内容正文:
2024-2025学年度高三8月考
数学试题
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,只有一项是符合要求的.
1.集合 ,则 ( )
A. B. C. D.
2.已知是等比数列的前n项和,,,则公比( )
A. B. C.3或 D.或
3.设,,若是的充分不必要条件,则实数的取值范围是( )
A. B. C.或 D.或
4.在中,,则( )
A. B. C. D.
5.椭圆的左、右焦点分别为,上顶点为,直线另交椭圆与点,若,则的离心率为( )
A. B. C. D.
6.如图已知正方体,M,N分别是,的中点,则( )
A.直线与直线垂直,直线平面
B.直线与直线平行,直线平面
C.直线与直线相交,直线平面
D.直线与直线异面,直线平面
7.某汽车站每天均有3辆开往省城的分为上、中、下等级的客车,某天袁先生准备在该汽车站乘车前往省城办事,但他不知道客车的车况,也不知道发车顺序.为了尽可能乘坐上等车,他采取如下策略:先放过一辆,如果第二辆比第一辆好则上第二辆,否则上第三辆,则他乘坐上等车的概率为( )
A. B. C. D.
8.若正数,满足:,则的最大值为( )
A. B. C. D.2
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.以下四个命题叙述正确的是( )
A.直线在轴上的截距是1
B.直线和的交点为,且在直线上,则的值是
C.设点是直线上的动点,为原点,则的最小值是
D.直线,若,则或2
10.已知为实数,随机变量,且,则( )
A. B. C. D.
11.对于函数和,下列说法中正确的有( )
A.与有相同的零点 B.与有相同的最大值
C.与有相同的最小正周期 D.与的图象有相同的对称轴
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共计15分.
12.如图,一条河流上的,是两个独立的水闸,设它们打开的概率分别为,则出口处通水的概率为 .
13.若曲线存在垂直于轴的切线, 则实数的取值范围是 .
14.如图,在矩形中,分别是矩形四条边的中点,点在直线上,点在直线上,,直线与直线相交于点,则点的轨迹方程为 .
四、解答题:共77分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15.(13分)记Sn为等差数列{an}的前n项和,已知S9=-a5.
(1)若a3=4,求{an}的通项公式;
(2)若a1>0,求使得Sn≥an的n的取值范围.
16.(15分)某高中学校为了解学生参加体育锻炼的情况,统计了全校所有学生在一年内每周参加体育锻炼的次数,现随机抽取了60名同学在某一周参加体育锻炼的数据,结果如下表:
一周参加体育锻炼次数
0
1
2
3
4
5
6
7
合计
男生人数
1
2
4
5
6
5
4
3
30
女生人数
4
5
5
6
4
3
2
1
30
合计
5
7
9
11
10
8
6
4
60
(1)若将一周参加体育锻炼次数为3次及3次以上的,称为“经常锻炼”,其余的称为“不经常锻炼”.请完成以下列联表,并依据小概率值的独立性检验,能否认为性别因素与学生体育锻炼的经常性有关系;
性别
锻炼
合计
不经常
经常
男生
女生
合计
(2)若将一周参加体育锻炼次数为0次的称为“极度缺乏锻炼”,“极度缺乏锻炼”会导致肥胖等诸多健康问题.以样本频率估计概率,在全校抽取20名同学,其中“极度缺乏锻炼”的人数为,求和;
(3)若将一周参加体育锻炼6次或7次的同学称为“运动爱好者”,为进一步了解他们的生活习惯,在样本的10名“运动爱好者”中,随机抽取3人进行访谈,设抽取的3人中男生人数为,求的分布列和数学期望.
附:
0.1
0.05
0.01
2.706
3.841
6.635
17.(15分)已知椭圆C:(),,,,四点中恰有三点在椭圆上.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过右焦点且斜率为1的直线交椭圆于,两点,点为直线上任意一点,求证:直线,,的斜率成等差数列.
18.(17分)设函数.
(1)讨论的单调性;
(2)已知为的两个极值点,证明:.
19.(17分)在空间直角坐标系中,任何一个平面的方程都能表示成,其中,,且为该平面的法向量.已知集合,,.
(1)设集合,记中所有点构成的图形的面积为,中所有点构成的图形的面积为,求和的值;
(2)记集合Q中所有点构成的几何体的体积为,中所有点构成的几何体的体积为,求和的值:
(3)记集合T中所有点构成的几何体为W.
①求W的体积的值;
②求W的相邻(有公共棱)两个面所成二面角的大小,并指出W的面数和棱数.
试卷第4页,共4页
试卷第3页,共4页
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参考答案:
1.C
【详解】由,解得,即,
,.
故选:C.
2.D
【详解】由,
因,代入得,,
即,解得,或.
故选:D.
3.A
【详解】因为,,
若是的充分不必要条件,则(等号不同时成立),解得,
当时,满足是的充分不必要条件;
当时,满足是的充分不必要条件;
综上可得实数的取值范围为.
故选:A.
4.D
【详解】.
故选:D
5.D
【详解】如图,过作轴于,
设椭圆方程为,,
易知,所以,
又,所以,得到,
代入椭圆方程得,整理得到,所以,
故选:D.
6.A
【详解】
连,在正方体中,
M是的中点,所以为中点,
又N是的中点,所以,
平面平面,
所以平面.
因为不垂直,所以不垂直
则不垂直平面,所以选项B,D不正确;
在正方体中,,
平面,所以,
,所以平面,
平面,所以,
且直线是异面直线,
所以选项C错误,选项A正确.
故选:A.
7.C
【详解】根据题意,所有可能的客车通过顺序的情况为
(上,中,下),(上,下,中),(中,上,下),
(中,下,上),(下,中,上),(下,上,中),共6种,
其中该人可以乘坐上等车的情况有(中,上,下),(中,下,上),(下,上,中),共3种,
则其概率为.
故选:C.
8.B
【详解】因为,为正数,所以,
因为,所以,
所以,所以,当且仅当,时,取等号.
故选:B.
9.BC
【详解】对于A,直线在轴上的截距是,A错误;
对于B,由解得,即,则,解得,B正确;
对于C,依题意,,C正确;
对于D,当时,直线重合,D错误.
故选:BC
10.AB
【详解】因为随机变量,且,
由正态曲线的对称性,可得,因为,
所以,故A正确;
,故B正确;
,即,故C错误;
由于当,时,满足,但是,故D错误.
故选:AB.
11.BC
【详解】A选项,令,解得,即为零点,
令,解得,即为零点,
显然零点不同,A选项错误;
B选项,显然,B选项正确;
C选项,根据周期公式,的周期均为,C选项正确;
D选项,根据正弦函数的性质的对称轴满足,
的对称轴满足,
显然图像的对称轴不同,D选项错误.
故选:BC
12./0.8
【详解】依题意,令水闸打开的事件分别为事件,则,且相互独立,
所以出口处通水的概率.
故答案为:
13.
【详解】,
由题意曲线存在垂直于轴的切线,
所以在上有解,即在上有解,
而在上的值域为,
则实数的取值范围是.
故答案为:.
14.
【详解】
以所在直线为轴,所在直线为轴建立平面直角坐标系.
因为,所以 ,
所以 ,又因为 ,
所以 ,所以.
因为 ,所以直线的方程为 ①,
因为 ,所以直线的方程为 ②.
由①可得 ,代入②化简可得 ,
结合图象易知点可到达 ,但不可到达 ,
所以点的轨迹方程为 ,
故答案为:
15.(1);
(2).
【详解】(1)设等差数列的首项为,公差为,
根据题意有,
解答,所以,
所以等差数列的通项公式为;
(2)由条件,得,即,
因为,所以,并且有,所以有,
由得,整理得,
因为,所以有,即,
解得,
所以的取值范围是:
16.(1)填表见解析;性别因素与学生体育锻炼的经常性有关系
(2),
(3)分布列见解析;期望为
【详解】(1)根据统计表格数据可得列联表如下:
性别
锻炼
合计
不经常
经常
男生
7
23
30
女生
14
16
30
合计
21
39
60
零假设为:性别与锻炼情况独立,即性别因素与学生体育锻炼的经常性无关;
根据列联表的数据计算可得
根据小概率值的独立性检验,推断不成立,
即性别因素与学生体育锻炼的经常性有关系,此推断犯错误的概率不超过0.1
(2)因学校总学生数远大于所抽取的学生数,故近似服从二项分布,
易知随机抽取一人为“极度缺乏锻炼”者的概率
即可得,
故,.
(3)易知10名“运动爱好者”有7名男生,3名女生,
所以的所有可能取值为;
且服从超几何分布:
故所求分布列为
0
1
2
3
可得
17.(1)
(2)证明见解析
【详解】(1)根据椭圆的对称性,必过点,点,必不过点,
代入点得,,代入点得,,
∴椭圆的标准方程为:;
(2)证明:设,,,
设直线的方程为:,
由,得,
,,,
,
因为,所以,
所以直线,,的斜率成等差数列.
18.(1)答案见解析
(2)证明见解析
【详解】(1)由,,
得,
令,
①当时,,则,所以在单调递增;
②当时,,令,则,解得或,
i)当时,当时,,当时,,
所以在和上单调递增,在上单调递减;
ii)当时,当时,,当时,,
所以在和上单调递增,在上单调递减;
综上,当时,在单调递增;
当时,在和上单调递增,在上单调递减;
当时,在和上单调递增,在上单调递减.
(2)由(1)知,当且时,有2个极值点,且,
则
,
令,,
设,则,
则在单调递增,即在单调递增,
又,
所以当时,,则在单调递减;
当时,,则在单调递增;
所以,所以当且时,,
所以,即.
19.(1),;
(2),;
(3)①16;②,共有12个面,24条棱.
【详解】(1)集合表示平面上所有的点,
表示这八个顶点形成的正方体内所有的点,
而可以看成正方体在平面上的截面内所有的点.
发现它是边长为2的正方形,因此.
对于,当时,
表示经过,,的平面在第一象限的部分.
由对称性可知Q表示,,
这六个顶点形成的正八面体内所有的点.
而可以看成正八面体在平面上的截面内所有的点.
它是边长为的正方形,因此.
(2)记集合,中所有点构成的几何体的体积分别为,;
考虑集合的子集;
即为三个坐标平面与围成的四面体.
四面体四个顶点分别为,,,,
此四面体的体积为
由对称性知,
考虑到的子集构成的几何体为棱长为1的正方体,
即,
,
显然为两个几何体公共部分,
记,,,.
容易验证,,在平面上,同时也在的底面上.
则为截去三棱锥所剩下的部分.
的体积,三棱锥的体积为.
故的体积.
当由对称性知,.
(3)
如图所示,即为所构成的图形.
其中正方体即为集合P所构成的区域.构成了一个正四棱锥,
其中到面的距离为,
,.
由题意面方程为,由题干定义知其法向量
面方程为,由题干定义知其法向量
故.
由图知两个相邻的面所成角为钝角.故H相邻两个面所成角为.
由图可知共有12个面,24条棱.
答案第10页,共11页
答案第11页,共11页
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