内容正文:
2025-2026学年度高中开学考试卷
高三数学
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
一、单选题
1. 若复数满足,则复数在复平面内对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
【答案】D
【解析】
【分析】将已知等式变形,利用复数代数形式的乘除运算化简,求出,根据共轭复数的定义得,再利用复数的几何意义判断其所在的象限,即可得出答案.
【详解】
,
,根据复数的几何意义在第四象限.
故选:D.
2. 已知关于的一元二次不等式的解集为,则关于的一元二次不等式的解集为
A. B. C. , D. ,,
【答案】C
【解析】
【分析】根据一元二次不等式的解集,结合根与系数关系,求得的关系式,由此化简不等式,求得不等式的解集.
【详解】由于关于的一元二次不等式的解集为,所以,所以,所以不等式等价于,即,解得.
故选C.
【点睛】本小题主要考查一元二次不等式的解集、考查根与系数关系,考查化归与转化的数学思想方法,属于基础题.
3. 在三棱锥中,,且,且,若二面角的大小为,则( )
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
【答案】B
【解析】
【分析】根据几何体特征以及二面角定义,利用向量数量积的运算律计算可得结果.
【详解】设的中点为,连接,如下图所示:
因为且,所以,
又因为,二面角的大小为,所以;
因此
.
故选:B
4. 已知函数,为的导函数,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由导数的运算法则即可判断.
【详解】由,得.
故选:D.
5. 已知双曲线,直线经过点且与双曲线C的右支交于两点.点为轴上一点且满足,则( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
【答案】D
【解析】
【分析】设直线的方程为,与双曲线方程联立,利用韦达定理求出的中点,可得的直线方程,求出可得点坐标可得,再求出、点到直线的距离,再由求出,然后由可得答案.
【详解】双曲线的渐近线方程为,
由已知直线的斜率存在,且,,
设直线的方程为,与双曲线方程联立,
,整理得,设,
所以,,
则的中点,
所以的直线方程为,
令,得,可得,
所以,
,
点到直线的距离,
所以,
所以.
故选:D.
【点睛】关键点点睛:解题的关键点是求出、点到直线的距离,再由勾股定理求出,然后求.
6. 为了验证牛的毛色(黑色、红色)和角(有角、无角)这两对相对性状是否相关,某学院进行了一次数据统计,根据形成的列联表,计算得到,根据小概率值的独立性检验(已知独立性检验中),下列结论正确的是( )
A. 牛的毛色与角无关
B. 牛的毛色与角无关,此推断犯错误的概率不超过0.05
C. 牛的毛色与角有关
D. 牛的毛色与角有关,此推断犯错误的概率不超过0.05
【答案】A
【解析】
【分析】根据卡方独立性检验规则,比较与临界值即可得出结论.
【详解】因为,所以牛的毛色与角无关.
故选:A.
7. 设集合,那么集合中满足条件的元素个数为( )
A. 180 B. 210 C. 240 D. 241
【答案】B
【解析】
【分析】求出集合中的元素个数以及满足的情况和 的不同情况,从而可得答案.
【详解】因为,
所以都有3种不同的赋值,
集合中共有个元素,
可得,
其中满足的情况,只有1种情况,即;
时,都有2种不同的赋值,共有种不同情况,
所以集合中满足条件的元素个数为,
故选:B.
【点睛】方法点睛:解答排列组合计数问题时,首先分清“是分类还是分步”、“是排列还是组合”,同时注意“正多则反”的应用,以便能准确迅速的解答问题.
8. 高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的称号.用他的名字定义的函数称为高斯函数,其中表示不超过x的最大整数.已知数列满足,,,若,为数列的前n项和,则( )
A. 249 B. 499 C. 749 D. 999
【答案】A
【解析】
【分析】利用已知关系式构造两个新数列,求出,利用放缩技巧,可得到数列的通项公式,再利用裂项相消法求数列 前项和后,带入函数解析式即可得到答案.
【详解】由,得,又,所以数列是以3为首项,4为公比的等比数列,则①;
由得,,又,所以数列是常数列,则②,由①②联立可得;
因为,所以
即: 所以,
故,所以,则.
故选:A
二、多选题
9. 已知函数有且只有两个极值点,记极值点为,则( )
A. B. 随的增大而减小
C. 随的减小而减小 D. 随的增大而增大
【答案】BD
【解析】
【分析】先把函数有且只有两个极值点转化为有且只有两不等实根,进而得出有两个根,再构造函数应用导函数得出函数的单调性进而分别判断各个选项.
【详解】由函数有且只有两个极值点,得导函数有且只有两个不同零点,函数的定义域为,
令,可得,因为函数有两个零点,即有两个根,
设,此时直线与函数的图象有两个交点,可得,
当时,,单调递增;当时,单调递减,所以当时,函数取得极大值也是最大值,最大值,
当时,;当时,,
因为直线与函数的图象有两个交点,所以,故A错误;
因为函数有两个零点,此时,当增大趋近于时,随之增大,趋近于1,而随之减小,也趋近于1,
则减小,所以随的增大而减小,故B正确;
当增大趋近于时,;当减小趋近于0时,,所以,所以不随的减小而减小,故C错误;
因为,所以①,不妨令,则②,联立①②,解得,
所以,不妨设,函数定义域为,可得,不妨设,
函数定义域为,可得,在,函数定义域为,可得,
所以函数在上单调递减,此时,即函数在上单调递减,此时,即,
所以函数在上单调递减,则随着的增大而减小,
知随着的增大而减小,所以随着的增大而增大,故D正确.
故选:BD.
【点睛】关键点点睛:解题的关键点是构造函数,根据导函数的单调性结合各个选项分别计算判断.
10. 已知三个内角A,B,C的对边分别是a,b,c,若,则下列选项正确的是( )
A. 的取值范围是
B. 若D是AC边上的一点,且,,则的面积的最大值为
C. 若三角形是锐角三角形,则的取值范围是
D. 若三角形是锐角三角形,BD平分交AC于点D,且,则的最小值为
【答案】AC
【解析】
【分析】A选项,由正弦定理和余弦定理得到,从而求出,结合三角恒等变换得到,结合,求出答案;B选项,整理得到,两边平方后得到,由基本不等式求出,进而求出面积最值;C选项,变形得到,根据,得到答案;D选项,由角平分线以及面积公式得,利用基本不等式“1”的妙用求出最小值.
【详解】A选项,因为,
所以,所以,
即,
由余弦定理得,即,
又,所以,
,
因为,所以,所以,
所以,故A正确;
B选项,因为,所以,
所以,又,
所以,
即,当且仅当,即时,等号成立,
所以,即的面积的最大值为,故B错误;
,
因为,所以,所以,
所以,所以,故C正确;
D选项,由题意得:,由角平分线以及面积公式得,
化简得,所以,
所以,
当且仅当,即时取等号,
此时,
而,所以,与三角形是锐角三角形矛盾,所以等号不成立,故D错误;
故选:AC
【点睛】解三角形中最值或范围问题,通常涉及与边长,周长有关的范围问题,与面积有关的范围问题,或与角度有关的范围问题,
常用处理思路:①余弦定理结合基本不等式构造不等关系求出答案;
②采用正弦定理边化角,利用三角函数的范围求出最值或范围,如果三角形为锐角三角形,或其他的限制,通常采用这种方法;
③巧妙利用三角换元,实现边化角,进而转化为正弦或余弦函数求出最值.
11. 已知函数f(x)=,函数g(x)=xf(x),下列选项正确的是( )
A. 点(0,0)是函数f(x)的零点
B. ∈(1,3),使f()>f()
C. 函数f(x)的值域为[
D. 若关于x的方程[g(x)]²-2ag(x)=0有两个不相等的实数根,则实数a的取值范围是(∪()
【答案】BC
【解析】
【分析】利用函数的零点判断A,利用函数的单调性及最值判断选项BC;利用函数的单调性及函数的极值判断选项D.
【详解】对于选项A,0是函数的零点,零点不是一个点,所以A错误;
对于选项B,当时,,
则当时,,单调递减,当时,,单调递增,
所以,当时,;
当时,,
则当时,,单调递减,当时,,单调递增,
所以,当时,.
综上可得,选项B正确.
对于选项C,,选项C正确.
结合函数的单调性及图像可得:函数有且只有一个零点0,则也有且只有一个零点0;
所以对于选项D,关于的方程有两个不相等的实数根⇔关于的方程有两个不相等的实数根⇔关于的方程有一个非零的实数根⇔函数的图象与直线有一个交点,且,
则
当时,,
当变化时,,的变化情况如下:
0
+
0
0
+
增
极大值
减
极小值
增
极大值,极小值;
当时,,
当变化时,,的变化情况如下:
1
2
0
+
e
减
极小值
增
极小值.
综上可得,或,
解得的取值范围是,
故D错误.
故选:BC.
第II卷(非选择题)
三、填空题
12. 若展开式中的各项系数的和为1024,则常数项为__________.
【答案】405
【解析】
【分析】
根据系数和得到,再根据二项式定理计算得到答案.
【详解】展开式中的各项系数的和为,故,
故的展开式的通项为:,
取得到常数项为.
故答案为:.
【点睛】本题考查了二项式定理,意在考查学生的计算能力和应用能力.
13. 等腰直角三角形的斜边为,,经过三点、、半径最小的球的内接圆锥的体积的最大值为______.
【答案】
【解析】
【分析】先根据题意求出三角形的外接球,再建立球的内接圆锥的体积表达式,之后求最大值即可.
【详解】易知等腰直角三角形是球的大圆面的内接三角形时,此时的外接圆的半径最小,且直径为,即此球的半径为1,如下图所示:
设,则有,
所以此球内接圆锥的体积为,又,
所以,
令,
则,
当时,,当时,,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以,
所以圆锥的体积的最大值为.
故答案为:.
【点睛】关键点睛:解决本题,一是要得到球的大小,二是要表达圆锥的体积,三是求最值.
14. 有一道楼梯共10阶,小王同学要登上这道楼梯,登楼梯时每步随机选择一步一阶或一步两阶,小王同学7步登完楼梯的概率为___________.
【答案】
【解析】
【分析】还原情境,利用独立重复实验的概率公式即可求解;
【详解】要想满足题意,则需要步两阶与步一阶,
由于登楼梯时每步随机选择一步一阶或一步两阶,概率均为,
则所求概率为
故答案为:
四、解答题
15. 求函数的导数.
【答案】
【解析】
【分析】利用导数加减及基本初等函数的导数公式写出.
【详解】.
16. 已知为正三角形,动点为平面外一点,为平面内一点,已知,,且.
(1)若平面,求到平面的距离;
(2)在(1)的条件下,求三棱锥的外接球的半径;
(3)求点的运动轨迹.
【答案】(1)
(2)
(3)
以为球心,为半径的球面(不包含在坐标平面上的圆).
【解析】
【分析】(1)结合向量条件,得到点位置,再结合线面垂直利用勾股定理求解可得;
(2)利用线面垂直证明面面垂直,再结合面面垂直性质证明线面垂直关系,进而得平行四边形,结合圆心与球心性质,构造直角三角形,利用勾股定理求解半径;
(3)建立空间直角坐标系,设点,利用模长关系坐标代入可求轨迹方程,可得轨迹与性质.
【小问1详解】
由得,即,
则点为上靠近的三等分点,由,则,
由平面,平面,则,
在与中,由,
则有,解得,
故,即点到平面的距离.
【小问2详解】
设外接球球心为,的外接圆圆心为,半径为;的外接圆圆心为,半径为,
连接,则平面,且平面,
由为正三角形,则;
在中,,
则,则,
由,可得,
取中点,连接,则,且三点共线,,
由平面,平面,则平面平面,
平面平面,平面,
则平面,故,
同理得,,故四边形为平行四边形,所以,
则外接球半径.
【小问3详解】
以为坐标原点,分别以所在直线为轴建立空间直角坐标系,
则,设,
由得,
坐标代入得,
整理得,又点在平面外,故,
故动点的轨迹为以为球心,为半径的球面(不包含在坐标平面上的圆).
17. 2025年,某卫视推出了“最强大脑围棋版争霸赛”,堪称围棋界史上最激烈的国际赛事,以“棋艺封神,一站扬名”为口号,致力于推广围棋文化和智力竞技.受此启发,某中学为了让学生亲身体验围棋比赛的精彩和激烈,激发学生的思维活力,特别举办了“校园棋王争霸赛”.根据已报名的学生资料统计,有的学生学过围棋,将频率视为概率.
(1)从已报名选手中任取3名学生,记其中学过围棋的学生数为,求的分布列与数学期望;
(2)经过海选,最终决定、、、、、、、八位棋手参加棋王争霸赛,比赛分预赛、半决赛和决赛三个阶段,采用淘汰制决出冠军.预赛共有四场,八位棋手赛前抽签确定比赛位置,获胜的四人进入半决赛,依次类推,在决赛中,胜者为冠军,负者为亚军。已知~这7位棋手互相对弈时,获胜概率均为,棋手与其他棋手对弈时,获胜的概率为,每局对弈结果相互独立,无和棋情况.
(ⅰ)求棋手最终夺冠的概率;
(ⅱ)求棋手与有过对弈且最终获得亚军的概率.
【答案】(1)分布列:
0
1
2
3
;
(2)(ⅰ);(ⅱ).
【解析】
【分析】(1)首先根据题意得到的可能取值为0,1,2,3,,再分别求出概率,列出分布列求出数学期望即可.
(2)(ⅰ)由题意可得夺冠的概率为,再求棋手最终夺冠的概率;
(ⅱ)记事件“获得亚军”,事件“与对弈过”,事件“与在第轮对弈”,,则进行计算即可.
【小问1详解】
由题意得,每位报名选手中学过围棋的概率为,则没有学过围棋的概率为,
随机抽取3人,用随机变量表示3人中学过围棋的学生人数,则可能的取值为0,1,2,3,,
;;
;.
所以,的分布列为
0
1
2
3
∴.
【小问2详解】
(ⅰ)由题意得:~八名运动员各自夺冠的概率之和为1,~夺冠概率相同,
夺冠的概率为,即最终夺冠的概率为.
(ⅱ)记事件“获得亚军”,事件“与对弈过”,
事件“与在第轮对弈”,,
则.
不妨设在①号位,则
a.在第1轮能与对弈的位置编号为②,
;
b.在第2轮能与对弈的位置编号为③或④,
;
c.在第3轮能与对弈的位置编号为⑤或⑥或⑦或⑧,
;
综上所述:.
18. 已知的顶点坐标分别为,,,求,,的值.
【答案】,,
【解析】
【分析】运用平面向量坐标公式及数量积公式可得,即可判断为直角三角形,进而可求得结果.
【详解】如图所示,
由已知可得,,
所以,所以,即,
所以,
又,,
所以在中,
所以,.
故,,.
19. 已知分别是椭圆的左、右顶点,过点、斜率为的直线交椭圆于两个不同的点.
(1)求椭圆的焦距和离心率;
(2)若点落在以线段为直径的圆的外部,求的取值范围;
(3)若,设直线分别交轴于点,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)由椭圆方程可求出得解;
(2)点B落在以线段为直径的圆的外部,即,联立直线与椭圆的方程,利用根与系数关系代入运算得解;
(3)设,,由,可得,即,同理可得,,由得,同理得,可得的表达式,结合(2)代入运算得解.
【小问1详解】
,,,,即,
所以椭圆的焦距为4,离心率为.
【小问2详解】
设,,直线,又,
联立方程,消去整理得,
,即或,
,,
点B落在以线段为直径的圆的外部,即,
则,又,,
可得,代入,运算整理得,
,解得或,又或,
所以的取值范围为.
【小问3详解】
设,,,,
由,可得,即,
同理可得,,
又即,解得,
同理可得,
又由(2)知,,,,,
,又,
.
所以的取值范围为.
【点睛】关键点睛:第二问,点B落在以线段为直径的圆的外部,关键转化为,进行坐标运算得解;第三问,关键是由已知向量关系求出,,再根据斜率关系求得,得到关于的关系式化简运算可得解.
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2025-2026学年度高中开学考试卷
高三数学
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
一、单选题
1. 若复数满足,则复数在复平面内对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
2. 已知关于的一元二次不等式的解集为,则关于的一元二次不等式的解集为
A. B. C. , D. ,,
3. 在三棱锥中,,且,且,若二面角的大小为,则( )
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
4. 已知函数,为的导函数,则( )
A. B.
C. D.
5. 已知双曲线,直线经过点且与双曲线C的右支交于两点.点为轴上一点且满足,则( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
6. 为了验证牛的毛色(黑色、红色)和角(有角、无角)这两对相对性状是否相关,某学院进行了一次数据统计,根据形成的列联表,计算得到,根据小概率值的独立性检验(已知独立性检验中),下列结论正确的是( )
A. 牛的毛色与角无关
B. 牛的毛色与角无关,此推断犯错误的概率不超过0.05
C. 牛的毛色与角有关
D. 牛的毛色与角有关,此推断犯错误的概率不超过0.05
7. 设集合,那么集合中满足条件的元素个数为( )
A. 180 B. 210 C. 240 D. 241
8. 高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的称号.用他的名字定义的函数称为高斯函数,其中表示不超过x的最大整数.已知数列满足,,,若,为数列的前n项和,则( )
A. 249 B. 499 C. 749 D. 999
二、多选题
9. 已知函数有且只有两个极值点,记极值点为,则( )
A. B. 随的增大而减小
C. 随的减小而减小 D. 随的增大而增大
10. 已知三个内角A,B,C的对边分别是a,b,c,若,则下列选项正确的是( )
A. 的取值范围是
B. 若D是AC边上的一点,且,,则的面积的最大值为
C. 若三角形是锐角三角形,则的取值范围是
D. 若三角形是锐角三角形,BD平分交AC于点D,且,则的最小值为
11. 已知函数f(x)=,函数g(x)=xf(x),下列选项正确的是( )
A. 点(0,0)是函数f(x)的零点
B. ∈(1,3),使f()>f()
C. 函数f(x)的值域为[
D. 若关于x的方程[g(x)]²-2ag(x)=0有两个不相等的实数根,则实数a的取值范围是(∪()
第II卷(非选择题)
三、填空题
12. 若展开式中的各项系数的和为1024,则常数项为__________.
13. 等腰直角三角形的斜边为,,经过三点、、半径最小的球的内接圆锥的体积的最大值为______.
14. 有一道楼梯共10阶,小王同学要登上这道楼梯,登楼梯时每步随机选择一步一阶或一步两阶,小王同学7步登完楼梯的概率为___________.
四、解答题
15. 求函数的导数.
16. 已知为正三角形,动点为平面外一点,为平面内一点,已知,,且.
(1)若平面,求到平面的距离;
(2)在(1)的条件下,求三棱锥的外接球的半径;
(3)求点的运动轨迹.
17. 2025年,某卫视推出了“最强大脑围棋版争霸赛”,堪称围棋界史上最激烈的国际赛事,以“棋艺封神,一站扬名”为口号,致力于推广围棋文化和智力竞技.受此启发,某中学为了让学生亲身体验围棋比赛的精彩和激烈,激发学生的思维活力,特别举办了“校园棋王争霸赛”.根据已报名的学生资料统计,有的学生学过围棋,将频率视为概率.
(1)从已报名选手中任取3名学生,记其中学过围棋的学生数为,求的分布列与数学期望;
(2)经过海选,最终决定、、、、、、、八位棋手参加棋王争霸赛,比赛分预赛、半决赛和决赛三个阶段,采用淘汰制决出冠军.预赛共有四场,八位棋手赛前抽签确定比赛位置,获胜的四人进入半决赛,依次类推,在决赛中,胜者为冠军,负者为亚军。已知~这7位棋手互相对弈时,获胜概率均为,棋手与其他棋手对弈时,获胜的概率为,每局对弈结果相互独立,无和棋情况.
(ⅰ)求棋手最终夺冠的概率;
(ⅱ)求棋手与有过对弈且最终获得亚军的概率.
18. 已知的顶点坐标分别为,,,求,,的值.
19. 已知分别是椭圆的左、右顶点,过点、斜率为的直线交椭圆于两个不同的点.
(1)求椭圆的焦距和离心率;
(2)若点落在以线段为直径的圆的外部,求的取值范围;
(3)若,设直线分别交轴于点,求的取值范围.
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