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甘肅省蘭州市第五中學(xué)2025屆高三第三次測(cè)評(píng)數(shù)學(xué)試卷注意事項(xiàng)1.考生要認(rèn)真填寫考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。2.試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上,在試卷上作答無(wú)效。第一部分必須用2B鉛筆作答;第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3.考試結(jié)束后,考生須將試卷和答題卡放在桌面上,待監(jiān)考員收回。一、選擇題:本題共12小題,每小題5分,共60分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.在我國(guó)傳統(tǒng)文化“五行”中,有“金、木、水、火、土”五個(gè)物質(zhì)類別,在五者之間,有一種“相生”的關(guān)系,具體是:金生水、水生木、木生火、火生土、土生金.從五行中任取兩個(gè),這二者具有相生關(guān)系的概率是()A.0.2 B.0.5 C.0.4 D.0.82.,則與位置關(guān)系是()A.平行 B.異面C.相交 D.平行或異面或相交3.已知m,n為異面直線,m⊥平面α,n⊥平面β,直線l滿足l⊥m,l⊥n,則()A.α∥β且∥α B.α⊥β且⊥βC.α與β相交,且交線垂直于 D.α與β相交,且交線平行于4.在長(zhǎng)方體中,,則直線與平面所成角的余弦值為()A. B. C. D.5.若,則下列不等式不能成立的是()A. B. C. D.6.上世紀(jì)末河南出土的以鶴的尺骨(翅骨)制成的“骨笛”(圖1),充分展示了我國(guó)古代高超的音律藝術(shù)及先進(jìn)的數(shù)學(xué)水平,也印證了我國(guó)古代音律與歷法的密切聯(lián)系.圖2為骨笛測(cè)量“春(秋)分”,“夏(冬)至”的示意圖,圖3是某骨笛的部分測(cè)量數(shù)據(jù)(骨笛的彎曲忽略不計(jì)),夏至(或冬至)日光(當(dāng)日正午太陽(yáng)光線)與春秋分日光(當(dāng)日正午太陽(yáng)光線)的夾角等于黃赤交角.由歷法理論知,黃赤交角近1萬(wàn)年持續(xù)減小,其正切值及對(duì)應(yīng)的年代如下表:黃赤交角正切值0.4390.4440.4500.4550.461年代公元元年公元前2000年公元前4000年公元前6000年公元前8000年根據(jù)以上信息,通過計(jì)算黃赤交角,可估計(jì)該骨笛的大致年代是()A.公元前2000年到公元元年 B.公元前4000年到公元前2000年C.公元前6000年到公元前4000年 D.早于公元前6000年7.己知拋物線的焦點(diǎn)為,準(zhǔn)線為,點(diǎn)分別在拋物線上,且,直線交于點(diǎn),,垂足為,若的面積為,則到的距離為()A. B. C.8 D.68.已知為拋物線的準(zhǔn)線,拋物線上的點(diǎn)到的距離為,點(diǎn)的坐標(biāo)為,則的最小值是()A. B.4 C.2 D.9.已知函數(shù),.若存在,使得成立,則的最大值為()A. B.C. D.10.已知集合,集合,若,則()A. B. C. D.11.過雙曲線的左焦點(diǎn)作傾斜角為的直線,若與軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為,則該雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程可能為()A. B. C. D.12.若實(shí)數(shù)x,y滿足條件,目標(biāo)函數(shù),則z的最大值為()A. B.1 C.2 D.0二、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分。13.已知是拋物線的焦點(diǎn),過作直線與相交于兩點(diǎn),且在第一象限,若,則直線的斜率是_________.14.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,A,B為x軸正半軸上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),P(異于原點(diǎn)O)為y軸上的一個(gè)定點(diǎn).若以AB為直徑的圓與圓x2+(y-2)2=1相外切,且∠APB的大小恒為定值,則線段OP的長(zhǎng)為_____.15.函數(shù)的定義域?yàn)開_________.16.若,則=______,=______.三、解答題:共70分。解答應(yīng)寫出文字說(shuō)明、證明過程或演算步驟。17.(12分)設(shè)函數(shù),直線與函數(shù)圖象相鄰兩交點(diǎn)的距離為.(Ⅰ)求的值;(Ⅱ)在中,角所對(duì)的邊分別是,若點(diǎn)是函數(shù)圖象的一個(gè)對(duì)稱中心,且,求面積的最大值.18.(12分)設(shè)函數(shù),.(1)求函數(shù)的極值;(2)對(duì)任意,都有,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.19.(12分)已知拋物線:的焦點(diǎn)為,過上一點(diǎn)()作兩條傾斜角互補(bǔ)的直線分別與交于,兩點(diǎn),(1)證明:直線的斜率是-1;(2)若,,成等比數(shù)列,求直線的方程.20.(12分)已知函數(shù).(Ⅰ)當(dāng)時(shí),求函數(shù)在上的值域;(Ⅱ)若函數(shù)在上單調(diào)遞減,求實(shí)數(shù)的取值范圍.21.(12分)如圖,在四棱錐中,,,,和均為邊長(zhǎng)為的等邊三角形.(1)求證:平面平面;(2)求二面角的余弦值.22.(10分)4月23日是“世界讀書日”,某中學(xué)開展了一系列的讀書教育活動(dòng).學(xué)校為了解高三學(xué)生課外閱讀情況,采用分層抽樣的方法從高三某班甲、乙、丙、丁四個(gè)讀書小組(每名學(xué)生只能參加一個(gè)讀書小組)學(xué)生抽取12名學(xué)生參加問卷調(diào)查.各組人數(shù)統(tǒng)計(jì)如下:小組甲乙丙丁人數(shù)12969(1)從參加問卷調(diào)查的12名學(xué)生中隨機(jī)抽取2人,求這2人來(lái)自同一個(gè)小組的概率;(2)從已抽取的甲、丙兩個(gè)小組的學(xué)生中隨機(jī)抽取2人,用表示抽得甲組學(xué)生的人數(shù),求隨機(jī)變量的分布列和數(shù)學(xué)期望.
參考答案一、選擇題:本題共12小題,每小題5分,共60分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解析】
利用列舉法,結(jié)合古典概型概率計(jì)算公式,計(jì)算出所求概率.【詳解】從五行中任取兩個(gè),所有可能的方法為:金木、金水、金火、金土、木水、木火、木土、水火、水土、火土,共種,其中由相生關(guān)系的有金水、木水、木火、火土、金土,共種,所以所求的概率為.故選:B【點(diǎn)睛】本小題主要考查古典概型的計(jì)算,屬于基礎(chǔ)題.2、D【解析】結(jié)合圖(1),(2),(3)所示的情況,可得a與b的關(guān)系分別是平行、異面或相交.選D.3、D【解析】
試題分析:由平面,直線滿足,且,所以,又平面,,所以,由直線為異面直線,且平面平面,則與相交,否則,若則推出,與異面矛盾,所以相交,且交線平行于,故選D.考點(diǎn):平面與平面的位置關(guān)系,平面的基本性質(zhì)及其推論.4、C【解析】
在長(zhǎng)方體中,得與平面交于,過做于,可證平面,可得為所求解的角,解,即可求出結(jié)論.【詳解】在長(zhǎng)方體中,平面即為平面,過做于,平面,平面,平面,為與平面所成角,在,,直線與平面所成角的余弦值為.故選:C.【點(diǎn)睛】本題考查直線與平面所成的角,定義法求空間角要體現(xiàn)“做”“證”“算”,三步驟缺一不可,屬于基礎(chǔ)題.5、B【解析】
根據(jù)不等式的性質(zhì)對(duì)選項(xiàng)逐一判斷即可.【詳解】選項(xiàng)A:由于,即,,所以,所以,所以成立;選項(xiàng)B:由于,即,所以,所以,所以不成立;選項(xiàng)C:由于,所以,所以,所以成立;選項(xiàng)D:由于,所以,所以,所以,所以成立.故選:B.【點(diǎn)睛】本題考查不等關(guān)系和不等式,屬于基礎(chǔ)題.6、D【解析】
先理解題意,然后根據(jù)題意建立平面幾何圖形,在利用三角函數(shù)的知識(shí)計(jì)算出冬至日光與春秋分日光的夾角,即黃赤交角,即可得到正確選項(xiàng).【詳解】解:由題意,可設(shè)冬至日光與垂直線夾角為,春秋分日光與垂直線夾角為,則即為冬至日光與春秋分日光的夾角,即黃赤交角,將圖3近似畫出如下平面幾何圖形:則,,.,估計(jì)該骨笛的大致年代早于公元前6000年.故選:.【點(diǎn)睛】本題考查利用三角函數(shù)解決實(shí)際問題的能力,運(yùn)用了兩角和與差的正切公式,考查了轉(zhuǎn)化思想,數(shù)學(xué)建模思想,以及數(shù)學(xué)運(yùn)算能力,屬中檔題.7、D【解析】
作,垂足為,過點(diǎn)N作,垂足為G,設(shè),則,結(jié)合圖形可得,,從而可求出,進(jìn)而可求得,,由的面積即可求出,再結(jié)合為線段的中點(diǎn),即可求出到的距離.【詳解】如圖所示,作,垂足為,設(shè),由,得,則,.過點(diǎn)N作,垂足為G,則,,所以在中,,,所以,所以,在中,,所以,所以,,所以.解得,因?yàn)椋詾榫€段的中點(diǎn),所以F到l的距離為.故選:D【點(diǎn)睛】本題主要考查拋物線的幾何性質(zhì)及平面幾何的有關(guān)知識(shí),屬于中檔題.8、B【解析】
設(shè)拋物線焦點(diǎn)為,由題意利用拋物線的定義可得,當(dāng)共線時(shí),取得最小值,由此求得答案.【詳解】解:拋物線焦點(diǎn),準(zhǔn)線,過作交于點(diǎn),連接由拋物線定義,
,
當(dāng)且僅當(dāng)三點(diǎn)共線時(shí),取“=”號(hào),∴的最小值為.
故選:B.【點(diǎn)睛】本題主要考查拋物線的定義、標(biāo)準(zhǔn)方程,以及簡(jiǎn)單性質(zhì)的應(yīng)用,體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想,屬于中檔題.9、C【解析】
由題意可知,,由可得出,,利用導(dǎo)數(shù)可得出函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,進(jìn)而可得出,由此可得出,可得出,構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)求出函數(shù)在上的最大值即可得解.【詳解】,,由于,則,同理可知,,函數(shù)的定義域?yàn)?,?duì)恒成立,所以,函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,同理可知,函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,,則,,則,構(gòu)造函數(shù),其中,則.當(dāng)時(shí),,此時(shí)函數(shù)單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),,此時(shí)函數(shù)單調(diào)遞減.所以,.故選:C.【點(diǎn)睛】本題考查代數(shù)式最值的計(jì)算,涉及指對(duì)同構(gòu)思想的應(yīng)用,考查化歸與轉(zhuǎn)化思想的應(yīng)用,有一定的難度.10、A【解析】
根據(jù)或,驗(yàn)證交集后求得的值.【詳解】因?yàn)椋曰?當(dāng)時(shí),,不符合題意,當(dāng)時(shí),.故選A.【點(diǎn)睛】本小題主要考查集合的交集概念及運(yùn)算,屬于基礎(chǔ)題.11、A【解析】
直線的方程為,令,得,得到a,b的關(guān)系,結(jié)合選項(xiàng)求解即可【詳解】直線的方程為,令,得.因?yàn)椋?,只有選項(xiàng)滿足條件.故選:A【點(diǎn)睛】本題考查直線與雙曲線的位置關(guān)系以及雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程,考查運(yùn)算求解能力.12、C【解析】
畫出可行域和目標(biāo)函數(shù),根據(jù)平移得到最大值.【詳解】若實(shí)數(shù)x,y滿足條件,目標(biāo)函數(shù)如圖:當(dāng)時(shí)函數(shù)取最大值為故答案選C【點(diǎn)睛】求線性目標(biāo)函數(shù)的最值:當(dāng)時(shí),直線過可行域且在軸上截距最大時(shí),值最大,在軸截距最小時(shí),z值最??;當(dāng)時(shí),直線過可行域且在軸上截距最大時(shí),值最小,在軸上截距最小時(shí),值最大.二、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分。13、【解析】
作出準(zhǔn)線,過作準(zhǔn)線的垂線,利用拋物線的定義把拋物線點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離轉(zhuǎn)化為點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離,利用平面幾何知識(shí)計(jì)算出直線的斜率.【詳解】設(shè)是準(zhǔn)線,過作于,過作于,過作于,如圖,則,,∵,∴,∴,∴,,∴,∴直線斜率為.故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查拋物線的焦點(diǎn)弦問題,解題關(guān)鍵是利用拋物線的定義,把拋物線上點(diǎn)到焦點(diǎn)距離轉(zhuǎn)化為該點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離,用平面幾何方法求解.14、【解析】分析:設(shè)O2(a,0),圓O2的半徑為r(變量),OP=t(常數(shù)),利用差角的正切公式,結(jié)合以AB為直徑的圓與圓x2+(y-2)2=1相外切.且∠APB的大小恒為定值,即可求出線段OP的長(zhǎng).詳解:設(shè)O2(a,0),圓O2的半徑為r(變量),OP=t(常數(shù)),則∵∠APB的大小恒為定值,
∴t=,∴|OP|=.故答案為點(diǎn)睛:本題考查圓與圓的位置關(guān)系,考查差角的正切公式,考查學(xué)生的計(jì)算能力,屬于中檔題.15、【解析】
根據(jù)函數(shù)成立的條件列不等式組,求解即可得定義域.【詳解】解:要使函數(shù)有意義,則,即.則定義域?yàn)?.故答案為:【點(diǎn)睛】本題主要考查定義域的求解,要熟練掌握張建函數(shù)成立的條件.16、10【解析】
①根據(jù)換底公式計(jì)算即可得解;②根據(jù)同底對(duì)數(shù)加法法則,結(jié)合①的結(jié)果即可求解.【詳解】①由題:,則;②由①可得:.故答案為:①1,②0【點(diǎn)睛】此題考查對(duì)數(shù)的基本運(yùn)算,涉及換底公式和同底對(duì)數(shù)加法運(yùn)算,屬于基礎(chǔ)題目.三、解答題:共70分。解答應(yīng)寫出文字說(shuō)明、證明過程或演算步驟。17、(Ⅰ)3;(Ⅱ).【解析】
(Ⅰ)函數(shù),利用和差公式和倍角公式,化簡(jiǎn)即可求得;(Ⅱ)由(Ⅰ)知函數(shù),根據(jù)點(diǎn)是函數(shù)圖象的一個(gè)對(duì)稱中心,代入可得,利用余弦定理、基本不等式的性質(zhì)即可得出.【詳解】(Ⅰ)的最大值為最小正周期為(Ⅱ)由題意及(Ⅰ)知,,故故的面積的最大值為.【點(diǎn)睛】本題考查三角函數(shù)的和差公式、倍角公式、三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)、余弦定理、基本不等式的性質(zhì),考查理解辨析能力與運(yùn)算求解能力,屬于中檔基礎(chǔ)題.18、(1)當(dāng)時(shí),無(wú)極值;當(dāng)時(shí),極小值為;(2).【解析】
(1)求導(dǎo),對(duì)參數(shù)進(jìn)行分類討論,即可容易求得函數(shù)的極值;(2)構(gòu)造函數(shù),兩次求導(dǎo),根據(jù)函數(shù)單調(diào)性,由恒成立問題求參數(shù)范圍即可.【詳解】(1)依題,當(dāng)時(shí),,函數(shù)在上單調(diào)遞增,此時(shí)函數(shù)無(wú)極值;當(dāng)時(shí),令,得,令,得所以函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.此時(shí)函數(shù)有極小值,且極小值為.綜上:當(dāng)時(shí),函數(shù)無(wú)極值;當(dāng)時(shí),函數(shù)有極小值,極小值為.(2)令易得且,令所以,因?yàn)椋?,從而,所以,在上單調(diào)遞增.又若,則所以在上單調(diào)遞增,從而,所以時(shí)滿足題意.若,所以,,在中,令,由(1)的單調(diào)性可知,有最小值,從而.所以所以,由零點(diǎn)存在性定理:,使且在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.所以當(dāng)時(shí),.故當(dāng),不成立.綜上所述:的取值范圍為.【點(diǎn)睛】本題考查利用導(dǎo)數(shù)研究含參函數(shù)的極值,涉及由恒成立問題求參數(shù)范圍的問題,屬壓軸題.19、(1)見解析;(2)【解析】
(1)設(shè),,由已知,得,代入中即可;(2)利用拋物線的定義將轉(zhuǎn)化為,再利用韋達(dá)定理計(jì)算.【詳解】(1)在拋物線上,∴,設(shè),,由題可知,,∴,∴,∴,∴,∴(2)由(1)問可設(shè)::,則,,,∴,∴,即(*),將直線與拋物線聯(lián)立,可得:,所以,代入(*)式,可得滿足,∴:.【點(diǎn)睛】本題考查直線與拋物線的位置關(guān)系的應(yīng)用,在處理直線與拋物線位置關(guān)系的問題時(shí),通常要涉及韋達(dá)定理來(lái)求解,本題查學(xué)生的運(yùn)算求解能力,是一道中檔題.20、(Ⅰ)(Ⅱ)【解析】
(Ⅰ)把代入,可得,令,求出其在上的值域,利用對(duì)數(shù)函數(shù)的單調(diào)性即可求解.(Ⅱ)根據(jù)對(duì)數(shù)函數(shù)的單調(diào)性可得在上單調(diào)遞增,再利用二次函數(shù)的圖像與性質(zhì)可得解不等式組即可求解.【詳解】(Ⅰ)當(dāng)時(shí),,此時(shí)函數(shù)的定義域?yàn)?因?yàn)楹瘮?shù)的最小值為.最大值為,故函數(shù)在上的值域?yàn)?;(Ⅱ)因?yàn)楹瘮?shù)在上單調(diào)遞減,故在上單調(diào)遞增,則解得,綜上所述,實(shí)數(shù)的取值范圍.【點(diǎn)睛】本題主要考查了利用對(duì)數(shù)函數(shù)的單調(diào)性求值域、利用對(duì)數(shù)型函數(shù)的單調(diào)區(qū)間求參數(shù)的取值范圍以及二次函數(shù)的圖像與性質(zhì),屬于中檔題.21、(1)見證明;(2)【解析】
(1)取的中點(diǎn),連接,要證平面平面,轉(zhuǎn)證平面,即證,即可;(2)以為坐標(biāo)原點(diǎn),以為軸正方向,建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系,分別求出平面與平面的法向量,代入公式,即可得到結(jié)果.【詳解】(1)取的中點(diǎn),連接,因?yàn)榫鶠檫呴L(zhǎng)為的等邊三角形,所以,,且因?yàn)?,所以,所以,又因?yàn)椋矫?,平面,所以平?又因?yàn)槠矫?,所以平面平?(2)因?yàn)?,為等邊三角形,所以,又因?yàn)?,所以,,在中,由正弦定理,得:,所?以為坐標(biāo)原點(diǎn),以為軸正方向,建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系,則,,,,,設(shè)平面的法向量為,則,即,令,則平面的一個(gè)法向量為,依題意,平面的一個(gè)法向
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