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文档简介
2025届北京海淀高三下学期一模考试数学试题注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1.已知集合,,,则()A. B. C. D.2.函数在上单调递增,则实数的取值范围是()A. B. C. D.3.已知函数f(x)=eb﹣x﹣ex﹣b+c(b,c均为常数)的图象关于点(2,1)对称,则f(5)+f(﹣1)=()A.﹣2 B.﹣1 C.2 D.44.已知集合,,则为()A. B. C. D.5.甲、乙两名学生的六次数学测验成绩(百分制)的茎叶图如图所示.①甲同学成绩的中位数大于乙同学成绩的中位数;②甲同学的平均分比乙同学的平均分高;③甲同学的平均分比乙同学的平均分低;④甲同学成绩的方差小于乙同学成绩的方差.以上说法正确的是()A.③④ B.①② C.②④ D.①③④6.对某两名高三学生在连续9次数学测试中的成绩(单位:分)进行统计得到折线图,下面是关于这两位同学的数学成绩分析.①甲同学的成绩折线图具有较好的对称性,故平均成绩为130分;②根据甲同学成绩折线图提供的数据进行统计,估计该同学平均成绩在区间110,120内;③乙同学的数学成绩与测试次号具有比较明显的线性相关性,且为正相关;④乙同学连续九次测验成绩每一次均有明显进步.其中正确的个数为()A.4 B.3 C.2 D.17.用电脑每次可以从区间内自动生成一个实数,且每次生成每个实数都是等可能性的.若用该电脑连续生成3个实数,则这3个实数都小于的概率为()A. B. C. D.8.以下关于的命题,正确的是A.函数在区间上单调递增B.直线需是函数图象的一条对称轴C.点是函数图象的一个对称中心D.将函数图象向左平移需个单位,可得到的图象9.甲乙两人有三个不同的学习小组,,可以参加,若每人必须参加并且仅能参加一个学习小组,则两人参加同一个小组的概率为()A.B.C.D.10.在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,D是AB的中点,若,且,则面积的最大值是()A. B. C. D.11.已知类产品共两件,类产品共三件,混放在一起,现需要通过检测将其区分开来,每次随机检测一件产品,检测后不放回,直到检测出2件类产品或者检测出3件类产品时,检测结束,则第一次检测出类产品,第二次检测出类产品的概率为()A. B. C. D.12.若满足,且目标函数的最大值为2,则的最小值为()A.8 B.4 C. D.6二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。13.设函数,则______.14.的二项展开式中,含项的系数为__________.15.直线(,)过圆:的圆心,则的最小值是______.16.设函数,若在上的最大值为,则________.三、解答题:共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。17.(12分)如图,在四棱锥中,底面是直角梯形且∥,侧面为等边三角形,且平面平面.(1)求平面与平面所成的锐二面角的大小;(2)若,且直线与平面所成角为,求的值.18.(12分)已知是圆:的直径,动圆过,两点,且与直线相切.(1)若直线的方程为,求的方程;(2)在轴上是否存在一个定点,使得以为直径的圆恰好与轴相切?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.19.(12分)已知椭圆的左、右焦点分别为、,点在椭圆上,且.(Ⅰ)求椭圆的标准方程;(Ⅱ)设直线与椭圆相交于、两点,与圆相交于、两点,求的取值范围.20.(12分)已知函数.(1)当时,不等式恒成立,求的最小值;(2)设数列,其前项和为,证明:.21.(12分)如图,在四棱锥中,底面是平行四边形,平面,是棱上的一点,满足平面.(Ⅰ)证明:;(Ⅱ)设,,若为棱上一点,使得直线与平面所成角的大小为30°,求的值.22.(10分)已知椭圆C的中心在坐标原点,其短半轴长为1,一个焦点坐标为,点在椭圆上,点在直线上,且.(1)证明:直线与圆相切;(2)设与椭圆的另一个交点为,当的面积最小时,求的长.
参考答案一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1、D【解析】
根据集合的基本运算即可求解.【详解】解:,,,则故选:D.【点睛】本题主要考查集合的基本运算,属于基础题.2、B【解析】
对分类讨论,当,函数在单调递减,当,根据对勾函数的性质,求出单调递增区间,即可求解.【详解】当时,函数在上单调递减,所以,的递增区间是,所以,即.故选:B.【点睛】本题考查函数单调性,熟练掌握简单初等函数性质是解题关键,属于基础题.3、C【解析】
根据对称性即可求出答案.【详解】解:∵点(5,f(5))与点(﹣1,f(﹣1))满足(5﹣1)÷2=2,故它们关于点(2,1)对称,所以f(5)+f(﹣1)=2,故选:C.【点睛】本题主要考查函数的对称性的应用,属于中档题.4、C【解析】
分别求解出集合的具体范围,由集合的交集运算即可求得答案.【详解】因为集合,,所以故选:C【点睛】本题考查对数函数的定义域求法、一元二次不等式的解法及集合的交集运算,考查基本运算能力.5、A【解析】
由茎叶图中数据可求得中位数和平均数,即可判断①②③,再根据数据集中程度判断④.【详解】由茎叶图可得甲同学成绩的中位数为,乙同学成绩的中位数为,故①错误;,,则,故②错误,③正确;显然甲同学的成绩更集中,即波动性更小,所以方差更小,故④正确,故选:A【点睛】本题考查由茎叶图分析数据特征,考查由茎叶图求中位数、平均数.6、C【解析】
利用图形,判断折线图平均分以及线性相关性,成绩的比较,说明正误即可.【详解】①甲同学的成绩折线图具有较好的对称性,最高130分,平均成绩为低于130分,①错误;②根据甲同学成绩折线图提供的数据进行统计,估计该同学平均成绩在区间[110,120]内,②正确;③乙同学的数学成绩与测试次号具有比较明显的线性相关性,且为正相关,③正确;④乙同学在这连续九次测验中第四次、第七次成绩较上一次成绩有退步,故④不正确.故选:C.【点睛】本题考查折线图的应用,线性相关以及平均分的求解,考查转化思想以及计算能力,属于基础题.7、C【解析】
由几何概型的概率计算,知每次生成一个实数小于1的概率为,结合独立事件发生的概率计算即可.【详解】∵每次生成一个实数小于1的概率为.∴这3个实数都小于1的概率为.故选:C.【点睛】本题考查独立事件同时发生的概率,考查学生基本的计算能力,是一道容易题.8、D【解析】
利用辅助角公式化简函数得到,再逐项判断正误得到答案.【详解】A选项,函数先增后减,错误B选项,不是函数对称轴,错误C选项,,不是对称中心,错误D选项,图象向左平移需个单位得到,正确故答案选D【点睛】本题考查了三角函数的单调性,对称轴,对称中心,平移,意在考查学生对于三角函数性质的综合应用,其中化简三角函数是解题的关键.9、A【解析】依题意,基本事件的总数有种,两个人参加同一个小组,方法数有种,故概率为.10、A【解析】
根据正弦定理可得,求出,根据平方关系求出.由两端平方,求的最大值,根据三角形面积公式,求出面积的最大值.【详解】中,,由正弦定理可得,整理得,由余弦定理,得.D是AB的中点,且,,即,即,,当且仅当时,等号成立.的面积,所以面积的最大值为.故选:.【点睛】本题考查正、余弦定理、不等式、三角形面积公式和向量的数量积运算,属于中档题.11、D【解析】
根据分步计数原理,由古典概型概率公式可得第一次检测出类产品的概率,不放回情况下第二次检测出类产品的概率,即可得解.【详解】类产品共两件,类产品共三件,则第一次检测出类产品的概率为;不放回情况下,剩余4件产品,则第二次检测出类产品的概率为;故第一次检测出类产品,第二次检测出类产品的概率为;故选:D.【点睛】本题考查了分步乘法计数原理的应用,古典概型概率计算公式的应用,属于基础题.12、A【解析】
作出可行域,由,可得.当直线过可行域内的点时,最大,可得.再由基本不等式可求的最小值.【详解】作出可行域,如图所示由,可得.平移直线,当直线过可行域内的点时,最大,即最大,最大值为2.解方程组,得..,当且仅当,即时,等号成立.的最小值为8.故选:.【点睛】本题考查简单的线性规划,考查基本不等式,属于中档题.二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。13、【解析】
由自变量所在定义域范围,代入对应解析式,再由对数加减法运算法则与对数恒等式关系分别求值再相加,即为答案.【详解】因为函数,则因为,则故故答案为:【点睛】本题考查分段函数求值,属于简单题.14、【解析】
写出二项展开式的通项,然后取的指数为求得的值,则项的系数可求得.【详解】,由,可得.含项的系数为.故答案为:【点睛】本题考查了二项式定理展开式、需熟记二项式展开式的通项公式,属于基础题.15、;【解析】
求出圆心坐标,代入直线方程得的关系,再由基本不等式求得题中最小值.【详解】圆:的标准方程为,圆心为,由题意,即,∴,当且仅当,即时等号成立,故答案为:.【点睛】本题考查用基本不等式求最值,考查圆的标准方程,解题方法是配方法求圆心坐标,“1”的代换法求最小值,目的是凑配出基本不等式中所需的“定值”.16、【解析】
求出函数的导数,由在上,可得在上单调递增,则函数最大值为,即可求出参数的值.【详解】解:定义域为,在上单调递增,故在上的最大值为故答案为:【点睛】本题考查利用导数研究函数的单调性与最值,属于基础题.三、解答题:共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。17、(1);(2).【解析】
(1)分别取的中点为,易得两两垂直,以所在直线为轴建立空间直角坐标系,易得为平面的法向量,只需求出平面的法向量为,再利用计算即可;(2)求出,利用计算即可.【详解】(1)分别取的中点为,连结.因为∥,所以∥.因为,所以.因为侧面为等边三角形,所以又因为平面平面,平面平面,平面,所以平面,所以两两垂直.以为空间坐标系的原点,分别以所在直线为轴建立如图所示的空间直角坐标系,因为,则,,.设平面的法向量为,则,即.取,则,所以.又为平面的法向量,设平面与平面所成的锐二面角的大小为,则,所以平面与平面所成的锐二面角的大小为.(2)由(1)得,平面的法向量为,所以成.又直线与平面所成角为,所以,即,即,化简得,所以,符合题意.【点睛】本题考查利用向量坐标法求面面角、线面角,涉及到面面垂直的性质定理的应用,做好此类题的关键是准确写出点的坐标,是一道中档题.18、(1)或.(2)存在,;【解析】
(1)根据动圆过,两点,可得圆心在的垂直平分线上,由直线的方程为,可知在直线上;设,由动圆与直线相切可得动圆的半径为;又由,及垂径定理即可确定的值,进而确定圆的方程.(2)方法一:设,可得圆的半径为,根据,可得方程为并化简可得的轨迹方程为.设,,可得的中点,进而由两点间距离公式表示出半径,表示出到轴的距离,代入化简即可求得的值,进而确定所过定点的坐标;方法二:同上可得的轨迹方程为,由抛物线定义可求得,表示出线段的中点的坐标,根据到轴的距离可得等量关系,进而确定所过定点的坐标.【详解】(1)因为过点,,所以圆心在的垂直平分线上.由已知的方程为,且,关于于坐标原点对称,所以在直线上,故可设.因为与直线相切,所以的半径为.由已知得,,又,故可得,解得或.故的半径或,所以的方程为或.(2)法一:设,由已知得的半径为,.由于,故可得,化简得的轨迹方程为.设,,则得,的中点,则以为直径的圆的半径为:,到轴的距离为,令,①化简得,即,故当时,①式恒成立.所以存在定点,使得以为直径的圆与轴相切.法二:设,由已知得的半径为,.由于,故可得,化简得的轨迹方程为.设,因为抛物线的焦点坐标为,点在抛物线上,所以,线段的中点的坐标为,则到轴的距离为,而,故以为径的圆与轴切,所以当点与重合时,符合题意,所以存在定点,使得以为直径的圆与轴相切.【点睛】本题考查了圆的标准方程求法,动点轨迹方程的求法,抛物线定义及定点问题的解法综合应用,属于难题.19、(Ⅰ);(Ⅱ).【解析】
(Ⅰ)利用勾股定理结合条件求得和,利用椭圆的定义求得的值,进而可得出,则椭圆的标准方程可求;(Ⅱ)设点、,将直线的方程与椭圆的方程联立,利用韦达定理与弦长公式求出,利用几何法求得直线截圆所得弦长,可得出关于的函数表达式,利用不等式的性质可求得的取值范围.【详解】(Ⅰ)在椭圆上,,,,,,,又,,,,椭圆的标准方程为;(Ⅱ)设点、,联立消去,得,,则,,设圆的圆心到直线的距离为,则.,,,,的取值范围为.【点睛】本题考查椭圆方程的求解,同时也考查了椭圆中弦长之积的取值范围的求解,涉及韦达定理与弦长公式的应用,考查计算能力,属于中等题.20、(1);(2)证明见解析.【解析】
(1),分,,三种情况推理即可;(2)由(1)可得,即,利用累加法即可得到证明.【详解】(1)由,得.当时,方程的,因此在区间上恒为负数.所以时,,函数在区间上单调递减.又,所以函数在区间上恒成立;当时,方程有两个不等实根,且满足,所以函数的导函数在区间上大于零,函数在区间上单增,又,所以函数在区间上恒大于零,不满足题意;当时,在区间上,函数在区间上恒为正数,所以在区间上恒为正数,不满足题意;综上可知:若时,不等式恒成立,的最小值为.(2)由第(1)知:若时,.若,则,即成立.将换成,得成立,即,以此类推,得,,上述各式相加,得,又,所以.【点睛】本题考查利用导数研究函数恒成立问题、证明数列不等式问题,考查学生的逻辑推理能力以及数学计算能力,是一道难题.21、(Ⅰ)证明见解析(Ⅱ)【解析】
(Ⅰ)由平面,可得,又因为是的中
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