资源描述
上海市理工附中2025-2026学年高三2月高三网上质量检测试题数学试题
请考生注意:
1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。
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.若双曲线:()的一个焦点为,过点的直线与双曲线交于、两点,且的中点为,则的方程为( )
A. B. C. D.
2.已知随机变量X的分布列如下表:
X
0
1
P
a
b
c
其中a,b,.若X的方差对所有都成立,则( )
A. B. C. D.
3.如图所示的程序框图,若输入,,则输出的结果是( )
A. B. C. D.
4.某几何体的三视图如图所示,图中圆的半径为1,等腰三角形的腰长为3,则该几何体表面积为( )
A. B. C. D.
5.已知双曲线的左、右焦点分别为,圆与双曲线在第一象限内的交点为M,若.则该双曲线的离心率为
A.2 B.3 C. D.
6.在复平面内,复数(为虚数单位)对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
7.已知集合则( )
A. B. C. D.
8.已知抛物线:,点为上一点,过点作轴于点,又知点,则的最小值为( )
A. B. C.3 D.5
9.若实数满足不等式组则的最小值等于( )
A. B. C. D.
10.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.
11.已知命题:R,;命题 :R,,则下列命题中为真命题的是( )
A. B. C. D.
12.阿基米德(公元前287年—公元前212年),伟大的古希腊哲学家、数学家和物理学家,他死后的墓碑上刻着一个“圆柱容球”的立体几何图形,为纪念他发现“圆柱内切球的体积是圆柱体积的,且球的表面积也是圆柱表面积的”这一完美的结论.已知某圆柱的轴截面为正方形,其表面积为,则该圆柱的内切球体积为( )
A. B. C. D.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.在中,角的平分线交于,,,则面积的最大值为__________.
14.已知两点,,若直线上存在点满足,则实数满足的取值范围是__________.
15.如图,在等腰三角形中,已知,,分别是边上的点,且,其中且,若线段的中点分别为,则的最小值是_____.
16.已知正方形边长为,空间中的动点满足,,则三棱锥体积的最大值是______.
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)如图,直线与抛物线交于两点,直线与轴交于点,且直线恰好平分.
(1)求的值;
(2)设是直线上一点,直线交抛物线于另一点,直线交直线于点,求的值.
18.(12分)设数列是公差不为零的等差数列,其前项和为,,若,,成等比数列.
(1)求及;
(2)设,设数列的前项和,证明:.
19.(12分)如图,湖中有一个半径为千米的圆形小岛,岸边点与小岛圆心相距千米,为方便游人到小岛观光,从点向小岛建三段栈道,,,湖面上的点在线段上,且,均与圆相切,切点分别为,,其中栈道,,和小岛在同一个平面上.沿圆的优弧(圆上实线部分)上再修建栈道.记为.
用表示栈道的总长度,并确定的取值范围;
求当为何值时,栈道总长度最短.
20.(12分)已知公差不为零的等差数列的前n项和为,,是与的等比中项.
(1)求;
(2)设数列满足,,求数列的通项公式.
21.(12分)已知等差数列{an}的各项均为正数,Sn为等差数列{an}的前n项和,.
(1)求数列{an}的通项an;
(2)设bn=an⋅3n,求数列{bn}的前n项和Tn.
22.(10分)已知数列和满足:.
(1)求证:数列为等比数列;
(2)求数列的前项和.
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.D
【解析】
求出直线的斜率和方程,代入双曲线的方程,运用韦达定理和中点坐标公式,结合焦点的坐标,可得的方程组,求得的值,即可得到答案.
【详解】
由题意,直线的斜率为,
可得直线的方程为,
把直线的方程代入双曲线,可得,
设,则,
由的中点为,可得,解答,
又由,即,解得,
所以双曲线的标准方程为.
故选:D.
本题主要考查了双曲线的标准方程的求解,其中解答中属于运用双曲线的焦点和联立方程组,合理利用根与系数的关系和中点坐标公式是解答的关键,着重考查了推理与运算能力.
2.D
【解析】
根据X的分布列列式求出期望,方差,再利用将方差变形为,从而可以利用二次函数的性质求出其最大值为,进而得出结论.
【详解】
由X的分布列可得X的期望为,
又,
所以X的方差
,
因为,所以当且仅当时,取最大值,
又对所有成立,
所以,解得,
故选:D.
本题综合考查了随机变量的期望、方差的求法,结合了概率、二次函数等相关知识,需要学生具备一定的计算能力,属于中档题.
3.B
【解析】
列举出循环的每一步,可得出输出结果.
【详解】
,,不成立,,;
不成立,,;
不成立,,;
成立,输出的值为.
故选:B.
本题考查利用程序框图计算输出结果,一般要将算法的每一步列举出来,考查计算能力,属于基础题.
4.C
【解析】
几何体是由一个圆锥和半球组成,其中半球的半径为1,圆锥的母线长为3,底面半径为1,计算得到答案.
【详解】
几何体是由一个圆锥和半球组成,其中半球的半径为1,圆锥的母线长为3,底面半径为1,故几何体的表面积为.
故选:.
本题考查了根据三视图求表面积,意在考查学生的计算能力和空间想象能力.
5.D
【解析】
本题首先可以通过题意画出图像并过点作垂线交于点,然后通过圆与双曲线的相关性质判断出三角形的形状并求出高的长度,的长度即点纵坐标,然后将点纵坐标带入圆的方程即可得出点坐标,最后将点坐标带入双曲线方程即可得出结果。
【详解】
根据题意可画出以上图像,过点作垂线并交于点,
因为,在双曲线上,
所以根据双曲线性质可知,,即,,
因为圆的半径为,是圆的半径,所以,
因为,,,,
所以,三角形是直角三角形,
因为,所以,,即点纵坐标为,
将点纵坐标带入圆的方程中可得,解得,,
将点坐标带入双曲线中可得,
化简得,,,,故选D。
本题考查了圆锥曲线的相关性质,主要考察了圆与双曲线的相关性质,考查了圆与双曲线的综合应用,考查了数形结合思想,体现了综合性,提高了学生的逻辑思维能力,是难题。
6.C
【解析】
化简复数为、的形式,可以确定对应的点位于的象限.
【详解】
解:复数
故复数对应的坐标为位于第三象限
故选:.
本题考查复数代数形式的运算,复数和复平面内点的对应关系,属于基础题.
7.B
【解析】
解对数不等式可得集合A,由交集运算即可求解.
【详解】
集合解得
由集合交集运算可得,
故选:B.
本题考查了集合交集的简单运算,对数不等式解法,属于基础题.
8.C
【解析】
由,再运用三点共线时和最小,即可求解.
【详解】
.
故选:C
本题考查抛物线的定义,合理转化是本题的关键,注意抛物线的性质的灵活运用,属于中档题.
9.A
【解析】
首先画出可行域,利用目标函数的几何意义求的最小值.
【详解】
解:作出实数,满足不等式组表示的平面区域(如图示:阴影部分)
由得,
由得,平移,
易知过点时直线在上截距最小,
所以.
故选:A.
本题考查了简单线性规划问题,求目标函数的最值先画出可行域,利用几何意义求值,属于中档题.
10.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.
11.B
【解析】
根据,可知命题的真假,然后对取值,可得命题 的真假,最后根据真值表,可得结果.
【详解】
对命题:
可知,
所以R,
故命题为假命题
命题 :
取,可知
所以R,
故命题为真命题
所以为真命题
故选:B
本题主要考查对命题真假的判断以及真值表的应用,识记真值表,属基础题.
12.D
【解析】
设圆柱的底面半径为,则其母线长为,由圆柱的表面积求出,代入圆柱的体积公式求出其体积,结合题中的结论即可求出该圆柱的内切球体积.
【详解】
设圆柱的底面半径为,则其母线长为,
因为圆柱的表面积公式为,
所以,解得,
因为圆柱的体积公式为,
所以,
由题知,圆柱内切球的体积是圆柱体积的,
所以所求圆柱内切球的体积为
.
故选:D
本题考查圆柱的轴截面及表面积和体积公式;考查运算求解能力;熟练掌握圆柱的表面积和体积公式是求解本题的关键;属于中档题.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.15
【解析】
由角平分线定理得,利用余弦定理和三角形面积公式,借助三角恒等变化求出面积的最大值.
【详解】
画出图形:
因为,,由角平分线定理得,
设,则
由余弦定理得:
即
当且仅当,即时取等号
所以面积的最大值为15
故答案为:15
此题考查解三角形面积的最值问题,通过三角恒等变形后利用均值不等式处理,属于一般性题目.
14.
【解析】
问题转化为求直线与圆有公共点时,的取值范围,利用数形结合思想能求出结果.
【详解】
解:直线,点,,
直线上存在点满足,
的轨迹方程是.
如图,直线与圆有公共点,
圆心到直线的距离:
,
解得.
实数的取值范围为.
故答案为:.
本题主要考查直线方程、圆、点到直线的距离公式等基础知识,考查推理论证能力、运算求解能力,考查化归与转化思想、函数与方程思想,属于中档题.
15.
【解析】
根据条件及向量数量积运算求得,连接,由三角形中线的性质表示出.根据向量的线性运算及数量积公式表示出,结合二次函数性质即可求得最小值.
【详解】
根据题意,连接,如下图所示:
在等腰三角形中,已知,
则由向量数量积运算可知
线段的中点分别为则
由向量减法的线性运算可得
所以
因为,代入化简可得
因为
所以当时, 取得最小值
因而
故答案为:
本题考查了平面向量数量积的综合应用,向量的线性运算及模的求法,二次函数最值的应用,属于中档题.
16.
【解析】
以为原点,为轴,为轴,过作平面的垂线为轴建立空间直角坐标系,设点,根据题中条件得出,进而可求出的最大值,由此能求出三棱锥体积的最大值.
【详解】
以为原点,为轴,为轴,过作平面的垂线为轴建立空间直角坐标系,
则,,,设点,
空间中的动点满足,,
所以,整理得,
,
当,时,取最大值,
所以,三棱锥的体积为.
因此,三棱锥体积的最大值为.
故答案为:.
本题考查三棱锥体积的最大值的求法,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.
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);(2).
【解析】
试题分析:(1)联立直线的方程和抛物线的方程,化简写出根与系数关系,由于直线平分,所以,代入点的坐标化简得,结合跟鱼系数关系,可求得;(2)设,,,由三点共线得,再次代入点的坐标并化简得,同理由三点共线,可得,化简得,故.
试题解析:
(1)由,整理得,
设,,则,
因为直线平分,∴,
所以,即,
所以,得,满足,所以.
(2)由(1)知抛物线方程为,且,,,
设,,,由三点共线得,
所以,即,
整理得:,①
由三点共线,可得,②
②式两边同乘得:,
即:,③
由①得:,代入③得:,
即:,所以.
所以.
考点:直线与圆锥曲线的位置关系.
【方法点晴】本题考查直线与抛物线的位置关系.阅读题目后明显发现,所有的点都是由直线和抛物线相交或者直线与直线相交所得.故第一步先联立,相当于得到的坐标,但是设而不求.根据直线平分,有,这样我们根据斜率的计算公式,代入点的坐标,就可以计算出的值.第二问主要利用三点共线来求解.
18.(1),;(2)证明见解析.
【解析】
(1)根据题中条件求出等差数列的首项和公差,然后根据首项和公差即可求出数列的通项和前项和;
(2)根据裂项求和求出,根据的表达式即可证明.
【详解】
(1)设的公差为,
由题意有,
且,
所以,
;
(2)因为,
所以,
.
本题主要考查了等差数列基本量的求解,裂项求和法,属于基础题.
19.,;当时,栈道总长度最短.
【解析】
连,,由切线长定理知:,,,,即,,
则,,进而确定的取值范围;
根据求导得,利用增减性算出,进而求得取值.
【详解】
解:连,,由切线长定理知:,,
,又,,故,
则劣弧的长为,因此,优弧的长为,
又,故,,即,,
所以,,,则;
,,其中,,
-
0
+
单调递减
极小值
单调递增
故时,
所以当时,栈道总长度最短.
本题主要考查导数在函数当中的应用,属于中档题.
20.(1);(2).
【解析】
(1)根据题意,建立首项和公差的方程组,通过基本量即可写出前项和;
(2)由(1)中所求,结合累加法求得.
【详解】
(1)由题意可得即
又因为,所以,所以.
(2)由条件及(1)可得.
由已知得,
所以
.
又满足上式,
所以
本题考查等差数列通项公式和前项和的基本量的求解,涉及利用累加法求通项公式,属综合基础题.
21.(1).(2)
【解析】
(1)先设等差数列{an}的公差为d(d>0),然后根据等差数列的通项公式及已知条件可列出关于d的方程,解出d的值,即可得到数列{an}的通项an;
(2)先根据第(1)题的结果计算出数列{bn}的通项公式,然后运用错位相减法计算前n项和Tn.
【详解】
(1)由题意,设等差数列{an}的公差为d(d>0),则
a4a5=(1+3d)(1+4d)=11,
整理,得12d2+7d﹣10=0,
解得d(舍去),或d,
∴an=1(n﹣1),n∈N*.
(2)由(1)知,bn=an⋅3n•3n=(2n+1)•3n﹣1,
∴Tn=b1+b2+b3+…+bn=3×1+5×31+7×32+…+(2n+1)•3n﹣1,
∴3Tn=3×31+5×32+…+(2n﹣1)•3n﹣1+(2n+1)•3n,
两式相减,可得:
﹣2Tn=3×1+2×31+2×32+…+2•3n﹣1﹣(2n+1)•3n
=3+2×(31+32+…+3n﹣1)﹣(2n+1)•3n
=3+2(2n+1)•3n
=﹣2n•3n,
∴Tn=n•3n.
本题主要考查等差数列基本量的计算,以及运用错位相减法计算前n项和.考查了转化与化归思想,方程思想,错位相减法的运用,以及逻辑思维能力和数学运算能力.属于中档题.
22.(1)见解析(2)
【解析】
(1)根据题目所给递推关系式得到,由此证得数列为等比数列.
(2)由(1)求得数列的通项公式,判断出,由此利用裂项求和法求得数列的前项和.
【详解】
(1)
所以数列是以3为首项,以3为公比的等比数列.
(2)由(1)知,
∴为常数列,且,
∴,
∴
∴
本小题主要考查根据递推关系式证明等比数列,考查裂项求和法,属于中档题.
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