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绵阳平武中学2025-2026学年度高三上入学考试数学试题
测试时间:120分钟 满分:150分
一、单选题:本大题共8小题,共40分.
1. 已知集合,则集合在实数集的补集是 ( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】解不等式得到集合A,再由补集的定义求解即可.
【详解】不等式,解得或,
即或,所以.
故选:B.
2. 在复平面内,复数满足,则复数的虚部为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用复数的除法运算法则,求得复数的代数形式,再利用虚部的定义可以求解.
【详解】因为,
所以,
所以复数的虚部为,
故选:C.
3. 在中,,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先根据二倍角余弦公式求,再根据余弦定理求.
【详解】因为,
由余弦定理可得.
4. 正方形的边长为12,其内有两点、,点到边、的距离分别为3,2,点到边、的距离也是3和2.现将正方形卷成一个圆柱,使得和重合(如图).则此时、两点间的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】过点分别作底面的平行圆,利用空间向量数量积的运算律求解即得.
【详解】过点作平行于底面的截面圆,过点作平行于底面的截面圆,,
设圆柱的底面圆半径为,则,解得 ,于是,
由,得
,
所以、两点间的距离为.
故选:C
【点睛】关键点睛:求出空间两点的距离,借助空间向量表示及空间向量数量积是解决问题的关键.
5. 已知F为抛物线C:y2=4x的焦点,过F作两条互相垂直的直线l1,l2,直线l1与C交于A、B两点,直线l2与C交于D、E两点,则|AB|+|DE|的最小值为
A. 16 B. 14 C. 12 D. 10
【答案】A
【解析】
【详解】设,直线的方程为,联立方程,得,∴,同理直线与抛物线的交点满足,由抛物线定义可知
,当且仅当(或)时,取等号.
点睛:对于抛物线弦长问题,要重点抓住抛物线定义,到定点的距离要想到转化到准线上,另外,直线与抛物线联立,求判别式,利用根与系数的关系是通法,需要重点掌握.考查最值问题时要能想到用函数方法和基本不等式进行解决.此题还可以利用弦长的倾斜角表示,设直线的倾斜角为,则,则,所以
.
6. 北京天坛的圜丘坛为古代祭天的场所,分上、中、下三层,上层中心有一块圆形石板(称为天心石),环绕天心石砌9块扇面形石板构成第一环,向外每环依次增加9块,下一层的第一环比上一层的最后一环多9块,向外每环依次也增加9块,已知每层环数相同,且下层比中层多729块,则三层共有扇面形石板(不含天心石)( )
A. 3699块 B. 3474块 C. 3402块 D. 3339块
【答案】C
【解析】
【分析】第n环天石心块数为,第一层共有n环,则是以9为首项,9为公差的等差数列,
设为的前n项和,由题意可得,解方程即可得到n,进一步得到.
【详解】设第n环天石心块数为,第一层共有n环,
则是以9为首项,9为公差的等差数列,,
设为的前n项和,则第一层、第二层、第三层的块数分
别为,因为下层比中层多729块,
所以,
即
即,解得,
所以.
故选:C.
7. 已知,设函数,若关于的不等式在上恒成立,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先判断时,在上恒成立;若在上恒成立,转化为在上恒成立,进而求解.
【详解】∵,即,
(1)当时,,
当时,在上单调递减且,
故当时,在上恒成立;
(2)若在上恒成立,则在上恒成立,
令,则,
当时,,单调递增;
当,,单调递减,
故,所以.
综上可知,的取值范围是,
8. 如图,用四种不同的颜色给图中的A,B,C,D,E,F,G七个点涂色,要求每个点涂一种颜色,且图中每条线段的两个端点涂不同颜色,则不同的涂色方法有( )
A. 192 B. 336 C. 600 D. 以上答案均不对
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意,结合计数原理,先排E,F,G,然后根据A,B,C,D的情况讨论.
【详解】解:E,F,G分别有4,3,2种方法,
当A与F相同时,A有1种方法,此时B有2种,
若与F相同有C有1种方法,同时D有3种方法,
若C与F不同,则此时D有2种方法,
故此时共有:种方法;
当A与G相同时,A有1种方法,此时B有3种方法,
若C与F相同,C有1种方法,同时D有2种方法,
若C与F不同,则D有1种方法,
故此时共有:种方法;
当A既不同于F又不同于G时,A有1种方法,
若B与F相同,则C必须与A相同,同时D有2种方法;
若B不同于F,则B有1种方法,
Ⅰ若C与F相同则C有1种方法同时D有2种方法;
Ⅱ若C与F不同则必与A相同,C有1种方法,同时D有2种方法;
故此时共有:种方法;
综上共有种方法.
故选:C.
【点睛】本题考查了计数原理,考查了分类讨论思想的应用,分类时要做到不重不漏.本题属于难题.
二、多选题:本大题共3小题,共18分,(全选对得6分,选对但不全得部分分)
9. 已知,则下列结论正确的有( )
A. 若,则
B. 若,则
C.
D. 若,则
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据已知条件结合二项分布的期望、方差、概率的计算,对各个选项分别判断即可.
【详解】解:,,
若,则,,故A选项错误,B选项正确,
,,故C选项正确,
,,
化简整理可得,解得,故D选项正确.
故选:BCD.
10. 下列选项中,值为的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【分析】根据诱导公式,二倍角公式,和角公式依次讨论各选项即可得答案.
【详解】解:对于A选项,,故错误;
对于B选项,,故正确;
对于C选项,,故正确;
对于D选项,,故错误.
故选:BC
11. 在平面直角坐标系中,为抛物线上的三点,为拋物线的焦点,且,则( )
A.
B.
C. 存在三点,使分别为一个三角形的三条边长
D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据向量计算判断A,结合A中与抛物线方程计算判断B,C,应用完全平方公式结合A的结论计算判断D.
【详解】由题设可知,
所以,且,故A正确;
,所以,,同理可得,,故B正确;
不妨设,则,代入,
得,所以,故C不正确;
由
,故D正确.
故选:ABD.
三、填空题(共3题,每题5分,共15分)
12. 若命题“,”是假命题,则实数的取值范围为________.
【答案】
【解析】
【分析】将问题转化命题“,”是真命题求解.
【详解】解:因为命题“,”是假命题,
所以命题“,”是真命题,
又当时,,
当且仅当,即时等号成立,
所以,
所以,
所以实数的取值范围为,
故答案为:.
13. 已知正方体的棱长为3,动点在内,满足,则点的轨迹长度为______.
【答案】
【解析】
【分析】确定正方体对角线与的交点E,求出确定轨迹形状,再求出轨迹长度作答.
【详解】在正方体中,如图,
平面,平面,则,而,
,,平面,于是平面,又平面,
则,同理,而,,平面,
因此平面,令交平面于点,
由,得,
即,解得,
而,于是,
因为点在内,满足,则,
因此点的轨迹是以点为圆心,为半径的圆在内的圆弧,
而为正三角形,则三棱锥必为正三棱锥,为正的中心,
于是正的内切圆半径,
则,即,,
所以圆在内的圆弧为圆周长的,
即点的轨迹长度为
故答案为:
【点睛】方法点睛:涉及立体图形中的轨迹问题,若动点在某个平面内,利用给定条件,借助线面、面面平行、垂直等性质,确定动点与所在平面内的定点或定直线关系,结合有关平面轨迹定义判断求解.
14. 设与是两个不同的无穷数列,且都不是常数列.记集合,给出下列4个结论:
①若与均为等差数列,则M中最多有1个元素;
②若与均为等比数列,则M中最多有2个元素;
③若为等差数列,为等比数列,则M中最多有3个元素;
④若为递增数列,为递减数列,则M中最多有1个元素.
其中正确结论的序号是______.
【答案】①③④
【解析】
【分析】利用两类数列的散点图的特征可判断①④的正误,利用反例可判断②的正误,结合通项公式的特征及反证法可判断③的正误.
【详解】对于①,因为均为等差数列,故它们的散点图分布在直线上,
而两条直线至多有一个公共点,故中至多一个元素,故①正确.
对于②,取则均为等比数列,
但当为偶数时,有,此时中有无穷多个元素,故②错误.
对于③,设,,
若中至少四个元素,则关于的方程至少有4个不同的正数解,
若,则由和的散点图可得关于的方程至多有两个不同的解,矛盾;
若,考虑关于的方程奇数解的个数和偶数解的个数,
当有偶数解,此方程即为,
方程至多有两个偶数解,且有两个偶数解时,
否则,因单调性相反,
方程至多一个偶数解,
当有奇数解,此方程即为,
方程至多有两个奇数解,且有两个奇数解时即
否则,因单调性相反,
方程至多一个奇数解,
因为,不可能同时成立,
故不可能有4个不同的整数解,即M中最多有3个元素,
取 ,则,故③正确.
对于④,因为为递增数列,为递减数列,前者散点图呈上升趋势,
后者的散点图呈下降趋势,两者至多一个交点,故④正确.
故答案为:①③④.
【点睛】思路点睛:对于等差数列和等比数列的性质的讨论,可以利用两者散点图的特征来分析,注意讨论两者性质关系时,等比数列的公比可能为负,此时要注意合理转化.
四、解答题(共 77分)
15. 已知角的顶点在坐标原点,始边与轴的非负半轴重合,终边经过点.
(1)求;
(2)求的值.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)根据任意角三角函数的定义即可求解tanθ;
(2)分式分子分母同时除以cos2θ化弦为切即可.
【小问1详解】
∵角的终边经过点,由三角函数的定义知,;
【小问2详解】
∵,∴.
16. 设函数,其中.
(1)讨论的单调性;
(2)若的图象与轴没有公共点,求a的取值范围.
【答案】(1)的减区间为,增区间为;(2).
【解析】
【分析】(1)求出函数的导数,讨论其符号后可得函数的单调性.
(2)根据及(1)的单调性性可得,从而可求a的取值范围.
【详解】(1)函数的定义域为,
又,
因为,故,
当时,;当时,;
所以的减区间为,增区间为.
(2)因为且的图与轴没有公共点,
所以的图象在轴的上方,
由(1)中函数的单调性可得,
故即.
【点睛】方法点睛:不等式的恒成立问题,往往可转化为函数的最值的符号来讨论,也可以参变分离后转化不含参数的函数的最值问题,转化中注意等价转化.
17. 如图,在四棱锥中,底面是平行四边形,,M,N分别为的中点,.
(1)证明:;
(2)求直线与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)在中,,,,
由余弦定理可得,所以,
.由题意且,
平面,而平面,所以,
又,所以.
(2).
【解析】
【分析】(1)要证,可证,由题意可得,,易证,从而平面,即有,从而得证;
(2)取中点,根据题意可知,两两垂直,所以以点为坐标原点,建立空间直角坐标系,再分别求出向量和平面的一个法向量,即可根据线面角的向量公式求出.
【详解】(1)略
(2)由,,而与相交,所以平面,
因为,所以,
取中点,连接,则两两垂直,
以点为坐标原点,如图所示,建立空间直角坐标系,
则,
又为中点,所以.
由(1)得平面,所以平面的一个法向量
从而直线与平面所成角的正弦值为.
【点睛】本题第一问主要考查线面垂直的相互转化,要证明,可以考虑,
题中与有垂直关系的直线较多,易证平面,从而使问题得以解决;第二问思路直接,由第一问的垂直关系可以建立空间直角坐标系,根据线面角的向量公式即可计算得出.
18. 已知直线相交于点M,且它们的斜率之积是点M的轨迹记为
(1)求轨迹C的方程;
(2)设是线段AB的从左至右的两个三等分点.
()试比较与的大小,并说明理由;
()若直线分别与曲线C相交于另一点E和F,直线与C交于另一点G,求证:直线经过一定点.
【答案】(1)
(2)(),理由:因为P,Q是线段AB的从左至右的两个三等分点,
所以
设的焦点坐标为所以即
所以为C的焦点,
因为所以
所以;
()证明:设
①当斜率存在时,不妨令直线
联立化简得
因为与C的另一个交点为E,
所以
因为
所以式可以化为
所以所以点同理点
当轴,即时
所以直线EG过x轴上点
下证:三点共线,
因为
同理
因为三点共线,所以所以
即三点共线,所以直线经过一定点
②当轴时,即所以
此时联立解得
所以直线交C于所以
综上,直线经过定点
【解析】
【分析】(1)根据已知条件中直线斜率之积的关系,通过设点坐标,利用斜率公式列出等式,再进行化简得到一个方程.
(2)()先根据已知点的坐标确定线段三等分点坐标,再由椭圆方程求出焦点坐标,进而判断出相关点与焦点的关系,最后利用均值不等式等知识来比较式子的大小.()通过设点坐标和直线方程,联立方程求解交点坐标,再利用斜率等知识来证明三点共线,从而确定直线所过的定点.
【小问1详解】
设因为直线AM,BM的斜率之积是
所以
化简得
【小问2详解】
()略
(ii)略
【点睛】易错点睛:求解轨迹方程问题,设出动点坐标,根据条件求列出方程,再化简整理求解,还应特别注意:补上在轨迹上而坐标不是方程解的点,剔出不在轨迹上而坐标是方程解的点.
19. 在阅读课上,有位同学围坐在有个桌位的圆桌前,每个桌位和桌中央各有一种不同的书(每种书足够多),每人每节课只能选一种书.
(1)当时,若3人都不选桌中央的书,求每人都不选自己面前的书的概率;
(2)规定每人只能从自己面前或桌中央随机选取一种书,将第个桌位上的这种书编号记为.用表示“编号为的书未被选”,表示“编号为的书被选”
(i)求的分布列;
(ii)第一节阅读课编号为的书被选择的情况取值为,第二节阅读课编号为的书被选择的情况取值为,记,求的分布列与数学期望.
【答案】(1)
(2)(ⅰ)的分布列为
0
1
P
X
0
1
2
3
n
P
(ⅱ)X的分布列为:期望为【解析】
【分析】(1)根据古典概率计算公式计算即可;
(2)(ⅰ)根据两点分布分布列计算即可;(ⅱ)列出随机变量X的可能取值,计算对应概率,可得分布列与数学期望,即,再计算,
方法1:设,求导赋值计算即可;方法二:利用计算即可.
【小问1详解】
当时,样本空间包含个样本点,
记“每人都不选自己面前的书”为事件A,则事件A包含个样本点,
所以;
【小问2详解】
(ⅰ),,
则的分布列为
0
1
P
(ⅱ)随机变量X的可能取值有0,1,2,3,,n,
对于的随机变量,在数组与中有k个对应位置上的值均为1,剩下个对应位置上的值有3种对应关系,此时所对应情况数为种.
数组的结果共个,所以.
所以随机变量X的分布列为:
X
0
1
2
3
n
P
所以随机变量X的数学期望为.
下面计算:
方法1:设,
两边求导得,,
两边乘以x后得,,
令,得,
所以.
所以.
方法2:先证,
得,
所以.
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绵阳平武中学2025-2026学年度高三上入学考试数学试题
测试时间:120分钟 满分:150分
一、单选题:本大题共8小题,共40分.
1. 已知集合,则集合在实数集的补集是 ( )
A. B.
C. D.
2. 在复平面内,复数满足,则复数的虚部为( )
A. B. C. D.
3. 在中,,,,则( )
A. B. C. D.
4. 正方形的边长为12,其内有两点、,点到边、的距离分别为3,2,点到边、的距离也是3和2.现将正方形卷成一个圆柱,使得和重合(如图).则此时、两点间的距离为( )
A. B. C. D.
5. 已知F为抛物线C:y2=4x的焦点,过F作两条互相垂直的直线l1,l2,直线l1与C交于A、B两点,直线l2与C交于D、E两点,则|AB|+|DE|的最小值为
A. 16 B. 14 C. 12 D. 10
6. 北京天坛的圜丘坛为古代祭天的场所,分上、中、下三层,上层中心有一块圆形石板(称为天心石),环绕天心石砌9块扇面形石板构成第一环,向外每环依次增加9块,下一层的第一环比上一层的最后一环多9块,向外每环依次也增加9块,已知每层环数相同,且下层比中层多729块,则三层共有扇面形石板(不含天心石)( )
A. 3699块 B. 3474块 C. 3402块 D. 3339块
7. 已知,设函数,若关于的不等式在上恒成立,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
8. 如图,用四种不同的颜色给图中的A,B,C,D,E,F,G七个点涂色,要求每个点涂一种颜色,且图中每条线段的两个端点涂不同颜色,则不同的涂色方法有( )
A. 192 B. 336 C. 600 D. 以上答案均不对
二、多选题:本大题共3小题,共18分,(全选对得6分,选对但不全得部分分)
9. 已知,则下列结论正确的有( )
A. 若,则
B. 若,则
C.
D. 若,则
10. 下列选项中,值为的是( )
A. B.
C. D.
11. 在平面直角坐标系中,为抛物线上的三点,为拋物线的焦点,且,则( )
A.
B.
C. 存在三点,使分别为一个三角形的三条边长
D.
三、填空题(共3题,每题5分,共15分)
12. 若命题“,”是假命题,则实数的取值范围为________.
13. 已知正方体的棱长为3,动点在内,满足,则点的轨迹长度为______.
14. 设与是两个不同的无穷数列,且都不是常数列.记集合,给出下列4个结论:
①若与均为等差数列,则M中最多有1个元素;
②若与均为等比数列,则M中最多有2个元素;
③若为等差数列,为等比数列,则M中最多有3个元素;
④若为递增数列,为递减数列,则M中最多有1个元素.
其中正确结论的序号是______.
四、解答题(共 77分)
15. 已知角的顶点在坐标原点,始边与轴的非负半轴重合,终边经过点.
(1)求;
(2)求的值.
16. 设函数,其中.
(1)讨论的单调性;
(2)若的图象与轴没有公共点,求a的取值范围.
17. 如图,在四棱锥中,底面是平行四边形,,M,N分别为的中点,.
(1)证明:;
(2)求直线与平面所成角的正弦值.
18. 已知直线相交于点M,且它们的斜率之积是点M的轨迹记为
(1)求轨迹C的方程;
(2)设是线段AB的从左至右的两个三等分点.
()试比较与的大小,并说明理由;
()若直线分别与曲线C相交于另一点E和F,直线与C交于另一点G,求证:直线经过一定点.
19. 在阅读课上,有位同学围坐在有个桌位的圆桌前,每个桌位和桌中央各有一种不同的书(每种书足够多),每人每节课只能选一种书.
(1)当时,若3人都不选桌中央的书,求每人都不选自己面前的书的概率;
(2)规定每人只能从自己面前或桌中央随机选取一种书,将第个桌位上的这种书编号记为.用表示“编号为的书未被选”,表示“编号为的书被选”
(i)求的分布列;
(ii)第一节阅读课编号为的书被选择的情况取值为,第二节阅读课编号为的书被选择的情况取值为,记,求的分布列与数学期望.
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