内容正文:
高三年级阶段测试(二)
数学
本试卷共4页,19题.全卷满分150分.考试用时120分钟.
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内.写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
4.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并上交.
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分,每小题只有一个选项符合要求.
1. 若,则复数( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由得.
2. 已知集合 ,则符合条件的集合B的个数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用列举法表示出集合,再根据给定条件即可求出集合的可能情况.
【详解】集合,,
所以可能的取值为,即集合,是的真子集,有个,故C正确.
3. 圆与圆的公共弦长为( )
A. 2 B. C. D. 4
【答案】D
【解析】
【分析】通过两圆方程作差得到公共弦所在直线方程,再利用点到直线距离公式求出圆心到公共弦的距离,最后结合垂径定理与勾股定理计算出公共弦长.
【详解】已知两圆方程:圆,圆心,半径,圆 ,
将两圆方程相减消去二次项,得到公共弦方程,
化简得:.
根据点到直线的距离公式,圆心到公共弦的距离:,
根据垂径定理,公共弦长.
【点睛】本题考查两圆公共弦长的计算,核心方法是两圆方程作差得公共弦方程,结合垂径定理求解弦长,是圆中弦长问题的常规解法.
4. 已知为递减的等比数列,且,,则公比( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】∵ 为递减的等比数列,若,数列各项正负交替,不可能保持单调递减,
∴ ,数列所有项符号一致;
又∵ ,故数列所有项均为正数.
∵ ,结合,得.
∴ ,,
代入得: .
整理得,解得(舍去,因数列递减要求)或,故选:B.
5. 已知一条河的两岸平行,一艘船从河的岸边处出发,向对岸航行,若船的速度,水流速度,且船实际航行的速度的大小为,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由平面向量加法的平行四边形法则可知,,求得的坐标,然后利用坐标求模长建立关于的方程,解方程即可得解.
【详解】
设船实际航行的速度为,则,
又 ,所以,解得(负值舍去),故C正确.
6. 已知为球的半径,为线段上的点,且,过且垂直于的平面截球面得到圆,若圆的面积为,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】如图所示,由题得,设球的半径为,解方程即得解.
【详解】解:如图所示,由题得.
设球的半径为,则,
所以.
故选:B
7. 已知函数,且,则实数t的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
先利用二倍角公式和诱导公式化简函数,构造为R上单调递增的奇函数,再转化不等式为,利用单调性解不等式即得结果.
【详解】解:
令,则,,
故在R上单调递增,且为奇函数.
不等式,即,
即,则
故,即,所以.
故选:A.
【点睛】方法点睛:
利用函数奇偶性和单调性解不等式问题:
(1)是奇函数,图像关于原点中心对称,利用奇函数性质将不等式形式,再利用单调性得到和的大小关系,再解不等式即可;
(2)是偶函数,图像关于y轴对称,利用偶函数性质将不等式形式,再利用单调性得到和的大小关系,再解不等式即可.
8. 已知点在直线上移动,椭圆以和为焦点且经过点,则椭圆的离心率的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先利用待定系数法求椭圆方程,联立方程得的范围,进一步计算离心率的范围.
【详解】椭圆以,为焦点,即,,
所以设椭圆方程,
联立方程,
消去得出,
由题意可得,
即,得出或(舍去),解得,
所以,
所以椭圆的离心率的最大值为.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,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. 在中,内角,,的对边分别为,,,且,,,则的可能取值为( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】
【分析】由余弦定理,代入求解方程即可.
【详解】在中,由余弦定理得,
即,
解得或.
故选:BC.
10. 下列说法正确的是( )
A. 若,则的值为或.
B. 从6名男生和2名女生中选出3名,其中至少有1名女生的选法共有种.
C. 的展开式中的系数为.
D. 从5本不同的书中选出3本分配给3位同学,每人一本,则分配方案总数为60.
【答案】ACD
【解析】
【详解】选项A:根据组合数性质等价于或,且上标满足.
列方程:①,解得,此时上标为7,符合要求.
②,解得,此时上标分别为4和6,符合要求,故或,A正确.
选项B:用间接法计算,总选法,全是男生的选法,故至少1名女生的选法为种,不是42种,B错误.
选项C:的展开通项为,得到项分两类:
①2乘中项,系数为; .
②乘中项,系数为 .
总系数为,C正确.
选项D:从5本不同的书中选3本分给3位同学,属于排列问题,总方案数为,D正确.
11. 已知抛物线的焦点为,过的直线l交于两点,直线交于另一点D,则( )
A.
B. 的内心在定直线上
C. 若,则
D. 若,则的面积为
【答案】ABD
【解析】
【分析】作出符合题意的图形,利用斜率的几何意义得到,结合题意得到进而判断A,联立方程组结合韦达定理得到,最后结合内心的性质判断B,利用二倍角公式并结合方程得到判断C,先确定,再利用弦长公式与点到直线的距离公式得到面积解析式,最后结合角平分线定理建立方程,求解参数,进而得到三角形面积判断D即可.
【详解】因为抛物线的焦点为,所以,
解得,则抛物线方程为,
如图,作出符合题意的图形,作轴,
对于A,设,则,由题意得是直线的倾斜角,
由斜率的几何意义得,
由诱导公式得,
由焦半径公式得,在中,可得,
则,故A正确,
对于B,设的方程为,,
联立方程组,可得,
由韦达定理得,,则,,
由斜率公式得,,
因为,所以,可得,
则,得到被轴平分,
可得的内心在定直线上,故B正确,
对于C,因为被轴平分,所以,
设,,
因为,所以,
由二倍角公式得,解得(另一根舍去),
则,联立方程组,解得,
此时,与不符,故C错误,
对于D,因为,
所以或(与题意不符,排除),
设直线的方程为,设,
联立方程组,可得,
由韦达定理得,,则,
由弦长公式得,,
由焦半径公式得,且,
而直线的方程为,设到的距离为,
由点到直线的距离公式得,
则,
因为,所以平分,
由角平分线性质得,可得,
化简得,解得,则,故D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知函数的部分图象如图所示,则为________.
【答案】##
【解析】
【详解】由图象得,,,解得,所以,
又过点,代入可得,所以,
则,解得,
因为,所以.
13. 已知曲线,,,,当轴时,________.
【答案】
【解析】
【分析】设,则,构造函数 ,利用导函数研究其最小值.
【详解】当轴时,设,则,则
记 ,则 ,
故当时,,则在区间上单调递减;
当时,,则在区间上单调递增;
故有,故
14. 2025年春晚,一场别开生面的机器人舞蹈表演震撼了观众.现在编排一个动作,机器人从原点O出发,每一次等可能地向左或向右或向上或向下移动一个单位,共移动3次.则该机器人在有且仅有一次经过(含到达)点位置的条件下,水平方向移动2次且竖直方向移动1次的概率为________.
【答案】
【解析】
【分析】根据相互独立事件的概率乘法公式,结合分类讨论以及条件概率的计算公式即可求解.
【详解】设事件“有且仅有一次经过(含到达)”,事件“水平方向移动2次且竖直方向移动1次”,
记向左,向右,向上,向下,
按移动到位置需要1步还是3步分类讨论:
①若第1步到为事件,则移动3次满足要求的是(或或),
(或或),(或或),(或或),
因此;
②若3步到为事件,
则移动3次满足要求的是,,,,,
因此,
而,且,互斥,
则,
满足的情况有:,,,,,,,,
则,
所以.
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. 已知双曲线的右焦点为,点在上,且轴.
(1)求的方程;
(2)过且斜率大于的直线与的右支交于,两点,若,求的一般方程.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)将点坐标代入方程,又轴,得,联立即可.
(2)由题可设设直线的方程为,,根据题意,故
,联立方程直线与曲线方程,消去后用韦达定理,可得,,将其带入弦长公式可解,故而得到直线的方程.
【小问1详解】
因为点在上,所以,
又为的右焦点,轴,则,故,
所以,因此的方程为.
【小问2详解】
设直线的方程为,,
因为斜率大于的直线与的右支交于两点,
所以,即,故,联立方程,
消去得,则,,
所以,
解得,即,故直线的方程为.
16. 小林、小张、小陈、小王4位同学参加校园文化知识竞赛活动,每位同学只回答一个问题,且小林、小张、小陈、小王答对的概率分别为,,,,每位同学答对与否相互独立.
(1)在小林答对的情况下,求恰有3位同学答对题目的概率;
(2)若答对题目得2分,答错题目得0分,X表示4位同学得分之和,求X的数学期望.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)小张、小陈、小王答对题目分别记为事件,三人中恰有两人答对题目记为事件,利用相互独立事件的概率乘法公式即可得,
(2)利用数学期望的性质,结合两点分布的期望公式即可得解.
【小问1详解】
小张、小陈、小王答对题目分别记为事件,
小张、小陈、小王三人中恰有两人答对题目记为事件,
,
故在小林答对的情况下,求恰有3位同学答对题目的概率为,
【小问2详解】
设表示第位同学的得分,分别对应小林,小张,小陈,小王),
则,
由数学期望的性质可知,
对于,答对得2分,答错得0分,服从两点分布,
;
;
则.
17. 已知数列的前项和为,且满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列的前项和为,求证:对于任意,都有.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)利用得到,进而可知是以为首项,为公比的等比数列,求出从而求出答案;
(2)利用分组求和法求出,从而得到,利用放缩法即可证明.
【小问1详解】
当时,由得,
所以,即,
当时,,所以,所以,故,
所以是以为首项,为公比的等比数列,
所以,即.
【小问2详解】
,
所以,
当时,,不等式成立,
当时,
,
综上.
18. 已知函数
(1)当时,,求的取值范围;
(2)函数有两个不同的极值点,(其中),证明:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)由,利用导数研究函数单调性,转化为当时,恒成立问题;
(2)函数极值点是的两个零点,要证,等价于证,通过换元,构造函数,利用导数研究单调性可证.
【小问1详解】
函数, ,且,
①当时,因为,故恒成立,此时单调递增,所以成立;
②当时,令 ,得,
当时,此时单调递减,故,不满足题意;
综上可知:,即的取值范围为.
【小问2详解】
由 ,故 ,
因为函数有两个不同的极值点,(其中),故,,
要证:,只要证:,
因为,于是只要证明即可,
因为,,故,
因此只要证,等价于证,
即证,令,等价于证明,
令 ,,
因为,所以,
故在上单调递增,所以,即.
19. 四面体是最简单的多面体,只需4个三角形面,6条棱,4个顶点,就能围成一个封闭空间,这种用最少元素实现三维存在的特性,让它在多面体家族中具有最原始而纯粹的地位.
(1)已知四面体的棱长均为2,E,F分别是棱的中点,G为直线上一点,Q为底面内部的一个点,Q到侧面,侧面,侧面的距离分别是,,.
(Ⅰ)求的值;
(Ⅱ)求直线与直线所成角的余弦值的最大值.
(2)若存在具有如下性质的四面体,其中2条棱长度为a,另外4条棱长度为2,求实数a的取值范围.
【答案】(1)(Ⅰ) (Ⅱ)
(2)
【解析】
【分析】(1)(Ⅰ)根据正四面体的几何性质,运用等体积法求出;(Ⅱ)根据正四面体的性质,结合已知条件,运用基底法表示向量,求出的表达式,对进行分情况讨论,求出的取值范围,进而求出最大值;
(2)设,分是这两条棱的公共顶点和两条棱无公共顶点两种情况讨论,求实数a的取值范围.
【小问1详解】
(Ⅰ)设到底面的高为,则由等体积公式可知
又,
.
(Ⅱ)设正四面体的棱长为,,
则,
,
,
,
,
,
,
要使直线与直线所成角的余弦值最大,
即最大,
,
当时,,
当时,,
当时,易知,
,则,即,
当时, ,则
,故;
综上,,即,
直线与直线所成角的余弦值的最大值为.
【小问2详解】
设,是这两条棱的公共顶点,
,由,得,解得,
设M是的中点,由得,
解得,
由得,解得,
,化简得,
设,这两条棱没有公共点,
由及中的不等关系,得,解得,
综上,的取值范围为.
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数学
本试卷共4页,19题.全卷满分150分.考试用时120分钟.
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内.写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
4.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并上交.
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分,每小题只有一个选项符合要求.
1. 若,则复数( )
A. B. C. D.
2. 已知集合 ,则符合条件的集合B的个数为( )
A. B. C. D.
3. 圆与圆的公共弦长为( )
A. 2 B. C. D. 4
4. 已知为递减的等比数列,且,,则公比( )
A. B. C. D.
5. 已知一条河的两岸平行,一艘船从河的岸边处出发,向对岸航行,若船的速度 ,水流速度,且船实际航行的速度的大小为,则( )
A. B. C. D.
6. 已知为球的半径,为线段上的点,且,过且垂直于的平面截球面得到圆,若圆的面积为,则( )
A. B. C. D.
7. 已知函数,且,则实数t的取值范围是( )
A. B. C. D.
8. 已知点在直线上移动,椭圆以和为焦点且经过点,则椭圆的离心率的最大值为( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,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. 在中,内角,,的对边分别为,,,且,,,则的可能取值为( )
A. B. C. D.
10. 下列说法正确的是( )
A. 若,则的值为或.
B. 从6名男生和2名女生中选出3名,其中至少有1名女生的选法共有种.
C. 的展开式中的系数为.
D. 从5本不同的书中选出3本分配给3位同学,每人一本,则分配方案总数为60.
11. 已知抛物线的焦点为,过的直线l交于两点,直线交于另一点D,则( )
A.
B. 的内心在定直线上
C. 若,则
D. 若,则的面积为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知函数的部分图象如图所示,则为________.
13. 已知曲线,,,,当轴时,________.
14. 2025年春晚,一场别开生面的机器人舞蹈表演震撼了观众.现在编排一个动作,机器人从原点O出发,每一次等可能地向左或向右或向上或向下移动一个单位,共移动3次.则该机器人在有且仅有一次经过(含到达)点位置的条件下,水平方向移动2次且竖直方向移动1次的概率为________.
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. 已知双曲线的右焦点为,点在上,且轴.
(1)求的方程;
(2)过且斜率大于的直线与的右支交于,两点,若,求的一般方程.
16. 小林、小张、小陈、小王4位同学参加校园文化知识竞赛活动,每位同学只回答一个问题,且小林、小张、小陈、小王答对的概率分别为,,,,每位同学答对与否相互独立.
(1)在小林答对的情况下,求恰有3位同学答对题目的概率;
(2)若答对题目得2分,答错题目得0分,X表示4位同学得分之和,求X的数学期望.
17. 已知数列的前项和为,且满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列的前项和为,求证:对于任意,都有.
18. 已知函数
(1)当时,,求的取值范围;
(2)函数有两个不同的极值点,(其中),证明:.
19. 四面体是最简单的多面体,只需4个三角形面,6条棱,4个顶点,就能围成一个封闭空间,这种用最少元素实现三维存在的特性,让它在多面体家族中具有最原始而纯粹的地位.
(1)已知四面体的棱长均为2,E,F分别是棱的中点,G为直线上一点,Q为底面内部的一个点,Q到侧面,侧面,侧面的距离分别是,,.
(Ⅰ)求的值;
(Ⅱ)求直线与直线所成角的余弦值的最大值.
(2)若存在具有如下性质的四面体,其中2条棱长度为a,另外4条棱长度为2,求实数a的取值范围.
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