资源描述
河南省豫南六市2025年高三数学第一学期期末达标测试试题
考生须知:
1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60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。
1.一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )
A. B.
C. D.
2.已知抛物线,F为抛物线的焦点且MN为过焦点的弦,若,,则的面积为( )
A. B. C. D.
3.在四边形中,,,,,,点在线段的延长线上,且,点在边所在直线上,则的最大值为( )
A. B. C. D.
4.已知底面为正方形的四棱锥,其一条侧棱垂直于底面,那么该四棱锥的三视图可能是下列各图中的( )
A. B. C. D.
5.在中,,则=( )
A. B.
C. D.
6.已知函数,若函数的极大值点从小到大依次记为,并记相应的极大值为,则的值为( )
A. B. C. D.
7.下列说法正确的是( )
A.“若,则”的否命题是“若,则”
B.“若,则”的逆命题为真命题
C.,使成立
D.“若,则”是真命题
8.山东烟台苹果因“果形端正、色泽艳丽、果肉甜脆、香气浓郁”享誉国内外.据统计,烟台苹果(把苹果近似看成球体)的直径(单位:)服从正态分布,则直径在内的概率为( )
附:若,则,.
A.0.6826 B.0.8413 C.0.8185 D.0.9544
9.如图,已知直线与抛物线相交于A,B两点,且A、B两点在抛物线准线上的投影分别是M,N,若,则的值是( )
A. B. C. D.
10.已知函数,,的零点分别为,,,则( )
A. B.
C. D.
11.已知定点都在平面内,定点是内异于的动点,且,那么动点在平面内的轨迹是( )
A.圆,但要去掉两个点 B.椭圆,但要去掉两个点
C.双曲线,但要去掉两个点 D.抛物线,但要去掉两个点
12.设函数恰有两个极值点,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.连续2次抛掷一颗质地均匀的骰子(六个面上分别标有数字1,2,3,4,5,6的正方体),观察向上的点数,则事件“点数之积是3的倍数”的概率为____.
14.如图是一个几何体的三视图,若它的体积是,则_________ ,该几何体的表面积为 _________.
15.在矩形中,,为的中点,将和分别沿,翻折,使点与重合于点.若,则三棱锥的外接球的表面积为_____.
16.已知是抛物线的焦点,过作直线与相交于两点,且在第一象限,若,则直线的斜率是_________.
三、解答题:共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
17.(12分)已知函数.
(1)当时,判断在上的单调性并加以证明;
(2)若,,求的取值范围.
18.(12分)在直角坐标系中,直线的参数方程为(为参数).以坐标原点为极点,轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线的极坐标方程为.
(1)求和的直角坐标方程;
(2)已知为曲线上的一个动点,求线段的中点到直线的最大距离.
19.(12分)若函数为奇函数,且时有极小值.
(1)求实数的值与实数的取值范围;
(2)若恒成立,求实数的取值范围.
20.(12分)在平面直角坐标系xOy中,曲线的参数方程为(,为参数),在以O为极点,x轴的正半轴为极轴的极坐标系中,曲线是圆心在极轴上,且经过极点的圆.已知曲线上的点M对应的参数,射线与曲线交于点.
(1)求曲线,的直角坐标方程;
(2)若点A,B为曲线上的两个点且,求的值.
21.(12分)在①;②;③ 这三个条件中任选一个,补充在下面问题中的横线上,并解答相应的问题.
在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足________________,,求的面积.
22.(10分)已知函数.
(1)当时.
①求函数在处的切线方程;
②定义其中,求;
(2)当时,设,(为自然对数的底数),若对任意给定的,在上总存在两个不同的,使得成立,求的取值范围.
参考答案
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60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.A
【解析】
根据题意,可得几何体,利用体积计算即可.
【详解】
由题意,该几何体如图所示:
该几何体的体积.
故选:A.
本题考查了常见几何体的三视图和体积计算,属于基础题.
2.A
【解析】
根据可知,再利用抛物线的焦半径公式以及三角形面积公式求解即可.
【详解】
由题意可知抛物线方程为,设点点,则由抛物线定义知,,则.
由得,则.
又MN为过焦点的弦,所以,则,所以.
故选:A
本题考查抛物线的方程应用,同时也考查了焦半径公式等.属于中档题.
3.A
【解析】
依题意,如图以为坐标原点建立平面直角坐标系,表示出点的坐标,根据求出的坐标,求出边所在直线的方程,设,利用坐标表示,根据二次函数的性质求出最大值.
【详解】
解:依题意,如图以为坐标原点建立平面直角坐标系,由,,,,
,,,
因为点在线段的延长线上,设,
解得
,
所在直线的方程为
因为点在边所在直线上,故设
当时
故选:
本题考查向量的数量积,关键是建立平面直角坐标系,属于中档题.
4.C
【解析】
试题分析:通过对以下四个四棱锥的三视图对照可知,只有选项C是符合要求的.
考点:三视图
5.B
【解析】
在上分别取点,使得,
可知为平行四边形,从而可得到,即可得到答案.
【详解】
如下图,,在上分别取点,使得,
则为平行四边形,故,故答案为B.
本题考查了平面向量的线性运算,考查了学生逻辑推理能力,属于基础题.
6.C
【解析】
对此分段函数的第一部分进行求导分析可知,当时有极大值,而后一部分是前一部分的定义域的循环,而值域则是每一次前面两个单位长度定义域的值域的2倍,故此得到极大值点的通项公式,且相应极大值,分组求和即得
【详解】
当时,,
显然当时有,,
∴经单调性分析知
为的第一个极值点
又∵时,
∴,,,…,均为其极值点
∵函数不能在端点处取得极值
∴,,
∴对应极值,,
∴
故选:C
本题考查基本函数极值的求解,从函数表达式中抽离出相应的等差数列和等比数列,最后分组求和,要求学生对数列和函数的熟悉程度高,为中档题
7.D
【解析】
选项A,否命题为“若,则”,故A不正确.
选项B,逆命题为“若,则”,为假命题,故B不正确.
选项C,由题意知对,都有,故C不正确.
选项D,命题的逆否命题“若,则”为真命题,故“若,则”是真命题,所以D正确.
选D.
8.C
【解析】
根据服从的正态分布可得,,将所求概率转化为,结合正态分布曲线的性质可求得结果.
【详解】
由题意,,,则,,
所以,.
故果实直径在内的概率为0.8185.
故选:C
本题考查根据正态分布求解待定区间的概率问题,考查了正态曲线的对称性,属于基础题.
9.C
【解析】
直线恒过定点,由此推导出,由此能求出点的坐标,从而能求出的值.
【详解】
设抛物线的准线为,
直线恒过定点,
如图过A、B分别作于M,于N,
由,则,
点B为AP的中点、连接OB,则,
∴,点B的横坐标为,
∴点B的坐标为,把代入直线,
解得,
故选:C.
本题考查直线与圆锥曲线中参数的求法,考查抛物线的性质,是中档题,解题时要注意等价转化思想的合理运用,属于中档题.
10.C
【解析】
转化函数,,的零点为与,,的交点,数形结合,即得解.
【详解】
函数,,的零点,即为与,,的交点,
作出与,,的图象,
如图所示,可知
故选:C
本题考查了数形结合法研究函数的零点,考查了学生转化划归,数形结合的能力,属于中档题.
11.A
【解析】
根据题意可得,即知C在以AB为直径的圆上.
【详解】
,,
,
又,,
平面,又平面
,
故在以为直径的圆上,
又是内异于的动点,
所以的轨迹是圆,但要去掉两个点A,B
故选:A
本题主要考查了线面垂直、线线垂直的判定,圆的性质,轨迹问题,属于中档题.
12.C
【解析】
恰有两个极值点,则恰有两个不同的解,求出可确定是它的一个解,另一个解由方程确定,令通过导数判断函数值域求出方程有一个不是1的解时t应满足的条件.
【详解】
由题意知函数的定义域为,
.
因为恰有两个极值点,所以恰有两个不同的解,显然是它的一个解,另一个解由方程确定,且这个解不等于1.
令,则,所以函数在上单调递增,从而,且.所以,当且时,恰有两个极值点,即实数的取值范围是.
故选:C
本题考查利用导数研究函数的单调性与极值,函数与方程的应用,属于中档题.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.
【解析】
总事件数为,
目标事件:当第一颗骰子为1,2,4,6,具体事件有
,共8种;
当第一颗骰子为3,6,则第二颗骰子随便都可以,则有种;
所以目标事件共20中,所以。
14.;
【解析】
试题分析:如图:此几何体是四棱锥,底面是边长为的正方形,平面平面,并且,,所以体积是,解得,四个侧面都是直角三角形,所以计算出边长,表面积是
考点:1.三视图;2.几何体的表面积.
15..
【解析】
计算外接圆的半径,并假设外接球的半径为R,可得球心在过外接圆圆心且垂直圆面的垂线上,然后根据面,即可得解.
【详解】
由题意可知,,
所以可得面,
设外接圆的半径为,
由正弦定理可得,即,,
设三棱锥外接球的半径,
因为外接球的球心为过底面圆心垂直于底面的直线与中截面的交点,
则,
所以外接球的表面积为.
故答案为:.
本题考查三棱锥的外接球的应用,属于中档题.
16.
【解析】
作出准线,过作准线的垂线,利用抛物线的定义把抛物线点到焦点的距离转化为点到准线的距离,利用平面几何知识计算出直线的斜率.
【详解】
设是准线,过作于,过作于,过作于,如图,
则,,∵,∴,∴,
∴,,
∴,∴直线斜率为.
故答案为:.
本题考查抛物线的焦点弦问题,解题关键是利用抛物线的定义,把抛物线上点到焦点距离转化为该点到准线的距离,用平面几何方法求解.
三、解答题:共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
17.(1)在为增函数;证明见解析(2)
【解析】
(1)令,求出,可推得,故在为增函数;
(2)令,则,由此利用分类讨论思想和导数性质求出实数的取值范围.
【详解】
(1)当时,.
记,则,
当时,,.
所以,所以在单调递增,所以.
因为,所以,所以在为增函数.
(2)由题意,得,记,则,
令,则,
当时,,,所以,
所以在为增函数,即在单调递增,
所以.
①当,,恒成立,所以为增函数,即在单调递增,
又,所以,所以在为增函数,所以
所以满足题意.
②当,,令,,
因为,所以,故在单调递增,
故,即.
故,
又在单调递增,
由零点存在性定理知,存在唯一实数,,
当时,,单调递减,即单调递减,
所以,此时在为减函数,
所以,不合题意,应舍去.
综上所述,的取值范围是.
本题主要考查了导数的综合应用,利用导数研究函数的单调性、最值和零点及不等式恒成立等问题,考查化归与转化思想、分类与整合思想、函数与方程思想,考查了学生的逻辑推理和运算求解能力,属于难题.
18.(1)..(2)最大距离为.
【解析】
(1)直接利用极坐标方程和参数方程的公式计算得到答案.
(2)曲线的参数方程为,设,计算点到直线的距离公式得到答案.
【详解】
(1)由,得,
则曲线的直角坐标方程为,即.
直线的直角坐标方程为.
(2)可知曲线的参数方程为(为参数),
设,,
则到直线的距离为
,
所以线段的中点到直线的最大距离为.
本题考查了极坐标方程,参数方程,距离的最值问题,意在考查学生的计算能力.
19.(1), ;(2)
【解析】
(1)由奇函数可知 在定义域上恒成立,由此建立方程,即可求出实数的值;对函数进行求导,,通过导数求出,若,则恒成立不符合题意,当,可证明,此时时有极小值.
(2)可知,进而得到,令,通过导数可知在上为单调减函数,由可得,从而可求实数的取值范围.
【详解】
(1)由函数为奇函数,得在定义域上恒成立,
所以,化简可得,所以.
则,令,则.
故当时,;当时,,
故在上递减,在上递增,
若,则恒成立,单调递增,无极值点;
所以,解得,取,则
又函数的图象在区间上连续不间断,故由函数零点存在性定理知在区间上,
存在为函数的零点,为极小值,所以,的取值范围是.
(2)由满足,代入,消去可得
.构造函数,
所以,当时,,即恒成立,
故在上为单调减函数,其中.则可转化为,
故,由,设,可得当时,
则在上递增,故.
综上,的取值范围是.
本题考查了利用导数研究函数的单调性,考查了利用导数求函数的最值,考查了奇函数的定义,考查了转化的思想.对于 恒成立的问题,常转化为求 的最小值,使;对于 恒成立的问题,常转化为求 的最大值,使.
20.(1)..(2)
【解析】
(1)先求解a,b,消去参数,即得曲线的直角坐标方程;再求解,利用极坐标和直角坐标的互化公式,即得曲线的直角坐标方程;
(2)由于,可设,,代入曲线直角坐标方程,可得的关系,转化,可得解.
【详解】
(1)将及对应的参数,代入
得,即,
所以曲线的方程为,为参数,
所以曲线的直角坐标方程为.
设圆的半径为R,由题意,圆的极坐标方程为
(或),
将点代入,得,即,
所以曲线的极坐标方程为,
所以曲线的直角坐标方程为.
(2)由于,故可设,
代入曲线直角坐标方程,
可得,,
所以
.
本题考查了极坐标和直角坐标,参数方程和一般方程的互化以及极坐标的几何意义的应用,考查了学生综合分析,转化划归,数学运算的能力,属于中档题.
21.横线处任填一个都可以,面积为.
【解析】
无论选哪一个,都先由正弦定理化边为角后,由诱导公式,展开后,可求得角,再由余弦定理求得,从而易求得三角形面积.
【详解】
在横线上填写“”.
解:由正弦定理,得.
由,
得.
由,得.
所以.
又(若,则这与矛盾),
所以.
又,得.
由余弦定理及,
得,
即.将代入,解得.
所以.
在横线上填写“”.
解:由及正弦定理,得
.
又,
所以有.
因为,所以.
从而有.又,
所以
由余弦定理及,
得
即.将代入,
解得.
所以.
在横线上填写“”
解:由正弦定理,得.
由,得,
所以
由二倍角公式,得.
由,得,所以.
所以,即.
由余弦定理及,
得.
即.将代入,
解得.
所以.
本题考查三角形面积公式,考查正弦定理、余弦定理,两角和的正弦公式等,正弦定理进行边角转换,求三角形面积时,
①若三角形中已知一个角(角的大小或该角的正、余弦值),结合题意求解这个角的两边或该角的两边之积,代入公式求面积;
②若已知三角形的三边,可先求其一个角的余弦值,再求其正弦值,代入公式求面积,总之,结合图形恰当选择面积公式是解题的关键.
22.(1)①;②8079;(2).
【解析】
(1)①时,,,利用导数的几何意义能求出函数在处的切线方程.
②由,得,由此能求出的值.
(2)根据若对任意给定的,,在区间,上总存在两个不同的,使得成立,得到函数在区间,上不单调,从而求得的取值范围.
【详解】
(1)①∵,
∴
∴,∴,∵,
所以切线方程为.
②,
.
令,则,.
因为①,
所以②,
由①+②得,所以.
所以.
(2),当时,函数单调递增;
当时,,函数单调递减∵,,
所以,函数在上的值域为.
因为, ,
故,,①
此时,当 变化时、的变化情况如下:
—
0
+
单调减
最小值
单调增
∵,
,
∴对任意给定的,在区间上总存在两个不同的,
使得成立,当且仅当满足下列条件
,即
令,,
,
当时,,函数单调递增,当时,,函数单调递减所以,对任意,有,即②对任意恒成立.
由③式解得:④
综合①④可知,当时,对任意给定的,
在上总存在两个不同的,使成立.
本题考查了导数的几何意义、应用导数研究函数的单调性、求函数最值问题,会利用导函数的正负确定函数的单调性,会根据函数的增减性求出闭区间上函数的最值,掌握不等式恒成立时所满足的条件.不等式恒成立常转化为函数最值问题解决.
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