内容正文:
高三9月月考数学试卷
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( )
A. B. C. D.
2. 若,其中i是虚数单位,则复数z的共轭复数的模为( )
A. B. 2 C. D. 4
3. 已知向量满足,则向量在向量上的投影向量为( )
A. B. C. D.
4. 已知,则的值为( )
A. 70 B. 126 C. 56 D. 84
5. 已知抛物线的焦点为,直线与抛物线相交于两点,且与轴相交于点,若,|,则( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
6. 在三棱锥中,,,侧棱长都等于,其中在球的表面上,则球的表面积为( )
A. B. C. D.
7. 已知锐角,满足,则角的最大值为( )
A. B. C. D.
8. 已知定义在R上的函数满足:为奇函数,,且对任意,都有,则( )
A. B. C. D. 1
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. 某校为了解该校高一年级学生的数学成绩,从某次高一年级数学测试中随机抽取12名男生和8名女生的测试试卷,记录其数学成绩(满分为100分),得到如下数据:12名男生的数学成绩的平均数与方差分别是,,8名女生的数学成绩分别为66,66,68,68,68,68,76,80.经计算得这8名女生的数学成绩的平均数与方差分别是,,这20名同学数学成绩的平均数是73,则下列说法正确的是( )
A. 这8名女生的数学成绩的极差为14
B. 这8名女生的数学成绩的第25百分位数是67
C. 为了增加数学成绩的区分度,现在把这12名男生的成绩换算成150分制(每位学生的成绩乘以二分之三),则这12名男生数学成绩换算后的方差是
D. 这20名学生的数学成绩的方差是33
10. 在平面直角坐标系中,已知圆O:,点,则下列说法正确的是( )
A. 若圆O上恰有3个点到直线的距离为2,则
B. 直线与圆交于点A,B,若,则
C. 点P在直线上运动,过点P作圆O的两条切线,切点分别为A、B,则点M到直线AB的距离的最大值为2
D. 过点M的直线与圆交于A、B,若,则AB的长为
11. 已知函数,其中为自然对数的底数,则( )
A. 若为减函数,则 B. 若存在极值,则
C. 若,则 D. 若,则
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 将函数的图象向右平移个单位得到函数的图象,则的图象的对称中心为_____.
13. 设,分别为双曲线的左、右焦点,过且斜率为的直线与的右支交于点,与的左支交于点,点满足,,则双曲线的渐近线方程为________.
14. 在甲、乙、丙、丁四人踢毽子游戏中,第一次由甲踢出,并且每次踢出都等可能踢给另外三人中的任何一人,若第二次踢出后恰好踢给丙,则此毽子是由乙踢出的概率为__________;第次踢出后,毽子恰好踢给乙的概率为__________.
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. 台儿庄古城景区面向全国应届中、高考学生推出自2025年6月11日至2025年8月31日的免费畅游古城活动.景区为了解这些学生游客对其开展的“国风毕业照”活动的满意度,随机抽取400人进行调查,得到如下列联表:
调查结果
组别
不满意
满意
合计
高考生游客
80
120
200
中考生游客
130
70
200
合计
210
190
400
(1)根据小概率值的独立性检验,分析满意情况是否与学生的组别有关;
(2)在高考学生游客的样本中用分层抽样的方法选出5人,再从这5人中随机抽取3人做进一步的访谈,求这3人中满意人数X的概率分布列、数学期望和方差.
附:,
0.050
0.010
0.001
k
3.841
6.635
10.828
16. 记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.
(1)求角的大小;
(2)若点在线段BC上,且AD平分,若,且,求.
17. 如图,在正三棱柱中,底面边长为2,侧棱长为,D是BC的中点.
(1)证明:平面;
(2)求直线与平面所成角的正弦值;
(3)在线段上是否存在一点E,使得点到平面ADE的距离为?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由.
18. 数学与音乐有着紧密的关联,每一个音都是由纯音合成,纯音的数学模型是函数.我们平时听到的音乐不只是一个音在响,而是许多个纯音的结合,称为复合音.复合音的产生是由于发音体不仅全段在振动,它的各部分如二分之一、三分之一、四分之一等也同时在振动.已知刻画某声音的函数为.
(1)求函数在处的切线方程;
(2)求函数在上的单调区间;
(3)函数,若在上有三个不同的极值点,证明:为定值.
19. 定义1:已知向量,我们把称为向量与的叉乘积,记作.
定义2:具有某种共同性质的所有曲线的集合叫做曲线系,曲线系通常用含有参数的方程来表示.例如:以定点为圆心的圆系可以记作.
已知离心率,焦点在轴上的椭圆系,记椭圆的左,右顶点分别为,上顶点为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)为椭圆上的点,斜率为的直线交椭圆于两点.
(i)若直线和的斜率均存在,求直线与的斜率之和;
(ii)已知为坐标原点,直线与轴交于点,若.证明:.
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高三9月月考数学试卷
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( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先求出集合A、B,再由并集计算即可.
【详解】,
所以.
故选:D
2. 若,其中i是虚数单位,则复数z的共轭复数的模为( )
A. B. 2 C. D. 4
【答案】B
【解析】
【分析】先求出复数z,再根据共轭复数和模的定义求解.
【详解】,
所以,且.
故选:B
3. 已知向量满足,则向量在向量上的投影向量为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据平面向量数量积的性质,由模长求解,再根据投影向量的公式求解即可.
【详解】因为,
所以,
则,
所以向量在向量上的投影向量为.
故选:A
4. 已知,则的值为( )
A. 70 B. 126 C. 56 D. 84
【答案】B
【解析】
【分析】求出展开式中的系数为,其中,从而求解出答案.
【详解】两项中不存在,对于其余部分,
展开式中的系数为,展开式中的系数为,……,展开式中的系数为,
所以,
故选:B.
5. 已知抛物线的焦点为,直线与抛物线相交于两点,且与轴相交于点,若,|,则( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】D
【解析】
【分析】设,过点分别作作轴的垂线,利用相似三角形和推得得,结合焦半径公式代入可得答案.
【详解】如图,不妨设,则,,
则,(*)
过点分别作轴的垂线,垂足分别为,
易得, 因,故,即,
将(*)代入,可得,解得.
故选:D.
6. 在三棱锥中,,,侧棱长都等于,其中在球的表面上,则球的表面积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先求出外接圆的半径,再根据三棱锥的特征找出球心与外接圆圆心的位置关系,进而求出球的半径,最后根据球的表面积公式求出球的表面积.
【详解】已知,,由余弦定理得:
所以,
由正弦定理,底面的外接圆半径满足,即,故,
由于侧棱长,
则顶点在底面上的投影为底面三角形的外心,则,
设,由勾股定理,即,解得:,
则外接球的球心必在过且垂直于底面的直线上,
设到的距离为,则,
,因,故,解得:,
所以球的半径,表面积为.
故选:D.
7. 已知锐角,满足,则角的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先利用两角和差公式和同角三角函数的关系化简可得,然后令,利用基本不等式和正切函数的图象性质可得结果.
【详解】由题意得,
可得,,,
令,则,当且仅当,即时取等号,
又是锐角,则.
故选:B.
8. 已知定义在R上的函数满足:为奇函数,,且对任意,都有,则( )
A. B. C. D. 1
【答案】D
【解析】
【分析】由题设可得、,根据有,结合、即可求解.
【详解】由题设,则,
所以,即关于对称,又,则,
由于,又任意都有,
所以,
由,故,
而,故,故.
综上,.
故选:D
【点睛】关键点点睛:根据已知条件得到,结合对称性和递推关系求得.
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. 某校为了解该校高一年级学生的数学成绩,从某次高一年级数学测试中随机抽取12名男生和8名女生的测试试卷,记录其数学成绩(满分为100分),得到如下数据:12名男生的数学成绩的平均数与方差分别是,,8名女生的数学成绩分别为66,66,68,68,68,68,76,80.经计算得这8名女生的数学成绩的平均数与方差分别是,,这20名同学数学成绩的平均数是73,则下列说法正确的是( )
A. 这8名女生的数学成绩的极差为14
B. 这8名女生的数学成绩的第25百分位数是67
C. 为了增加数学成绩的区分度,现在把这12名男生的成绩换算成150分制(每位学生的成绩乘以二分之三),则这12名男生数学成绩换算后的方差是
D. 这20名学生的数学成绩的方差是33
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据极差定义判断A,根据百分位数定义即得判断B,应用方差性质及分层抽样的方差公式计算判断C,D.
【详解】12名男生的数学成绩的平均数与方差分别是,,8名女生的数学成绩分别为66,66,68,68,68,68,76,80.这8名女生的数学成绩的平均数与方差分别是,,这20名同学数学成绩的平均数是73,
则这8名女生的数学成绩的极差为,A选项正确;
8名女生的数学成绩分别为66,66,68,68,68,68,76,80,因为,则这8名女生的数学成绩的第25百分位数是,B选项正确;
12名男生的数学成绩的平均数与方差分别是,,
现在把这12名男生的成绩换算成150分制,则这12名男生数学成绩换算后的方差是,C选项错误;
因为这20名学生的数学成绩平均数,这20名学生的数学成绩的方差是,D选项正确;
故选:ABD.
10. 在平面直角坐标系中,已知圆O:,点,则下列说法正确的是( )
A. 若圆O上恰有3个点到直线的距离为2,则
B. 直线与圆交于点A,B,若,则
C. 点P在直线上运动,过点P作圆O的两条切线,切点分别为A、B,则点M到直线AB的距离的最大值为2
D. 过点M的直线与圆交于A、B,若,则AB的长为
【答案】ACD
【解析】
【分析】分析可知圆心到直线的距离为2,根据点到直线的距离公式求出的值,即可判断选项A;利用几何法,根据弦长和勾股定理即可求出圆心到直线的距离,再根据点到直线的距离公式求出的值,即可判断选项B;设,根据题意先表示出切点弦的方程,确定直线过定点,求出,即为所求点到直线距离的最大值,即可判断选项C;利用直线的参数方程求弦长,即可判断选项D.
【详解】因为圆O上恰有3个点到直线的距离为2,
所以圆心到直线的距离为2,所以,解得或,故选项A正确;
因为直线与圆交于点A,B,且,所以圆心到直线的距离为:.
所以,解得,故选项B错误;
如图:
设,则(*).
由切线性质可知:,,所以,,,四点共圆,为直径.
以为直径的圆的方程为:,即.
与圆相减得:,即两圆公共弦所在的直线方程为:.
将(*)代入可得:,即.
令,解得,即直线过定点.
所以点M到直线AB的距离的最大值为线段的长度(此时),
因为,故选项C正确;
如图:
设直线的参数方程为:(为参数),将其代入圆的方程得:
,化简得:.
设,对应的参数分别为:,,则.
因为,所以,所以,即,所以.
又,故选项D正确.
故选:ACD.
11. 已知函数,其中为自然对数的底数,则( )
A. 若为减函数,则 B. 若存在极值,则
C. 若,则 D. 若,则
【答案】BCD
【解析】
【分析】对求导可得,当时,也为减函数,可得A错误;若存在极值可知存在“变号”零点,可得B正确;由可得,构造并判断单调性可得,C正确;由可得,易知,可得,构造函数并判断单调性即可求得,D正确.
【详解】因为,所以,
所以当时,为减函数,A错误.
若存在极值,则存在“变号”零点.
因为可得,所以,即,B正确.
若,则,即.
令,则,
所以当时,,当时,,
所以在上为减函数,在上是增函数,
所以,所以,C正确.
若,即.由,得,即,
所以,易知,所以.
设,.
设,所以在上单调递增,
结合,当时,在上单调递减;
当时,在上单调递增.
所以,所以,即,D正确.
故选:BCD.
【点睛】方法点睛:在求解参数取值范围时,往往根据已知条件得出变量之间的基本关系,通过构造函数得出函数单调性即可求得参数取值范围.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 将函数的图象向右平移个单位得到函数的图象,则的图象的对称中心为_____.
【答案】,
【解析】
【分析】由函数图象变换法则得函数的解析式,结合正切函数的性质列关系式求对称中心的横坐标,即可求解.
【详解】由题意可知:函数,
令,,解得,,所以函数的图象的对称中心为,.
故答案为:,.
13. 设,分别为双曲线的左、右焦点,过且斜率为的直线与的右支交于点,与的左支交于点,点满足,,则双曲线的渐近线方程为________.
【答案】
【解析】
【分析】设,利用双曲线定义分别表示出,利用直线的斜率得到,在解出,在用余弦定理得到与的关系,即解出双曲线的渐近线方程.
【详解】由,得为的中点;又,所以,所以;
设,如下图:
由双曲线的定义得,,
所以,从而,
所以;
由直线的斜率为,得
又,
在中,,即;
在中,由余弦定理得,
即,整理得,
解得,所以,可得,
因此,可知渐近线方程为.
故答案为:
14. 在甲、乙、丙、丁四人踢毽子游戏中,第一次由甲踢出,并且每次踢出都等可能踢给另外三人中的任何一人,若第二次踢出后恰好踢给丙,则此毽子是由乙踢出的概率为__________;第次踢出后,毽子恰好踢给乙的概率为__________.
【答案】 ①. ## ②.
【解析】
【分析】根据条件概率公式之积可得第二次毽子由乙踢出的概率,再由若第次踢出后,建子恰好踢给乙,则第次踢出后,建子恰好不踢给乙,再由其踢给乙,即可得概率的递推公式,进而可得概率.
【详解】由已知接到前两次踢出的毽子的情况有(乙,甲),(乙,丙),(乙,丁),(丙,甲),(丙,乙),(丙,丁),(丁,甲),(丁,乙),(丁,丙),共种,
设事件:第二次的毽子由丙接到,事件:第二次的毽子由乙踢出,丙接到,
则,,
则;
设第次踢出后,毽子恰好踢给乙的概率为,
易知若第次踢出后,毽子恰好踢给乙,则第次踢出后,毽子恰好不踢给乙,再由其踢给乙,
即,,且,
则,
即是以为首项,为公比的等比数列,
则,
即,
故答案为:;.
【点睛】关键点点睛:根据题意结合概率知识可得递推公式,进而分析求解.
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. 台儿庄古城景区面向全国应届中、高考学生推出自2025年6月11日至2025年8月31日的免费畅游古城活动.景区为了解这些学生游客对其开展的“国风毕业照”活动的满意度,随机抽取400人进行调查,得到如下列联表:
调查结果
组别
不满意
满意
合计
高考生游客
80
120
200
中考生游客
130
70
200
合计
210
190
400
(1)根据小概率值的独立性检验,分析满意情况是否与学生的组别有关;
(2)在高考学生游客的样本中用分层抽样的方法选出5人,再从这5人中随机抽取3人做进一步的访谈,求这3人中满意人数X的概率分布列、数学期望和方差.
附:,
0.050
0.010
0.001
k
3.841
6.635
10.828
【答案】(1)满意情况与学生的组别有关
(2)
概率分布列为:
,.
【解析】
【分析】(1)根据独立性检验的基本思想即可判断;
(2)根据分层抽样的性质,结合古典概型公式、数学期望和方差的公式进行运算求解即可.
【小问1详解】
零假设为:满意情况与学生的组别无关.
因为,
根据小概率值的独立性检验,我们推断不成立,即满意情况与学生的组别有关,该推断犯错概率不超过;
【小问2详解】
根据分层抽样的性质可知:
选出5人中,满意人数为,不满意人数为,
由题意可知:,
,
,
,
所以这3人中满意人数X的概率分布列为:
,
.
16. 记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.
(1)求角的大小;
(2)若点在线段BC上,且AD平分,若,且,求.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据正弦定理化简已知等式可得,结合利用两角和的正弦展开式化简,再结合角的范围可求结果;
(2)由,利用三角形的面积公式化简可得,再结合角平分线定理可得,然后用余弦定理可求结果;
【小问1详解】
由正弦定理可得,
所以,
即,
可得,
整理可得,
因为在中,,
所以,又,
所以;
【小问2详解】
因为,AD平分,
所以,
由得,
即,整理可得,①
因为为角平分线,所以,
在中由正弦定理可得,
在中由正弦定理可得,
又,所以,
所以,②
由①②可得,
在中,由余弦定理可得
,
解得.
17. 如图,在正三棱柱中,底面边长为2,侧棱长为,D是BC的中点.
(1)证明:平面;
(2)求直线与平面所成角的正弦值;
(3)在线段上是否存在一点E,使得点到平面ADE的距离为?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
如图,连接交于点O,连接,
则点O为的中点,且D是的中点,
则为的中位线,所以.
又因为平面,平面,
所以平面.
(2).
(3)存在,,理由如下:
设,其中,
所以,,
设平面ADE的法向量为,
则取.
且,
则点到平面ADE的距离,
化简得,解得或(舍去).
综上,存在点E使得点到平面ADE的距离为.此时.
【解析】
【分析】(1)利用中位线证明线线平行,再证明线面平行即可;
(2)利用正三棱柱的性质如图建立空间直角坐标系,利用空间向量法来求线面角的正弦值;
(3)利用设未知量,来表示空间向量,借助空间向量法来求点到面的距离,从而解决问题.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
因为在正中,D是的中点,故,
以D为坐标原点,取的中点F,分别以为轴,建立空间直角坐标系,
则,,,,,,.
故,,,
设平面的法向量为,
则取.
设直线与平面所成角为,
可得,
所以直线与平面所成角的正弦值为.
【小问3详解】
略
18. 数学与音乐有着紧密的关联,每一个音都是由纯音合成,纯音的数学模型是函数.我们平时听到的音乐不只是一个音在响,而是许多个纯音的结合,称为复合音.复合音的产生是由于发音体不仅全段在振动,它的各部分如二分之一、三分之一、四分之一等也同时在振动.已知刻画某声音的函数为.
(1)求函数在处的切线方程;
(2)求函数在上的单调区间;
(3)函数,若在上有三个不同的极值点,证明:为定值.
【答案】(1)
(2)的增区间为:和,减区间为:和,
(3)
证明:由于,
所以
由于
,
所以,
因为在上有三个不同的极值点,
所以在上有三个不同的根,即在上有三个不同的根,
令(时,且,因为),方程转化为,设方程的根为,,,
则,化简可得:,
则,即,
,即,
,即,
所以.
所以为定值.
【解析】
【分析】(1)分别求出和,即可求出切线方程;
(2)由,可得,分别令,,,解出不等式即可求出单调区间;
(3)由,可得,将在上有三个不同的极值点转化为在上有三个不同的根,令(时,且,因为),方程转化为,
设方程的根为,,,由三次方程根与系数关系即可求解.
【小问1详解】
由题可得,所以,
所以切线的斜率为0,由于,
则函数在处的切线方程为:.
【小问2详解】
由于,
所以,
当,令,解得,,,
则令,解得:,或,
令,解得:,或,
所以的增区间为:和,减区间为:和;
【小问3详解】
略
19. 定义1:已知向量,我们把称为向量与的叉乘积,记作.
定义2:具有某种共同性质的所有曲线的集合叫做曲线系,曲线系通常用含有参数的方程来表示.例如:以定点为圆心的圆系可以记作.
已知离心率,焦点在轴上的椭圆系,记椭圆的左,右顶点分别为,上顶点为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)为椭圆上的点,斜率为的直线交椭圆于两点.
(i)若直线和的斜率均存在,求直线与的斜率之和;
(ii)已知为坐标原点,直线与轴交于点,若.证明:.
【答案】(1)
(2)(i)0;
(ii)证明:由(i)可知,所以,
,
因为,所以,
整理得,解得,
因为直线与轴交于点,所以,即;
所以,
所以.
【解析】
【分析】(1)根据离心率可得数列的递推关系,根据可得首项,结合等比数列的通项公式可得答案;
(2)(i)联立方程,写出韦达定理,结合斜率和的表达式进行化简,最终可得斜率和为0;
(ii)根据得出,进而可得,利用放缩法,结合等比数列求和公式可证结论.
【小问1详解】
当时,,所以,
,;
因为,所以,即.
因为离心率,所以,即,所以.
由可得,即数列是等比数列,所以.
【小问2详解】
(i)设直线,;
由(1)可得,联立,得,
.
因为为椭圆上的点,所以.
.
(ii)略
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