内容正文:
2025学年第二学期杭高高三5月月考
数学试题卷
1.本试卷分试题卷和答题卷两部分.本卷满分150分,考试时间120分钟.
2.答题前务必将自己的班级、姓名用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题纸规定的地方.
3.答题时,请按照答题纸上“注意事项”的要求,在答题纸相应的位置上规范答题,在本试题卷上答题一律无效.
4.考试结束后,只需上交答题纸.
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. 函数的定义域是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题意,得,解得,
所以函数的定义域是.
2. 设是实数,则“”是“”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】
【分析】根据充分性、必要性的定义判断即可.
【详解】由“”不能得出“”,
如当时,满足,不满足;
因为
所以由“”能得出“”.
所以“”是“”的必要不充分条件.
3. 已知,则( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】B
【解析】
【详解】由,得,而,
则.
4. 已知是抛物线的焦点,三点在抛物线上,若成等差数列,则三点( )
A. 横坐标成等差数列 B. 横坐标成等比数列
C. 纵坐标成等差数列 D. 纵坐标成等比数列
【答案】C
【解析】
【分析】根据抛物线的标准方程得到焦点坐标和准线方程,利用抛物线的定义得到的表达式,再根据成等差数列即可求解.
【详解】已知抛物线,根据抛物线的标准方程,得,解得,
因此抛物线的焦点的坐标为,即,准线方程,即,
设抛物线上的三点的坐标分别为,由于这三点都在抛物线上,
由抛物线的定义,得 ,同理, , ,
已知成等差数列,则,即 ,
化简得,而分别为的纵坐标,
因此的纵坐标成等差数列,故C正确.
5. 已知函数在闭区间上的最大值为4,最小值为2,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据正切函数的单调性分析的最值位置,结合区间端点值,列出方程求出参数,,即可求出.
【详解】解:由在上单调递增,则单调递减,
所以在同一单调区间上也单调递减,
由在区间上单调递减,则,
所以 , ,
解得,,又,所以,因此.
6. 在等比数列,则数列的前5项之和为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由等比数列通项公式求得首项和公比,再由求和公式即可求解.
【详解】设等比数列公比为,首项为,根据通项公式,
由已知条件得:
②÷①消去公共项得
,解得,
将代入①,得 ,解得,
则 .
7. 已知,且,在中随机抽取3个不同点,则这三个点可以构成三角形的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】应用组合数及已知条件得中点的个数、任取3个点取法数,再排除3点共线的情况,从而得到3点能构成三角形的取法数,最后应用古典概型的概率求法求概率.
【详解】由题设,中点的个数为,任取3个有 种,
中的点分布如下图所示,15个点分布在3纵5横的15个位置上,
其中3个点纵向共线有种,
其中3个点横向共线有种,
其中3个点斜线共线,如图有8种,
综上,3个点可以构成三角形有种,
所以中随机抽取3个不同点,则这三个点可以构成三角形的概率为.
8. 已知曲线(为实数),为坐标原点,是曲线上不同于的两个点,曲线在点处的三条切线两两相交,且任意两条切线的夹角均为,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先对曲线求导得到切线斜率表达式,再用两直线夹角公式结合已知夹角列等式,最后根据函数性质分析其值域,得出关于的不等式并求解范围.
【详解】因为曲线,所以 ,
所以原点处切线斜率为 ,
设,,两点处切线斜率为 , ,
显然 ,因为三条切线两两夹角为,
由两直线夹角公式可得:,
将 , 代入上式可得: ,
化简整理得: ,同理也满足该式,
去掉绝对值得到两个不同的正根: ,
因为,分子,因此两个分母都必须为正,
即: ,因此的取值范围是 .
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. 设为虚数单位,复数,则下列说法正确的是( )
A. 复数对应点在第一象限
B.
C. 可能为纯虚数
D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据复数运算法则和性质逐一分析选项.
【详解】因为 ,在A选项中, ,
对应复平面内点为 ,横纵坐标均为正,因此在第一象限,A正确,
在B选项中, ,故,
又因为 ,,所以,
所以,B错误,
在C选项中, ,若为纯虚数,则实部为0、虚部非零,
所以令 ,则,此时虚部为 ,结果为,
因此存在符合条件的,C正确,
在D选项中,根据复数模的性质,对任意非零复数,
都有,所以 ,即,
且,等式成立,D正确.
10. 已知棱长为2的正方体中,为所在平面上一动点,下列对点轨迹探究正确的有( )
A. 若为线段中点,且平面,则点轨迹为一条直线
B. 若与直线所成角为,则点轨迹为一个圆
C. 若的面积为,则点轨迹为一个椭圆
D. 若点到直线与到直线距离相等,则点轨迹为双曲线的一支
【答案】ABC
【解析】
【分析】首先构造并证明过点的平面平行于平面,找到点所在平面与平面的交线判断A,化为与直线所成角为求轨迹判断B,构建合适的空间直角坐标系,标注出相关点坐标,根据已知三角形面积求出点线距离,应用向量法求点线距离列方程得到点轨迹判断C、D.
【详解】若分别是的中点,连接,
在正方体中,即共面,
由平面,平面,则平面,
又,同理可证平面,
由,平面,故平面平面,
由平面平面,易知在直线上,A对,
由正方体的结构特征,易知,故与直线所成角,即为与直线所成角,
所以,即,
则在以为圆心,半径为的圆上,B对,
构建如下图示的空间直角坐标系,则,
设,则,,
令到的距离为,若,,
所以,即 ,可得 ,
所以 ,即为椭圆轨迹,C对,
显然到的距离为,若点到直线与点到直线距离相等,
则,即,
所以,即点轨迹为抛物线,D错.
11. 在年杭高樱花文会答题抽奖活动中,有一道题四个选项,只有一个选项正确,甲同学回答失败,剩下的三个选项编号为,乙同学继续答题,乙同学选择号选项,主持人未加评判.主持人知道哪个选项正确,从号中删去一个错误选项后,给乙同学一次换号机会.记表示第号选项正确,表示主持人删去的选项是第号选项.则下列说法正确的是( )
A.
B.
C. 换号后答对概率增大
D. 换号后答对概率不变
【答案】BC
【解析】
【分析】根据给定条件,利用古典概率公式,结合条件概率和全概率公式及逐项判断即可.
【详解】对于A,乙选择号选项,答案是号选项,主持人选择号选项的概率为,即 ,故A错误;
对于B,, ,
则,
因此,故B正确;
对于CD,若不换号,乙继续选择号选项,获得奖品的概率为,主持人选择了错误的选项,
若换号,选择剩下的那个选项,获得奖品的概率为,乙换号后中奖概率增大,故C正确,D错误.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知实数,则的最小值是__________.
【答案】
【解析】
【分析】将 变形为 ,利用基本不等式求解范围得到最小值.
【详解】 ,
当且仅当,即时取等号,
所以 的最小值为
13. 过椭圆的右焦点作倾斜角为的直线交椭圆于两点,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】求出直线的方程,与椭圆方程联立,求出两点的坐标,进而可求出 的值,即可得答案.
【详解】由题意可得,所以直线的方程为,
由,得或,
不妨设,则,
所以.
14. 如图,是等边内的动点,四边形是平行四边形,.则的最大值______.
【答案】2
【解析】
【分析】建立平面直角坐标系,设的边长为,,,利用表示出,求出,最后利用三角函数求出最值.
【详解】以为坐标原点,所在直线为轴,垂直于的直线为轴,建立平面直角坐标系,
因为四边形是平行四边形,,则,
设的边长为,显然,,,
设,,则,
故,则,
因为,所以,
设,由,,
所以
,
因为,所以,
显然当,即时,取得最大值,最大值为4.
所以的最大值为2.
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. (1)求证:当时,;
(2)利用(1)的结论,比较,,的大小.
【答案】(1)证明见下详解;(2)
【解析】
【分析】(1)分别构造两个函数,利用导数研究函数的单调性,即可对两个不等式作出证明;
(2)利用(1)的结论,估计三角函数值并比较大小即可.
【详解】(1)解:设,,则,
又,所以单调递增,即,
所以在单调递增,因此,所以;
再设,,则,
,由,则,
所以,
则单调递减,所以,因此在单调递减,
则,所以,即,
因此,当时,;
(2)由(1)知当时,,
取,则,
,
又,所以,
因此.
16. 在中,的平分线交边于点的外角平分线交直线于点.
(1)证明;
(2)若,求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)在、中分别对、应用正弦定理,结合是内角平分线的角度关系推得,同理在、中推得,即可证;
(2)结合已知边长及(1)结论求出的长度,进而得到,再利用勾股定理计算得到的长.
【小问1详解】
已知平分,平分的外角,
因此 即,
在中:,得,
在中:,得,
因为,所以 ;又,故 ,
所以;
同理,在中:,在中:,
, ,
故 ,又 ,
所以;
因此,原等式得证.
【小问2详解】
已知,,因此,由(1)得,解得,
所以 ,又由(1)证明过程知,,
所以,所以
即的长为.
17. 把一副三角板按如图所示的方式拼接,其中,将沿翻折至.
(1)若二面角为直二面角,求四面体外接球的表面积;
(2)若直线与平面所成角的正弦值为,求锐二面角的余弦值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)通过将几何体补成长方体即可求解;
(2)建系,设锐二面角的大小为,进而确定坐标,再结合线面夹角公式即可求解.
【小问1详解】
因为,则,
即,
因为二面角 为直二面角,
即平面平面,
又 ,平面,平面平面,
故 平面 ,平面 ,
所以,故 两两互相垂直,
将四面体放入长方体中,长、宽、高分别为 ,
外接球直径等于长方体体对角线: ,
因此外接球表面积: .
【小问2详解】
以为坐标原点,分别为轴建系,
设点在平面的投影为,连接,
则平面,
又平面,平面,则,
又,平面,
所以平面,又平面,
则,平面,平面,
则即为锐二面角的平面角,设,
因为,
所以,又
所以,
又,,,
向量 ,,
平面的一个法向量为,
则
令,则,
则
设直线与平面所成角为,
则 ,
即,平方后代入 ,
整理得一元二次方程: ,
因为锐角,,解得.
即锐二面角的余弦值为.
18. 已知双曲线:的离心率为2,左、右顶点分别为,,右焦点到其中一条渐近线的距离为.过的直线与双曲线交于,两点,直线,交于点,直线,交于点,设点为中点.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)求直线的方程;
(3)是否为定值?若是,请证明;若不是,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)为定值,证明见解析
【解析】
【分析】(1)根据离心率及焦点到渐近线的距离求解即可.
(2)设出直线方程及,,与双曲线方程联立,求出和,求出直线、方程,联立求出,同理求得,即可得到直线的方程.
(3)结合(2)求出、及点,分别求出、,结合韦达定理化简求解即可.
【小问1详解】
由双曲线的离心率为2,得,即.
渐近线方程为,
则右焦点到其中一条渐近线的距离为,则.
又,即,解得,.
故双曲线的标准方程为.
【小问2详解】
由(1)知,,,.
设过的直线方程为,,.
联立,整理得,
则,.
直线方程为,直线方程为,
联立解得
,
即点的横坐标为.
同理可得,点的横坐标为.
所以直线的方程为.
【小问3详解】
为定值.
证明:由(2)知,,,则.
将代入直线方程中,可得,
同理可得,
所以
,即.
.
,
所以.
而,
所以 .
故为定值,该定值为2.
19. 某生鲜电商平台销售一款时令水果,其每日市场需求量(单位:千克)为离散型随机变量,所有可能取值为,记.已知该水果成本为每千克3元,平台正常售价为每千克8元,若平台每日备货量为千克,当日未售出的水果将以每千克1元价格全部折价处理.记平台当日正价销售量为千克,每日总利润为元.
(1)若,求此时的和与;
(2)(i)当时,证明:;
(ii)根据历史销售数据,该水果每日需求量满足,其中为常数,为使每日总利润的数学期望最大,平台应将每日备货量定为多少千克?(参考数据:)
【答案】(1);;;
(2)(i)见解析;(ii)56.
【解析】
【小问1详解】
因为,
所以,所以;
是正价销售量,当,;当,;
所以;
因为总利润,
所以;
【小问2详解】
因为,所以,
所以,
,
所以
;
(ii)因为,且,
所以,
当,,当,,
所以,
所以,
由(1)知,所以,
由(i)的结论知,
所以
令,
则, 递增;同理得,递减;
设,则需要找到使得,此时最大,
当,,
当,,
因为,所以,所以,
所以,
整理得,且,
所以 ,
因为,所以应在56附近. 根据取最大值的条件且,
经检验,,,故时,最大,
所以为使每日总利润的数学期望最大,平台应将每日备货量定为56千克.
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2025学年第二学期杭高高三5月月考
数学试题卷
1.本试卷分试题卷和答题卷两部分.本卷满分150分,考试时间120分钟.
2.答题前务必将自己的班级、姓名用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题纸规定的地方.
3.答题时,请按照答题纸上“注意事项”的要求,在答题纸相应的位置上规范答题,在本试题卷上答题一律无效.
4.考试结束后,只需上交答题纸.
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. 函数的定义域是( )
A. B. C. D.
2. 设是实数,则“”是“”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
3. 已知,则( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
4. 已知是抛物线的焦点,三点在抛物线上,若成等差数列,则三点( )
A. 横坐标成等差数列 B. 横坐标成等比数列
C. 纵坐标成等差数列 D. 纵坐标成等比数列
5. 已知函数 在闭区间上的最大值为4,最小值为2,则( )
A. B. C. D.
6. 在等比数列,则数列的前5项之和为( )
A. B. C. D.
7. 已知,且,在中随机抽取3个不同点,则这三个点可以构成三角形的概率为( )
A. B. C. D.
8. 已知曲线(为实数),为坐标原点,是曲线上不同于的两个点,曲线在点处的三条切线两两相交,且任意两条切线的夹角均为,则实数的取值范围是( )
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. 设为虚数单位,复数,则下列说法正确的是( )
A. 复数对应点在第一象限
B.
C. 可能为纯虚数
D.
10. 已知棱长为2的正方体中,为所在平面上一动点,下列对点轨迹探究正确的有( )
A. 若为线段中点,且平面,则点轨迹为一条直线
B. 若与直线所成角为,则点轨迹为一个圆
C. 若的面积为,则点轨迹为一个椭圆
D. 若点到直线与到直线距离相等,则点轨迹为双曲线的一支
11. 在年杭高樱花文会答题抽奖活动中,有一道题四个选项,只有一个选项正确,甲同学回答失败,剩下的三个选项编号为,乙同学继续答题,乙同学选择号选项,主持人未加评判.主持人知道哪个选项正确,从号中删去一个错误选项后,给乙同学一次换号机会.记表示第号选项正确,表示主持人删去的选项是第号选项.则下列说法正确的是( )
A.
B.
C. 换号后答对概率增大
D. 换号后答对概率不变
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知实数,则的最小值是__________.
13. 过椭圆的右焦点作倾斜角为的直线交椭圆于两点,则__________.
14. 如图,是等边内的动点,四边形是平行四边形,.则的最大值______.
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. (1)求证:当时,;
(2)利用(1)的结论,比较,,的大小.
16. 在中,的平分线交边于点的外角平分线交直线于点.
(1)证明;
(2)若,求的长.
17. 把一副三角板按如图所示的方式拼接,其中,将沿翻折至.
(1)若二面角为直二面角,求四面体外接球的表面积;
(2)若直线与平面所成角的正弦值为,求锐二面角的余弦值.
18. 已知双曲线:的离心率为2,左、右顶点分别为,,右焦点到其中一条渐近线的距离为.过的直线与双曲线交于,两点,直线,交于点,直线,交于点,设点为中点.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)求直线的方程;
(3)是否为定值?若是,请证明;若不是,请说明理由.
19. 某生鲜电商平台销售一款时令水果,其每日市场需求量(单位:千克)为离散型随机变量,所有可能取值为,记.已知该水果成本为每千克3元,平台正常售价为每千克8元,若平台每日备货量为千克,当日未售出的水果将以每千克1元价格全部折价处理.记平台当日正价销售量为千克,每日总利润为元.
(1)若,求此时的和与;
(2)(i)当时,证明:;
(ii)根据历史销售数据,该水果每日需求量满足,其中为常数,为使每日总利润的数学期望最大,平台应将每日备货量定为多少千克?(参考数据:)
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