内容正文:
合肥市第八中学2025-2026学年第二学期强化训练一
高三数学试卷
命题人:韦倩 柳大伟 审题人:柳大伟 韦倩
考试说明:1.试卷分值:150分;考试时间:120分钟;
2.所有答案均要答在答题卷上,否则无效.考试结束后只交答题卷.
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】D
【解析】
【详解】已知集合,
由,十字相乘可得,
二次函数 开口向上,解得 ,即集合.
已知集合,
由,可得,解得,即集合,
所以,即.
2. 已知,则( )
A. 4 B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据复数的乘法运算先求,再求复数的模即可求解.
【详解】由题意可得,
所以.
3. 若平面向量两两夹角相等,且,则( )
A. B. 36 C. 或6 D. 3或36
【答案】C
【解析】
【分析】依题意可得夹角为 或,再分夹角为 和两种情况讨论,结合数量积的运算律即可得解.
【详解】因为平面向量,,两两夹角相等,所以夹角有两种情况,
即,,两两夹角为 或,
当夹角为 时,;
当夹角为时,,
则
;
综上所述:或.
4. 已知函数,且,,,则,,的大小关系为()
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】使用作商法结合对数换底公式比较出的大小关系,再由对数函数的增减性确定的大小关系,进而确定题设条件中的定义域,从而确定在该范围内的增减性,由此求解即可.
【详解】由题意得,,,
则,所以 ,
因为,即,,所以,
因为在上,单调递增,单调递增,所以单调递增,
所以.
5. 已知直线与圆交于两点,若成等差数列,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】设数列公差为d,结合等差数列通项公式分析可知直线过定点,再根据圆的性质可知当时,弦长最小,此时最小,进而运算求解.
【详解】
由题意可知:圆的圆心为,半径,
因为成等差数列,所以设,
则可化为,
即,
令,可知直线过定点,
且,所以在圆C内部,
当时,弦长最短,此时最小,
又,所以,
所以,
又,所以,
故选:C
【点睛】方法点睛:数形结合的重点是“以形助数”,在解题时要注意培养这种思想意识,做到心中有图,见数想图,以开拓自己的思维.使用数形结合法的前提是题目中的条件有明确的几何意义,解题时要准确把握条件、结论与几何图形的对应关系,准确利用几何图形中的相关结论求解
6. 在中,内角所对的边分别为 ,若,则面积的最大值为( )
A. 3 B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】首先利用三角函数的基本关系化简得,再结合余弦定理以及基本不等式知识得,则三角形面积的最大值可求.
【详解】对进行化简,
通分可得,
即,又,解得;
已知,由余弦定理,可得,
根据基本不等式(当且仅当时取等号),
则,可得,
三角形面积,当且仅当时等号成立,
故选:A.
7. 在三棱锥中,底面为正三角形,平面 ,若四点都在球的表面上,则点到平面 的距离为( )
A. 5 B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据给定条件,确定球心O的位置,再利用几何法求出球心O到平面PBC的距离为,再利用等体积法求解即可.
【详解】设底面中心为D,取BC的中点E,连接AE,则A,D,E三点共线,连接PE,过点D作底面的垂线,
取棱PA的中点Q,在平面PAE中,过Q作PA的垂线,则与的交点即为球心O,
在正中,,,得,
又,即,
则,,,
由余弦定理得,则,
过O作PE的垂线,垂足为G,由, ,
因为 ,PA,平面 ,所以平面 ,
又平面PBC,则平面 平面 ,
又平面平面,平面 ,因此 平面PBC,
在中,,
所以球心O到平面PBC的距离为,
则三棱锥的体积为,
而,设点到平面 的距离为,
由,得,解得,
则点到平面 的距离为.
8. 已知为数列 的前 项和, 为数列 的前 项积, 若 ,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意将表达式化简可得,再利用前 项积的关系式可证明数列是等差数列,即可求得结果.
【详解】由已知得,且,,取 ,由得,
由于为数列的前项积,所以,
则,两式相除,可得,
由于,化简得,即,其中
所以数列是以为首项,以为公差的等差数列,
所以.
故选: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. 连续投掷一枚均匀的骰子3次,记3次掷出点数之积为,掷出点数之和为,则( )
A. 事件“为奇数”发生的概率
B. 事件“ ”和事件“”相等
C. 事件“”发生的概率为
D. 事件“ ”和事件“”独立
【答案】AC
【解析】
【分析】利用相互独立事件、对立事件的概率公式计算判断AC;写出事件的所有基本事件判断B;利用相互独立事件的定义判断D.
【详解】对于A,事件“为奇数”等价于“3次掷出的点数都为奇数”,其发生的概率为,故A正确;
对于B,事件“ ” 样本空间点为,事件“”的样本空间点为
,所以事件“ ”和事件“”不相等,故B错误;
对于C,事件“” 的对立事件为“或”,而“”等价于“3次掷出的点数均为6”,
其概率为,“”等价于“掷出的3个点数中有2个6和1个5”,其概率为,因此,故C正确;
对于D:
事件“ ”等价于“3次掷出的点数中有2个1和1个4(有3种不同情况),或者2个2和1个1(有3种不同情况)”,其概率为.
事件“”等价于“3次掷出的点数中有3个2(有1种情况);或者2个1和1个4(有3种不同情况);或者1个1、1个2和1个3(有种不同情况)”,其概率为.
而积事件等价于“3次掷出的点数中有2个1和1个4”,其概率.,,
所以事件“ ”和事件“”不独立
故D错误.
故选:AC.
10. 已知函数,则( )
A. ,使得为单调函数
B. ,的图象恒有对称中心
C. 当 时,
D. 若,,是方程 的三个不同的根,则
【答案】ABD
【解析】
【分析】A对函数求导,假设函数单调,并结合二次函数性质列不等式求参数范围,即可判断;B由,再结合即可判断;C应用特殊值判断;D由并展开,结合已知表达式,即可判断.
【详解】A:由题设,所以是开口向上的抛物线,
要使为单调函数,只需恒成立,即,得,
所以,使得为单调函数,对;
B:对于,
所以,即恒关于点对称,对;
C:由题设,若,显然,错;
D:由题设,
又,则,对.
故选:ABD
11. 在棱长为的正方体中,点 是侧面(含边界)上的动点,则下列结论正确的是( )
A. 存在点,使得
B. 若 平面 ,则点的轨迹长度为
C. 若所成的角为,则点P的轨迹长度为
D. 若以为球心,为半径的球面与侧面的交线长为.
【答案】AD
【解析】
【分析】对于选项A,可通过建立空间直角坐标系,利用向量垂直的性质判断是否存在点P使得;
对于选项B,可根据线面平行的性质确定点P的轨迹,进而求出轨迹长度;
对于选项C,可根据异面直线所成角的定义确定点P的轨迹,从而求出轨迹长度;
对于选项D,可根据球面与平面的交线性质找出交线,进而求出交线的长度.
【详解】以D为坐标原点,所在直线分别为 轴,建立空间直角坐标系.
正方体棱长为2,则,,,,;
点在侧面(含边界)上,设(,).
选项A:,
.若,则,
即,化简得.
在,范围内,
,(即与重合)时满足,故存在点,故选项A正确;
选项B:法一:作出过与平面 平行的平面 ,
则点P的轨迹为平面 与侧面的交线,即线段.
法二:求平面 的法向量,,,设法向量,
则,取,得.若平面 ,则,
即,得,则P的轨迹为侧面上从到的线段,
长度为,故选项B错误;
选项C:因为,所以 与所成的角等于 与所成的角,即.
在中,,,所以,
则点P的轨迹为以为圆心,为半径,圆心角为的圆弧,
所以点P的轨迹长度为,故选项C错误;
选项D:设球面与的交点为,球面与的交点为F,可得交线为以为圆心的的弧长.
由题知 平面,则为直角三角形,
,则;
同理可得,所以,所以,
所以弧.故选项D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知随机变量,a、b是正实数,满足,则的最小值为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据给定条件,利用正态分布的对称性可得,再利用基本不等式“1”的妙用求出最小值.
【详解】由随机变量,且,得,而,
则,
当且仅当,即,时取等号,
所以的最小值为.
故答案为:
13. 设,则__________.(用含 的式子表示)
【答案】
【解析】
【分析】利用两角和差公式化简计算即可.
【详解】由题知,
解得,则.
故答案为:
14. 如图,已知过抛物线()的焦点的直线与抛物线交于两点,过点A作抛物线的准线的垂线,垂足为,抛物线的准线与轴交于点,为坐标原点,记,,分别为,,的面积.若,则直线的斜率为______.
【答案】
【解析】
【分析】设直线倾斜角为,,可得,,,用 表示,结合题意运算求解即可.
【详解】设直线倾斜角为,,
可知:,
且,解得,
则,
同理可得,
可知:,
,
,
因为,则,
整理得,解得或,
且,则,可得,
所以直线的斜率为.
故答案为:.
【点睛】关键点点睛:根据抛物线的定义可得,利用 表示其他量,结合题意运算求解.
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. 设是各项都为正数的递增数列,已知,且满足关系式.
(1)求及数列的通项公式;
(2)令,求数列的前项积.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由题干得到递推公式,可证明数列是公差为1的等差数列,代入可求通项公式;
(2)由(1)可知,各项相乘即可求出前n项积.
【小问1详解】
由已知,
令代入得,即,解得 或(舍去),
令代入得,即,解得或(舍去),
已知是各项都为正数的递增数列,且,故从第二项开始每一项都大于1,故,
对式子两边开根号得,
即,整理得,故:,
又,故数列是首项为1,公差为1的等差数列,
故,所以
【小问2详解】
因为
所以
故
16. 如图,在四棱锥中,底面是边长为4的正方形,分别为的中点,平面平面.
(1)求证:;
(2)求平面与平面所成角的余弦值;
(3)若截面与交于点,且,求的值.
【答案】(1)
为中点,.
又平面平面,且交线为平面 ,
平面,而平面,平面,
;
为中点,则有;
;
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)由等腰三角形三线合一,得到,根据面面垂直的性质得到 平面,从而,又易证得,故证出;
(2)建立空间直角坐标系,求出对应平面的法向量,由两平面的法向量夹角的余弦值的绝对值即为两平面夹角的余弦值;
(3)根据共线求出E的坐标,求出的坐标,然后与法向量垂直,得到数量积为0即可算出.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
如图以为坐标原点,过作直线与平行,以分别为 轴建立空间直角坐标系,
,
则,.
.
设平面的一个法向量为,
则有,令,可得.
,设平面的一个法向量为,
则有,可取,
,
平面与平面所成的锐二面角的余弦值为.
【小问3详解】
,
.
.
.
17. 现有8张大小质地完全相同的卡片,其中4张是红色,4张是蓝色.从中随机摸出3张卡片放入一个不透明的袋子中,记袋子中红色卡片的张数为,然后进行如下操作:从袋子中随机摸出一张卡片(每张卡片被摸到的概率相等),观察其颜色后,将该卡片放在袋外,再从袋外取一张另一种颜色的卡片放入袋中(即若摸出红色卡片,则放回蓝色卡片;若摸出蓝色卡片,则放回红色卡片),袋子中始终保持3张卡片.记经过次这样的操作后,袋子中红色卡片的张数为.
(1)求;
(2)当 时,求随机变量的分布列和数学期望;
(3)求随机变量的数学期望.
【答案】(1)
(2)
1
3
(3)
【解析】
【分析】(1)应用组合数及古典概型概率求法求概率即可;
(2)确定对应的可能值并求出对应概率,写出分布列,进而求期望;
(3)首先求出各可能值对应的概率,再求对应可能值的概率,即可求期望.
【小问1详解】
依题意,.
【小问2详解】
当 时,若摸出红色卡片,则的值为1,若摸出蓝色卡片,则的值为3,
所以,,
所以的分布列为
1
3
数学期望为.
【小问3详解】
的取值为0,1,2,3.
,,
,.
的取值为0,1,2,3.
,
,
,
,
所以随机变量的数学期望为.
18. 已知椭圆的长轴长为4,焦距为,过点的直线与椭圆交于,两点,过点作 轴,交椭圆于另一点(异于点,).
(1)求椭圆的标准方程;
(2)证明:直线 过定点,并求点的坐标;
(3)求面积的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据椭圆的性质计算;
(2)联立与椭圆方程,然后根据 的直线方程和韦达定理求定点;
(3)利用韦达定理求,然后计算面积求范围即可.
【小问1详解】
由题意得 ,,则 ,, ,
所以椭圆的标准方程为 .
【小问2详解】
由题意可得直线的斜率存在且不为0,
设直线的方程为,,,则,
联立得,,,
,则直线 :
整理,
所以直线 恒过,.
【小问3详解】
,
点到直线的距离,
,
令,则,
令,则,
在上单调递增,所以,
所以面积的取值范围为.
【点睛】方法点睛:解决直线与圆锥曲线相交问题,往往需联立直线与圆锥曲线方程,消元并结合韦达定理,运用弦长公式、点到直线距离公式、斜率公式、向量数量积公式进行转化变形,结合已知条件得出结果.
19. 已知函数
(1)讨论的单调性;
(2)当时.
(ⅰ)求曲线的斜率为e的切线方程;
(ⅱ)当时,,证明:
【答案】(1)当时在上单调递减;
当时,在上单调递增,在上单调递减;
当时,在上单调递减,在上单调递增.
(2)(ⅰ);(ⅱ)设,令,
当时,则,可得 ;
当时,则,可得;
可知 对任意恒成立,所以,当且仅当时,等号成立,
由(1)可知:在上单调递增,在上单调递减,
当 时,,且,可知,
令,则,且,则,且,可得,
要证,只需要证,
即证,即证明,
令,则,
令,则,
当时,;当时,;
可知在内单调递减,在内单调递增,
则,即,
可知在内单调递增,则,即成立,
综上所述:
【解析】
【分析】(1)求导可得,分类讨论的符号,根据导数的符号判断的单调性;
(2)(i)求导,根据导数的几何意义可得切点为,即可得切线方程;(ⅱ)分析可知,结合的单调性分析可知,结合题意可知原不等式等价于,构建,利用导数证明不等式即可.
【小问1详解】
由题意可知:函数的定义域为,且,
当时,,可知在上单调递减;
当时,由解得;由解得;
可知在上单调递增,在上单调递减;
当时,由解得;由解得;
可知在上单调递减,在上单调递增;
综上,当时在上单调递减;
当时,在上单调递增,在上单调递减;
当时,在上单调递减,在上单调递增.
【小问2详解】
当时,,
(i)设曲线在点处的切线斜率为e,
则,显然,
令,
当时,,
可知在上单调递增,且,
可知的根为1,所以 ,
且,所以切线方程为;
(ⅱ)略
【点睛】方法点睛:利用导数证明不等式的基本步骤
1.作差或变形;
2.构造新的函数;
3.利用导数研究的单调性或最值;
4.根据单调性及最值,得到所证不等式;
特别地:当作差或变形构造的新函数不能利用导数求解时,一般转化为分别求左、右两端两个函数的最值问题.
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合肥市第八中学2025-2026学年第二学期强化训练一
高三数学试卷
命题人:韦倩 柳大伟 审题人:柳大伟 韦倩
考试说明:1.试卷分值:150分;考试时间:120分钟;
2.所有答案均要答在答题卷上,否则无效.考试结束后只交答题卷.
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. 已知,则( )
A. 4 B. C. D.
3. 若平面向量两两夹角相等,且,则( )
A. B. 36 C. 或6 D. 3或36
4. 已知函数,且,,,则,,的大小关系为()
A. B.
C. D.
5. 已知直线与圆交于两点,若成等差数列,则的最小值为( )
A. B. C. D.
6. 在中,内角所对的边分别为 ,若,则面积的最大值为( )
A. 3 B. C. D.
7. 在三棱锥中,底面为正三角形,平面 ,若四点都在球的表面上,则点 到平面 的距离为( )
A. 5 B. C. D.
8. 已知为数列 的前 项和, 为数列 的前 项积, 若 ,则( )
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. 连续投掷一枚均匀的骰子3次,记3次掷出点数之积为,掷出点数之和为,则( )
A. 事件“为奇数”发生的概率
B. 事件“ ”和事件“”相等
C. 事件“”发生的概率为
D. 事件“ ”和事件“”独立
10. 已知函数,则( )
A. ,使得为单调函数
B. ,的图象恒有对称中心
C. 当 时,
D. 若,,是方程 的三个不同的根,则
11. 在棱长为的正方体中,点 是侧面(含边界)上的动点,则下列结论正确的是( )
A. 存在点 ,使得
B. 若 平面 ,则点 的轨迹长度为
C. 若所成的角为,则点P的轨迹长度为
D. 若以为球心,为半径的球面与侧面的交线长为.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知随机变量,a、b是正实数,满足,则的最小值为______.
13. 设,则__________.(用含 的式子表示)
14. 如图,已知过抛物线()的焦点 的直线与抛物线交于两点,过点A作抛物线的准线的垂线,垂足为,抛物线的准线与轴交于点,为坐标原点,记,,分别为,,的面积.若,则直线 的斜率为______.
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. 设是各项都为正数的递增数列,已知,且满足关系式.
(1)求及数列的通项公式;
(2)令,求数列的前项积.
16. 如图,在四棱锥中,底面是边长为4的正方形,分别为的中点,平面平面.
(1)求证:;
(2)求平面与平面所成角的余弦值;
(3)若截面与 交于点,且,求的值.
17. 现有8张大小质地完全相同的卡片,其中4张是红色,4张是蓝色.从中随机摸出3张卡片放入一个不透明的袋子中,记袋子中红色卡片的张数为,然后进行如下操作:从袋子中随机摸出一张卡片(每张卡片被摸到的概率相等),观察其颜色后,将该卡片放在袋外,再从袋外取一张另一种颜色的卡片放入袋中(即若摸出红色卡片,则放回蓝色卡片;若摸出蓝色卡片,则放回红色卡片),袋子中始终保持3张卡片.记经过次这样的操作后,袋子中红色卡片的张数为.
(1)求;
(2)当 时,求随机变量的分布列和数学期望;
(3)求随机变量的数学期望.
18. 已知椭圆的长轴长为4,焦距为,过点的直线与椭圆交于 ,两点,过点 作 轴,交椭圆于另一点(异于点 ,).
(1)求椭圆的标准方程;
(2)证明:直线过定点,并求点的坐标;
(3)求面积的取值范围.
19. 已知函数
(1)讨论的单调性;
(2)当时.
(ⅰ)求曲线的斜率为e的切线方程;
(ⅱ)当时,,证明:
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