内容正文:
数学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分.满分150分,考试时间120分钟.
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚.
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.
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,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】解一元二次不等式,再利用集合的交集运算可得结果.
【详解】,所以.
故选:D.
2. 已知复数满足,则复数的虚部为( )
A. 1 B. 2 C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据复数的除法运算化简复数,再根据虚部的概念即可得到答案.
【详解】由,
则,
所以复数的虚部为2.
故选:B.
3. 已知向量,满足,且,,则向量,的夹角为( )
A. 30° B. 60° C. 120° D. 150°
【答案】C
【解析】
【分析】先根据向量 的坐标可以求出,再结合数量积计算公式即可求出,从而得出向量,的夹角.
【详解】由题意,
,
则,向量,的夹角为120°,
故选:C.
4. 已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先利用对数特性、、初判a、b、c的范围,再对同一范围内的b、c,通过对数运算化为相同的底数后再比较即可.
【详解】由于,即,
,即,
,即,
继续比较,,
,
所以.
故选:B.
5. 已知双曲线过点,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由点在双曲线上求得,再确定双曲线参数,应用直接法求离心率.
【详解】由题设,则,故,
所以双曲线离心率为.
故选:D
6. 将一块直三棱柱形的石料进行切削、打磨、加工成球,经测量其高度为,底面为直角三角形其直角边长分别为和,则该球的最大半径为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意,球要完全包含在直三棱柱内,所以球的直径不能超过底面三角形的内切圆直径,也不能超过三棱柱的高,所以根据几何体特征,求得底面内切圆的半径为,直径为,小于,故球的最大半径为.
【详解】已知直三棱柱底面为直角三角形,且直角边分别为和,
根据勾股定理,底面三角形的斜边为,
设底面三角形的内切圆半径为,根据三角形面积公式(其中为三角形直角边),
又三角形面积公式(其中为三角形三边,为内切圆半径),
所以,即,解得,
所以直径为,小于直三棱柱的高.
因为球要完全包含在直三棱柱内,所以球的直径不能超过底面三角形的内切圆直径,也不能超过三棱柱的高,
所以球的最大半径为.
故选:A
7. 已知函数,则下列说法错误的是( )
A. 是奇函数 B. 是偶函数
C. 的图象关于对称 D. 的图象关于对称
【答案】D
【解析】
【分析】根据函数的奇偶性定义、判定方法可判断A,B两项;利用函数的对称性判定方法可判断C,D 两项.
【详解】对于A,因
,即,故函数关于点成中心对称,
故函数的图象关于原点成中心对称,即是奇函数,故A说法正确;
对于B,因的定义域为,关于原点对称,
且,即是偶函数,故B说法正确;
对于C,设,由,
即,故函数的图象关于对称,故C说法正确;
对于D,设,由,
显然不成立,故的图象不关于对称,即D说法错误.
故选:D.
8. 已知内角A,B,C的对边成等比数列,,若,则的面积为( )
A. B. C. D. 2
【答案】B
【解析】
【分析】由等比中项的性质得,由余弦边角关系及已知化简整理得,进而有,易知为等边三角形,即可求面积.
【详解】由题设,根据余弦边角关系有,
所以,整理得,则,
所以,且,故为等边三角形,面积为.
故选:B
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,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. 已知函数的部分图象如图,则( )
A. 的最小值为 B. 的最小正周期为π
C. 是奇函数 D.
【答案】ABC
【解析】
【分析】根据函数相邻对称轴与对称中心的距离为周期的,求出周期,再由,求出,根据,求出,从而得到,然后逐项判断即可.
【详解】由可知,,所以的最小值为,所以A正确;
由图可知的最小正周期为,所以B正确;
又,所以,又,所以,所以,
因为,所以,因为,所以,
所以,,为奇函数,所以C正确;
,所以D错误.
故选:ABC
10. 在正三棱台中,D,E分别为,的中点,则( )
A. 平面 B. 平面
C. 平面 D. 平面
【答案】BD
【解析】
【分析】根据面面垂直的判定定理判断A项;利用正三棱台的性质证明,再由线面垂直的判定定理即可证得B项;运用反证法思想,假设平面,由线面平行的性质,推出,结合题意此结论不能恒成立,从而否定C项;由线面平行的判定定理易证明D项正确.
【详解】对于A,如图,因为正三棱台,则为正三角形,点是的中点,则,
若平面,因平面,则平面平面,
而正三棱台的底面不与侧面垂直,故平面不成立,即A错误;
对于B,因为正三棱台,则,
由余弦定理易得,故,由A得,
因平面,故平面,即B正确;
对于C,若平面,因平面,而平面平面,
故,而在等腰梯形中,只要,
例如,则,即推不出平行四边形,从而得不到,故C错误;
对于D,因D,E分别为,的中点,则,因平面,平面,故平面,即D正确.
故选:BD.
11. 已知函数在区间内有两个极值点,,且,则( )
A. B. 在区间上单调递减
C. D.
【答案】BD
【解析】
【分析】由题意可得,求得,即可判断A;判断在上的正负,可判断的单调性,判断B;将代入中,即可判断C; 将代入中,比较大小,可判断D.
【详解】由题意函数在区间内有两个极值点,
则,即,故,所以,A错误;
,,
当,,,所以在区间上单调递减,B选项正确;
又,
所以,C错误;
,
因为,故,
故,D 正确,
故选:BD.
三、填空题;本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 第九届亚洲冬季运动会于2025年2月7日至2月14日在哈尔滨举行,期间将3名志愿者小李、小张、小明分配到A,B两个场馆服务,每个场馆至少分配一名,恰好小李与小明分到一个场馆的概率为_____.
【答案】
【解析】
【分析】现将三人分成两组,再将两组人分配到两个场馆,根据分步乘法计数原理即可求出总的分法;再求出小李与小明分到一个场馆的分法数量,最后利用概率计算公式即可求解.
【详解】将小李、小张、小明分为两组,一组一人,另外一组两人,共种分法,
再将两组人分配到A,B两个场馆,共种分法,
根据分步乘法计数原理可知,共种分法;
小李和小明分到一个场馆的分法有种;
故小李与小明分到一个场馆的概率为.
故答案为:.
13. 已知抛物线过点,其焦点为F,则直线的方程为_______.
【答案】
【解析】
【分析】根据给定条件,求出抛物线方程,进而求出直线的方程.
【详解】由抛物线过点,得,抛物线,即的焦点,
所以直线的方程为,即.
故答案为:
14. 已知直线与曲线相切,则实数的取值范围是________.
【答案】
【解析】
【分析】先设出切点坐标,根据导数的几何意义求出切线斜率,进而得到切线方程,再结合切线方程与已知直线方程的关系,得到关于的表达式,最后通过求导得出函数的最值即可确定的取值范围.
【详解】由函数,,得,
设切点坐标为,,则切线的斜率,
所以切线方程为,其中,
即切线方程为,
整理可得,
又因为直线与曲线相切,
所以,,
设,,则,
令,解得,
当时,,在上单调递减;
当时,,在上单调递增,
故函数在时取得极小值,且当时,故,
综上所述,函数的值域为,故实数的取值范围是.
故答案为:.
解答题:共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知是公差为2的等差数列,是公比为2的等比数列,满足.
(1)求数列,的通项公式;
(2)记,的前n项和分别为,若,求n的值.
【答案】(1);
(2)15
【解析】
【分析】(1)根据等差数列和等比数列的性质,列出方程组,求出参数,写出通项公式即可;
(2)根据等差数列和等比数列的前项和公式,写出前项和,列出方程,求出结果即可.
【小问1详解】
由题意得,,
又因为,
则,又
解得,可得,
因此,.
【小问2详解】
由(1)得,,
由,得,即,解得.
16. 近几年来空气质量逐步转好,全民健身运动引起广泛关注.某兴趣小组随机调查了某市100天中每天的空气质量等级和当天到某公园锻炼的人次,整理数据得到下表(单位:天):
空气质量
锻炼人次
优良
7
26
37
轻度污染
6
7
8
中度污染
7
2
0
(1)求空气质量优良的概率的估计值;
(2)根据所给数据,完成下面的列联表:
空气质量
人次≤400
人次
合计
优良
污染
合计
(3)根据小概率值的独立性检验,能否认为一天中到该公园锻炼的人次与该市当天的空气质量有关?
附:.
0.050
0.010
0.001
3.841
6.635
10.828
【答案】(1)
(2)
列联表为:
空气质量
人次≤400
人次
合计
优良
33
37
70
污染
22
8
30
合计
55
45
100
(3)能
【解析】
【分析】(1)根据表格中数据利用频率即可估计概率;
(2)根据题干表格进行统计即可;
(3)计算出,与进行比较即可.
【小问1详解】
由表格中数据可得空气质量优良的概率的估计值为:;
【小问2详解】
略
【小问3详解】
零假设为:一天中到该公园锻炼的人次与该市当天的空气质量无关.
根据表中数据,得
,
依据小概率值的独立性检验,我们推断不成立,
即可以认为一天中到该公园锻炼的人次与该市当天的空气质量有关.
17. 已知函数.
(1)讨论函数的单调性;
(2)若函数有三个极值点,求实数的取值范围.
【答案】(1)在和上单调递减,在上单调递增
(2)
【解析】
【分析】(1)通过导数讨论函数单调性;
(2)因有三个极值点,即有三个不相等的正实根,从而再将问题转换为两函数图象的交点个数,进而确定的取值范围.
【小问1详解】
函数的定义域为.
,因此,
当时,,故单调递减;
当时,,故单调递减;
当时,,故单调递增.
综上,在和上单调递减,在上单调递增.
【小问2详解】
函数,定义域为.
,易知时,,若时,,
但是易证在上恒成立,故时,是的一个极小值点.
当,易知是的一个极值点.
所以是的一个极值点.
因为有三个极值点,因此在上有两个不同的根,且.不妨设.
当时,该方程只有1个根,不满足题意,故.
因此方程可等价于.
设,,上述方程有两个不同的根,等价于该两函数的图象有两个交点.
当时,由于,,且单调递增,而单调递减,
故两函数图象在上没有交点,不符合题意,故.
因为,设图象的一条过原点的切线方程为,其中切点为.
故,解得,即该切线方程为.
因此,只有当时,函数与的图象才有两个交点,且.
此时,有三个不等实根,即有三个极值点,因此.
故.
18. 如图,在梯形中,,,为的中点,将沿折起至的位置,.
(1)求证:平面平面;
(2)求平面与平面夹角的余弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)先证明四边形是矩形,得到,再利用勾股定理得到,进而证明出线面垂直,最后直接得到面面垂直;
(2)取的中点,的中点,连接,以为原点,分别以为轴建立空间直角坐标系,分别计算平面与平面的法向量,用向量夹角的余弦值公式计算即可.
【小问1详解】
因为为的中点,,且,所以,
因为,,所以,即,
由,可得四边形是矩形,,
因为沿折起至的位置,所以,
由,,得,所以,
由,可得平面,
因为平面,所以平面平面.
【小问2详解】
如图所示,取的中点,的中点,连接,
由是中点,是中点得,由(1)得,则,
因为,是中点,所以,
因为平面平面,平面平面,,面,面,
所以平面,由平面,平面,可得,,
综上,以为原点,分别以为轴建立空间直角坐标系,
易得,
则,,,,
设平面的法向量,平面的法向量,
则,即,,
令,解得,,因此,
则,即,,
令,解得,,因此,
,
故平面与平面夹角的余弦值为.
19. 已知椭圆:过点,其离心率为.四边形的顶点均在椭圆上,直线过的左焦点,对角线,交点为椭圆的右焦点.
(1)求椭圆的方程;
(2)若,的斜率存在且分别为,,求证:为定值;
(3)过点作,垂足为,求的最大值.
【答案】(1);
(2)
由(1)可得,
由题意知均存在且不等于0,
则设直线的方程为:,
则.
设直线方程为:
与椭圆方程联立得:,,
所以,因为,
故,因此.
同理.
斜率为
,
故.
(3).
【解析】
【分析】(1)代入点坐标并结合离心率公式即可得到方程;
(2)设直线的方程为:,联立椭圆方程得到韦达定理式,化简得到,再计算得,同理,最后代入化简即可;
(3)求出直线过定点,再根据两点距离即可得到答案.
【小问1详解】
由已知得,即,得,
故,
所以椭圆的方程为.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
由(2)知:直线的方程为:,
即
,
所以直线过定点.
因为,由几何意义知:,
故的最大值为.
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数学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分.满分150分,考试时间120分钟.
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚.
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.
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,,则( )
A. B. C. D.
2. 已知复数满足,则复数的虚部为( )
A. 1 B. 2 C. D.
3. 已知向量,满足,且,,则向量,的夹角为( )
A. 30° B. 60° C. 120° D. 150°
4. 已知,,,则( )
A. B. C. D.
5. 已知双曲线过点,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
6. 将一块直三棱柱形的石料进行切削、打磨、加工成球,经测量其高度为,底面为直角三角形其直角边长分别为和,则该球的最大半径为( )
A. B. C. D.
7. 已知函数,则下列说法错误的是( )
A. 是奇函数 B. 是偶函数
C. 的图象关于对称 D. 的图象关于对称
8. 已知内角A,B,C的对边成等比数列,,若,则的面积为( )
A. B. C. D. 2
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,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. 已知函数的部分图象如图,则( )
A. 的最小值为 B. 的最小正周期为π
C. 是奇函数 D.
10. 在正三棱台中,D,E分别为,的中点,则( )
A. 平面 B. 平面
C. 平面 D. 平面
11. 已知函数在区间内有两个极值点,,且,则( )
A. B. 在区间上单调递减
C. D.
三、填空题;本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 第九届亚洲冬季运动会于2025年2月7日至2月14日在哈尔滨举行,期间将3名志愿者小李、小张、小明分配到A,B两个场馆服务,每个场馆至少分配一名,恰好小李与小明分到一个场馆的概率为_____.
13. 已知抛物线过点,其焦点为F,则直线的方程为_______.
14. 已知直线与曲线相切,则实数的取值范围是________.
解答题:共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知是公差为2的等差数列,是公比为2的等比数列,满足.
(1)求数列,的通项公式;
(2)记,的前n项和分别为,若,求n的值.
16. 近几年来空气质量逐步转好,全民健身运动引起广泛关注.某兴趣小组随机调查了某市100天中每天的空气质量等级和当天到某公园锻炼的人次,整理数据得到下表(单位:天):
空气质量
锻炼人次
优良
7
26
37
轻度污染
6
7
8
中度污染
7
2
0
(1)求空气质量优良的概率的估计值;
(2)根据所给数据,完成下面的列联表:
空气质量
人次≤400
人次
合计
优良
污染
合计
(3)根据小概率值的独立性检验,能否认为一天中到该公园锻炼的人次与该市当天的空气质量有关?
附:.
0.050
0.010
0.001
3.841
6.635
10.828
17. 已知函数.
(1)讨论函数的单调性;
(2)若函数有三个极值点,求实数的取值范围.
18. 如图,在梯形中,,,为的中点,将沿折起至的位置,.
(1)求证:平面平面;
(2)求平面与平面夹角的余弦值.
19. 已知椭圆:过点,其离心率为.四边形的顶点均在椭圆上,直线过的左焦点,对角线,交点为椭圆的右焦点.
(1)求椭圆的方程;
(2)若,的斜率存在且分别为,,求证:为定值;
(3)过点作,垂足为,求的最大值.
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