湖南省岳阳市云溪区2025届高三上学期11月期中考试数学试题(解析版)-A4
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这是一份湖南省岳阳市云溪区2025届高三上学期11月期中考试数学试题(解析版)-A4,共19页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
1. 设集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据指数函数的单调性,结合集合交集的定义进行求解即可.
【详解】∵,,故.
故选:B
2. 复数的共轭复数在复平面上对应的点位于( )
A. 第一象限B. 第二象限
C. 第三象限D. 第四象限
【答案】D
【解析】
【分析】利用复数的模长公式和复数的除法化简复数,利用复数的几何意义可得出结论.
【详解】因为,则,
因此,复数的共轭复数在复平面对应的点位于第四象限.
故选:D.
3. 为了让自己渐渐养成爱运动的习惯,小张11月1日运动了2分钟,从第二天开始,每天运动的时长比前一天多2分钟,则从11月1日到11月15日,小张运动的总时长为( )
A. 3.5小时B. 246分钟
C. 4小时D. 250分钟
【答案】C
【解析】
【分析】根据等差数列求和公式计算可得结果.
【详解】依题意可得,小张从11月1日开始,第1天、第2天、、第15天的运动时长依次成等差数列,
且首项为2,公差为2,所以从11月1日到11月15日,小张运动的总时长为分钟小时.
故选:C
4. 已知同一平面内的单位向量满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意得到,两边平方后得到,从而求出,得到答案.
【详解】因为,所以,
两边平方得,
因为均为单位向量,所以,解得,
故,
所以.
故选:D
5. 已知函数 的定义域为 ,设 的导函数是 ,且恒成立, 则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据题设不等式特点,设,判断的单调性,利用函数的单调性,可得,即得,即可判断.
【详解】设 则 ,
故 y=gx 在定义域上是增函数,
于是 即 ,
即有,故得 .
故选:C.
6. 将函数图象上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,得到函数的图象.若的图象关于点对称,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据函数图象的平移可得,即可根据对称得求解.
【详解】由题意可得,
由于的图象关于点对称,故,
故,解得,
取,为最小值,
故选:A
7. 已知的定义域为为奇函数,为偶函数,若当时,,则( )
A. B. 0C. 1D. e
【答案】C
【解析】
【分析】根据函数的奇偶性可以求出函数的周期,利用周期运用代入法进行求解即可.
【详解】为奇函数,即,
所以关于中心对称,则,
为偶函数,即,
所以,
故,即是周期为8的周期函数,
所以,
故选:C
【点睛】关键点睛:本题的关键是利用函数的奇偶性求出函数的周期.
8. 已知可导函数 的定义域为, 为奇函数,设 是 的导函数, 若 为奇函数,且 ,则( )
A. -1012B. -506
C. 506D. 1012
【答案】D
【解析】
【分析】由fx−1为奇函数得出,然后求导得出,得出对称轴. gx+1 为奇函数得出对称中心,取求出的值,结合前面两个等量关系得到,取特殊值求出的值,再由关系是推出周期为8,求出,的值,通过规律即可求出的值.
【详解】∵fx−1为奇函数,∴,∴两边求导得,
∵,可知关于直线对称,
又∵gx+1为奇函数,则,可知关于点1,0对称,
令,可得,即,
由可得,
由,可得,即,可得 ,即,
令,可得;
令,可得 ;
且,可知8为的周期,
可知,,,
所以
故选: D
【点睛】方法点睛:本题利用函数的奇偶性得到对称性,然后对函数自变量进行转化,求出几个特殊点(偶数)的函数值,利用周期性得到规律,然后求出的值.
二、多选题(共4小题,每小题5分,总分20分)
9. 若与分别为定义在R上的偶函数、奇函数,则函数的部分图象可能为( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】
【分析】利用函数奇偶性的定义可得结论.
【详解】因为与分别为定义在上的偶函数、奇函数,
所以,
所以函数为奇函数,所以的图象关于原点对称.
故选:AC.
10. 已知正数a,b满足,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据给定条件,求出的范围并结合均值不等式判断AB;举例说明判断C;利用不等式性质推理判断D作答.
【详解】由,,得,即,而,则,A正确;
显然,当且仅当时取等号,则,B正确;
取,,则满足,,此时,C错误;
由,得,即,于是,同理,则,D正确.
故选:ABD
11. 设直线 两两垂直,且三条直线与平面 所成角如下表所示:
注: 夹角为 0 表示相应直线和平面平行.则下列结论正确的是( )
A. B.
C. 和 互余D. 和 互补
【答案】CD
【解析】
【分析】根据题目所给条件可在空间直角坐标系中研究问题,利用线面角公式可取各个平面的一个法向量,计算其余各角的大小.
【详解】设空间直角坐标系中,直线对应的方向向量分别为,平面的法向量分别为.
不妨设直线方向向量与法向量的夹角,由题意得,
,
两式相除得 ,可取,同理可取,
所以,
所以
故选: CD.
【点睛】思路点睛:本题考查空间向量解决线面角问题,具体思路如下:
(1)根据所给条件把直线和平面放在空间直角坐标系中,设直线的方向向量和平面的法向量.
(2)利用题目中的已知角结合线面角公式可取各个平面的一个法向量.
(3)根据所取法向量和直线的方向向量求其他线面角的大小.
12. 如图,在中,,,点,分别边,上,点,均在边上,设,矩形的面积为,且关于的函数为,则( )
A. 内切圆的半径为B.
C. 先增后减D. 的最大值为
【答案】ACD
【解析】
【分析】对于A,利用等面积法可求出内切圆的半径;对于B、C、D,由得到,进而可求出的长,所以可求出矩形的面积为,进而判断B、C、D.
【详解】对于A,取的中点,连接,
则,且,所以的面积为,
假设内切圆的半径为,则,
所以,解得,故A正确;
对于B、C、D,过作,垂足为,设与交于点,
由等面积法可得,则.
由,得,
则,
所以,
则,则在上单调递增,在上单调递减,
所以的最大值为,故B错误,C,D均正确.
故选:ACD.
三、填空题(共4小题,每小题5分,总分20分)
13. 已知,,,则________.
【答案】
【解析】
【分析】已知等式利用倍角公式求得,则,又,可求出,由,得.
【详解】由,两边平方得,所以,
故,因为,所以,
解得,又因为,所以.
故答案:.
14. 已知圆 ,点 在直线 上运动,以线段为直径的圆与圆相交于 两点,则直线 过定点______.
【答案】
【解析】
【分析】设点,表示出以为直径的圆的方程,与圆方程相减可得两圆公共弦所在直线方程,以此计算直线所过定点.
【详解】
由题意得,.设点 ,则圆的方程为 ,
即.
圆的方程可化为,两圆方程相减,
得直线的方程为,
直线的方程化为 .
由,得,
所以直线过定点 .
故答案为:.
15. 将一副三角板按如图所示的位置拼接:含角的三角板的长直角边与含角的三角板的斜边恰好重合.与相交于点.若,则___________.
【答案】
【解析】
【分析】根据三角板的内角以及边长利用三角恒等变换和等面积法即可得.
【详解】由题可知.
由可得:
,
则,
解得.
故答案为:
16. 某同学喜爱篮球和跑步运动.在暑假期间,该同学下午去打篮球的概率为.若该同学下午去打篮球,则晚上一定去跑步;若下午不去打篮球,则晚上去跑步的概率为.已知该同学在某天晚上去跑步,则下午打过篮球的概率为__________.
【答案】
【解析】
【分析】利用全概率公式和贝叶斯公式进行求解即可.
【详解】设下午打篮球为事件,晚上跑步为事件,易知,,
∴,
∴.
故答案为:
四、解答题(共4小题,总分70分)
17. 锐角 的三个内角是 ,满足 , 的外接圆的圆心为 ,半径是 1 .
(1)求角 的大小及 的值;
(2)求 的取值范围.
【答案】(1);
(2)
【解析】
【分析】(1)先用二倍角的余弦值进行化简,进而结合正弦定理角化边利用余弦定理可求角值,从由圆周角定理可得,从而利用平面向量的数量即可求解;
(2)由可得,进而根据题意求的取值范围,从而由的取值范围可得结果.
【小问1详解】
(1) 由 ,
得 ,
;
由正弦定理得 ,
即 ,又锐角 中, ,
,
由圆周角定理可得, ,
又,
.
【小问2详解】
.
是锐角三角形,
,
,又在上单调递减,
所以,即.
故 的取值范围是 .
18. 设数列的前n项和为,,.
(1)求的通项公式;
(2)若,求数列的前n项和.
【答案】(1),
(2),
【解析】
【分析】(1)由得,相减可得递推公式,进而判断为等比数列,从而可得等比数列的通项公式;
(2)根据题意计算可得数列bn的通项公式,进而通过裂项相消法可得前n项和.
【小问1详解】
由,得,
两式相减得,即.
因为,所以,得,满足.
所以是首项为8,公比为4的等比数列,,.
【小问2详解】
因为,
所以.
所以.
故数列bn的前n项和为,.
19. 甲同学现参加一项答题活动,其每轮答题答对的概率均为,且每轮答题结果相互独立.若每轮答题答对得5分,答错得0分,记第轮答题后甲同学的总得分为,其中.
(1)求;
(2)若乙同学也参加该答题活动,其每轮答题答对的概率均为,并选择另一种答题方式答题:从第1轮答题开始,若本轮答对,则得20分,并继续答题;若本轮答错,则得0分,并终止答题,记乙同学的总得分为.证明:当时,.
【答案】(1)165 (2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)根据二项分布的数学期望公式进行求解即可;
(2)根据积事件的概率公式,结合错位相减法进行求解即可.
【小问1详解】
设,故,
∴,
故;
【小问2详解】
由(1)知,记乙同学的答题次数为,且的所有可能取值为,
且,
∴,
且,
,
∴当时,.
20. 已知椭圆 的中心在原点 ,焦点在 轴上,离心率为 ,以 的四个顶点为顶点的平行四边形的面积为 ,直线 与椭圆 交于 两点( 不与椭圆的顶点重合).
(1)求 的标准方程;
(2)若以 AB 为直径的圆经过原点,求证: 直线 与圆 相切;
(3)若动直线 过点 ,点 关于 轴的对称点为 ,直线 AD 与 轴的交点为 ,求 面积的最大值.
【答案】(1)
(2)证明见解析 (3)
【解析】
【分析】(1)根据面积和离心率得和,即可求解,
(2)联立直线与椭圆方程得韦达定理,根据 ,得,代入化简可得 ,根据点到直线距离公式即可求证,
(3)联立直线与椭圆方程得到韦达定理,根据三点共线可得 ,即 ,化简可得 为定点,即可利用三角形面积关系得表达式,结合基本不等式求解最值.
【小问1详解】
设椭圆 的长半轴长为 ,短半轴长为 ,半焦距为 .
由已知, ,即 ,又 ,
由 可得: ,
因为 的焦点在 轴上,所以 的标准方程是
【小问2详解】
当直线有斜率时,设直线 的方程为 ,
以 AB 为直径的圆经过原点,即 ,
设 Ax1,y1,Bx2,y2 ,所以 ,
联立方程 ,得 ,即 ,
,
化简得 ,
设 到直线 距离为 ,则 ,
所以直线 与圆 相切.
当直线无斜率时,设直线方程为,与椭圆方程联立可得,,
由于AB 为直径的圆经过原点,故,
故圆 的圆心到直线的距离,故直线与圆相切.
综上,直线 与圆 相切.
【小问3详解】
设直线 的方程为 ,代入椭圆方程,得 ,
即 . 设点 Ax1,y1,Bx2,y2 ,
则 .
因为点 关于 轴对称,则 . 设点 ,
因为 三点共线,则 ,即 ,
即 ,即 ,得
所以点 为定点, ,
.
令 ,则 .
当且仅当 时取等号,所以 的面积的最大值为 .
【点睛】方法点睛:圆锥曲线中取值范围问题五种求解策略:
(1)利用圆锥曲线的几何性质或判别式构造不等关系,从而确定参数的取值范围;
(2)利用已知参数的范围,求新的参数的范围,解这类问题的核心是建立两个参数之间的等量关系;
(3)利用隐含的不等关系建立不等式,从而求出参数的取值范围;
(4)利用已知的不等关系建立不等式,从而求出参数的取值范围;
(5)利用求函数值域的方法将待求量表示为其他变量的函数,求其值域,从而确定参数的取值范围.
21. 若存在有限个,使得,且不是偶函数,则称为“缺陷偶函数”,称为的偶点.
(1)证明:为“缺陷偶函数”,且偶点唯一.
(2)对任意x,,函数,都满足.
①若是“缺陷偶函数”,证明:函数有2个极值点.
②若,证明:当时,.
参考数据:,
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)根据,即可解方程求解,
(2)①根据,取,可得,即可对求导,根据导函数的正负确定函数单调性,结合极值定义求证,②利用放缩法,先证明故,构造,求导,确定函数的最值即可求解.
【小问1详解】
由可得,
由可得,解得,
所以为“缺陷偶函数”,且偶点唯一,且为0,
【小问2详解】
由可得对任意x,,恒成立,
所以存在常数,使得,
令,则,且,
解得,
①,则,
由于是“缺陷偶函数”,故,
即,即,
则,得,
,
由于,所以有两个不相等的实数根,不妨设,
当或时,,单调递增,
当时,,单调递减,
所以有两个极值点.
②若,即,则,故,
当时,要证,只需要证. ,
因,故,
只需证,
令,
当单调递减,当单调递增,
故,
所以,从而,故,
时,得证.
【点睛】法点睛:利用导数比较大小的基本步骤
(1)作差或变形;
(2)构造新的函数;
(3)利用导数研究的单调性或最值;
(4)根据单调性及最值,得到所证不等式.
特别地:当作差或变形构造的新函数不能利用导数求解时,一般转化为分别求左、右两端两个函数的最值问题.
夹角
0
0
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