2025届河北省“五个一”名校联盟高三第一次联考数学试题(解析版)
展开一、单选题
1.若复数,则( )
A.B.5C.D.
【答案】A
【分析】由共轭复数的定义和复数的运算化简,再由复数的模长公式求解即可.
【详解】因为,所以,
,
所以.
故选:A.
2.点为等轴双曲线的焦点,过作轴的垂线与的两渐近线分别交于两点,则的面积为( )
A.B.4C.D.8
【答案】B
【分析】先求出双曲线的方程,进而求出双曲线的渐近线方程,即可求出两点的坐标,即可求出的面积.
【详解】设双曲线为:,
因为,解得:,
所以双曲线为:,则双曲线的渐近线为:,
所以,解得:,则,
所以为等腰直角三角形,
所以的面积为.
故选:B.
3.已知:不等式的解集为,则是的( )
A.充分不必要条件B.必要不充分条件
C.充要条件D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【分析】首先计算出不等式的解集为时的取值范围,再根据范围大小即可得出结论.
【详解】若不等式的解集为,当时,符合题意;
当时,需满足且,解得
综合可得而所以p能推出q,q不能推出p,
即是的充分不必要条件.
故选:A
4.用能组成没有重复数字且比32000小的数字( )个.
A.212B.213C.224D.225
【答案】D
【分析】先对数字位数分类讨论,在对五位数的首位数字进行分类讨论:①首位为1,2;②首位为3.然后分析千位数的选取,结合分步乘法计数原理和分类加法计数原理可得结果.
【详解】分数字位数讨论:
一位数5个;
两位数有个;
三位数有个;
四位数有个;
五位数分以下两种情况讨论:
①首位数字为1或2,此时共有个;
②首位数字为3,则千位数从0或1中选择一个,其余三个数位任意排列,
此时共有个.
综上所述,共有个比小的数.
故选:D.
5.过圆锥高的中点作平行于底面的截面,则截面分圆锥上部分圆锥与下部分圆台体积比为( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】利用圆锥、圆台的体积公式求得圆锥与圆台的体积关系.
【详解】设截面圆半径为r,圆锥的高为h,圆锥的体积为,则圆台下底面圆的半径为2r,圆台的高为h,圆台的体积为,
所以,,
可得.
故选:D.
6.平面四边形中,点分别为的中点,,则( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】由向量的加法法则可得,两边同时平方可得,由平面向量的夹角公式求解即可.
【详解】因为平面四边形中,点分别为的中点,
所以,
所以,
由可得:,
两边同时平方可得:,
所以,
解得:,所以.
故选:A.
7.已知首项为2的数列满足,当的前项和时,则的最小值为( )
A.40B.41C.42D.43
【答案】B
【分析】通过计算得到为一个周期为4的数列,从而计算出,得到答案.
【详解】由题意得,,解得,
同理,解得,
,解得,
,解得,
故为一个周期为4的数列,且,
故,,
故的最小值为41.
故选:B
8.当时,恒成立,则实数的取值范围为( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】化简得到,再由,结合三角函数的图象与性质,即可求解.
【详解】由,可得,
因为,可得,所以,
可得,
又因为,
所以
即,
因为,
因为,可得,所以,
则,则,
要使得不等式,即恒成立,
所以,即实数的取值范围为.
故选:D.
二、多选题
9.已知五个数据的分位数为15,则这组数据( )
A.平均数为9B.众数为10
C.中位数为10D.方差为30
【答案】CD
【分析】先根据百分位数求出a,再根据众数,平均数,中位数和方差的定义,即可判断选项.
【详解】由题意,五个数据80百分为,第80百分位数为,故;
这组数据中5和10都出现 2 次,其余数出现次数没超过 2次,
故众数为5和10,B错误;
计算平均数为,故A错误;
将5次数据从小到大排列为: ,
则中位数为 ,故C正确;
方差为,故D正确.
故选:CD.
10.已知函数在上有且仅有两个对称中心,则下列结论正确的是( )
A.的范围是
B.函数在上单调递增
C.不可能是函数的图像的一条对称轴
D.的最小正周期可能为
【答案】AC
【分析】A选项,时,,根据图象得到,求出;B选项,整体法得到,结合A选项知,,B错误;C选项,假设为函数的一条对称轴,得到方程,求出,C错误;D选项,,故的最小正周期,D错误.
【详解】A选项,时,,
由函数在上有且仅有两个对称中心得,
,解得,A正确;
B选项,时,,
由A可知,故,而,
故函数在上不一定单调,B错误;
C选项,假设为函数的一条对称轴,
令,,解得,,
又,故,又,故无解,
故不可能是函数的图像的一条对称轴,C正确;
D选项,,故的最小正周期,
故的最小正周期不可能为,D错误.
故选:AC
11.已知函数的零点分别为,则( )
A.B.
C.D.
【答案】ACD
【分析】对于A,由题意得,进而得即可求解判断;对于B,先明确零点取值范围,由取值范围再结合即即可求解判断;对于C,由即以及零点的取值范围即可求解判断;对于D,结合AB以及将转化成即可判断.
【详解】对于A,由题,,
所以即,
所以,故,故A正确;
对于B,由得,
故函数与图象交点横坐标和与图象交点的横坐标即为函数和的零点,
如图,由图象性质可知,
又由A得,故,
所以,故B错;
对于C,由上即,以及得:
,故C对;
对于D,由AB得,,,
所以,故D对.
故选:ACD.
【点睛】关键点睛:解决本题的关键一是由和得即,二是数形结合明确零点的取值范围为且,接着对所判式子进行变形放缩等即可判断.
三、填空题
12.已知的展开式中各项系数和为8,则展开式中常数项为 .
【答案】
【分析】令即可求出,求出展开式通项即可求出常数项.
【详解】令,可得展开式中各项系数的和,解得;
的展开式通项为,
因为,所以展开式中常数项为,
故答案为:.
13.抛物线上的动点到直线的距离最短时,到的焦点距离为 .
【答案】2
【分析】设,求出P到直线距离,结合绝对值变形后配方可得最小值,最后求出P到C的焦点距离即可.
【详解】设,则点到直线的距离为
,
当,即当时,
抛物线 上一点到直线的距离最短,P到C的焦点距离为.
故答案为:2.
14.下图数阵的每一行最右边数据从上到下形成以1为首项,以2为公比的等比数列,每行的第个数从上到下形成以为首项,以3为公比的等比数列,则该数阵第行所有数据的和 .
【答案】
【分析】先写出第n行的项再根据等比数列求和即可.
【详解】因为每行的第n个数从上到下形成以为首项,以3为公比的等比数列,
所以,
所以
.
故答案为:.
四、解答题
15.在中,角的对边分别为,且.
(1)求角的大小;
(2)若边,边的中点为,求中线长的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由正弦定理边角互换以及余弦定理进行化简即可得解.
(2)利用向量模的平方以及余弦定理,再结合基本不等式即可求解.
【详解】(1)因为,
由正弦定理可得:,则,
即,
由余弦定理可得:,
因为,所以.
(2)因为为的中点,所以,
则,
又由余弦定理得,,
即,所以.
由得,,
则,当且仅当取等号,
即,
所以,即中线长的最大值为.
16.如图所示,三棱柱中,分别为棱的中点,分别是棱上的点,.
(1)求证:直线平面;
(2)若三棱柱为正三棱柱,求平面和平面的夹角的大小.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)取的中点,连接交于,连接,则可证得,再由可证得四边形为平行四边形,则∥,再由线面平行的判定定理可证得结论;
(2)以为原点,以所在的直线为轴,过与平行的直线为轴,所在的直线为轴建立空间直角坐标系,利用空间向量求解即可.
【详解】(1)证明:取的中点,连接交于,连接,
因为分别为棱的中点,所以∥∥,
所以,所以,
所以,
因为,所以,所以,
因为分别为棱的中点,所以,
因为∥∥,所以,∥,
所以四边形为平行四边形,
所以∥,
因为平面,平面,
所以直线平面;
(2)解:连接,因为三棱柱为正三棱柱,
所以为等边三角形,所以,
所以以为原点,以所在的直线为轴,过与平行的直线为轴,所在的直线为轴建立空间直角坐标系,
设,则,
所以,
设平面的法向量为,
则,令,则,
设平面的法向量为,
则,令,则,
所以,
设平面和平面的夹角为,则,
因为,所以.
17.已知,平面内动点满足直线的斜率之积为.
(1)求动点的轨迹方程;
(2)过点的直线交的轨迹于两点,以为邻边作平行四边形(为坐标原点),若恰为轨迹上一点,求四边形的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据题意得,化简可得轨迹方程.
(2)先设直线再联立直线与轨迹方程,得关于x的一元二次方程,结合韦达定理及点到直线距离公式计算面积即可.
【详解】(1)设,则,化简可得
(2)以为邻边作平行四边形,则直线与x轴不重合,设直线的方程为,直线的方程与椭圆方程联立,
设,,
联立,消去x得,
所以,
则.
求得O到直线的距离,
因为平行四边形的对角线互相平分
所以
所以在椭圆上,可得
所以平行四边形面积
所以四边形面积是.
【点睛】方法点睛:利用平行四边形对角线互相平分,对角线共中点求参进而求出面积.
18.已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)证明:当时,.
【答案】(1)答案见解析
(2)证明见解析
【分析】(1)先明确函数定义域和求导,根据导数结构特征对进行和的分类讨论导数正负即可得单调性.
(2)证,故问题转化成证,接着构造函数研究其单调性和最值即可得证.
【详解】(1)由题函数定义域为,,
故当时,恒成立,所以函数在上单调递减;
当时,在上单调递减,令,
则时,;时,,
所以函数在上单调递增,在上单调递减,
综上,当时,函数在上单调递减;当时,函数在上单调递增,在上单调递减.
(2)由(1)当时,函数在上单调递增,在上单调递减,
故在上恒成立,
故证证,
即,
令,则,
故当时,;时,,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以在上恒成立,故,
所以当时,.
【点睛】思路点睛:证明含参函数不等式问题通常转化成研究函数最值问题,第(2)问证当时,可将问题转化成证,接着根据其结构特征进行变形转化和构造函数,利用导数确定所构造的函数单调性和最值即可得证.
19.一个质点在随机外力的作用下,从平面直角坐标系的原点出发,每隔1秒等可能地向上、向下、向左或向右移动一个单位.
(1)共移动两次,求质点与原点距离的分布列和数学期望;
(2)分别求移动4次和移动6次质点回到原点的概率;
(3)若共移动次(大于0,且为偶数),求证:质点回到原点的概率为.
【答案】(1)答案见解析;
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)首先求出X的所有可能取值以及对应的概率,再结合离散型随机变量的期望公式求答案即可.
(2)利用分步乘法计数原理、组合以及古典概型的概率公式计算可求得结果.
(3)利用数学归纳法证明即可.
【详解】(1)设表示2次移动中质点与原点距离,则可取0,2,,
当质点向左移动1次向右移动1次,或向上移动1次向下移动1次,最后,则;
当质点向左移动2次或向右移动2次,或向上移动2次或向下移动2次,最后,则;
当质点向左移动1次向上移动1次,或向左移动1次向下移动1次,或向右移动1次向上移动1次,或向右移动1次向下移动1次,最后,则
的分布列为:
.
(2)质点从原点出发,每次等可能地向上、向下、向左或向右移动一个单位,共移动4次,
可能的结果共有种情况,
若质点回到原点,则向左移动2次向右移动2次,或向上移动2次向下移动2次,共有种情况,
若质点回到原点,则向左移动1次向右移动1次,向上移动1次向下移动1次,共有种情况,
所以质点回到原点的概率为.
质点从原点出发,每次等可能地向上、向下、向左或向右移动一个单位,共移动6次,
可能的结果共有种情况,
若质点回到原点,则向左移动3次向右移动3次,或向上移动3次向下移动3次,共有种情况,
若质点回到原点,则向左移动2次向右移动2次,向上移动1次向下移动1次,则向左移动1次向右移动1次,向上移动2次向下移动2次,共有种情况,
所以质点回到原点的概率为.
(3)若共移动2次,质点回到原点的概率为;
假设共移动N次,满足质点回到原点的概率为;
当共移动次,
移动N次质点回到原点当质点向左移动1次向右移动1次,或向上移动1次向下移动1次,移动次质点回到原点;
移动N次质点在,当质点向左移动2次或向右移动2次,或向上移动2次或向下移动2次,移动次质点回到原点;
移动N次质点在当质点向左移动1次向上移动1次,或向左移动1次向下移动1次,或向右移动1次向上移动1次,或向右移动1次向下移动1次,,移动N+2次质点回到原点;
当共移动次,满足质点回到原点的概率为.
所以共移动N次,满足质点回到原点的概率为.
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