山東臨沂市莒南縣第三中學(xué)2025屆下學(xué)期高三期末數(shù)學(xué)試題含解析

山東臨沂市莒南縣第三中學(xué)2025屆下學(xué)期高三期末數(shù)學(xué)試題請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀(guān)題的答案寫(xiě)在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫(xiě)在試題卷、草稿紙上均無(wú)效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。一、選擇題：本題共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．已知集合，則（）A． B．C． D．2．設(shè)函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)，且滿(mǎn)足，若在中，，則（）A． B． C． D．3．已知等差數(shù)列的前13項(xiàng)和為52，則（）A．256 B．-256 C．32 D．-324．已知集合，，則（）A． B．C．或 D．5．設(shè)復(fù)數(shù)滿(mǎn)足，則在復(fù)平面內(nèi)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)位于（）A．第一象限 B．第二象限 C．第三象限 D．第四象限6．五行學(xué)說(shuō)是華夏民族創(chuàng)造的哲學(xué)思想，是華夏文明重要組成部分.古人認(rèn)為，天下萬(wàn)物皆由金、木、水、火、土五類(lèi)元素組成，如圖，分別是金、木、水、火、土彼此之間存在的相生相克的關(guān)系.若從5類(lèi)元素中任選2類(lèi)元素，則2類(lèi)元素相生的概率為（）A． B． C． D．7．在中，為上異于，的任一點(diǎn)，為的中點(diǎn)，若，則等于（）A． B． C． D．8．已知a>0，b>0，a+b=1，若α=，則的最小值是（）A．3 B．4 C．5 D．69．已知函數(shù)，給出下列四個(gè)結(jié)論：①函數(shù)的值域是；②函數(shù)為奇函數(shù)；③函數(shù)在區(qū)間單調(diào)遞減；④若對(duì)任意，都有成立，則的最小值為；其中正確結(jié)論的個(gè)數(shù)是（）A． B． C． D．10．2019年10月1日，中華人民共和國(guó)成立70周年，舉國(guó)同慶.將2,0,1,9,10這5個(gè)數(shù)字按照任意次序排成一行，拼成一個(gè)6位數(shù)，則產(chǎn)生的不同的6位數(shù)的個(gè)數(shù)為A．96 B．84 C．120 D．36011．設(shè)直線(xiàn)過(guò)點(diǎn)，且與圓：相切于點(diǎn)，那么（）A． B．3 C． D．112．等比數(shù)列的前項(xiàng)和為，若，，，，則（）A． B． C． D．二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13．已知函數(shù)，則函數(shù)的極大值為_(kāi)__________．14．某校高二（4）班統(tǒng)計(jì)全班同學(xué)中午在食堂用餐時(shí)間，有7人用時(shí)為6分鐘，有14人用時(shí)7分鐘，有15人用時(shí)為8分鐘，還有4人用時(shí)為10分鐘，則高二（4）班全體同學(xué)用餐平均用時(shí)為_(kāi)___分鐘.15．若的展開(kāi)式中只有第六項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)最大，則展開(kāi)式中各項(xiàng)的系數(shù)和是________．16．已知實(shí)數(shù)，且由的最大值是_________三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟。17．（12分）已知函數(shù).（1）當(dāng)時(shí)，解關(guān)于的不等式；（2）若對(duì)任意，都存在，使得不等式成立，求實(shí)數(shù)的取值范圍.18．（12分）已知函數(shù)（1）若，不等式的解集；（2）若，求實(shí)數(shù)的取值范圍.19．（12分）已知圓上有一動(dòng)點(diǎn)，點(diǎn)的坐標(biāo)為，四邊形為平行四邊形，線(xiàn)段的垂直平分線(xiàn)交于點(diǎn).（Ⅰ）求點(diǎn)的軌跡的方程；（Ⅱ）過(guò)點(diǎn)作直線(xiàn)與曲線(xiàn)交于兩點(diǎn)，點(diǎn)的坐標(biāo)為，直線(xiàn)與軸分別交于兩點(diǎn)，求證：線(xiàn)段的中點(diǎn)為定點(diǎn)，并求出面積的最大值.20．（12分）已知中，角所對(duì)邊的長(zhǎng)分別為，且（1）求角的大?。唬?）求的值.21．（12分）已知拋物線(xiàn)的焦點(diǎn)為，點(diǎn)，點(diǎn)為拋物線(xiàn)上的動(dòng)點(diǎn)．（1）若的最小值為，求實(shí)數(shù)的值；（2）設(shè)線(xiàn)段的中點(diǎn)為，其中為坐標(biāo)原點(diǎn)，若，求的面積．22．（10分）如圖1，四邊形為直角梯形，，，，，，為線(xiàn)段上一點(diǎn)，滿(mǎn)足，為的中點(diǎn)，現(xiàn)將梯形沿折疊（如圖2），使平面平面.（1）求證：平面平面；（2）能否在線(xiàn)段上找到一點(diǎn)（端點(diǎn)除外）使得直線(xiàn)與平面所成角的正弦值為？若存在，試確定點(diǎn)的位置；若不存在，請(qǐng)說(shuō)明理由.

參考答案一、選擇題：本題共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．C【解析】

由題意和交集的運(yùn)算直接求出.【詳解】∵集合，∴.故選:C.本題考查了集合的交集運(yùn)算.集合進(jìn)行交并補(bǔ)運(yùn)算時(shí)，常借助數(shù)軸求解.注意端點(diǎn)處是實(shí)心圓還是空心圓.2．D【解析】

根據(jù)的結(jié)構(gòu)形式，設(shè)，求導(dǎo)，則，在上是增函數(shù)，再根據(jù)在中，，得到，，利用余弦函數(shù)的單調(diào)性，得到，再利用的單調(diào)性求解.【詳解】設(shè)，所以，因?yàn)楫?dāng)時(shí)，，即，所以，在上是增函數(shù)，在中，因?yàn)?，所以，，因?yàn)?，且，所以，即，所以，即故選：D本題主要考查導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的單調(diào)性，還考查了運(yùn)算求解的能力，屬于中檔題.3．A【解析】

利用等差數(shù)列的求和公式及等差數(shù)列的性質(zhì)可以求得結(jié)果.【詳解】由，，得.選A.本題主要考查等差數(shù)列的求和公式及等差數(shù)列的性質(zhì)，等差數(shù)列的等和性應(yīng)用能快速求得結(jié)果.4．D【解析】

首先求出集合，再根據(jù)補(bǔ)集的定義計(jì)算可得；【詳解】解：∵，解得∴，∴.故選：D本題考查補(bǔ)集的概念及運(yùn)算，一元二次不等式的解法，屬于基礎(chǔ)題.5．C【解析】

化簡(jiǎn)得到，得到答案.【詳解】，故，對(duì)應(yīng)點(diǎn)在第三象限.故選：.本題考查了復(fù)數(shù)的化簡(jiǎn)和對(duì)應(yīng)象限，意在考查學(xué)生的計(jì)算能力.6．A【解析】

列舉出金、木、水、火、土任取兩個(gè)的所有結(jié)果共10種，其中2類(lèi)元素相生的結(jié)果有5種，再根據(jù)古典概型概率公式可得結(jié)果.【詳解】金、木、水、火、土任取兩類(lèi)，共有：金木、金水、金火、金土、木水、木火、木土、水火、水土、火土10種結(jié)果，其中兩類(lèi)元素相生的有火木、火土、木水、水金、金土共5結(jié)果，所以2類(lèi)元素相生的概率為，故選A.本題主要考查古典概型概率公式的應(yīng)用，屬于基礎(chǔ)題，利用古典概型概率公式求概率時(shí)，找準(zhǔn)基本事件個(gè)數(shù)是解題的關(guān)鍵，基本亊件的探求方法有(1)枚舉法：適合給定的基本事件個(gè)數(shù)較少且易一一列舉出的；(2)樹(shù)狀圖法：適合于較為復(fù)雜的問(wèn)題中的基本亊件的探求.在找基本事件個(gè)數(shù)時(shí)，一定要按順序逐個(gè)寫(xiě)出：先，….，再，…..依次….…這樣才能避免多寫(xiě)、漏寫(xiě)現(xiàn)象的發(fā)生.7．A【解析】

根據(jù)題意，用表示出與，求出的值即可.【詳解】解：根據(jù)題意，設(shè)，則，又，，，故選：A.本題主要考查了平面向量基本定理的應(yīng)用，關(guān)鍵是要找到一組合適的基底表示向量，是基礎(chǔ)題.8．C【解析】

根據(jù)題意，將a、b代入，利用基本不等式求出最小值即可.【詳解】∵a>0，b>0，a+b=1，∴，當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取“＝”號(hào)．

答案：C本題考查基本不等式的應(yīng)用，“1”的應(yīng)用，利用基本不等式求最值時(shí)，一定要正確理解和掌握“一正，二定，三相等”的內(nèi)涵：一正是首先要判斷參數(shù)是否為正；二定是其次要看和或積是否為定值（和定積最大，積定和最?。?；三相等是最后一定要驗(yàn)證等號(hào)能否成立，屬于基礎(chǔ)題.9．C【解析】

化的解析式為可判斷①，求出的解析式可判斷②，由得，結(jié)合正弦函數(shù)得圖象即可判斷③，由得可判斷④.【詳解】由題意，，所以，故①正確；為偶函數(shù)，故②錯(cuò)誤；當(dāng)時(shí)，，單調(diào)遞減，故③正確；若對(duì)任意，都有成立，則為最小值點(diǎn)，為最大值點(diǎn)，則的最小值為，故④正確.故選：C.本題考查三角函數(shù)的綜合運(yùn)用，涉及到函數(shù)的值域、函數(shù)單調(diào)性、函數(shù)奇偶性及函數(shù)最值等內(nèi)容，是一道較為綜合的問(wèn)題.10．B【解析】

2,0,1,9,10按照任意次序排成一行，得所有不以0開(kāi)頭的排列數(shù)共個(gè)，其中含有2個(gè)10的排列數(shù)共個(gè)，所以產(chǎn)生的不同的6位數(shù)的個(gè)數(shù)為.故選B．11．B【解析】

過(guò)點(diǎn)的直線(xiàn)與圓：相切于點(diǎn)，可得.因此，即可得出.【詳解】由圓：配方為，，半徑.∵過(guò)點(diǎn)的直線(xiàn)與圓：相切于點(diǎn)，∴；∴；故選：B.本小題主要考查向量數(shù)量積的計(jì)算，考查圓的方程，屬于基礎(chǔ)題.12．D【解析】試題分析：由于在等比數(shù)列中，由可得：，又因?yàn)?，所以有：是方程的二?shí)根，又，，所以，故解得：，從而公比；那么，故選D．考點(diǎn)：等比數(shù)列．二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13．【解析】

對(duì)函數(shù)求導(dǎo)，通過(guò)賦值，求得，再對(duì)函數(shù)單調(diào)性進(jìn)行分析，求得極大值.【詳解】，故解得，，令，解得函數(shù)在單調(diào)遞增，在單調(diào)遞減，故的極大值為故答案為：.本題考查函數(shù)極值的求解，難點(diǎn)是要通過(guò)賦值，求出未知量.14．7.5【解析】

分別求出所有人用時(shí)總和再除以總?cè)藬?shù)即可得到平均數(shù).【詳解】故答案為：7.5此題考查求平均數(shù)，關(guān)鍵在于準(zhǔn)確計(jì)算出所有數(shù)據(jù)之和，易錯(cuò)點(diǎn)在于概念辨析不清導(dǎo)致計(jì)算出錯(cuò).15．【解析】

由題意得出展開(kāi)式中共有11項(xiàng)，；再令求得展開(kāi)式中各項(xiàng)的系數(shù)和．【詳解】由的展開(kāi)式中只有第六項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)最大，所以展開(kāi)式中共有11項(xiàng)，所以；令，可求得展開(kāi)式中各項(xiàng)的系數(shù)和是：．故答案為：1．本小題主要考查二項(xiàng)式展開(kāi)式的通項(xiàng)公式的運(yùn)用，考查二項(xiàng)式展開(kāi)式各項(xiàng)系數(shù)和的求法，屬于基礎(chǔ)題.16．【解析】

將其轉(zhuǎn)化為幾何意義，然后根據(jù)最值的條件求出最大值【詳解】由化簡(jiǎn)得，又實(shí)數(shù)，圖形為圓，如圖:，可得，則由幾何意義得，則，為求最大值則當(dāng)過(guò)點(diǎn)或點(diǎn)時(shí)取最小值，可得所以的最大值是本題考查了二元最值問(wèn)題，將其轉(zhuǎn)化為幾何意義，得到圓的方程及斜率問(wèn)題，對(duì)要求的二元二次表達(dá)式進(jìn)行化簡(jiǎn)，然后求出最值問(wèn)題，本題有一定難度。三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟。17．（1）；（2）.【解析】

（1）分類(lèi)討論去絕對(duì)值號(hào)，然后解不等式即可.（2）因?yàn)閷?duì)任意，都存在，使得不等式成立，等價(jià)于，根據(jù)絕對(duì)值不等式易求，根據(jù)二次函數(shù)易求，然后解不等式即可.【詳解】解：（1）當(dāng)時(shí)，，則當(dāng)時(shí)，由得，，解得；當(dāng)時(shí)，恒成立；當(dāng)時(shí)，由得，，解得.所以的解集為（2）對(duì)任意，都存在，得成立，等價(jià)于.因?yàn)?，所以，且|，①當(dāng)時(shí)，①式等號(hào)成立，即.又因?yàn)?，②?dāng)時(shí)，②式等號(hào)成立，即.所以，即即的取值范圍為：.知識(shí)：考查含兩個(gè)絕對(duì)值號(hào)的不等式的解法；恒成立問(wèn)題和存在性問(wèn)題求參變數(shù)的范圍問(wèn)題；能力：分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力以及運(yùn)算求解能力；中檔題.18．（1）（2）【解析】

（1）依題意可得，再用零點(diǎn)分段法分類(lèi)討論可得；（2）依題意可得對(duì)恒成立，根據(jù)絕對(duì)值的幾何意義將絕對(duì)值去掉，分別求出解集，則兩解集的并集為，得到不等式即可解得；【詳解】解：（1）若，，則，即，當(dāng)時(shí)，原不等式等價(jià)于，解得當(dāng)時(shí)，原不等式等價(jià)于，解得，所以；當(dāng)時(shí)，原不等式等價(jià)于，解得；綜上，原不等式的解集為；（2）即，得或，由解得，由解得，要使得的解集為，則解得，故的取值范圍是.本題考查絕對(duì)值不等式的解法，著重考查等價(jià)轉(zhuǎn)化思想與分類(lèi)討論思想的綜合應(yīng)用，屬于中檔題．19．（Ⅰ）；（Ⅱ）4.【解析】

（Ⅰ）先畫(huà)出圖形，結(jié)合垂直平分線(xiàn)和平行四邊形性質(zhì)可得為一定值，，故可確定點(diǎn)軌跡為橢圓（），進(jìn)而求解；（Ⅱ）設(shè)直線(xiàn)方程為，點(diǎn)坐標(biāo)分別為，聯(lián)立直線(xiàn)與橢圓方程得，，分別由點(diǎn)斜式求得直線(xiàn)KA的方程為，令得，同理得，由結(jié)合韋達(dá)定理即可求解，而，當(dāng)重合交于點(diǎn)時(shí)，可求最值；【詳解】（Ⅰ），所以點(diǎn)的軌跡是一個(gè)橢圓，且長(zhǎng)軸長(zhǎng)，半焦距，所以，軌跡的方程為.（Ⅱ）當(dāng)直線(xiàn)的斜率為0時(shí)，與曲線(xiàn)無(wú)交點(diǎn).當(dāng)直線(xiàn)的斜率不為0時(shí)，設(shè)過(guò)點(diǎn)的直線(xiàn)方程為，點(diǎn)坐標(biāo)分別為.直線(xiàn)與橢圓方程聯(lián)立得消去，得.則，.直線(xiàn)KA的方程為.令得.同理可得.所以.所以的中點(diǎn)為.不妨設(shè)點(diǎn)在點(diǎn)的上方，則.本題考查根據(jù)橢圓的定義求橢圓的方程，橢圓中的定點(diǎn)定值問(wèn)題，屬于中檔題20．（1）；（2）.【解析】

（1）正弦定理的邊角轉(zhuǎn)換，以及兩角和的正弦公式展開(kāi)，特殊角的余弦值即可求出答案；（2）構(gòu)造齊次式，利用正弦定理的邊角轉(zhuǎn)換，得到，結(jié)合余弦定理得到【詳解】解：（1）由已知，得又∵∴∴,因?yàn)榈谩摺?（2）∵又由余弦定理，得∴1.考查學(xué)生對(duì)正余弦定理的綜合應(yīng)用；2.能處理基本的邊角轉(zhuǎn)換問(wèn)題；3.能利用特殊的三角函數(shù)值推特殊角，屬于中檔題21．（1）的值為或.（2）【解析】

（1）分類(lèi)討論，當(dāng)時(shí)，線(xiàn)段與拋物線(xiàn)沒(méi)有公共點(diǎn)，設(shè)點(diǎn)在拋物線(xiàn)準(zhǔn)線(xiàn)上的射影為，當(dāng)三點(diǎn)共線(xiàn)時(shí)，能取得最小值，利用拋物線(xiàn)的焦半徑公式即可求解；當(dāng)時(shí)，線(xiàn)段與拋物線(xiàn)有公共點(diǎn)，利用兩點(diǎn)間的距離公式即可求解.（2）由題意可得軸且設(shè)，則，代入拋物線(xiàn)方程求出，再利用三角形的面積公式即可求解.【詳解】由題，，若線(xiàn)段與拋物線(xiàn)沒(méi)有公共點(diǎn)，即時(shí)，設(shè)點(diǎn)在拋物線(xiàn)準(zhǔn)線(xiàn)上的射影為，則三點(diǎn)共線(xiàn)時(shí)，的最小值為，此時(shí)若線(xiàn)段與拋物線(xiàn)有公共點(diǎn)，即時(shí)，則三點(diǎn)共線(xiàn)時(shí)，的最小值為：，此時(shí)綜上，實(shí)數(shù)的值為或.因?yàn)?，所以軸且設(shè)，則，代入拋物線(xiàn)的方程解得于是，所以本題考查了拋物線(xiàn)的焦半徑公式、直線(xiàn)與拋物線(xiàn)的位置關(guān)系中的面積問(wèn)題，屬于中檔題.22．（1）證明見(jiàn)解析；（2）存在點(diǎn)是線(xiàn)段的中點(diǎn)，使得直線(xiàn)與平面所成角的正弦值為.【解析】

（1）在直角梯形中，根據(jù)，，得為等邊三角形，再由余弦定理求得，滿(mǎn)足，得到，再根據(jù)平面平面，利用面面垂直的性質(zhì)定理證明.（2）建立空間直角坐標(biāo)系：假設(shè)在上存在一點(diǎn)使直線(xiàn)與平面所成角的正弦值為，且，，求得平面的一個(gè)法向量，再利用線(xiàn)面角公式求解.【詳解】（1）證明：在直角梯形中，，，因此為等邊