内容正文:
南昌二中2025-2026学年度上学期高三期末考试数学试题
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】首先根据题意得到,,再求并集即可.
【详解】,,
所以.
故选:A
2. 若复数满足(为虚数单位),则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由复数的除法运算及共轭复数概念,再由模长公式即可求解.
【详解】,
,
所以,
所以,
所以,
故选:C
3. 若双曲线的一条渐近线与直线垂直,则的离心率为( )
A. B. C. 5 D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意得,再结合离心率公式求解即可.
【详解】由题知,双曲线的焦点在轴上,渐近线方程为,
因为直线的斜率为,且与渐近线垂直,
所以,,即,
所以双曲线的离心率.
4. 已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用诱导公式及二倍角余弦公式即可求解.
【详解】∵,∴,,
又,则,所以,
故选:A
5. 已知随机变量,且,则的展开式中的系数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由正态分布的性质建立方程求得的值,然后代入二项式,并写出其展开式的通项,令通项中的指数与条件提到的项的指数相同,求得,代入中,求得该项的系数.
【详解】由题意可知,∴,
∴ ,
展开式的通项为,
当时,,即.
所以的展开式中的系数为.
故选:B.
6. 中国救援力量在国际自然灾害中为拯救生命作出了重要贡献,很好地展示了国际形象,增进了国际友谊.现有6支救援队前往A,B,C三个受灾点执行救援任务,若每支救援队只能去其中的一个受灾点,且每个受灾点至少安排1支救援队,则不同的安排方法种数是( )
A. 270 B. 360 C. 540 D. 630
【答案】C
【解析】
【分析】对参加三个受灾点执行救援任务的人数分三种情况讨论,先分组、再分配求出各组情况的方案数,最后相加.
【详解】若参加三个受灾点执行救援任务的人数分别为1,1,4时,共有种参赛方案;
若参加三个受灾点执行救援任务的人数分别为1,2,3时,共有种参赛方案;
若参加三个受灾点执行救援任务的人数分别为2,2,2时,共有种参赛方案;
综上,不同的安排方法种数是.
故选:C
7. 如图,在正方体中,当点在线段上运动时,下列结论正确的是( ).
A. 与可能平行
B. 与始终异面
C. 与平面可能垂直
D. 与始终垂直
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意,建立空间直角坐标系,然后结合空间向量的坐标运算,代入计算,对选项逐一判断,即可得到结果.
【详解】
构建如图示的空间直角坐标系,若正方体棱长为1,
则,,,,,
令且,故,
而,,,
所以,即,故D正确;
显然在由相交线和所成的平面上,
且与该平面有交点,
故在上移动过程中可能与相交,B错误;
若且,则,不存在这样的值,A错误;
若面,则,显然不存在这样的值,故C错误.
故选:D
8. 已知函数,若,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据函数的奇偶性以及复合函数的单调性可确定为偶函数,且在上单调递增,构造函数,求导得函数单调性,即可利用单调性求解.
【详解】由题意知的定义域为R,
,故为偶函数,
当时,,
由于在上单调递增,对勾函数在上单调递增,
故函数在上单调递增,因此在上单调递增,
构造,,当时,,故在上单调递减,
又,∴,即,
即,∴,即,
故选:A
二、多选题:本题共3小题,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.
9. 下列说法正确的是( )
A. 样本甲中有件样品,其方差为,样本乙中有件样品,其方差为,则由甲,乙组成的总体样本的方差为
B. 一组数据,,,,的经验回归方程为,则当时,残差为
C. 一组数据,,,的均值为,标准差为s,则数据,,…,的均值为
D. 按从小到大排序的两组数据:甲组数据为;乙组数据为,.则甲组数据的第30百分位数和乙组数据的第40百分位数之和为75
【答案】BC
【解析】
【分析】由总体样本方差计算公式可判断A,由残差概念可判断B,由均值、标准差概念可判断C,由百分位数概念可判断D.
【详解】对于A,记样本甲,乙的平均数分别为,由甲乙组成的总体样本的平均数为,
则甲乙组成的总体样本的方差为,故A不正确;
对于B,由题意,得,,
则,所以.
令,则,所以残差为,故B正确.
对于C,
,
所以数据,,…,的均值为,故C正确.
对于D,因为,所以甲组数据的第30百分位数为31,
乙组数据的第40百分位数是,故D错误.
10. 设随机变量的分布列如下:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
则下列说法中正确的是( )
A. 当为等差数列时,
B. 当数列满足时,
C. 数列的通项公式可能为
D. 当数列满足时,
【答案】ACD
【解析】
【分析】由题意可得,结合等差数列的性质判断A;利用等比数列的前项的和,求出的值,从而求出的值,再求出的值,即可判断B;通过验证当时,是否满足,从而判断C;令,2,3,,,从而可得,,2,3,,,利用累乘法求得,2,3,,,再代入,求出的值即可判断D.
【详解】由已知可得,
对于A,当为等差数列时,则,故,故A正确;
对于B,由,2,,时,
则,
所以,
则,故B错误;
对于C,显然,
又,
所以,故C正确;
对于D:令,2,3,,,
则,
所以
即,,2,3,,,
于是有,2,3,,,
又,
即,
所以,
解得,所以,故D正确.
11. 已知,圆,则( )
A. 存在两个不同的实数,使圆过原点
B. 存在正实数,使圆在轴上和在轴上截得的线段相等
C. 存在三个不同的实数,使圆与轴或轴相切
D. 存在唯一的实数,使圆的周长被直线平分
【答案】ACD
【解析】
【分析】对于A方程的解的个数等价于函数的图象与曲线的交点个数,利用数形结合即可判断,对于B由题意有,即,方程的解的个数函数和的零点的个数和相等,利用导数研究的单调性进而判断零点即可判断,对于C等价于或,解出即可判断,对于D圆的周长被直线平分等价于,过圆心,即,令,利用导数研究单调性进而求零点即可判断.
【详解】圆的圆心为,半径为2,
对于A:由圆过原点,所以,方程的解的个数等价于函数的图象与曲线的交点个数,
作函数与圆的图象可得:
所以函数的图象与曲线的交点个数为2,
所以存在两个不同的,使得圆经过坐标原点,故A正确;
对于B:圆C在轴和轴上截得的线段长相等等价于,
所以,即,
方程的解的个数函数和的零点的个数和相等,
因为,所以在上单调递增,又,
所以函数在区间上存在一个零点,即函数存在一个零点,
又因为,由,
所以在单调递增,在单调递减,又,
所以没有零点,
即存在一个,使得圆C在轴和轴上截得的线段长相等,故B错误;
对于C:圆C与轴或轴相切等价于或,解得或,
所以存在三个不同的实数,使圆与轴或轴相切,故C正确;
对于D:圆的周长被直线平分等价于,过圆心,
所以,即,令,
所以,由,
所以在单调递增,在单调递减,又,所以只有一个零点,
所以存在唯一的实数,使圆的周长被直线平分,故D正确.
故选:ACD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 边长为2的等边中,为的中点,在边上且,则______.
【答案】
【解析】
【分析】过作于,证得,得到,所以,结合,即可得求解.
【详解】如图所示,过作于,则在上的投影向量为,
因为,可得点为的三等分点,
又因为,所以为的三等分点,则,
因为为边长为2的等边三角形,可得,所以,
所以.
故答案为:.
13. 已知椭圆的左、右焦点分别为,,椭圆上一点满足,以的短轴为直径作圆,截直线的弦长为,则椭圆的方程为______.
【答案】
【解析】
【分析】先利用三角形的中位线求出,由椭圆定义求出,最后利用勾股定理列出方程再求解.
【详解】圆的方程为,
设圆与直线交于,,线段中点为,
如图,连接,
因为为弦中点,所以,即,
因为,所以,所以//,
因为为的中点,所以是的中点,,
,且垂直平分弦,
因为,,所以,
所以,
由椭圆定义可知,,,
所以,解得,,
所以椭圆方程为.
14. 已知,集合,若存在,使得集合恰有五个元素,则的范围取值为________.
【答案】
【解析】
【分析】整理可得,分析可知同为最大值点或最小值点,结合集合的元素特征可知在内有个最值点,再根据正弦函数的最值分析求解.
【详解】因为,
若,等价于或,
即同为最大值点或最小值点,
若,则点;若,则点;
据此可知:若集合恰有五个元素,等价于在内有个最值点,
不妨设,可知最值性相同,与不同,
此时集合B的元素为,符合题意,
因为,且,则,
可得,解得,
所以的范围取值为.
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. 已知△ABC的内角的对边为,,,且.
(1)求;
(2)若的面积为,,求的周长.
【答案】(1)
(2)25
【解析】
【分析】(1)根据正弦定理,由角化边,再根据余弦定理,解三角形即可.
(2)根据正弦定理面积公式,求出两边之积,再根据余弦定理,求出两边之和,进而求出三角形周长.
【小问1详解】
由正弦定理得,即,
由余弦定理得,
又因为,所以;
【小问2详解】
由的面积,解得,
由,可得,即,
故解得,所以的周长为.
16. 为研究高中生自主刷题与数学成绩提升的关联性,某教研机构随机抽取200名高三学生开展调查,统计数据如下表(单位:人):
成绩显著提升
成绩未显著提升
合计
坚持自主刷题
90
30
120
未坚持自主刷题
20
60
80
合计
110
90
200
根据上述数据,解答下列问题:
(1)依据小概率值的独立性检验,判断能否认为高中生坚持自主刷题与数学成绩显著提升有关?
(2)已知在坚持自主刷题的学生中,数学成绩达到优秀的概率为0.6;在未坚持自主刷题的学生中,数学成绩达到优秀的概率为0.3.现从这200名学生中随机抽取1人,发现其数学成绩为优秀,求该学生坚持自主刷题的概率.
附:,其中.
【答案】(1)有关 (2)
【解析】
【分析】(1)由题意可得,根据独立性检验知识即可得结论;
(2)定义事件:设“该学生坚持自主刷题”,则“该学生未坚持自主刷题”,“该学生数学成绩优秀”,根据题意求出的值,结合,求出的值,再由条件概率公式,求解即可.
【小问1详解】
假设 :高中生坚持自主刷题与数学成绩显著提升无关联;
经计算因为,
故依据小概率值的独立性检验,我们推断假设不成立,
即认为高中生坚持自主刷题与数学成绩显著提升有关联,该推断犯错误概率不超过0.001;
【小问2详解】
定义事件:设“该学生坚持自主刷题”,
则“该学生未坚持自主刷题”,“该学生数学成绩优秀”,
则,
所以,
所以
故该学生坚持自主刷题的概率为.
17. 已知函数,.
(1)讨论的单调性;
(2)若过原点可以作两条直线与曲线相切,求的取值范围.
【答案】(1)
时,在上单调递减;
时,在上单调递减,在上单调递增;
(2).
【解析】
【分析】(1)对函数进行求导,利用导数讨论函数的单调性;
(2)由曲线的切线确定方程的根个数,讨论求出参数的取值范围.
【小问1详解】
由已知得,
时,因为,所以,,,在上单调递减;
时,若,则,
,,单调递减,
,,单调递增;
【小问2详解】
,
设切线与切于,
则,即
所以,,
因为过原点可作两条直线与相切,所以方程在上有两个不等实根,
设,则,
时,,在单调递减,至多有一个零点,不合题意;
时,若,则
,,单调递减,
,,单调递增,
所以,
因为,所以,
解得,
此时,,,
所以在上有一个零点;
因为,所以,所以,,即,,
令,则,
所以在上单调递增,,
即,又,
所以在上有一个零点,
所以在上有两个零点,
所以的取值范围是.
18. 球面三角学是研究球面三角形的边、角关系的一门学科.如图,球O的半径为R,A、B、C为球面上三点,设,表示以O为圆心,且过B、C的圆,劣弧BC的弧长记为a,同理,圆,的劣弧AC、AB的弧长分别记为b、c,曲面ABC(阴影部分)叫做球面三角形.若设二面角,,分别为、、,则球面三角形的面积为.已知;
(1)若,,求球面三角形ABC的面积(直接写结果无需证明);
(2)在球O的内接三棱锥D-ABC中,平面,,直线DC与平面ABC所成的角为.
(ⅰ)若,N分别为直线,上的动点,求线段MN长度的最小值;
(ⅱ)如图(2),若分别为线段AC,BC的中点,G为线段BD上一点(与点B不重合),当平面OBC与平面GPQ夹角的余弦值为时,求线段BG的长.
【答案】(1)
(2)(i);(ii)
【解析】
【分析】(1)直接套用球面三角形面积公式,代入角度计算即可;
(2)(i)先建系求出各点坐标,最小值为异面直线,的距离,求出该距离即可;(ii)先设,再求出平面和平面的一个法向量为,根据题意列方程求解即可.
【小问1详解】
由题意,,,,所以,则有,
所以球面三角形ABC面积为.
【小问2详解】
因为平面,平面,所以.
设,则,所以.
由勾股定理的逆定理可得,又,平面,
所以平面,又平面,所以,
因为直线与平面所成的角为,所以.
易知在和中,斜边的中点到点的距离相等,
即为球的直径,所以.
以点为坐标原点,直线分别为轴,过点且与平行的直线为轴,
建立如图所示的空间直角坐标系.
(i)由题可知,
则.
设与都垂直的向量为,
则,令,则,
所以线段长度的最小值为.
(ii)设,由题可知,
则.
设平面的一个法向量为,
则,取,可得.
设平面的一个法向量为,
则,取,可得.
设平面与平面的夹角为.
因为=,
化简得则,
故.
19. 已知抛物线:的焦点,直线过且交C于两点,已知当时,中点纵坐标的值为.
(1)求的标准方程.
(2)令,P为C上的一点,直线,分别交C于另两点A,B.求证:为定值,并求出此定值.
(3)过分别作的切线,与相交于,同时与相交于,求四边形面积取值范围.
【答案】(1)
(2)
设点的坐标为,则,直线的方程为,
联立,化简可得②,
方程②的判别式,所以,,
设的坐标为,则,所以,
所以,
直线的方程为,
联立,化简可得③,
方程③的判别式
设的坐标为,则,所以,
所以,
所以,定值;
(3).
【解析】
【分析】(1)设直线的方程为,,利用设而不求法可得,由条件可得,,由此可求,可得抛物线方程;
(2)设,联立与抛物线方程可求的坐标,由此可得,联立与抛物线方程可求的坐标,由此可得,进一步证明结论;
(3)由条件求出方程,再求的坐标,讨论,表示四边形面积,结合导数求其范围.
【小问1详解】
抛物线的焦点的坐标为,
若直线的斜率为0,则与抛物线只有一个交点,与条件矛盾,
可设直线的方程为,联立,化简得①,
方程①的判别式,
设, 所以,
若,则,所以,
又中点纵坐标的值为,所以,
解得,
所以抛物线方程为;
【小问2详解】
略
【小问3详解】
设过点的切线方程为,
联立,化简可得④,
方程④的判别式,解得,
所以,
所以,即的方程为,
同理可得的方程为:,
的方程为:,
联立,又,,
解得,,又,即点的坐标为,
联立,又, 解得,,
又,即点的坐标为,
因为,,所以,
所以点的坐标为,
因为,,所以,所以点的坐标为,
所以直线的方程为,
记直线与直线的交点为点,则点的坐标为,
根据抛物线的对称性,不妨设,则或,
当时,则,,
所以,,
所以四边形的面积,
所以,
设,由已知,则,
所以,
函数在上单调递减,
所以,
当时,则,,
所以,,
所以四边形的面积,
所以,
设,由已知,则,
所以,
当时,,函数在上单调递减,
当时,,函数在上单调递增,
所以,
所以四边形面积取值范围为.
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南昌二中2025-2026学年度上学期高三期末考试数学试题
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 若复数满足(为虚数单位),则( )
A. B. C. D.
3. 若双曲线的一条渐近线与直线垂直,则的离心率为( )
A. B. C. 5 D.
4. 已知,则( )
A. B. C. D.
5. 已知随机变量,且,则的展开式中的系数为( )
A. B. C. D.
6. 中国救援力量在国际自然灾害中为拯救生命作出了重要贡献,很好地展示了国际形象,增进了国际友谊.现有6支救援队前往A,B,C三个受灾点执行救援任务,若每支救援队只能去其中的一个受灾点,且每个受灾点至少安排1支救援队,则不同的安排方法种数是( )
A. 270 B. 360 C. 540 D. 630
7. 如图,在正方体中,当点在线段上运动时,下列结论正确的是( ).
A. 与可能平行
B. 与始终异面
C. 与平面可能垂直
D. 与始终垂直
8. 已知函数,若,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
二、多选题:本题共3小题,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.
9. 下列说法正确的是( )
A. 样本甲中有件样品,其方差为,样本乙中有件样品,其方差为,则由甲,乙组成的总体样本的方差为
B. 一组数据,,,,的经验回归方程为,则当时,残差为
C. 一组数据,,,的均值为,标准差为s,则数据,,…,的均值为
D. 按从小到大排序的两组数据:甲组数据为;乙组数据为,.则甲组数据的第30百分位数和乙组数据的第40百分位数之和为75
10. 设随机变量的分布列如下:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
则下列说法中正确的是( )
A. 当为等差数列时,
B. 当数列满足时,
C. 数列的通项公式可能为
D. 当数列满足时,
11. 已知,圆,则( )
A. 存在两个不同的实数,使圆过原点
B. 存在正实数,使圆在轴上和在轴上截得的线段相等
C. 存在三个不同的实数,使圆与轴或轴相切
D. 存在唯一的实数,使圆的周长被直线平分
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 边长为2的等边中,为的中点,在边上且,则______.
13. 已知椭圆的左、右焦点分别为,,椭圆上一点满足,以的短轴为直径作圆,截直线的弦长为,则椭圆的方程为______.
14. 已知,集合,若存在,使得集合恰有五个元素,则的范围取值为________.
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. 已知△ABC的内角的对边为,,,且.
(1)求;
(2)若的面积为,,求的周长.
16. 为研究高中生自主刷题与数学成绩提升的关联性,某教研机构随机抽取200名高三学生开展调查,统计数据如下表(单位:人):
成绩显著提升
成绩未显著提升
合计
坚持自主刷题
90
30
120
未坚持自主刷题
20
60
80
合计
110
90
200
根据上述数据,解答下列问题:
(1)依据小概率值的独立性检验,判断能否认为高中生坚持自主刷题与数学成绩显著提升有关?
(2)已知在坚持自主刷题的学生中,数学成绩达到优秀的概率为0.6;在未坚持自主刷题的学生中,数学成绩达到优秀的概率为0.3.现从这200名学生中随机抽取1人,发现其数学成绩为优秀,求该学生坚持自主刷题的概率.
附:,其中.
17. 已知函数,.
(1)讨论的单调性;
(2)若过原点可以作两条直线与曲线相切,求的取值范围.
18. 球面三角学是研究球面三角形的边、角关系的一门学科.如图,球O的半径为R,A、B、C为球面上三点,设,表示以O为圆心,且过B、C的圆,劣弧BC的弧长记为a,同理,圆,的劣弧AC、AB的弧长分别记为b、c,曲面ABC(阴影部分)叫做球面三角形.若设二面角,,分别为、、,则球面三角形的面积为.已知;
(1)若,,求球面三角形ABC的面积(直接写结果无需证明);
(2)在球O的内接三棱锥D-ABC中,平面,,直线DC与平面ABC所成的角为.
(ⅰ)若,N分别为直线,上的动点,求线段MN长度的最小值;
(ⅱ)如图(2),若分别为线段AC,BC的中点,G为线段BD上一点(与点B不重合),当平面OBC与平面GPQ夹角的余弦值为时,求线段BG的长.
19. 已知抛物线:的焦点,直线过且交C于两点,已知当时,中点纵坐标的值为.
(1)求的标准方程.
(2)令,P为C上的一点,直线,分别交C于另两点A,B.求证:为定值,并求出此定值.
(3)过分别作的切线,与相交于,同时与相交于,求四边形面积取值范围.
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