长郡中学 2025 届高三月考试卷(八)
数 学
注意事项:
1. 答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.
2. 回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改
动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本
试卷上无效.
3. 考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
一、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)
z512i13i
1. 复数z满足 ,则z的虚部为( )
12 5i 12i 5
A. B. C. D.
13 13 13 13
【答案】D
13i512i
65i156 12 5 12 5 5
【详解】z i,则z i,故z的虚部为 .
512i512i 25144 13 13 13 13 13
故选:D.
2. 已知集合A a a2 2a30 ,Bπ,e,0,e ,则AB的真子集的个数为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】C
【详解】a2 2a30a3a10 a3或a1,∴A,1 3, ,
∴A Bπ,e ,故AB的真子集个数为3个.
故选:C.
3. 若函数 f xln ex 1mx为偶函数,则实数m( )
1
1
A. 1 B. C. -1 D.
2 2
【答案】D
【详解】由函数 f xln ex 1mx为偶函数,可得 f 1 f 1 ,即ln e11mln e1m,1 1
解之得m ,则 f xln ex 1 xx0,
2 2
1 1 1
f xln ex 1 xln ex 1x xln ex 1 x f x,
2 2 2
1
故 f xln ex 1 x 为偶函数,符合题意.
2
故选:D.
1
4. 空间内有五点A,P,Q,S,T,则“ AQ AP AS AT ”是“Q为 PST 重心”的( )
3
A. 充要条件 B. 充分不必要条件
C. 既不充分也不必要条件 D. 必要不充分条件
【答案】D
【详解】当Q为 PST 重心时,可得QPQSQR0,
所以APAQ ASAQ ARAQ0,所以3AQ AP AS AR,
1 1
所以AQ AP AS AT ,∴ AQ AP AS AT 成立;
3 3
1
设AQ AP AS AT ,如图所示则Q可不为 PST 重心.
3
1
所以“ AQ AP AS AT ”是“Q为 PST 重心”的必要不充分条件.
3
故选:D.
3π 7
5. 已知 ,π ,sincos ,则sin3cos3( )
4 2
11 15 11 7
A. B. C. D.
16 16 16 8
【答案】C
7 7
【详解】由sincos 两边平方,得sin2cos22sincos ,
2 4
3 1
∴sincos
,sincos2
,
8 4 π π 5 π 1
而sincos 2sin , π, π ,∴sin 0,∴sincos ,
4 4 4 4 2
∴sin3cos3sincos sin2sincoscos2 1 1 3 11 .
2 8 16
故选:C.
a
6. 若a ,a ,a ,a ,a 构成等差数列,公差d 0,a 0,且其中三项构成等比数列,设 1 k ,
1 2 3 4 5 1 d
S a a a a a ,则下列说法正确的是( )
1 2 3 4 5
A. k一定大于0 B. a ,a ,a 可能构成等比数列
2 3 5
S
C. 若a ,dZ ,则 S 为5的倍数 D. 105k
1 d
【答案】C
【详解】A. 取a 5d ,则a ,a ,a 为等比数列,k 50,故A错误.
1 2 4 5
B. a da 4da 2d2 ad 0,与公差d 0,a 0矛盾,故B错误.
1 1 1 1 1
C. S 5a 10d 5a 2d 为5的倍数,故C正确.
1 1
S 5a 10d
D. 1 5k10,故D错误.
d d
故选:C.
x2 y2 6
7. 双曲线C: 1a0,b0的左、右焦点分别为F ,F ,离心率为 ,点P在C上,
a2 b2 1 2 2
π
F
1
PF
2
3
,则
F
1
PF
2
的外接圆与内切圆的半径之比为( )
A. 2 21 B. 12 2 C. 2 2 D. 22 2
【答案】D
【详解】设
F
1
PF
2
中的外接圆半径为R,内切圆半径为r, PF
1
m, PF
2
n,
不妨设mn,则mn2a,
FF 2c 2c
2R 1 2 R
F 1 PF 2 中,由正弦定理,得 sinF 1 PF 2 3 3 ,
2π
F
1
PF
2
中,由余弦定理,得4c2 m2 n2 2mncos
3
m2 n2 mn,
∴4c2 m2 n2 mnmn2 mn4a2 mnmn4b2,
4c2 m2 n2 mnmn2 3mnmn2 12b2 mn2 c2 3b2 ,
3
mn
∵ S 1 mnsin π 1 mn2cr r 2 ,
F 1 PF 2 2 3 2 mn2c
2c
2 c c2 3b2 c2 2 4 2
R 3 2 c c c
3
∴ r 3 3b2 3b b b ,
mn
2
mn2c
6 c 2 R
∵e 3,∴ 22 2 .
2 b r
故选:D.
8. 已知正方体ABCD ABC D ,如图,延长BB至P使BP2BB ,O为BC 的中点,设DP交平面
1 1 1 1 1 1 1 1
ABCD于K,则下列说法正确的是( )
6
A. DO与AB异面 B. DK DK
1 1 2
13
C. KOC的余弦值为 D. 平面DKO与平面ABCD 的夹角的正切值为
1 1 1 1 1
7
29
【答案】D
1
【详解】连接AD ,易知OB AD ,OB AD ,所以四边形ABOD 为直角梯形,AB与DO相交,
1 2 1 1 1 1故A错误;
2
令正方体的棱长为3,由BP2BB 知BK DB 2 2 ,DK BDBK 2,
1 3 1 1
DK 11 22 22
DK DD2 DK2 11,所以 1 ,DK DK ,故B错误;
1 1 DK 2 2 1 2
3 3
以D为原点建立如图所示的空间直角坐标系,则C0,3,0 ,K1,1,0 ,O ,3, ,
2 2
1 3 3 3 3 9 1 9 26
OK ,2, ,OC ,0, ,OKOC 3, OK 4 ,
2 2 2 2 4 4 4 4 2
3 2 13
9 9 3 2 cosKOC
OC ,∴ 26 3 2 13 ,故C错误;
4 4 2
2 2
3 3 3 3
由D 0,0,3 ,K1,1,0 ,O ,3, ,DK 1,1,3,DO ,3, ,
1 2 2 1 1 2 2
易知平面ABCD 的法向量u 0,0,1,
1 1 1 1 1
设平面DKO的法向量u x,y,z,
1 2
则DKu DOu 0,
1 2 1 2
x y3z 0
则3 3 ,可得2x5y 0,
x3y z 03x6y3z 0
2 2
取x5,得y 2,z 1,则u 5,2,1,
2
∴u u 1, u 1, u 2541 30,
1 2 1 2
1 30 30 870
∴ cosu ,u , sin u ,u ,
1 2 30 30 30 1 2 30
870
∴ tan u ,u 29,D正确.
1 2
30故选:D.
二、选择题(本大题共 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. 下列结论正确的是( )
3
A. 若随机变量X B 64, ,则D4X 148
4
B. 测量重力加速度大小实验中所测g的值服从正态分布N
9.9,2
,则越大时,测得的g在
9.8,10.0
间的概率越大
2
C. 某次考试中有三道题,小黄同学做对每道题的概率均为 ,则他做对的题数的期望为2
3
D. 已知某10个数据的平均值为7,方差为1.1,则加入一个数据7后方差变为1
【答案】CD
3 3
【详解】对于A,DX64
1
12,D4X 116DX192,故A错误;
4 4
对于B,当为定值时,正态密度曲线的峰值与成反比,越大,峰值越低,测得的g越分散,即在
9.8,10.0
间的概率越低,故B错误;
2 2
对于C,做对的题数X服从二项分布X B 3, ,故EX 3 2,故C正确;
3 3
10S2 772 101.1
对于D,S2 前 1,故D正确.
后 11 11
故选:CD. 1 1
10. 记VABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,2b2 2c2 5a2,AE AC,AF AB,
3 3
BE 交CF 于点M,AM 交BC于点D,则( )
3 2
A. cosBAC B. BD BC
5 3
C. ADa D. 若VABC的面积为18,BE 3,则CM 8
【答案】ACD
3
b2 c2
【详解】 b2 c2 a2 5 3,当且仅当bc时取等,选项A正确;
cosBAC
2bc 2bc 5
uuur uuur FM EM FE 1 3 1
设ADAM ,由 可得ADAM AF AC AB AC,
MC MB BC 3 4 4 4 4
1 1
由B,D,C三点共线可得 1,2,即AD AB AC,D是边BC的中点,选项B错
4 4 2 2
误;
因为D是边BC的中点,则 A D 2 1 2b2 2c2 a2 a2,即ADa,选项C正确;
4
因为 B E C F A E A B A F A C 10 bccosBAC 1 b2 c2
9 3
5 1
b2 c2 a2 b2 c2 0,则BE CF ,
9 3
1 1 1
由AE AC,AF AB可知EF //BC,S S ,
3 3 AEF 9 △ABC
8 1 1 4
则S S 16,且S BECF 3 CM ,则CM 8,选项D正确.
梯形BCEF 9 △ABC 梯形BCEF 2 2 3
故选:ACD.
11. 函数 f x 的定义域为 ,00, ,对x y,x,y 0, f x1恒成立,且
xy
f x f y f 1,下列说法正确的是( )
yx
A. f x 的图象关于 0,2 对称
xy
B. 若 f x 在 0, 上单调递减,则对x,y 0, f x f y f 1
2
1 1 1 1
C. 若 a 是公差不为零且恒不为零的等差数列,则有 f f f f
i a a a a
2025 104 1921 1D. 若 b 为等比数列,公比为3,则 f b 12f b 7f b 6
i 2 4 3
【答案】BD
xy xy
【详解】对于A, f y f x f 1, f x f y f 1,相加得
yx yx
xy xy
f
f
2,
yx yx
故 f x f x2,故 f x 的图象关于 0,1 对称,故A错误;
xy
对于B, f x f y f x f y2 f 1(*),
x y
xy xy xy xy xy
又 ,所以 f 1 f 1即 f x f y f 1,故B正确;
x y 2 x y 2 2
1 1
a a 1
对于C,左边 f 2025 104 1 f
1,
1 1 1921d
a a
104 2025
1 1
a a 1 1
右边 f 1921 1 1 f
1,所以左边-右边 f
1,
1 1 1920d d
a a
1 1921
1
又对x y,x,y 0, f x1,所以 f
10,
d
1 1 1 1
所以 f f f f ,故C错误;
a a a a
2025 104 1921 1
xy
对于D,令b t 0,则b9t,b 3t,由(*)得 f x f y f 1,
2 3 x y
所以 f b 12f b 7f b f t12f 9t7f 3t
2 4 3
f t6
f 9t f 9t
f 3t3f 3t3f 3t
81t2 9t2
f t6f 1f 3t3f 3
18t 6t
9t 3t
f t6
f
1
f 3t3f
3
2 2
9t 3t 3t
f t6f
+9
f 3t f
f
4
2 2 4
9t 9t 3t 3t
f t f
f
10
f 3t f
f
4
4 8 2 4
3t 3t
f t f
11
f t f
5
4 4
9t 3t 3t 3t
f t f
11
f
6
f
12
f
6
6,故D正确.
12 7 7 7
1 k
注: f x 1是解之一,全部解为 f x 1,k,00, ,k 0,因为 f x1.
x x
故选:BD.
三、填空题(本大题共 3小题,每小题 5分,共 15分)
12. 已知 lgx lgy2 ,其中x5,20 ,y0,30 ,则x y的最小值为______.
【答案】20
【详解】由x5,20 知lgx0,由y0,30 知lg y2,故lgx2lg ylgxy 2,
所以xy 100,所以x y2 xy 20,当且仅当x y 10时取等号.
故x y的最小值为20.
故答案为:20.
2π 2
13. 已知AB ,cosAcosB ,则cosAB 的值为______.
3 2
【答案】0
π
【详解】不妨令A B,设A ,
3
2π π
因AB ,则B ,AB2,
3 3
2
由cosAcosB 可得:
2
π π 1 3 1 3 2
cos( )cos( ) cos sin cos sincos ,
3 3 2 2 2 2 22
故cosABcos22cos212( )2 10.
2
故答案为:0.
14. 一副二色牌共有纸牌22张,其中红、蓝每种颜色各11张,编号分别为0,1,2,…,10,从这副牌
中任取若干张牌,然后按照如下规则计算分值:每张编号为k的牌记为2k分,若它们的分值之和为
2025,就称这些牌为一个“好”牌组,则“好”牌组的个数为______.
【答案】2026
【详解】因2025210 29 28 27 26 25 23 20,
设x为一个“好”牌组中,未出现的编号的最大值(xN且0 x10),
由20 21 210 20472025知“好”牌组中不可能每种编号的牌都有,知x必然存在,
当x≥5时,由于20252x12x2 210 2x1,则编号为x1,x2,…,10的牌各恰有一张,
此时剩余要取出的分值为20252x12x2 210 2x123,
且此时只能从编号为0,1,2,…,x1的牌中取,
而编号为0,1,2,…,x1的所有牌的分值总和为2 20 21
2x1 2x12,
因此只需从编号为0,1,2,…,x1的牌中去除21分,由于25 3223,则只能从编号为0,1,2,
3,4的牌中取出21分,
又2124 22 20 223 22 20 24 22120
223 22120 23 222 22120,共23 22 22 2122 22种取法,
对x5,6,7,8,9,10进行计数,总共有22 25 24 23 22 2120 1386种取法;
当x4时,则编号为5,6,7,8,9,10的牌各恰有一张,此时剩余要取出的分值为
2025210 29 28 27 26 25 9,
又92320 222 20 22 22120,共22 2122 10种取法,
以上取法均满足x4,那么总共有2610640种取法,
综合x≥5与x4的情况,可得共有64013862026个“好”牌组.
故答案为:2026.
四、解答题(本大题共 5小题,共 77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)2 2a 1
15. 已知数列 a 满足a ,a n ,令b 1 .
n 1 3 n1 a 1 n a
n n
(1)证明:数列
b
为等比数列;
n
(2)在b 与b 之间插入n个数,使这n2个数组成一个公差为d 的等差数列.在数列 d 中是否存在
n n1 n n
3项d ,d ,d (其中m,k,p成等差数列)成等比数列?若存在,求出这样的3项;若不存在,请说明
m k p
理由.
【答案】(1)证明见解析
(2)不存在,理由见解析
【小问1详解】
2a
法一:∵a n ,
n1 a 1
n
∴若a 1,则a 1;若a 1,则a 1,
n n1 n1 n
2
∵a ,
1 3
∴a 1,
n
1 a 1 1a
1 n 1 n
b a 2a 2a 1
∴ n1 n1 n n ,
b 1 1 1a 2
n 1 1 n
a a a
n n n
∴
b
为等比数列.
n
2a 2
法二:∵a n ,a ,∴a 0,
n1 a 1 1 3 n
n
1 a 1 1 1
∴ 1 n 1 1,
a 2a 2 a
n1 n n
1 1 1
即b b ,又b 1 ,
n1 2 n 1 a 2
1
所以
b
是首项为
1
,公比为
1
的等比数列.
n 2 2
【小问2详解】1 1 1 n1 1 n
由(1)知b 1 1 ,
n a
a
2 2
n 1
n1 n
1 1
由题意知b b n21d ,即 2 2 1 ,
n1 n n d
n n1 n12n1
假设存在3项d ,d ,d 成等比数列,则d2 d d ,
m k p k m p
2
1 1 1
∴ ,∵m p 2k ,
k12k1
m12m1 p12p1
∴化简可得k2 mp,
∴k m p,这与已知条件m,k,p互不相等矛盾,
所以不存在3项d ,d ,d (其中m,k,p成等差数列)成等比数列.
m k p
1
16. 已知抛物线C:x2 4y,直线AB交抛物线于A,B两点,O为坐标原点,k k .
OA OB 4
(1)求证:弦AB过定点;
(2)已知弦AB的中点为T,点P0,2 关于直线AB对称的点Q在抛物线C上,求
TPQ的面积.
【答案】(1)证明见解析
(2)6 2
【小问1详解】
x2 x2
设直线AB:y kxb,Ax , 1 ,Bx , 2 ,
1 4 2 4
y kxb,
联立 x2 4kx4b0,
x2 4y
x x 4k
1 2
∴ ,
x x 4b
1 2
x2 x2
1 2 b 1
又 4 4 x x ,代入得k k ,
k k 1 2 OA OB 4 4
OA OB x x 16
1 2
∴b1,∴弦AB过定点
0,1
.
【小问2详解】由(1)知定点 0,1 也为抛物线焦点,又P,Q关于直线AB对称,
∴ FP FQ ,可得y 13,即y 2,
Q Q
∴Q 2 2,2 ,
当Q 2 2,2 时,PQ的中点为 2,0 ,
2
则k 2,AB:y x1,
PQ
2
x2 4y
∴ 2 x2 2 2x40 x A x B 2 2,
y x1
2
1
∴T 2,2 ,此时S 84 816 6 2;
TPQ 2
由对称性可知,当Q 2 2,2 时,S 6 2 .
△TPQ
综上,S 6 2 .
△TPQ
17. 如图,直三棱柱ABCABC 中,ABAC,AA 2AB2AC,BPBB .
1 1 1 1 1
1
(1)当 时,证明:平面PAC 平面PAC;
2 1
(2)当0,1 ,记平面PAC 与平面BAC ,平面ABB A ,平面ACC A ,平面BCC B 所成的角分
1 1 1 1 1 1
别为,,,, ,求cos的取值范围.
1 2 3 4 1 2 3 4【答案】(1)证明见解析
10
(2) ,0
5
【小问1详解】
设AA 2AB2AC 2,
1
∵ABCABC 为直三棱柱,且ABAC,
1 1 1
1
当 时,此时P为BB 的中点,
2 1
∴在
PAA
1
中,PA PA
1
2,AA
1
2,则PA PA
1
,
∵AA 平面ABC,AC 平面ABC,∴AA AC,
1 1
又∵ABAC,AA
1
AB A,∴AC 平面ABB
1
A
1
,
又
PA
1
平面ABB
1
A
1
,∴AC PA
1
,
∵PA
AC A,PA,AC 平面PAC ,
∴PA 平面PAC .∵PA 平面PAC,
1 1 1
∴平面PAC 平面PAC.
1
【小问2详解】
由(1)知AB,AC,AA两两垂直,以A为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系,
1
则A0,0,0 ,C1,0,0 ,A 0,2,0 ,B0,0,1 ,P0,2,1 ,
1
AC 1,0,0,CP1,2,1 .
设平面PAC 的法向量n x,y,z,
0
n AC 0, x0,
则 0
n CP0 x2yz 0,
0
令y 1,则n 0,1,2,
0
同理,平面BAC 的法向量n 0,1,0,
1
平面ABB A 的法向量n 1,0,0,
1 1 2
平面ACC A 的法向量n 0,0,1,
1 1 3
平面BCC B 的法向量n 1,0,1,
1 1 4
n n 1
∴cos
1
cosn
0
,n
1
0
1 ,
n n 142
0 1
2 2
同理cos 0,cos ,cos ,
2 3 142 4 2 142
π π
∴ , ,
2 2 1 3 2
2
∴coscos cos π
1 2 3 4 4
142
2 1 10
2 2 ,0
142 1 5 ,
4
2
10
∴cos的取值范围为 ,0.
5
xlnx
18. 已知函数 f(x) (0a1).
alnx1
(1)求 f(x)的定义域;
(2)求证:无论a取何值, f(x)都有两个极值点;
(3)设 f(x)的极大值点为x,极小值点为x ,求证: f(x ) f(x )2 e .
1 2 1 2
1 1
【答案】(1)
(0,ea) (ea,)
(2)证明见解析 (3)证明见解析
【小问1详解】xlnx x0
1 1
函数 f(x) (0a1)中, ,解得 或 ,
0 xea xea
alnx1 alnx10
1 1
所以函数 f(x)的定义域为 .
(0,ea) (ea,)
【小问2详解】
a
(xlnx)(alnx1)xlnx
求导得 x a(lnx)2 lnx1,
f(x)
(alnx1)2 (alnx1)2
令lnxt ,由 f(x)0,0a1,得at2 t10,14a1,
1 14a 1 14a
因此方程at2 t10有两个不等实根t ,t ,
1 2a 2 2a
1 14a 1 1 14a
显然 0 ,当tt 或t t 时,at2 t10,
1 2
2a a 2a
1 1
当t t 或 t t 时,at2 t10,则 f(x)有两个变号零点,
1 a a 2
所以函数 f(x)始终有两个极值点.
【小问3详解】
1
lnx lnx
1 2 a 1 x lnx x lnx
由(2)知,
lnx lnx 1
,
x 1 x 2 ea
, f(x
1
) f(x
2
)
al
1
nx 1
1
1
al
2
nx 2
2
1
1 2 a
a(x x )lnx lnx x lnx x lnx 1
1 2 1 2 1 1 2 2 [x (lnx 1)x (lnx 1)],
a2lnx lnx a(lnx lnx )1 a 1 1 2 2
1 2 1 2
1 1
(lnx 1)(lnx 1)lnx lnx lnx lnx 1 11,
1 2 1 2 1 2 a a
1 14a 2 1 14a
由0a1,得lnx (1,0),lnx 1,
1 2a 1 14a 2 2a
lnx 1(0,1),x 0,x 0,
1 1 2
1 2 2 1
f(x ) f(x ) [x (lnx 1)x (lnx 1)] x x (lnx 1)(lnx 1) e2a ,
1 2 a 1 1 2 2 a 1 2 1 2 a
1 1 2 1 1
令 u ,则 e2a 4ueu,令h(u)4ueu,u ,求导得h(u)4(u1)eu 0,
2a 2 a 21 1 1
函数h(u)在( ,)上单调递增,h(u)h( )2e2 2 e,
2 2
所以 f(x ) f(x )2 e .
1 2
19. (1)已知集合A1,3,5 ,B2,4,6 ,若集合C a,b ,其中aA,bB,满足
mina,b3,写出所有符合条件的C;
(2)集合M 1,3,5, ,99 ,N 2,4, ,100 ,从M,N中各自等概率地取出一个元素a和b,
X mina,b ,求X的数学期望;
(3)若集合Pa 1 ,a 2 , ,a 50 ,Qb 1 ,b 2 , ,b 50 ,满足P Q ,P Q1,2,,100 ,考虑
以下2500个数(可以相同):min a ,b ,1i, j 50,对1k 100,设C 为k在上面2500个数
i j k
中出现的次数,证明:C
11
C
12
C
100
2025.
nn12n1
(注:minx 1 ,x 2 ,x 3 , ,x n 表示x 1 ,x 2 ,…,x n 中最小的数,12 22 n2 6 .)
【答案】(1) 3,4 , 3,6 , 5,4 , {5,6} ;(2)E(X)33.83;(3)证明见解析
【详解】(1)
3,4
,
3,6
,
5,4
,
{5,6}
.
(2)1出现50次,2、3出现49次,4、5出现48次,…,98、99出现1次,100出现0次.
1 1
故EX 150249349448548
981991
50 50
1 50 1 50
i
1012i1002i
201i4i2
2500 2500
i1 i1
1 5051101
20125514
33.83.
2500 6
a a a 11a a
(3)不妨设
1 2 m m1 50m,nN
,
b b b 11b b
1 2 n n1 50
C
11
C
12
C
100
即满足min a
i
,b
j
11的 a
i
,b
j
组数,
刚只需a 11且b 11,这样的组数有 50m50n 组.
i j100mn 2
由基本不等式50m50n ,
2
而mn为所有小于11的a ,a 的数量,即mn 10,
i j
2
10010
故C
11
C
12
C
100
2
452 2025,即证
.