文档内容
2025-2026学年山西大学附中高三(上)月考数学试卷(1月份)
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40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.(5分)等差数列{a }中,a =3,则a +a =( )
n 6 3 9
A.3 B.6 C.9 D.12
2.(5分)已知抛物线y2=2px(p>0)的准线刚好平分圆(x+2)2+(y+1)2=1的周长,则抛物线的焦
点坐标为( )
A.(1,0) B.(0,1) C.(2,0) D.(0,2)
3.(5分)从1,2,3,4,5,6,7这7个数字中依次不放回地随机选取两个数字,记事件A:“第一次
抽到的数字是奇数”,事件B:“第二次抽到的数字是偶数”,则P(B|A)=( )
A. B. C. D.
4.(5分)边长为2的等边三角形ABC的外心为O,则( )
A.﹣2 B.2 C. D.
5.(5分)正三棱柱ABC﹣A B C 中,AB=AA ,则异面直线AB 与BC 所成角的余弦值为( )
1 1 1 1 1 1
A. B. C. D.
6.(5分)任何一个复数z=a+bi(a,b R)都可以表示成z=r(cos +isin )(r≥0, R)的形式,
通常称为复数的三角形式.法国数∈学家棣莫弗发现:[r(cosθ+isinθ )]n=rn(θc∈osn +isinn )
(n Z),我们称这个结论为棣莫弗定理,则的值为( ) θ θ θ θ
A.∈ B.
C. D.
7.(5分)已知双曲线的左、右焦点分别为 F ,F ,P为双曲线右支上一点,△PF F 的内切圆圆心为
1 2 1 2
I,连接PI并延长交x轴于点Q,若,,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.4
8.(5分)关于x的方程有两个不同的解,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题(本大题共3个小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合
题目要求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分)
(多选)9.(6分)下列命题中,正确的有( )
A.“a>b”是“”的必要不充分条件
B.若a>b>c>0,则
第1页(共15页)C.若实数a,b满足2a+b=2,则4a+2b的最小值为
D.
(多选)10.(6分)已知,则下列结论正确的有( )
A.a =1
0
B.a =494
3
C.
D.a
i
(i=0,1,2,⋯,8)中,a
5
与a
6
最大
(多选)11.(6分)已知正项数列{a }满足,则下列说法正确的是( )
n
A.
B.存在n N*,使得
C. ∈
D.
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
12.(5分)已知集合,集合B={y|y=4x,x A},则A∩B= .
13.(5分)据调查,某高校大学生每个月的∈生活费X(单位:元)服从正态分布X~N(2000,σ2),又
P(2000<X<2500)=0.3,已知该校大学生人数较多,现从该校所有学生中,随机抽取 10位同学,
则这10位同学中,每月生活费不低于1500的人数大约有 人.
14 . ( 5 分 ) 若 △ ABC 中 , , BC > AB , 点 D 满 足 且 BD = 1 , 则 AC 的 取 值 范 围 为
.
四、解答题(共77分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
15.(13分)已知△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,△ABC的面积为S且满足.
(1)求角A的大小;
(2)若∠BAC的平分线交BC于点D,且,BC=2,求△ABC的面积.
16.(15分)如图,四棱锥P﹣ABCD中,PA⊥平面ABCD,AD∥BC,,PA=AD=3,AB=2,BC=4,
E为线段PA上一点,且满足,记平面BCE∩平面PAD=l.
(1)求证:BC∥l;
(2)若直线PD与l交于点F,求直线BF与平面PCD所成角的正弦值.
第2页(共15页)17.(15分)函数f(x)=sinx.
(1)令,若函数F(x)存在唯一零点,求实数a的取值范围;
(2)若,求函数g(x)的值域.
18.(17分)平面直角坐标系xOy中,A (2, ),A (2(1﹣ ),0),B (0,1),B (0,﹣
1 2 1 2
1),其中0< <1,直线A B 与直线A B 交于λ点Q,Q的轨迹为λ椭圆E:的一部分.
1 1 2 2
(1)求椭圆Eλ的方程;
(2)过点P(﹣4,0)作斜率为k(k>0)的直线l与E交于A,B两点,
(i)若|AP|+|BP|= |AP|•|BP|,求实数 的取值范围;
(ii)已知点M(1μ,0),直线AM,BμM与E分别交于另一点为C,D,令直线CD的斜率为k
1
,求的
值.
19.(17分)元旦晚会上,班委为了活跃氛围,特准备了“丢沙包”游戏,参与者在指定范围内投掷沙
包入框,并制定了两个小游戏,且每位参与者只能参加其中一项游戏,规则如下:
游戏一:参与者进行投掷,若在投掷过程中累计命中次数达到2次,则游戏立即结束并获奖,若投掷
n次(n≥2且n N)后仍未累计命中2次,则游戏结束,无法获奖;
游戏二:参与者∈进行投掷,不限投掷次数,若每次投掷中,命中记得 1分,未命中记得﹣1分,当累
计得分达到3分,则游戏立即结束并获奖,当累计得分达到﹣3分,游戏立即结束,无法获奖.
现有甲、乙两位同学分别参加游戏,且每位同学每次投掷是否命中相互独立.已知甲同学参加游戏一,
且每次命中率为;乙同学参加游戏二,每次命中率为p(0<p<1).
(1)当n=4时,记甲同学投掷次数为X,求X的分布列及期望;
(2)当n=k(k≥2且k N)时,求甲同学获奖的概率(用含k的表达式表示);
(3)记甲同学获奖时,∈投掷次数不超过4次的概率为p
0
;若乙同学获奖概率不小于p
0
,求p的最小值.
第3页(共15页)2025-2026学年山西大学附中高三(上)月考数学试卷(1月份)
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 B C A A D C C D
二.多选题(共3小题)
题号 9 10 11
答案 BD ACD ABD
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40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.(5分)等差数列{a }中,a =3,则a +a =( )
n 6 3 9
A.3 B.6 C.9 D.12
【分析】根据等差数列的性质求解即可.
【解答】解:等差数列{a }中,a =3,
n 6
则a +a =2a =6.
3 9 6
故选:B.
2.(5分)已知抛物线y2=2px(p>0)的准线刚好平分圆(x+2)2+(y+1)2=1的周长,则抛物线的焦
点坐标为( )
A.(1,0) B.(0,1) C.(2,0) D.(0,2)
【分析】求解圆的圆心,推出抛物线的准线方程,然后求解焦点坐标即可.
【解答】解:圆(x+2)2+(y+1)2=1的圆心为(﹣2,﹣1),抛物线y2=2px(p>0)的准线刚好平
分圆的周长,
故抛物线准线为x=﹣2,故焦点为(2,0).
故选:C.
3.(5分)从1,2,3,4,5,6,7这7个数字中依次不放回地随机选取两个数字,记事件A:“第一次
抽到的数字是奇数”,事件B:“第二次抽到的数字是偶数”,则P(B|A)=( )
A. B. C. D.
【分析】根据题意,由古典概型公式求出P(A)和P(AB),由条件概率公式计算可得答案.
【解答】解:根据题意,事件A:“第一次抽到的数字是奇数”,事件 B:“第二次抽到的数字是偶
第4页(共15页)数”,
P(A),P(AB),
故P(B|A).
故选:A.
4.(5分)边长为2的等边三角形ABC的外心为O,则( )
A.﹣2 B.2 C. D.
【分析】取BC边的中点D,连接AD,可得,利用向量的数量积的运算法则计算可求得.
【解答】解:取BC边的中点D,连接AD,
因为O为边长为2的等边三角形的外心,
所以,所以,
所以
.
故选:A.
5.(5分)正三棱柱ABC﹣A B C 中,AB=AA ,则异面直线AB 与BC 所成角的余弦值为( )
1 1 1 1 1 1
A. B. C. D.
【分析】建立空间直角坐标系,求出两条直线的方向向量的坐标,再求出这两个向量的夹角的余弦值,
再求出这两条直线的夹角的余弦值.
【解答】解:如图所示建立空间直角坐标系,
不妨设AA =AB=AC=BC=2,
1
第5页(共15页)则A(0,﹣1,2),B (,0,0),B(,0,2),C (0,1,0),
1 1
可得(,1,﹣2),(,1,﹣2),
可得1×1+(﹣2)×(﹣2)=2,
||2,||2,
可得cos,.
所以异面直线AB 与BC 所成角的余弦值为|cos,|.
1 1
故选:D.
6.(5分)任何一个复数z=a+bi(a,b R)都可以表示成z=r(cos +isin )(r≥0, R)的形式,
通常称为复数的三角形式.法国数∈学家棣莫弗发现:[r(cosθ+isinθ )]n=rn(θc∈osn +isinn )
(n Z),我们称这个结论为棣莫弗定理,则的值为( ) θ θ θ θ
A.∈ B.
C. D.
【分析】化代数形式为三角形式,再由棣莫弗定理求解.
【解答】解:因为,
所以
.
故选:C.
7.(5分)已知双曲线的左、右焦点分别为 F ,F ,P为双曲线右支上一点,△PF F 的内切圆圆心为
1 2 1 2
I,连接PI并延长交x轴于点Q,若,,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.4
【分析】由已知向量等式结合双曲线的定义求得|PF |=8,|PF |=4,再由求得P点纵坐标,然后利用
1 2
等面积法求解c,则答案可求.
【解答】解:由△PF F 的内切圆圆心为I,且PI的延长交x轴于点Q,,
1 2
由三角形内角平分线定理知:,
第6页(共15页)由双曲线定义知:|PF |﹣|PF |=2a=4,
1 2
故|PF |=8,|PF |=4,
1 2
又由,可得(r为内切圆半径),
由,得,
所以.
故选:C.
8.(5分)关于x的方程有两个不同的解,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【分析】利用指对运算将方程化为,设f(x)=ex+x,x>0,求导确定单调性可得a=﹣xlnx,x>0,
令h(x)=﹣xlnx,x>0,求导确定函数h(x)的单调性与最值,从而得实数a的取值范围.
【解答】解:方程可转化为,则,
所以,
设f(x)=ex+x,x R,则方程转化为,
又f'(x)=ex+1>0∈恒成立,所以f(x)在R上为增函数,
所以,即a=﹣xlnx,x>0,
令h(x)=﹣xlnx,x>0,所以h′(x)=﹣1﹣lnx,则h′(x)=0,可得,
当时,h′(x)>0,函数h(x)在上单调递增,
当时,h′(x)<0,函数h(x)在上单调递减,
所以,
又x→0+时,h(x)→0,x→+∞时,h(x)→﹣∞,
若方程a=﹣xlnx,x>0有两个不同的解,则实数a的取值范围为.
故选:D.
二、多项选择题(本大题共3个小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合
题目要求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分)
(多选)9.(6分)下列命题中,正确的有( )
A.“a>b”是“”的必要不充分条件
B.若a>b>c>0,则
C.若实数a,b满足2a+b=2,则4a+2b的最小值为
D.
【分析】选项A,分别判断充分性与必要性即可;选项B,利用作差法判断即可;选项C,利用基本不
等式即可求解;选项D,根据函数的单调性,即可判断大小.
第7页(共15页)【解答】解:对于A,a>b时,不一定得出,如a=1,b=﹣1时;
时,不一定得出a>b,如a=﹣1,b=1时;
所以,a>b是的既不充分也不必要条件,选项A错误;
对于B,因为a>b>c>0,所以0,
所以,选项B正确;
对于C,因为2a+b=2,所以4a+2b≥224,
当且仅当4a=2b,即2a=b时取“=”,选项C错误;
对于D,因为yx在(0,+∞)上单调递减,所以21=0,
又因为y=0.3x在R上单调递减,所以0.30.2<0.30=1,
又因为y=2x在R上单调递增,所以20.3>20=1,
所以2<0.30.2<20.3,选项D正确.
故选:BD.
(多选)10.(6分)已知,则下列结论正确的有( )
A.a =1
0
B.a =494
3
C.
D.a
i
(i=0,1,2,⋯,8)中,a
5
与a
6
最大
【分析】根据二项式定理的性质逐项判断即可.
【解答】解:,
令x=1,可得a =1,故A正确;
0
由于(2x﹣1)8=[1+2(x﹣1)]8,故,令r=3,可得,故B错误;
令x=2,可得38=a
0
+a
1
+a
2
+⋯+a
8
,令x=0,可得1=a
0
﹣a
1
+a
2
﹣⋯+a
8
;两式相减得,故C正确;
由,解得5⩽r⩽6,故D正确.
故选:ACD.
(多选)11.(6分)已知正项数列{a }满足,则下列说法正确的是( )
n
A.
B.存在n N*,使得
C. ∈
D.
【分析】由数列的递推式推得,由等差数列的通项公式,可判断 A;运用数列的裂项相消求和,可判
断B;由等差数列的求和公式,可判断C;由lnx⩽x﹣1可得,令,可得,运用数列的裂项相消求和,
第8页(共15页)可判断D.
【解答】解:由a a =(2a ﹣a )a 可知,a a =2a a ﹣a a ,
n n+1 n n+1 n+2 n n+1 n n+2 n+1 n+2
两边同时除以a a a ,可得,
n n+1 n+2
故数列为等差数列,
由a ,a ,可得公差,
1 2
故,3+2(n﹣1)=2n+1,即a ,故,故A正确;
n
由,
那么,解得n=6,故B正确;
由等差数列前n项和公式得:n(3+2n+1)=n2+2n,故C错误;
对于D选项:由lnx⩽x﹣1可得,化简为,
令,得,即,
则,故D正确.
故选:ABD.
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
12.(5分)已知集合,集合B={y|y=4x,x A},则A∩B= .
【分析】先求出集合A,B,再结合交集的∈定义,即可求解.
【解答】解:由题意可知,,集合B={y|y=4x,x A}={y|},
故A∩B. ∈
故答案为:.
13.(5分)据调查,某高校大学生每个月的生活费X(单位:元)服从正态分布X~N(2000,σ2),又
P(2000<X<2500)=0.3,已知该校大学生人数较多,现从该校所有学生中,随机抽取 10位同学,
则这10位同学中,每月生活费不低于1500的人数大约有 8 人.
【分析】利用正态分布曲线的对称性求解.
【解答】解:因为X~N(2000,σ2),且P(2000<X<2500)=0.3,
所以P(1500<X<2000)=P(2000<X<2500)=0.3,
所以P(X≥1500)=P(1500<X<2000)+0.5=0.8,
所以这10位同学中,每月生活费不低于1500的人数大约有10×0.8=8人.
故答案为:8.
14.(5分)若△ABC中,,BC>AB,点D满足且BD=1,则AC的取值范围为 (, 3 ) .
【分析】根据余弦定理,不等式的性质即可求解.
【解答】解:由题知:,两边平方得,
第9页(共15页)又由余弦定理知b2=a2+c2+ac,两式相除得,
令,上式化简为,
令m=2t+1>3,上式化为,
由m>3,可得,那么,即.
故AC (,3).
故答案∈为:(,3).
四、解答题(共77分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
15.(13分)已知△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,△ABC的面积为S且满足.
(1)求角A的大小;
(2)若∠BAC的平分线交BC于点D,且,BC=2,求△ABC的面积.
【分析】(1)根据余弦定理即可求解;
(2)根据等面积法即可求解.
【解答】解:(1)由余弦定理知a2﹣(b﹣c)2=a2﹣b2﹣c2+2bc=2bc﹣2bccosA,
又由于,
那么,
化简为,即,
那么,则,即;
(2)根据S +S =S ,
ΔABD ΔACD ΔABC
则,
即b+c=bc,又由余弦定理得a2=b2+c2﹣2bccosA,即4=b2+c2﹣bc,
联立方程可得b=c=2,所以.
16.(15分)如图,四棱锥P﹣ABCD中,PA⊥平面ABCD,AD∥BC,,PA=AD=3,AB=2,BC=4,
E为线段PA上一点,且满足,记平面BCE∩平面PAD=l.
(1)求证:BC∥l;
(2)若直线PD与l交于点F,求直线BF与平面PCD所成角的正弦值.
【分析】(1)利用线面平行的性质证明;
(2)建立空间直角坐标系,求出平面PCD的法向量后计算.
第10页(共15页)【解答】解:(1)证明:因为AD∥BC,
且AD 平面PAD,
BC 平⊂面PAD,
所以⊄BC∥平面PAD,
又因为BC 平面BCE,
平面BCE∩⊂平面PAD=l,
所以BC∥l.
(2)由题可知,PA,AB,AD两两相互垂直,
以A为原点建立空间直角坐标系,连接EF,BF,如图所示,
由,得PE=1,AE=2,
由(1)可知EF∥AD,,
所以B(2,0,0),F(0,1,2),P(0,0,3),C(2,4,0),D(0,3,0),
所以,,,
设平面PCD的法向量,
则,即,
设y=2,则(﹣1,2,2),
设直线BF与平面PCD所成角为 ,
则sin =|cos,. θ
17.(15θ分)函数f(x)=sinx.
(1)令,若函数F(x)存在唯一零点,求实数a的取值范围;
(2)若,求函数g(x)的值域.
【分析】(1)求出F(x)解析式,将已知转化为函数与y的图象只有一个交点,利用正弦函数的图象
即可求解a的范围;
(2)求出g(x)解析式,对g(x)求导,利用导数判断函数的单调性,进而可得函数的最值,从而
可得函数g(x)的值域.
【解答】解:(1)函数f(x)=sinx,则f′(x)=cosx,
第11页(共15页)所以.
由F(x)=0,得,
函数F(x)存在唯一零点,则函数与y的图象只有一个交点,
因为,所以,
由正弦函数的图象可知:或,
解得﹣1≤a<1或,即实数a的取值范围是[﹣1,1)∪{}.
(2)由g(x)=(x+1)f(x)﹣x=(x+1)sinx﹣x,
,
当时,,,xcosx⩽0,
所以g′(x)<0,故函数g(x)在上单调递减;
当时,,,xcosx⩾0,
所以g′(x)>0,故函数g(x)在上单调递增.
又由于,g(0)=0,,
故g(x)的值域为[0, ﹣1].
18.(17分)平面直角坐π标系xOy中,A
1
(2, ),A
2
(2(1﹣ ),0),B
1
(0,1),B
2
(0,﹣
1),其中0< <1,直线A B 与直线A B 交于λ点Q,Q的轨迹为λ椭圆E:的一部分.
1 1 2 2
(1)求椭圆Eλ的方程;
(2)过点P(﹣4,0)作斜率为k(k>0)的直线l与E交于A,B两点,
(i)若|AP|+|BP|= |AP|•|BP|,求实数 的取值范围;
(ii)已知点M(1μ,0),直线AM,BμM与E分别交于另一点为C,D,令直线CD的斜率为k
1
,求的
值.
【分析】(1)由题意表示出直线A B 的方程和直线A B 的方程,将两式相乘,化简即可求得答案;
1 1 2 2
(2)(i)设直线的方程并联立椭圆方程,可得根与系数的关系式,由|AP|+|BP|= |AP|•|BP|,可得,
代入根与系数的关系,结合不等式性质求解,即可得答案; μ
(ii)由A,B,P三点共线,推得y x ﹣y x =4(y ﹣y ),设直线AM(斜率不为0)的方程并联立椭
1 2 2 1 2 1
圆方程,结合根与系数的关系可求出C点坐标,同理得D点坐标,即可表示出k ,结合y x ﹣y x =4
1 1 2 2 1
(y ﹣y )化简,即可求得答案.
2 1
【解答】解:(1)因为A (2, ),A (2(1﹣ ),0),B (0,1),B (0,﹣1),
1 2 1 2
所以直线A 1 B 1 :,直线A 2 B 2 :,λ λ
两式相乘得,化简得:,
即椭圆E的方程为;
第12页(共15页)(2)(i)设直线l的方程为x=ty﹣4,记A(x ,y ),B(x ,y ),
1 1 2 2
联立,化简得(t2+4)y2﹣8ty+12=0,
则Δ=64t2﹣48(t2+4)>0,即t2>12,
所以,
则,
又|AP|+|BP|= |AP|•|BP|,
则 μ
,
又t2>12,所以,
即 的取值范围是;
(iμi)由于A,B,P三点共线,
所以k =k ,即,
AP BP
变形得y x ﹣y x =4(y ﹣y ),
1 2 2 1 2 1
设l :x=my+1,
AM
联立,化简得(m2+4)y2+8my﹣3=0,
所以,又,
所以,
所以,
同理可得:,
那么,
将y x ﹣y x =4(y ﹣y )代入上式:
1 2 2 1 2 1
,
故.
19.(17分)元旦晚会上,班委为了活跃氛围,特准备了“丢沙包”游戏,参与者在指定范围内投掷沙
包入框,并制定了两个小游戏,且每位参与者只能参加其中一项游戏,规则如下:
游戏一:参与者进行投掷,若在投掷过程中累计命中次数达到2次,则游戏立即结束并获奖,若投掷
n次(n≥2且n N)后仍未累计命中2次,则游戏结束,无法获奖;
游戏二:参与者∈进行投掷,不限投掷次数,若每次投掷中,命中记得 1分,未命中记得﹣1分,当累
计得分达到3分,则游戏立即结束并获奖,当累计得分达到﹣3分,游戏立即结束,无法获奖.
现有甲、乙两位同学分别参加游戏,且每位同学每次投掷是否命中相互独立.已知甲同学参加游戏一,
第13页(共15页)且每次命中率为;乙同学参加游戏二,每次命中率为p(0<p<1).
(1)当n=4时,记甲同学投掷次数为X,求X的分布列及期望;
(2)当n=k(k≥2且k N)时,求甲同学获奖的概率(用含k的表达式表示);
(3)记甲同学获奖时,∈投掷次数不超过4次的概率为p
0
;若乙同学获奖概率不小于p
0
,求p的最小值.
【分析】(1)写出X的取值可能为2,3,4,再分别计算其概率,最后利用期望公式即可得到答案;
(2)计算出P(Y=i) 的表达式,从而得到的表达式,再利用错位相减法即可得到答案;
(3)记Z表示乙同学的得分,Z=﹣3,﹣2,﹣1,0,1,2,3,计算出对应的概率,根据P(B)
≥p 得到不等式,解出即可得到最小值.
0
【解答】解:(1)由题可知:X的取值可能为2,3,4,
,
,
,
故X的分布列为:
X 2 3 4
P
所以;
(2)记事件A:甲同学获奖,显然,k≥2,
设Y表示甲投掷的次数,若甲投掷i(2≤i≤k)次并获奖,
则,
所以,
令,
所以,
两式相减:,
,
即,
所以;
(3)记Z表示乙同学的得分,Z=﹣3,﹣2,﹣1,0,1,2,3,
记事件B:乙同学获奖,P(Z=k)表示乙同学得分为k分时,最终获奖的概率,
显然P(B)=P(Z=0),又P(Z=3)=1,P(Z=﹣3)=0,
由全概率公式知:P(Z=k)=p•P(Z=k+1)+(1﹣p)•P(Z=k﹣1),k=﹣2,﹣1,0,1,2,
所以P(Z=k+1)﹣P(Z=k)=(p﹣1)[P(Z=k)﹣P(Z=k﹣1)],
第14页(共15页)那么P(Z=3)﹣P(Z=2)=(b﹣1)[P(Z=2)﹣P(Z=1]=(b﹣1)[P(Z=1)﹣P(Z=0)]
,
即P(Z,
同理:,,
,
,
累加得•P(Z=﹣2),
所以•P(Z=﹣2),
即•P(Z=﹣2)=1,即,
即,
由甲同学获奖时,投掷次数不超过4次的概率为p 得:,
0
由P(B)≥P ,即,解得,
0
故P的最小值为.
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