内容正文:
来宾市金秋实验学校2025秋季学期9月考
高三数学
第一部分(选择题共58分)
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. 的虚部为( )
A. B. 0 C. 1 D. 6
2. 已知集合则( )
A. B.
C. D.
3. 已知双曲线C的虚轴长是实轴长的倍,则C的离心率为( )
A. B. 2 C. D.
4. 已知向量,若,则( )
A. B. C. 1 D. 2
5. 已知是定义在上且周期为2的偶函数,当时,,则( )
A. B. C. D.
6. 已知圆柱和圆锥的底面半径相等,侧面积相等,且它们的高均为,则圆锥的体积为( )
A. B. C. D.
7. 当时,曲线与的交点个数为( )
A. 3 B. 4 C. 6 D. 8
8. 记为等差数列的前n项和.若则( )
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. 记为等比数列的前n项和,为的公比,若,则( )
A. B.
C. D.
10. 已知的面积为,若,则( )
A. B.
C. D.
11. 对于函数和,下列说法中正确的有( )
A. 与有相同的零点 B. 与有相同的最大值
C. 与有相同的最小正周期 D. 与的图象有相同的对称轴
第二部分(非选择题共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若一个等比数列的各项均为正数,且前4项的和等于4,前8项的和等于68,则这个数列的公比等于_________.
13. 若直线是曲线的一条切线,则_________.
14. 有5个相同的球,分别标有数字1,2,3,4,5,从中有放回地随机取3次,每次取1个球.记X为这5个球中至少被取出1次的球的个数,则X的数学期望_________.
四、解答题
15. 记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.
(1)求A.
(2)若,,求的周长.
16. 设是公比不为1的等比数列,为,的等差中项.
(1)求的公比;
(2)若,求数列的前项和.
17. 已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若有极小值,且极小值小于0,求a的取值范围.
18. 如图,平面四边形ABCD中,,,,,,点E,F满足,,将沿EF翻折至,使得.
(1)证明:;
(2)求平面PCD与平面PBF所成的二面角的正弦值.
19. 某工厂进行生产线智能化升级改造,升级改造后,从该工厂甲、乙两个车间的产品中随机抽取150件进行检验,数据如下:
优级品
合格品
不合格品
总计
甲车间
26
24
0
50
乙车间
70
28
2
100
总计
96
52
2
150
(1)填写如下列联表:
优级品
非优级品
甲车间
乙车间
能否有的把握认为甲、乙两车间产品的优级品率存在差异?能否有的把握认为甲,乙两车间产品的优级品率存在差异?
(2)已知升级改造前该工厂产品的优级品率,设为升级改造后抽取的n件产品的优级品率.如果,则认为该工厂产品的优级品率提高了,根据抽取的150件产品的数据,能否认为生产线智能化升级改造后,该工厂产品的优级品率提高了?()
附:
0.050
0.010
0.001
k
3.841
6.635
10.828
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来宾市金秋实验学校2025秋季学期9月考
高三数学
第一部分(选择题共58分)
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. 的虚部为( )
A. B. 0 C. 1 D. 6
【答案】C
【解析】
【分析】根据复数代数形式的运算法则以及虚部的定义即可求出.
【详解】因为,所以其虚部为1,
故选:C.
2. 已知集合则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】求出集合后结合交集的定义可求.
【详解】,故,
故选:D.
3. 已知双曲线C的虚轴长是实轴长的倍,则C的离心率为( )
A. B. 2 C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由题可知双曲线中的关系,结合和离心率公式求解
【详解】设双曲线的实轴,虚轴,焦距分别为,
由题知,,
于是,则,
即.
故选:D
4. 已知向量,若,则( )
A. B. C. 1 D. 2
【答案】D
【解析】
【分析】根据向量垂直的坐标运算可求的值.
【详解】因为,所以,
所以即,故,
故选:D.
5. 已知是定义在上且周期为2的偶函数,当时,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据周期性和奇偶性把待求自变量转化为的范围中求解.
【详解】由题知对一切成立,
于是.
故选:A
6. 已知圆柱和圆锥的底面半径相等,侧面积相等,且它们的高均为,则圆锥的体积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】设圆柱的底面半径为,根据圆锥和圆柱的侧面积相等可得半径的方程,求出解后可求圆锥的体积.
【详解】设圆柱的底面半径为,则圆锥的母线长为,
而它们的侧面积相等,所以即,
故,故圆锥的体积为.
故选:B.
7. 当时,曲线与的交点个数为( )
A. 3 B. 4 C. 6 D. 8
【答案】C
【解析】
【分析】画出两函数在上的图象,根据图象即可求解
【详解】因为函数的最小正周期为,
函数的最小正周期为,
所以在上函数有三个周期的图象,
在坐标系中结合五点法画出两函数图象,如图所示:
由图可知,两函数图象有6个交点.
故选:C
8. 记为等差数列的前n项和.若则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由等差数列前n项和公式结合题意列出关于首项和公差d的方程求出首项和公差d,再由等差数列前n项和公式即可计算求解.
【详解】设等差数列的公差为d,则由题可得 ,
所以.
故选:B.
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. 记为等比数列的前n项和,为的公比,若,则( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】
【分析】对A,根据等比数列通项公式和前项和公式得到方程组,解出,再利用其通项公式和前项和公式一一计算分析即可.
【详解】对A,由题意得,结合,解得或(舍去),故A正确;
对B,则,故B错误;
对C,,故C错误;
对D,,,
则,故D正确;
故选:AD.
10. 已知的面积为,若,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【解析】
【分析】对由二倍角公式先可推知A选项正确,方法一分情况比较和的大小,方法二亦可使用正余弦定理讨论解决,方法三可结合射影定理解决,方法四可在法三的基础上,利用和差化积公式,回避讨论过程;,然后利用算出取值,最后利用三角形面积求出三边长,即可判断每个选项.
【详解】,由二倍角公式,,
整理可得,,A选项正确;
由诱导公式,,
展开可得,
即,
下证.
方法一:分类讨论
若,则可知等式成立;
若,即,由诱导公式和正弦函数的单调性可知,,同理,
又,于是,
与条件不符,则不成立;
若,类似可推导出,则不成立.
综上讨论可知,,即.
方法二:边角转化
时,由,则,
于是,
由正弦定理,,
由余弦定理可知,,则,
若,则,注意到,则,
于是(两者同负会有两个钝角,不成立),于是,
结合,而都是锐角,则,
于是,这和相矛盾,
故不成立,则
方法三:结合射影定理(方法一改进)
由,结合正弦定理可得,,由射影定理可得,于是,
则,可同方法一种讨论的角度,推出,
方法四:和差化积(方法一改进)
续法三:
,可知同时为或者异号,即,展开可得,
,
即,结合和差化积,,由上述分析,,则,则,则,即,于是,可知.
由,由,则,即,
则,同理,由上述推导,,则,
不妨设,则,即,
由两角和差的正弦公式可知,C选项正确
由两角和的正切公式可得,,
设,则,
由,则,则,
于是,B选项正确,由勾股定理可知,,D选项错误.
故选:ABC
11. 对于函数和,下列说法中正确的有( )
A. 与有相同的零点 B. 与有相同的最大值
C. 与有相同的最小正周期 D. 与的图象有相同的对称轴
【答案】BC
【解析】
【分析】根据正弦函数的零点,最值,周期公式,对称轴方程逐一分析每个选项即可.
【详解】A选项,令,解得,即为零点,
令,解得,即为零点,
显然零点不同,A选项错误;
B选项,显然,B选项正确;
C选项,根据周期公式,的周期均为,C选项正确;
D选项,根据正弦函数的性质的对称轴满足,
的对称轴满足,
显然图像的对称轴不同,D选项错误.
故选:BC
第二部分(非选择题共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若一个等比数列的各项均为正数,且前4项的和等于4,前8项的和等于68,则这个数列的公比等于_________.
【答案】
【解析】
【分析】法一:利用等比数列的求和公式作商即可得解;法二:利用等比数列的通项公式与前项和的定义,得到关于的方程,解之即可得解;法三:利用等比数列的前项和性质得到关于的方程,解之即可得解.
【详解】法一:设该等比数列为,是其前项和,则,
设的公比为,
当时,,即,则,显然不成立,舍去;
当时,则,
两式相除得,即,
则,所以,
所以该等比数列公比为2.
故答案为:.
法二:设该等比数列为,是其前项和,则,
设的公比为,
所以,
,
所以,则,所以,
所以该等比数列公比为2.
故答案为:2.
法三:设该等比数列为,是其前项和,则,
设的公比为,
因为,
又,
所以,所以,
所以该等比数列公比为.
故答案为:.
13. 若直线是曲线的一条切线,则_________.
【答案】
【解析】
【分析】法一:利用导数的几何性质与导数的四则运算求得切点,进而代入曲线方程即可得解;法二:利用导数的几何性质与导数的四则运算得到关于切点与的方程组,解之即可得解.
【详解】法一:对于,其导数为,
因为直线是曲线的切线,直线的斜率为2,
令,即,解得,
将代入切线方程,可得,
所以切点坐标为,
因为切点在曲线上,
所以,即,解得.
故答案为:.
法二:对于,其导数为,
假设与的切点为,
则,解得.
故答案为:.
14. 有5个相同的球,分别标有数字1,2,3,4,5,从中有放回地随机取3次,每次取1个球.记X为这5个球中至少被取出1次的球的个数,则X的数学期望_________.
【答案】##
【解析】
【分析】法一:根据题意得到的可能取值,再利用分步乘法原理与古典概型的概率公式求得的分布列,从而求得;法二,根据题意假设随机变量,利用对立事件与独立事件的概率公式求得,进而利用数学期望的性质求得.
【详解】法一:依题意,的可能取值为1、2、3,
总的选取可能数为,
其中:三次抽取同一球,选择球的编号有5种方式,
故,
:恰好两种不同球被取出(即一球出现两次,另一球出现一次),
选取出现两次的球有5种方式,选取出现一次的球有4种方式,
其中选取出现一次球的位置有3种可能,故事件的可能情况有种,
故,
:三种不同球被取出,
由排列数可知事件的可能情有况种,
故,
所以
.
故答案为:.
法二:依题意,假设随机变量,其中:
其中,则,
由于球的对称性,易知所有相等,
则由期望的线性性质,得,
由题意可知,球在单次抽取中未被取出的概率为,
由于抽取独立,三次均未取出球的概率为,
因此球至少被取出一次的概率为:,
故,
所以.
故答案为:.
四、解答题
15. 记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.
(1)求A.
(2)若,,求的周长.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据辅助角公式对条件进行化简处理即可求解,常规方法还可利用同角三角函数的关系解方程组,亦可利用导数,向量数量积公式,万能公式解决;
(2)先根据正弦定理边角互化算出,然后根据正弦定理算出即可得出周长.
【小问1详解】
方法一:常规方法(辅助角公式)
由可得,即,
由于,故,解得
方法二:常规方法(同角三角函数的基本关系)
由,又,消去得到:
,解得,
又,故
方法三:利用极值点求解
设,则,
显然时,,注意到,
,在开区间上取到最大值,于是必定是极值点,
即,即,
又,故
方法四:利用向量数量积公式(柯西不等式)
设,由题意,,
根据向量的数量积公式, ,
则,此时,即同向共线,
根据向量共线条件,,
又,故
方法五:利用万能公式求解
设,根据万能公式,,
整理可得,,
解得,根据二倍角公式,,
又,故
【小问2详解】
由题设条件和正弦定理
,
又,则,进而,得到,
于是,
,
由正弦定理可得,,即,
解得,
故的周长为
16. 设是公比不为1的等比数列,为,的等差中项.
(1)求的公比;
(2)若,求数列的前项和.
【答案】(1);(2).
【解析】
【分析】(1)由已知结合等差中项关系,建立公比的方程,求解即可得出结论;
(2)由(1)结合条件得出的通项,根据的通项公式特征,用错位相减法,即可求出结论.
【详解】(1)设的公比为,为的等差中项,
,
;
(2)设的前项和为,,
,①
,②
①②得,
,
.
【点睛】本题考查等比数列通项公式基本量的计算、等差中项的性质,以及错位相减法求和,考查计算求解能力,属于基础题.
17. 已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若有极小值,且极小值小于0,求a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)求导,结合导数的几何意义求切线方程;
(2)解法一:求导,分析和两种情况,利用导数判断单调性和极值,分析可得,构建函数解不等式即可;解法二:求导,可知有零点,可得,进而利用导数求的单调性和极值,分析可得,构建函数解不等式即可.
【小问1详解】
当时,则,,
可得,,
即切点坐标为,切线斜率,
所以切线方程为,即.
【小问2详解】
解法一:因为的定义域为,且,
若,则对任意恒成立,
可知在上单调递增,无极值,不合题意;
若,令,解得;令,解得;
可知在内单调递减,在内单调递增,
则有极小值,无极大值,
由题意可得:,即,
构建,则,
可知在内单调递增,且,
不等式等价于,解得,
所以a的取值范围为;
解法二:因为的定义域为,且,
若有极小值,则有零点,
令,可得,
可知与有交点,则,
若,令,解得;令,解得;
可知在内单调递减,在内单调递增,
则有极小值,无极大值,符合题意,
由题意可得:,即,
构建,
因为则在内单调递增,
可知在内单调递增,且,
不等式等价于,解得,
所以a的取值范围为.
18. 如图,平面四边形ABCD中,,,,,,点E,F满足,,将沿EF翻折至,使得.
(1)证明:;
(2)求平面PCD与平面PBF所成的二面角的正弦值.
【答案】(1)
由,
得,又,在中,
由余弦定理得,
所以,则,即,
所以,又平面,
所以平面,又平面,
故;
(2)
【解析】
【分析】(1)由题意,根据余弦定理求得,利用勾股定理的逆定理可证得,则,结合线面垂直的判定定理与性质即可证明;
(2)由(1),根据线面垂直的判定定理与性质可证明,建立如图空间直角坐标系,利用空间向量法求解面面角即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
连接,由,则,
在中,,得,
所以,由(1)知,又平面,
所以平面,又平面,
所以,则两两垂直,建立如图空间直角坐标系,
则,
由是的中点,得,
所以,
设平面和平面的一个法向量分别为,
则,,
令,得,
所以,
所以,
设平面和平面所成角为,则,
即平面和平面所成角的正弦值为.
19. 某工厂进行生产线智能化升级改造,升级改造后,从该工厂甲、乙两个车间的产品中随机抽取150件进行检验,数据如下:
优级品
合格品
不合格品
总计
甲车间
26
24
0
50
乙车间
70
28
2
100
总计
96
52
2
150
(1)填写如下列联表:
优级品
非优级品
甲车间
乙车间
能否有的把握认为甲、乙两车间产品的优级品率存在差异?能否有的把握认为甲,乙两车间产品的优级品率存在差异?
(2)已知升级改造前该工厂产品的优级品率,设为升级改造后抽取的n件产品的优级品率.如果,则认为该工厂产品的优级品率提高了,根据抽取的150件产品的数据,能否认为生产线智能化升级改造后,该工厂产品的优级品率提高了?()
附:
0.050
0.010
0.001
k
3.841
6.635
10.828
【答案】(1)列联表:
优级品
非优级品
甲车间
26
24
乙车间
70
30
有的把握认为甲、乙两车间产品的优级品率存在差异,没有的把握认为甲,乙两车间产品的优级品率存在差异.
(2)可以认为生产线智能化升级改造后,该工厂产品的优级品率提高了.
【解析】
【分析】(1)根据题中数据完善列联表,计算,并与临界值对比分析;
(2)用频率估计概率可得,根据题意计算,结合题意分析判断.
【小问1详解】
根据题意可得列联表:
优级品
非优级品
甲车间
26
24
乙车间
70
30
可得,
因为,
所以有的把握认为甲、乙两车间产品的优级品率存在差异,没有的把握认为甲,乙两车间产品的优级品率存在差异.
【小问2详解】
由题意可知:生产线智能化升级改造后,该工厂产品的优级品的频率为,
用频率估计概率可得,
又因为升级改造前该工厂产品的优级品率,
则,
可知,
所以可以认为生产线智能化升级改造后,该工厂产品的优级品率提高了.
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