内容正文:
宣城市2025—2026学年度第一学期期末调研测试
高三数学试题
注意事项:
1.本试卷满分150分,考试时间120分钟.
2.答题前,考生先将自己的姓名、考号在答题卷指定位置填写清楚并将条形码粘贴在指定区域.
3.考生作答时,请将答案答在答题卷上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卷上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用0.5毫米的黑色墨水签字笔在答题卷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.
4.考试结束时,务必将答题卡交回.
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. 已知复数满足,则( )
A. B. C. D.
2. 已知集合,则集合中的元素个数为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
3. 已知非零向量的夹角为,若在上的投影向量为,且,则( )
A. B. 2 C. 3 D.
4. “”是“”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
5. 已知是定义在上的奇函数,且在上单调递减,,则的解集为( )
A. B.
C. D.
6. 已知数列的通项公式分别为,将数列的公共项从小到大排列得到数列,设数列的前项和为,则( )
A. B.
C. D.
7. 已知函数,则曲线在点处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
8. 已知双曲线,若圆上存在点,使得的中点在双曲线的渐近线上,则双曲线离心率的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求的.全部选对得6分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分.
9. 某校进行数学竞赛,将120名参赛学生的成绩整理如下:
成绩(分)
频数
8
22
36
28
16
10
根据表中数据,下列结论正确的是( )
A. 这120名学生成绩的极差一定为60分
B. 这120名学生成绩的平均数大于65分
C. 这120名学生成绩的中位数不小于70分
D. 这120名学生成绩大于70分的人数所占比例不超过
10. 已知正四棱台中,,则下述正确的是( )
A. 该四棱台的高为
B.
C. 该四棱台的表面积为
D. 该四棱台外接球的表面积为
11. 已知,动点满足直线与的斜率乘积为,设点的运动轨迹为曲线,过点的直线与曲线的另一个交点为,则( )
A. 点的轨迹方程为
B. 面积的最大值为
C. 不存在点,使得
D. 若直线过原点,则的最小值为2
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 现将位民警派往甲,乙,丙,丁4个学校进行“反校园欺凌”普法宣讲,每人只到1个学校,每个学校只去1人.已知民警不能去甲学校,两位民警不能去乙学校,则不同的分派方法共有__________种(用数字作答).
13. 已知正项数列满足,且,则的值是__________.
14. 已知函数是偶函数,则函数的取值范围是__________.
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. 在中,内角的对边分别为,已知.
(1)求角的大小;
(2)若边上的中线长为的角平分线交于点,求线段的长.
16. 某社区举办“公益知识闯关赛”,共有100名居民报名参赛,每位参赛者需完成“第一轮基础知识作答”和“第二轮拓展知识比拼”两项任务.已知每位参赛者第一轮基础知识作答成功的概率为,且不同参赛者第一轮成功与否相互独立;若某位参赛者第一轮基础知识作答成功时,他第二轮拓展知识比拼成功的概率为;若他第一轮基础知识作答失败时,第二轮拓展知识比拼成功的概率为,若两项任务均成功,则视为最终闯关成功.
(1)若随机抽取一名参赛居民,求其第二轮拓展知识比拼成功的概率;
(2)记为参赛居民中闯关成功的人数,求的数学期望与方差.
17. 如图,在三棱锥中,平面为的中点,为上靠近点的三等分点,.
(1)求证:平面;
(2)求与平面所成角的正弦值;
(3)在线段上是否存在点,使得平面,若存在,请说明点的位置,若不存在,请说明理由.
18. 已知函数.
(1)当时,求函数的极值;
(2)求函数的单调区间;
(3)若对任意的实数、,曲线与直线总相切,则称函数是“函数”.若当时,函数是“函数”,求实数的值.
19. 已知定点,过点作直线轴于点是直线(为坐标原点)上任意一点,过作轴于点,作于点,直线与相交于点,设点的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程;
(2)过点的直线交曲线于两点,过点且与直线垂直的直线交曲线于两点,证明:直线与直线的交点在定直线上.
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宣城市2025—2026学年度第一学期期末调研测试
高三数学试题
注意事项:
1.本试卷满分150分,考试时间120分钟.
2.答题前,考生先将自己的姓名、考号在答题卷指定位置填写清楚并将条形码粘贴在指定区域.
3.考生作答时,请将答案答在答题卷上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卷上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用0.5毫米的黑色墨水签字笔在答题卷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.
4.考试结束时,务必将答题卡交回.
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. 已知复数满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据复数除法运算法则,求出,再由模长公式,即可得出结论.
【详解】,
所以.
故选:A.
2. 已知集合,则集合中的元素个数为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】C
【解析】
【分析】先求出集合 中各元素的值,再求出集合 的补集 ,最后利用交集运算求出 即可.
【详解】根据特殊三角函数值可知 ,
因为 ,所以 ,且 ;
因为 ,所以 ,且 ;
所以集合 .
又因为集合 ,则 或;
所以 ,元素个数是 3 个.
故选:C.
3. 已知非零向量的夹角为,若在上的投影向量为,且,则( )
A. B. 2 C. 3 D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据非零向量的夹角为,在上的投影向量为,得出,然后利用化简计算即可得出.
【详解】因为非零向量的夹角为,
所以,
又在上的投影向量为,
所以,
由,得
即,
所以,
故选:A.
4. “”是“”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】B
【解析】
【分析】利用诱导公式以及半角公式分别验证充分性、必要性可得结论.
【详解】由,可得,
利用半角公式可得,充分性不成立,
当时,,
可得,则必要性成立,
所以“”是“”的必要不充分条件.
故选: B
5. 已知是定义在上的奇函数,且在上单调递减,,则的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用函数的奇偶性和函数的单调性求解即可.
【详解】由题意可知, 当 时,,在上单调递减,则的解集为;
当 时,是定义在上的奇函数,则,在上单调递减,则的解集为;
所以,的解集是的解集是.
因为不等式等价于不等式组或
所以不等式的解集是.
故选:D.
6. 已知数列的通项公式分别为,将数列的公共项从小到大排列得到数列,设数列的前项和为,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】首先判断出数列项的特征,从而判断出两个数列公共项所构成新数列的首项以及公差,利用等差数列的求和公式求得结果.
【详解】因为数列是以3为首项,以2为公差的等差数列,数列是以2为首项,以3为公差的等差数列,
所以这两个数列的公共项所构成的新数列是以5为首项,以6为公差的等差数列,
所以.
故选:B.
7. 已知函数,则曲线在点处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先根据分段函数的定义求出,再求出时对应的表达式,然后求导由点斜式可得.
【详解】由题意可得,
当时,,此时,
所以,
求导可得,
所以,
所以切线方程为,即.
故选:C.
8. 已知双曲线,若圆上存在点,使得的中点在双曲线的渐近线上,则双曲线离心率的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据双曲线方程,可得渐近线方程,设,设PA中点为Q,根据中点坐标公式,可得Q点坐标,根据Q在渐近线上,代入可得,由题意,点P为圆M与直线的公共点,根据直线与圆的位置关系,结合点到直线距离公式,计算化简,即可得答案.
【详解】根据双曲线方程可得,渐近线方程为,即,
设,设PA中点为Q,由,得,
因为Q在渐近线上,所以,即,
所以点P为圆M与直线的公共点,
由题意圆M的圆心为,半径为2,
则圆心M到直线的距离,
所以,即,解得.
所以双曲线的离心率的取值范围为.
故选:D
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求的.全部选对得6分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分.
9. 某校进行数学竞赛,将120名参赛学生的成绩整理如下:
成绩(分)
频数
8
22
36
28
16
10
根据表中数据,下列结论正确的是( )
A. 这120名学生成绩的极差一定为60分
B. 这120名学生成绩的平均数大于65分
C. 这120名学生成绩的中位数不小于70分
D. 这120名学生成绩大于70分的人数所占比例不超过
【答案】BD
【解析】
【分析】利用频数分布表根据极差,平均数,中位数,百分位数计算方式可判断各选项正误.
【详解】对于A,因为,,
所以这120名学生成绩的极差介于40分至60分之间,故A错误;
对于B,根据题中频数分布表可知,平均数为,
因为,故B正确;
对于C,由题可知成绩在,内的人有66人,
占比为,则中位数小于70分,故C错误;
对于D,这120名学生中成绩大于70分的频数不超过,占比为,
所以这120名学生成绩大于70分的人数所占比例不超过,故D正确.
故选:BD.
10. 已知正四棱台中,,则下述正确的是( )
A. 该四棱台的高为
B.
C. 该四棱台的表面积为
D. 该四棱台外接球的表面积为
【答案】ACD
【解析】
【分析】画出图形,连接交于点,连接交于点,连接,结合图形分析得出为四棱台的高,然后过点作交于,通过已知条件结合勾股定理计算即可得出选项A,建立空间直角坐标系,利用空间位置关系的向量证明判断B,结合题意计算四棱台上下底面面积和侧面积即可得出选项C,设出球的方程,代入坐标解方程可得球的半径,再利用球的表面积公式判断D即可.
【详解】对于A,如图,连接交于点,连接交于点,连接,
则在正四棱台中有,
可得平面,故为四棱台的高,
由平面,所以,
过点作交于,所以,
又,所以,
所以四边形为平行四边形,所以,
在正四棱台中,由,
所以,则,
则,
在直角三角形中,,
得到四棱台的高为,故A正确;
对于B,如图,以为原点,建立空间直角坐标系,
则,,,,
可得,,
而,得到不成立,故B错误,
对于C,由题意得该四棱台的表面积拆分如下,
①正四棱台的上下两个正方形的面积:
设上下两个面的面积分别为,则,
②正四棱台的侧面积,在等腰梯形中,如图所示:
过分别作垂直于交于点,
所以,又,
所以四边形为平行四边形,
所以,所以,
则,
所以等腰梯形的面积如下,
为,
所以正四棱台的侧面积为,
得到四棱台的表面积为,故C正确,
对于D,设外接球的方程,
将代入方程,得到,
将代入方程,得到,
两式相减得,解得,
此时变为,
将代入方程,得到,
两式相减可得,解得,
此时变为,
将代入方程,得到,
两式相减得,解得,则,
由球的表面积公式得表面积为,故D正确.
故选:ACD
11. 已知,动点满足直线与的斜率乘积为,设点的运动轨迹为曲线,过点的直线与曲线的另一个交点为,则( )
A. 点的轨迹方程为
B. 面积的最大值为
C. 不存在点,使得
D. 若直线过原点,则的最小值为2
【答案】BCD
【解析】
【分析】先求出的运动轨迹是去掉左右顶点的椭圆并求出其方程,再利用椭圆的性质逐一分析即可求解.
【详解】因由题可得,化简得到,
所以点的运动轨迹是去掉左右顶点的椭圆,故选项A错误,
面积为,
椭圆中,故,故选项B正确;
因为,
所以,
又,所以,所以,
所以不存在点,使得,故选项C正确;
若直线 l 过原点,则 P,Q 关于原点对称,,
当P为椭圆短轴端点时有,
所以直线过原点,则的最小值为2,故选项D正确.
故选:BCD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 现将位民警派往甲,乙,丙,丁4个学校进行“反校园欺凌”普法宣讲,每人只到1个学校,每个学校只去1人.已知民警不能去甲学校,两位民警不能去乙学校,则不同的分派方法共有__________种(用数字作答).
【答案】10
【解析】
【分析】分民警去乙学校和不去乙学校两种情况分析即可求解.
【详解】若民警去乙学校,则不同的分派方法有种,
若民警不去乙学校,则不同的分派方法有种,
综上,不同的分派方法共有种.
故答案为:10.
13. 已知正项数列满足,且,则的值是__________.
【答案】
【解析】
【分析】先证明得到数列为公比的等比数列,再利用等比数列性质得到即可求解.
【详解】由题得到,
所以数列为公比的等比数列,
利用等比数列性质得到,
所以.
故答案为:.
14. 已知函数是偶函数,则函数的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据偶函数定义,化简整理,即可得,利用换元法,根据其单调性求复合函数的值域即可.
【详解】,因为其为偶函数,
所以,即
所以,解得.
当时,,由解得,
满足偶函数定义,故.
所以,.
令,,由二次函数图象和性质可知,
当 时,,当趋近于或3时,趋近于0,
所以,的值域为;
因为对数函数 在 上单调递增,令 ,
根据单调性可知,当 时, ,且当 趋近于 0 时, 趋近于,
所以 的值域为 .
综上,函数 的取值范围是 .
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. 在中,内角的对边分别为,已知.
(1)求角的大小;
(2)若边上的中线长为的角平分线交于点,求线段的长.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由正弦定理结合诱导公式及两角和正弦公式得出,应用角的范围求出角;
(2)先根据中线得出,再左右两边平方结合余弦定理得出为直角三角形,最后应用两角和正弦公式及正弦定理计算求解.
【小问1详解】
根据题意,且,
由正弦定理得,
化简得,因为,
所以,又,
所以;
【小问2详解】
根据题意,在中,边上的中线长为,
得,
两边平方得
化简,故有,
解得(舍去)或.
在中,,
又,故为直角三角形,
在中,,所以,
又,
所以根据正弦定理得
,
解得.
16. 某社区举办“公益知识闯关赛”,共有100名居民报名参赛,每位参赛者需完成“第一轮基础知识作答”和“第二轮拓展知识比拼”两项任务.已知每位参赛者第一轮基础知识作答成功的概率为,且不同参赛者第一轮成功与否相互独立;若某位参赛者第一轮基础知识作答成功时,他第二轮拓展知识比拼成功的概率为;若他第一轮基础知识作答失败时,第二轮拓展知识比拼成功的概率为,若两项任务均成功,则视为最终闯关成功.
(1)若随机抽取一名参赛居民,求其第二轮拓展知识比拼成功的概率;
(2)记为参赛居民中闯关成功的人数,求的数学期望与方差.
【答案】(1)
(2),
【解析】
【分析】(1)根据题意设事件,结合已知条件利用全概率公式求出第二轮拓展知识比拼成功的概率;
(2)先求两项任务均成功的概率,利用独立事件的性质得出闯关成功人数符合二项分布,最后利用二项分布的期望、方差公式计算求解.
【小问1详解】
设事件为“第一轮基础知识作答成功”,事件为“第二轮拓展知识比拼成功”,
由题意可知,,则,
根据全概率公式,第二轮拓展知识比拼成功的概率为:
.
【小问2详解】
闯关成功需要两项任务均成功,即事件,其概率为:
,
因不同参赛者的第一轮结果相互独立,且第二轮成功概率仅依赖于自身第一轮结果,
故各参赛者的闯关成功事件相互独立,
记为名居民中闯关成功的人数,则,
所以数学期望,
方差:.
17. 如图,在三棱锥中,平面为的中点,为上靠近点的三等分点,.
(1)求证:平面;
(2)求与平面所成角的正弦值;
(3)在线段上是否存在点,使得平面,若存在,请说明点的位置,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)=证明:因为PA⊥平面ABC,BC⊂平面ABC,所以PA⊥BC,
又,平面,
所以平面.
因为平面,所以.
因为为的中点,,
所以.
又因为,平面,
所以平面.
(2)
(3)存在,点是线段上靠近点的三等分点
【解析】
【分析】(1)先证明平面,得到,再利用线面垂直的判定定理证明即可;
(2)为坐标原点,建立空间直角坐标系,利用向量法即可求解;
(3)假设在线段上存在点,设,利用平面列方程求解得即可求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由题意,以点为坐标原点,建立如图所示空间直角坐标系,则
,
,所以
故.
设平面的法向量为,
则,
取.设与平面
设直线与平面所成角为,
则
所以与平面所成角的正弦值为.
【小问3详解】
假设在线段上存在点,
使得平面.设,
则.
由(2)知,所以,
因为平面,平面的法向量为,
故,解得.
所以当点是线段上靠近点的三等分点时,平面.
18. 已知函数.
(1)当时,求函数的极值;
(2)求函数的单调区间;
(3)若对任意的实数、,曲线与直线总相切,则称函数是“函数”.若当时,函数是“函数”,求实数的值.
【答案】(1)极小值,无极大值
(2)当时,的单调递减区间为,无单调递增区间;当时,的单调递减区间为,单调递增区间为
(3)
【解析】
【分析】(1)当时,可得,利用导数与函数极值的关系可求得函数的极值;
(2)求得,对实数的取值进行分类讨论,分析导数的符号变化,即可得出函数的增区间和减区间;
(3)设曲线与直线的切点为,根据“函数”的定义结合导数的几何意义可得出关于、的方程组,解之即可.
【小问1详解】
当时,函数,则,
当时,,即在上单调递减,
当时,,即在上单调递增,
故有极小值,无极大值.
【小问2详解】
因为,所以,其中,
①当时,,在上单调递减;
②当时,令,得,可得,
又为增函数,
所以当时,,在上单调递减;
当时,,在上单调递增;
综上,当时,的单调递减区间为,无单调递增区间;
当时,的单调递减区间为,单调递增区间为.
【小问3详解】
当时,函数是“函数”,
则,
设曲线与直线的切点为,
对函数求导得,
则,故,即,
所以且,
设,由解得,
当时,,则在上单调递减,
当时,,则在上单调递增,
所以,则是方程的唯一根,
所以.
19. 已知定点,过点作直线轴于点是直线(为坐标原点)上任意一点,过作轴于点,作于点,直线与相交于点,设点的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程;
(2)过点的直线交曲线于两点,过点且与直线垂直的直线交曲线于两点,证明:直线与直线的交点在定直线上.
【答案】(1)
(2)
设直线的斜率为,则直线的方程为
将代入曲线的方程,得,设,
可得:
同理,直线的方程为,设,
与
曲线的方程联立,得,
则.
则直线的方程为,化简为①,
同理可得直线的方程为②
设直线与直线的交点为,联立①式和②式
化简得,
又由,两式相乘化简得,
将代入①式得.
即直线与直线的交点在定直线上.
【解析】
【分析】(1)先求出直线的方程,根据,轴,进而得到轴,设直线的方程为可求出点的坐标,从而可得直线的方程为,与直线的方程联立得到交点的坐标,从而可得曲线的方程;
(2)设出直线的方程,与曲线的方程联立,求出两点的坐标关系,同理求出两点的坐标关系,然后根据直线与的方程求出交点坐标,进而证明交点在定直线上。
【小问1详解】
因为轴且过,所以的方程为,又,
轴,故轴,设直线的方程为,则的坐标为.
因为点在直线:上,且点的纵坐标为,故点的坐标为,则直线的方程为,
所以直线的方程为,
直线的方程为,与联立,可得交点的坐标为,
令,则,故曲线的方程为.
【小问2详解】
略
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