江苏省兴化中学、泗洪中学、高邮中学、兴化市楚水实验学校四校联考2025-2026学年高三上学期1月调研测试数学试题
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内容正文:
高三数学调研测试
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. 设虚数 ,则 是( )
A. B.
C.2 D.4
2. 设集合 , 则 ( )
A. B.
C. D.
3. 一组数据1,2,3,4的上四分位数是( )
A. B.
C.1 D.3
4.5名同学去听同时举行的3个课外知识讲座,每名同学可自由选择听其中的1个讲座,不同选择的种数是( )
A.20 B.60 C.125 D.243
5. 在平面直角坐标系 中,已知点 ,,,若向量 , 在 的投影向量相等,则 的值是( )
A.0 B...3
6. 某放射性物质的质量每年比前一年衰减5%,其初始质量为 ,10年后的质量为 ,则下列各数中与 最接近的是( )
A.70% B.65% C.60% D.55%
7. 已知 为双曲线 上一点,若点 到双曲线 的两条渐近线距离之积为4,则双曲线的焦距的取值范围是( )
A. B.
C. D.
8. 的内角 ,, 的对边分别为 ,,,,则下列结论不正确的是( )
A.
B. 外接圆的半径为
C. 若 ,则该三角形有两解
D. 取值范围为
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. 设函数,则函数( )
A.最小正周期为
B.最大值为3
C.图象关于直线对称
D.在区间上单调递增
10.已知正四棱锥的所有棱长均为4,以四棱锥的侧面为底面,作一个正四面体(与在平面的异侧),得到一个新的几何体,则下列关于该新几何体的说法正确的是( )
A.
B.新几何体六个顶点在同一个球面上
C.平面
D.异面直线与的公垂线段长为
11.已知三次函数有三个不同的零点,,,函数也有三个零点,,,则( )
A. 若,则且
B. 若,,,,则
C. 若,则对称中心为
D. 设曲线在点处的切线斜率为,若,则的最小值为9
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12. 已知,,则______
13. 已知,是圆上的两个不同的点,若,则的最大值是________。
14. 已知棱长为3的正方体位于平面的同侧,且顶点在平面上,若顶点,到平面的距离分别为,,则顶点到平面的距离是__________。
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.正方形ABCD是圆柱的轴截面,已知,点是的中点,点为弦的中点。
(1) 求证:平面;
(2) 求二面角的余弦值。
16. 记内角,,所对的边分别为,,,已知,。
(1)求;
(2)若边边一点,,且,的面积
17.如图,一个质点在随机外力的作用下,从原点出发,每次等可能地向左或向右移动一个单位。
(1)移动4次后,质点最终所在的位置的坐标为多少的概率最大?
(2)若移动次后,质点最终所在位置的坐标为,求的数学期望与方差。
18. 已知椭圆 的短轴长为 ,一个焦点为。
(1)求椭圆E的方程和离心率;
(2)设直线l:与椭圆E交于两点A、B。
①过点B作直线的垂线,垂足为D,求证:直线AD过定点;
②点P为线段AB的中点,直线OP(O为坐标原点)与椭圆E交于两点M,N,求四边形AMBN的面积取值范围。
19. 设曲线 。
(1)求证:C关于直线对称;
(2)求证:C是某个函数的图象;
(3)试求所有实数k与m,使得直线在C的上方。
答案
选择题:A D B D C C A C A D A C D BC 填空题: , 18,
15、(1) 证明: 取AE的中点N,连结DN,FN.
在中,M,N分别是EB,EA的中点,所以,且.
在正方形ABCD中,,且,
又点O₁是CD的中点,所以O₁,且₁D.
所以₁D,且₁D,
所以四边形MNDO₁是平行四边形, ………3分
所以O₁.又平面ADE,O₁M⊄平面ADE,
所以O₁平面ADE. ………6分
(2)解:因为AB是圆O的直径,E是AB的中点,且,所以,且.
以O为坐标原点,以OE,OB,OO₁所在直线分别为x轴,y轴,z轴建立如图所示
的空间直角坐标系.
依题意,O(0,0,0),O₁(0, 0,4),B(0,2,0),E(2,0,0),M(1,1,0),
A(0,,0),D(0,,4). ………7分
所以 ,,.
设是平面O₁MD的法向量,
则 即 取, 得,,
所以是平面O₁MD的一个法向量. ………………………………9分
设是平面O₁ME的法向量,
则 即 取, 得,,
所以是平面O₁ME的一个法向量. ………………………………11分
所以 ,.
设二面角₁的大小为θ,
据图可知, ,,
所以二面角₁的余弦值为。13分
① …2分
因为,所以为钝角,且,②
①平方得,,所以
代入上式得 …………………5分
所以 …………………7分
(2) 由 (1) 的,所以 …………………9分
在直角中, …………………11分
在中,由正弦定理得
因为
所以
所以,所以 …………………13分
的面积 15分
17.解(1)设随机变量为次移动后的坐标值,可取值为:,,,,
·· ·6分
所以质点最终所在的位置的坐标为的概率最大…………………7分
(2)设随机变量为次移动后的坐标值,质点次移动中向右移动的次数为,
则 …………………9分
…………………11分
则的期望为:
则的方差为; …14分
所以移动 次后,质点最终所在位置的坐标的数学期望为,方差为……………15分
18.解(1) 短轴长为 焦点为,
在椭圆中
椭圆方程为 ,离心率为 A分
(2) ①设 、、
其中 ,,,且 分
直线
根据对称性得,直线 过定点在 轴上
令 ,得 8分
直线 横过定点 .9分
②设 不妨设 ,且 , 关于原点对称
由①得,弦长
, 10分
直线 ,与椭圆方程联立得 , .12分
设 , 到直线 的距离为 ,,
, 分布在直线 两侧
所以四边形 面积取值范围为 ..17分
19. 解 (1) 证明:任取C上的点, 有,
则,2分
这表明点 关于直线的对称点仍在上,
因此关于直线对称;4分
(2) 证明:任取上的点 , 则有,即。考虑相应三次函数,则是的零点。
下面证明:是的唯一零点…… 6分
①当时,在上单调递增且值域为,故有且只有一个零点;……8分
②当时,。令,得,其中 。
故在与内单调递增,在内单调递减。
于是
因此有且只有一个零点。
综上,是的唯一零点。
所以根据函数的定义,是某个函数的图像;………………………………………10分
(3) 直线在的上方的充要条件是对上的任一点,都有 ,
再由(2)得, ………………………………………………………………12分
即。
由的任意性,得 得系数,故 。………… ··14分
于是上述不等式化为。
再由的任意性,得,即。
当时,(*)显然恒成立; 当时,(*)
对应得判别式
故(*)仍恒成立。
所以,的取值范围是。…… 17分
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$高三数学调研测试
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.设虚数iz=1+i,则|z是()
A.√2
B.2√2
C.2
D.4
2.设集合A={x1log2x<1},B={×|-1<×≤2则AUB=()
A.(-0,2)
B.(-∞,2]
C.(0,2)
D.(-1,2]
3.一组数据1,2,3,4的上四分位数是(
A
c.1
D.3
4.5名同学去听同时举行的3个课外知识讲座,每名同学可自由选择听其中的1个讲座,不同选择的
种数是()
A.20
B.60
C.125
D.243
5.在平面直角坐标系xOy中,已知点A(a,1),B(1,-b),C(2,2),
若向量OA,OB在0C的投影向量相
等,则a+b的值是(
A.0
B.-2
C.-2
D.3
6.某放射性物质的质量每年比前一年衰减5%,其初始质量为mo,10年后的质量为m',则下列各数
中与风最接近的是()
mo
A.70%
B.65%
C.60%
D.55%
7已知P为双值戏C:苦茶=e>Q6>0上-度。者点P到双线c的两来清面战面高之限为
则双曲线的焦距的取值范围是()
A.[8,+∞)
B.[4,+∞)
C.(0,8]
D.(0,4]
8.△ABC的内角A,B,C的对边分别a,b,c,sinA=2 sinBsinC,则下列结论不正确的是()
AA≤号
B.△ABC外接圆的半径为bc/a
C若分2,则该三角形有两解
+名取位范用为[22可]
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,
第1页共4页
9.设函数f(x)=sin2x+2cosx,则函数fx)()
A.最小正周期为2元
B.最大值为3
C.图象关于直线下=3弧对称
D.在区间0,2上单调递增
10.已知正四棱锥A-BCDE的所有棱长均为4,以四棱锥的侧面ABC为底面,作一个正四面体
F-ABC(D与F在平面ABC的异侧),得到一个新的几何体,则下列关于该新几何体的说法正
确的是()
A.AF⊥DE
B.新几何体六个顶点在同一个球面上
C.AF∥平面BCDE
D,异面直线BF与DE的公垂线段长为46
11.已知三次函数f(x)=ax3+br2+cx+d有三个不同的零点,x2,3(1<x2<x3),函数g(x)=f(x)-1
也有三个零点,2,43(乌<2<马),则(
A.若a>0,则x1<且x3>43
B。若,3为2x2=名+为,则2=-0
C.若f(x)=x3-3x2+2,则g(x)对称中心为(1,-1)
D.设曲线y=(x)在点(x,f(x1)处的切线斜率为k=1,2,3),若k2=-2,则k+4k,的最小值为9
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
2a引a+片则n2a
13.已知M(x1,y1),N(x2,y2)是圆(
):(x-3)}2t(0-42=4上的两个不同的点,若MW=22,则
x++2+y2的最大值是
14.已知棱长为3的正方体ABCD-A1BCD1位于平面a的同侧,且顶点A在平面a上,若顶点B,D
到平面a的距离分别为√2,√5,则顶点A到平面α的距离是
第2页共4页
文发
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.正方形ABCD是圆柱O1O的轴截面,已知AB=4,点E是B的中点,点M为弦BE的中点.
(1)求证:O1M/平面ADE:
(2)求二面角D-0M-E的余弦值.
16.记△ABC内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知c=3b,c0sB+5c0sC=0.
(1)求c0sC;
(2)若D边AB边一点,BC⊥CD,且CD=√2I,求△ABC的面积
17.如图,一个质点在随机外力的作用下,从原点0出发,每次等可能地向左或向右移动一个单位.
(1)移动4次后,质点最终所在的位置的坐标为多少的概率最大?
(2)若移动次后,质点最终所在位置的坐标为X,求X的数学期望与方差.
-6-5-4-3-2-101234567.8
第3页共4页
18.已知椭圆:+y2
a产+=1(a>b>0)的短轴长为3W2,一个焦点为F(2,0).
(1)求椭圆E的方程和离心率:
(2)设直线1:kx-y+1=0与椭圆E交于两点A、B.
①过点B作直线y=2的垂线,垂足为D,求证:直线AD过定点:
②点P为线段AB的中点,直线OP(O为坐标原点)与椭圆E交于两点M,N,求四边形AMBN
的面积取值范围.
19.设曲线C:x3-y-y3=2.
(1)求证:C关于直线y=-x对称;
(2)求证:C是某个函数的图象;
(3)试求所有实数k与m,使得直线y=kx+m在C的上方.
第4页共4。页
答案
ADBDCCAC AD ACD BC
g185
15、(1)证明:取AE的中点N,连结DN,FN.
在△AEB中,M,N分别是EB,EA的中点,
所以MN∥AB,且AB=2MN.
在正方形ABCD中,AB∥CD,且AB=CD,
又点O1是CD的中点,所以OD∥AB,且AB=2OD.
所以MN∥O1D,且MN=OD,
所以四边形MNDO是平行四边形,
……3分
所以OM∥DN.又DNC平面ADE,OM☑平面ADE,
所以O1M∥平面ADE.
………………6分
(2)解:因为AB是圆O的直径,E是AB的中点,且AB=4,所以OE⊥OB,且OE=OA=OB=2.
以0为坐标原点,以0E,OB,O01所在直线分别为x轴,y轴,z轴建立如图所示
的空间直角坐标系0-xyz
依题意,0(0,0,0),0(0,0,4),B(0,2,0),E(2,0,0),M(1,1,0),
A(0,-2,0),D(0,-2,4).
7分
所以2M=(1,1,-4),D0=(0,2,0),0,E=(2,0,-4
设%=(x,片·Z)是平面01MD的法向量,
则0M=0,即+y-4名=0取x1=4,得y=0,21=1,
4·D0=0,2y=0,
所以乃=(4,0,1)是平面01MD的一个法向量.…9分
设乃2=(x2,2,2)是平面01ME的法向量,
则07=0即+片-4=0,取22,得y2=2,22=l,
h·0E=0,2x-4%2=0,
所以2=(2,2,)是平面0ME的一个法向量.…
11分
所以cos(i,n2)=
3·九
行
4x2+0x2+1x1=3▣
V42+02+12.√22+22+1217
设二面角D-01M-E的大小为B,
据图可知,
os6=os()-3,
17
所以二面角D-O1M-E的余弦值为W万
13分
17
①
…2分
因为c0sB+5c0sC=0,所以C为钝角,且oog2B=25cos2C,②
①平方得,sin2C=9in2B,所以8+cos2C=9cos2B
代人上式得coxC=员
5分
所以cosC=
万
………7分
14
②由①的sB=-5osC-55,所以如8=
…………9分
14
14
在直角△BCD中,a=BDcos B=5万
…11分
在△ACD中,由正弦定理得_AD
sin∠CD sin∠ADC
因为sin乙4cD=stm(乙ACB-=-eos乙aCs月
14
sin LADC-sin(B+)0sB
14
所以A0-4c=
所以BD=3b-6=4b=14,所以b-5
…3分
5
5
△A8c作面y=acn8×5万x15x区-255
15分
14
4
17.解(1)设随机变量X为4次移动后的坐标值,X可取值为:
-4,-2,0,2,4
rx-0=-名
x==c月
PX-0)-C
旧
Pox-2-c8-日
.6分
所以质点最终所在的位置的坐标为0的概率最大
.7分
(2)设随机变量X为n次移动后的坐标值,质点n次移动中向右移动的次数为Y,
则-Ba,》
9分
X=Y-(n-Y)=2Y-n11分
则x的期望为:E(X)=E(2Y-n)=2E(Y)-n=n-n=0
则x的方卷为:B心)=D0-川=20们=x得-}。
…14分
所以移动n次后,质点最终所在位置的坐标x的数学期望为0,方差为n15分
18.解(1)短轴长为2√2焦点为(-2,0)b=√2,c=2
在椭圆中a2=b2+c2=6
椭圆方程大名。+之1,离心率为巴品6
A分
463
(2)①设.Ax1.y小、B(x2,y2.D6x2.3)
e-y+1-0
若+516以++6-30
其中5+x2=一
6k
3R+小x5=3k2+△=12(6k+0,且2c52=名+名6分
3
直线AD:y=-3x-x)+3
x1一62
根据对称性得,直线AD过定点在y轴上
y=-2(←x)+2=25-+)+2x-3x
x1-x2
X-X1
令x=0,得
8分
-名+233头
=-五-×3+2x=2
X1-x2
-x2
∴直线AD横过定点{0,32)
9分
②设M(a,yhN(xy)不妨设x4>0,且M,N关于原点对称
由@得,弦长AB=+kk-=+,店=+F25y6打
3k2+11
3k2+1
2
1
+2=kx+x)+2三32+P32+1327
10分
直线CP:y=-
1
3k1
与箱圆方程联立得B+✉8X,戈大
.12分
设M,N到直线AB的距离为4,山,4-色一为4=s-+
Vk2+1
Vk2+1
M,N分布在直线AB两侧
d+4,=区-当++色,-y+
√e+12+1
Vk2+1
√k2+1
……15分
2
-,+4+,,-4+_2,+23+2」
2+12+1吸2+13k2+
si-.
V+e25v6R+1.20k+n.
7
2
3k2+13k2+1
46+1.18*=246-48-3双+244倒)
24
Γ3k23k2+】3k2+1
所以四边形AMBN面积取值范围为[2√6,4W)
.17分
19.解(1)证明:任取C上的点P(x0,yo).有x03-o%-y03a1,
则(-o)’-(--x0)-(-x3=1,
2分
这表明点P关于直线y=-x的对称点.P(-。-)仍在C上,
因此C关于直线y=-x对称:
4分
(2)证明:任取c上的点P(xo,yo),则有3-。-3=1.即+x。+0-x)=0.考虑相应三
次函数fy)=y+y+(I-x),则yo是(y)的零点.
下面证明:yo是f(y)的唯一零点…
6分
①当xo≥0时,f(y)在R上单调递增且值域为R,故(y)有且只有一个零点;…8分
@当<0时,了0)=3y2+0:令f0)=0,得=士1.其中n=号
故f(y)在(-∞,-y)与((y1,+∞)内单调递增,在(y1,y)内单调递减.
f(0y)小=f0)=y3+xy+1-x)=y3+(-3y)y+(1-(-3y2)3)=27y-2y3+1
于是
2n+0
因此(y)有且只有一个零点.
综上,yo是f(y)的唯一零点.
所以根据函数的定义,C是某个函数的图像;……I0分
(3)直线y=kx+m在C的上方的充要条件是对C上的任一点P(x,y),都有kx+m>y,再由(2),
得.f(kX+m)>0,…12分
即K3-1)x2+k(3an+I)x2+m3am+1)x+(m3+1)>0
由x的任意性,得x3得系数3-1=0,故k=1.…
··14分
于是上述不等式化为(3m+1)x2+m(3m+1)+(m3+1)>0(*).
再由x的任意性,得3m+1≥0,即m之-
当m=-。时,()显然恒成立:
3
当m>-时,()
对应得判别式1=(m(3m+10)》2-43m+(m2+1)=(3m+1m+1m=1)2+1)+2)<0
故(*)仍恒成立.
所以k1,m的取值范围是(写o小
17分