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黑龙江省双鸭山市第三十一中学2025-2026学年高三5月综合试题数学试题Word版含解析
考生请注意:
1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。
2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
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.已知集合,,则中元素的个数为( )
A.3 B.2 C.1 D.0
2.为比较甲、乙两名高二学生的数学素养,对课程标准中规定的数学六大素养进行指标测验(指标值满分为5分,分值高者为优),根据测验情况绘制了如图所示的六大素养指标雷达图,则下面叙述正确的是( )
A.乙的数据分析素养优于甲
B.乙的数学建模素养优于数学抽象素养
C.甲的六大素养整体水平优于乙
D.甲的六大素养中数据分析最差
3.在的展开式中,含的项的系数是( )
A.74 B.121 C. D.
4.若双曲线的焦距为,则的一个焦点到一条渐近线的距离为( )
A. B. C. D.
5.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )
A. B.3 C. D.4
6.已知是虚数单位,则复数( )
A. B. C.2 D.
7.已知,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
8.若点是角的终边上一点,则( )
A. B. C. D.
9.已知角的终边经过点,则的值是
A.1或 B.或 C.1或 D.或
10.四人并排坐在连号的四个座位上,其中与不相邻的所有不同的坐法种数是( )
A.12 B.16 C.20 D.8
11.已知函数,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
12.关于的不等式的解集是,则关于的不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.已知,如果函数有三个零点,则实数的取值范围是____________
14.已知函数则______.
15.《九章算术》第七章“盈不足”中第一题:“今有共买物,人出八,盈三钱;人出七,不足四,问人数物价各几何?”借用我们现在的说法可以表述为:有几个人合买一件物品,每人出8元,则付完钱后还多3元;若每人出7元,则还差4元才够付款.问他们的人数和物品价格?答:一共有_____人;所合买的物品价格为_______元.
16.设为椭圆在第一象限上的点,则的最小值为________.
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)已知在中,内角所对的边分别为,若,,且.
(1)求的值;
(2)求的面积.
18.(12分)已知椭圆的左,右焦点分别为,直线与椭圆相交于两点;当直线经过椭圆的下顶点和右焦点时,的周长为,且与椭圆的另一个交点的横坐标为
(1)求椭圆的方程;
(2)点为内一点,为坐标原点,满足,若点恰好在圆上,求实数的取值范围.
19.(12分)正项数列的前n项和Sn满足:
(1)求数列的通项公式;
(2)令,数列{bn}的前n项和为Tn,证明:对于任意的n∈N*,都有Tn< .
20.(12分)若不等式在时恒成立,则的取值范围是__________.
21.(12分)如图,在四棱锥PABCD中,PA⊥平面ABCD,∠ABC=∠BAD=90°,AD=AP=4,AB=BC=2,M为PC的中点.
(1)求异面直线AP,BM所成角的余弦值;
(2)点N在线段AD上,且AN=λ,若直线MN与平面PBC所成角的正弦值为,求λ的值.
22.(10分)移动支付(支付宝及微信支付)已经渐渐成为人们购物消费的一种支付方式,为调查市民使用移动支付的年龄结构,随机对100位市民做问卷调查得到列联表如下:
(1)将上列联表补充完整,并请说明在犯错误的概率不超过0.01的前提下,认为支付方式与年龄是否有关?
(2)在使用移动支付的人群中采用分层抽样的方式抽取10人做进一步的问卷调查,从这10人随机中选出3人颁发参与奖励,设年龄都低于35岁(含35岁)的人数为,求的分布列及期望.
(参考公式:(其中)
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】
集合表示半圆上的点,集合表示直线上的点,联立方程组求得方程组解的个数,即为交集中元素的个数.
【详解】
由题可知:集合表示半圆上的点,集合表示直线上的点,
联立与,
可得,整理得,
即,
当时,,不满足题意;
故方程组有唯一的解.
故.
故选:C.
本题考查集合交集的求解,涉及圆和直线的位置关系的判断,属基础题.
2.C
【解析】
根据题目所给图像,填写好表格,由表格数据选出正确选项.
【详解】
根据雷达图得到如下数据:
数学抽象
逻辑推理
数学建模
直观想象
数学运算
数据分析
甲
4
5
4
5
4
5
乙
3
4
3
3
5
4
由数据可知选C.
本题考查统计问题,考查数据处理能力和应用意识.
3.D
【解析】
根据,利用通项公式得到含的项为:,进而得到其系数,
【详解】
因为在,
所以含的项为:,
所以含的项的系数是的系数是,
,
故选:D
本题主要考查二项展开式及通项公式和项的系数,还考查了运算求解的能力,属于基础题,
4.B
【解析】
根据焦距即可求得参数,再根据点到直线的距离公式即可求得结果.
【详解】
因为双曲线的焦距为,
故可得,解得,不妨取;
又焦点,其中一条渐近线为,
由点到直线的距离公式即可求的.
故选:B.
本题考查由双曲线的焦距求方程,以及双曲线的几何性质,属综合基础题.
5.C
【解析】
首先把三视图转换为几何体,该几何体为由一个三棱柱体,切去一个三棱锥体,由柱体、椎体的体积公式进一步求出几何体的体积.
【详解】
解:根据几何体的三视图转换为几何体为:
该几何体为由一个三棱柱体,切去一个三棱锥体,
如图所示:
故:.
故选:C.
本题考查了由三视图求几何体的体积、需熟记柱体、椎体的体积公式,考查了空间想象能力,属于基础题.
6.A
【解析】
根据复数的基本运算求解即可.
【详解】
.
故选:A
本题主要考查了复数的基本运算,属于基础题.
7.D
【解析】
与中间值1比较,可用换底公式化为同底数对数,再比较大小.
【详解】
,,又,∴,即,
∴.
故选:D.
本题考查幂和对数的大小比较,解题时能化为同底的化为同底数幂比较,或化为同底数对数比较,若是不同类型的数,可借助中间值如0,1等比较.
8.A
【解析】
根据三角函数的定义,求得,再由正弦的倍角公式,即可求解.
【详解】
由题意,点是角的终边上一点,
根据三角函数的定义,可得,
则,故选A.
本题主要考查了三角函数的定义和正弦的倍角公式的化简、求值,其中解答中根据三角函数的定义和正弦的倍角公式,准确化简、计算是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.
9.B
【解析】
根据三角函数的定义求得后可得结论.
【详解】
由题意得点与原点间的距离.
①当时,,
∴,
∴.
②当时,,
∴,
∴.
综上可得的值是或.
故选B.
利用三角函数的定义求一个角的三角函数值时需确定三个量:角的终边上任意一个异于原点的点的横坐标x,纵坐标y,该点到原点的距离r,然后再根据三角函数的定义求解即可.
10.A
【解析】
先将除A,B以外的两人先排,再将A,B在3个空位置里进行插空,再相乘得答案.
【详解】
先将除A,B以外的两人先排,有种;再将A,B在3个空位置里进行插空,有种,所以共有种.
故选:A
本题考查排列中不相邻问题,常用插空法,属于基础题.
11.C
【解析】
结合分段函数的解析式,先求出,进而可求出.
【详解】
由题意可得,则.
故选:C.
本题考查了求函数的值,考查了分段函数的性质,考查运算求解能力,属于基础题.
12.A
【解析】
由的解集,可知及,进而可求出方程的解,从而可求出的解集.
【详解】
由的解集为,可知且,
令,解得,,
因为,所以的解集为,
故选:A.
本题考查一元一次不等式、一元二次不等式的解集,考查学生的计算求解能力与推理能力,属于基础题.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.
【解析】
首先把零点问题转化为方程问题,等价于有三个零点,两侧开方,可得,即有三个零点,再运用函数的单调性结合最值即可求出参数的取值范围.
【详解】
若函数有三个零点,即零点有,显然,则有,可得,即有三个零点,不妨令,对于,函数单调递增,,,所以函数在区间上只有一解,对于函数,,解得,,解得,,解得,所以函数在区间上单调递减,在区间上单调递增,,当时,,当时,,此时函数若有两个零点,则有,综上可知,若函数有三个零点,则实数的取值范围是.
故答案为:
本题考查了函数零点的零点,恰当的开方,转化为函数有零点问题,注意恰有三个零点条件的应用,根据函数的最值求解参数的范围,属于难题.
14.
【解析】
先由解析式求得(2),再求(2).
【详解】
(2),,
所以(2),
故答案为:
本题考查对数、指数的运算性质,分段函数求值关键是“对号入座”,属于容易题.
15.7 53
【解析】
根据物品价格不变,可设共有x人,列出方程求解即可
【详解】
设共有人,
由题意知 ,
解得,可知商品价格为53元.
即共有7人,商品价格为53元.
本题主要考查了数学文化及一元一次方程的应用,属于中档题.
16.
【解析】
利用椭圆的参数方程,将所求代数式的最值问题转化为求三角函数最值问题,利用两角和的正弦公式和三角函数的性质,以及求导数、单调性和极值,即可得到所求最小值.
【详解】
解:设点,,其中,
,
由,,,
可设
,
导数为,
由,可得
,
可得或,
由
,,
可得,即,可得,
由可得函数递减;由,可得函数递增,
可得时,函数取得最小值,且为,
则的最小值为1.
故答案为:1.
本题考查椭圆参数方程的应用,利用三角函数的恒等变换和导数法求函数最值的方法,考查化简变形能力和运算能力,属于难题.
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】
(1)将代入等式,结合正弦定理将边化为角,再将及代入,即可求得的值;
(2)根据(1)中的值可求得和,进而可得,由三角形面积公式即可求解.
【详解】
(1)由,得,
由正弦定理将边化为角可得,
∵,
∴,
∴,化简可得,
∴解得.
(2)∵在中,,
∴,
∴,
∴,
∴.
本题考查了正弦定理在边角转化中的应用,正弦差角公式的应用,三角形面积公式求法,属于基础题.
18.(1);(2)或
【解析】
(1)由椭圆的定义可知,焦点三角形的周长为,从而求出.写出直线的方程,与椭圆方程联立,根据交点横坐标为,求出和,从而写出椭圆的方程;
(2)设出P、Q两点坐标,由可知点为的重心,根据重心坐标公式可将点用P、Q两点坐标来表示.由点在圆O上,知点M的坐标满足圆O的方程,得式.为直线l与椭圆的两个交点,用韦达定理表示,将其代入方程,再利用求得的范围,最终求出实数的取值范围.
【详解】
解:(1)由题意知.
,
直线的方程为
∵直线与椭圆的另一个交点的横坐标为
解得或(舍去)
,
∴椭圆的方程为
(2)设
.
∴点为的重心,
∵点在圆上,
由得
,
代入方程,得
,
即
由得
解得.
或
本题考查了椭圆的焦点三角形的周长,标准方程的求解,直线与椭圆的位置关系,其中重心坐标公式、韦达定理的应用是关键.考查了学生的运算能力,属于较难的题.
19.(1)(2)见解析
【解析】
(1)因为数列的前项和满足:,
所以当时,,
即
解得或,
因为数列都是正项,
所以,
因为,
所以,
解得或,
因为数列都是正项,
所以,
当时,有,
所以,
解得,
当时,,符合
所以数列的通项公式,;
(2)因为,
所以
,
所以数列的前项和为:
,
当时,
有,
所以,
所以对于任意,数列的前项和.
20.
【解析】
原不等式等价于在恒成立,令,,求出在上的最小值后可得的取值范围.
【详解】
因为在时恒成立,故在恒成立.
令,由可得.
令,,则为上的增函数,故.
故.
故答案为:.
本题考查含参数的不等式的恒成立,对于此类问题,优先考虑参变分离,把恒成立问题转化为不含参数的新函数的最值问题,本题属于基础题.
21.(1).(2)1
【解析】
(1)先根据题意建立空间直角坐标系,求得向量和向量的坐标,再利用线线角的向量方法求解.
(2,由AN=λ,设N(0,λ,0)(0≤λ≤4),则=(-1,λ-1,-2),再求得平面PBC的一个法向量,利用直线MN与平面PBC所成角的正弦值为,由|cos〈,〉|===求解.
【详解】
(1) 因为PA⊥平面ABCD,且AB,AD⊂平面ABCD,所以PA⊥AB,PA⊥AD.
又因为∠BAD=90°,所以PA,AB,AD两两互相垂直.
分别以AB,AD,AP为x,y,z轴建立空间直角坐标系,
则由AD=2AB=2BC=4,PA=4可得
A(0,0,0),B(2,0,0),C(2,2,0),D(0,4,0),P(0,0,4).
又因为M为PC的中点,所以M(1,1,2).
所以=(-1,1,2),=(0,0,4),
所以cos〈,〉=
==,
所以异面直线AP,BM所成角的余弦值为.
(2) 因为AN=λ,所以N(0,λ,0)(0≤λ≤4),
则=(-1,λ-1,-2),=(0,2,0),=(2,0,-4).
设平面PBC的法向量为=(x,y,z),
则即
令x=2,解得y=0,z=1,
所以=(2,0,1)是平面PBC的一个法向量.
因为直线MN与平面PBC所成角的正弦值为,
所以|cos〈,〉|===,
解得λ=1∈[0,4],
所以λ的值为1.
本题主要考查了空间向量法研究空间中线线角,线面角的求法及应用,还考查了转化化归的思想和运算求解的能力,属于中档题.
22.(1)列联表见解析,在犯错误的概率不超过0.01的前提下,认为支付方式与年龄有关;(2)分布列见解析,期望为.
【解析】
(1)根据题中所给的条件补全列联表,根据列联表求出观测值,把观测值同临界值进行比较,得到能在犯错误的概率不超过0.01的前提下,认为支付方式与年龄有关.
(2)首先确定的取值,求出相应的概率,可得分布列和数学期望.
【详解】
(1)根据题意及列联表可得完整的列联表如下:
35岁以下(含35岁)
35岁以上
合计
使用移动支付
40
10
50
不使用移动支付
10
40
50
合计
50
50
100
根据公式可得,
所以在犯错误的概率不超过0.01的前提下,认为支付方式与年龄有关.
(2)根据分层抽样,可知35岁以下(含35岁)的人数为8人,35岁以上的有2人,
所以获得奖励的35岁以下(含35岁)的人数为,
则的可能为1,2,3,且
,,,
其分布列为
1
2
3
.
独立性检验依据的值结合附表数据进行判断,另外,离散型随机变量的分布列,在求解的过程中,注意变量的取值以及对应的概率要计算正确,注意离散型随机变量的期望公式的使用,属于中档题目.
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