内容正文:
高三数学试卷
一、单选题:本题共8个小题,共40分,在每个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. 已知复数的实部与虚部相等,则实数a的值为( )
A. B. 3 C. D. 1
3. 记半径为R的球体的表面积和体积分别为和,记某底面半径为R的圆锥的表面积和体积分别为和,若,则( )
A. B. C. D.
4. 设△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,则( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
5. 记等比数列的前项和为,若,且,则正整数的值为( )
A. 3 B. 6 C. 9 D. 12
6. 连续抛掷一枚质地均匀的硬币8次,每次正面向上得2分,反面向上得分,记总得分为X,则( )
A. B. C. D.
7. 已知双曲线的左、右焦点分别为,点为双曲线上位于第一象限内的一点,为的内心,交轴于点,且,直线的斜率为,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. 2 D.
8. 若存在正实数a,使得函数是定义在上的奇函数,则( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
二、多选题本题共3个小题,共18分,在每个小题给出的选项中,有多项是符合题目要求的.全选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的的0分.
9. 现有10个数据为:3,3,3,3,4,4,4,5,5,6,对于该组数据,下列说法中正确的有( )
A. 众数是4 B. 平均数是4 C. 极差是3 D. 中位数是4.5
10. 如图,在正三棱柱中,点P,Q,M,N分别是,,,BC的中点,则下列说法中正确的有( )
A. 平面ABC B.
C. 平面 D. PQ与MN相交
11. 定义在上的函数满足当时,,其中,则下列说法中正确的有( )
A.
B. 当时,若在区间内恰有两个零点,则t的取值范围是
C. 存在正实数和,使得时,有
D. 当时,若在区间内恰有两个极值点,则t的取值范围是
三、填空题:本题共3个小题,每小题5分,共15分.
12. 平面向量,满足:,,,则与的夹角的余弦值是__________.
13. 平行于x轴的直线交抛物线:于点,交抛物线:于点,记抛物线和的焦点分别为和,若,则四边形的面积为__________.
14. 已知是函数的极大值点,若在有两个零点和三条对称轴,则a的取值范围为_____
四、解答题:本题共5个大题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 在数列中,,,,且是等差数列.
(1)求;
(2)证明:.
16. 如图,在三棱锥中,点分别是的中点,平面平面.
(1)判断直线与直线的位置关系,并给出证明;
(2)若平面平面,,是直线上的一点,直线与平面所成角的正弦值为,求线段的长度.
17. 已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)讨论的单调性;
(3)若有极小值,且,求a的取值范围.
18. 第十五届全国运动会于2025年11月9日在广州开幕,11月21日在深圳闭幕,是粤港澳三地首次联合承办的全国性体育盛会.此次赛事融合了体育竞技与大湾区文化特色,彰显了粤港澳大湾区深度融合,丰富了“一国两制”的实践.其中公路自行车赛是唯一的一项联结粤港澳三地的标志性跨境赛事,运动员需6次无间断通过三地口岸,每次通关通过人脸识别、北斗定位等技术无感查验,甲运动员每次通关查验顺利的概率为0.99,且各次查验相互独立.舞龙舞狮更是首次纳入全运会群众展演项目,粤港澳联队由6名广东选手、1名香港选手和1名澳门选手组成,团队表演的难度系数分为、、三个等级,对应的得分概率如下表:
难度等级
得分区间
得分概率(广东选手)
得分概率(香港选手)
得分概率(澳门选手)
A级
8-10分
0.7
0.65
0.6
B级
6-7分
0.25
0.3
0.35
C级
4-5分
0.05
0.05
0.05
(1)在公路自行车赛中,求甲运动员6次通关查验全部顺利通过的概率,以及至少有1次查验不顺利的概率(结果均保留四位小数);
(2)从粤港澳联队选手中任选2人分别作为狮头和狮尾进行“南狮自选赛”的表演,设这2人中广东选手的人数为,求的分布列和均值;
(3)从粤港澳联队中随机选取1名选手完成指定群众展演项目表演,已知该选手的得分在8-10分,求该选手是广东选手的概率(结果保留三位小数).
19. 曲线E:()与直线l:交于点A,过点A且与l垂直的直线交曲线E于另外的点B,设线段AB的中点为P,定点Q的坐标为.
(1)用t表示点A的坐标;
(2)证明:为定值;
(3)是否存在某条直线始终与以为直径的圆相切?若存在,求出该直线的方程;若不存在,请说明理由.
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
高三数学试卷
一、单选题:本题共8个小题,共40分,在每个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】C
【解析】
【详解】不等式,
解得,即。
绝对值不等式,
化简得或,
即或,
又因为,因此
所以.
2. 已知复数的实部与虚部相等,则实数a的值为( )
A. B. 3 C. D. 1
【答案】A
【解析】
【详解】,
因为复数的实部与虚部相等,所以,得.
3. 记半径为R的球体的表面积和体积分别为和,记某底面半径为R的圆锥的表面积和体积分别为和,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先设该圆锥的高为,根据球体与圆锥的表面积公式与体积公式列式,结合推得,代入所求式化简计算即得.
【详解】依题意,,设该圆锥的高为,则,.
由可得,化简得,
故.
4. 设△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,则( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】C
【解析】
【分析】利用正弦定理化边为角,根据和角的正弦公式化简,再由同角三角函数化弦为切即得.
【详解】由和正弦定理,得(*),
因,
将其代入(*)整理得,
即得,故.
5. 记等比数列的前项和为,若,且,则正整数的值为( )
A. 3 B. 6 C. 9 D. 12
【答案】A
【解析】
【分析】设等比数列的公比为,根据题意,利用等比数列的求和公式,化简求得,再由等比数列的通项公式,化简求得,进而求得的值.
【详解】设等比数列的公比为,
当时,可得,则
因为,所以,所以,此时,
又因为,可得,
所以,即,
令,可得,解得或(舍去),所以,
法一:由,提取公因式,可得,
因为,代入化简得,即,所以,解得;
法二:由等比数列的通项公式,可得,
因为,可得,即,
则,即,
因为,所以,可得,所以.
6. 连续抛掷一枚质地均匀的硬币8次,每次正面向上得2分,反面向上得分,记总得分为X,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设为正面向上的次数,则,
总得分,
由于,,
所以
,所以D正确.
7. 已知双曲线的左、右焦点分别为,点为双曲线上位于第一象限内的一点,为的内心,交轴于点,且,直线的斜率为,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. 2 D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用内心的性质得出相应线段比例关系,进而求出,利用斜率推出相应角的余弦值,再利用余弦定理构造方程求出的关系,最后利用离心率公式计算求解.
【详解】
为的内心,
为角平分线交点,
又,故,
,
,
又,
,
直线的斜率为,,
在中,由余弦定理得,
整理得,故D正确.
故选:D.
8. 若存在正实数a,使得函数是定义在上的奇函数,则( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意,利用指数幂的运算法则,以及,化简得到,取,分类讨论,取绝对值号,即可求解的值.
【详解】由函数的定义域,可得其定义域关于原点对称,
又由,
因为函数是奇函数,可得,即,
即恒成立,即恒成立,
因为存在正实数使得函数定义在上的奇函数,可取,
当时,可得,
所以,所以;
当时,可得,
所以,所以,
综上可得,实数的值为.
二、多选题本题共3个小题,共18分,在每个小题给出的选项中,有多项是符合题目要求的.全选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的的0分.
9. 现有10个数据为:3,3,3,3,4,4,4,5,5,6,对于该组数据,下列说法中正确的有( )
A. 众数是4 B. 平均数是4 C. 极差是3 D. 中位数是4.5
【答案】BC
【解析】
【详解】10个数据中3出现了4次,4出现了3次,5出现了2次,6出现了1次,
所以次数最多的数据是3,所以众数是3,故A错误;
平均数为,故B正确;
极差为,故C正确;
中位数为,故D错误.
10. 如图,在正三棱柱中,点P,Q,M,N分别是,,,BC的中点,则下列说法中正确的有( )
A. 平面ABC B.
C. 平面 D. PQ与MN相交
【答案】ACD
【解析】
【分析】对于A,取的中点,证明,结合线面平行判定定理证明平面,即可判断,对于B,若,则,连接,为的中点,证明,设,,求,推出矛盾,对于C,根据线面垂直判定定理证明结论即可判断,对于D,证明,,由此即可判断.
【详解】对于A,取的中点D,连接,.
在中,P,D分别为,中点,
,且.
在直三棱柱中,,.
Q为棱的中点,,且.
,.
四边形为平行四边形,从而.
又平面,平面,平面,A正确,
对于B,因为为的中点,若,则,
连接,为的中点,则,又平面,
所以平面,平面,
所以,设,,
则,,
所以,,与矛盾,
所以不成立,B错误,
对于C,在直三棱柱中,平面.
又平面,.,D为中点,.
由选项A的推理知,,.
又,平面,平面,
所以平面,C正确;
对于D,因为为的中点,四边形为矩形,
所以点为的中点,又为的中点,
所以,且,
又分别为的中点,所以,,
所以,,
所以四边形为平行四边形,故与相交,D正确.
11. 定义在上的函数满足当时,,其中,则下列说法中正确的有( )
A.
B. 当时,若在区间内恰有两个零点,则t的取值范围是
C. 存在正实数和,使得时,有
D. 当时,若在区间内恰有两个极值点,则t的取值范围是
【答案】AD
【解析】
【分析】由条件可得,当为正偶数,且时,,当为正奇数,且时,,由此判断A,举反例排除B,研究函数的单调性及极值,结合得反例说明C错误,分情况讨论求的范围,判断D.
【详解】因为当时,,,
所以,
当时,,,
所以当为正偶数,且时,,
当为正奇数,且时,,
对于A,对于任意,若,则,,
若,设,
若为偶数,则,,此时,
若为奇数,则,,此时,
综上,对于任意,,A正确;
对于B,若,则,
因为的零点为正整数,故函数在区间内恰有一个零点,B错误;
对于C,若时,,
,
令,则,
当为正偶数时,若,则,函数单调递增,
若,则,函数单调递减,
函数在时,取极大值,极大值为,
当为正奇数时,若,则,函数单调递减,
若,则,函数单调递增,
函数在时,取极小值,极小值为,
若,,
当为奇数,若,则,此时,
当为偶数时,由前述讨论可得当时,
的取值范围为,
对于任意给定的正数,存在一个正偶数,使得,且,
此时由不等式可得,
当时,,
而
,
故,故,
故此时不恒成立,C错误;
对于D,由选项C可得函数的极值点为,,
所以函数的极值点按从小到大排列依次为,
当时,,,
因为在区间内恰有两个极值点,
若,则,满足条件的不存在,
若,则,满足条件的不存在,
若,则,则,
若,则,则,
若,则,满足条件的不存在,
又,故大于等于的极值点都不在区间内,
故t的取值范围是.
三、填空题:本题共3个小题,每小题5分,共15分.
12. 平面向量,满足:,,,则与的夹角的余弦值是__________.
【答案】##
【解析】
【分析】利用向量点积运算展开条件式,代入已知模长求出数量积,再通过数量积公式得到夹角余弦值.
【详解】,
解得.
13. 平行于x轴的直线交抛物线:于点,交抛物线:于点,记抛物线和的焦点分别为和,若,则四边形的面积为__________.
【答案】3
【解析】
【分析】设平行于x轴的直线方程为,然后求出的坐标,进而判断四边形的形状,进而求出面积.
【详解】由题意可得,,设平行于x轴的直线方程为.
则,因为,
所以,化简解得.
根据对称性,不妨取,所以四边形为矩形,
所以四边形的面积为.
14. 已知是函数的极大值点,若在有两个零点和三条对称轴,则a的取值范围为_____
【答案】
【解析】
【分析】根据极值点及已知可得,则,结合正弦型函数的性质及区间零点和对称轴有,即可得.
【详解】因为是的极大值点,
所以,,即,
又,故,所以,
当时,,在有两个零点和三条对称轴,
所以,解得.
故答案为:
四、解答题:本题共5个大题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 在数列中,,,,且是等差数列.
(1)求;
(2)证明:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)使用等差中项性质即可求解;
(2)使用累加法求得的通项公式,再使用裂项相消即可得证.
【小问1详解】
设,则,
因为是等差数列,即是等差数列,
则有,即,解得.
【小问2详解】
由(1)知,,则的公差为2,首项为6,
则,即,
当时,
将各式相加,得,
即,即,而满足上式,
因此,,
则,
因为,则,则,得证.
16. 如图,在三棱锥中,点分别是的中点,平面平面.
(1)判断直线与直线的位置关系,并给出证明;
(2)若平面平面,,是直线上的一点,直线与平面所成角的正弦值为,求线段的长度.
【答案】(1),证明见解析
(2)或.
【解析】
【分析】(1)由中位线得到线线平行,即可得线面平行,由线面平行的性质得到线线平行;
(2)由等腰三角形及面面垂直得到空间内三条两两垂直直线,建立空间直角坐标系,由边长得到点坐标及向量坐标,由向量的数量积求得面的一个法向量,设,由向量的数量积表示出线面角的正弦值,即可求得线段的长度.
【小问1详解】
.
证明:因为点分别是的中点,所以,
因为平面,平面,所以平面,
因为平面平面,平面,所以.
【小问2详解】
因为,点为的中点,所以,
因为平面平面,平面平面,平面,
所以平面,
因为平面,所以,又
所以以为原点,分别以为轴,轴,轴建立如图所示的空间直角坐标系,
因为,所以,又,
则.
,
设平面的法向量为,
则,不妨设,解得.
由(1)可知,设,
得,所以.
设直线与平面所成角为,
则,
得或,
所以线段的长度为或.
17. 已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)讨论的单调性;
(3)若有极小值,且,求a的取值范围.
【答案】(1)
(2)当时,在上单调递增;当时,在上单调递减,在上单调递增
(3)
【解析】
【分析】(1)先对函数求导得到导函数表达式,代入已知条件确定参数后,算出处的导数值即切线斜率,再求出对应的函数值即切点坐标,最后用点斜式列出切线方程并整理成一般式即可.
(2)先把导函数通分并因式分解,结合定义域,按参数正负分类讨论;时判断导函数在定义域内恒正,直接得出函数单调递增;时以为分界点,分别判断区间内导函数正负,进而得到函数的递减、递增区间,最后汇总两种情况的单调结论.
(3)先借助第二问单调性确定时函数在处取极小值也是最小值,代入求出最小值表达式;由恒成立转化为最小值大于等于0,化简不等式后构造新函数;通过求导判断新函数单调递减,结合特殊点,利用单调性分析出使不等式成立的的取值区间.
【小问1详解】
当时,,所以
所以切线方程为即,
【小问2详解】
,
若,可得时,,所以在上单调递增;
若时,当时,,所以在上单调递减;
当时,,所以在上单调递增;
综上所述:当时,在上单调递增;
当时,在上单调递减,在上单调递增.
【小问3详解】
由(2)可知当时,有极小值,极小值为,
此时极小值也是最小值,由,可得, ,
又,所以
令 ,求导得,
所以在上单调递减,又,
当时,,当时,,
所以时,,此时满足,
所以a的取值范围
18. 第十五届全国运动会于2025年11月9日在广州开幕,11月21日在深圳闭幕,是粤港澳三地首次联合承办的全国性体育盛会.此次赛事融合了体育竞技与大湾区文化特色,彰显了粤港澳大湾区深度融合,丰富了“一国两制”的实践.其中公路自行车赛是唯一的一项联结粤港澳三地的标志性跨境赛事,运动员需6次无间断通过三地口岸,每次通关通过人脸识别、北斗定位等技术无感查验,甲运动员每次通关查验顺利的概率为0.99,且各次查验相互独立.舞龙舞狮更是首次纳入全运会群众展演项目,粤港澳联队由6名广东选手、1名香港选手和1名澳门选手组成,团队表演的难度系数分为、、三个等级,对应的得分概率如下表:
难度等级
得分区间
得分概率(广东选手)
得分概率(香港选手)
得分概率(澳门选手)
A级
8-10分
0.7
0.65
0.6
B级
6-7分
0.25
0.3
0.35
C级
4-5分
0.05
0.05
0.05
(1)在公路自行车赛中,求甲运动员6次通关查验全部顺利通过的概率,以及至少有1次查验不顺利的概率(结果均保留四位小数);
(2)从粤港澳联队选手中任选2人分别作为狮头和狮尾进行“南狮自选赛”的表演,设这2人中广东选手的人数为,求的分布列和均值;
(3)从粤港澳联队中随机选取1名选手完成指定群众展演项目表演,已知该选手的得分在8-10分,求该选手是广东选手的概率(结果保留三位小数).
【答案】(1)甲运动员6次通关查验全部顺利通过的概率为,至少有1次查验不顺利的概率,
(2)分布列见解析,均值为
(3)
【解析】
【分析】(1)由独立事件概率的乘法公式可得甲运动员6次通关查验全部顺利通过的概率,根据对立事件的概率关系,求至少有1次查验不顺利的概率;
(2)由题可知,的可能取值为,分别求出相应的概率,可得的分布列,根据均值的计算公式可得的均值;
(3)由全概率公式求得被选中选手的得分在8-10分的概率,根据条件概率公式求得得分在8-10分的条件下,该选手是广东选手的概率.
【小问1详解】
因为甲运动员每次通关查验顺利的概率为0.99,且各次查验相互独立,
所以甲运动员6次通关查验全部顺利通过的概率为;
至少有1次查验不顺利的概率为.
【小问2详解】
的可能取值为,
;
;
.
所以的分布列列表为:
所以的均值为.
【小问3详解】
从粤港澳联队中随机选取1名选手完成指定群众展演项目表演,则该选手是广东选手的概率为,是香港选手的概率为,是澳门选手的概率为.
记“选手的得分在8-10分”为事件,记“该选手是广东选手”为,“该选手是香港选手”为,“该选手是澳门选手”为.
由题可知,.
.
所以,若已知该选手的得分在8-10分,则该选手是广东选手的概率为.
19. 曲线E:()与直线l:交于点A,过点A且与l垂直的直线交曲线E于另外的点B,设线段AB的中点为P,定点Q的坐标为.
(1)用t表示点A的坐标;
(2)证明:为定值;
(3)是否存在某条直线始终与以为直径的圆相切?若存在,求出该直线的方程;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)证明见解析 (3)
【解析】
【分析】(1)联立曲线和直线求交点.
(2)先求出过与直线垂直的直线方程,联立曲线方程,用韦达定理求点坐标,进而得到点坐标,最后计算为定值.
(3)根据直线与以为直径的圆相切验证特殊直线是否存在.
【小问1详解】
因为曲线和直线交于点,
所以将直线代入曲线E:,
则,
化简得,即,即,
所以.
【小问2详解】
因为直线斜率为,所以直线斜率为,
即直线:,
联立直线和曲线得:
,化简得: ,
设,,中点,
由韦达定理可得:,即 ,
所以,
根据两点间距离公式可得:,
又因为线段AB的中点为P,所以,
由两点距离公式可得:
,
,
所以,
即为定值.
【小问3详解】
存在直线:满足条件,下证之.
设圆心为,半径为,直线交于,
,连接,则,,
设,为与之间的距离,
,,
由(2)可知,,
所以,
所以圆心到的距离,
故与相切,直线满足条件.
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$