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【赢在高考·黄金8卷】备战2025年高考数学模拟卷
黄金卷02
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
第 I 卷(选择题)
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合要求的。
1.已知复数 满足 ,若复数 为纯虚数,则实数 的值为( )
A. B. C.1 D.2
【答案】C
【分析】运用复数除法化简,后根据纯虚数概念计算即可.
【详解】因为 ,所以 ,因为复数z为纯虚数,所以
,所以 ,
故选:C.
2.下列结论错误的是( )
A. 是偶函数
B.若命题“ ”是假命题,则
C.设 ,则“ ,且 ”是“ ”的必要不充分条件
D.
【答案】C
【分析】根据函数奇偶性的定义即可判断选项 ;根据特称命题的的真假判断选项 ;根据必要不充分条
件的判断即可判断选项 ;根据等式的性质判断选项 .
【详解】对于 ,函数 的定义域为 ,且 ,所
以函数为偶函数,故选项 正确;
对于 ,若命题“ , ”是假命题,则 恒成立,
所以 ,解得 ,故选项 正确;
对于 ,若 ,且 ,则 成立,反之不一定成立,例如: 满足 ,
但是 ,故“ ,且 ”是“ ”充分不必要条件,故选 错误;
对于 ,若 ,则 ,即 。解得 时方程有解,所以, ,故选项 正确.
故选:C
3.已知向量 ,满足 , , , ,则 在 方向上的投影向量为
( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用投影向量的定义计算即可求得 在 方向上的投影向量.
【详解】因为 , , , ,
所以 ,
所以 在 方向上的投影向量为 .
故选:C.
4.某学校高一年级在校人数为 人,其中男生 人,女生 人,为了解学生身高发展情况,按分层
随机抽样的方法抽出的男生身高为一个样本,其样本平均数为 cm,抽出的女生身高为一个样本,其样
本平均数为 cm,则该校高一学生的平均身高为( )
A. cm B. cm C. cm D. cm
【答案】B
【分析】由题意可知, ,且 ,根据样本平均数 ,
求解即可.
【详解】由题意可知, ,且 ,
所以样本平均数 ,
故该校高一学生的平均身高的估计值为 .
故选:B.
5.在平面直角坐标系 中,圆 的方程为 ,若直线 上存在点 ,使以 点为
圆心,1为半径的圆与圆 有公共点,则实数 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B【分析】两圆有公共点,则两圆相交或相切,利用圆心距与半径的关系列不等式求实数 的取值范围.
【详解】解法一:
圆 的方程化标准方程为 ,所以圆 是以 为圆心,1为半径的圆.
设 ,由以 为圆心,1为半径的圆与圆 有公共点,
得关于 的不等式 有解,即 有解,
所以 ,解得 或 .
故选:B.
解法二:
圆 的方程化标准方程为 ,所以圆 是以 为圆心,1为半径的圆.
又直线 上存在点 ,使以该点为圆心,1为半径的圆与圆 有公共点,
所以只需圆 与直线 有公共点即可.
由 ,解得 或 .
故选:B.
6.在同一平面直角坐标系内,函数 及其导函数y=f'(x)的图象如图所示,已知两图象有且仅有一
个公共点,其坐标为 ,则( )
A.函数 的最大值为1 B.函数 的最小值为1
C.函数 的最大值为1 D.函数 的最小值为1
【答案】B
【分析】根据图象分辨 和y=f'(x)的图象,然后对各选项中函数求导,利用图象判断函数单调性
即可得解.
【详解】由图可知,两个函数图象都在 轴上方,所以f'(x)>0, 单调递增,所以实线为 的图象,虚线为f'(x)的图象, ,
对A, , 单调递增,无最大值,A错误;
对B, , ,
由图可知,当 时, ,当 时, ,
所以 在 上单调递减,在(0,+∞)上单调递增,
所以当 时,函数取得最小值 ,B正确;
对C, ,由图可知 ,
所以 在R上单调递增,无最大值,C错误;
对D, ,
由图可知,当 时, ,当 时, ,
所以函数 在 上单调递增,在(0,+∞)上单调递减,
当 时,函数取得最大值 ,D错误.
故选:B
7.已知正四棱锥 ,其中 , ,平面 过点A,且平面 ,则平面 截正四
棱锥 的截面面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据线面垂直作出截面 ,然后利用余弦定理、三角形的面积公式等知识求得截面面积.
【详解】依题意,在正四棱锥 中, ,
且 ,
所以 ,所以三角形 是等边三角形,
设 是 的中点,则 ,所以 ,且 ,设平面 与 分别相交于点 ,
则由 得 ,
,
所以 ,故 ,
所以 ,
所以 ,
在三角形 中,由余弦定理得:
,
所以 ,
所以结合正四棱锥对称性得 ,
所以截面面积为 .
故选:A.
8.已知函数 的定义域为 ,且 若 ,则 的取
值范围为( )A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】当 时,判断函数单调性,由单调性可知 ;当 时,根据单调性的性质
和复合函数单调性可知 单调递增,可得 ,然后将原不等式转化为 即可得
解.
【详解】当 时, ,
由复合函数的单调性可知 在 上单调递减,
所以 ;
当 时, ,
因为 在 上单调递增, 为增函数,
所以 在 上单调递增,
又 在 上为增函数,所以 在 单调递增,
所以 .
综上, 在 上恒成立,当且仅当 时取等号.
所以不等式 ,
解得 且 且 ,即原不等式的解集为 .
故选:D
【点睛】思路点睛:解分段函数相关不等式时,需要根据自变量范围进行分类讨论,利用单调性求解即可.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,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。
9.已知 ,且 ,则( )
A. B.C. D.
【答案】BD
【分析】A选项, 两式平方后相加得到 ;D选
项,由 得到 ;B选项,利用同角三角函数关系得到
;C选项,先求出 的值,利用正切二倍角公式得到答案.
【详解】A选项,因为 ,两式平方后相加可得
,所以 ,故A错误;
D选项,因为 ,所以 ,
又 ,故 ,
由于 ,故 ,
又 ,所以 ,故D正确;
B选项, ,故B正确;
C选项, ,
故 ,故C错误.
故选:BD.
10.若 ,则下列选项正确的有( )
A.
B.C.
D.
【答案】ACD
【分析】利用赋值判断AC,去绝对值后,赋值判断B,两边求导后,再赋值,判断D.
【详解】A.令 ,得 ,故A正确;
B. ,令
令展开式中的 ,得 ,故B错误;
C.令展开式中的 ,得 ,
所以 ,故C正确;
D.展开式的两边求导,得 ,
令 ,得 ,故D正确.
故选:ACD
11.已知 为坐标原点, 是抛物线 的焦点, 是 上两点,且 ,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】ABC
【分析】由题意得 三点共线,即直线 是过焦点 的直线,设其倾斜角为 , ,
由焦点弦公式计算可判断 ;由焦半径公式 , ,可得 ,可判断 ;由 与 互补,结合诱导公式可得 ,继而可判断 ;由两点间的距离公
式和弦长公式可得 ,可得 ,即可判断 .
【详解】由 可知, 三点共线,
所以直线 是过焦点 的直线,
设其倾斜角为 , ,
所以焦点弦 ,故A正确,
设直线 与 的夹角为 ,
设 ( 轴上方的焦半径), ( 轴下方的焦半径),
所以 ,故B正确,
,
故 ,故C正确,
所以 ,
即不存在 ,使 ,故D错误.
【点睛】焦点弦常用结论:
若抛物线 焦点弦 所在直线的倾斜角为 ,
则 , , , ,
证明:设 , ,
又 ,
,
解得 ,,
同理可得 ,
注: 表示 轴上方的焦半径, 表示 轴下方的焦半径.
,
.
第 II 卷(非选择题)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.等比数列{a }共有2n项,其和为240,且奇数项的和比偶数项的和大80,则公比 .
n
【答案】 /
【分析】结合题意列方程组分别求出 , ,再由等比数列的性质求出结果即可.
【详解】设等比数列{a }的奇数项的和、偶数项的和分别为 , .
n
由题意可得
解得
所以 .
故答案为: .
13.函数 与 和 分别交于 , 两点,设 在 处的切线 的倾
斜角为 , 在 处的切线 的倾斜角为 ,若 ,则 .
【答案】
【分析】由对称性可得 ,利用导数求切线 和 的斜率,得 和 ,由 解出 ,再由求出 的值.
【详解】函数 与 和 分别交于 , 两点,
则 , ,
函数 的图象关于直线 对称,函数 和 的图象也关于直线 对称,
所以 , 两点关于直线 对称,有 ,
函数 的导数为 ,函数 的导数为 ,
则 , ,
由 ,有 ,即 ,
由 ,解得 ,
所以 .
故答案为: .
【点睛】关键点点睛:
本题除了导数和倍角公式的运用,关键点在于运用函数的对称性或对数式的运算,得到 .
14.某校高三年级有 个班,每个班均有 人,第 ( )个班中有
个女生,余下的为男生.在这n个班中任取一个班,再从该班中依次取出三人,若第三次取出的人恰为男生
的概率是 ,则 .
【答案】
【分析】根据题设,第 个班中,取三次的方法有 种,再求第三次取出的人为男生
的方法数,进而求出第 个班中第三次取出的人为男生的概率 ,再由 即可求参数.
【详解】每个班被取出的概率为 ,取第 个班中取三次的方法有 种;
第三次取出的人为男生的方法,如下四种情况:
男男男: 种;女男男: 种;
男女男: 种;
女女男: 种;
所以,第三次取出为男生的方法数:
,
综上,第 个班中第三次取出的人为男生的概率 ,
所以,任选一个班第三次取出的人恰为男生的概率 ,
则 ,即 ,可得 .
故答案为:
【点睛】关键点点睛:首先求出第 个班中,取三次的方法数和第三次取出的人为男生的方法数,进而得
到第 个班中第三次取出的人为男生的概率 为关键.
四、解答题:本题共5小题,共77分,解答应写出必要的文字说明、证明过程及验算步骤。
15.(13分)已知函数
(1)求 在 处的切线;
(2)比较 与 的大小并说明理由.
【答案】(1)
(2) ,理由见解析
【分析】(1)求得 ,得到 ,且 ,结合导数的几何意义,即可求解;
(2)求得 ,得到 在 上单调递增,结合 ,得到 即可得到
.【详解】(1)解:因为函数 ,可得 ,
可得 ,且 ,
所以 在 处的切线方程为 ,即 .........................6分
(2)解:由 ,可得 ,所以 在 上单调递增,
又由 ,所以 时, ,即 在 上恒成立,
所以 ,即 ..........................13分
16.(15分)记 的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知 .
(1)求角C;
(2)求 的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用倍角公式化简为 ,再弦化切得 ,再逆用和角正切
公式可得 ,进而可求解;
(2)利用正弦定理边化角得 ,令 ,则 ,转化为
求 取值范围,从而利用二次函数在区间的最值求法可得.
【详解】(1)因为 ,所以 ,,因为 ,所以 ,
所以 ,上式整理得 ,即 ,.........................3
分
所以 ,所以 .
因为 ,所以 ,因为 ,
所以 ,即 ,解得 ..........................7分
(2)因为
,........................9分
所以令 ,因为 ,所以
所以 ,则 .则 ,
所以 ,.........................12分
令 ,因为 的对称轴为 ,且开口向上,所以 在区间 上单调递增,
所以 的取值范围为 ,
所以 的取值范围为 ..........................15分
【点睛】关键点睛:
第二问中求 的取值范围,利用 与 的关系,设 ,
从而 ,最终问题转化为求 的取值范围.17.(15分)在 中, , ,D为边 上一点, ,E为 上一点,
,将 沿 翻折,使A到 处, .
(1)证明: 平面 ;
(2)若射线 上存在点M,使 ,且 与平面 所成角的正弦值为 ,求λ.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)题意先证明 平面 ,得到 ,根据线面垂直判定定理得证;
(2)作 ,垂直为Q,由(1)得 ,证得 平面 ,以B为原点, , ,
的方向分别为 轴的正方向,建立空间直角坐标系,求得 和平面 的一个法向量
,根据 与平面 所成角正弦值为 ,解得参数的值;
【详解】(1)证明:由题意知 , ,
又 ,所以 平面 ,
又 平面 ,所以 ,
又 , ,所以 平面 .........................7分
(2)作 ,垂直为Q,由(1)知, 平面 ,
又 平面 ,所以 ,
又 , , 平面 ,
所以 平面
故以B为原点, , , 的方向分别为 轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系,
则 , , ,
设 ,则 , , , ,
又 ,
所以 ,故 , .........................13分
设平面 的一个法向量为 ,则 ,即 ,
取 ,则
设 与平面 所成角为θ,
则 ,
解得 或 ,
由题意知 ,故 ..........................15分
18.(17分)已知椭圆 的左、右焦点分别为 为椭圆的一个顶点,
且右焦点 F₂到双曲线. 渐近线的距离为
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)设直线 与椭圆C交于 A、B两点.
①若直线 过椭圆右焦点F₂,且△AF₁B的面积为 求实数k的值;
②若直线 过定点P(0,2), 且k>0, 在x轴上是否存在点T(t,0)使得以TA、TB为邻边的平行四边形为菱形?
若存在,则求出实数t的取值范围; 若不存在,请说明理由.
【答案】(1) (2)① ;②
【分析】(1)利用点到直线的距离公式求解椭圆参数即可;
(2)①把直线与椭圆联立方程组,利用弦长公式和点到直线的距离公式,即可求出面积等式,最后求解k
的值;
②把菱形问题转化为对角线互相垂直问题,最后转化为两对角线的斜率之积为 ,通过这个等式转化为
的函数,即可求解取值范围.
【详解】(1)由双曲线. 的渐近线方程为 ,
再由椭圆 的右焦点分别为 到渐近线的距离为 可得:,因为 ,所以解得 ,
再由椭圆的一个顶点为 ,可得 ,
所以由 ,
即椭圆C的标准方程为 ;.........................3分
(2)①直线 过椭圆右焦点F₂可得: ,即 ,
所以由直线 与椭圆C的标准方程 联立方程组,消去 得:
,
设两交点A(x ,y ),B(x ,y ),则有
1 1 2 2
所以 ,
又椭圆左焦点F (-1,0)到直线 的距离为 ,
1
所以 ,
解得: 或 (舍去),即 ;.........................10分
②假设存在点 使得以 为邻边的平行四边形为菱形,
由于直线过定点 , 且 ,可知直线方程为 ,
与椭圆 联立方程组,消去 得: ,
由 ,且 ,解得 ,设两交点A(x ,y ),B(x ,y ), 中点 ,则有
1 1 2 2
所以 ,
即 ,整理得 ,
又因为 ,所以 ,则 ..........................17分
【点睛】关键点点睛:本题关键点是把以 为邻边的平行四边形为菱形,转化为对角线互相垂直,再
利用求解中点坐标来表示 斜率,最后利用斜率乘积等于 ,从而得到关于 的函数来求取值范围.
19.(17分)若数列 中 且对任意的 恒成立,
则称数列 为“ 数列”.
(1)若数列 为“ 数列”,写出所有可能的 ;
(2)若“ 数列” 中, ,求 的最大值;
(3)设 为给定的偶数,对所有可能的“ 数列” ,记 ,其中
表示 这 个数中最大的数,求 的最小值.
【答案】(1) 或 或 (2) (3)
【分析】(1)利用“ 数列”的定义,得到关于 的不等式组,列出所有满足条件 , 即可得解;
(2)利用“ 数列”的定义,推得 ,进而得到 ,解得 ;再
取 ,推得 符合题意,由此得解;
(3)利用“ 数列”的定义,结合(2)中结论推得 ;再取特殊例子证得成立,从而得解.
【详解】(1)依题意,因为数列1, , ,7为“ 数列”,
则 ,注意到 ,
故所有可能的 , 为 或 或 ..........................3分
(2)一方面,注意到: ,
对任意的 ,令 ,
则 且 ,故 对任意的 恒成立(★),
当 时,注意到 ,
得 ,
此时 ,
即 ,解得 ,故 ;
另一方面,取 ,
则对任意的 , ,故数列 为“ 数列”,
此时 ,即 符合题意.
综上, 的最大值为 ..........................10分
(3)当 时,
一方面:由(★)式, ,
则 ,
此时有
,
故 ,
另一方面,当 , , , , , , , 时,
,取 ,则 , , ,
且 ,
,
此时 ,
综上, 的最小值为 ..........................17分
【点睛】方法点睛:解新定义题型的步骤:
(1)理解“新定义”——明确“新定义”的条件、原理、方法、步骤和结论.
(2)重视“举例”,利用“举例”检验是否理解和正确运用“新定义”;归纳“举例”提供的解题方法.
归纳“举例”提供的分类情况.
(3)类比新定义中的概念、原理、方法,解决题中需要解决的问题.