内容正文:
2026届高三上学期期初考试数学模拟试题(2)
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.已知集合,集合,则集合
A. B. C. D.
2.已知向量满足,且向量在向量上的投影向量为,则向量与的夹角为
A. B. C. D.
3.已知复数z满足,则
A. B. C. D. 32
4.将函数的图象向右平移个单位,得到函数的图象,则下列判断错误的是
A. 函数是奇函数 B. 在上单调递增
C. 的图象关于直线对称 D. 在上的值域为
5.若数列是公比为q的等比数列,且,则的最小值为
A. 10 B. 9 C. 8 D. 7
6.已知点P为直线上的一点,过点P作圆的切线PA,切点为A,则的最大值为
A. B. C. D.
7.已知圆柱的轴截面为矩形为下底面圆的直径,点E在下底面圆周上,为CE的中点,,则
A. 该圆柱的体积为 B. 该圆柱的表面积为
C. 直线AC与平面BCE所成角为 D. 二面角为
8.已知A,B是椭圆与双曲线的公共顶点,M是双曲线上一点,直线MA,MB分别交椭圆于C,D两点,若直线CD过椭圆的焦点F,则线段CD的长度为( )
A. B. 3 C. D.
二、多选题:本题共3小题,共18分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。
9.下列说法正确的是( )
A. 若,且,则
B. 设有一个回归方程,变量x增加1个单位时,平均减少5个单位
C. 线性相关系数r越大,两个变量的线性相关性越强;反之,线性相关性越弱
D. 在某项测量中,测量结果服从正态分布,则
10.已知数列满足,若,记数列的前n项和为,则
A. B. C. D.
11.设定义在R上的可导函数和的导函数分别为和,满足,,且为奇函数,则下列说法正确的是( )
A. B. 的图象关于直线对称
C. 的一个周期是4 D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.在的展开式中,的系数为 .
13.已知函数,若,则m的取值范围是 .
14.在一个不透明的摸奖箱中有五个分别标有1,2,3,4,5号码的大小相同的小球,现甲、乙、丙三个人依次参加摸奖活动,规定:每个人连续有放回地摸三次,若得到的三个球编号之和恰为4的倍数,则算作获奖,记获奖的人数为X,则X的数学期望为___________.
四、解答题:本题共5小题,共76分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
15.本小题12分如图,在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且,
Ⅰ求角A的大小;
Ⅱ已知,D为AB的中点,且,求面积.
16.本小题15分如图,已知三棱锥中,平面平面ABC,,,
证明:;
求直线AB和平面PBC所成角的正弦值.
17.本小题15分已知函数
若曲线在点处的切线与曲线在点处的切线平行,求实数a的值;
若函数的图象与的图象有两个公共点,求实数a的取值范围.
18.本小题17分已知抛物线的焦点到x轴的距离为,过点的直线与抛物线E交于A,B两点,设抛物线E在点A,B处的切线分别为和,已知与x轴交于点M,与x轴交于点N,设与的交点为
求抛物线E的标准方程;
证明:点P在定直线上;
若的面积为,求点P的坐标.
19.本小题17分在Python编程语言中,数组可以看作是m行、n列的数表,第i行、第j列的数记为,例如表示第2行、第3列的数.如果数组中存在,对任意的i,,都有,且成立,则称该数组为“数组”,满足条件的记为“数组”的“核”.
若数组A与数组B以数表形式表示如下:
1
2
3
4
3
2
数组
3
2
1
4
5
6
9
8
7
数组
判断数组A与数组B是否为“数组”,如果是,求出它的“核”;
已知数组C是一个元素互不相同的数组,元素,,在数组C是“数组”的条件下,求它的“核”是4的概率;
现将1,2,3,4,,,这个元素全部填入数组D中,满足是“数组”的全体构成一个集合M,从集合 M中任取一个元素,记它的“核”为 X,求随机变量 X的数学期望
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:对于集合A,,化简得,所以
所以集合
对于集合B,,根据指数函数的性质可得
所以集合
所以,即
故选:
2.【答案】A
【解析】解:因为向量在向量上的投影向量为,
则,即,
所以,
则,
又,得,
故向量与的夹角为
故选:
3.【答案】A
【解析】解:设,则,所以,
又,所以,解得,所以,
则,则
故选:
4.【答案】D
【解析】解:函数的图象向右平移个单位,得到函数的图象,
故;
对于A,,故,
则函数是奇函数,故A正确;
对于B,当时,,故在上单调递增,故B正确;
对于C,当时,,故的图象关于直线对称,故C正确;
对于D,当时,,故,故D错误.
故选:D
5.【答案】D
【解析】解:因为数列是公比为q的等比数列,则,
即,所以
又因为,,则
当且仅当,即时等号成立
则的最小值为
故选:
6.【答案】A
【解析】解:根据题意,圆,其圆心为,半径,
过点P作圆的切线PA,
则,
则,
设圆心C到直线l的距离为d,
则,
故,
所以的最大值为
故选
7.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查圆柱的体积,圆柱的侧面积和表面积,直线与平面所成的角,二面角,线面垂直的性质,线面垂直的判定,属于中档题.
由几何关系结合圆柱的体积公式可得选项A错误;由圆柱的表面积公式可得选项B错误;由线面垂直得到线面角,再由正弦值可得选项C错误;由二面角的概念得到为二面角的平面角,再求其值可得选项D正确;
【解答】
解:对于A,因为底面ABE,底面ABE,所以,
又因为,平面BCE,所以平面BCE,
因为平面BCE,所以,
又因为,平面ACE,
所以平面ACE,即,
因为F为CE的中点,所以为等腰直角三角形,所以,
又因为,AB为底面圆的直径,所以,
所以该圆柱的体积为,故A错误;
对于B,由A可得该圆柱的表面积为
,故B错误;
对于C,因为底面ABE,底面ABE,所以,
又因为,平面BCE,
所以平面BCE,所以直线AC与平面BCE所成角,
因为,所以,
即,故C错误;
对于D,由C可得为二面角的平面角,因为为等腰直角三角形,
所以,即二面角为,故D正确.
故选:
8.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查了双曲线与椭圆的综合应用,属于较难题.
由双曲线与椭圆的性质可得CD垂直x轴,进而得到 ,即可求解.
【解答】
解:由题意可知,,
设 , ,可得直线MA,MB的斜率分别为 ,
因为点M在双曲线上,则 ,因此
设点 , ,可得直 线CA,CB的斜率,,
因为点在椭圆上,则,整理得,
所以,即,
可得,
所以直线CB与DB关于x轴对称.
又因为椭圆也关于x轴对称,且C,D过椭圆右焦点,则轴,则,
则线段CD的长度为
9.【答案】ABD
【解析】【分析】
本题考查命题的真假的判断与应用,二项分布,回归直线方程以及线性关系性,正态分布的性质,属于基础题.
利用二项分布的期望,列出方程求解n判断A,回归直线方程的性质判断B;相关关系判断C;正态分布的性质判断
【解答】
解:若,且,可得,所以,所以A正确;
设有一个回归方程,变量x增加1个单位时,平均减少5个单位,满足回归直线的性质,所以B正确;
线性相关系数r的绝对值越大,两个变量的线性相关性越强,所以C不正确;
在某项测量中,测量结果服从正态分布,则,满足正态分布的性质,所以D正确.
故选:
10.【答案】ACD
【解析】解:对A,B选项,因为,
所以为等差数列,且公差为2,
又,故首项为,
所以,
即,故A正确,B错误;
对C,D选项,因为,
所以,
,
关于n单调递增,且,
所以,故C,D正确.
故选:
11.【答案】BCD
【解析】【分析】
本题主要考查抽象函数的奇偶性,周期函数,函数的对称性,属于中档题.
利用抽象函数及导数的运算判断函数的图象关于点对称,从而可得的图象关于对称,所以是周期函数,4是一个周期,可判断A、B、C项;因为,且,所以,所以,可判断D项.
【解答】
解:因为为奇函数,所以,
所以的图象关于中心对称,
两边求导得:,
所以的图象关于对称,
因为,所以;
所以,又,所以,
所以函数的图象关于点对称;
所以的图象关于对称,故B正确;
所以,即,
又,所以,即,
所以,所以是周期函数,且4是一个周期,
又因为,所以,
所以是周期函数,且4是一个周期,故C正确;
因为为奇函数,所以过,所以,
令,代入,可得,故A错误;
令代入,可得,
令,代入,可得,
又因为的周期为4,所以,所以,
所以,
所以,故D正确.
故选:
12.【答案】60
【解析】解:展开式的通项公式,
令可得,,
则项的系数为
故答案为:
13.【答案】
【解析】【分析】
本题主要考查分段函数与不等式,属于中档题.
根据条件得到或,解不等式即可.
【解答】
解:若
则或,
即或,
解得,或
故答案为 .
14.【答案】
【解析】【分析】
本题考查了离散型随机变量期望的求法,n次独立重复试验与二项分布公式的运用,概率的运算,考查了分析和运用能力,属于中档题.
根据题意先求出每人获奖的概率,然后代入二项分布期望公式求解即可.
【解答】
解:由题意,三个编号之和的区间范围为,
其中4的倍数为4,8,12,
则4的组合有,
8的组合为,,,,
12的组合为,,,
三个编号均不相同的情况有:种,
三个编号有2个相同的有:种,
三个编号均相同的情况有:1种,
所以总共有种,
则每个人获奖的概率,
易知三个人获奖情况服从二次项分布,
所以X的数学期望
故答案为:
15.【答案】解:Ⅰ,由正弦定理得:,
,,
又,
Ⅱ,D为AB的中点,,
,,
,即,
而,,,
在中,由余弦定理有,解得
【解析】本题考查正弦定理、余弦定理的应用,考查转化思想以及计算能力,是中档题.
Ⅰ由正弦定理可得,然后求解
Ⅱ利用已知条件推出结合余弦定理求解b,然后求解三角形的面积.
16.【答案】方法一:
Ⅰ证明:
取AC的中点E,PC的中点F,连接AF,ME,BE,
, ,
又,是CF的中点,
,,
又 ,
,
又 且交于,BE在平面ABC内,
且,
又 ,ME、BE在平面MBE内, 平面MBE,
又平面MBE,
Ⅱ解:由Ⅰ知平面MBE,PC在平面PBC内,
平面平面PBC且交于MB,
过E作垂足为H,EH即是E到面PBC的距离,
,
,
又是AC的中点,到面PBC的距离,
与面PBC所成角的正弦值为
方法二:
Ⅰ证明:取AC的中点E,连接ME、EB,
,,,
又平面平面ABC且交于AC,BE在平面ABC内,
平面PAC,且平面PAC,,
,,又,
,,,
,,又 ,ME、BE在平面MBE内,
平面MBE,且平面MBE,
Ⅱ解: 过P作交其延长线于,
面面ABC且交于AC,PO在平面PAC内,
面ABC,连BO,可得,
又,,
,,,
又,,
,
,
令A到面PBC的距离为,则,
,,
与面PBC所成角的正弦值为
解法三:
Ⅰ证明:取AC的中点O,建立如图所示的坐标系,
由已知可得,
,,
,,
,
Ⅱ解:由Ⅰ可知,
设面PBC的法向量为,
则,
令,则,,,
与面PBC所成角的正弦值为
【解析】本题考查线面垂直的判定与性质及面面垂直的性质,同时考查 线面角的求解及空间向量的应用.
方法一:
Ⅰ取AC的中点E,PC的中点F,连接AF,ME,BE,通过证明面MBE,得
Ⅱ求出A到平面PBC的距离,然后利用AB与面PBC所成角的正弦值为求解即可;
方法二:
Ⅰ取AC的中点E,连接ME、EB,结合已知和余弦定理得面MBE求解即可;
Ⅱ通过等积法求出A到平面PBC的距离,然后利用AB与面PBC所成角的正弦值为求解即可;
方法三:
Ⅰ建立空间坐标系,通过证明即可;
Ⅱ求出平面PBC的法向量,利用公式求解即可.
17.【答案】解:
依题意得,即,解得
故,
在点处的切线方程为,即;
而在点处的切线方程为,这两条切线平行,故
函数的图象与的图象有两个公共点,
方程有两个不等实根
方程有两个不等实根
方程有两个不等实根
直线与函数 的图象有两个交点.
当时,单调递增;当时,单调递减.
有极大值,也是最大值为
当时,;当时,
可以画出的草图如图:
由图可知当时,直线与函数的图象有两个交点,
即函数的图象与的图象有两个公共点,故
【解析】本题考查了导数的几何意义,利用导数求切线方程,函数零点,属于难题.
利用导数的几何意义和两直线平行即可求解;
所求转化为直线与函数的图象有两个交点,利用导数分析单调性画出的草图,利用图像即可求解.
18.【答案】解:因为抛物线的焦点坐标为,且焦点到x轴的距离为,
所以,所以,
所以抛物线E的标准方程为
证明:由,得,,
设,,,
则和的斜率分别为,
所以方程为:,整理得:,
同理可得,方程为:,
联立与的方程,解得:,,
因为点T在抛物线内部,可知直线AB的斜率存在,且与抛物线必相交,
设直线AB的方程为,
与抛物线方程联立得:,
故,,
所以,,可知,
所以点P在定直线上;
在,的方程中,令,得,,
由知,,,,
所以面积,
故,
化简可得,
由于,则,
从而,故或,
所以点P的坐标为或
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
19.【答案】解: 数组:
数组A的元素为:
第1行:1,2,最小值为1,位置;
第2行:4,3,最小值为2,位置
位置:第1列元素为行、行,最大值为4,而,不满足列最大值条件;
位置:第3列元素为行、行,最大值为3,而,不满足列最大值条件;
因此,数组A不是数组.
数组:
数组B的元素为:
第1行:3,2,最小值为1,位置;
第2行:4,5,最小值为4,位置;
第3行:9,8,最小值为7,位置
位置:第3行最小值为该行元素9,8,,第3列元素为行、行、行,最大值为7,
因此满足行最小值且列最大值条件.
因此,数组B是数组,核为
设数组C是“数组”为事件M,数组C的“核”是4为事件
若数组C是“数组”时,可设它的“核”为k,因为C的每行有2个元素,每列有3个元素,且,则
当时,此时“数组”的个数为:;
当时,此时“数组”的个数为:;
当时,此时“数组”的个数为:;
假设一个“数组”C中同时存在两不同个“核”和,
若和处于同一行或处于同一列时,根据定义则必有,这与和不同矛盾;
若和不同行也不同列时,不妨设,,
根据定义可得:,,
所以,同样产生矛盾,所以“数组”的“核”是唯一的.
所以
故C是“数组”的概率为
根据题意X的可能取值为n,,,,,共个取值
当时,此时“数组”的个数为:,
当时,此时“数组”的个数为:,
当时,此时“数组”的个数为:,
当时,此时“数组”的个数为:,
当时,此时“数组”的个数为:,
由这些计数无重复,故M的元素个数为,
注意到以上计数具有对称性,
即:,
,
所以利用“倒序相加”法我们有:
,
,
所以
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
第1页,共1页
学科网(北京)股份有限公司
$$