[数学]广东省珠海市2025届高三上学期开学考试试题(解析版)
展开1. 已知全集,集合,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】因为,,
所以,
故选:B.
2. 复数(i为虚数单位),z的共轭复数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】,所以z的共轭复数为.
故选:B.
3. 在△ABC中,D是BC上一点,满足,M是AD的中点,若,则( )
A. B. 1C. D.
【答案】C
【解析】由题可知,,,
所以有,所以,得.
故选:C.
4. 已知点,,点是圆上任意一点,则面积的最小值为( )
A. 6B.
C. D.
【答案】D
【解析】两点,B0,3,则,直线方程为,
圆的圆心,半径,
点到直线的距离,
因此点到直线距离的最小值为,
所以面积的最小值是.
故选:D.
5. 一个内角为30°的直角三角形,分别以该三角形的斜边、两条直角边所在直线为轴,其余各边旋转一周形成的曲面围成3个几何体.这3个几何体的体积从小到大之比为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】设该直角三角形的三条边长分别为,
设三角形斜边上的高为,
则,
,
由题意设该3个几何体的体积为,
则,
,
,
,
所以这3个几何体的体积从小到大之比为.
故选:.
6. 已知函数在R上没有零点,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】设 ,的图象如图所示,
问题转化为与函数 的图象没有交点,
所以或,
解得或,
故选:A.
7. 函数,其中,其最小正周期为,则下列说法错误的是( )
A.
B. 函数图象关于点对称
C. 函数图象向右移个单位后,图象关于轴对称,则的最小值为
D. 若,则函数的最大值为
【答案】D
【解析】由已知
,
所以,
又,所以函数的最小正周期为π,
由已知,所以,A正确;
所以,
因为,所以函数图象关于点对称,B正确,
将函数图象向右移个单位后可得函数的图象,
因为的图象关于轴对称,
所以,又,
所以的最小值为,C正确,
若,则,
所以,故,
所以当时,函数取最大值,最大值为,D错误.
故选:D.
8. 若不等式对一切恒成立,其中,e为自然对数的底数,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】法一:不等式对一切恒成立即为
不等式对一切恒成立,
今,则有;
故不等式对一切恒成立等价于恒成立,
所以为的最大值点.
显然,,否则时,,与题设矛盾.
又,此时,
若,存在区间,是否且,总有f'x>0,
这与为的最大值点矛盾,故不成立,
同理也不成立,故,则,
当时,当时,f'x>0,当x∈0,+∞时,f'x<0,
故在上递增,0,+∞上递减,符合题意;
当时,当时,f'x<0,
当时,f'x>0,
故在上递减,上递增,0,+∞上递减,
而当时,,
故即,故恒成立,故符合题意
综上,,因此.
法二:不等式可化为,
令,
当时,,此时,直线恒过点0,1,
故只需直线为在点0,1处的切线即可,
,此时.
当时,亦恒过点0,1,
为使对一切x∈R恒成立,
需开口向下,且在点0,1处与有公切线即可,
故,此时.
综上,的取值范围是.
故选:A.
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.全部选对得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 设A,B为随机事件,且,是A,B发生的概率.,则下列说法正确的是( )
A. 若A,B互斥,则
B. 若,则A,B相互独立
C. 若A,B互斥,则A,B相互独立
D. 与相等
【答案】ABD
【解析】对于A:若A,B互斥,根据互斥事件的概率公式,则,故A正确;
对于B:由相互独立事件的概念知,若,则事件A,B是相互独立事件,故B正确;
对于C:若A,B互斥,则A,B不一定相互独立,
例:抛掷一枚硬币的试验中,事件“正面朝上”,事件“反面朝上”,
事件与事件互斥,但,,
所以不满足相互独立事件的定义,故C错误;
对于D:,
,
所以与相等,故D正确.
故选:ABD.
10. 设,则下列说法正确的是( )
A. 函数的图象与圆有且只有两个公共点
B. 存在无数个等腰三角形ABD,其三个顶点都在函数的图象上
C. 存在无数个菱形ABCD,其四个顶点都在函数的图象上
D. 存在唯一的正方形ABCD,其四个顶点都在函数的图象上
【答案】ABC
【解析】对于选项A,令,当时,f'x>0,
当x∈-1,1时,f'x<0,则函数在,1,+∞上单调递增,在-1,1上单调递减,
又,,函数y=fx的图象与圆得图象如图所示:
故函数y=fx的图象与圆有且只有两个公共点,故A正确;
对于选项B、C,由于函数y=fx的图象关于坐标原点成中心对称,
过点作直线交的图象于、两点,
过点作的垂线交的图象于、两点,
则为等腰三角形,四边形为菱形,
当线段绕点转动时,
仍为等腰三角形,四边形仍为菱形,故选项B、C均正确;
对于选项D:由于,
故要使得正方形存在,则为等腰直角三角形,
显然,当时,,点在函数图象外侧,则,
此时,
利用极限思想,当时,,此时;
当时,,此时;
如图所示,故至少存在两个正方形,故D错误.
故选:ABC.
11. 中国结是一种手工编织工艺品,其外观对称精致,符合中国传统装饰的习俗和审美观念,中国结有着复杂曼妙的曲线,其中的八字结对应着数学曲线中的双纽线.已知在平面直角坐标系中,到两定点,距离之积为常数的点的轨迹C是双纽线.若是曲线C上一点,则下列结论正确的是( )
A. 曲线C的图象关于原点对称
B. 曲线C经过5个整点(横、纵坐标均为整数的点)
C. 曲线C上任意一点到坐标原点O的距离都不超过3
D. 曲线C上有且仅有3个点P满足
【答案】AC
【解析】对于选项A:
化简得到:,
将代入可得,
所以曲线.
把代入得,
所以,曲线的图象关于原点对称,故A正确;
对于选项B:令解得,即:曲线经过,
结合图象,得.
今,得,
令,得,
因此,结合图象曲线只能经过3个整点.
故B错误;
对于选项C:可得,
所以曲线上任意一点到坐标原点的距离,
即:都不超过3,故C正确;
对于选项D:点满足,则在垂直平分线上,则,
设,则,,
故只有原点满足,故D错误.
故选:.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 直线与曲线相切,则______.
【答案】
【解析】设切点坐标为,由于,
所以切线的斜率为:,
所以曲线在处的切线方程为:,
即,
所以,.
13. 已知点P在双曲线上,,分别是双曲线C的左、右焦点,若的面积为45,则______.
【答案】25
【解析】设P在双曲线右支上,则,
由余弦定理得
,
所以,
又
,
所以,解得,
结合,
则,,
又,
故,
故.
14. 甲、乙两班参加了同一学科的考试,其中甲班50人,乙班40人.甲班的平均成绩为72分,方差为90分;乙班的平均成绩为90分,方差为60分.那么甲、乙两班全部90名学生的平均成绩是______分,方差是______分.
【答案】80
【解析】甲、乙两班全部90名学生的平均成绩为分,
方差为.
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. 在中,角,,的对边分别为,b,其中,,且.
(1)求的值;
(2)若的外接圆半径为5,求面积的最大值.
解:(1)由题意得,,
由正弦定理可知,,
在中,因为,,
所以,
即,
因为,所以,
所以,又,
所以;
(2)由正弦定理,
因为,,所以,,
由,得,
由基本不等式可知, ,
所以,当且仅当时等号成立,
所以,
所以面积的最大值为.
16. 如图,三棱柱中,侧面底面,, ,点是棱的中点.
(1)证明:;
(2)求面与面夹角的正切值.
(1)证明:因为三棱柱中,
故四边形为菱形,又因,点是棱的中点,
故,
又侧面底面,侧面底面, 侧面,
所以底面,又底面,故.
(2)解:因, ,故为直角三角形,
故,
如图分别以,,为,,轴建立空间直角坐标系,
则A0,0,0,,,
由(1)可知,,,故,,
则,
由题意平面的一个法向量为
设平面的一个法向量为n=x,y,z,
则即,令,则,,
则,
设面与面夹角为,则,
故,
面与面夹角的正切值为.
17. 已知椭圆的左、右焦点分别为,,且,点在椭圆上,直线.
(1)若直线与椭圆有两个公共点,求实数的取值范围;
(2)当时,记直线与轴,轴分别交于两点,为椭圆上两动点,求的最大值.
解:(1)设椭圆的半焦距为,则,故,
而在椭圆上,故,
故,故椭圆方程为:,
由可得,
故即即.
(2)当时,直线,故,
由题设可得为位于直线的两侧,不妨设在直线上方,在直线的下方,
当过的直线与直线平行且与椭圆相切时,
到直线的距离最大及的面积最大,
当过的直线与直线平行且与椭圆相切时,
到直线的距离最大及的面积最大,
由(1)可得相切时即,
当时,切点的横坐标为,切点坐标为,在直线上方,
此时到的距离为,
当时,切点的横坐标为,切点坐标为,在直线下方;
此时到的距离为,
又,
故
18. 设函数,.
(1)试判断f'x的单调性;
(2)证明:对任意,有,当且仅当时等号成立.
(3)已知,证明:(其中)
(1)解:,
令,
,
,,
故f'x在0,1上单调递增.
(2)证明:令,
则.
又在0,1上单调递増,
当时,;
当时,;
当时,;
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
故在处取最小值,
即,
从而,
即.
(3)证明:,
要证,
只需证,
即证.(*)
显然,当时,不等式(*)中等号成立.
令,
由(2)可知:成立,
即:成立,
即:
而
成立,
从而成立.
19. 对于数列an,若存在常数,,使得对任意的正整数,恒有成立,则称数列an是从第项起的周期为的周期数列.当时,称数列an为纯周期数列;当时,称数列an为混周期数列.记x为不超过的最大整数,设各项均为正整数的数列an满足:.
(1)若对任意正整数都有,请写出三个满足条件的的值;
(2)若数列an是纯周期数列,请写出满足条件的的表达式,并说明理由;
(3)证明:不论为何值,总存在使得.
(1)解:因为对任意整数都有,
所以取,则,不符合题意;
取,,,
此时,数列为常数列;
取,,,不符合题意;
取,,,,
此时,数列的通项公式为;
取,,,
,
此时,数列的通项公式为;
所以满足条件的三个的值为,,;
(2)解:取,,,
此时数列为常数列,为纯周期数列;
取,则,,
此时数列的通项公式为,为混周期数列;
取,,,
此时,数列为常数列,为纯周期数列;
取,,,,
此时数列的通项公式为,为混周期数列;
取,,,,
此时,数列的通项公式为,为混周期数列;
取,,,
,
此时,数列的通项公式为,为混周期数列;
取, ,
,
此时,数列为常数列,为纯周期数列;
根据上述计算得出猜想,
当时,数列为常数列也纯周期数列,
下面进行验证:
当时,,
,,
此时数列为常数列,也是纯周期数列;
(3)证明:首先,根据(2)的分析,发现当时,数列为常数列,
也是纯周期数列,满足题意;
接下来证明,当时,也存在使得;
因为,
所以只需要证明数列中始终存在值为1的项即可,
当时,显然存在值为1的项,
当时,有或,
若为偶数,则,
若为奇数时,
则,
,
所以,
所以无论为奇数还是偶数,均有;
特别的,当为奇数时,且,
类似的,可得:无论为奇数还是偶数,均有;
特别的,当为奇数时,且;
所以无论无论为奇数还是偶数,均有;
若,则恒为奇数且,
于是,假设数列的且,
所以,恒奇数且,
由于中仅有有限个正整数,故数列从某项起恒为常数;
设为第一个值为的项,
而,
故,
这与“是第一个值为的项”相矛盾,
所以,数列除第一项外,还存在不属于区间的项,
假设这些不属于区间的项全部属于区间,那么也会出现类似的矛盾,
所以,数列除第一项外,存在不属于区间和的项,
以此类推,数列一定存在小于值为的正整数的项,即存在值为的项,
得证.
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