资源描述
浙江省浙南联盟2025-2026学年高三下学期第一次月考(开学考试)数学试题试卷
注意事项
1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
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.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.
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.若是定义域为的奇函数,且,则
A.的值域为 B.为周期函数,且6为其一个周期
C.的图像关于对称 D.函数的零点有无穷多个
4.双曲线的右焦点为,过点且与轴垂直的直线交两渐近线于两点,与双曲线的其中一个交点为,若,且,则该双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
5.在中,在边上满足,为的中点,则( ).
A. B. C. D.
6.函数在内有且只有一个零点,则a的值为( )
A.3 B.-3 C.2 D.-2
7.在中,角的对边分别为,若,则的形状为( )
A.直角三角形 B.等腰非等边三角形
C.等腰或直角三角形 D.钝角三角形
8.抛物线的准线与双曲线的两条渐近线所围成的三角形面积为,则的值为 ( )
A. B. C. D.
9.一个袋中放有大小、形状均相同的小球,其中红球1个、黑球2个,现随机等可能取出小球,当有放回依次取出两个小球时,记取出的红球数为;当无放回依次取出两个小球时,记取出的红球数为,则( )
A., B.,
C., D.,
10.在直角梯形中,,,,,点为上一点,且,当的值最大时,( )
A. B.2 C. D.
11.设,满足,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
12.已知,则下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.若向量与向量垂直,则______.
14.设全集,集合,,则集合______.
15.已知,满足不等式组,则的取值范围为________.
16.已知向量满足,且,则 _________.
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,在四棱锥中,平面,四边形为正方形,点为线段上的点,过三点的平面与交于点.将①,②,③中的两个补充到已知条件中,解答下列问题:
(1)求平面将四棱锥分成两部分的体积比;
(2)求直线与平面所成角的正弦值.
18.(12分)已知椭圆C:(a>b>0)过点(0,),且满足a+b=3.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若斜率为的直线与椭圆C交于两个不同点A,B,点M坐标为(2,1),设直线MA与MB的斜率分别为k1,k2,试问k1+k2是否为定值?并说明理由.
19.(12分)如图,在四棱锥中,,,.
(1)证明:平面;
(2)若,,为线段上一点,且,求直线与平面所成角的正弦值.
20.(12分)在△ABC中,角所对的边分别为向量,向量,且.
(1)求角的大小;
(2)求的最大值.
21.(12分)已知函数,.
(1)讨论函数的单调性;
(2)已知在处的切线与轴垂直,若方程有三个实数解、、(),求证:.
22.(10分)在以为顶点的五面体中,底面为菱形,,,,二面角为直二面角.
(Ⅰ)证明:;
(Ⅱ)求二面角的余弦值.
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.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.
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.D
【解析】
运用函数的奇偶性定义,周期性定义,根据表达式判断即可.
【详解】
是定义域为的奇函数,则,,
又,,
即是以4为周期的函数,,
所以函数的零点有无穷多个;
因为,,令,则,
即,所以的图象关于对称,
由题意无法求出的值域,
所以本题答案为D.
本题综合考查了函数的性质,主要是抽象函数的性质,运用数学式子判断得出结论是关键.
4.D
【解析】
根据已知得本题首先求出直线与双曲线渐近线的交点,再利用,求出点,因为点在双曲线上,及,代入整理及得,又已知,即可求出离心率.
【详解】
由题意可知,代入得:,
代入双曲线方程整理得:,又因为,即可得到,
故选:D.
本题主要考查的是双曲线的简单几何性质和向量的坐标运算,离心率问题关键寻求关于,,的方程或不等式,由此计算双曲线的离心率或范围,属于中档题.
5.B
【解析】
由,可得,,再将代入即可.
【详解】
因为,所以,故
.
故选:B.
本题考查平面向量的线性运算性质以及平面向量基本定理的应用,是一道基础题.
6.A
【解析】
求出,对分类讨论,求出单调区间和极值点,结合三次函数的图像特征,即可求解.
【详解】
,
若,,
在单调递增,且,
在不存在零点;
若,,
在内有且只有一个零点,
.
故选:A.
本题考查函数的零点、导数的应用,考查分类讨论思想,熟练掌握函数图像和性质是解题的关键,属于中档题.
7.C
【解析】
利用正弦定理将边化角,再由,化简可得,最后分类讨论可得;
【详解】
解:因为
所以
所以
所以
所以
所以
当时,为直角三角形;
当时即,为等腰三角形;
的形状是等腰三角形或直角三角形
故选:.
本题考查三角形形状的判断,考查正弦定理的运用,考查学生分析解决问题的能力,属于基础题.
8.A
【解析】
求得抛物线的准线方程和双曲线的渐近线方程,解得两交点,由三角形的面积公式,计算即可得到所求值.
【详解】
抛物线的准线为, 双曲线的两条渐近线为, 可得两交点为, 即有三角形的面积为,解得,故选A.
本题考查三角形的面积的求法,注意运用抛物线的准线方程和双曲线的渐近线方程,考查运算能力,属于基础题.
9.B
【解析】
分别求出两个随机变量的分布列后求出它们的期望和方差可得它们的大小关系.
【详解】
可能的取值为;可能的取值为,
,,,
故,.
,,
故,,
故,.故选B.
离散型随机变量的分布列的计算,应先确定随机变量所有可能的取值,再利用排列组合知识求出随机变量每一种取值情况的概率,然后利用公式计算期望和方差,注意在取球模型中摸出的球有放回与无放回的区别.
10.B
【解析】
由题,可求出,所以,根据共线定理,设,利用向量三角形法则求出,结合题给,得出,进而得出,最后利用二次函数求出的最大值,即可求出.
【详解】
由题意,直角梯形中,,,,,
可求得,所以·
∵点在线段上, 设 ,
则
,
即,
又因为
所以,
所以,
当时,等号成立.
所以.
故选:B.
本题考查平面向量线性运算中的加法运算、向量共线定理,以及运用二次函数求最值,考查转化思想和解题能力.
11.C
【解析】
首先绘制出可行域,再绘制出目标函数,根据可行域范围求出目标函数中的取值范围.
【详解】
由题知,满足,可行域如下图所示,
可知目标函数在点处取得最小值,
故目标函数的最小值为,
故的取值范围是.
故选:D.
本题主要考查了线性规划中目标函数的取值范围的问题,属于基础题.
12.A
【解析】
首先判断和1的大小关系,再由换底公式和对数函数的单调性判断的大小即可.
【详解】
因为,,,所以,综上可得.
故选:A
本题考查了换底公式和对数函数的单调性,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.0
【解析】
直接根据向量垂直计算得到答案.
【详解】
向量与向量垂直,则,故.
故答案为:.
本题考查了根据向量垂直求参数,意在考查学生的计算能力.
14.
【解析】
分别解得集合A与集合B的补集,再由集合交集的运算法则计算求得答案.
【详解】
由题可知,集合A中
集合B的补集,则
故答案为:
本题考查集合的交集与补集运算,属于基础题.
15.
【解析】
画出不等式组表示的平面区域如下图中阴影部分所示,易知在点处取得最小值,即,所以由图可知的取值范围为.
16.
【解析】
由数量积的运算律求得,再由数量积的定义可得结论.
【详解】
由题意,
∴,即,∴.
故答案为:.
本题考查求向量的夹角,掌握数量积的定义与运算律是解题关键.
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】
若补充②③根据已知可得平面,从而有,结合,可得
平面,故有,而,得到,②③成立与①②相同,
①③成立,可得,所以任意补充两个条件,结果都一样,以①②作为条件分析;
(1)设,可得,进而求出梯形的面积,可求出,即可求出结论;
(2),以为坐标原点,建立空间坐标系,求出坐标,由(1)得为平面的法向量,根据空间向量的线面角公式即可求解.
【详解】
第一种情况:若将①,②作为已知条件,解答如下:
(1)设平面为平面.
∵,∴平面,而平面平面,
∴,又为中点.
设,则.
在三角形中,,
由知平面,
∴,
∴梯形的面积
,
,,
平面,
,,
∴,
故,.
(2)如图,分别以所在直线为轴建立空间直角坐标系,
设,则
,
由(1)得为平面的一个法向量,
因为,
所以直线与平面所成角的正弦值为.
第二种情况:若将①,③作为已知条件,
则由知平面,,
又,所以平面,,
又,故为中点,即,解答如上不变.
第三种情况:若将②,③作为已知条件,
由及第二种情况知,又,
易知,解答仍如上不变.
本题考查空间点、线、面位置关系,以及体积、直线与平面所成的角,考查计算求解能力,属于中档题.
18.(1)(2)k1+k2为定值0,见解析
【解析】
(1)利用已知条件直接求解,得到椭圆的方程;
(2)设直线在轴上的截距为,推出直线方程,然后将直线与椭圆联立,设,利用韦达定理求出,然后化简求解即可.
【详解】
(1)由椭圆过点(0,),则,又a+b=3,所以,
故椭圆的方程为;
(2),证明如下:
设直线在轴上的截距为,所以直线的方程为:,
由得:,
由得,
设,则,
所以,
又,
所以
,
故.
本题主要考查了椭圆的标准方程的求解,直线与椭圆的位置关系的综合应用,考查了方程的思想,转化与化归的思想,考查了学生的运算求解能力.
19.(1)证明见解析
(2)
【解析】
(1)利用线段长度得到与间的垂直关系,再根据线面垂直的判定定理完成证明;
(2)以、、为轴、轴、轴建立空间直角坐标系,利用直线的方向向量与平面的法向量夹角的余弦值的绝对值等于线面角的正弦值,计算出结果.
【详解】
(1)∵,,
∴,
∴,
∵,平面,
∴平面
(2)由(1)知,,
又为坐标原点,分别以、、为轴、轴、轴建立空间直角坐标系,
则,,,,,,,
∵,∴,
设是平面的一个法向量
则,即,取得
∴
∴直线与平面所成的正弦值为
本题考查线面垂直的证明以及用向量法求解线面角的正弦,难度一般.用向量方法求解线面角的正弦值时,注意直线方向向量与平面法向量夹角的余弦值的绝对值等于线面角的正弦值.
20.(1)(2)2
【解析】
(1)转化条件得,进而可得,即可得解;
(2)由化简可得,由结合三角函数的性质即可得解.
【详解】
(1),,
由正弦定理得,
即,
又 ,,
又 ,,,
由可得.
(2)由(1)可得,,
,
,,,
的最大值为2.
本题考查了平面向量平行、正弦定理以及三角恒等变换的应用,考查了三角函数的性质,属于中档题.
21.(1)①当时, 在单调递增,②当时,单调递增区间为,,单调递减区间为
(2)证明见解析
【解析】
(1)先求解导函数,然后对参数分类讨论,分析出每种情况下函数的单调性即可;
(2)根据条件先求解出的值,然后构造函数分析出之间的关系,再构造函数分析出之间的关系,由此证明出.
【详解】
(1),
①当时,恒成立,则在单调递增
②当时,令得,
解得,
又,∴
∴当时,,单调递增;
当时,,单调递减;
当时,,单调递增.
(2)依题意得,,则
由(1)得,在单调递增,在上单调递减,在上单调递增
∴若方程有三个实数解,
则
法一:双偏移法
设,则
∴在上单调递增,∴,
∴,即
∵,∴,其中,
∵在上单调递减,∴,即
设,
∴在上单调递增,∴,
∴,即
∵,∴,其中,
∵在上单调递增,∴,即
∴.
法二:直接证明法
∵,,在上单调递增,
∴要证,即证
设,则
∴在上单调递减,在上单调递增
∴,
∴,即
(注意:若没有证明,扣3分)
关于的证明:
(1)且时,(需要证明),其中
∴
∴
∴
(2)∵,∴
∴,即
∵,,∴,则
∴
本题考查函数与倒导数的综合应用,难度较难.(1)对于含参函数单调性的分析,可通过分析参数的临界值,由此分类讨论函数单调性;(2)利用导数证明不等式常用方法:构造函数,利用新函数的单调性确定函数的最值,从而达到证明不等式的目的.
22.(Ⅰ)见解析(Ⅱ)
【解析】
(Ⅰ)连接交于点,取中点,连结,证明平面得到答案.
(Ⅱ)分别以为轴建立如图所示的空间直角坐标系,平面的法向量为,平面的法向量为,计算夹角得到答案.
【详解】
(Ⅰ)连接交于点,取中点,连结
因为为菱形,所以.
因为,所以.
因为二面角为直二面角,所以平面平面,
且平面平面,所以平面所以
因为
所以是平行四边形,所以.
所以,所以,所以平面,
又平面,所以.
(Ⅱ)由(Ⅰ)可知两两垂直,分别以为轴
建立如图所示的空间直角坐标系.
设
设平面的法向量为,由,
取.
平面的法向量为 .
所以二面角余弦值为.
本题考查了线线垂直,二面角,意在考查学生的计算能力和空间想象能力.
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