内容正文:
杭州二中2025学年第二学期高三数学测试(四)
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,只有一个选项是正确的.请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.
1. ( )
A. 2 B. 4 C. D. 6
【答案】C
【解析】
【分析】根据复数模的概念直接求解.
【详解】由题意:.
故选:C
2. 若集合,,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用对数函数 在单调递增,解对数不等式,再结合交集的概念即可.
【详解】∵ 在单调递增,
∴,则.
故选:C.
3. 为等比数列 的前 项和, ,对 ,甲: ;乙: ;则( )
A. 甲是乙的充分不必要条件
B. 甲是乙的必要不充分条件
C. 甲是乙的充要条件
D. 甲是乙的既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】
【详解】充分性:由 可得;
因此可知等比数列的各项均为正数,所以公比,
当时,满足,当时,满足,因此充分性不成立;
必要性:因为 ,若,可得等比数列为递增数列,且各项均为正数,
所以,因此,即必要性成立.
即可得甲是乙的必要不充分条件.
4. 我国古代数学家僧一行应用“九服晷影算法”在《大衍历》中建立了晷影长与太阳天顶距 ()的对应数表,这是世界数学史上较早的一张正切函数表.根据三角学知识可知,晷影长等于表高与太阳天顶距 正切值的乘积,即.对同一“表高”测量两次,第一次和第二次太阳天顶距分别为,,若第一次的“晷影长”是“表高”的2倍,且,则第二次的“晷影长”是“表高”的( )
A. 倍 B. 倍 C. 倍 D. 倍
【答案】B
【解析】
【分析】由题意可得 ,由结合两角差的正切公式可得,从而求得第二次的“晷影长”与“表高”的比值,得出答案.
【详解】由题可得,又,
所以.
即第二次的“晷影长”是“表高”的.
5. 已知椭圆 :的左、右焦点分别是,,点是 上一点,直线的斜率为3,直线的斜率为,则 的离心率是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】依题意有且,中由勾股定理,得 的齐次式可求离心率的大小.
【详解】因为直线,的斜率之积为,所以,,
由直线的斜率为3,可知,所以,
因为,所以,,
因为,所以,即,
所以,所以.
6. 设,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用中间值法,再结合指数函数和对数函数的单调性即可比较大小.
【详解】由,,,知,,
又,所以,故,
又,故,所以,
因此可得.
故选:C.
7. 小明高考结束后出去游玩,帽子和墨镜每天至少戴一件,他每天戴帽子的概率为,戴墨镜的概率为,各天穿戴的情况独立, 表示他在20天的游玩时间中只戴帽子的天数,则其期望( )
A. 4天 B. 8天 C. 10天 D. 16天
【答案】A
【解析】
【详解】记 为事件“小明戴帽子”,记 为事件“小明戴墨镜”,
,,
,
所以,,(天).
8. 已知函数,若 ,则的最小值为( )
A. 1 B. 2 C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由题意可得,结合函数的单调性可得,进而可求的最小值.
【详解】函数的定义域为,
可得函数在上单调递增,
又,
由 ,得,
因为函数在上单调递增,所以,所以 ,
所以,当且仅当时取等号,
所以的最小值为.
故选:B.
二、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.全部选对得6分,部分选对的得部分分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分.
9. 2025年1月20日,DeepSeek发布并开源DeepSeek-R1模型,这是继ChatGPT之后人工智能技术的又一次突破,对人工智能市场的发展产生了巨大的推动作用.以下是收集到的2015年至2024年人工智能的市场规模(单位:十亿美元)的数据:
年份
2015
2016
2017
2018
2019
2020
2021
2022
2023
2024
年份代号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
市场规模
6.4
9.5
13.8
20.1
29
40.7
58
80.4
110
150
设与 的关系可以用线性回归模型进行拟合,4.8,则( )
A. 人工智能的市场规模与年份正相关
B. 人工智能的市场规模的分位数为110
C. 关于 的回归方程为
D. 人工智能的市场规模的年增长率约为
【答案】AD
【解析】
【分析】根据正相关、百分位数、的概念可判断A、B;将代入求解即可判断C;设,通过计算估算的关系即可判断D.
【详解】对于A,人工智能的市场规模随年份增大而增大,故是正相关关系,故A正确;
对于B,分位数是从小到大第9个和第10个数据的平均数,即,故B错误;
对于C,因为 ,即,故C错误;
对于D,设,则,故 的年增长率约为,故D正确.
故选:AD.
10. 已知 是抛物线的焦点,M是C上的点,O为坐标原点.则( )
A.
B.
C. 以M为圆心且过F的圆与C的准线相切
D. 当时,的面积为
【答案】ABC
【解析】
【分析】根据焦点坐标求出判断A,根据抛物线定义判断B,C,应用已知联立方程求出点的坐标计算判断三角形的面积判断D.
【详解】因为 是抛物线的焦点,所以,即得,A选项正确;
设在上,所以,
所以,B选项正确;
因为以M为圆心且过F的圆半径为等于M与C的准线的距离,所以以M为圆心且过F的圆与C的准线相切,C选项正确;
当时,
,且,,
所以,或舍
所以的面积为,D选项错误.
故选:ABC.
11. 已知是定义在上的函数,对任意,满足,,若时,,则下列说法正确的是( )
A. 是奇函数 B. ,
C. D. 在区间上,有2027个零点
【答案】ABD
【解析】
【分析】先由已知的两个中心对称条件推导出函数周期为,再结合对称关系证明其为奇函数,验证A;再利用对称性求出时的解析式,验证B;接着分析一个周期内的函数值,通过分组求和判断C错误;最后分析函数在区间内的零点分布,得出整数点均为零点,共个,验证选项D.
【详解】对于A,由,得,即,
又,所以,即是以周期为的周期函数,
由,得,所以,
即,所以是奇函数,A正确;
对于B,由,得,所以,B正确;
对于C,,,,,
一个周期内的和:,
所以,C错误;
对于D,是以周期为的周期函数,,,
时, ,,所以,
时, ,,所以,
所以在内的零点有,
而包含个完整周期,
所以是的零点,共个,D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知向量,,若,则在方向上的投影向量的坐标是______.
【答案】
【解析】
【分析】根据数量积的运算律求得,,根据投影向量的概念求解即可.
【详解】,,
因为,所以,
解得.所以,,
所以在方向上的投影向量的坐标为.
13. 的展开式中含的项为____.
【答案】
【解析】
【分析】首先原式变形为,再利用两个二项展开式求含的项.
【详解】,
中项的系数为 ,的常数项为,
中 项的系数为,中 项的系数为,
中,常数项为,中项的系数为,
所以展开式中含的项的系数为,
所以的展开式中含的项为.
14. 如图为四棱锥 的平面展开图,其中为平行四边形, 是边长为1的等边三角形, 为 的中点,,则四棱锥 的外接球表面积为______.
【答案】
【解析】
【分析】由已知条件确定底面 为等腰梯形,并确定,得到底面外接圆圆心即为中点,在底面以为轴建系,确定外接圆圆心坐标,再设球心通过即可求解.
【详解】 是边长为1的等边三角形,故侧棱,,底边;
是 中点,,是平行四边形,故底边 ,, ,.
可知底面 为等腰梯形,
因为 为等边三角形,且为平行四边形,
可得:,在底面 中连接,
则,
即,,
在底面 以分别为轴,过 作平面 的垂线为 轴,如图:
可得: , ,,,
因为,则底面 外接圆,也即是的外接圆,
即的中点即为底面 外接圆圆心,坐标为,
设,由 、、,
可得,
解得
即
由四棱锥外接球的性质,
外接球的球心在过垂直于底面的直线上,故设球心,
由得: ,解得,
因此外接球半径平方: ,
外接球表面积: .
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. 在中,内角 , , 满足.
(1)求 ;
(2)若为边上一点,,,,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)先利用三角形的内角和公式结合两角和与差的三角函数公式,求,进而可得角 .
(2)先根据推导的关系,再利用向量数量积的运算法则求,最后利用三角形的面积公式求的面积.
【小问1详解】
由,
所以,
所以,又 为三角形内角,所以,
所以.
【小问2详解】
因为,所以,
所以,
又,所以,,
所以面积.
16. 如图,四棱锥 的底面 是矩形,平面 ,点 是棱上的动点,点 是棱上的一点,且,,,.
(1)求证: ;
(2)若平面,求直线与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)方法一:如图,连接,在矩形 中,, ,,
所以,,
又 , ,所以 .
因为,所以,即 .
因为平面 ,平面 ,所以 .
因为 , , ,, 平面 ,
所以 平面 ,
又 平面 ,所以 .
方法二:由题意可知, ,两两垂直,
故可以为坐标原点,分别以 所在直线为 轴建立空间直角坐标系.
因为, ,,则, ,.
设 ,则 , .
由 可得,即 .
(2)
【解析】
【分析】(1)方法一:连接,先利用平面几何知识求得 ,利用线面垂直的性质定理得 ,然后利用线面垂直的判定定理得 平面 ,进而利用线面垂直的性质定理证明即可;方法二:建立空间直角坐标系,表示点的坐标,设 ,利用向量数量积即可证明.
(2)先利用线面平行的性质定理得 为的中点,然后求出平面 的法向量,进而利用线面角的向量公式求解即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
连接 交 于点,连接 ,
因为平面 , 平面 ,平面 平面 ,
所以 .
因为四边形 是矩形,所以为 的中点,所以 为的中点.
由题意可知,, ,两两垂直,
故可以为坐标原点,分别以 所在直线为 轴建立空间直角坐标系.
故,, ,.
所以 , , .
设为平面 的一个法向量,
则,故可取 .
设直线与平面 所成角为 ,
则,
即直线与平面 所成角的正弦值为.
17. 已知数列的前 项和为,且 .
(1)求数列的通项公式;
(2)若,记数列的前 项和,求证:.
【答案】(1)
(2) ,
,
,
,
,
,
,故.
【解析】
【分析】(1)利用已知递推式得出数列 是等比数列,进而求出的通项公式;
(2)先求出,再利用裂项相消法求和,进而证明结论.
【小问1详解】
,则,
,又 ,
故 是首项为 ,公比是 的等比数列,
,即 ,
成立,
数列的通项公式为 .
【小问2详解】
略
18. 已知双曲线 :的左、右顶点分别为 , ,点是 上一点,过点向 的两条渐近线作垂线,垂足分别为 , ,且 .
(1)求 的方程;
(2)若是 的左支上异于点 的一点,直线交直线于点,直线交 于另一点 .
(i)设直线 的斜率分别为,,求证:为定值;
(ii)求坐标原点到直线 距离的最大值.
【答案】(1)
(2)(i)证明:由(1),得 ,,设 , ,,
直线 的斜率,直线的斜率 .
因为,所以 .
因为,,
所以.
因为 ,所以 ,
所以,即为定值.
(ii)4
【解析】
【分析】(1)先设点,再应用点到直线距离公式计算求解得出参数即可得出双曲线方程;
(2)(i)先设点的坐标,再应用斜率公式结合双曲线方程化简求值;(ii)结合对称性设直线 的方程,再联立计算斜率乘积得出 ,最后应用定点得出距离的最大值.
【小问1详解】
由题意知 的渐近线方程为 ,
设,则.
因为 ,所以 ,
所以 的方程为 .
【小问2详解】
(i)略
(ii)解:若直线 的斜率为0,根据对称性,直线 与直线 的交点应在 轴上,不符合题意,
所以直线 的斜率不为0,又 , 不重合,故可设直线 的方程为 .
联立得 ,
由题意得 且 ,即 ,
由韦达定理,得,.
由(i)得,
故,
所以,
化简,得.
因为 ,所以,解得 .
所以直线 的方程为 ,因此直线 恒过点,
所以当 时,坐标原点 到直线 的距离取得最大值4.
19. 已知函数,.
(1)求曲线在处的切线方程;
(2)求在上的单调区间;
(3)若,,且,满足,求证: .
(参考数据: )
【答案】(1)
(2)的增区间为,无减区间
(3)由(1),(2)知,在上单调递增,
若, ,必有,
若, ,必有,
若 ,必有, ,矛盾,
令,(),
,
则 ,
所以单调递增, ,
在 上, ,单调递减, ,
, ,
所以, ,
所以, ,即,原不等式成立.
【解析】
【分析】(1)应用导数的几何意义求切线方程;
(2)对函数求导,应用导数的符号研究函数的单调区间;
(3)根据题设分析,令并应用极值点偏移思想构造,,再应用导数研究函数符号,结合即可证.
【小问1详解】
由题设且,则 ,所以切线方程为;
【小问2详解】
设,令 ,则,
在上, ,单调递减,
在上,,单调递增,
, , ,
在 上, , 单调递减,
在上,, 单调递增,
所以 ,即 ,
故的增区间为,无减区间;
【小问3详解】
略
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杭州二中2025学年第二学期高三数学测试(四)
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,只有一个选项是正确的.请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.
1. ( )
A. 2 B. 4 C. D. 6
2. 若集合,,则 ( )
A. B. C. D.
3. 为等比数列 的前 项和, ,对 ,甲: ;乙: ;则( )
A. 甲是乙的充分不必要条件
B. 甲是乙的必要不充分条件
C. 甲是乙的充要条件
D. 甲是乙的既不充分也不必要条件
4. 我国古代数学家僧一行应用“九服晷影算法”在《大衍历》中建立了晷影长与太阳天顶距 ()的对应数表,这是世界数学史上较早的一张正切函数表.根据三角学知识可知,晷影长等于表高与太阳天顶距 正切值的乘积,即.对同一“表高”测量两次,第一次和第二次太阳天顶距分别为,,若第一次的“晷影长”是“表高”的2倍,且,则第二次的“晷影长”是“表高”的( )
A. 倍 B. 倍 C. 倍 D. 倍
5. 已知椭圆:的左、右焦点分别是,,点是上一点,直线的斜率为3,直线的斜率为,则的离心率是( )
A. B. C. D.
6. 设,,,则( )
A. B. C. D.
7. 小明高考结束后出去游玩,帽子和墨镜每天至少戴一件,他每天戴帽子的概率为,戴墨镜的概率为,各天穿戴的情况独立, 表示他在20天的游玩时间中只戴帽子的天数,则其期望( )
A. 4天 B. 8天 C. 10天 D. 16天
8. 已知函数,若 ,则的最小值为( )
A. 1 B. 2 C. D.
二、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.全部选对得6分,部分选对的得部分分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分.
9. 2025年1月20日,DeepSeek发布并开源DeepSeek-R1模型,这是继ChatGPT之后人工智能技术的又一次突破,对人工智能市场的发展产生了巨大的推动作用.以下是收集到的2015年至2024年人工智能的市场规模(单位:十亿美元)的数据:
年份
2015
2016
2017
2018
2019
2020
2021
2022
2023
2024
年份代号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
市场规模
6.4
9.5
13.8
20.1
29
40.7
58
80.4
110
150
设与的关系可以用线性回归模型进行拟合,4.8,则( )
A. 人工智能的市场规模与年份正相关
B. 人工智能的市场规模的分位数为110
C. 关于的回归方程为
D. 人工智能的市场规模的年增长率约为
10. 已知 是抛物线的焦点,M是C上的点,O为坐标原点.则( )
A.
B.
C. 以M为圆心且过F的圆与C的准线相切
D. 当时,的面积为
11. 已知是定义在上的函数,对任意,满足,,若时,,则下列说法正确的是( )
A. 是奇函数 B. ,
C. D. 在区间上,有2027个零点
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知向量,,若,则在方向上的投影向量的坐标是______.
13. 的展开式中含的项为____.
14. 如图为四棱锥 的平面展开图,其中为平行四边形, 是边长为1的等边三角形,为 的中点,,则四棱锥 的外接球表面积为______.
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. 在中,内角,,满足.
(1)求 ;
(2)若为边上一点,,,,求的面积.
16. 如图,四棱锥 的底面 是矩形,平面 ,点是棱上的动点,点 是棱上的一点,且,,,.
(1)求证: ;
(2)若平面,求直线与平面所成角的正弦值.
17. 已知数列的前项和为,且 .
(1)求数列的通项公式;
(2)若,记数列的前项和,求证:.
18. 已知双曲线:的左、右顶点分别为,,点是上一点,过点向的两条渐近线作垂线,垂足分别为, ,且 .
(1)求的方程;
(2)若是的左支上异于点的一点,直线交直线于点,直线交于另一点.
(i)设直线 的斜率分别为,,求证:为定值;
(ii)求坐标原点到直线距离的最大值.
19. 已知函数,.
(1)求曲线在处的切线方程;
(2)求在上的单调区间;
(3)若,,且,满足,求证: .
(参考数据: )
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