云南省玉溪第一中学2025届高三上学期期中考试数学试卷(PDF版,含答案)

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云南省玉溪第一中学2025届高三上学期期中考试数学试卷(PDF版,含答案)

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玉溪一中 2024-2025 学年上学期高三年级期中考
数学试卷
考试时间:120 分钟; 满分:150 分
一、单选题(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
项符合题目要求)
1.已知集合 A x lnx 1 ,若a A,则 a可能是( )
A 1. e B.1 C.2 D.3
2.已知 a,b R, i是虚数单位,若 a i与 2 bi互为共轭复数,则 (a bi)2 ( )
A.5 4i B.5 4i C.3 4i D.3 4i
3 1.已知 sin cos , cos sin 1 2 3,则
sin( ) ( )
59 59 67 67A. B. C. D.
72 72 72 72
4.下列命题中,真命题的是( )
A 1 1.若 a b,则 B.若 a ba b ,则 a
2 ab b2
C.若0 a b c,则 logc a logc b D.若a 2b 2,则 2a 4b 4
ex e x
5.函数 f x 1 x2 的图象大致为( )
A. B. C. D.
a
6.设 S 5n是数列 an 的前 n项和,且a1 1, Sn 2Sn 1 Sn 1,则 S ( )11
A 1 2 3. B. C. 2 D.
2 3 4
2 2
7 x y.已知椭圆C : F2 2 1的左、右焦点分别为 1,F2,过点 F1的直线与椭圆C交于 A,B两点,a b
| AF | 3若 1 = | F1B | ,且 AF2B 90 2 ,则椭圆的离心率为( )
A 2 B 3 5 2. . C. D.
2 3 5 3
8 3 2.已知函数 f x ax 3x 4a a 0 ,若 f x 存在唯一的零点 x0,且 x0 0,则 a的取值范
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围是( )
A. , 0 1, B. ,0 0,1 C. , 1 0, D.(1, + ∞)
二、多选题(本题共 3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。)
9.已知 a,b,c为非零实数,则下列说法一定正确的有( )
A.若 a,b,c成等差数列,则 a2,b2 , c2成等差数列
B.若 a 1 1 1,b, c成等比数列,则 a , b, c成等比数列
C.若 a,b, c成等差数列,则 2a, 2b,2c成等比数列
D.若a2,b2 , c2成等比数列,则 a,b,c成等比数列
10.在VABC中,内角 A,B,C 所对的边分别为a,b,c,若 A,B,C 成等差数列,b 3,D是 AC
中点,则下面正确的是( )
A.VABC周长的最大值为3 3 B.VABC 3 3面积的最大值为
2
3
C.中线 BD长度的最大值为 D.若A为锐角,则 c (1, 2]
2

11.若Ox,Oy是平面内两条相交成120 角的数轴,e 和e 是 x轴、 y1 2 轴正方向上的单位向量,
uuur
若向量OP xe1 ye2 ,则规定有序数对 (x, y)为向量OP在坐标系 xOy中的坐标,记作OP x, y ,

设OA 1,1 ,OB 1,1 ,OC 1, t ,则( )

A. OA 2 B.OA OB

C.若BC / /OA,则 t 3 D.若 ABC构成锐角三角形,则 t 2,5
三、填空题(本题共 3 小题,每小题 5分,共 15 分)
12
π
.向量 a,b 满足 | a | 2,|b | 1,a与b的夹角为 3,则 | a

2b | .
13.已知正四棱台上底面边长为 2cm,侧棱和下底面边长都是 4cm,则它的体积为
cm3 .
14.已知函数 f x asin x bcos x 0 π满足下列条件:① 为 y f x 的极值点;② f x
3

在区间 ,

5 5 上是单调函数,则 的取值范围是 .
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、证明过程或演算步骤)
15.(13分)已知数列 an 的前 n项和为 Sn,且 Sn 1 Sn an 1,_________.
第 2 页 共 4 页
在① a3 a11 16;② a2 ,a5 ,a11成等比数列;③ S11 77三个条件中任选一个补充在横线上,并
解答下面问题:
(1)求数列 an 的通项公式;
1 1
(2)若数列 n T T
a a
的前 项和 n,求证: n .
n n 1 2
16.(15分)如图,在四棱锥 P ABCD中,AD//BC,PA BC 2AD 2AB 4,AD 平面PAB,
PA AB, E、 F分别是棱 PB、 PC的中点.
(1)证明:DF //平面 ACE;
(2)求平面 ACE与平面 PCD的夹角的余弦值.
17.(15分)在平面直角坐标系 xOy中,已知点 F1 2,0 ,F2 2,0 , MF1 MF2 2,动点M 的轨
迹为C.
(1)求C的方程;

(2)过F2作直线 l与C交于C、D两点,若CF2 3F2D,求直线CD的斜率.
18.(17 2分)已知函数 f x x 2a 1 x a ln x a R .
(1)若函数 y f x 在 x 1处的切线平行于 x轴,求a的值;
(2)讨论 f x 的单调性;
(3)若 g x f x x2 a 1 ln x有两个不同的零点 x1, x2,求 a的取值范围.
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19.(17分)第二十五届中国国际高新技术成果交易会(简称“高交会”)在深圳闭幕.会展
展出了国产全球首架电动垂直起降载人飞碟.观察它的外观造型,我们会被其优美的曲线折
服.现代产品外观特别讲究线条感,为此我们需要刻画曲线的弯曲程度.考察如图所示的光滑
曲线C : y f x 上的曲线段 AB,其弧长为 s,当动点从A沿曲线段 AB运动到 B点时,A点
的切线 lA也随着转动到 B点的切线 lB ,记这两条切线之间的夹角为 (它等于 lB 的倾斜角
与 lA的倾斜角之差).显然,当弧长固定时,夹角越大,曲线的弯曲程度就越大;当夹角固
Δ
定时,弧长越小则弯曲程度越大,因此可以定义K Δs 为曲线段 AB的平均曲率;显然当
B
越接近A,即 s越小,K就越能精确刻画曲线C在点A处的弯曲程度,因此定义
y ''
K lim Δ
Δs 0 Δs 3(若极限存在)为曲线C在点A处的曲率(. 其中 y ,y 分别表示 = 1 y 2 2
在点A处的一阶 二阶导数)
(1)已知抛物线 x2 2 py( p 0)的焦点到准线的距离为 3,则在该抛物线上点 3, y 处的曲率是
多少?
(2) g x 1 1
ex e x
若函数 x ,不等式 g2 1 2
g 2 cos x
2 对于 ∈ 恒成立,求
的取值范

围;
(3)若动点A的切线沿曲线 f x 2x2 8运动至点 B xn , f xn 处的切线,点 B的切线与 x轴的
x , 0 n N*交点为 n 1 .若 x1 4,bn xn 2,Tn是数列 的前 n项和,证明Tn 3 .
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玉溪一中 2024-2025 学年上学期高三年级期中考
数学试卷参考答案
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D C A D C B C A BC ACD
题号 11
答案 BCD
二、填空题
15 15 30
12 2 13 28 14. . 14. 0, ,
3 7 4 7
三、解答题
15.(1) an n 1 (2)证明见解析
【详解】(1)由 Sn 1 Sn an 1,得 Sn 1 Sn an 1,得 an 1 an 1,所以数列{an}为等差数列,公差 d 1.
若选①,因为 a3 a11 16,所以 2a7 16,得 a7 8,所以a7 a1 6d 8, a1 2,所以
an a1 (n 1)d 2 n 1 n 1 ,
2 2
若选②,因为 a2 ,a5 ,a11成等比数列,所以 a5 a2a11,所以 (a1 4d) (a1 d)(a1 10d),所以
(a1 4)
2 (a1 1)(a1 10),所以 a1 2,所以 an a1 (n 1)d 2 n 1 n 1 .
S 11a 11 10若选③,因为 11 1 77,所以 a1 2,所以 an a1 (n 1)d 2 n 1 n 1 ,2
1 1 1 1
(2) a a ,所以Tn (
1 1
) (1 1 ) ( 1 1 ) 1 1 ,
n n 1 n 1 n 2 n 1 n 2 2 3 3 4 n 1 n 2 2 n 2
1 1 1 1
又因为 0,所以T .
n 2 n 2 n 2 2
16.(1)证明见解析 (2) 7 6
18
【详解】(1)如图所示,连接 EF .
因为 E, F 分别是棱 PB, PC的中点,所以 EF∥BC, BC 2EF .
因为 AD∥BC,BC 2AD,所以EF∥AD , EF AD,
所以四边形 ADFE是平行四边形,则 AE / /DF .
因为 AE 平面 ACE,DF 平面 ACE,所以 DF / /平面 ACE .
(2)因为 AD 平面 PAB, PA、 AB 平面 PAB,所以 AD PA, AD AB,
又因为 PA AB,所以 AB, AP, AD两两垂直,
答案第 1页,共 4页

以A为坐标原点,AB,AP,AD的方向分别为 x, y,z轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系.

由题中数据可得 0,0,0 ,C 2,0,4 , E 1,2,0 , P 0,4,0 ,D 0,0,2 , AC 2,0, 4 , AE 1, 2,0 ,

PC (2, 4,4),PD (0, 4,2),


n AC 2x 4z 0,
设平面 ACE的法向量为 = , , ,则
n AE x 2y 0, x
y
令 x 2,得 n 2, 1, 1 .
m PC 2a 4b 4c 0
设平面 PCD的一个法向量为m (a,b, c),则 ,
m PD 4b 2c 0

令b 1,得m 2, 1, 2 .设平面 ACE与平面 PCD的夹角为 ,则
n m
cos cosn ,m 4 1 2 7 6 . 7 6即平面 ACE与平面 PAD的夹角的余弦值为 .n m 6 3 18 18
y217.(1) x2 1 (2) 15或 15 .
3
【详解】(1)(1)根据题意由 MF1 MF2 2 F1F2 4可知,
动点M 的轨迹为以 F1 2,0 , F2 2,0 为焦点,实轴长为 2a 2的双曲线,
即 c 2,a 1,所以a2 1,b2 c2 a2 3,
2
所以可得E的方程为 x2 y 1 .
3

(2)由(1)知 F2 2,0 ,显然当直线 l的斜率不存在或 l的斜率为 0时,CF2 3F2D不成立,
故直线 l的斜率存在,且不为 0,设 l : x my 2 m 0 ,C x1, y1 ,D x2 , y2 ,
x my 2
联立 y2 3m2 1 y2 12my 9 0 ,x2 1 3
36m2 36 0 3m2则 ,且 1 0即m2 1 ,
3
y y 12m 9 ,1 2 2 ,y y3m 1 1 2

3m2 1
12m
2y2 2 ①
又CF2 3F2D,所以 y1 3y ,所以
3m 1
2 ,
3y2 92 3m2

1
答案第 2页,共 4页
①2所以由 得 16m
2 4
,解得m2 1 1 ,故 15,
② 3m2 1 3 15 m2
故直线CD的斜率为 15或 15 .
1 1 e
18.(1)a 1 (2)答案见解析 (3) a 2 2e
【详解】(1) f x 2x 2a 1 a ,故 f 1 2 2a 1 a 0,则 a 1.
x
a 2x2 2
2a 1 x a 2x 1 x a
( ) f x 2x 2a 1 ,
x x x
a 1 1 1当 时,令 ′ > 0,解得 x a或0 x ,令2 2
′ < 0,解得 x a,2
f x 1 故此时 在 0, , a,
1
单调递增,在 ,a

的单调递减,
2 2
当 a
1
时, ′ ≥ 0在 0, + ∞ 上恒成立,故此时 f x 在 0, + ∞ 单调递增,2
1 1 1
当0 a 时,令 ′ > 0,解得 x 或0 x a,令 ′ < 0,解得 a x ,2 2 2
f x 0,a , 1 1 故此时 在 , 单调递增,在 a, 的单调递减,
2 2
1
a 0 f x x2 x f x 0, 1当 时, ,故 在 的单调递减,在 ,

单调递增,
2 2
1 1
当 a 0时,令 ′ > 0,解得 x ,令 ′2 < 0
,解得0 x ,
2
故此时 f x 1 1在 0, 的单调递减,在 ,

单调递增,
2 2
2
(3) g x f x x a 1 ln x x2 2a 1 x a ln x x2 a 1 ln x 2a 1 x ln x,
令 g x 2a 1 x ln x 0 2a 1 ln x h x ln x 1 ln x,则 ,记 ,则 h x ,
x x x2
x e h x 1 ln x 0 0 x e h x 1 ln x当 时, 2 ,当 时, 2 0,x x
故 在 0,e 单调递增,在 e, 单调递减,
且 h e 1 ,当 x 1时 > 0恒成立,
e
ln x
要使 g x 有两个零点,则 2a 1 由两个交点,
x
0 2a 1 1 1 1 e故 ,解得 a
e 2 2e
19.(1) 2 (2) 1,1 (3)证明见解析
12
【详解】(1) 抛物线 x2 2 py( p 0)的焦点到准线的距离为 3, p 3,
答案第 3页,共 4页
1
即抛物线方程为 x2 6y,即 f x y x2 f x 1,则 x f x 1, ,
6 3 3
1 1
3 3 2
又抛物线在点 3, y K 2处的曲率,则 3
1 2 2 2 12
,即在该抛物线上点 3, y 处的曲率为 ;
1 3
2 12

9
1 1 2 x2 g x 1 1 1( ) , g x 在 上为奇函数,又 g x 在 上为减
2 x

1 2 2x
g x
1 2 2 2x 1
ex e x x x
函数. g g 2 cos x 对于 ∈ e e恒成立等价于2 cos x 2 对于 ∈ 恒成立. 2
x x
又因为两个函数都是偶函数,记 p x cos x, q x 2 e e ,则曲线 p x 恒在曲线 q x 上方,
2
ex xp x sin x e, q x ,又因为 p 0 q 0 1,
2
p 0 q 0
所以在 x 0处三角函数 p x 的曲率不大于曲线 q x 的曲率,即 3 3 ,
1 p 2 0 2 1 q
2 0 2
x x
2
又因为 p x cos x,q x e e ,p 0 2,q 0 1,所以 2 1,解得: 1 1,
2
因此, 的取值范围为 1,1 ;
(3)由题可得 f x 4x,所以曲线 = 在点 xn , f xn 处的切线方程是 y f xn f xn x xn ,
即 y 2x 2n 8 4xn x xn ,令 y 0,得 x 2n 4 2xn x 2n 1 xn ,即 xn 4 2xnxn 1,
x 2 x 2 x 2 2x x 2
2
显然 n 0, x
n n xn 2
n 1 x 2 x ,由 n 1 2 x ,知 xn 1 2 2
n ,同理 x n
2 x 2x n 1
2 ,
n n n n 2xn
2
x x 2 x 2 x 2
故 n 1
2 x 2
n 1 n n n ,从而 lg 2lg ,设 lg an,即 a 2ax 2 x 2 x 2 n 1 n,所以数列 是等比xn 1 2 xn 2 n 1 n n
a 2n 1a 2n 1 lg x1 2 2n 1 lg3 lg xn 2 2 n 1lg3 xn 2 2
n 1
数列,故 n 1 3x1 2
,即 xn 2
,从而 x 2 ,n
2 32n 1 4 2n 1 1
所以 x , bn x 2
bn 1 3 1 1 1 1 1
n 2n 1
0, n n 1 n 1 1 1 ,
n 32
n 1 2 2 2 2
1 3 1 bn 3 1 3 1 3 3 3
1 1 2 1 n 1
当 n 1 时,显然T1 b1 2 3;当 n 1时,bn bn 1 bn 2 b1,3 3 3

b 1 1
n

1 1 n 1 1
n
Tn b1 b2 bn b1 b
b 3 1 *
3 1 3

1
1 3 3 3
,综上,Tn 3 n N .
1 3
3
答案第 4页,共 4页

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