资源描述
浙江省金华市武义第三中学2025-2026学年高三暑期阶段性考试数学试题
注意事项
1.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.
4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.
5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.
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. B. C. D.
2.已知是虚数单位,若,则( )
A. B.2 C. D.10
3.已知函数,若对任意,都有成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.已知复数满足,则的最大值为( )
A. B. C. D.6
5.偶函数关于点对称,当时,,求( )
A. B. C. D.
6.函数在上的图象大致为( )
A. B. C. D.
7.对于任意,函数满足,且当时,函数.若,则大小关系是( )
A. B. C. D.
8.已知函数(表示不超过x的最大整数),若有且仅有3个零点,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
9.已知二次函数的部分图象如图所示,则函数的零点所在区间为( )
A. B. C. D.
10.元代数学家朱世杰的数学名著《算术启蒙》是中国古代代数学的通论,其中关于“松竹并生”的问题:松长五尺,竹长两尺,松日自半,竹日自倍,松竹何日而长等.下图是源于其思想的一个程序图,若,,则输出的( )
A.3 B.4 C.5 D.6
11.某地区教育主管部门为了对该地区模拟考试成进行分析,随机抽取了200分到450分之间的2000名学生的成绩,并根据这2000名学生的成绩画出样本的频率分布直方图,如图所示,则成绩在,内的学生人数为( )
A.800 B.1000 C.1200 D.1600
12.若为过椭圆中心的弦,为椭圆的焦点,则△面积的最大值为( )
A.20 B.30 C.50 D.60
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.在三棱锥中,已知,且平面平面,则三棱锥外接球的表面积为______.
14.已知数列的首项,函数在上有唯一零点,则数列|的前项和__________.
15.设命题:,,则:__________.
16.将函数的图象向左平移个单位长度,得到一个偶函数图象,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)在如图所示的多面体中,平面平面,四边形是边长为2的菱形,四边形为直角梯形,四边形为平行四边形,且, ,
(1)若分别为,的中点,求证:平面;
(2)若,与平面所成角的正弦值,求二面角的余弦值.
18.(12分)小丽在同一城市开的2家店铺各有2名员工.节假日期间的某一天,每名员工休假的概率都是,且是否休假互不影响,若一家店铺的员工全部休假,而另一家无人休假,则调剂1人到该店维持营业,否则该店就停业.
(1)求发生调剂现象的概率;
(2)设营业店铺数为X,求X的分布列和数学期望.
19.(12分)某贫困地区几个丘陵的外围有两条相互垂直的直线型公路,以及铁路线上的一条应开凿的直线穿山隧道,为进一步改善山区的交通现状,计划修建一条连接两条公路和山区边界的直线型公路, 以所在的直线分别为轴,轴, 建立平面直角坐标系, 如图所示, 山区边界曲线为,设公路与曲线相切于点,的横坐标为.
(1)当为何值时,公路的长度最短?求出最短长度;
(2)当公路的长度最短时,设公路交轴,轴分别为,两点,并测得四边形中,,,千米,千米,求应开凿的隧道的长度.
20.(12分)如图所示,在四棱锥中,平面,底面ABCD满足AD∥BC,,,E为AD的中点,AC与BE的交点为O.
(1)设H是线段BE上的动点,证明:三棱锥的体积是定值;
(2)求四棱锥的体积;
(3)求直线BC与平面PBD所成角的余弦值.
21.(12分)已知函数,.
(1)若不等式的解集为,求的值.
(2)若当时,,求的取值范围.
22.(10分)已知动圆恒过点,且与直线相切.
(1)求圆心的轨迹的方程;
(2)设是轨迹上横坐标为2的点,的平行线交轨迹于,两点,交轨迹在处的切线于点,问:是否存在实常数使,若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
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.B
【解析】
利用复数代数形式的乘除运算化简得答案.
【详解】
.
故选B.
本题考查复数代数形式的乘除运算,考查了复数的基本概念,是基础题.
2.C
【解析】
根据复数模的性质计算即可.
【详解】
因为,
所以,
,
故选:C
本题主要考查了复数模的定义及复数模的性质,属于容易题.
3.D
【解析】
先将所求问题转化为对任意恒成立,即得图象恒在函数
图象的上方,再利用数形结合即可解决.
【详解】
由得,由题意函数得图象恒在函数图象的上方,
作出函数的图象如图所示
过原点作函数的切线,设切点为,则,解得,所以切
线斜率为,所以,解得.
故选:D.
本题考查导数在不等式恒成立中的应用,考查了学生转化与化归思想以及数形结合的思想,是一道中档题.
4.B
【解析】
设,,利用复数几何意义计算.
【详解】
设,由已知,,所以点在单位圆上,
而,表示点
到的距离,故.
故选:B.
本题考查求复数模的最大值,其实本题可以利用不等式来解决.
5.D
【解析】
推导出函数是以为周期的周期函数,由此可得出,代值计算即可.
【详解】
由于偶函数的图象关于点对称,则,,
,则,
所以,函数是以为周期的周期函数,
由于当时,,则.
故选:D.
本题考查利用函数的对称性和奇偶性求函数值,推导出函数的周期性是解答的关键,考查推理能力与计算能力,属于中等题.
6.C
【解析】
根据函数的奇偶性及函数在时的符号,即可求解.
【详解】
由可知函数为奇函数.
所以函数图象关于原点对称,排除选项A,B;
当时,,
,排除选项D,
故选:C.
本题主要考查了函数的奇偶性的判定及奇偶函数图像的对称性,属于中档题.
7.A
【解析】
由已知可得的单调性,再由可得对称性,可求出在单调性,即可求出结论.
【详解】
对于任意,函数满足,
因为函数关于点对称,
当时,是单调增函数,
所以在定义域上是单调增函数.
因为,所以,
.
故选:A.
本题考查利用函数性质比较函数值的大小,解题的关键要掌握函数对称性的代数形式,属于中档题..
8.A
【解析】
根据[x]的定义先作出函数f(x)的图象,利用函数与方程的关系转化为f(x)与g(x)=ax有三个不同的交点,利用数形结合进行求解即可.
【详解】
当时,,
当时,,
当时,,
当时,,
若有且仅有3个零点,
则等价为有且仅有3个根,
即与有三个不同的交点,
作出函数和的图象如图,
当a=1时,与有无数多个交点,
当直线经过点时,即,时,与有两个交点,
当直线经过点时,即时,与有三个交点,
要使与有三个不同的交点,则直线处在过和之间,
即,
故选:A.
利用函数零点的情况求参数值或取值范围的方法
(1)直接法:直接根据题设条件构建关于参数的不等式,再通过解不等式确定参数的范围; (2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域(最值)问题加以解决;
(3)数形结合法:先对解析式变形,在同一平面直角坐标系中,画出函数的图象,然后数形结合求解.
9.B
【解析】
由函数f(x)的图象可知,0<f(0)=a<1,f(1)=1-b+a=0,所以1<b<2.
又f′(x)=2x-b,所以g(x)=ex+2x-b,所以g′(x)=ex+2>0,所以g(x)在R上单调递增,
又g(0)=1-b<0,g(1)=e+2-b>0,
根据函数的零点存在性定理可知,函数g(x)的零点所在的区间是(0,1),
故选B.
10.B
【解析】
分析:根据流程图中的可知,每次循环的值应是一个等比数列,公比为;根据流程图中的可知,每次循环的值应是一个等比数列,公比为,根据每次循环得到的的值的大小决定循环的次数即可.
详解: 记执行第次循环时,的值记为有,则有;
记执行第次循环时,的值记为有,则有.
令,则有,故
,故选B.
点睛:本题为算法中的循环结构和数列通项的综合,属于中档题,解题时注意流程图中蕴含的数列关系(比如相邻项满足等比数列、等差数列的定义,是否是求数列的前和、前项积等).
11.B
【解析】
由图可列方程算得a,然后求出成绩在内的频率,最后根据频数=总数×频率可以求得成绩在内的学生人数.
【详解】
由频率和为1,得,解得,
所以成绩在内的频率,
所以成绩在内的学生人数.
故选:B
本题主要考查频率直方图的应用,属基础题.
12.D
【解析】
先设A点的坐标为,根据对称性可得,在表示出面积,由图象遏制,当点A在椭圆的顶点时,此时面积最大,再结合椭圆的标准方程,即可求解.
【详解】
由题意,设A点的坐标为,根据对称性可得,
则的面积为,
当最大时,的面积最大,
由图象可知,当点A在椭圆的上下顶点时,此时的面积最大,
又由,可得椭圆的上下顶点坐标为,
所以的面积的最大值为.
故选:D.
本题主要考查了椭圆的标准方程及简单的几何性质,以及三角形面积公式的应用,着重考查了数形结合思想,以及化归与转化思想的应用.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.
【解析】
取的中点,设等边三角形的中心为,连接.根据等边三角形的性质可求得,, 由等腰直角三角形的性质,得,根据面面垂直的性质得平面,,由勾股定理求得,可得为三棱锥外接球的球心,根据球体的表面积公式可求得此外接球的表面积.
【详解】
在等边三角形中,取的中点,设等边三角形的中心为,
连接.由,得,,
由已知可得是以为斜边的等腰直角三角形,,
又由已知可得平面平面,平面,,
,所以,为三棱锥外接球的球心,外接球半径,
三棱锥外接球的表面积为.
故答案为:
本题考查三棱锥的外接球的表面积,关键在于根据三棱锥的面的关系、棱的关系和长度求得外接球的球心的位置,球的半径,属于中档题.
14.
【解析】
由函数为偶函数,可得唯一零点为,代入可得数列的递推关系式,再进行配凑转换为等比数列,最后运用分部求和可得答案.
【详解】
因为为偶函数,在上有唯一零点,
所以,∴,∴,
∴为首项为2,公比为2的等比数列.所以,.
故答案为:
本题主要考查了函数的奇偶性和函数的零点,同时也考查了由递推关系式求数列的通项,考查了数列的分部求和,属于中档题.
15.,
【解析】
存在符号改任意符号,结论变相反.
【详解】
命题是特称命题,则为全称命题,
故将“”改为“”,将“”改为“”,
故:,.
故答案为:,.
本题考查全(特)称命题. 对全(特)称命题进行否定的方法:
(1)改写量词:全称量词改写为存在量词,存在量词改写为全称量词;
(2)否定结论:对于一般命题的否定只需直接否定结论即可.
16.
【解析】
根据平移后关于轴对称可知关于对称,进而利用特殊值构造方程,从而求得结果.
【详解】
向左平移个单位长度后得到偶函数图象,即关于轴对称
关于对称
即:
本题正确结果:
本题考查根据三角函数的对称轴求解参数值的问题,关键是能够通过平移后的对称轴得到原函数的对称轴,进而利用特殊值的方式来进行求解.
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)见解析(2)
【解析】
试题分析:(1)第(1)问,转化成证明平面 ,再转化成证明和.(2)第(2)问,先利用几何法找到与平面所成角,再根据与平面所成角的正弦值为求出再建立空间直角坐标系,求出二面角的余弦值.
试题解析:
(1)连接,因为四边形为菱形,所以.
因为平面平面,平面平面,平面,,所以平面.
又平面,所以.
因为,所以.
因为,所以平面.
因为分别为,的中点,所以,所以平面
(2)设,由(1)得平面.
由,,得,.
过点作,与的延长线交于点,取的中点,连接,,如图所示,
又,所以为等边三角形,所以,又平面平面,平面平面,平面,故平面.
因为为平行四边形,所以,所以平面.
又因为,所以平面.
因为,所以平面平面.
由(1),得平面,所以平面,所以.
因为,所以平面,所以是与平面所成角.
因为,,所以平面,平面,因为,所以平面平面.
所以,,解得.
在梯形中,易证,分别以,,的正方向为轴,轴,轴的正方向建立空间直角坐标系.
则,,,,,,
由,及,得,所以,,.
设平面的一个法向量为,由得令,得m=(3,1,2)
设平面的一个法向量为,由得令,得.
所以
又因为二面角是钝角,所以二面角的余弦值是.
18.(1)(2)见解析,
【解析】
(1)根据题意设出事件,列出概率,运用公式求解;(2)由题得,X的所有可能取值为,根据(1)和变量对应的事件,可得变量对应的概率,即可得分布列和期望值.
【详解】
(1)记2家小店分别为A,B,A店有i人休假记为事件(,1,2),B店有i人,休假记为事件(,1,2),发生调剂现象的概率为P.
则,
,
.
所以.
答:发生调剂现象的概率为.
(2)依题意,X的所有可能取值为0,1,2.
则,
,
.
所以X的分布表为:
X
0
1
2
P
所以.
本题是一道考查概率和期望的常考题型.
19.(1)当时,公路的长度最短为千米;(2)(千米).
【解析】
(1)设切点的坐标为,利用导数的几何意义求出切线的方程为,根据两点间距离得出,构造函数,利用导数求出单调性,从而得出极值和最值,即可得出结果;
(2)在中,由余弦定理得出,利用正弦定理,求出,最后根据勾股定理即可求出的长度.
【详解】
(1)由题可知,设点的坐标为,
又,
则直线的方程为,
由此得直线与坐标轴交点为:,
则,故,
设,则.
令,解得=10.
当时,是减函数;
当时,是增函数.
所以当时,函数有极小值,也是最小值,
所以, 此时.
故当时,公路的长度最短,最短长度为千米.
(2) 在中,,,
所以,
所以,
根据正弦定理
,
,
,
,
又,
所以.
在中,,,
由勾股定理可得,
即,
解得,(千米).
本题考查利用导数解决实际的最值问题,涉及构造函数法以及利用导数研究函数单调性和极值,还考查正余弦定理的实际应用,还考查解题分析能力和计算能力.
20.(1)证明见解析 (2) (3)
【解析】
(1)因为底面ABCD为梯形,且,所以四边形BCDE为平行四边形,则BE∥CD,
又平面,平面,所以平面,
又因为H为线段BE上的动点,的面积是定值,从而三棱锥的体积是定值.
(2)因为平面,所以,结合BE∥CD,所以,
又因为,,且E为AD的中点,所以四边形ABCE为正方形,所以,结合,则平面,连接,则,
因为平面,所以,
因为,所以是等腰直角三角形,O为斜边AC上的中点,
所以,且,所以平面,所以PO是四棱锥的高,
又因为梯形ABCD的面积为,
在中,,所以.
(3)以O为坐标原点,建立空间直角坐标系,如图所示,
则B(,0,0),C(0,,0),D(,,0),P(0,0,),
则,
设平面PBD的法向量为,则即则,
令,得到,
设BC与平面PBD所成的角为,则,
所以,
所以直线BC与平面PBD所成角的余弦值为.
21.(1);(2)
【解析】
试题分析:(1)求得的解集,根据集合相等,列出方程组,即可求解的值;
(2)①当时,恒成立,②当时,转化为,设,求得函数的最小值,即可求解的取值范围.
试题解析:
(1)由,得,
因为不等式的解集为,所以,故不等式可化为,
解得,所以,解得.
(2)①当时,恒成立,所以.
②当时,可化为,设,则,所以当时,,所以.
综上,的取值范围是.
22.(1);(2)存在,.
【解析】
(1)根据抛物线的定义,容易知其轨迹为抛物线;结合已知点的坐标,即可求得方程;
(2)由抛物线方程求得点的坐标,设出直线的方程,利用导数求得点的坐标,联立直线的方程和抛物线方程,结合韦达定理,求得,进而求得与之间的大小关系,即可求得参数.
【详解】
(1)由题意得,点与点的距离始终等于点到直线的距离,
由抛物线的定义知圆心的轨迹是以点为焦点,直线为准线的抛物线,
则,.∴圆心的轨迹方程为.
(2)因为是轨迹上横坐标为2的点,
由(1)不妨取,所以直线的斜率为1.
因为,所以设直线的方程为,.
由,得,则在点处的切线斜率为2,
所以在点处的切线方程为.
由得所以,
所以.
由消去得,
由,得且.
设,,
则,.
因为点,,在直线上,
所以,,
所以
,
所以.
∴
故存在,使得.
本题考查抛物线轨迹方程的求解,以及抛物线中定值问题的求解,涉及导数的几何意义,属综合性中档题.
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