2025届河北省部分地区高三上学期11月考试数学试卷(解析版)
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这是一份2025届河北省部分地区高三上学期11月考试数学试卷(解析版),共20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。
1. 已知圆C:,直线,则圆上到直线的距离为1的点有( )
A. 1个B. 2个C. 3个D. 4个
【答案】B
【解析】由题设,圆的圆心,半径为2,
而到的距离为,故直线与圆相离,
又,所以圆C上到直线l距离为1的点有2个.
故选:B
2. 已知中,,,,且,则的值为( )
A. 2B. 4C. 6D. 8
【答案】A
【解析】由已知有,故.
故选:A
3. 已知集合,集合,则( )
A. BB. A
C. D.
【答案】A
【解析】集合,,则,
所以.
故选:A
4. 已知复数z满足,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】依题意,为复平面内复数对应的点的轨迹是以点为圆心,1为半径的圆,
是点到点距离,而,
所以的最大值为.
故选:B
5. 已知过抛物线的焦点F作直线交抛物线于A、B两点,若,AB的中点到轴的距离为,则p的值为( )
A. 2B. 3C. 4D. 5
【答案】B
【解析】抛物线的焦点,准线,准线交轴于点K,
由对称性,不妨令点在第一象限,过分别作,垂足分别为,
过作于,交于,
令,,,
由,得,即,则,
线段中点,过作于,则,
由AB的中点到轴的距离为,得,
因此,所以.
故选:B
6. 已知数列的通项公式为,若对于任意正整数n,都有≤成立,则m的值为( )
A. 15B. 16C. 17D. 18
【答案】C
【解析】数列的通项公式为,
则
,
由,,解得,而,
因此当时,,即,
当时,,
即,
所以数列的最大项为,即对于任意正整数n,都有≤成立,依题意,.
故选:C
7. 已知三棱锥,,,,,三棱锥外接球的表面积与三棱锥的侧面积之比为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为,,,
即,则,
可知的外接圆圆心为斜边的中点,
又因为,可知点在底面的投影为的外接圆圆心,
可得,
则三棱锥外接球的球心,设外接球的半径为,
可得,解得,
所以外接球的表面积为,
的面积为;
的面积为;
的面积为;
所以三棱锥的侧面积为,
所以三棱锥外接球的表面积与三棱锥的侧面积之比为.
故选:A.
8. “肝胆两相照,然诺安能忘.”(《承左虞燕京惠诗却寄却寄》,明•朱察卿)若两点关于点成中心对称,则称为一对“然诺点”,同时把和视为同一对“然诺点”.已知的图象上有两对“然诺点”,则等于( )
A. 2B. 3C. 4D. 5
【答案】C
【解析】当x>1时,关于点对称的函数为,
由题知与在上有两个交点,
由,消得到,
又,得到,即,
令,,
则的图象与直线有两个不同的交点,,
令,则,
所以在上递增,即在上递增,
因为,
所以当时,,
当时,,
所以在上递减,在上递增,
所以,
当时,,,
所以的大致图象如图所示,
由图可知当时,的图象与直线有两个不同的交点,
因为,所以.
故选:C.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求的.全部选对得6分,部分选对得部分分,有选错得0分.
9. 在圆上,点,设向量与x轴正半轴的夹角为,则下列关于和的说法正确的是( )
A. 当时,.B. 对于.
C. 若,则.D. 关于对称.
【答案】ACD
【解析】依题意,与x轴正方向一致的单位向量,则,,
对于AC,当时,,AC正确;
对于D,,而直线垂直于直线,
则关于对称,D正确;
对于B,当时,,而,,B错误.
故选:ACD
10. 已知数列满足,,设数列的前项和为,则下列说法正确的有( )
A. .
B. 数列是周期数列.
C. .
D. 若m,,则.
【答案】BD
【解析】直接代入,可得,猜测通项;
时显然成立,
假设,成立,
则,;
可知对于任意的,.
对于选项A,,A不正确;
对于选项B,是常数列,周期为,B正确;
对于选项C,,选项C不正确,
对于选项D,,,,D正确.
故选:BD
11. 已知不等式:对于,当时,有;当时,有. 设,,,则以下不等式正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】当,时,
有,
.
故此时,从而A错误;
同时有,
.
故此时,从而C错误;
当,时,由于,
故,
从而,
故此时,从而D错误.
对于B选项,据已知有.
若,则,.
故,
此即.
若,则,.
故,
此即.
所以无论哪种情况都一定有,从而B正确.
故选:B.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知抛物线,过焦点F的直线交抛物线于A、B两点,设,,请写出一个m与n满足的关系式__________.
【答案】(答案不唯一)
【解析】抛物线的焦点,准线,准线交轴于点K,
由对称性,不妨令,
当时,过分别作,垂足分别为,
过作于,交于,则,
,
由,得,即,
于是,当时,也满足上式,
所以.
故答案为:
13. 已知的展开式中没有常数项,,且2≤n≤8,则n=______.
【答案】:5
【解析】展开式的通项是,,
由于的展开式中没有常数项,
所以、和都不是常数,
则,,,
又因为,所以,故取.
14. 设集合,,其中和是定义在上的函数.
(1)若,则集合中元素的横、纵坐标之和的和为__________;
(2)若,,则中元素的横坐标之积为__________.
【答案】 ①. 0 ②. 1
【解析】(1)由题设可得,,
由得,故或,
故,
故横、纵坐标之和的和为.
(2)由题设有,,
由题设有,
故,
设,
设,
则,
且,
当或时,,
当时,,
故的增区间为,减区间为,
而,
故,,
而,,
故在各有一个实数解,记为,
则
而
其中,故即,
故中元素的横坐标之积为1.
故答案为:0,1.
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. 已知数列满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列满足,求数列的前n项和.
解:(1)数列中,由,
得,而,
因此数列是首项为,公比为的等比数列,,
所以数列的通项公式是.
(2)由(1)知,所以数列的前n项和.
16. 已知抛物线的焦点为F,准线为,过点F且斜率为1的直线与抛物线交于A、B两点(A在x轴上方),分别过A、B作准线l的垂线,垂足分别为C、D.
(1)求抛物线方程;
(2)设O为坐标原点,M为线段AB的中点,N为线段CD的中点,求.
解:(1)由准线为,即,故抛物线方程为.
(2)由题设,可设直线,联立抛物线有,
显然,则,故,
所以,且原点到直线距离,
所以,
又,且,
所以,
综上,.
17. 某大学为了鼓励学生积极参与社会实践,组织了一次志愿者活动,共有名学生报名参加(且).活动中有种不同类型的服务项目可供选择,分别是社区服务、环保宣传和关爱弱势群体,每种项目都需要若干名学生参与.
(1)若,且要求每个项目至少有名学生参与,求共有多少种不同的分配方案?
(2)若对于任意的名学生,每个项目至少有名学生参与的分配方案有种,求关于的表达式(用组合数表示),并证明当时,是的单调递增函数.
解:(1)将个人分为三组每组至少一人,
每组的人数可以是,
每组人数是时,分组方法有种,
每组人数是时,分组方法有种,
每组人数是时,分组方法有种,
每组人数是时,分组人数有种,
所以将个人分为三组的方法数共有种,
所以不同的分配方案有种.
(2)将名学生随机分配到三个项目,不考虑每个项目的人数,则有分配方法种,
将名学生随机分配到三个项目,有一个项目没人去,则有分配方法种,
(注:先选两个项目有种选法,将个人分配到两个项目有种分法,减去个人在同一项目的情况)
将名学生随机分配到三个项目,有两个项目没人去,则有分配方法种,
由上可知,;
证明:设
且,
所以,
由的实际意义可知,
且时显然成立,
所以,
所以,
所以,
所以时,是的单调递增函数.
18. 如图,在中,是中点,分别是边上的动点,且,将沿折起,将点折至点的位置,得到四棱锥.
(1)求证:平面;
(2)若,二面角是直二面角,求线段中点到平面的距离;
(3)当时,求直线与平面所成角的正弦值的取值范围.
(1)证明:在四棱锥中,,而平面平面,
所以平面
(2)解:由,,得,
折叠后,在四棱锥中,,
由二面角是直二面角,
即平面平面,
平面平面,平面,平面,
∵平面,
∴
以分别为轴建立空间直角坐标系,则
,
设平面法向量为,则,
令,得,
所求点面距为.
(3)解:以直线和分别为轴,过作平面的垂线为轴,建立空间直角坐标系,
设,显然,
,
,得出,则,
则,
点与其在直线上射影点及点围成以线段为斜边的直角三角形,
则,即,且且,即,
平面的法向量为,设直线与平面所成角为,
,
则,
令,函数在上递减,,
因此,则,解得,
所以直线与平面所成角的正弦值的取值范围是.
19. 设函数,对于任意的,都存在非零常数T,使得成立,则称函数是 “类周期函数”,T为函数的 “类周期”.已知“类周期函数”,当时,(),且.
(1)若,求在该区间上的最小值;
(2)若,研究函数在上的零点个数,并给出一般性的结论:在区间上零点个数的规律.
(3)对任意,在上恰有5个零点,求的取值范围,并证明:存在,使得对于任意的,恒成立.
解:(1)因为,则,
又,
由正弦函数图象可知,,
故求在该区间上的最小值为.
(2)若,则当,,
因为,令,
函数零点个数即为函数,的零点个数,
如图,作出函数的图象,
又.
由图可知函数当时,函数的零点个数为;
由已知函数 是“类周期函数”,且.
则对于任意的x∈R,成立.
所以当时,,
则,
令,即,.
故函数在区间内零点的个数与区间内零点的个数相同.
同理依次可知,故函数在区间内零点的个数,
也都与区间内零点的个数相同,每个区间零点个数都为;
故在区间内的零点个数为,在区间的零点个数为,
在区间的零点个数为,,在区间的零点个数为.
又由,
,
即对任意,.
故在区间上零点个数为.
(3)若在上恰有5个零点,
即在有5个不等实根.
当时,,即,
由“类周期函数”的性质可知,
当时,,
故方程,解的个数即方程,解的个数,
即函数图象与直线交点个数;
当时,,即函数图象与直线的交点个数;
又当时,,故不是函数的零点;
综上可知,函数在上恰有5个零点,即函数在的图象与直线及的交点共有5个.
由题意,
其中,则,
又,则.
①当,即时,
如图,作出的大致图象,
设图象在轴右侧起交点依次为,,
要使函数在的图象与直线及共有5个交点,
则,由,则,
由,则,或.
又,则有,
解得;
又由,
则.
则有,解得;
由,则,
若存在,使能成立,
则,解得;
②当时,即时,
如图,同理可得,解得;
③当,即时,
如图,同理可得,
由,
得,
若存在,使能成立,
则有,解得;
综上所述,.
当时,恒成立;
当为任意的正整数时:
下面用数学归纳法证明:
任意,使得对于任意的正整数,恒成立.
①当时,由“类周期函数”定义,,
则任意,成立.
②假设,结论成立,即任意,使得对于任意的,恒成立,下面证明当时,结论也成立,
当时,对任意,由“类周期函数”定义,,
则成立.
故时,对任意,使得对于任意的,恒成立.
综合①②可知,任意,使得对于任意的,恒成立.
当为任意负整数时:
设,则,
任意,任意,由上结论已证,
令,任意,则,所以,
即任意负整数,,即,
即任意,对任意负整数,恒成立.
综上所述,对任意,使得对于任意的,恒成立,得证.
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