江苏省“高中教育高质量发展联盟”2025届高三上学期12月联合调研考试数学试题(含答案)
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这是一份江苏省“高中教育高质量发展联盟”2025届高三上学期12月联合调研考试数学试题(含答案),共10页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
1.已知集合M=x∣x2−2x−3>0,N={−3,−2,1,2,3},则M∩N=( )
A. {−3,−2}B. {2,3}C. {1,2,3}D. {−3,−2,3}
2.若2−zz=i,则z=( )
A. 1−2iB. 1+2iC. 1−iD. 1+i
3.已知向量a,b是单位向量,若(a+2b)⊥a,则|a−b|=( )
A. 0B. 1C. 3D. 2
4.等差数列an的前n项和为Sn,若a3=2,a1+a2=S9,则S10=( )
A. 103B. 83C. −83D. −103
5.设正三棱锥的一个侧面三角形面积是底面面积的两倍,则其侧面与底面所成的二面角的余弦值为( )
A. 32B. 12C. 13D. 16
6.已知A−2,0、B2,0是x轴上两定点,C0,m、D0,1m是y轴上两动点,则直线AC与BD的交点P的轨迹方程为( )
A. x24−y2=1y≠0B. x24+y2=1y≠0
C. x2−y24=1y≠0D. x2+y24=1y≠0
7.若函数f(x)=sinωx−π6在0,π2内存在两个零点且和为π2,则正数ω的最小值为( )
A. 23B. 1C. 83D. 143
8.在平面直角坐标系xOy中,若Ax1,ex1,Bx2,ex2x10,b>0)的离心率为32,左顶点为A,右焦点为F,且|AF|=5.
(1)求C的方程;
(2)过点F的直线与C交于D,E两点,直线AD,AE与直线x=8分别交于点G,H.
①若▵AGH的面积是▵ADE的面积的6倍,求直线DE的方程;
②证明:直线DE被以GH为直径的圆截得的弦长小于20.
19.(本小题17分)
在平面直角坐标系xOy中,沿着平行于x轴的方向,按照一定的比例对图形的每个点到x轴的有向距离进行放缩得到的平面图形,即将点x,y映射到点x+ky,y的操作(k为固定的参数),这种变换在数学上称为水平错切.设fx是定义在R上的函数,记gx=fx+mfxm>0,则称gx是fx的“m−错切函数”.
(1)设函数fx=x+e−x的“m−错切函数”为gx,
①求fx的最小值;
②若fx与gx的值域相同,求正数m的取值范围.
(2)已知fx是R上的增函数,gx是fx的“m−错切函数”,证明:x0是fx的零点当且仅当x0是gx的零点.
参考答案
1.A
2.C
3.C
4.A
5.D
6.B
7.C
8.D
9.BC
10.ABD
11.BCD
12.−21
13.− 210
14.8
15.解:(1)由题知AA1⊥面ABC,又AB⊂面ABC,所以AA1⊥AB,
又AB⊥AC,AA1∩AC=A,AA1,AC⊂面ACC1A1,所以AB⊥面ACC1A1,
又A1C⊂面ACC1A1,所以AB⊥A1C,
又AC=AA1=2,所以四边形ACC1A1是正方形,得到A1C⊥AC1,
又AB∩AC1=A,AB,AC1⊂面ABC1,所以A1C⊥平面ABC1.
(2)如图,
建立空间直角坐标系,因为AB=1,AC=AA1=2,
则A(0,0,2),A1(0,0,0),B(1,0,2),C1(0,2,0),
得到A1B=(1,0,2),A1C1=(0,2,0),AC1=(0,2,−2),
直线AC1与平面A1BC1所成角为θ,
设平面A1BC1的法向量为n=x,y,z,
则n⋅A1B=x+2z=0n⋅A1C1=2y=0,令x=2,则z=−1,y=0,
所以平面A1BC1的法向量为n=2,0,−1,
则sinθ=csAC1,n=AC1⋅nAC1⋅n=22 2× 5= 1010,
直线AC1与平面A1BC1所成角的正弦值为 1010.
16.解:(1)由acsB+bcs∠AMC=c,得到sinAcsB+sinBcs∠AMC=sinC=sin(A+B)=sinAcsB+csAsinB,
整理得到sinBcs∠AMC=csAsinB,又sinB≠0,所以cs∠AMC=csA,
又∠AMC,A∈0,π,所以∠AMC=A,得到CM=AC,即CM=b.
(2)因为CM=BM=2AM,所以CM=BM=2AM=b,
在△BMC中,由余弦定理得csB=b2+40−b22×2 10b,
在▵ABC中,由余弦定理得到csB=94b2+40−b22×2 10×32b,所以b2+40−b22×2 10b=94b2+40−b22×2 10×32b,
整理得到60=54b2+40,解得b=4,所以AB=6,csB= 104,sinB= 1−cs2B= 64,
故▵ABC的面积为S=12BA⋅BCsinB=12×6×2 10× 64=3 15.
17.解:(1)第一轮答题后甲的总分X可取2,1,0,
PX=2=23×12=13,
PX=1=23×12+13×12=12,
PX=0=13×12=16,
X的分布列为
EX=2×13+1×12+0×16=23+12=76.
(2)记甲在这次竞赛中获胜为事件D,因为甲获胜发生至少经过一轮答题,由(1)知,
一轮回答后有X=0,X=1,X=2三种情形,由全概率公式得:
PD=PX=0PD|X=0+PX=1PD|X=1+PX=2PD|X=2,
PD|X=0是指一轮答题后甲得0分的条件下甲获胜的概率,为0(乙获胜,比赛结束);
PD|X=1是指一轮答题后甲得1分的条件下甲获胜的概率为PD;
PD|X=2是指一轮答题后甲得2分的条件下甲获胜的概率为1;
所以PD=PX=0×0+PX=1PD+PX=2=12PD+13
解得PD=23,
求甲在这次竞赛中获胜的概率PD=23.
18.解:(1)由双曲线的离心率为32,则ca=32①,
又AF=a+c=5②,联立①②解得,a=2c=3,
则b2=c2−a2=5,
故所求C的方程为x24−y25=1.
(2)由题意,DE不与y轴垂直,右焦点F(3,0),
设直线DE方程为x=my+3,
联立x=my+3x24−y25=1消x得,(5m2−4)y2+30my+25=0,
由直线与双曲线有两个交点,
则5m2−4≠0Δ=30m2−4×255m2−4=400m2+1>0,即m2≠45.
设D(x1,y1),E(x2,y2),
则y1+y2=−30m5m2−4y1y2=255m2−4,所以有y1+y2=−65my1y2;
且y1−y2= y1+y22−4y1y2= −30m5m2−42−4255m2−4=20 m2+15m2−4;
设G(x3,y3),H(x4,y4),
由点A(−2,0),D(x1,y1),得直线AD方程为y=y1x1+2(x+2),
令x=8,得y3=10y1x1+2,又由x1=my1+3,得G8,10y1my1+5,
同理H8,10y2my2+5.
则y3+y4=10y1my1+5+10y2my2+5=20my1y2+50(y1+y2)m2y1y2+5m(y1+y2)+25
=20my1y2+50×−65my1y2m2y1y2+5m⋅−65my1y2+25=−40my1y2−5m2y1y2+25
=−8m⋅255m2−4−m2⋅255m2−4+5=−8×5m−4=10m;
y3y4=10y1my1+5⋅10y2my2+5=100y1y2m2y1y2+5my1+y2+25
=100y1y2−5m2y1y2+25=20y1y2−m2y1y2+5=20×255m2−4−m2⋅255m2−4+5=−25;
故y3−y4= (y3+y4)2−4y1y2= 100m2+100=10 m2+1;
①S▵ADE=12AFy1−y2=52y1−y2;且S▵AGH=12(2+8)GH=5y3−y4.
若▵AGH的面积是▵ADE的面积的6倍,则5×10 m2+1=6×52⋅20 m2+15m2−4,
则5m2−4=6,解得m2=2,即m=± 2,满足条件m2≠45.
故所求直线DE的方程为x− 2y−3=0或x+ 2y−3=0;
②设GH中点M,则M8,y3+y42,即M(8,5m),即以GH为直径的圆的圆心,
半径r=y3−y42=5 m2+1;
点M到直线x=my+3即x−my−3=0的距离d=8−5m2−3 1+m2=51−m2 1+m2;
由r2−d2=25(m2+1)−25(1−m2)21+m2=100m21+m2.
当m=0时,以GH为直径的圆与直线DE相切,可看作所截弦长为0;
当m≠0时,以GH为直径的圆与直线DE相交,
故直线DE被截得的弦长l=2 r2−d2=2 100m21+m2=20 m21+m2,
由m≠0,则l=20 11m2+1,因为1m2+1>1,
则l=20 11m2+10,且gx=fx+mfxm>0,
令u=x+mfx=x+mx+e−x=m+1x+me−x,
u′=m+1−me−x=m+1ex−mex,令u′=0,可得ex=mm+1,解得x=lnmm+1,
当x0,此时函数u=m+1x+me−x单调递增,
所以,umin=m+1lnmm+1+me−lnmm+1=m+1lnmm+1+m+1=m+11+lnmm+1,
所以,函数u=m+1x+me−x的值域为m+11+lnmm+1,+∞,
要使得函数gx=fx+mfxm>0的值域为1,+∞,
则0,+∞⊆m+11+lnmm+1,+∞,
所以,m+11+lnmm+1≤0,即1+lnmm+1≤0,可得m>0mm+1≤1e,解得00,函数y=mfx在R上为增函数,
又因为函数y=x在R上为增函数,则内层函数u=x+mfx在R上为增函数,
由复合函数法可知,函数gx=fx+mfx在R上为增函数,
且gt=ft+mft=ft=0,又因为gx0=0,所以,t=x0,即fx0=0,
所以,x0为函数fx的零点.
因此,x0是fx的零点当且仅当x0是gx的零点.
X
2
1
0
P
13
12
16
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