题
一、单选题: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,,则的子集个数为( )
A. B. C. D.
2. 若,则( )
A. B. C. D.
3. 已知平面,直线,若且,则“”是“”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
4. 若,则( )
A. 0 B. 2 C. -2 D. -4
5. 在的展开式中,的系数为( )
A. B. C. 24 D. 48
6. 若,则的值为( )
A. B. C. D.
7. 如图,已知圆柱的斜截面是一个椭圆,该椭圆的长轴AC为圆柱的轴截面对角线,短轴长等于圆柱的底面直径.将圆柱侧面沿母线AB展开,则椭圆曲线在展开图中恰好为一个周期的正弦曲线.若该段正弦曲线是函数图象的一部分,且其对应的椭圆曲线的离心率为,则的值为( )
A. B. 1 C. 3 D. 2
8. 若函数的图象上存在四个点能够构成一个以坐标原点O为对称中心的平行四边形,则称该函数为柯尔莫哥洛夫函数.已知函数为柯尔莫哥洛夫函数,则实数m的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的,全部选对的得6分,部分选的得部分分,有选错的得0分.
9. 下列说法正确的是( )
A. 回归直线经过样本点的中心
B. 对于独立性检验,随机变量的值越大,判定“两个变量有关系”犯错误的概率就越小
C. 在一元线性回归模型中,若决定系数,则残差的平方和为0
D. 和的方差分别为和,若且,则.
10. 已知函数是奇函数,且,则( )
A.
B.
C. 在R上单调递增
D. 若对任意实数,不等式恒成立,则
11. 已知为曲线:上一个动点(异于原点),在处的切线是指曲线在处的切线.直线为在处的切线,过作的垂线,若,分别与轴交于,两点,则( )
A. 关于轴对称
B. 到点的距离不小于到直线的距离
C. 存在,使得
D. 当取得最小值时,直线的斜率为
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 数列的前n项和为,满足,,则__________.
13. 已知点在圆上,点,则当最小时,点到原点的距离为__________.
14. 定义:对于一个位正整数,若其各位数字的极差(即最大数字与最小数字之差)不超过2,则称其为位“稳定数”,则三位“稳定数”共有__________个.
四、解答题:本大题共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. 在中,角、、所对的边长分别为、、,,..
(1)若,求的面积;
(2)是否存在正整数,使得为钝角三角形?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
16. 为了研究高三学生的性别与身高是否大于的关联性,调查了某中学所有高三年级的学生, 整理得到如下列联表一;然后从该校所有高三学生中获取容量为的样本,整理后得到如下的列联表二:
表一:
性别
身高
合计
低于
不低于
女
男
合计
表二:
性别
身高
合计
低于
不低于
女
男
合计
独立性检验中的几个常用的小概率值和相应的临界值表:
(1)从表一中随机抽取一人,分别用、表示抽到男生、女生,用表示抽到学生身高不低于,计算 、,并判断该中学高三年级学生的性别和身高是否有关联?
(2)请根据表二,依据的独立性检验,能否认为该中学高三年级学生的性别与身高有关联? 对比第一问的结论, 请分析两种判断方式的可靠性. 为了得到准确的结论, 请提出可行性建议;
(3)现在从表二中,抽取样本容量为的样本,其中女生样本数据为:、、、(单位:),男生样本数据为:、、、、、(单位:);求出这个样本的第百分位数,并从低于第百分位数的样本数据中抽取人,记为抽到的男生人数,求的分布列及数学期望.
17. 已知函数
(1)若在处的切线斜率为,求函数的单调区间;
(2)设,若是的极大值点,求的取值范围.
18. 如图,在三棱锥 中,平面 平面 ,平面 平面 .
(1)求证: 平面 ;
(2)若 ,二面角 的大小为 . 若 为平面 内一动点,满足
,求 与平面 所成角的正弦值的最小值.
19. 已知O为坐标原点,动点P到x轴的距离为d,且,其中,均为常数,动点P的轨迹称为曲线.
(1)若曲线为双曲线,试问,应满足什么条件?
(2)设曲线C为曲线,点是C上位于第一象限的一点,点A,B关于原点O中心对称,点A,D关于y轴对称.延长AD至E,使得,且直线BE和曲线C的另一个交点G位于第二象限内.
(ⅰ)求的取值范围;
(ⅱ)设直线OA斜率为,直线AG斜率为,判断与的关系,并求的取值范围.
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河南省信阳高级中学
2025届高考考前适应性演练
数学试题
一、单选题: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,,则的子集个数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】直接计算交集,进而可确定其子集的个数.
【详解】由已知,,
则,
则子集的个数为个,
故选:B.
2. 若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用复数的运算化简复数,利用共轭复数的定义结合复数的运算逐项判断即可.
【详解】因为,则,
所以,,,,,B对,ACD均错.
故选:B.
3. 已知平面,直线,若且,则“”是“”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】
【分析】根据线线垂直、线面垂直和面面垂直的相互转化和必要不充分条件的定义可得答案.
【详解】如下图且,,则l//a,此时,,所以,充分性不成立;
若,因为,所以,必要性成立,
故 “”是“”的必要不充分条件.
故选:B.
4. 若,则( )
A. 0 B. 2 C. -2 D. -4
【答案】C
【解析】
【分析】根据复合函数导数及极限求解导数的定义即可求解.
【详解】因为,所以,
所以,
则.
故选:C.
5. 在的展开式中,的系数为( )
A. B. C. 24 D. 48
【答案】A
【解析】
【分析】利用二项式定理的通项公式得,最后求中的系数即可求解.
【详解】由题意有,
当时,有,中的系数为,
所以的系数为,
故选:A.
6. 若,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由可得的取值,结合角的范围以及平方和为1可计算,由两角和的余弦配凑角可求出结果.
【详解】因为,所以,
因为,所以,
所以,
所以
.
故选:C
7. 如图,已知圆柱的斜截面是一个椭圆,该椭圆的长轴AC为圆柱的轴截面对角线,短轴长等于圆柱的底面直径.将圆柱侧面沿母线AB展开,则椭圆曲线在展开图中恰好为一个周期的正弦曲线.若该段正弦曲线是函数图象的一部分,且其对应的椭圆曲线的离心率为,则的值为( )
A. B. 1 C. 3 D. 2
【答案】B
【解析】
【分析】根据推出,设圆柱底面半径为r,再根据圆柱的侧面展开图推出,利用圆柱的斜截面椭圆及离心率求出r即可.
【详解】由题意,椭圆曲线在展开图中恰好为函数图象的一部分,可得.
设圆柱底面半径为r,
则,所以,
设椭圆长轴长为,短轴长为,
因为离心率为,得,
则,
即,所以,
得,
又由勾股定理得,解得,故.
故选:B.
8. 若函数的图象上存在四个点能够构成一个以坐标原点O为对称中心的平行四边形,则称该函数为柯尔莫哥洛夫函数.已知函数为柯尔莫哥洛夫函数,则实数m的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】设四个点分别为,,,,,,转化问题为方程在上至少存在两个不同的根,,令,结合导数分析其单调性,进而得到方程至少有两个大于1的根,可得直线与函数的图象在上的部分至少有两个交点,进而结合图象求解即可.
【详解】设四个点分别为A,B,C,D,坐标原点O为线段AC,BD的中点.
不妨设,,,,则,,
且,,
两组方程分别相加,得,,
相当于方程在上至少存在两个不同的根,.
方程等价于,
因为,,,所以,即.
令,则:等价于.
因为,所以当时,,
所以在上单调递增,
所以等价于,且方程至少有两个大于1的根.
由,得,令,
则直线与函数的图象在上的部分至少有两个交点.
当时,,当时,,当时,.
又,当时,,当时,,
所以在上单调递增,在上单调递减,
且,当时,,的大致图象如图.
由图可知当时,直线与函数的图象在上的部分有两个交点,
即相当于方程在上有两个不同的根.
故选:A.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的,全部选对的得6分,部分选的得部分分,有选错的得0分.
9. 下列说法正确的是( )
A. 回归直线经过样本点的中心
B. 对于独立性检验,随机变量的值越大,判定“两个变量有关系”犯错误的概率就越小
C. 在一元线性回归模型中,若决定系数,则残差的平方和为0
D. 和的方差分别为和,若且,则.
【答案】ABC
【解析】
【分析】根据回归直线的求解,可判断A选项正确;根据独立性检验的标准,可判断B选项正确;根据决定系数的求解,可知当时,其残差平方和为0,故C正确,根据方差的线性运算性质,可知D错误.
【详解】对于A,根据最小二乘法可知,一元线性回归直线一定过样本中心点,故A正确;
对于B,卡方检验中,值越大,概率值越小,拒绝原假设时犯错误的概率就越小,故B正确;
对于C,由决定系数,当时,可得残差平方和,故C正确;
对于D,因为且,则,所以,故D错误.
故选:ABC.
10. 已知函数是奇函数,且,则( )
A.
B.
C. 在R上单调递增
D. 若对任意实数,不等式恒成立,则
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据奇函数的性质得出.然后分别将以及代入,计算即可得出答案;求出函数的定义域,分以及,结合复合函数的单调性,即可判断C项;根据函数的性质结合已知转化推得,即有在R上恒成立,进而判断D项.
【详解】对于A、B,由已知可得,,
又函数为奇函数,
所以有,
即,
所以有,
所以有,解得.
当时,有,
此时有,不满足题意;
当时,有,
此时有,满足题意.
故.故A正确,B错误;
对于C项,,定义域为R.
当时,易知函数,在上单调递增,在上单调递增,
根据复合函数的单调性可知,在上单调递增;
而为奇函数,故在R上单调递增.故C正确;
对于D项,由已知结合C项可知,在R上单调递增,且为奇函数,
所以由可得,
,
所以有,
所以有在R上恒成立.
易知,当时,取得最小值为.
要使在R上恒成立,
所以.故D正确.
故选:ACD.
11. 已知为曲线:上一个动点(异于原点),在处的切线是指曲线在处的切线.直线为在处的切线,过作的垂线,若,分别与轴交于,两点,则( )
A. 关于轴对称
B. 到点的距离不小于到直线的距离
C. 存在,使得
D. 当取得最小值时,直线的斜率为
【答案】ACD
【解析】
【分析】A利用点在曲线上得出,点也在曲线上即可判断;B设,利用距离公式求出距离,再作差即可比较大小;C设,利用导函数求出切线斜率,进而求出直线,,再利用距离公式求出即可求得;D利用基本不等式求最值,得出取最值时即可求斜率.
【详解】A,若点满足方程,则点也满足方程,
则关于轴对称,故A正确;
B,设,则,
则到点的距离,到直线的距离,
则,
当时,,即,所以B错误;
C,设,则,
因,则,
则曲线在点处切线斜率为,
所以直线为,直线为,
所以,,
可得,
,
则
因,故存在,使得时,故C正确;
D,由C选项可知,,
等号成立时,,即,
此时的斜率为,故D正确.
故选:ACD
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 数列的前n项和为,满足,,则__________.
【答案】10100
【解析】
【分析】取得到,当时,由建立等式,然后化简得到的关系,从而得到数列的通项公式,即可求出.
【详解】当时,,解得,
当时,,
即,则,即,
∴或,
当时,,则与矛盾,∴舍去,
∴,即数列是首项,公差的等差数列,
即,
∴数列的前项和,即.
故答案为:10111.
13. 已知点在圆上,点,则当最小时,点到原点的距离为__________.
【答案】
【解析】
【分析】设,根据题设得到,令,得到,根据题设可得与圆相切时满足题意,即可求解.
【详解】由题知,圆的标准方程为,圆心为,,
设,又,则,
所以,令,则,
又在圆上,由,解得,
根据题设可知满足题意,即与圆相切时满足题意,
此时,即点到原点的距离为,
故答案为:.
14. 定义:对于一个位正整数,若其各位数字的极差(即最大数字与最小数字之差)不超过2,则称其为位“稳定数”,则三位“稳定数”共有__________个.
【答案】151
【解析】
【分析】法一:依题意,按照最小值分别取0,取1到7,和取8,取9进行分类讨论,计算每个对应的三位数的数量合计即得;法二:根据极差,按照,,,分类讨论每种情况下的三位“稳定数”的数量,再合计即可.
【详解】法一:要求各位数字的极差不超过2的“稳定数”的数量,可以按照最小值进行分类讨论,并计算每个对应的三位数的数量.
①当时:允许的数字范围是,百位数不能为0,因此百位只能是1或2,总数为种,
减去不含0的情况(即所有数字都是1或2)的8种,得到10个符合条件的数;
②当到7时:允许的数字范围是,百位数可以是中的任何一个,总数为种,
减去不含的情况(即所有数字都是或)的8种,得到每个对应的19个数,故共有133个符合条件的数;
③当时:允许的数字范围是8,9,百位数可以是8或9,总数为种,
减去不含8的情况(即所有数字都是9)的1种,得到7个符合条件的数;
④当时:所有数字都是9,只有1个数999.
将各个的情况累加起来,总数为:.
故答案为:151.
法二:位数的极差范围为0到9,根据定义,“稳定数”需满足极差,即.
①极差,所有数字相同,即形如,共9个(即).
②极差,分两种情况:
最小值含0:数字范围为,且百位,此时十位和个位可为0或1,但需至少含一个0,共3个.
最小值:数字范围为,每位可选或,且至少含和各一次,
每位选择数有2种(或),扣除全或全的情况,
每个对应6个数,共8个,共个,小计:个.
③极差,分两种情况:
最小值含0:数字范围为,且百位,需至少含0和2各一次,
时,十位和个位需含0和2,共2个;
时,十位和个位需含0,共5个(),小计:个.
最小值:数字范围为,每位可选,且至少含和各一次,
由容斥原理有个,共7个,共个.小计:个.
三位“稳定数”总数为个.
故答案为:151.
四、解答题:本大题共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. 在中,角、、所对的边长分别为、、,,..
(1)若,求的面积;
(2)是否存在正整数,使得为钝角三角形?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
【答案】(1);(2)存在,且.
【解析】
【分析】(1)由正弦定理可得出,结合已知条件求出的值,进一步可求得、的值,利用余弦定理以及同角三角函数的基本关系求出,再利用三角形的面积公式可求得结果;
(2)分析可知,角为钝角,由结合三角形三边关系可求得整数的值.
【详解】(1)因为,则,则,故,,
,所以,为锐角,则,
因此,;
(2)显然,若为钝角三角形,则为钝角,
由余弦定理可得,
解得,则,
由三角形三边关系可得,可得,,故.
16. 为了研究高三学生的性别与身高是否大于的关联性,调查了某中学所有高三年级的学生, 整理得到如下列联表一;然后从该校所有高三学生中获取容量为的样本,整理后得到如下的列联表二:
表一:
性别
身高
合计
低于
不低于
女
男
合计
表二:
性别
身高
合计
低于
不低于
女
男
合计
独立性检验中的几个常用的小概率值和相应的临界值表:
(1)从表一中随机抽取一人,分别用、表示抽到男生、女生,用表示抽到学生身高不低于,计算 、,并判断该中学高三年级学生的性别和身高是否有关联?
(2)请根据表二,依据的独立性检验,能否认为该中学高三年级学生的性别与身高有关联? 对比第一问的结论, 请分析两种判断方式的可靠性. 为了得到准确的结论, 请提出可行性建议;
(3)现在从表二中,抽取样本容量为的样本,其中女生样本数据为:、、、(单位:),男生样本数据为:、、、、、(单位:);求出这个样本的第百分位数,并从低于第百分位数的样本数据中抽取人,记为抽到的男生人数,求的分布列及数学期望.
【答案】(1),,有关
(2)无关,
第一问的结论是有关,是利用全体数据得出的结论,数据更全面,更精确,
而第二问是抽取的部分样本,样本的抽取具有随机性,
因此,可能会得出错误的结论,为了提高准确的结论,应该增加样本量.
(3)第百分位数为,
的分布列如下表所示:
【解析】
【分析】(1)利用条件概率公式可求出、的值,即可作出判断;
(2)提出零假设该中学高三年级学生的身高与性别无关,计算出的观测值,结合临界值表可得出结论,结合实际情况可得出合理的建议;
(3)根据百分位数的定义求出样本的第百分位数,分析可知,随机变量的可能取值有、、、,计算出随机变量在不同取值下的概率,可得出随机变量的分布列,进而可求得的值.
【小问1详解】
由表格中的数据可得,,
所以,该中学高三年级学生的性别和身高有关联.
【小问2详解】
零假设该中学高三年级学生的身高与性别无关,
,
依据的独立性检验,没有充分的证据说明不成立,
即该中学高三年级学生的身高与性别无关,
第一问的结论是有关,是利用全体数据得出的结论,数据更全面,更精确,
而第二问是抽取的部分样本,样本的抽取具有随机性,
因此,可能会得出错误的结论,为了提高准确的结论,应该增加样本量.
【小问3详解】
个数据由小到大的顺序为:、、、、、、、、、,
因为,因此第百分位数为,
身高小于的人共人,其中男生有人,女生有人,
所以随机变量的可能取值有、、、,
,,
,,
故的分布列如下表所示:
因此.
17. 已知函数
(1)若在处的切线斜率为,求函数的单调区间;
(2)设,若是的极大值点,求的取值范围.
【答案】(1)增区间为和,减区间为;(2).
【解析】
【分析】(1)求得,由,求得,得到,结合导数的符号,即可求解;
(2)由,求得,令,由,得到,分和,利用导数求得函数的单调性与极值,即可求解.
【详解】(1)由题意,函数的定义域为,
可得,则,解得,
所以,
令,解得,,
令,可得或;令,可得,
所以在和上单调递增,在上单调递减,
即函数的单调递增区间为和,
单调递减区间为.
(2)由题意,可得,
则且,可得
令,则,可得,
若,当时,单调递增,
所以在上单调递增.
又因为,
因此存在使得,
所以当时在上单调递减,
又由,所以当时,;当时,,
所以在上单调递增,在上单调递减,符合题意.
若,当时,,
所以在上单调递增,在上单调递增,
因此不可能是的极大值点.
综上,当是的极大值点时,的取值范围为
【点睛】函数由极值、极值点求参数的取值范围的常用方法与策略:
1、分类参数法:一般命题情境为给出区间,求满足函数极值或极值点个数的参数范围,通常解法为从中分离参数,然后利用求导的方法求出由参数构造的新函数的最值,根据题设条件构建关于参数的不等式,再通过解不等式确定参数的取值范围;
2、分类讨论法:一般命题情境为没有固定的区间,求满足函数极值或极值点个数的参数范围,通常解法为结合函数的单调性,先确定参数分类标准,在每个小范围内研究零点的个数是否符合题意,将满足题意的参数的各个小范围并在一起,即可为所求参数的范围.
18. 如图,在三棱锥 中,平面 平面 ,平面 平面 .
(1)求证: 平面 ;
(2)若 ,二面角 的大小为 . 若 为平面 内一动点,满足
,求 与平面 所成角的正弦值的最小值.
【答案】(1)
过作,
由于平面 平面 ,且两平面的交线为,平面,
故平面,
同理可得平面,
因此两直线重合,故两点重合,结合分别在上,
故重合于,故平面
(2)
【解析】
【分析】(1)根据面面垂直的性质可得两直线重合,即可求解,
(2)根据线面垂直可得二面角以及线面角的平面角,利用三角形的边角关系求解长度,根据椭圆的定义可得点的轨迹为椭圆,进而根据两点距离公式,结合二次函数的性质即可求解的最大值,即可根据三角形的边角关系求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由于,故点轨迹是以为焦点,以为长轴的椭圆,
取中点为,连接,
由于,故,
由(1)知平面,平面,,
平面,故平面,
平面,故,
故为二面角 的平面角,故
又,故,
由于平面,故为 与平面 所成角,
则,
要使得与平面所成角的正弦值最小,则最小,故最大即可,
在平面中,建立如图所示的平面直角坐标系,故,
所以,故,
则椭圆方程为,
设,则,,
,
故当时,取最大值,
故,
故的最小值为,其中均在上单调递增,
又,
故的最小值为,
19. 已知O为坐标原点,动点P到x轴的距离为d,且,其中,均为常数,动点P的轨迹称为曲线.
(1)若曲线为双曲线,试问,应满足什么条件?
(2)设曲线C为曲线,点是C上位于第一象限的一点,点A,B关于原点O中心对称,点A,D关于y轴对称.延长AD至E,使得,且直线BE和曲线C的另一个交点G位于第二象限内.
(ⅰ)求的取值范围;
(ⅱ)设直线OA斜率为,直线AG斜率为,判断与的关系,并求的取值范围.
【答案】(1),且
(2)(ⅰ);(ⅱ),
【解析】
【分析】(1)由化为,根据曲线为双曲线可得答案;
(2)方法一:(ⅰ)由题意得,,设点,由求出点坐标,求出直线BE的斜率可得直线BG的方程与双曲线方程联立, 由韦达定求出、,且可得答案;(ⅱ)由(ⅰ)得、,结合的范围可得求出的范围可得答案;方法二:(ⅰ)由题意得,,设点,由.求出点坐标,求出直线BE的斜率可得直线BG的方程, 将两式作差,将直线BG方程代入并化简得可得答案;(ⅱ) 由(ⅰ)得的范围,可得答案.
【小问1详解】
由,得,
若曲线为双曲线,则,
所以可化为,
则,则,
所以当,且时,曲线为双曲线;
【小问2详解】
方法一:当,时,,即,
(ⅰ)由题意得,,设点,由,
即,
即,得,则,
直线BE的斜率为,
所以直线BG的方程为,即,
联立,得,
由直线BG与双曲线有2个交点,则,
又因为满足,
由韦达定得,解得,
因为,且,
得,所以,
又因为,可得,
所以,
因为,所以,
所以,可得,即的取值范围为.
(ⅱ)由(ⅰ)得
,
所以,
因为,则,则,
;
方法二:当,时,,即,
(ⅰ)由题意得,,
设点,由.即,
即,得,则,
直线BE的斜率为,
所以直线BG的方程为,
设点(,),因为,
所以,所以,,
同理,由,
两式作差得,
将直线BG方程代入并化简得(*)
所以,所以,
可得,即的取值范围为;
(ⅱ)由(*)式可得,
所以,
由(ⅰ)得,
所以.
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