江西省九江市稳派联考2024-2025学年高三上学期开学数学试题(原卷版+解析版)
展开注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考生必须保持答题卡的整洁.考试结束后,请将答题卡交回.
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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. 的虚部为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据复数的运算化简得,再根据虚部的定义即可求解.
【详解】,则所求虚部为.
故选:A.
2. 已知等差数列的前项和为,若,则( )
A. 48B. 42C. 24D. 21
【答案】B
【解析】
【分析】利用等差数列项的性质求出的值,再由等差数列的求和公式即可求得.
【详解】因为等差数列,故,
则.
故选:B.
3. 已知一组数据:的平均数为6,则该组数据的分位数为( )
A. 4.5B. 5C. 5.5D. 6
【答案】C
【解析】
【分析】由平均数及百分位数的定义求解即可.
【详解】依题意,,解得,
将数据从小到大排列可得:,
又,则分位数为.
故选:C.
4. 定义运算:.已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据定义得出,再根据同角三角函数的商数关系即可求解.
【详解】依题意,,则,
故.
故选:D.
5. 已知某地区高考二检数学共有8000名考生参与,且二检的数学成绩近似服从正态分布,若成绩在80分以下的有1500人,则可以估计( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】解法一,求出,根据正态分布的对称性,即可求得答案;解法二,求出数学成绩在80分至95分的人数,由对称性,再求出数学成绩在95分至110分的人数,即可求得答案.
【详解】解法一:依题意,得,
故;
解法二:数学成绩在80分至95分的有人,
由对称性,数学成绩在95分至110分的也有2500人,
故.
故选:B.
6. 已知函数在R上单调递减,则的取值范围为( )
A. B. C. D. 0,4
【答案】D
【解析】
【分析】由函数fx在上单调递减,列出相应的不等式组,即可求解.
【详解】当时,,
因为和都是减函数,所以在-∞,1上单调递减,
当时,,要使其上单调递减,则,
所以,解得,故D正确.
故选:D.
7. 已知圆台的上、下底面的面积分别为,侧面积为,则该圆台外接球的球心到上底面的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由圆台的侧面积公式求出母线长,再由勾股定理得到高即可计算;
【详解】依题意,记圆台的上、下底面半径分别为,
则,则,
设圆台的母线长为,
则,解得,
则圆台的高,
记外接球球心到上底面的距离为,
则,解得.
故选:C.
8. 已知为坐标原点,抛物线的焦点到准线的距离为1,过点的直线与交于两点,过点作的切线与轴分别交于两点,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】通过联立方程组的方法求得的坐标,然后根据向量数量积运算求得.
【详解】依题意,抛物线,即,则,设,
直线,联立得,则.
而直线,即,
令,则,即,令,则,故,
则,故.
故选:C
【点睛】求解抛物线的切线方程,可以联立切线的方程和抛物线的方程,然后利用判别式来求解,也可以利用导数来进行求解.求解抛物线与直线有关问题,可以利用联立方程组的方法来求得公共点的坐标.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知函数,则( )
A. 的最小正周期为
B. 与有相同的最小值
C. 直线为图象的一条对称轴
D. 将的图象向左平移个单位长度后得到的图像
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于A:根据正弦型函数的最小正周期分析判断;对于B:根据解析式可得与的最小值;对于C:代入求,结合最值与对称性分析判断;对于D:根据三角函数图象变换结合诱导公式分析判断.
【详解】因为,
对于选项A:的最小正周期,故A正确;
对于选项B:与的最小值均为,故B正确;
对于选项C:因为,
可知直线不为图象的对称轴,故C错误;
对于选项D:将的图象向左平移个单位长度后,
得到,故D正确.
故选:ABD
10. 已知函数,则( )
A. 1是的极小值点
B. 的图象关于点对称
C. 有3个零点
D. 当时,
【答案】AB
【解析】
【分析】利用导数求函数极值点判断选项A;通过证明得函数图象的对称点判断选项B;利用函数单调性和零点存在定理判断选项C;利用单调性比较函数值的大小判断选项D.
【详解】对于A,函数,,令,解得或,
故当时f'x>0,当x∈0,1时,f'x<0,当x∈1,+∞时f'x>0,
则在上单调递增,在0,1上单调递减,在1,+∞上单调递增,
故1是的极小值点,故A正确:
对于B,因为,
所以的图象关于点对称,故B正确;
对于C,,易知的单调性一致,而,
故有2个零点,故C错误;
对于D,当时,,而在上单调递增,故,故D错误.
故选:AB.
11. 已知正方体的体积为8,线段的中点分别为,动点在下底面内(含边界),动点在直线上,且,则( )
A. 三棱锥的体积为定值
B. 动点的轨迹长度为
C. 不存在点,使得平面
D. 四面体DEFG体积的最大值为
【答案】ACD
【解析】
【分析】对于A,由题意可证平面,因此点到平面的距离等于点到平面的距离,其为定值,据此判断A;对于B,根据题意求出正方体边长及的长,由此可知点的运动轨迹;对于C,建立空间直角坐标系,求出平面的法向量,假设点的坐标,求出的方向向量,假设平面,则平面的法向量和的方向向量共线,进而求出点的坐标,再判断点是否满足B中的轨迹即可;对于D,利用空间直角坐标系求出点到平面的距离,求出距离的最大值即可.
【详解】对于A,如图,连接、,
依题意,,而平面平面,故平面,
所以点到平面的距离等于点到平面的距离,其为定值,
所以点到平面的距离为定值,故三棱维的体积为定值,故正确;
对于B,因为正方体的体积为8,故,则,而,
故,
故动点的轨迹为以为圆心,为半径的圆在底面内的部分,即四分之一圆弧,
故所求轨迹长度为,故B错误;
以为坐标原点,所在直线分别为轴,建立如图所示的空间直角坐标系,
则,故,
设n=x,y,z为平面的法向量,则故
令,故为平面的一个法向量,
设,故,
若平面,则,
则,解得,但,
所以不存在点点,使得平面,故C正确;
对于D,因为为等腰三角形,故,
而点到平面的距离,
令,则,
则,其中,
则四面体体积的最大值为,故D正确.
故选:ACD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知向量,若,则______.
【答案】
【解析】
【分析】利用向量的线性运算并由向量垂直的坐标表示列式即可求解.
【详解】依题意,,故,解得.
故答案为:
13. 定义:如果集合存在一组两两不交(两个集合的交集为空集时,称为不交)的非空真子集,,且,那么称子集族构成集合的一个划分.已知集合,则集合的所有划分的个数为__________.
【答案】4
【解析】
【分析】解二次不等式得到集合,由子集族的定义对集合进行划分.
【详解】依题意,,
的2划分为,共3个,
的3划分为,共1个,
故集合的所有划分的个数为4.
故答案为:4
14. 已知为坐标原点,双曲线的左、右焦点分别为,点在以为圆心、为半径的圆上,且直线与圆相切,若直线与的一条渐近线交于点,且,则的离心率为__________.
【答案】
【解析】
【分析】由题意可得,由此求出,,即可求出点坐标,代入,即可得出答案.
【详解】不妨设点在第一象限,连接,则,
故,,
设,因为,所以为的中点,
,故.,
将代入中,故,则.
故答案为:.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知中,角所对的边分别为,其中.
(1)求的值;
(2)若的面积为,周长为6,求的外接圆面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理化简已知条件,从而求得.
(2)根据三角形的面积公式、余弦定理等知识求得外接圆的半径,从而求得外接圆的面积.
【小问1详解】
由正弦定理得,
因为,故,则,
因为,故.
【小问2详解】
由题意,故.
由余弦定理得,
解得
故的外接圆半径,
故所求外接圆面积.
16. 如图,在四棱锥中,底面为正方形,分别在棱上,且四点共面.
(1)证明:;
(2)若,且二面角为直二面角,求平面与平面夹角的余弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)先证明线面平行再应用线面平行性质定理得出,再结合,即可证明;
(2)应用面面垂直建系,应用空间向量法求出面面角的余弦值.
【小问1详解】
因为,故,则,
因为平面平面,故平面,
而平面平面平面,故,
则.
【小问2详解】
因为二面角为直二面角,故平面平面.
而平面平面平面,故平面,
又底面为正方形,所以,
以点为坐标原点,所在直线分别为轴,建立如图所示空间直角坐标系,
不妨设,则,
故,
设平面的法向量为,
则令,可得.
设平面的法向量为,
则令,可得,
故平面与平面夹角的余弦值.
17. 已知椭圆的离心率为,右焦点为,点在上.
(1)求的方程;
(2)已知为坐标原点,点在直线上,若直线与相切,且,求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据椭圆离心率定义和椭圆上的点以及的关系式列出方程组,解之即得;
(2)将直线与椭圆方程联立,消元,根据题意,由推得,又由,写出直线的方程,与直线联立,求得点坐标,计算,将前式代入化简即得.
【小问1详解】
设Fc,0,依题意,
解得
故的方程为.
【小问2详解】
如图,依题意F1,0,联立消去,可得,
依题意,需使,整理得(*).
因为,则直线的斜率为,则其方程为,
联立解得即
故,
将(*)代入得,故.
18. 已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)记(1)中切线方程为,比较的大小关系,并说明理由;
(3)若时,,求的取值范围.
【答案】(1)
(2),理由见解析
(3)
【解析】
【分析】(1)根据导数几何意义,即可求得答案;
(2)令,求出其导数,进而求得函数最值,即可得结论;
(3)将原问题变为,即在上恒成立,同构函数,利用导数判断函数单调性,结合讨论a的范围 ,即可求得答案.
【小问1详解】
依题意,,
而,
故
故所求切线方程为,即.
【小问2详解】
由(1)知,结论;,下面给出证明:
令,则,
当时,在上单调递减,
当时,在上单调递增,
故,即.
【小问3详解】
依题意得,
则在上恒成立,
令,则,令,得,
故当时,,当时,,
故在区间上单调递减,在区间上单调递增,则,
当时,,此时;
当时,令,显然在区间上单调递增,
又,
故存在,使得,则,
而,不合题意,舍去.
综上所述,的取值范围为.
【点睛】不等式恒成立问题常见方法:
①分离参数恒成立(即可)或恒成立(即可);
②数形结合( 图象在 上方即可);
③分类讨论参数.
19. 已知首项为1的数列满足.
(1)若,在所有中随机抽取2个数列,记满足的数列的个数为,求的分布列及数学期望;
(2)若数列满足:若存在,则存在且,使得.
(i)若,证明:数列是等差数列,并求数列的前项和;
(ii)在所有满足条件的数列中,求使得成立的的最小值.
【答案】(1)分布列见解析,1
(2)(i)证明见解析,(ii)1520
【解析】
【分析】(1)根据递推关系化简可得,或写出数列的前四项,利用古典概型即可求出分布列及期望;
(2)(i)假设数列中存在最小的整数,使得,根据所给条件
可推出存在,使得,矛盾,即可证明;
(ii)由题意可确定必为数列中的项,构成新数列,确定其通项公式及,探求与的关系得解.
【小问1详解】
依题意,,故,
即,故,或
因为,故;
则,
故的可能取值为,
故,
故的分布列为
故.
【小问2详解】
(i)证明:由(1)可知,当时,或;
假设此时数列中存在最小的整数,使得,
则单调递增,即均为正数,且,所以;
则存在,使得,此时与均为正数矛盾,
所以不存在整数,使得,故.
所以数列是首项为1、公差为4的等差数列,
则.
(ii)解:由,可得,
由题设条件可得必为数列中的项;
记该数列为,有;
不妨令,则或,
均不为
此时或或或,均不为.
上述情况中,当时,,
结合,则有.
由可知,使得成立的的最小值为.
【点睛】关键点点睛:第一问数列与概率结合,关键在于得出数列前四项的所有可能,即可按照概率问题求解,第二问的关键在于对于新定义数列,理解并会利用一般的抽象方法推理,反证,探求数列中项的变换规律,能力要求非常高,属于困难题目.0
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