广东省东莞市某校2024 2025学年高三5月月考数学试题
一、单选题
1.已知集合,则( )
A. B. C. D.
2.已知,则( )
A. B. C. D.5
3.设是两条不同的直线,是两个不同的平面,则下列命题中正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则
4.已知,则( )
A. B. C. D.
5.己知直线与圆:相交于A,B两点,则( )
A. B. C. D.
6.甲、乙、丙、丁、戊五名同学进行劳动技术比赛,决出第1名到第5名的名次.甲和乙去询问成绩,回答者对甲说“很遗憾,你和乙都没有得到冠军.”对乙说“你当然不会是最差.”从这两个回答分析,5人的名次排列可能有多少种不同情况?( )
A.27种 B.36种 C.54种 D.72种
7.已知,函数,在上没有零点,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
8.已知某正三棱柱外接球的表面积为,则该正三棱柱体积的最大值为( )
A.1 B. C. D.4
二、多选题
9.已知向量,,则( )
A. B.
C.若,则 D.若,则
10.从棱长为1个单位长度的正四面体的一顶点出发,每次均随机沿一条棱行走1个单位长度,设行走次时恰好为第一次回到点的概率为,恰好为第二次回到点的概率为,则( )
A. B.
C.时,为定值 D.数列的最大项为
11.如图,该几何体是由正方形沿直线旋转得到的,已知点是圆弧的中点,点是圆弧上的动点(含端点),则下列结论正确的是( )
A.不存在点,使得平面
B.存在点,使得平面平面
C.存在点,使得直线与平面的所成角的余弦值为
D.不存在点,使得平面与平面的夹角的余弦值为
三、填空题
12.已知某种零件的尺寸(单位:)在内的为合格品.某企业生产的该种零件的尺寸服从正态分析,且,则估计该企业生产的1000个零件中合格品的个数为 .
13.设椭圆的左右焦点为,椭圆上点满足,则的面积为 .
14.已知数列,下列结论正确的是 .
①若,则;
②若,则;
③若,则;
④若,则.
四、解答题
15.已知三个内角所对的边分别为,且.
(1)求的值;
(2)若的面积,且,求的周长.
16.在三棱锥中,平面平面平面.
(1)求证:;
(2)若二面角的余弦值为,且,求.
17.设函数,曲线在点处的切线方程为.
(1)求的值;
(2)设函数,求的单调区间;
(3)求的极值点个数.
18.已知和为椭圆:上两点.
(1)求椭圆的离心率;
(2)过点的直线与椭圆交于,两点(,不在轴上).
(i)若的面积为,求直线的方程;
(ii)直线和分别与轴交于,两点,求证:以为直径的圆被轴截得的弦长为定值.
19.某市每年上半年都会举办“清明文化节”,下半年都会举办“菊花文化节”,吸引着众多海内外游客.为了更好地配置“文化节”旅游相关资源,2024年该市旅游管理部门对初次参加“菊花文化节”的游客进行了问卷调查,据统计,有的人计划只参加“菊花文化节”,其他人还想参加2025年的“清明文化节”,只参加“菊花文化节”的游客记1分,两个文化节都参加的游客记2分.假设每位初次参加“菊花文化节”的游客计划是否来年参加“清明文化节”相互独立,将频率视为概率.
(1)从2024年初次参加“菊花文化节”的游客中随机抽取三人,求三人合计得分的数学期望;
(2)2025年的“清明文化节”拟定于本年度4月4日至4月19日举行,为了吸引游客再次到访,该市计划免费向到访的游客提供“单车自由行”和“观光电车行”两种出行服务.已知游客甲每天的出行将会在该市提供的这两种出行服务中选择,甲第一天选择“单车自由行”的概率为,若前一天选择“单车自由行”,后一天继续选择“单车自由行”的概率为,若前一天选择“观光电车行”,后一天继续选择“观光电车行”的概率为,如此往复.
(i)求甲第二天选择“单车自由行”的概率;
(ii)求甲第()天选择“单车自由行”的概率,并帮甲确定在2025年“清明文化节”的16天中选择“单车自由行”的概率大于“观光电车行”的概率的天数.
参考答案
1.【答案】B
【详解】,,
所以.
故选B
2.【答案】D
【详解】,
故.
故选D
3.【答案】C
【详解】如图所示
对于A,设平面为平面,平面为平面,为,则,则,故A错;
对于B,设平面为平面,平面为平面,为,则,则,故B错;
对于C,过作平面与平面交于直线,,则,,可得,则,故C正确;
对于D,设平面为平面, 为, 为,则,则,故D错.
故选C.
4.【答案】B
【详解】由得,即,解得,
所以,
故选B.
5.【答案】B
【详解】因为圆心为到直线的距离为:,
所以=
所以,即.
故选B.
6.【答案】C
【详解】解:由题意得:甲、乙都不是第一名且乙不是最后一名.乙的限制最多,故先排乙,有3种情况;
再排甲,也有3种情况;
余下3人有种排法.故共有种不同的情况.
故选C.
7.【答案】B
【详解】当时,,若无解,则或;
当时,,若无解,则.
综上,实数的取值范围是.
故选B.
8.【答案】A
【详解】设外接球的半径为,则,解得.
设正三棱柱的底面三角形的边长为,则该三角形外接圆的半径为,
故该正三棱柱的高为,
所以该正三棱柱的体积.
由,解得.
令,则,
所以函数在上单调递增,在上单调递减,所以函数在时取得最大值,
故,所以该正三棱柱体积的最大值为1.
故选A.
9.【答案】AB
【详解】解:向量,
A.,故正确,符合题意;
B.,,则,
所以,
当时,,正确,符合题意;
C.若,则,解得,故错误,不符合题意;
D.若,则,解得,故错误,不符合题意;
故选AB.
10.【答案】ACD
【详解】由题意得对于任意一次行走,到达其他三个点概率均为,
若要行走次时恰好第一次回到点,则第1、2次均不到点A,
所以,故A选项正确;
若要行走次时恰好第二次回到点,则第2次必须回到点A,概率为,故B选项错误;
若要行走次时恰好为第一次回到点,则次均未到达点A,所以,
所以为定值,故C选项正确;
当时,;
当时,设第次第一次到达点A,第n次恰好第二次到达点A,
由于第1次和第次的行走不用限制,所以此时概率为,
所以,
令,解得,
所以,
所以和为最大值,故D选项正确.
故选ACD.
11.【答案】BCD
【详解】由题意,可将几何体补全为一个正方体,建立空间直角坐标系,如图所示,
设正方体棱长为2,则,
,设.
对于A选项,假设存在点,使得平面,
因为,,,
则,可得,
因为,则,
即当点与点重合时,平面,故A选项错误;
对于B选项,由A选项可知,平面的一个法向量为,
假设存在点,使得平面平面, 则,
,,则,可得,
又因为,解得,即当点为的中点时,平面平面,故B选项正确;
对于C选项, 若存在点,使得直线与平面所成角的余弦值为,
则直线与平面所成角的正弦值为,,
所以,
整理可得,
因为函数在时的图象是连续的,
且,,所以存在,使得,
所以,存在点,使得直线与平面所成角的余弦值为,C选项正确;
对于D选项, 设平面的法向量为,,
则,取,则,可得,
假设存在点,使得平面与平面的夹角的余弦值为,则,
可得,即可得或,
因为,则则,所以,
故当时,方程和均无解,
综上所述, 不存在点,使得平面与平面的夹角的余弦值为,故D选项正确.
故选BCD
12.【答案】
【详解】解:,且,
,
估计该企业生产的1000个该种零件中合格品的个数为.
13.【答案】
【详解】由椭圆定义可得,
则有,即,,
又,
由,故,
故.
14.【答案】①③④
【详解】,
,故①正确;
等价于,
数列是以为首项,公比为2的等比数列,,故②不正确;
若,则,则,
以为首项,公差为3的等差数列,,则,故③正确;
若,则,所以,
所以数列是以为首项,公比为2的等比数列,,则,即得,故④正确.
15.【答案】(1);
(2).
【详解】(1)由正弦定理可得,,得:.
所以.
又,且,所以.
由,故.
(2),所以.
由余弦定理,.
又.
联立得:.
所以.
故的周长为.
16.【答案】(1)见详解
(2)
【详解】(1)
如图,过作于.
因为平面平面,平面平面平面
所以平面.
又平面,所以.
又平面平面,所以.
因为平面,且,
所以平面,又平面,所以.
(2)法1:过作于,连接,
由(1)平面,平面,可得,
因平面,,故平面,
又平面,所以.
所以即为二面角的平面角,
所以则.
又由(1)平面,平面,则,
因平面,平面,则.
设,因为,,则,
,
所以,
解得,则,从而.
法2:由(1)可得.如图,以为原点,所在
直线分别为轴,轴建立空间直角坐标系,
记二面角为,设,因为,
所以,
则,
所以.
设平面的法向量为,则
即令,得,
易知平面的一个法向量为,又,
所以,
解得,则,所以.
17.【答案】(1)
(2)答案见解析
(3)3个
【详解】(1)因为,所以,
因为在处的切线方程为,
所以,,
则,解得,
所以.
(2)由(1)得,
则,
令,解得,不妨设,,则,
易知恒成立,
所以令,解得或;令,解得或;
所以在,上单调递减,在,上单调递增,
即的单调递减区间为和,单调递增区间为和.
(3)由(1)得,,
由(2)知在,上单调递减,在,上单调递增,
当时,,,即
所以在上存在唯一零点,不妨设为,则,
此时,当时,,则单调递减;当时,,则单调递增;
所以在上有一个极小值点;
当时,在上单调递减,
则,故,
所以在上存在唯一零点,不妨设为,则,
此时,当时,,则单调递增;当时,,则单调递减;
所以在上有一个极大值点;
当时,在上单调递增,
则,故,
所以在上存在唯一零点,不妨设为,则,
此时,当时,,则单调递减;当时,,则单调递增;
所以在上有一个极小值点;
当时,,
所以,则单调递增,
所以在上无极值点;
综上:在和上各有一个极小值点,在上有一个极大值点,共有个极值点.
18.【答案】(1)
(2)(i);(ii)见详解
【详解】(1)由可知,求出,
代入,得,,
则,,
可知椭圆的离心率为.
(2)(i)由(1)可知椭圆的方程为,
设,,过点的直线为,
与联立得:.恒成立.
所以,
得,所以,直线的方程为:.
(ii)由(i)可知,
直线的方程为,令,得
直线的方程为,令,得,
记以为直径的圆与轴交于,两点,
由圆的弦长公式可知,
所以,为定值.
19. 【答案】(1)4 ;
(2)(i);
(ii) ;2天.
【分析】(1)由合计得分可能的取值,计算相应的概率,再由公式计算数学期望即可;
(2)(i)利用互斥事件的加法公式和相互独立事件概率乘法公式求概率;
(ii)由题意,求与的关系,通过构造等比数列,求出,再由求出对应的n.
【详解】(1)由题意,每位游客得1分的概率为,得2分的概率为,
随机抽取三人,用随机变量表示三人合计得分,则可能的取值为3,4,5,6,
,,
,,
则,
所以三人合计得分的数学期望为4;
(2)第一天选择“单车自由行”的概率为,则第一天选择“观光电车行”的概率为,
若前一天选择“单车自由行”,后一天继续选择“单车自由行”的概率为,
若前一天选择“观光电车行”,后一天继续选择“观光电车行”的概率为,则后一天选择“单车自由行”的概率为,
(i)甲第二天选择“单车自由行”的概率;
(ii)甲第 天选择“单车自由行”的概率,有,
则 ,,
所以,
又因为,所以 ,
所以数列是以为首项,以为公比的等比数列,
所以 ,
由题意知,需,即,
,即 ,
显然n必为奇数,偶数不成立,
当时,有即可,
时,成立,
时,成立,
时,,则时,不成立,
又因为单调递减,所以时,不成立,
综上,16天中选择“单车自由行”的概率大于“观光电车行”的概率的天数只有2天.