陜西省西安市2025屆高三下學期階段性測試（四）數(shù)學試題含解析

陜西省西安市2025屆高三下學期階段性測試（四）數(shù)學試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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選項中，只有一項是符合題目要求的。1．在區(qū)間上隨機取一個實數(shù)，使直線與圓相交的概率為（）A． B． C． D．2．等比數(shù)列中，，則與的等比中項是（）A．±4 B．4 C． D．3．雙曲線的漸近線方程為（）A． B． C． D．4．“紋樣”是中國藝術寶庫的瑰寶，“火紋”是常見的一種傳統(tǒng)紋樣.為了測算某火紋紋樣（如圖陰影部分所示）的面積，作一個邊長為3的正方形將其包含在內，并向該正方形內隨機投擲200個點，己知恰有80個點落在陰影部分據(jù)此可估計陰影部分的面積是（）A． B． C．10 D．5．若函數(shù)在處取得極值2，則（）A．-3 B．3 C．-2 D．26．已知集合，，則（）A． B． C． D．7．如圖，這是某校高三年級甲、乙兩班在上學期的5次數(shù)學測試的班級平均分的莖葉圖，則下列說法不正確的是（）A．甲班的數(shù)學成績平均分的平均水平高于乙班B．甲班的數(shù)學成績的平均分比乙班穩(wěn)定C．甲班的數(shù)學成績平均分的中位數(shù)高于乙班D．甲、乙兩班這5次數(shù)學測試的總平均分是1038．若復數(shù)（）在復平面內的對應點在直線上，則等于()A． B． C． D．9．設等差數(shù)列的前n項和為，且，，則()A．9 B．12 C． D．10．已知正四面體外接球的體積為，則這個四面體的表面積為（）A． B． C． D．11．已知集合A={y|y=|x|﹣1，x∈R}，B={x|x≥2}，則下列結論正確的是（）A．﹣3∈AB．3BC．A∩B=BD．A∪B=B12．某四棱錐的三視圖如圖所示，則該四棱錐的表面積為（）A．8 B． C． D．二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13．拋物線上到其焦點的距離為的點的個數(shù)為________．14．的展開式中常數(shù)項是___________.15．已知全集，，則________.16．已知為雙曲線：的左焦點，直線經過點，若點，關于直線對稱，則雙曲線的離心率為__________．三、解答題：共70分。解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17．（12分）已知橢圓經過點，離心率為．（1）求橢圓的方程；（2）經過點且斜率存在的直線交橢圓于兩點，點與點關于坐標原點對稱．連接．求證：存在實數(shù)，使得成立．18．（12分）已知矩形紙片中，，將矩形紙片的右下角沿線段折疊，使矩形的頂點B落在矩形的邊上，記該點為E，且折痕的兩端點M，N分別在邊上.設，的面積為S.（1）將l表示成θ的函數(shù)，并確定θ的取值范圍；（2）求l的最小值及此時的值；（3）問當θ為何值時，的面積S取得最小值？并求出這個最小值.19．（12分）已知動圓E與圓外切，并與直線相切，記動圓圓心E的軌跡為曲線C.（1）求曲線C的方程；（2）過點的直線l交曲線C于A，B兩點，若曲線C上存在點P使得，求直線l的斜率k的取值范圍.20．（12分）在直角坐標系中，曲線的參數(shù)方程為（為參數(shù)），將曲線上各點縱坐標伸長到原來的2倍（橫坐標不變）得到曲線，以坐標原點為極點，軸正半軸為極軸，建立極坐標系，直線的極坐標方程為.（1）寫出的極坐標方程與直線的直角坐標方程；（2）曲線上是否存在不同的兩點，（以上兩點坐標均為極坐標，，），使點、到的距離都為3？若存在，求的值；若不存在，請說明理由.21．（12分）如圖,在四棱錐中,底面是矩形,四條側棱長均相等.（1）求證：平面;（2）求證：平面平面.22．（10分）如圖，在直三棱柱中，，點分別為和的中點.（Ⅰ）棱上是否存在點使得平面平面？若存在，寫出的長并證明你的結論；若不存在，請說明理由.（Ⅱ）求二面角的余弦值.

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選項中，只有一項是符合題目要求的。1．D【解析】

利用直線與圓相交求出實數(shù)的取值范圍，然后利用幾何概型的概率公式可求得所求事件的概率.【詳解】由于直線與圓相交，則，解得.因此，所求概率為.故選：D.本題考查幾何概型概率的計算，同時也考查了利用直線與圓相交求參數(shù)，考查計算能力，屬于基礎題.2．A【解析】

利用等比數(shù)列的性質可得，即可得出．【詳解】設與的等比中項是．

由等比數(shù)列的性質可得，．

∴與的等比中項

故選A．本題考查了等比中項的求法，屬于基礎題．3．C【解析】

根據(jù)雙曲線的標準方程，即可寫出漸近線方程.【詳解】雙曲線,雙曲線的漸近線方程為，故選：C本題主要考查了雙曲線的簡單幾何性質，屬于容易題.4．D【解析】

直接根據(jù)幾何概型公式計算得到答案.【詳解】根據(jù)幾何概型：，故.故選：.本題考查了根據(jù)幾何概型求面積，意在考查學生的計算能力和應用能力.5．A【解析】

對函數(shù)求導,可得,即可求出,進而可求出答案.【詳解】因為,所以,則,解得,則.故選:A.本題考查了函數(shù)的導數(shù)與極值,考查了學生的運算求解能力,屬于基礎題.6．B【解析】

求出集合，利用集合的基本運算即可得到結論.【詳解】由，得，則集合，所以，.故選：B.本題主要考查集合的基本運算，利用函數(shù)的性質求出集合是解決本題的關鍵，屬于基礎題.7．D【解析】

計算兩班的平均值，中位數(shù)，方差得到正確，兩班人數(shù)不知道，所以兩班的總平均分無法計算，錯誤，得到答案.【詳解】由題意可得甲班的平均分是104，中位數(shù)是103，方差是26.4；乙班的平均分是102，中位數(shù)是101，方差是37.6，則A，B，C正確.因為甲、乙兩班的人數(shù)不知道，所以兩班的總平均分無法計算，故D錯誤.故選：.本題考查了莖葉圖，平均值，中位數(shù)，方差，意在考查學生的計算能力和應用能力.8．C【解析】

由題意得，可求得，再根據(jù)共軛復數(shù)的定義可得選項.【詳解】由題意得，解得，所以，所以，故選：C.本題考查復數(shù)的幾何表示和共軛復數(shù)的定義，屬于基礎題.9．A【解析】

由，可得以及，而，代入即可得到答案.【詳解】設公差為d，則解得，所以.故選：A.本題考查等差數(shù)列基本量的計算，考查學生運算求解能力，是一道基礎題.10．B【解析】

設正四面體ABCD的外接球的半徑R，將該正四面體放入一個正方體內，使得每條棱恰好為正方體的面對角線，根據(jù)正方體和正四面體的外接球為同一個球計算出正方體的棱長，從而得出正四面體的棱長，最后可求出正四面體的表面積．【詳解】將正四面體ABCD放在一個正方體內，設正方體的棱長為a，如圖所示，設正四面體ABCD的外接球的半徑為R，則，得．因為正四面體ABCD的外接球和正方體的外接球是同一個球，則有，∴．而正四面體ABCD的每條棱長均為正方體的面對角線長，所以，正四面體ABCD的棱長為，因此，這個正四面體的表面積為．故選：B．本題考查球的內接多面體，解決這類問題就是找出合適的模型將球體的半徑與幾何體的一些幾何量聯(lián)系起來，考查計算能力，屬于中檔題．11．C【解析】試題分析：集合考點：集合間的關系12．D【解析】

根據(jù)三視圖還原幾何體為四棱錐，即可求出幾何體的表面積．【詳解】由三視圖知幾何體是四棱錐，如圖，且四棱錐的一條側棱與底面垂直，四棱錐的底面是正方形,邊長為2,棱錐的高為2，所以，故選：本題主要考查了由三視圖還原幾何體，棱錐表面積的計算，考查了學生的運算能力，屬于中檔題.二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13．【解析】

設拋物線上任意一點的坐標為，根據(jù)拋物線的定義求得，并求出對應的，即可得出結果.【詳解】設拋物線上任意一點的坐標為，拋物線的準線方程為，由拋物線的定義得，解得，此時.因此，拋物線上到其焦點的距離為的點的個數(shù)為.故答案為：.本題考查利用拋物線的定義求點的坐標，考查計算能力，屬于基礎題.14．-160【解析】試題分析：常數(shù)項為.考點：二項展開式系數(shù)問題.15．【解析】

利用集合的補集運算即可求解.【詳解】由全集，，所以.故答案為：本題考查了集合的補集運算，需理解補集的概念，屬于基礎題.16．【解析】

由點，關于直線對稱，得到直線的斜率，再根據(jù)直線過點，可求出直線方程，又，中點在直線上，代入直線的方程，化簡整理，即可求出結果.【詳解】因為為雙曲線：的左焦點，所以，又點，關于直線對稱，，所以可得直線的方程為，又，中點在直線上，所以，整理得，又，所以，故，解得，因為，所以.故答案為本題主要考查雙曲線的簡單性質，先由兩點對稱，求出直線斜率，再由焦點坐標求出直線方程，根據(jù)中點在直線上，即可求出結果，屬于?？碱}型.三、解答題：共70分。解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17．（1）（2）證明見解析【解析】

（1）由點可得,由,根據(jù)即可求解；（2）設直線的方程為,聯(lián)立可得,設,由韋達定理可得,再根據(jù)直線的斜率公式求得；由點B與點Q關于原點對稱,可設,可求得,則,即可求證.【詳解】解:（1）由題意可知,,又,得,所以橢圓的方程為（2）證明:設直線的方程為，聯(lián)立,可得,設,則有,因為,所以,又因為點B與點Q關于原點對稱,所以,即,則有,由點在橢圓上,得,所以,所以,即，所以存在實數(shù),使成立本題考查橢圓的標準方程,考查直線的斜率公式的應用,考查運算能力.18．（1）（2），的最小值為.（3）時，面積取最小值為【解析】

（1）,利用三角函數(shù)定義分別表示,且,即可得到關于的解析式；,,則,即可得到的范圍；（2）由（1）,若求l的最小值即求的最大值,即可求的最大值,設為,令,則,即可設,利用導函數(shù)判斷函數(shù)的單調性,即可求得的最大值,進而求解；（3）由題,,則,設,,利用導函數(shù)求得的最大值,即可求得的最小值.【詳解】解:（1）,故.因為,所以，,所以,又,,則,所以,所以（2）記,則,設,,則,記,則,令,則,當時,；當時,,所以在上單調遞增,在上單調遞減,故當時取最小值,此時,的最小值為.（3）的面積,所以,設,則,設,則,令,,所以當時,；當時,,所以在上單調遞增,在上單調遞減,故當,即時,面積取最小值為本題考查三角函數(shù)定義的應用,考查利用導函數(shù)求最值,考查運算能力.19．（1）；（2）.【解析】

（1）根據(jù)拋物線的定義，結合已知條件，即可容易求得結果；（2）設出直線的方程，聯(lián)立拋物線方程，根據(jù)直線與拋物線相交則，結合由得到的斜率關系，即可求得斜率的范圍.【詳解】（1）因為動圓與圓外切，并與直線相切，所以點到點的距離比點到直線的距離大.因為圓的半徑為，所以點到點的距離等于點到直線的距離，所以圓心的軌跡為拋物線，且焦點坐標為.所以曲線的方程.（2）設，，由得，由得且.，，同理由，得，即，所以，由，得且，又且，所以的取值范圍為.本題考查由拋物線定義求拋物線方程，涉及直線與拋物線相交結合垂直關系求斜率的范圍，屬綜合中檔題.20．（1），（2）存在，【解析】

（1）先求得曲線的普通方程，利用伸縮變換的知識求得曲線的直角坐標方程，再轉化為極坐標方程.根據(jù)極坐標和直角坐標轉化公式，求得直線的直角坐標方程.（2）求得曲線的圓心和半徑，計算出圓心到直線的距離，結合圖像判斷出存在符合題意，并求得的值.【詳解】（1）曲線的普通方程為，縱坐標伸長到原來的2倍，得到曲線的直角坐標方程為，其極坐標方程為，直線的直角坐標方程為.（2）曲線是以為圓心，為半徑的圓，圓心到直線的距離.∴由圖像可知，存在這樣的點，，則，且點到直線的距離，∴，∴.本小題主要考查坐標變換，考查直線和圓的位置關系，考查極坐標方程和直角坐標方程相互轉化，考查參數(shù)方程化為普通方程，考查數(shù)形結合的數(shù)學思想方法，屬于中檔題.21．（1）證明見解析；（2）證明見解析.【解析】

證明：（1）在矩形中，，又平面，平面，所以平面．（2）連結，交于點，連結，在矩形中，點為的中點，又，故，，又，平面，所以平面，又平面，所以平面平面．22．（Ⅰ）存在點滿足題意，且，證明詳見解析；（Ⅱ）.【解析】

（Ⅰ）可考慮采用補形法，取的中點為，連接，可結合等腰三角形性質和線面垂直性質，先證平面，即，若能證明，則可得證，可通過我們反推出點對應位置應在處，進而得證；（Ⅱ）采用建系法，以為坐標原點，以