【精品解析】广东省湛江市2025年普通高考测试(一)数学试题

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广东省湛江市2025年普通高考测试(一)数学试题
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,只有一项是符合题目要求的.
1.(2025·湛江模拟)已知集合,,则(  ).
A. B. C. D.
2.(2025·湛江模拟)已知向量,,若,则(  ).
A. B.2 C. D.5
3.(2025·湛江模拟)在等比数列中,,,则(  ).
A. B.567 C.451 D.699
4.(2025·湛江模拟)一组数据1,3,7,9,的中位数不小于平均数,则m的取值范围为(  ).
A. B. C. D.
5.(2025·湛江模拟)一个圆锥的侧面展开图是一个半径为3,圆心角为的扇形,在该圆锥内有一个体积为V的球,则该球的体积V的最大值是(  ).
A. B. C. D.
6.(2025·湛江模拟)已知函数在区间上存在唯一个极大值点,则m的最大值为(  ).
A. B. C. D.
7.(2025·湛江模拟)已知,,点P满足,当取到最大值时,的面积为(  ).
A. B. C. D.
8.(2025·湛江模拟)已知定义在上的函数为奇函数,且当时,,若,不等式恒成立,则的值不可能是(  ).
A. B. C. D.3
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.(2025·湛江模拟)已知,,,,,5个数据的散点图如图所示,采用一元线性回归模型建立经验回归方程.经分析确定为“离群点”,故将其去掉,将数据去掉后,下列说法正确的有(  ).
A.样本相关系数r变大
B.残差平方和变小
C.决定系数变大
D.若经验回归直线过点,则其经验回归方程为
10.(2025·湛江模拟)复数,满足,,则(  ).
A. B. C. D.
11.(2025·湛江模拟)设定义在R上的函数和,记的导函数为,且满足,,若为奇函数,则下列结论一定成立的有(  ).
A. B.
C. D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.(2025·湛江模拟)已知等差数列的前n项和为,且满足,,则数列的通项公式为   .
13.(2025·湛江模拟)已知,则   .
14.(2025·湛江模拟)已知椭圆与双曲线具有相同的焦点,,点P为椭圆A与双曲线B位于第一象限的交点,且(O为坐标原点).设椭圆A与双曲线B的离心率分别为,,则的最小值为   .
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(2025·湛江模拟)在中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c,且,D为边上的点,且平分.
(1)求的大小;
(2)若,,求的周长.
16.(2025·湛江模拟)已知函数,其中.
(1)若,求函数的单调区间;
(2)当时,试判断的零点个数并证明.
17.(2025·湛江模拟)如图,四棱锥的底面是边长为2的正方形,每条侧棱的长都是底面边长的倍,P为侧棱上的点,且平面.
(1)求证:.
(2)求直线到平面的距离.
(3)请判断在平面上是否存在一点E,使得是以为底边,为顶角的等腰三角形.若存在,请求出点E的轨迹;若不存在,请说明理由.
18.(2025·湛江模拟)已知抛物线的焦点为F,A,B分别为C上的点(点A在点B上方).过点A,B分别作C的切线,,交于点P.点O为坐标原点,当为正三角形时,其面积为.
(1)求抛物线C的方程;
(2)若直线经过点F,求动点P的轨迹以及点P到直线的距离的最小值.
19.(2025·湛江模拟)甲参加了一场智力问答游戏,每轮游戏均有两类问题(难度系数较低的类问题以及难度系数较高的类问题)供选择,且每轮游戏只回答两类问题中的其中一个问题.甲遇到每类问题的概率均为,甲遇到类问题时回答正确的概率为,回答正确记1分,否则记0分;甲遇到类问题时回答正确的概率为,回答正确记2分,否则记0分,总得分记为X分,甲回答每个问题相互独立.
(1)当进行完2轮游戏时,求甲的总分X的分布列与数学期望.
(2)设甲在每轮游戏中均回答正确且累计得分为n分的概率为.
(ⅰ)证明:为等比数列.
(ⅱ)求的最大值以及对应n的值.
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】交集及其运算;一元二次不等式及其解法
【解析】【解答】解:解不等式,可得,即集合,
因为集合,所以.
故答案为:A.
【分析】解不等式求得集合,再根据集合的交集定义计算即可.
2.【答案】C
【知识点】向量的模;平面向量垂直的坐标表示
【解析】【解答】解:向量,,
若,则,解得,则.
故答案为:C.
【分析】根据向量垂直的坐标表示列式求得,再求即可.
3.【答案】B
【知识点】等比数列的通项公式;等比数列的性质
【解析】【解答】解:设等比数列的公比为,
因为,所以,则,
当时,,,舍去;
则,即,即,则.
故答案为:B.
【分析】设等比数列的公比为,根据等比中项可得,分两种情况利用通项公式求解即可.
4.【答案】B
【知识点】众数、中位数、平均数
【解析】【解答】解:易知数据1,3,7,9,的平均数为,
则这组数据的中位数只可能是m或7,
若这组数据的中位数是m,则,即;
若这组数据的中位数是7,则,即,
综上所述,的取值范围为.
故答案为:B.
【分析】由题意,先计算这组数据的平均数,由平均数可得这组数据的中位数只可能是m或7,分两种情况分别求解即可.
5.【答案】D
【知识点】球的表面积与体积公式及应用;扇形的弧长与面积
【解析】【解答】解: 半径为3,圆心角为的扇形 ,扇形的弧长,
则该圆锥的底面圆的半径,圆锥的高,
设该圆锥内的球的最大半径为R,圆锥的轴截面图,如图所示:
由题意可得:,解得,
则该球的体积V的最大值是.
故答案为:D.
【分析】由题意,根据圆锥侧面展开图可得圆锥的半径和高,再由三角形面积公式求内切球半径,最后根据球的体积公式求解即可.
6.【答案】A
【知识点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质
【解析】【解答】解:当时,,
因为函数在区间上存在唯一个极大值点,所以,
解得,则的最大值为.
故答案为:A.
【分析】由题意可得,结合极大值点的意义列出不等式求解即可.
7.【答案】D
【知识点】圆的标准方程;轨迹方程;直线与圆的位置关系
【解析】【解答】解:设,
因为,所以,
整理可得,则点轨迹是以为圆心,为半径的圆,
当直线与圆D相切时,最大,则,
因为,,所以,
又因为,所以.
故答案为:D.
【分析】设,由可得点轨迹方程,再根据直线与圆D相切时,最大,据此求解即可.
8.【答案】D
【知识点】函数解析式的求解及常用方法;函数单调性的性质;函数的奇偶性
【解析】【解答】解:因为函数 是定义在上的奇函数,所以,
当时,,,
因为函数为奇函数,所以,
令,即,
因为,当且仅当时等号成立,则,
若,则函数在上单调递增,
又因为,所以,
即恒成立,则满足题意,
若,则,函数在上不单调,如图所示:
又因为,所以,
即函数的图象在函数的图象下方,
由图象可得:,即,
令,
则,,
.
故答案为:D.
【分析】由题意,利用奇函数的性质求出的解析式,再按的不同取值分类讨论在上的单调性求解即可.
9.【答案】B,C,D
【知识点】线性回归方程;样本相关系数r及其数字特征
【解析】【解答】解:A、易知变量与变量是负相关,将数据去掉后,样本相关系数的绝对值变大,所以变小,故A错误;
BC、将数据去掉后,变量与变量的相关性变强,残差平方和变小,决定系数变大,
故B,C正确;
D、易知,,,设经验回归方程为,
,,
则经验回归方程是,故D正确.
故答案为:BCD.
【分析】根据散点图的性质可知去掉E后相关性变强即可判断A;残差平方和以及决定系数即可判断BC;根据回归直线的求法和性质即可判断D.
10.【答案】A,B,D
【知识点】复数的基本概念;复数的模;方程的解与虚数根
【解析】【解答】解: 复数,满足,,
则复数,是方程的两个根,解得,
即复数,,
A、,故A正确;
B、,故B正确;
C、,故C错误;
D、,故D正确.
故答案为:ABD.
【分析】由题意,列一元二次方程,求得复数,再逐项计算判断即可.
11.【答案】A,B,C
【知识点】奇偶函数图象的对称性;函数的周期性
【解析】【解答】解:,令,可得,
因为,所以,即,
则关于对称,且,
又因为是奇函数,所以是偶函数,所以满足条件,
即是以为周期的周期函数;
A、因为,所以,
所以,故A正确;
B、,故B正确;
C、因为,所以,
所以,故C正确;
D、,但不一定为0,故D错误.
故答案为:ABC.
【分析】由题意可得:的图象关于对称,且是以4为周期的偶函数,通过的值计算出相应的值,判断各选项即可.
12.【答案】
【知识点】等差数列的通项公式;等差数列的前n项和;通项与前n项和的关系
【解析】【解答】解:设等差数列的公差为,
由,可得,
因为,所以,解得,则,
又因为,所以.
故答案为:.
【分析】设等差数列的公差为,根据,求得,得公差,再利用等差数列的通项公式求解即可.
13.【答案】
【知识点】二倍角的余弦公式;同角三角函数基本关系的运用;三角函数诱导公式二~六
【解析】【解答】解:由,可得,即,
因为,所以,


故答案为:.
【分析】由题意,利用同角三角函数基本关系式求得,再利用诱导公式可得,最后利用余弦的二倍角公式求解即可.
14.【答案】
【知识点】基本不等式;椭圆的简单性质;抛物线的简单性质
【解析】【解答】解:如图所示:
由,可得,
焦点三角形,根据椭圆的性质可得:①,
根据双曲线的性质可得:②,
由①②可得,则,整理可得,
则,
当且仅当时等号成立,则,
故的最小值为.
故答案为:.
【分析】由题意可得焦点三角形为直角三角形,根据椭圆与双曲线焦点三角形面积的二级结论,建立方程,利用基本不等式求解即可.
15.【答案】(1)解:,由正弦定理可得,
因为,所以,所以,
则或,,
即或,,
又因为,所以;
(2)解:因为平分,所以,
又因为,所以,
即,即,
即① ,
由余弦定理,可得② ,
将①代入②得:,解得,
则的周长为.
【知识点】两角和与差的正弦公式;解三角形;正弦定理;余弦定理;辅助角公式
【解析】【分析】由题意,利用由正弦定理得,即,再根据辅助角公式即可求得的大小;
由题意可得,从而可得,由余弦定理求得,再求的周长即可.
(1)由正弦定理得.
又因为,所以,
所以,
或,,
或,
又,∴.
(2)平分


所以,
所以,
即.①
由余弦定理得,
即.②
将①代入②得,
所以,(舍去),
所以的周长为.
16.【答案】(1)解:函数定义域为,,
当时,,
令,解得,
当时,,函数的单调递减;
当时,,函数的单调递增,
即函数的单调递减区间为;单调递增区间为;
(2)解:令,
当时,,故是的一个零点,
当时,,
令,易知函数在和上均单调递减,
因为(洛必达法则),所以当时,且单调递减,
故当时,在上有唯一解,
当时,,
故当时,无解,
综上可知,当时,有两个零点.
【知识点】利用导数研究函数的单调性;函数零点存在定理
【解析】【分析】(1)求函数的定义域,再求导,将代入,利用导数求函数的单调区间即可;
(2)先判断是的一个零点,利用分离参数法,结合导数求解即可.
(1)由题知,,
当时,.
令,得或(舍去).
当时,,故的单调递减区间为.
当时,,故的单调递增区间为.
(2)解法一:因为,故有一个零点是2.
令,解得(舍去),.
当时,,故单调递减.
当时,,故单调递增.
当时,,.

下面先证明当时,.
令,,
故在上单调递增,
所以.
因为,所以.
易知,所以在上存在唯一的零点,
所以当时,有两个零点,为2和.
解法二:当时,,故2是的一个零点.
令,又,所以.
当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
所以是的极小值点.
当时,,所以.
下证.
令,则.
当时,,单调递减,当时,,单调递增,
从而,
所以当时,,
所以,
即.
令,则有,则.
易得当时,,所以在上有唯一解.
综上,当时,有两个零点.
解法三:令,
当时,,故2是的一个零点.
当时,.
令,
易得在和上均单调递减.
因为(洛必达法则),
所以当时,且单调递减,
故当时,在上有唯一解.
而当时,,
故当时,无解.
综上可知,当时,有两个零点.
17.【答案】(1)证明:连接,设交于点,连接,如图所示:
因为,所以,在正方形中,,
又因为,平面,所以平面,
又因为平面,所以;
(2)解:连接,因为平面,平面,平面平面,所以,
在中,O为的中点,所以点P为的中点,
易知直线,,两两垂直,以点O为原点,建立空间直角坐标系,如图所示:
正方形的边长为,,,,,

设平面的一个法向量为,则,即,
则,令,可得,
因为平面,所以直线到平面的距离等于点B到平面的距离,
在法向量上的投影的模为,
则直线到平面的距离为;
(3)解:不存在.
理由如下:由(2)可得直线到平面的距离为,
因为平面,设点Q为的中点,所以点Q到平面的距离为,
假设在平面上存在点E,使得是以为底边,为顶角的等腰三角形,
则,因为,所以不存在满足条件的点.
【知识点】直线与平面垂直的判定;空间向量的夹角与距离求解公式;平面的法向量
【解析】【分析】(1)连接,设交于点,连接,根据线线垂直可证明平面,利用线面垂直的性质证明即可;
(2)连接,证得直线,,两两垂直,以点O为原点,建立空间直角坐标系,利用空间向量法求点面距离即可;
(3)根据线面平行的性质,结合(2)可知Q到平面的距离为,而,求解即可.
(1)证明:如图,连接,
设交于点O,连接,由得.
在正方形中,.
又,平面,所以平面.
又因为平面,所以.
(2)连接,因为平面,平面,平面平面,
所以.
在中,O为的中点,所以点P为的中点.
易知直线,,两两垂直,如图,以点O为原点建立空间直角坐标系.
因为正方形的边长为2,
所以,,,,.
设平面的一个法向量为,则可得,
所以,则,
令,可得.
因为平面,所以直线到平面的距离等于点B到平面的距离,
在法向量上的投影的模为,
所以直线到平面的距离为.
(3)不存在.
理由如下:根据第(2)问可得直线到平面的距离为.
又因为平面,设点Q为的中点,所以点Q到平面的距离为.
假设在平面上存在点E,使得是以为底边,为顶角的等腰三角形,
则有.
因为,所以不存在满足条件的点E
18.【答案】(1)解:由题意,作图,如图所示:
因为为正三角形时,面积为,所以的边长,
易知关于轴对称,则点的坐标为,
将点代入抛物线的方程可得:,解得,则抛物线C的方程为;
(2)解:由(1)可得,
设直线的方程为,设点的坐标分别为,,
联立,消元整理可得,

根据韦达定理可得,,
设直线的方程为,
因为是抛物线C的切线,所以与C仅有一个交点,
联立,消元整理可得,
,则,即直线的方程为,
同理可得直线的方程为,
计算与的交点可得,即可得,所以动点P的轨迹为直线,
将点P的横坐标代入直线及,可得其纵坐标为以及,
两者相加可得,代入上述韦达定理可得,所以点P的坐标为,
所以点P到直线的距离,
当且仅当时等号成立,则点P到直线的距离的最小值为.
【知识点】平面内点到直线的距离公式;抛物线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)由题意作图,根据正三角形的性质与抛物线的性质,可得点的坐标,代入抛物线方程求解即可;
(2)设直线方程为,联立直线与抛物线方程,利用韦达定理可得,,设切线方程,联立直线与抛物线方程,写出根的判别式为零,进而求得切线的交点的坐标,利用点到直线距离公式求解即可.
(1)因为为正三角形时,其面积为,可得的边长.
根据正三角形以及抛物线的对称性,可知此时点A,B关于x轴对称,
所以点A的坐标为.
将点A代入抛物线的方程可得,解得,
所以抛物线C的方程为.
(2)易得.设直线的方程为,
联立直线与抛物线C的方程可得.

设点A,B的坐标分别为,,
根据韦达定理可得,.
设直线的方程为.
因为是抛物线C的切线,所以与C仅有一个交点.
联立两个方程可得,
,所以,
所以直线的方程为.
同理可得直线的方程为.
计算与的交点可得,即可得,
所以动点P的轨迹为直线.
将点P的横坐标代入直线及,可得其纵坐标为以及,
两者相加可得,代入上述韦达定理可得,
所以点P的坐标为,
所以点P到直线的距离,
当且仅当时等号成立,
所以点P到直线的距离的最小值为2.
19.【答案】(1)解:由题意可知:可以取0,1,2,3,4,
每次回答A类问题且回答正确的概率为,
回答A类问题且回答不正确的概率为,
每次回答B类问题且回答正确的概率为,
回答B类问题且回答不正确的概率为,



;,
的分布列为:
X 0 1 2 3 4
P

(2)解:(ⅰ)、,,
由题意得甲累计得分为n分的前一轮得分只能为分或分,
故当时,,
所以,
则数列是以为首项,为公比的等比数列;
(ⅱ)、根据(ⅰ)可知,①,
易得,
则数列是以为首项,为公比的等比数列,即②,
②-①可得,即,
经检验,时均满足上式,故,
所以,
因为显然随着n的增大而减小,
所以,
又因为,所以当时,取到最大值为.
【知识点】等比数列概念与表示;等比数列的通项公式;数列与不等式的综合;离散型随机变量及其分布列;离散型随机变量的期望与方差
【解析】【分析】(1)由题意可知:可以取0,1,2,3,4,分别求解概率,列分布列,再求期望即可;
(2)(ⅰ)根据等比数列的定义证明即可;
由(ⅰ)可证为等比数列,可得,结合不等式的性质和函数的单调性求解即可.
(1)X可以取0,1,2,3,4,
每次回答A类问题且回答正确的概率为,
回答A类问题且回答不正确的概率为,
每次回答B类问题且回答正确的概率为,
回答B类问题且回答不正确的概率为,



;,
X的分布列为:
X 0 1 2 3 4
P

(2)(ⅰ),,
由题意得甲累计得分为n分的前一轮得分只能为分或分,
故当时,,
所以,
所以是以为首项,为公比的等比数列;
(ⅱ)根据(ⅰ)可知,①,
易得,
所以是以为首项,为公比的等比数列,
所以②,
令②-①可得,
所以,
经检验,时均满足上式,故,
所以,
而显然随着n的增大而减小,
故,
又因为,所以当时,取到最大值为.
1 / 1广东省湛江市2025年普通高考测试(一)数学试题
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,只有一项是符合题目要求的.
1.(2025·湛江模拟)已知集合,,则(  ).
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】交集及其运算;一元二次不等式及其解法
【解析】【解答】解:解不等式,可得,即集合,
因为集合,所以.
故答案为:A.
【分析】解不等式求得集合,再根据集合的交集定义计算即可.
2.(2025·湛江模拟)已知向量,,若,则(  ).
A. B.2 C. D.5
【答案】C
【知识点】向量的模;平面向量垂直的坐标表示
【解析】【解答】解:向量,,
若,则,解得,则.
故答案为:C.
【分析】根据向量垂直的坐标表示列式求得,再求即可.
3.(2025·湛江模拟)在等比数列中,,,则(  ).
A. B.567 C.451 D.699
【答案】B
【知识点】等比数列的通项公式;等比数列的性质
【解析】【解答】解:设等比数列的公比为,
因为,所以,则,
当时,,,舍去;
则,即,即,则.
故答案为:B.
【分析】设等比数列的公比为,根据等比中项可得,分两种情况利用通项公式求解即可.
4.(2025·湛江模拟)一组数据1,3,7,9,的中位数不小于平均数,则m的取值范围为(  ).
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】众数、中位数、平均数
【解析】【解答】解:易知数据1,3,7,9,的平均数为,
则这组数据的中位数只可能是m或7,
若这组数据的中位数是m,则,即;
若这组数据的中位数是7,则,即,
综上所述,的取值范围为.
故答案为:B.
【分析】由题意,先计算这组数据的平均数,由平均数可得这组数据的中位数只可能是m或7,分两种情况分别求解即可.
5.(2025·湛江模拟)一个圆锥的侧面展开图是一个半径为3,圆心角为的扇形,在该圆锥内有一个体积为V的球,则该球的体积V的最大值是(  ).
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】球的表面积与体积公式及应用;扇形的弧长与面积
【解析】【解答】解: 半径为3,圆心角为的扇形 ,扇形的弧长,
则该圆锥的底面圆的半径,圆锥的高,
设该圆锥内的球的最大半径为R,圆锥的轴截面图,如图所示:
由题意可得:,解得,
则该球的体积V的最大值是.
故答案为:D.
【分析】由题意,根据圆锥侧面展开图可得圆锥的半径和高,再由三角形面积公式求内切球半径,最后根据球的体积公式求解即可.
6.(2025·湛江模拟)已知函数在区间上存在唯一个极大值点,则m的最大值为(  ).
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质
【解析】【解答】解:当时,,
因为函数在区间上存在唯一个极大值点,所以,
解得,则的最大值为.
故答案为:A.
【分析】由题意可得,结合极大值点的意义列出不等式求解即可.
7.(2025·湛江模拟)已知,,点P满足,当取到最大值时,的面积为(  ).
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】圆的标准方程;轨迹方程;直线与圆的位置关系
【解析】【解答】解:设,
因为,所以,
整理可得,则点轨迹是以为圆心,为半径的圆,
当直线与圆D相切时,最大,则,
因为,,所以,
又因为,所以.
故答案为:D.
【分析】设,由可得点轨迹方程,再根据直线与圆D相切时,最大,据此求解即可.
8.(2025·湛江模拟)已知定义在上的函数为奇函数,且当时,,若,不等式恒成立,则的值不可能是(  ).
A. B. C. D.3
【答案】D
【知识点】函数解析式的求解及常用方法;函数单调性的性质;函数的奇偶性
【解析】【解答】解:因为函数 是定义在上的奇函数,所以,
当时,,,
因为函数为奇函数,所以,
令,即,
因为,当且仅当时等号成立,则,
若,则函数在上单调递增,
又因为,所以,
即恒成立,则满足题意,
若,则,函数在上不单调,如图所示:
又因为,所以,
即函数的图象在函数的图象下方,
由图象可得:,即,
令,
则,,
.
故答案为:D.
【分析】由题意,利用奇函数的性质求出的解析式,再按的不同取值分类讨论在上的单调性求解即可.
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.(2025·湛江模拟)已知,,,,,5个数据的散点图如图所示,采用一元线性回归模型建立经验回归方程.经分析确定为“离群点”,故将其去掉,将数据去掉后,下列说法正确的有(  ).
A.样本相关系数r变大
B.残差平方和变小
C.决定系数变大
D.若经验回归直线过点,则其经验回归方程为
【答案】B,C,D
【知识点】线性回归方程;样本相关系数r及其数字特征
【解析】【解答】解:A、易知变量与变量是负相关,将数据去掉后,样本相关系数的绝对值变大,所以变小,故A错误;
BC、将数据去掉后,变量与变量的相关性变强,残差平方和变小,决定系数变大,
故B,C正确;
D、易知,,,设经验回归方程为,
,,
则经验回归方程是,故D正确.
故答案为:BCD.
【分析】根据散点图的性质可知去掉E后相关性变强即可判断A;残差平方和以及决定系数即可判断BC;根据回归直线的求法和性质即可判断D.
10.(2025·湛江模拟)复数,满足,,则(  ).
A. B. C. D.
【答案】A,B,D
【知识点】复数的基本概念;复数的模;方程的解与虚数根
【解析】【解答】解: 复数,满足,,
则复数,是方程的两个根,解得,
即复数,,
A、,故A正确;
B、,故B正确;
C、,故C错误;
D、,故D正确.
故答案为:ABD.
【分析】由题意,列一元二次方程,求得复数,再逐项计算判断即可.
11.(2025·湛江模拟)设定义在R上的函数和,记的导函数为,且满足,,若为奇函数,则下列结论一定成立的有(  ).
A. B.
C. D.
【答案】A,B,C
【知识点】奇偶函数图象的对称性;函数的周期性
【解析】【解答】解:,令,可得,
因为,所以,即,
则关于对称,且,
又因为是奇函数,所以是偶函数,所以满足条件,
即是以为周期的周期函数;
A、因为,所以,
所以,故A正确;
B、,故B正确;
C、因为,所以,
所以,故C正确;
D、,但不一定为0,故D错误.
故答案为:ABC.
【分析】由题意可得:的图象关于对称,且是以4为周期的偶函数,通过的值计算出相应的值,判断各选项即可.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.(2025·湛江模拟)已知等差数列的前n项和为,且满足,,则数列的通项公式为   .
【答案】
【知识点】等差数列的通项公式;等差数列的前n项和;通项与前n项和的关系
【解析】【解答】解:设等差数列的公差为,
由,可得,
因为,所以,解得,则,
又因为,所以.
故答案为:.
【分析】设等差数列的公差为,根据,求得,得公差,再利用等差数列的通项公式求解即可.
13.(2025·湛江模拟)已知,则   .
【答案】
【知识点】二倍角的余弦公式;同角三角函数基本关系的运用;三角函数诱导公式二~六
【解析】【解答】解:由,可得,即,
因为,所以,


故答案为:.
【分析】由题意,利用同角三角函数基本关系式求得,再利用诱导公式可得,最后利用余弦的二倍角公式求解即可.
14.(2025·湛江模拟)已知椭圆与双曲线具有相同的焦点,,点P为椭圆A与双曲线B位于第一象限的交点,且(O为坐标原点).设椭圆A与双曲线B的离心率分别为,,则的最小值为   .
【答案】
【知识点】基本不等式;椭圆的简单性质;抛物线的简单性质
【解析】【解答】解:如图所示:
由,可得,
焦点三角形,根据椭圆的性质可得:①,
根据双曲线的性质可得:②,
由①②可得,则,整理可得,
则,
当且仅当时等号成立,则,
故的最小值为.
故答案为:.
【分析】由题意可得焦点三角形为直角三角形,根据椭圆与双曲线焦点三角形面积的二级结论,建立方程,利用基本不等式求解即可.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(2025·湛江模拟)在中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c,且,D为边上的点,且平分.
(1)求的大小;
(2)若,,求的周长.
【答案】(1)解:,由正弦定理可得,
因为,所以,所以,
则或,,
即或,,
又因为,所以;
(2)解:因为平分,所以,
又因为,所以,
即,即,
即① ,
由余弦定理,可得② ,
将①代入②得:,解得,
则的周长为.
【知识点】两角和与差的正弦公式;解三角形;正弦定理;余弦定理;辅助角公式
【解析】【分析】由题意,利用由正弦定理得,即,再根据辅助角公式即可求得的大小;
由题意可得,从而可得,由余弦定理求得,再求的周长即可.
(1)由正弦定理得.
又因为,所以,
所以,
或,,
或,
又,∴.
(2)平分


所以,
所以,
即.①
由余弦定理得,
即.②
将①代入②得,
所以,(舍去),
所以的周长为.
16.(2025·湛江模拟)已知函数,其中.
(1)若,求函数的单调区间;
(2)当时,试判断的零点个数并证明.
【答案】(1)解:函数定义域为,,
当时,,
令,解得,
当时,,函数的单调递减;
当时,,函数的单调递增,
即函数的单调递减区间为;单调递增区间为;
(2)解:令,
当时,,故是的一个零点,
当时,,
令,易知函数在和上均单调递减,
因为(洛必达法则),所以当时,且单调递减,
故当时,在上有唯一解,
当时,,
故当时,无解,
综上可知,当时,有两个零点.
【知识点】利用导数研究函数的单调性;函数零点存在定理
【解析】【分析】(1)求函数的定义域,再求导,将代入,利用导数求函数的单调区间即可;
(2)先判断是的一个零点,利用分离参数法,结合导数求解即可.
(1)由题知,,
当时,.
令,得或(舍去).
当时,,故的单调递减区间为.
当时,,故的单调递增区间为.
(2)解法一:因为,故有一个零点是2.
令,解得(舍去),.
当时,,故单调递减.
当时,,故单调递增.
当时,,.

下面先证明当时,.
令,,
故在上单调递增,
所以.
因为,所以.
易知,所以在上存在唯一的零点,
所以当时,有两个零点,为2和.
解法二:当时,,故2是的一个零点.
令,又,所以.
当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
所以是的极小值点.
当时,,所以.
下证.
令,则.
当时,,单调递减,当时,,单调递增,
从而,
所以当时,,
所以,
即.
令,则有,则.
易得当时,,所以在上有唯一解.
综上,当时,有两个零点.
解法三:令,
当时,,故2是的一个零点.
当时,.
令,
易得在和上均单调递减.
因为(洛必达法则),
所以当时,且单调递减,
故当时,在上有唯一解.
而当时,,
故当时,无解.
综上可知,当时,有两个零点.
17.(2025·湛江模拟)如图,四棱锥的底面是边长为2的正方形,每条侧棱的长都是底面边长的倍,P为侧棱上的点,且平面.
(1)求证:.
(2)求直线到平面的距离.
(3)请判断在平面上是否存在一点E,使得是以为底边,为顶角的等腰三角形.若存在,请求出点E的轨迹;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)证明:连接,设交于点,连接,如图所示:
因为,所以,在正方形中,,
又因为,平面,所以平面,
又因为平面,所以;
(2)解:连接,因为平面,平面,平面平面,所以,
在中,O为的中点,所以点P为的中点,
易知直线,,两两垂直,以点O为原点,建立空间直角坐标系,如图所示:
正方形的边长为,,,,,

设平面的一个法向量为,则,即,
则,令,可得,
因为平面,所以直线到平面的距离等于点B到平面的距离,
在法向量上的投影的模为,
则直线到平面的距离为;
(3)解:不存在.
理由如下:由(2)可得直线到平面的距离为,
因为平面,设点Q为的中点,所以点Q到平面的距离为,
假设在平面上存在点E,使得是以为底边,为顶角的等腰三角形,
则,因为,所以不存在满足条件的点.
【知识点】直线与平面垂直的判定;空间向量的夹角与距离求解公式;平面的法向量
【解析】【分析】(1)连接,设交于点,连接,根据线线垂直可证明平面,利用线面垂直的性质证明即可;
(2)连接,证得直线,,两两垂直,以点O为原点,建立空间直角坐标系,利用空间向量法求点面距离即可;
(3)根据线面平行的性质,结合(2)可知Q到平面的距离为,而,求解即可.
(1)证明:如图,连接,
设交于点O,连接,由得.
在正方形中,.
又,平面,所以平面.
又因为平面,所以.
(2)连接,因为平面,平面,平面平面,
所以.
在中,O为的中点,所以点P为的中点.
易知直线,,两两垂直,如图,以点O为原点建立空间直角坐标系.
因为正方形的边长为2,
所以,,,,.
设平面的一个法向量为,则可得,
所以,则,
令,可得.
因为平面,所以直线到平面的距离等于点B到平面的距离,
在法向量上的投影的模为,
所以直线到平面的距离为.
(3)不存在.
理由如下:根据第(2)问可得直线到平面的距离为.
又因为平面,设点Q为的中点,所以点Q到平面的距离为.
假设在平面上存在点E,使得是以为底边,为顶角的等腰三角形,
则有.
因为,所以不存在满足条件的点E
18.(2025·湛江模拟)已知抛物线的焦点为F,A,B分别为C上的点(点A在点B上方).过点A,B分别作C的切线,,交于点P.点O为坐标原点,当为正三角形时,其面积为.
(1)求抛物线C的方程;
(2)若直线经过点F,求动点P的轨迹以及点P到直线的距离的最小值.
【答案】(1)解:由题意,作图,如图所示:
因为为正三角形时,面积为,所以的边长,
易知关于轴对称,则点的坐标为,
将点代入抛物线的方程可得:,解得,则抛物线C的方程为;
(2)解:由(1)可得,
设直线的方程为,设点的坐标分别为,,
联立,消元整理可得,

根据韦达定理可得,,
设直线的方程为,
因为是抛物线C的切线,所以与C仅有一个交点,
联立,消元整理可得,
,则,即直线的方程为,
同理可得直线的方程为,
计算与的交点可得,即可得,所以动点P的轨迹为直线,
将点P的横坐标代入直线及,可得其纵坐标为以及,
两者相加可得,代入上述韦达定理可得,所以点P的坐标为,
所以点P到直线的距离,
当且仅当时等号成立,则点P到直线的距离的最小值为.
【知识点】平面内点到直线的距离公式;抛物线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)由题意作图,根据正三角形的性质与抛物线的性质,可得点的坐标,代入抛物线方程求解即可;
(2)设直线方程为,联立直线与抛物线方程,利用韦达定理可得,,设切线方程,联立直线与抛物线方程,写出根的判别式为零,进而求得切线的交点的坐标,利用点到直线距离公式求解即可.
(1)因为为正三角形时,其面积为,可得的边长.
根据正三角形以及抛物线的对称性,可知此时点A,B关于x轴对称,
所以点A的坐标为.
将点A代入抛物线的方程可得,解得,
所以抛物线C的方程为.
(2)易得.设直线的方程为,
联立直线与抛物线C的方程可得.

设点A,B的坐标分别为,,
根据韦达定理可得,.
设直线的方程为.
因为是抛物线C的切线,所以与C仅有一个交点.
联立两个方程可得,
,所以,
所以直线的方程为.
同理可得直线的方程为.
计算与的交点可得,即可得,
所以动点P的轨迹为直线.
将点P的横坐标代入直线及,可得其纵坐标为以及,
两者相加可得,代入上述韦达定理可得,
所以点P的坐标为,
所以点P到直线的距离,
当且仅当时等号成立,
所以点P到直线的距离的最小值为2.
19.(2025·湛江模拟)甲参加了一场智力问答游戏,每轮游戏均有两类问题(难度系数较低的类问题以及难度系数较高的类问题)供选择,且每轮游戏只回答两类问题中的其中一个问题.甲遇到每类问题的概率均为,甲遇到类问题时回答正确的概率为,回答正确记1分,否则记0分;甲遇到类问题时回答正确的概率为,回答正确记2分,否则记0分,总得分记为X分,甲回答每个问题相互独立.
(1)当进行完2轮游戏时,求甲的总分X的分布列与数学期望.
(2)设甲在每轮游戏中均回答正确且累计得分为n分的概率为.
(ⅰ)证明:为等比数列.
(ⅱ)求的最大值以及对应n的值.
【答案】(1)解:由题意可知:可以取0,1,2,3,4,
每次回答A类问题且回答正确的概率为,
回答A类问题且回答不正确的概率为,
每次回答B类问题且回答正确的概率为,
回答B类问题且回答不正确的概率为,



;,
的分布列为:
X 0 1 2 3 4
P

(2)解:(ⅰ)、,,
由题意得甲累计得分为n分的前一轮得分只能为分或分,
故当时,,
所以,
则数列是以为首项,为公比的等比数列;
(ⅱ)、根据(ⅰ)可知,①,
易得,
则数列是以为首项,为公比的等比数列,即②,
②-①可得,即,
经检验,时均满足上式,故,
所以,
因为显然随着n的增大而减小,
所以,
又因为,所以当时,取到最大值为.
【知识点】等比数列概念与表示;等比数列的通项公式;数列与不等式的综合;离散型随机变量及其分布列;离散型随机变量的期望与方差
【解析】【分析】(1)由题意可知:可以取0,1,2,3,4,分别求解概率,列分布列,再求期望即可;
(2)(ⅰ)根据等比数列的定义证明即可;
由(ⅰ)可证为等比数列,可得,结合不等式的性质和函数的单调性求解即可.
(1)X可以取0,1,2,3,4,
每次回答A类问题且回答正确的概率为,
回答A类问题且回答不正确的概率为,
每次回答B类问题且回答正确的概率为,
回答B类问题且回答不正确的概率为,



;,
X的分布列为:
X 0 1 2 3 4
P

(2)(ⅰ),,
由题意得甲累计得分为n分的前一轮得分只能为分或分,
故当时,,
所以,
所以是以为首项,为公比的等比数列;
(ⅱ)根据(ⅰ)可知,①,
易得,
所以是以为首项,为公比的等比数列,
所以②,
令②-①可得,
所以,
经检验,时均满足上式,故,
所以,
而显然随着n的增大而减小,
故,
又因为,所以当时,取到最大值为.
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