湖南省长沙市六校2025届高三上学期8月开学联合检测数学试卷(含答案)

这是一份湖南省长沙市六校2025届高三上学期8月开学联合检测数学试卷(含答案)，共15页。试卷主要包含了选择题，多项选择题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题
1．已知集合，，( )
A.B.C.D.
2．若复数z满足_则( )
A.1B.C.2D.
3．已知，若，则x等于( )
A.6B.5C.4D.3
4．已知，，( )
A.B.C.D.
5．已知圆锥的母线为，侧面展开所成扇形的圆心角为，则此圆锥体积为( )
A.B.C.D.
6．已知函数在R上单调递增，则实数的取值范围为( )
A.B.C.D.
7．将函数的图象向左平移个单位长度后，再把图象上所有点的横坐标伸长为原来的2倍，得到函数的图象，若与的图象关于x轴对称，则的一个单调递增区间为( )
A.B.C.D.
8．已知函数的定义域为R，且满足，则下列结论正确的是( )
A.B.方程有解
C.是偶函数D.是偶函数
二、多项选择题
9．若随机变量X服从标准正态分布，，则( )
A.B.
C.D.
10．已知函数，则( )
A.有两个极值点
B.有一个零点
C.点是曲线的对称中心
D.直线是曲线的切线
11．“脸谱”是戏曲舞台演出时的化妆造型艺术,更是中国传统戏曲文化的重要载体.如图,“脸谱”图形可近似看作由半圆和半椭圆组成的曲线C.半圆的方程为,半椭圆的方程为.则下列说法正确的是( )
A.点A在半圆上,点B在半椭圆上,O为坐标原点,,则面积的最大值为6
B.曲线C上任意一点到原点的距离的最大值与最小值之和为7
C.若,,P是半椭圆上的一个动点,则的最小值为
D.画法几何的创始人加斯帕尔·蒙日发现：椭圆中任意两条互相垂直的切线,其交点都在与椭圆同中心的圆上.称该圆为椭圆的蒙日圆,那么半椭圆扩充为整个椭圆后,椭圆的蒙日圆方程为
三、填空题
12．双曲线的渐近线方程为，则双曲线的离心率为________.
13．函数与函数公切线的斜率为__________.
14．已知三个正整数的和为8,用X表示这三个数中最小的数,则X的期望________.
四、解答题
15．已知中，a,b,c分别为内角A,B,C的对边，且.
(1)求角A的大小；
(2)设点D为上一点，AD是的角平分线，且，，求的面积.
16．如图，在四棱锥中，底面ABCD为正方形，底面ABCD，，E为线段PB的中点，F为线段BC上的动点.
（1）证明：平面平面PBC；
（2）若直线AF与平面PAB所成的角的余弦值为，求点P到平面AEF的距离.
17．已知，是过点的两条互相垂直的直线，且与椭圆相交于A，B两点，与椭圆相交于C，D两点.
(1)求直线的斜率k的取值范围；
(2)若线段，CD的中点分别为M，N，证明直线MN经过一个定点，并求出此定点的坐标.
18．已知函数.
(1)讨论的导函数的单调性；
(2)若对任意恒成立，求的取值范围.
19．某企业的设备控制系统由个相同的元件组成，每个元件正常工作的概率均为，各元件之间相互独立.当控制系统有不少于k个元件正常工作时，设备正常运行，否则设备停止运行，记设备正常运行的概率为（例如：表示控制系统由3个元件组成时设备正常运行的概率；表示控制系统由5个元件组成时设备正常运行的概率）.
(1)若，且每个元件正常工作的概率.
①求控制系统中正常工作的元件个数X的分布列和期望；
②在设备正常运行的条件下，求所有元件都正常工作的概率.
(2)请用表示，并探究：在确保控制系统中元件总数为奇数的前提下，能否通过增加控制系统中元件的个数来提高设备正常运行的概率.
参考答案
1．答案：C
解析：解不等式，得，解得或，
则或，而，
所以.
故选：C
2．答案：B
解析：由得，所以，
故选：B
3．答案：A
解析：因为，所以，
又因为，所以，解得.
故选：A.
4．答案：B
解析：因为，所以，
又，所以，
所以，故A，C，D错误.
故选：B.
5．答案：B
解析：设圆锥底面圆的半径为r，
则，解得，圆锥的高为，
则此圆锥体积为.
故选：B.
6．答案：C
解析：由于函数在R上递增，故需满足，解得.
7．答案：C
解析：由题意可得，
由于与的图象关于x轴对称，所以，
令，解得，
取，则，
故选：C
8．答案：C
解析：对于A，因为函数的定义域为R，且满足，
取，得，则，
取，得，则，故A错误；
对于B，取，得，则，
所以，
以上各式相加得，
所以，
令，得，此方程无解，故B错误.
对于CD，由B知，
所以是偶函数，
不是偶函数，故C正确，D错误.
故选：C.
9．答案：AD
解析：对于A，B,因为，所以，A正确，B错误
对于C,D由对称性有，所以，C错误，D正确,,
故选：AD.
10．答案：BC
解析：选项A：则恒成立，故单调递增，故不存在两个极值点，故选项A错误.
选项B：又单调递增，故有一个零点，故选项B正确，
选项C：故点是曲线的对称中心，故选项C正确，
选项D：令，即，
令，则令，
则
当则当切线斜率为2切点为则切线方程为：与不相等，
当时同样切线方程不为，故选项D错误.
故选：BC.
11．答案：ABD
解析：对于A,因为点A在半圆上,点B在半椭圆上,O为坐标原点,,
则,,
则,
当B位于椭圆的下顶点时取等号,
所以面积的最大值为6,故A正确;
对于B,半圆上的点到O点的距离都是3,
半椭圆上的点到O点的距离的最小值为3,最大值为4,
所以曲线C上任意一点到原点的距离的最大值与最小值之和为7,故B正确;
对于C,,是椭圆的两个焦点,
在中,,由余弦定理知：
,
当且仅当时取等号,
所以的最小值为,故C错误;
对于D,由题意知：蒙日圆的圆心O坐标为原点,在椭圆中取两条切线：和,它们交点为,
该点在蒙日圆上,半径为
此时蒙日圆方程为：,故D正确.
故选：ABD.
12．答案：
解析：因为双曲线的渐近线方程为，
所以，
所以双曲线的离心率.
故答案为：.
13．答案：1或e
解析：不妨设公切线与函数的切点为，与函数的切点为；
易知，，
因此公切线斜率为，因此，
可得，即
又易知，整理可得，
即，即，解得或；
因此可得斜率为或.
故答案为：1或e
14．答案：
解析：设这三个正整数分别为x,y,z,则题意可得,
所以随机变量X可能取值为1和2,
用隔板法可求得:事件总情况为种,
当时,分两种情况:①三个数中只有一个1,有种;
②三个数中有两个1,有种,
所以时,;
当时,也分两种情况:①三个数中只有一个2,有种;
②三个数中有两个2,有种,
所以时,,
所以.
故答案为:
15．答案：(1)
(2)
解析：（1）在中，由正弦定理及得：，..
由余弦定理得，
又，所以
（2）AD是的角平分线，，
由可得
因为，，即有，，
故
16．答案：（1）证明见解析
（2）
解析：方法一：因为底面ABCD，平面ABCD，
所以.
因为ABCD为正方形，所以，
又因为，平面PAB，平面PAB，
所以平面PAB.
因为平面PAB，所以.
因为，E为线段PB的中点，
所以，
又因为，平面PBC，平面PBC，
所以平面PBC.
又因为平面AEF，
所以平面平面PBC.
方法二：因为底面ABCD，平面PAB，
所以平面底面ABCD
又平面底面，，平面ABCD，
所以平面PAB.
因为平面PAB，所以.
因为，E为线段PB的中点，所以.
因为，平面PBC，平面PBC，
所以平面PBC，
又因为平面AEF，
所以平面平面PBC
（2）因为底面ABCD，，以A为坐标原点，以，，的方向分别为x轴，y轴，z轴的正方向，建立如图所示的空间直角坐标系，
则，，，，
易知是平面PAB的法向量
设，则，所以，，
所以
即，得，所以，
设为平面AEF的法向量，则
所以平面AEF的法向量，
又因为
所以点P到平面AEF的距离为，
所以点P到平面AEF的距离为.
17．答案：(1)；
(2)证明见解析；定点.
解析：（1）根据题意直线，的斜率均存在且不为0
直线，分别为，，
联立得，
由得，则或，
同理，则，
所以k的取值范围为.
（2）设，，由（1）得，
所以，则，
所以，则，
同理，
则直线MN的方程为，
化简整理得
因此直线MN经过一个定点.
18．答案：(1)答案见解析；
(2).
解析：（1）由题可知.
设，则.
①当时，在R上恒成立，
所以在上单调递增.
②当时，令，得，令，得，
所以在上单调递减，在上单调递增.
综上所述，当时，是上的增函数，
当时，在上是减函数，在上是增函数.
（2）①当时，在上单调递增，，
则在上单调递增，故成立；
②当时，，所以在上单调递增，，
则单调递增，故成立；
③当时，当时，在上单调递减，
又，所以在上单调递减，则不成立.
综上，的取值范围为.
19．答案：(1)分布列见解析，；
(2)详见解析.
解析：（1）①因为，所以控制系统中正常工作的元件个数X的可能取值为0，1，2，3；
因为每个元件的工作相互独立，且正常工作的概率均为，
所以，
所以，
，
，
所以控制系统中正常工作的元件个数X的分布列为
控制系统中正常工作的元件个数X的数学期望为，
②设“设备正常运行”为事件“所有元件都正常工作”为事件
则在设备正常运行的条件下，求所有元件都正常工作的概率为，
（2）因为控制系统中元件总数为奇数，若增加2个元件，
则设备正常运行有三种情况，
第一类：原系统中至少有个元件正常工作，
其概率为；
第二类：原系统中恰好有k个元件正常工作，新增2个元件中至少有1个正常工作，
其概率为；
第三类：原系统中有个元件正常工作，新增2个元件全部正常工作，
其概率为；
所以
，
即；
则，
所以，当时，，即增加元件个数能提高设备正常工作的概率，
当时，，即增加元件个数不能提高设备正常工作的概率.
X
0
1
2
3
P