内容正文:
2025年11月测试数学试卷
本试卷共150分
一、单项选择题: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. 设(其中为虚数单位),则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用复数的运算法则化简所求复数.
【详解】因为,则.
故选:C
2. 已知全集,集合,集合,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用集合的运算法则可得答案.
【详解】由及,
可得:,
又因为,
所以.
故选:B
3. 命题p:“”,命题q:“”,则p是q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】A
【解析】
【分析】应用特殊值法及不等式的性质结合充分条件必要条件定义判断即可.
【详解】当时,,则,
即“”可推出命题“”;
当时,,但是不成立,
即由命题“”推不出“”;
故命题“”是命题“”的充分不必要条件.
故选:A.
4. 3个男同学和3个女同学排成一列,进行远足拉练.要求排头和排尾必须是男同学,则不同的排法有( )种.
A. 36 B. 108 C. 120 D. 144
【答案】D
【解析】
【分析】分步骤分析,利用排列组合的乘法原理来计算即可.
【详解】总共有3个男同学,排头必须是男同学,所以排头的选择有种,
所以排尾只能从剩余2个男同学选取,有种,
最后剩余4人安排在中间4个位置,有种,所以一共有种.
故选:D.
5. 已知是定义域为R的奇函数,当时,,则当时,的最小值为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】A
【解析】
【分析】由奇函数性质求出当时,,再由基本不等式求解.
【详解】当时,得,
由函数是定义域为R的奇函数,
得,
即当时,,等号成立时,,
则当时,的最小值为1,
故选:A
6. 已知力作用于某一物体,使该物体从移动到,则力对该物体做的功为( )
A. 2 B. 4 C. 6 D. 10
【答案】D
【解析】
【分析】由力对物体所做的功即为两个向量的数量积求解即可.
【详解】因为,所以力对该物体做的功为.
故选:D.
7. 双曲线的左、右焦点分别为、,以为直径的圆与C在第二象限交于点P,若坐标原点O到直线的距离为,则双曲线C的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由题意得到⊥,作出辅助线,结合双曲线定义求出,,由勾股定理得到方程,求出离心率.
【详解】由题意得⊥,取的中点,连接,
因为为的中点,所以,且,
故,即为坐标原点O到直线的距离,则,
所以,
由双曲线定义可得,所以,
又,由勾股定理得,
故,解得,故离心率为.
故选:C
8. 若存在实数,使得对任意,均有,则实数a的最小值为( )
A. B. C. D. 1
【答案】B
【解析】
【分析】求出的周期,分析的最大值,根据的性质,可求得使的最大值最小时的,从而求得实数a的最小值.
【详解】当时,的取值是以12为周期的序列.
在一个周期内的取值组成的集合为.
根据的单调性、对称性及的周期性,
不妨令,则的最大值在或中取得.
可使的最大值取得最小值,需使.根据正弦函数的对称性,此时两角关于对称,即.
此时,解得,.
故选:B.
二、多项选择题: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.全部选对得6分,部分选对但不全得3分,有错选的得0分.
9. 如图所示,已知A、B、C、D、E、F分别是正方体所在棱的中点,则下列直线中与直线EF异面的是( )
A. 直线AB B. 直线BC
C. 直线CD D. 直线DA
【答案】CD
【解析】
【分析】由异面直线的定义依次分析选项.
【详解】如图所示的正方体中,A、B、C、D、E、F分别是所在棱的中点,
正方体中有且,四边形为平行四边形,有且,
又,,所以且,
所以为梯形,故直线与相交,A错误;
正方体中,因为,所以,故B错误;
因为平面平面,平面,平面,
所以直线与直线无公共点,
又,,所以直线与直线不平行,
即直线与直线是异面直线,故C正确;
因为平面,平面,,故直线与异面,D正确.
故选:CD
10. 已知椭圆的左、右焦点为,上顶点为M,直线l经过左焦点与C交于A、B两点,与y轴交于点N.则下列判断正确的是( )
A. 的周长为4 B. 为等边三角形
C. 的最小值为1 D. 存在点N,使得
【答案】BC
【解析】
【分析】根据给定的椭圆方程,利用椭圆的定义、性质逐项分析判断得解.
【详解】椭圆的长半轴长,短半轴长,半焦距,直线过点,
对于A,的周长为,A错误;
对于B,点,则,为等边三角形,B正确;
对于C,当且仅当为椭圆左顶点时,取得最小值,C正确;
对于D,假设存在点,令,由,得,
则,显然此方程组无解,即不存在点,使得,D错误.
故选:BC
11. 已知的内角所对的边分别为,,.则下列判断正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】利用两角和差正弦公式和诱导公式可推导得到,讨论角的关系可确定A正确;利用正弦定理边化角、角之间的关系、诱导公式及二倍角公式可将转化为方程,令,,利用导数可确定的范围,进而确定、的范围,得到BCD正误.
【详解】对于A,,,
,
,,又,
或,即或;
当时,,此时,不合题意,
,A正确;
对于BCD,,,
,,
即,
整理可得:,
令,,,,即,
令,则,
在上单调递减,又,,
,;
由得:,
,,又,
,,,,B正确,C错误;
,,即,
,即,D正确.
故选:ABD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知,,则________
【答案】
【解析】
【分析】由指对数的关系得,再有,即可求值.
【详解】由题设,,
根据换底公式,则.
故答案为:
13. 掷一枚质地不均匀的骰子,记向上面的点数为X,若,则的最小值为______.
【答案】##
【解析】
【分析】根据概率的性质和期望的定义分析求解.
【详解】设,则,且,
由,得,
因为,
当且仅当时,等号成立,
,即,
此时,,
,合题意,
所以的最小值为.
故答案为:.
14. 一个轴截面为等边三角形、高为6cm的封闭圆锥形容器内有一个半径为1cm的小球,小球在该容器内自由运动,则小球能接触到的圆锥内壁的面积为______.
【答案】
【解析】
【分析】分别计算侧面与底面上小球可能接触到的容器内壁的面积,即可得解.
【详解】在圆锥内壁侧面,小球接触到的区域围成一个圆台侧面,如图所示,
圆锥轴截面为等边三角形,高为,则圆锥的母线长与底面圆的直径均为.
由小球的半径1cm,,
得,
又都是等边三角形,则,
圆台的上、下底面圆的半径分别为,
母线长,
因此圆台的侧面积为,
在圆锥底面,小球接触到的区域是一个圆,
其半径为,其面积为,
所以圆锥内壁上小球能接触到的圆锥容器内壁总面积为
故答案为:
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. 为了研究生活习惯 M 与患有疾病N的关系,某疾控中心随机调查了其他条件都基本相同的340人,调查数据如表所示.
无习惯M者
有习惯M者
合计
没患疾病N者
120
160
280
患有疾病N者
15
45
60
合计
135
205
340
(1)根据小概率值的独立性检验,判断患有疾病N与有生活习惯M是否有关?
(2)常用表示在事件A发生的条件下事件B发生的优势,在统计中称为似然比.现从340人中任选一人,A表示“选到的人是有习惯M者”,B表示“选到的人患有疾病N者”,请利用样本数据,估计的值.
附:,
0.050
0.010
0.001
k
3.841
6.635
10.828
【答案】(1)认为患有疾病N与有生活习惯M有关;
(2).
【解析】
【分析】(1)根据给定数表,求出的观测值,再与临界值比对作答.
(2)由给定公式,利用条件概率公式列式求解.
【小问1详解】
零假设:患有疾病N与有生活习惯M无关,
依据列联表中的数据,经计算得,
根据小概率的独立性检验,推断零假设不成立,
即认为患有疾病N与有生活习惯M有关.
【小问2详解】
.
16. 已知各项均不为的数列的前项和为,,当时,.
(1)证明:数列为等差数列;
(2)数列是首项和公比均为的等比数列,设,若对于任意正整数,均有,求正整数的值.
【答案】(1)证明:因为当时,,,
所以,
可得当时,,
因为,
所以当时,等式两边同除可得,
数列是公差为的等差数列.
(2)
【解析】
【分析】(1)当时,由已知等式变形得出,等式两边同除,结合等差数列的定义即可证得结论成立;
(2)求出数列、的通项公式,可得出数列的通项公式,分析数列的单调性,可得出数列的最小项,即可得出的值.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
因为,当时,,所以,
故,
因为数列是首项和公比均为的等比数列,则,
所以,
,
所以当时,,当时,,
即,
所以数列的最小项为,所以对任意正整数,均有,.
17. 如图所示四棱锥,底面ABCD是边长为2的正方形,M、N分别为BC、PD的中点.
(1)证明:平面PAB;
(2)若,平面平面ABCD,求二面角的大小(用反三角函数表示).
【答案】(1)设AD中点为Q,连接,
因为M、N分别为BC、PD的中点,所以,,
因为平面PAB,平面PAB,
所以平面PAB,平面PAB,
平面NQM,平面NQM,且,
所以平面平面PAB,
因为平面,所以平面.
(2)
【解析】
【分析】(1)设AD中点为Q,根据三个中点M、N、Q推导平面平面PAB即可求证;
(2)设AB中点为O,以O为原点,OB为x轴建立空间直角坐标系,通过空间向量法求解二面角的大小即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
设AB中点为O,CD中点为R,
因为,所以,
因为平面平面ABCD,且平面平面,平面,
所以平面ABCD,
进而,因为四边形ABCD是正方形,所以,
以O为原点,分别以OB、OR、OP为x轴、y轴、z轴建立坐标系,
因为若,,所以,
,,,,N为PD中点,所以,
设平面AMN的法向量为,
因为,,,,
所以,,
取,则,,,
平面AMD的法向量为,
设二面角的平面角为,则,
所以.
18. 已知抛物线的焦点为F,点在上,且.
(1)求抛物线的方程;
(2)直线l经过点F,且与交于A、B两点.
①点P是抛物线上位于A、B之间的动点,设点P到直线l的距离d的最大值为,求的最小值;
②设线段的垂直平分线与交于M、N两点,若A、M、B、N四点共圆,求直线l的方程.
【答案】(1)
(2)①1 ;②或
【解析】
【分析】(1)根据抛物线定义即可求解;
(2)①设,,,,直线l的方程为,联立得,,再利用点到直线的距离求解;
②设方程为,,,AB中点,联立得到,,再由得到即可.
【小问1详解】
,
所以,抛物线的方程为.
【小问2详解】
①
设,,,,为直线l与x轴正半轴的夹角,
则直线l的方程为,
将直线方程代入抛物线方程得,
不妨设,则,,,
所以,即,
点P到直线l的距离
(当时取等)
所以 (,时取等),
所以的最小值为1.
②设方程为,,,AB中点,
直线的方程为,,,
因为垂直平分,且四点共圆,
所以关于对称,且MN是直径,
将方程代入抛物线方程得,
所以,,
因为C既在AB上,又在MN上,
所以,,得,
将方程代入抛物线方程得,
因为,所以,
得,即,
进而,
又因为,所以,
因为,所以,得,
所以直线l的方程为或.
19. 已知.
(1)当时,证明:对于任意,均有;
(2)①若是R上的增函数,证明:;
②证明:当时,函数在上有唯一的极值点和唯一的零点,且.
【答案】(1)当时,,定义域为.
所以.
当时,;当时,,
所以在上递减,在上递增.
所以在处取得最小值,最小值为.
进而对任意,均有.
(2)①由,得.
因为是R上的增函数,所以在R上恒成立.
设,则.
若,则恒成立,所以在上单调递增,即在上单调递增.
因为,所以当时,;当时,.
所以在上递减,在上递增.不合题意.
若.令,则.
当时,.
设,则,所以在上递减,
存在,与是R上增函数矛盾;
当时,则,设,则.
所以在上递增,,与是R上增函数矛盾;
当时,由(1)知,所以满足要求,
综上所述,.
②由,得.
设,由①知:
当时,在上单调递减,在上单调递增.
因为,所以在恒成立,即方程在上无解.
由(1)知恒成立.
设,则,即.
所以,
因为,所以,,
所以方程在区间上存在唯一解,记为.
因为在上递增,所以方程在上存在唯一解.
综上所述,方程在上存在唯一解,且当时,;当时,.
所以函数在上单调递减,在上单调递增.
所以函数在上存在唯一极值点.
因为,且在上递减,所以在恒成立,
所以函数在上无零点,且.
由,得.
,设,
则,
所以是增函数,因为,所以,
又,所以在上存在零点,
因为在上递增,所以函数在有唯一的零点.
综上所述,函数在有唯一的零点,且.
【解析】
【分析】(1)利用导数分析函数的单调性,并得到其最小值为0,从而证得对于任意,均有;
(2)①由是R上的增函数,得在R上恒成立,分别讨论时的情况,可证得;②当时,利用导数讨论函数在上单调性,可得到其极值点和零点的情况.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
①略
②略
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2025年11月测试数学试卷
本试卷共150分
一、单项选择题: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. 设(其中为虚数单位),则( )
A. B. C. D.
2. 已知全集,集合,集合,则 ( )
A. B. C. D.
3. 命题p:“”,命题q:“”,则p是q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. 3个男同学和3个女同学排成一列,进行远足拉练.要求排头和排尾必须是男同学,则不同的排法有( )种.
A. 36 B. 108 C. 120 D. 144
5. 已知是定义域为R的奇函数,当时,,则当时,的最小值为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
6. 已知力作用于某一物体,使该物体从移动到,则力对该物体做的功为( )
A. 2 B. 4 C. 6 D. 10
7. 双曲线的左、右焦点分别为、,以为直径的圆与C在第二象限交于点P,若坐标原点O到直线的距离为,则双曲线C的离心率为( )
A. B. C. D.
8. 若存在实数,使得对任意,均有,则实数a的最小值为( )
A. B. C. D. 1
二、多项选择题: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.全部选对得6分,部分选对但不全得3分,有错选的得0分.
9. 如图所示,已知A、B、C、D、E、F分别是正方体所在棱的中点,则下列直线中与直线EF异面的是( )
A. 直线AB B. 直线BC
C. 直线CD D. 直线DA
10. 已知椭圆的左、右焦点为,上顶点为M,直线l经过左焦点与C交于A、B两点,与y轴交于点N.则下列判断正确的是( )
A. 的周长为4 B. 为等边三角形
C. 的最小值为1 D. 存在点N,使得
11. 已知的内角所对的边分别为,,.则下列判断正确的是( )
A. B.
C. D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知,,则________
13. 掷一枚质地不均匀的骰子,记向上面的点数为X,若,则的最小值为______.
14. 一个轴截面为等边三角形、高为6cm的封闭圆锥形容器内有一个半径为1cm的小球,小球在该容器内自由运动,则小球能接触到的圆锥内壁的面积为______.
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. 为了研究生活习惯 M 与患有疾病N的关系,某疾控中心随机调查了其他条件都基本相同的340人,调查数据如表所示.
无习惯M者
有习惯M者
合计
没患疾病N者
120
160
280
患有疾病N者
15
45
60
合计
135
205
340
(1)根据小概率值的独立性检验,判断患有疾病N与有生活习惯M是否有关?
(2)常用表示在事件A发生的条件下事件B发生的优势,在统计中称为似然比.现从340人中任选一人,A表示“选到的人是有习惯M者”,B表示“选到的人患有疾病N者”,请利用样本数据,估计的值.
附:,
0.050
0.010
0.001
k
3.841
6.635
10.828
16. 已知各项均不为的数列的前项和为,,当时,.
(1)证明:数列为等差数列;
(2)数列是首项和公比均为的等比数列,设,若对于任意正整数,均有,求正整数的值.
17. 如图所示四棱锥,底面ABCD是边长为2的正方形,M、N分别为BC、PD的中点.
(1)证明:平面PAB;
(2)若,平面平面ABCD,求二面角的大小(用反三角函数表示).
18. 已知抛物线的焦点为F,点在上,且.
(1)求抛物线的方程;
(2)直线l经过点F,且与交于A、B两点.
①点P是抛物线上位于A、B之间的动点,设点P到直线l的距离d的最大值为,求的最小值;
②设线段的垂直平分线与交于M、N两点,若A、M、B、N四点共圆,求直线l的方程.
19. 已知.
(1)当时,证明:对于任意,均有;
(2)①若是R上的增函数,证明:;
②证明:当时,函数在上有唯一的极值点和唯一的零点,且.
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