内容正文:
湖南省湘东教学联盟2025年11月高三联考
数学试题
总分:150分 时量:120分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试题卷和答题卡一并交回.
一、选择题:本大题共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. 若复数,则( )
A. B. C. D.
3. 双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
4. 已知函数恒成立,则的值为( )
A. B. C. D.
5. 已知等差数列满足:,则前20项的和为( )
A. 190 B. 360 C. 400 D. 440
6. 若,,,则、、的大小关系为( )
A. B. C. D.
7. 已知,则( )
A. B. C. D.
8. 已知均为定义在上的函数,,若的图象关于直线对称,且,则的值是( )
A. 463 B. 464 C. 465 D. 466
二、选择题:本大题共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. 随着人工智能应用软件豆包、Kimi、DeepSeek陆续出现,AI成为各行各业创新应用的热门话题.某课题小组对本市各行业人群使用AI频率进行调查研究,下列说法正确的是( )
A. 甲同学根据调查数据,利用最小二乘法得到AI每周使用频次关于年龄的经验回归方程为,可以推断使用频次与年龄正相关且相关系数为0.2
B. 乙同学开展了AI每周使用频次与年龄的相关性研究,经计算样本相关系数,可以推断两个变量正线性相关,且相关程度很强
C. 丙同学研究性别因素是否影响AI使用频次,根据小概率值的独立性检验,计算得到,可以认为不同性别的AI使用频次有差异
D. 丁同学得到经验回归方程①和②,通过决定系数来比较模型的拟合效果,经验回归方程①和②的分别约为0.731和0.997,因此经验回归方程②的刻画效果比经验回归方程①好很多
10. 已知圆,直线,点为圆上一点,点为坐标原点,则下列叙述正确的有( )
A. 的最小值为
B. 当时,直线与圆相切
C. 的最小值为
D. 若圆上有且仅有三个点到直线的距离为,则
11. 如图,三棱台中,平面,则( )
A. 三棱台的体积为
B. 平面
C.
D. 若点在侧面上运动,且与平面所成角的正切值为4,则点在侧面上的轨迹长度为
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 设为单位向量,且,与的夹角为,则的值为___________.
13. 设,若,则___________.
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.
14. 如图,空间几何体的底面是以为直角的等腰直角三角形,平面平面,直线平面,且.
(1)求证:平面;
(2)若平面,求直线与平面所成角的正弦值.
15. 已知函数.
(1)当时,求曲线在处的切线方程;
(2)判断的单调性;
(3)若在上有两个零点,求实数的取值范围.
16. 已知,直线相交于点,且,点的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程;
(2)过点的直线交曲线于两点,直线与曲线的另一个交点为,线段的中点为的面积为,求直线的方程.
17. 已知的内角的对边分别为.
(1)若,求角的值;
(2)角的平分线交的外接圆于点,圆的半径为.
(i)当时,求的值;
(ii)当为何值时,的面积取最大值.
18. 某公司为了开拓新产品市场,组织人类挑战机器人对抗赛活动.每局比赛只有胜和负两种情况,无平局,每局比赛挑战者战胜机器人的概率为,胜者记2分,其余记1分.每个挑战者只能挑战一局,每局胜负不受其他因素的影响.
(1)求三局比赛中,人类队累计得分的分布列和数学期望;
(2)若局比赛中,人类队累计得分为分的概率为,求;
(3)若采用“比赛赛满局,胜方至少获得局胜利”的赛制,人类队取胜的概率为;若采用“比赛赛满局,胜方至少获得局胜利”的赛制,人类队取胜的概率为,比较与的大小,并说明其统计意义.
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湖南省湘东教学联盟2025年11月高三联考
数学试题
总分:150分 时量:120分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试题卷和答题卡一并交回.
一、选择题:本大题共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】A
【解析】
【分析】解二次不等式和绝对值不等式得到集合,然后由交集的定义求得结果.
【详解】∵,或,
∴.
故选:A.
2. 若复数,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用复数的乘法化简复数,利用复数的模长公式可求得结果.
【详解】因为,
所以,
故选:B.
3. 双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据给定的方程,利用双曲线离心率的意义直接求解.
【详解】双曲线的实半轴长,虚半轴长,则半焦距,
所以所求离心率.
故选:D
4. 已知函数恒成立,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由题意得,是函数的最大值,由正弦函数的图像与性质求解即可.
【详解】由题意得,是函数的最大值,
,得,
,又.
故选:A
5. 已知等差数列满足:,则前20项的和为( )
A. 190 B. 360 C. 400 D. 440
【答案】C
【解析】
【分析】设出公差后,结合等差数列性质与等差数列求和公式计算即可得解.
【详解】设数列公差为,令得,,
令得,则,即,
解得,.
故选:C.
6. 若,,,则、、的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用对数函数、幂函数单调性,结合中间值法可得出、、的大小关系.
【详解】因为函数在上为增函数,所以,即,
因为,,
函数在上为增函数,所以,即,
故.
故选:C.
7. 已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由两角和的正弦结合弦切互化化简即可.
【详解】,
又,
,,
又由,得,
,即.
故选:B
8. 已知均为定义在上的函数,,若的图象关于直线对称,且,则的值是( )
A. 463 B. 464 C. 465 D. 466
【答案】B
【解析】
【分析】根据的图象关于直线对称,可得,再根据可转化得为奇函数,从而得函数的周期为4,根据对称性与周期性求值即可得出结论.
【详解】由的图象关于直线对称,可得的图象关于直线对称,
即的图象关于直线对称,则,
由,可得,
又,得,
所以,
即,所以的图象关于点对称,即为奇函数,
所以,函数的周期为4;
由可得,
又因为,所以,
根据函数的性质,得
所以.
故选:B.
二、选择题:本大题共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. 随着人工智能应用软件豆包、Kimi、DeepSeek陆续出现,AI成为各行各业创新应用的热门话题.某课题小组对本市各行业人群使用AI频率进行调查研究,下列说法正确的是( )
A. 甲同学根据调查数据,利用最小二乘法得到AI每周使用频次关于年龄的经验回归方程为,可以推断使用频次与年龄正相关且相关系数为0.2
B. 乙同学开展了AI每周使用频次与年龄的相关性研究,经计算样本相关系数,可以推断两个变量正线性相关,且相关程度很强
C. 丙同学研究性别因素是否影响AI使用频次,根据小概率值的独立性检验,计算得到,可以认为不同性别的AI使用频次有差异
D. 丁同学得到经验回归方程①和②,通过决定系数来比较模型的拟合效果,经验回归方程①和②的分别约为0.731和0.997,因此经验回归方程②的刻画效果比经验回归方程①好很多
【答案】BD
【解析】
【分析】A选项与B选项由相关系数判断;C选项由卡方的检验判断;D选项由决定系数判断.
【详解】A选项:在经验回归方程中,斜率参数,只能说明使用频次与年龄正相关,但相关系数不是0.2,故A错误;
B选项:样本相关系数的绝对值越接近于1,两个变量的线性相关性越强,,说明两个变量正线性相关,且相关程度很强,故B正确;
C选项:根据小概率值的独立性检验,计算得到,没有充分证据证明不同性别的AI使用频次有差异,故C错误;
D选项:决定系数越接近于1,模型的拟合效果越好,经验回归方程①和②的分别约为0.731和0.997,因此经验回归方程②的刻画效果比经验回归方程①好.
故选:BD.
10. 已知圆,直线,点为圆上一点,点为坐标原点,则下列叙述正确的有( )
A. 的最小值为
B. 当时,直线与圆相切
C. 的最小值为
D. 若圆上有且仅有三个点到直线的距离为,则
【答案】AC
【解析】
【分析】对于A,利用由求解即可;对于B,利用直线与圆位置关系求解即可;对于C,由的几何意义为圆上一点与原点连线的斜率,结合斜率公式即可求解;对于D,根据几何关系,得圆心到直线的距离,利用点到直线的距离公式即可求解.
【详解】已知圆的方程可化为,
故圆心,半径,
对于A:因为为圆上一点,所以,故A正确;
对于B:当时,直线,
根据点到直线的距离公式,得圆心到直线的距离,
所以直线与圆不相切,故B错误;
对于C的几何意义为圆上一点与原点连线的斜率,
设,则直线的方程为,
当直线与圆相切时,圆心到直线的距离,
解得,所以,故C正确;
对于D:因为圆的半径,要使圆上有且仅有三个点到直线的距离为,
则圆心到直线的距离,
由点到直线的距离公式,即,解得,故D错误.
故选:AC.
11. 如图,三棱台中,平面,则( )
A. 三棱台的体积为
B. 平面
C.
D. 若点在侧面上运动,且与平面所成角的正切值为4,则点在侧面上的轨迹长度为
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于A项,直接由棱台的体积公式求解;对于B,C项,由线面垂直判定定理求解;对于D项,作于点,则平面为与平面所成角,得在侧面上的轨迹是以为圆心,半径为的半圆,即可求解.
【详解】A选项:,
,故A正确;
B选项:平面
,
平面
平面
,
又为的中点,
,平面,
平面,故B正确;
C选项:由B选项答案可知平面,
若,而平面,
则平面,
,与条件矛盾,故错误;
D选项:如图,在平面中,作于点,
由B选项答案可知,平面,
,平面,
平面为与平面所成角,
依题意,又,
又.
在侧面上的轨迹是以为圆心,半径为的半圆,
轨迹长度为,故D正确.
故选:ABD.
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 设为单位向量,且,与的夹角为,则的值为___________.
【答案】4
【解析】
【分析】由得,利用数量积的定义即可求解.
【详解】因为,所以,所以,
又因为为单位向量,与的夹角为,
所以,
故答案为:4.
13. 设,若,则___________.
【答案】1
【解析】
【分析】对已知条件进行化简,然后构造函数,利用函数的奇偶性和单调性来找出与的关系,最后根据三角函数的性质求出的值.
【详解】,化简得,①
,得,②
,
令,
,
在定义域上单调递增,
由①,②可得,
又是奇函数,
,即,
.
故答案为:1
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.
14. 如图,空间几何体的底面是以为直角的等腰直角三角形,平面平面,直线平面,且.
(1)求证:平面;
(2)若平面,求直线与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)证明:过点作于点,连接,
平面平面,且平面平面平面,
平面.
又平面,,
又平面平面,
平面.
(2).
【解析】
【分析】(1)过点作于点,利用面面垂直证明平面,再通过线线平行推出线面平行;
(2)先证明四边形AHDE为矩形,依题意建系,写出相关点和向量的坐标,求出平面的法向量,利用空间向量的夹角公式,计算即得.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
取G为的中点,
由题知底面是以为直角的等腰直角三角形,易得,
又平面,且平面,
,而,
,而,
故平面,因平面,
而由(1)知平面,平面,则,故H与G重合.
又,平面,则平面,
又平面,则,又,故四边形AHDE为矩形.
如图,以为原点,所在直线分别为轴,建立空间直角坐标系,
因,则.
平面的一个法向量可取为,
设直线与平面所成角为,
,
直线与平面所成角的正弦值为.
15. 已知函数.
(1)当时,求曲线在处的切线方程;
(2)判断的单调性;
(3)若在上有两个零点,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)当时,在上单调递增,
当时,在上单调递增,在上单调递减,
当时,在上单调递减,在上单调递增;
(3)
【解析】
【分析】(1)借助导数几何意义计算即可得;
(2)求导后,分、及讨论即可得;
(3)法一:令后参变分离,构造函数,借助导数研究其单调性后,结合零点存在性定理计算即可得解;法二:由题意可得,构造函数,再分类讨论得到该函数单调性后,结合零点存在性定理计算即可得解.
【小问1详解】
当时,,,
由题意知切点为,切线斜率,
切线方程为:,即;
【小问2详解】
的定义域为,,
当时,在上单调递增;
当时,时,单调递增,
时,单调递减;
当时,时,单调递减,
时,单调递增;
综上:当时,在上单调递增,
当时,在上单调递增,在上单调递减,
当时,在上单调递减,在上单调递增;
【小问3详解】
法一:,
令,得,即
,得,
令,令,得,
当时,单调递增;
当时,单调递减,
.
又,当时,,当时,,
时,,当且时,,
当时,有2个零点,
实数的取值范围为;
法二:由题意可得,令,
,
当时,恒成立,则在上单调递增,
当时,时,,
只有一个零点,即只有一个零点,不符合题意;
当时,令,解得,
当时,单调递增,
当时,单调递减,
,
当时,时,,
故当,即时,有2个零点.
实数的取值范围为.
16. 已知,直线相交于点,且,点的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程;
(2)过点的直线交曲线于两点,直线与曲线的另一个交点为,线段的中点为的面积为,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)设,根据列出等式,化简即可;
(2)设直线,与曲线的方程联立,设,利用,由韦达定理结合面积公式求出即可.
【小问1详解】
设,已知,
由,得,
化简得:,
曲线的方程为.
【小问2详解】
依题意,过点的直线斜率不为0,设直线,
联立得,
设,则.
为的中点,为的中点,
,
,
解得,
直线的方程为:,即.
17. 已知的内角的对边分别为.
(1)若,求角的值;
(2)角的平分线交的外接圆于点,圆的半径为.
(i)当时,求的值;
(ii)当为何值时,的面积取最大值.
【答案】(1)
(2)(i)1;(ii)
【解析】
【分析】(1)已知条件由正弦定理角化边,再由余弦定理求出,可得角的值;
(2)(i)解法1:连接并延长交于点,连接,在中, , ,在Rt中,,利用倍角公式求的值;
解法2:连接,在中,得,在中,得,是方程的两根,可求的值;
(ii)解法1:连接,设,由余弦定理可得是方程的两根,,有,利用导数求最大值;
解法2:连接并延长交圆于点,连接,设,
利用导数求最大值.
【小问1详解】
,由正弦定理得,
即,由余弦定理得,
,.
【小问2详解】
(i)解法1:为直径且,
如图,连接并延长交于点,连接,
在中,,,,
又平分,,,
在Rt中,,
.
解法2:连接,
平分,
,易得,
由正弦定理得,
在中,,
即,
同理在中,,
是方程的两根,
.
(ii)解法1:如图,连接,设,
又外接圆的半径为,,
在中,由余弦定理可得,
,
得,
同理,在中,,
是方程的两根,
.
又,
,.
设,则,,
,
令,则,
令,时,(舍)或,
设,
则当,即时,,函数单调递减,
当时,即时,,函数单调递增
当,即时,取最大值,面积最大.
解法2:如图,连接并延长交圆于点,连接,
在中,,,
,设,
平分,,
连接,在中,,
在Rt中,,
,
由,知,即,
问题转化为求函数的最大值,同解法1.
18. 某公司为了开拓新产品市场,组织人类挑战机器人对抗赛活动.每局比赛只有胜和负两种情况,无平局,每局比赛挑战者战胜机器人的概率为,胜者记2分,其余记1分.每个挑战者只能挑战一局,每局胜负不受其他因素的影响.
(1)求三局比赛中,人类队累计得分的分布列和数学期望;
(2)若局比赛中,人类队累计得分为分的概率为,求;
(3)若采用“比赛赛满局,胜方至少获得局胜利”的赛制,人类队取胜的概率为;若采用“比赛赛满局,胜方至少获得局胜利”的赛制,人类队取胜的概率为,比较与的大小,并说明其统计意义.
【答案】(1)的分布列为
Y
3
4
5
6
4 (2)
(3),统计意义为:在人类队每局获胜概率为的条件下,局数越多,人类队获胜的概率越小.
【解析】
【分析】(1)得到比赛得分为Y的所有可能取值为3,4,5,6,求得相应的概率,列出随机变量的分布列,结合期望的公式,求得数学期望;(2)利用概率的乘法公式列出,再通过错位相减的方法求出;(3)分别利用概率的乘法公式求出和,再利用做差法比较大小,根据大小情况写出实际意义即可.
【小问1详解】
的所有可能取值为3,4,5,6,
的分布列为
Y
3
4
5
6
数学期望.
【小问2详解】
依题意,局比赛中,人类队累计得分为分,即局中有2局人类队取胜,
当时,,
当时,也符合上式.
,
设
得:
,
,
【小问3详解】
设“赛满局人类队获胜”为事件,要使事件发生,有两种情况:第一阶段赛满局人类队胜,记为事件,和第一阶段赛满局人类队负,记为事件
①若第一阶段人类队胜,则人类队在前局至少胜局,分为人类队至少胜局和人类队恰好胜局,
(i)若人类队至少胜局,无论后面两局结果如何,最终人类队获胜;
(ii)若人类队恰好胜局,且后面两局中人类队均负的概率为,
.
②若第一阶段人类负,则人类队恰好胜了局,而后两局必须全胜才能使得人类队最后获胜,
,
,
.
在人类队每局获胜概率为的条件下,局数越多,人类队获胜的概率越小.
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