内容正文:
润禾实验高级中学高2023级2025-2026学年度上期
高三年级入学考试数学试卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效.
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回.
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题:本大题共8小题,共40分.
1. 设集合,则集合等于( )
A.
B.
C.
D.
2. 已知复数z在复平面内对应的点的坐标为,则下列结论正确的是( )
A. B. 复数z的共轭复数是
C. 的实部为 D.
3. 设向量,则下列结论中正确的是( )
A. B.
C. D. 与垂直
4. 下列函数中,是偶函数,且在上是增函数的是( )
A. B. C. D.
5. 若为第一象限角,且,则的值为( )
A. B. C. D.
6. 直线过抛物线的焦点,且与交于两点,则( )
A. 6 B. 8 C. 2 D. 4
7. 在以下命题中,不正确的个数为( )
①是,b共线的充要条件;②若∥,则存在唯一的实数λ,使=λ;③对空间任意一点O和不共线的三点A,B,C,若=2-2-,则P,A,B,C四点共面;④若{,,}为空间的一个基底,则{+,+,+}构成空间的另一个基底;⑤ |(·)·|=||·||·||.
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
8. 如题图所示是某展区的一个菊花布局图,现有5个不同品种的菊花可供选择,要求相邻的两个展区不使用同一种菊花,则不同的布置方法有( ).
A. 240种
B. 300种
C. 360种
D. 420种
二、多选题:本大题共3小题,共18分.
9. 下列选项正确的是( )
A. 若随机变量,则
B. 若随机变量,则
C. 若随机变量服从分布,且,则
D. 若随机变量满足,则
10. 在递增的等比数列{an}中,Sn是数列{an}的前n项和,若a1a4=32,a2+a3=12,则下列说法正确的是( )
A. q=1 B. 数列{Sn+2}是等比数列
C. S8=510 D. 数列{lgan}是公差为2的等差数列
11. 已知,下列说法中正确的是( )
A. 函数在恰有一个极值点
B. 函数在上单调递增
C. ,
D. 是函数的图象上一动点,是直线上一动点,则
第Ⅱ卷(非选择题)
三、填空题:本大题共3小题,共15分.
12. 写出一个同时具有下列性质①②③的对数型函数________.
①在上单调递增;②的值域为;③为偶函数.
13. 已知向量,,若,则__________.
14. 已知抛物线的焦点为,斜率为1的直线过点,且与抛物线交于两点,点在抛物线上,且点在直线的下方,若面积的最大值是,则抛物线的方程是__________.
四、解答题:本大题共5小题,共77分.
15. 已知:(,为常数).
(1)若,求的最小正周期;
(2)若在,上最大值与最小值之和为3,求的值.
16. 已知函数.
(1)若是的极值点, 求函数的单调性;
(2)若时,,求的取值范围.
17. 如图,在直三棱柱中,,棱,分别为的中点.
(1)求的长;
(2)求与夹角的余弦值;
(3)求证:是平面的一个法向量.
18. 已知椭圆C:的离心率为点在椭圆C上,A,B分别为椭圆的左右顶点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若直线:与椭圆C相交于P,Q两点,且求证:为坐标原点的面积为定值;
(3)若M为平面上的一个动点,设直线AM,BM的斜率分别为且满足直线AM,BM分别交动直线于点D,E,过点D作BM的垂线交x轴于点判断是否存在最大值?若存在,求出最大值;若不存在,请说明理由.
19. 一电动玩具汽车需放入电池才能启动.现抽屉中备有6块规格相同的电池,其中3块为一次性电池,另外3块为可反复使用的充电电池.每次使用时随机取一块电池,若取出的是一次性电池,则使用后作废品回收,若取出的是可充电电池,则使用后充满电再放回抽屉.
(1)在已知第2次取出一次性电池的条件下,求第1次取出的是可充电电池的概率;
(2)设X,Y是离散型随机变量,X在给定事件条件下的期望定义为,其中为X的所有可能取值的集合,表示事件“”与“”均发生的概率.设X表示玩具汽车前4次使用中取出一次性电池的块数,Y表示前2次使用中取出可充电电池的块数,求;
(3)若已用完一块一次性电池后,记剩下电池再使用次后,所有一次性电池恰好全部用完的概率为,求数列的通项公式.
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润禾实验高级中学高2023级2025-2026学年度上期
高三年级入学考试数学试卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效.
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回.
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题:本大题共8小题,共40分.
1. 设集合,则集合等于( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【分析】由集合的交并补运算分析判断即可
【详解】解:因为集合,
,,
所以,所以A错误,
因为,,所以,所以B错误,
因为,,,
所以,,
所以,所以C错误,
因为,,
所以,所以D正确,
故选:D.
2. 已知复数z在复平面内对应的点的坐标为,则下列结论正确的是( )
A. B. 复数z的共轭复数是
C. 的实部为 D.
【答案】C
【解析】
【分析】依题意可得,再按照复数代数形式的乘法运算、共轭复数的定义以及复数模的计算公式一一计算可得;
【详解】解:因为复数在复平面内对应的点的坐标为,所以,所以,,,,所以的实部为;
故选:C
3. 设向量,则下列结论中正确的是( )
A. B.
C. D. 与垂直
【答案】D
【解析】
【分析】根据,逐项判断.
【详解】因为,
所以,,
,
显然不平行,
故选:D.
4. 下列函数中,是偶函数,且在上是增函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
由奇偶性的定义依次判断函数的奇偶性,再由基本函数的单调性判断其增减性即可
【详解】A.定义域为,不关于原点对称,故不符合;
B.定义域为关于原点对称,,所以是偶函数,在上是减函数,不符合;
C.定义域为关于原点对称,,所以是奇函数,不符合;
D.定义域为关于原点对称,当时,,当时,,所以是偶函数,时,是增函数,符合.
故选:D
【点睛】此题考查函数的奇偶性的判断和增减性的判断,属于基础题
5. 若为第一象限角,且,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据二倍角的正弦、诱导公式及同角的三角函数基本关系式可得,根据两角差的余弦、倍角公式结合弦切互化法可求三角函数式的值.
【详解】∵,∴
∵为第一象限角,∴,即
∴
故选:B.
6. 直线过抛物线的焦点,且与交于两点,则( )
A. 6 B. 8 C. 2 D. 4
【答案】B
【解析】
【分析】联立直线与抛物线的方程,根据抛物线的焦点坐标,结合焦点弦长公式求解即可
【详解】因为抛物线的焦点坐标为,
又直线过抛物线的焦点F,所以,抛物线的方程为,由,得,所以,所以.
故选:B
7. 在以下命题中,不正确的个数为( )
①是,b共线的充要条件;②若∥,则存在唯一的实数λ,使=λ;③对空间任意一点O和不共线的三点A,B,C,若=2-2-,则P,A,B,C四点共面;④若{,,}为空间的一个基底,则{+,+,+}构成空间的另一个基底;⑤ |(·)·|=||·||·||.
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】C
【解析】
【分析】利用不等式||﹣||≤||等号成立的条件判断①即可;利用与任意向量共线,来判断②是否正确;利用共面向量定理判断③是否正确;根据不共面的三个向量可构成空间一个基底,结合共面向量定理,用反证法证明即可判断④;代入向量数量积公式验证即可判断⑤.
【详解】对①,∵向量、同向时,,∴不满足必要性,∴①错误;
对②,当为零向量,不是零向量时,不存在λ使等式成立,∴②错误;
对③,若P,A,B,C四点共面,则存在唯一使得.
则,即.
又=2-2-,所以,方程无解,故③错误;
对④,用反证法,若{}不构成空间的一个基底;
设⇒x(x﹣1)⇒x(1﹣x),即,,共面,∵{}为空间的一个基底,∴④正确;
对⑤,∵|()|=||×||×|cos,|×||≤||||||,∴⑤错误.
故选C.
【点睛】本题借助考查命题的真假判断,考查空间向量的共线向量定理、共面向量定理及向量的数量积公式,属于中档题.
8. 如题图所示是某展区的一个菊花布局图,现有5个不同品种的菊花可供选择,要求相邻的两个展区不使用同一种菊花,则不同的布置方法有( ).
A. 240种
B. 300种
C. 360种
D. 420种
【答案】D
【解析】
【分析】先安排中心区域A,再从B开始沿逆时针方向进行布置四周的区域,分D与B选用同一种和选用不同种类菊花两种情况,结合计数原理得到答案.
【详解】先布置中心区域A共有5种方法,从B开始沿逆时针方向进行布置四周的区域,
则B有4种布置方法,C有3种布置方法.
如果D与B选用同一种菊花,则E有3种布置方法;
如果D与B选用不同种类菊花,则D有2种布置方法,E有2种布置方法.
按照分步乘法与分类加法计数原理,
则全部的布置方法有(种).
故选:D.
二、多选题:本大题共3小题,共18分.
9. 下列选项正确的是( )
A. 若随机变量,则
B. 若随机变量,则
C. 若随机变量服从分布,且,则
D. 若随机变量满足,则
【答案】ABD
【解析】
【分析】A.由随机变量服从二项分布求解;B.由随机变量服从正态分布求解;C.由随机变量服从分布求解;D.由随机变量服从超几何分布求解;
【详解】A.若随机变量,则,故正确;
B.若随机变量,则,故正确;
C.若随机变量服从分布,且,则,故错误;
D.由随机变量满足,则,
所以,故正确;
故选:ABD
10. 在递增的等比数列{an}中,Sn是数列{an}的前n项和,若a1a4=32,a2+a3=12,则下列说法正确的是( )
A. q=1 B. 数列{Sn+2}是等比数列
C. S8=510 D. 数列{lgan}是公差为2的等差数列
【答案】BC
【解析】
【分析】
先根据题干条件判断并计算得到q和a1的值,可得到等比数列{an}的通项公式和前n项和公式,对选项进行逐个判断即可得到正确选项.
【详解】由题意,根据等比中项的性质,可得
a2a3=a1a4=32>0,a2+a3=12>0,
故a2>0,a3>0.
根据根与系数的关系,可知
a2,a3是一元二次方程x2﹣12x+32=0的两个根.
解得a2=4,a3=8,或a2=8,a3=4.
故必有公比q>0,
∴a10.
∵等比数列{an}是递增数列,∴q>1.
∴a2=4,a3=8满足题意.
∴q=2,a12.故选项A不正确.
an=a1•qn﹣1=2n.
∵Sn2n+1﹣2.
∴Sn+2=2n+1=4•2n﹣1.
∴数列{Sn+2}是以4为首项,2为公比的等比数列.故选项B正确.
S8=28+1﹣2=512﹣2=510.故选项C正确.
∵lgan=lg2n=n.
∴数列{lgan}是公差为1的等差数列.故选项D不正确.
故选:BC
【点睛】本题考查了等比数列的通项公式、求和公式和性质,考查了学生概念理解,转化划归,数学运算的能力,属于中档题.
11. 已知,下列说法中正确的是( )
A. 函数在恰有一个极值点
B. 函数在上单调递增
C. ,
D. 是函数的图象上一动点,是直线上一动点,则
【答案】BCD
【解析】
【分析】求导,确定函数在单调递减;在单调递增,其中,即可判断ABC,对于D,求得曲线在处的切线和平行,即可判断.
【详解】解:,定义域为,
,显然在上单调递增,
且,
又,即,所以,
所以存在,使得,即,
当时,,在单调递减;
当时,,在单调递增,
所以是的极小值点,且为最小值点,无极大值点;
对于A,函数在上无极值点,故A错误;
对于B,由上述分析可知正确;
对于C,,
由,易知当,取得最小值,
所以,故C正确;
对于D,设与直线平行的直线l,l与函数f(x)的图像切于点,
所以,即,解得,所以切点为,
所以点到直线的距离即为的最小值,
所以,故D正确.
故选:BCD
第Ⅱ卷(非选择题)
三、填空题:本大题共3小题,共15分.
12. 写出一个同时具有下列性质①②③的对数型函数________.
①在上单调递增;②的值域为;③为偶函数.
【答案】(答案不唯一)
【解析】
【分析】对数函数的定义域一般为,在上单调递增,需要底数大于1,若满足为偶函数,可加绝对值,即满足条件.
【详解】解:取,则为偶函数,在上单调递增,且值域为,满足题中条件.
故答案为:.
13. 已知向量,,若,则__________.
【答案】5
【解析】
【详解】∵且
∴
∴
∴
∴
故答案为5
14. 已知抛物线的焦点为,斜率为1的直线过点,且与抛物线交于两点,点在抛物线上,且点在直线的下方,若面积的最大值是,则抛物线的方程是__________.
【答案】
【解析】
【分析】设,,联立直线与抛物线的方程消元,然后算出,设,由题意可知当直线与过点,且与抛物线相切的直线平行时,的面积取最大值,利用导数的几何意义求出点,然后利用面积求出即可.
【详解】由题意可知:,且直线与抛物线必相交,
则直线的方程为,设,,
联立方程,消去y整理得,
则,,
可得,故,
设,由题意可知当直线与过点,且与抛物线相切的直线平行时,的面积取最大值.
因为,则,
可得,解得,即,
此时点到直线的距离,故,解得,
故抛物线的方程为.
故答案为:.
四、解答题:本大题共5小题,共77分.
15. 已知:(,为常数).
(1)若,求的最小正周期;
(2)若在,上最大值与最小值之和为3,求的值.
【答案】(1);(2)0
【解析】
【分析】(1)利用二倍角和辅助角公式化简,即可求出最小正周期;
(2)根据在,上,求解内层函数范围,即可求解最值,由最大值与最小值之和为3,求的值.
【详解】解:
,
(1)的最小正周期;
(2),,
当时,即,取得最小值为,
当时,即,取得最大值为,
最大值与最小值之和为3,,,
故的值为0.
【点睛】本题主要考查三角函数的性质和图象的应用,属于基础题.
16. 已知函数.
(1)若是的极值点, 求函数的单调性;
(2)若时,,求的取值范围.
【答案】(1)在上单调递减,在上单调递增;(2).
【解析】
【分析】(1)求出原函数的导函数,结合 f′(1)=0求得a=1,代入导函数,得到f′(x),再由y=x2+ln x﹣1 在(0,+∞)上单调递增,且x=1时y=0,可得当0<x<1 时,f′(x)<0,f (x)单调递减;当x>1 时,f′(x)>0,f (x)单调递增;
(2)由 f (x)≤0,得axa≤0,可得a,令g(x),利用二次求导可得其最小值,则a的范围可求.
【详解】(1)
因为是的极值点,
所以,可得.
所以,.
因为在上单调递增,且时,,
所以时,,,单调递减;
时, ,,单调递增.
故在上单调递减,在上单调递增.
(2)由得,
因为,所以.
设,
则.
令,
则,
显然在内单调递减,且,
所以时,,单调递减,
则,即,
所以在内单减,从而.
所以.
【点睛】本题考查利用导数研究函数的单调性,考查利用导数求函数的最值,考查数学转化思想方法,是中档题.
17. 如图,在直三棱柱中,,棱,分别为的中点.
(1)求的长;
(2)求与夹角的余弦值;
(3)求证:是平面的一个法向量.
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)以点为坐标原点,、、的方向分别为、、轴的正方向建立空间直角坐标系,利用空间向量求的长;
(2)利用空间向量法可求与夹角的余弦值;
(3)利用空间向量法证明出,,即可证得结论成立.
【小问1详解】
在直三棱柱中,,,,
以点为坐标原点,、、的方向分别为、、轴的正方向建立如下图所示的空间直角坐标系,
则,,,,,,,
因为,则,所以的长为.
【小问2详解】
由(1)可得:,,
则,
所以与的夹角余弦值为.
【小问3详解】
由(1)可得:,,,
则,,可知,,
因为,、平面,则平面,
所以是平面的一个法向量.
18. 已知椭圆C:的离心率为点在椭圆C上,A,B分别为椭圆的左右顶点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若直线:与椭圆C相交于P,Q两点,且求证:为坐标原点的面积为定值;
(3)若M为平面上的一个动点,设直线AM,BM的斜率分别为且满足直线AM,BM分别交动直线于点D,E,过点D作BM的垂线交x轴于点判断是否存在最大值?若存在,求出最大值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)证明:联立消去y并整理得
此时
设,
由韦达定理得,
因为
又O到直线PQ的距离且
所以
综上,的面积为定值,定值为;
(3)存在,
【解析】
【分析】根据题目所给信息以及a,b,c之间的关系,列出等式求解即可;
将直线方程与椭圆方程联立,利用韦达定理、弦长公式、点到直线的距离公式以及三角形面积公式进行求证即可;
设出直线AM和BM的方程,求出D,E,H两点的坐标,利用向量的坐标运算进行求解即可.
【小问1详解】
因为点在椭圆C上,且离心率为
所以
解得,
则椭圆方程为;
【小问2详解】
略
【小问3详解】
因为直线AM,BM的斜率分别为且满足
设直线AM的方程为
令,可得,即,
同理得,
因为直线DH的方程为
令,解得,即,
所以
当时,取到最大值,最大值为
则存在最大值,最大值为
【点睛】难点点睛:解答圆锥曲线的综合题,难点在于复杂的运算,特别的,基本都是有关字母参数的运算,因此需要学生具备较强的计算能力.
19. 一电动玩具汽车需放入电池才能启动.现抽屉中备有6块规格相同的电池,其中3块为一次性电池,另外3块为可反复使用的充电电池.每次使用时随机取一块电池,若取出的是一次性电池,则使用后作废品回收,若取出的是可充电电池,则使用后充满电再放回抽屉.
(1)在已知第2次取出一次性电池的条件下,求第1次取出的是可充电电池的概率;
(2)设X,Y是离散型随机变量,X在给定事件条件下的期望定义为,其中为X的所有可能取值的集合,表示事件“”与“”均发生的概率.设X表示玩具汽车前4次使用中取出一次性电池的块数,Y表示前2次使用中取出可充电电池的块数,求;
(3)若已用完一块一次性电池后,记剩下电池再使用次后,所有一次性电池恰好全部用完的概率为,求数列的通项公式.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)设事件表示第一次取出时为可充电池,事件表示第一次取出时为一次性电池,事件B表示第二次取出时为一次性电池,求出和即可求解;
(2)求出的可能取值,求出、和即可求解;
(3)分别求出可充电池和一次性电池可使用的数量,求出和,求出时即可求解.
【小问1详解】
设事件表示第一次取出时为可充电池,事件表示第一次取出时为一次性电池,事件B表示第二次取出时为一次性电池,
则,,
所以;
【小问2详解】
由题意,的可能取值为1,2,3,
,,,
所以;
【小问3详解】
由题意,现有3块可充电池和2块一次性电池可使用,
经分析可得,,
时,
.
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