内容正文:
2025~2026学年度下学期高三数学阶段性作业
命题人:席米有 审题人:马志峰
考试时长:120分钟 试卷分值:150分
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. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 已知复数,则( )
A. B. 2 C. D. 1
3. 双曲线的一条渐近线的倾斜角为,则此双曲线的离心率是( )
A. B. C. 2 D.
4. 东风-41是我国目前公开最先进、性能最强的陆基洲际战略核导弹,是国家战略核力量的中流砥柱.在平面直角坐标系中,某东风导弹从原点发射,位移向量为,为进行轨迹修正,控制系统施加一个校正向量,则导弹实际合位移向量(即位移向量与校正向量的和)的模长为( )
A. 9 B. C. 10 D.
5. 设是定义在上的奇函数,,则( )
A. -1 B. 0 C. 1 D. 2
6. 若将函数的图象向右平移个单位长度后所得图象关于轴对称,则的最小值为( )
A. B. C. D.
7. 设抛物线的焦点为,抛物线上一点,满足直线与轴正半轴交于点,且在之间,若,且点到抛物线准线的距离为,则点的纵坐标为( )
A. B. C. D.
8. 已知,且,则( )
A. B.
C. D.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 在正方体中,下列结论正确的是( )
A. 与所成的角为
B. 与所成的角为
C. 与平面所成的角为
D. 与平面所成的角为
10. 下列结论正确的是( )
A. 样本数据的第75百分位数为23
B. 若一组样本数据的方差,则这组样本数据的总和为4052
C. 若随机变量服从二项分布,则
D. 若随机变量服从正态分布,且,则
11. 数列各项都是正整数,,这里表示不超过的最大整数.若,则下列选项正确的是( )
A. 或11 B. 可以为33
C. 可以为41 D. 有7种可能的取值情况
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在答题卡中的横线上.
12. 函数在点处的切线方程是__________.
13. 已知数列和,且满足,数列前4项和为__________.
14. 若函数在区间内有且仅有个零点,则实数的取值范围为__________.
四、解答题:本题共5小题,共77分.
15. 在中,内角所对的边分别为,且.
(1)求角的大小;
(2)若边上的中线的长度为2,求面积的最大值.
16. 某科技企业研发的新一代人形机器人在量产前进行性能测试,其中行走稳定性是核心指标,测试分为平地行走和斜坡行走两个项目,规定:两个项目均达标,则机器人性能合格;否则机器人性能不合格.已知该型号机器人平地行走达标的概率为,斜坡行走达标的概率为,且两个项目是否达标相互独立.
(1)随机抽取1台该机器人进行测试,求这台机器人性能合格的概率;
(2)随机抽取3台该机器人进行独立测试,设表示这3台机器人中性能合格的台数,求随机变量的分布列和数学期望;
(3)该企业对机器人进行技术升级后,重新测试,升级后每台机器人性能合格的概率提升至,若随机抽取4台机器人测试,至少有1台性能合格的概率不低于,求实数的取值范围.
17. 如图,平面四边形中且,绕旋转到的位置,使得且.
(1)证明:平面;
(2)求四棱锥的高;
(3)求二面角的正弦值.
18. 已知椭圆,以原点为圆心,为半径的圆被称为椭圆的蒙日圆.若椭圆的离心率是,它的蒙日圆为圆.
(1)求椭圆的方程;
(2)过圆上一点作椭圆的两条切线分别为和,切椭圆于点和点,求证:;
(3)若直线与坐标轴交于两点,求面积的最小值.
19. 设函数.
(1)当时,判断函数的单调性;
(2)当时,
①证明:函数有两个极值点,且随着的增大而增大;
②证明:.
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2025~2026学年度下学期高三数学阶段性作业
命题人:席米有 审题人:马志峰
考试时长:120分钟 试卷分值:150分
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. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】结合一元二次不等式的解法求出集合,再根据交集的定义求解即可.
【详解】由,解得,则,所以.
2. 已知复数,则( )
A. B. 2 C. D. 1
【答案】D
【解析】
【详解】复数,
则,故D正确.
3. 双曲线的一条渐近线的倾斜角为,则此双曲线的离心率是( )
A. B. C. 2 D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据已知得出渐近线的倾斜角进而得出,再根据即可求解.
【详解】∵双曲线的一条渐近线的倾斜角为,
,,
∴此双曲线的离心率为2.
4. 东风-41是我国目前公开最先进、性能最强的陆基洲际战略核导弹,是国家战略核力量的中流砥柱.在平面直角坐标系中,某东风导弹从原点发射,位移向量为,为进行轨迹修正,控制系统施加一个校正向量,则导弹实际合位移向量(即位移向量与校正向量的和)的模长为( )
A. 9 B. C. 10 D.
【答案】B
【解析】
【详解】合位移向量为,
所以合位移向量的模长为.
5. 设是定义在上的奇函数,,则( )
A. -1 B. 0 C. 1 D. 2
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意得,则利用周期性和奇函数性质求值.
【详解】由于,
所以是以4为周期的周期函数,
则.
6. 若将函数的图象向右平移个单位长度后所得图象关于轴对称,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先根据平移变换得到平移后的函数解析式,再利用函数关于轴对称的性质列出等式,进而求出关于的表达式,最后结合确定的最小值.
【详解】函数的图象向右平移个单位长度所得函数为:
,
则图象关于轴对称,
即,则,
因为,所以当时,的最小值为.
7. 设抛物线的焦点为,抛物线上一点,满足直线与轴正半轴交于点,且在之间,若,且点到抛物线准线的距离为,则点的纵坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】设,由确定点坐标,进而由距离列出等式求解即可.
【详解】由题知抛物线的焦点,准线为,
设,由可知点为靠近的三等分点,
所以,
因为点到抛物线准线的距离为,
所以,解得,
所以抛物线的方程为,
将点代入抛物线方程得,解得,
所以点的纵坐标为.
8. 已知,且,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】因为,且,所以,
同理,由,可得,
由,可得.
令,得,所以在上单调递减,
满足的即为函数与交点的横坐标;
满足的即为函数与交点的横坐标;
满足的即为函数与交点的横坐标;
在同一平面直角坐标系中画出的图象,如图所示:
从图象中可以直观地看出,三个交点的横坐标关系为.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 在正方体中,下列结论正确的是( )
A. 与所成的角为
B. 与所成的角为
C. 与平面所成的角为
D. 与平面所成的角为
【答案】BCD
【解析】
【分析】结合正方体性质,根据异面直线夹角,线面角的定义求解判断即可.
【详解】如下图,且为等边三角形,则与所成的角为,A错误;
由,且,则,故与所成的角为正确;
由平面,则与平面所成的角为,C正确;
由平面平面,则,又,
且都在平面内,则平面,
所以与平面所成的角为,且,
故,D正确.
10. 下列结论正确的是( )
A. 样本数据的第75百分位数为23
B. 若一组样本数据的方差,则这组样本数据的总和为4052
C. 若随机变量服从二项分布,则
D. 若随机变量服从正态分布,且,则
【答案】BC
【解析】
【详解】选项A,样本共个数据,
,第75百分位数为第8项数据24,A错误;
选项B,方差,
因为,
故样本均值,样本总和为,B正确;
选项C,若,则,
根据期望性质,
得,C正确;
选项D,正态分布的对称轴为,
由对称性得,
则,D错误.
11. 数列各项都是正整数,,这里表示不超过的最大整数.若,则下列选项正确的是( )
A. 或11 B. 可以为33
C. 可以为41 D. 有7种可能的取值情况
【答案】BD
【解析】
【分析】使用递推关系逐项求解.
【详解】设.
则对应的分别为.
由,可得或11,若,则,不存在满足上述关系的,所以,选项A错误;
可得或13;
可得或16或17;
可得或19或20或21;
可得或23或24或25或26;
可得或28或29或30或31或32;
可得或34或35或36或37或38或39,共7种.选项BD正确,C错误.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在答题卡中的横线上.
12. 函数在点处的切线方程是__________.
【答案】
【解析】
【分析】借助导数几何意义计算即可得.
【详解】,,又,
故函数在点处的切线方程是,
整理得.
13. 已知数列和,且满足,数列前4项和为__________.
【答案】200
【解析】
【分析】由题意可得数列是等比数列,根据等比数列前项和公式计算求解.
【详解】由已知,两式相加得:,
整理得:,又,
所以数列是以5为首项,3为公比的等比数列,
数列前4项和为.
14. 若函数在区间内有且仅有个零点,则实数的取值范围为__________.
【答案】
【解析】
【分析】利用函数零点的等价条件及正弦函数的性质即可求解.
【详解】已知函数在区间内有且仅有个零点,
即方程在上有两个不等的实数解,
令,则,则,
当时,每个都对应两个值;
当或时,每个都对应一个值;
当时,每个都对应三个值;
当时,,则有两个的值,满足题意;
当时,每个都有两个与它对应,当时,函数都有两个与对应,
此时方程在上有四个不等的实数解,不满足题意;
当时,或,则或有四个的值,不满足题意;
当时,每个与一一对应,当时,函数都有两个与对应,满足题意;
当时,,则有一个的值,不满足题意;
综上所述,实数的取值范围为.
四、解答题:本题共5小题,共77分.
15. 在中,内角所对的边分别为,且.
(1)求角的大小;
(2)若边上的中线的长度为2,求面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理将边化角,再由两角和的正弦公式计算可得;
(2)依题意可得,根据数量积的运算律得到,再由均值不等式求出的最大值,即可得解.
【小问1详解】
因为,
由正弦定理得,
则,
即,
,则,
.
【小问2详解】
因为是中点,所以.
两边平方得.
所以,即,
又由均值不等式得,
所以,当且仅当时等号成立,
所以,即面积的最大值为.
16. 某科技企业研发的新一代人形机器人在量产前进行性能测试,其中行走稳定性是核心指标,测试分为平地行走和斜坡行走两个项目,规定:两个项目均达标,则机器人性能合格;否则机器人性能不合格.已知该型号机器人平地行走达标的概率为,斜坡行走达标的概率为,且两个项目是否达标相互独立.
(1)随机抽取1台该机器人进行测试,求这台机器人性能合格的概率;
(2)随机抽取3台该机器人进行独立测试,设表示这3台机器人中性能合格的台数,求随机变量的分布列和数学期望;
(3)该企业对机器人进行技术升级后,重新测试,升级后每台机器人性能合格的概率提升至,若随机抽取4台机器人测试,至少有1台性能合格的概率不低于,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
0
1
2
3
期望
(3)
【解析】
【分析】(1)根据独立事件概率乘法公式计算求解;
(2)由题意可得服从二项分布,根据二项分布求解分布列和数学期望;
(3)根据二项分布的概率计算公式结合题意列不等式计算求解.
【小问1详解】
设事件:机器人平地行走达标,;设事件:机器人斜坡行走达标,;
由题意,事件与相互独立,则性能合格为事件.
根据独立事件概率乘法公式:.
【小问2详解】
由题意,服从二项分布:的可能取值为.
根据二项分布概率公式,;
的分布列为:
0
1
2
3
的数学期望.
【小问3详解】
设升级后,4台机器人中性能合格的台数为,则.
“至少有1台合格”的对立事件为“4台均不合格”,其概率为.
由题意:,
整理得:,又,解得:,
故实数的取值范围为.
17. 如图,平面四边形中且,绕旋转到的位置,使得且.
(1)证明:平面;
(2)求四棱锥的高;
(3)求二面角的正弦值.
【答案】(1)
,
与全等,,即,
又,且点是的中点,
则,由点是的中点,可得,
与都在平面内,
平面;
(2)2 (3)
【解析】
【分析】(1)通过,即可求证;
(2)在中作交于点,确定为四棱锥的高,进而可求解;
(3)法1,过点作交于点,连接,确定为二面角的平面角,进而可求解;法2,建系,求得平面法向量,代入夹角公式即可求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
平面,且在平面内,
∴平面平面,
在中作交于点,连接与,
∵平面平面,平面,
平面,即为四棱锥的高,
又,
,且,
平面,
同理可得,又,
∴四边形是正方形,
,
在直角中,,
,
即四棱锥的高为2;
【小问3详解】
法1:,
与全等,过点作交于点,连接,
则,
为二面角的平面角,,
在中,,
,则.
法2:由(2)知,两两垂直,以为坐标原点,
分别以有向线段为轴正方向建立如图空间直角坐标系.
则,
则,
令为平面的一个法向量,
则,
令,得,则;
令为平面的一个法向量,
则,
令,得,则.
所以,
所以二面角的平面角正弦值为
.
18. 已知椭圆,以原点为圆心,为半径的圆被称为椭圆的蒙日圆.若椭圆的离心率是,它的蒙日圆为圆.
(1)求椭圆的方程;
(2)过圆上一点作椭圆的两条切线分别为和,切椭圆于点和点,求证:;
(3)若直线与坐标轴交于两点,求面积的最小值.
【答案】(1)
(2)证明:设点的坐标为,
(i)当切线和斜率都存在时,设过点直线方程为,
联立得
消去,得:①,
方程①的判别式,若过点直线为椭圆的切线,则有,化简得:(2),
那么关于的方程(2)的两个根与分别为切线和的斜率,
此时,即;
(ii)当切线或斜率不存在时,不妨令斜率不存在,
则切线方程为(或),(或),代入圆方程得,
可求得切线方程为(或),;
综上所述,.
(3)
【解析】
【分析】(1)利用蒙日圆和离心率列出关于的方程求解即可;
(2)分别对切线斜率是否存在进行讨论,和斜率都存在时联立方程消去,令,再利用韦达定理计算即可;切线或斜率不存在时,求出两直线方程计算即可;
(3)先求出AB方程,即可求出两点坐标,再利用基本不等式计算即可.
【小问1详解】
因为椭圆的蒙日圆为,所以,
因为椭圆的离心率为,所以,
联立方程组,解得,
则椭圆的方程为.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
当椭圆切线斜率存在时,不妨令(ii)中过点切线方程为,即令,
设切点坐标为,
①式可化为,
①式可化为,即,易得,
把代入切线方程整理可得;
当椭圆切线斜率不存在时,切点坐标为时切线方程仍满足,
∴椭圆上点坐标为,切线方程为,
同理可得,点坐标为,切线方程为,
点代入方程与方程可得:与,
∴直线的方程为,
,
又,即(当且仅当时取等号),
(当且仅当时取等号),
面积的最小值为.
19. 设函数.
(1)当时,判断函数的单调性;
(2)当时,
①证明:函数有两个极值点,且随着的增大而增大;
②证明:.
【答案】(1)在上单调递增
(2)①证明:当时,,由,解得,
当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以,又,则,
当时,,当时,,所以为极大值点,
因为,当时,,
所以根据零点存在性定理,必存在唯一的,使得,
当时,,当时,,
所以为极小值点,
所以有两个极值点,
因为,所以,
设,则,
由上可知,,所以单调递增,
所以随着的增大而增大,且,所以随着的增大而增大.
②证明:由,可得,
要证,即证,
即证,
设,
,令,则,
所以单调递减,所以,
所以在上单调递减,
所以,所以命题得证.
【解析】
【分析】(1)根据导数得出在上恒成立,即可证明;
(2)①先根据导数求得有两个极值点,再构造函数,由导数即可证明;②将不等式证明转化为证明,构造函数,由导数即可证明.
【小问1详解】
当时,,则,
令,则,
由可得,
则函数在上递增,在上递减,则,
即在上恒成立,所以函数在上单调递增.
【小问2详解】
证明:令,则,
显然函数在上单调递增,
①略
②略
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