精品解析:四川省达州中学2025-2026学年高三上学期入学考试数学试题
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内容正文:
达州中学高2023级2025-2026学年度
高三上数学入学考试题
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. 给出下列关系:①;②;③;④其中正确的个数为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
2. 已知复数z满足,则( )
A. B. C. 2 D. 5
3. 已知非零向量满足,且,则与的夹角为( )
A. B. C. D.
4. 已知函数图象恒过定点,且点在函数图象上,则的最小值为( )
A. 4 B. 1 C. 2 D.
5. 已知圆与圆相交所得的公共弦长为,则圆的半径( )
A. B. C. 或1 D.
6. 设是等比数列,且,,则( )
A. 12 B. 24 C. 30 D. 32
7. 已知分别为曲线和直线上的点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
8. 用这6个数字可以组成个无重复数字的六位数,其中偶数有个,则( )
A. B. 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. 记Sn为等差数列{an}的前n项和,则( )
A. S3,S6﹣S3,S9﹣S6成等差数列
B. ,,成等差数列
C. S9=2S6﹣S3
D. S9=3(S6﹣S3)
10. 已知椭圆的左,右焦点分别为,过点垂直于x轴的直线交椭圆C于A,B两点,,若点P是椭圆C上的动点,则下列说法正确的是( )
A. 的最小值为
B. 的面积的最大值为
C. 的取值范围为
D. C上有且只有4个点P,使得是直角三角形
11. 著名数学家欧拉曾提出如下定理:三角形的外心、重心、垂心依次在一条直线上,且重心到外心的距离是重心到垂心距离的一半.此直线称为欧拉线.该定理称为欧拉线定理.已知的外心为,重心为,垂心为,且,,以下结论正确的是( )
A.
B.
C.
D. 若,则
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知是偶函数,当时,,且,则__________.
13. △的内角的对边分别为,已知,,则△的面积为________.
14. 已知点P是椭圆上一动点,过点P作的切线PA、PB,切点分别为A、B,当最小时,线段AB的长度为________________.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 如图,已知单位圆与轴正半轴交于点,点在单位圆上,其中点在第一象限,且,记.
(1)若,求点的坐标;
(2)若点的坐标为,求的值.
16. 已知函数.
(1)求;
(2)若曲线在处的切线与曲线也相切,求
17. 如图,在直三棱柱中,AB⊥AC,,点E,F分别为棱AB、的中点.
(1)求直线与直线AF的夹角的余弦值;
(2)求点F到平面的距离.
18. 已知是椭圆的两个焦点,P为C上一点,O为坐标原点.
(1)若为等边三角形,求C的离心率;
(2)如果存在点P,使得,且的面积等于16,求b的值和a的取值范围.
19. 有一个摸奖游戏,在一个口袋中装有6个红球和4个黑球,这些球除颜色外完全相同.游戏规定:每位参与者进行次摸球,每次从袋中摸出一个球,有两种摸球方式:一是(有放回摸球)每次摸球后将球均放回袋中,再进行下一次摸球,摸到红球的次数记为X;二是(不放回摸球)每次摸球后将球均不放回袋中,直接进行下一次摸球,摸到红球的次数记为Y.
(1)若,
(ⅰ)求随机变量Y的分布列和数学期望;
(ⅱ)游戏规定摸到的红球数不少于摸到的黑球数则中奖,在这个规则下,设有放回摸球中奖概率为,无放回摸球中奖概率为,求和并比较它们大小.
(2)若,当取得最大时的k值满足(,),若函数与有两个不同的公共点,求a的取值范围.
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达州中学高2023级2025-2026学年度
高三上数学入学考试题
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. 给出下列关系:①;②;③;④其中正确的个数为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】B
【解析】
【分析】利用常用数集的定义逐一判断各选项即可得解.
【详解】对于①,为实数,而表示实数集,所以,故①正确;
对于②,2为整数,而表示整数集合,所以,故②正确;
对于③,为自然数,而表示自然数集,所以,故③错误;
对于④,因为为无理数,表示有理数集,所以,故④错误.
故选:B.
2. 已知复数z满足,则( )
A. B. C. 2 D. 5
【答案】B
【解析】
【分析】根据共轭复数将复数z表示出来,再通过复数平面与复数的模的关系即可求出答案.
【详解】由题意,复数z满足,则
故选:B.
3. 已知非零向量满足,且,则与的夹角为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由得到,再由向量夹角公式即可求解.
【详解】设与的夹角为,
∵,
∴,
∴,
∴,
又,
∴,∵,
∴.
故选:D.
4. 已知函数图象恒过定点,且点在函数图象上,则的最小值为( )
A. 4 B. 1 C. 2 D.
【答案】C
【解析】
【分析】由指数函数性质得定点坐标,代入直线方程得的关系,然后由基本不等式求得最小值.
【详解】由得,又,所以定点为,从而,
,
当且仅当时等号成立.
故选:C.
5. 已知圆与圆相交所得的公共弦长为,则圆的半径( )
A. B. C. 或1 D.
【答案】D
【解析】
【分析】两圆方程相减可得公共弦所在直线方程,后由垂径定理结合圆圆心与半径表达式可得答案.
【详解】与两式相减得,即公共弦所在直线方程.
圆方程可化为,可得圆心,半径.则圆心到的距离为,
半弦长为,则有,解得或(舍),此时
故选:.
6. 设是等比数列,且,,则( )
A. 12 B. 24 C. 30 D. 32
【答案】D
【解析】
【分析】根据已知条件求得的值,再由可求得结果.
【详解】设等比数列的公比为,则,
,
因此,.
故选:D.
【点睛】本题主要考查等比数列基本量的计算,属于基础题.
7. 已知分别为曲线和直线上的点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先判断曲线与直线是否存在交点,若存在,则最短距离为0,若不存在,则当曲线在切点处的斜率为2时,切点到直线的距离最短.
【详解】令,
因,则,
故曲线和直线无交点,
,则,令,解得,
则曲线上的点到直线的距离,
则的最小值为.
故选:A
8. 用这6个数字可以组成个无重复数字的六位数,其中偶数有个,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据排列组合知识求出,代入可得结果.
【详解】从中任选一个数字排在首位,其余5个数字全排可得,
排在个位的无重复数字的六位偶数有个,
不排在个位的无重复数字的六位偶数有个,
故.
所以.
故选:B
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. 记Sn为等差数列{an}的前n项和,则( )
A. S3,S6﹣S3,S9﹣S6成等差数列
B. ,,成等差数列
C. S9=2S6﹣S3
D. S9=3(S6﹣S3)
【答案】ABD
【解析】
【分析】设等差数列的公差为d,利用等差数列的求和公式分别求出S3,S6,S9,然后利用等差中项的定义判断选项A,B,利用S9=9a1+36d,S6=6a1+15d,S3=3a1+3d,即可判断选项C,D.
【详解】解:因为Sn为等差数列{an}的前n项和,
设等差数列的公差为d,则S9=9a1+36d,S6=6a1+15d,S3=3a1+3d,
则S3=3a1+3d,S6﹣S3=3a1+12d,S9﹣S6=3a1+21d,
所以2(3a1+12d)=(3a1+3d)+(3a1+21d),
则S3,S6﹣S3,S9﹣S6成等差数列,故选项A正确;
因为S9=9a1+36d,S6=6a1+15d,S3=3a1+3d,
则,
所以,
则,,成等差数列,故选项B正确;
因为S9=9a1+36d,S6=6a1+15d,S3=3a1+3d,
所以2S6﹣S3=2(6a1+15d)﹣(3a1+3d)=9a1+27d,
则S9≠2S6﹣S3,故选项C错误;
因为S9=9a1+36d,S6=6a1+15d,S3=3a1+3d,
所以3(S6﹣S3)=3[(6a1+15d)﹣(3a1+3d)]=9a1+36d=S9,
故选项D正确.
故选:ABD.
10. 已知椭圆的左,右焦点分别为,过点垂直于x轴的直线交椭圆C于A,B两点,,若点P是椭圆C上的动点,则下列说法正确的是( )
A. 的最小值为
B. 的面积的最大值为
C. 的取值范围为
D. C上有且只有4个点P,使得是直角三角形
【答案】BCD
【解析】
【分析】由题意得是等边三角形,从而可求得,再根据通径可求得,即可求得椭圆方程,由当点位于上下顶点时,最大,结合余弦定理即可判断A;设,再根据即可判断B;根据数量积的坐标表示结合的范围,即可判断C;分别分析以三个点为直角顶点的直角三角形的个数,即可判断D.
【详解】解:由题意得是等边三角形,
所以的周长为,所以,
令,则,
则,所以,
所以椭圆,
对于A,当点位于上下顶点时,最大,
此时的最小为,
故A错误;
对于B,设,
则,
所以的面积的最大值为,故B正确;
对于C,设,
则,所以,
又,
则,
因为,所以,
所以,故C正确;
对于D,由A选项可知,最大时为锐角,
所以以点为直角顶点的不存在,
以点为直角顶点的分别有2个,
所以C上有且只有4个点P,使得是直角三角形,故D正确.
故选:BCD.
11. 著名数学家欧拉曾提出如下定理:三角形的外心、重心、垂心依次在一条直线上,且重心到外心的距离是重心到垂心距离的一半.此直线称为欧拉线.该定理称为欧拉线定理.已知的外心为,重心为,垂心为,且,,以下结论正确的是( )
A.
B.
C.
D. 若,则
【答案】ACD
【解析】
【分析】对于A,根据三角形重心的向量性质及向量的加减法求得结果;对于B,根据三角形的外心性质结合向量的数量积求得结果;对于C,由欧拉线定理得,即,结合三角形重心的向量性质进行计算即可;对于D,利用正余弦定理及向量的数量积公式进行计算.
【详解】对于A,的重心为,有,且,,
故,故A正确.
对于B,的外心为,有
,故B错误;
对于C,由欧拉线定理得,即,又,
所以,故C正确;
对于D,因为,,,
所以由余弦定理
又,所以,如图,,
由正弦定理可得,所以,
则,故D正确.
故选:ACD.
【点睛】方法点睛:
三角形的三条垂直平分线交于一点,即为外心,外心是三角形外接圆的圆心.
(1);
(2),;.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知是偶函数,当时,,且,则__________.
【答案】2
【解析】
【分析】根据偶函数的性质可知,
【详解】因为是偶函数,所以,解得.
故答案为:2
13. △的内角的对边分别为,已知,,则△的面积为________.
【答案】.
【解析】
【分析】方法一:由正弦定理可得,化简求得,利用余弦定理,结合题中的条件,可以得到,由为锐角,求得, ,利用三角形面积公式即可解出.
【详解】[方法一]:【最优解】边化角
因为,由正弦定理得,
因为,所以.又因为,
由余弦定理,可得,
所以,即为锐角,且,从而求得,
所以的面积为.
故答案为:.
[方法二]:角化边
因为,由正弦定理得,即,又,所以,.又因为,
由余弦定理,可得,
所以,即为锐角,且,从而求得,
所以的面积为.
故答案为:.
【整体点评】方法一:利用正弦定理边化角,求出,再结合余弦定理求出,即可求出面积,该法是本题的最优解;
方法二:利用正弦定理边化角,求出,再结合余弦定理求出,即可求出面积.
14. 已知点P是椭圆上一动点,过点P作的切线PA、PB,切点分别为A、B,当最小时,线段AB的长度为________________.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意结合四边形的面积分析可知当且仅当点P为左顶点时,取到最小值,进而可得线段AB的长度.
【详解】由椭圆方程可知:,
圆的圆心为(也为椭圆的左焦点),半径,
因为,可知四边形的面积,
当最小时,即为四边形的面积最小,
又因为,
可知当取到最小值时,四边形的面积最小,即最小,
且点P是椭圆上一动点,
由椭圆性质可知:当且仅当点P为左顶点时,取到最小值,
此时,由对称性可知:,
即,为等边三角形,则.
故答案为:.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 如图,已知单位圆与轴正半轴交于点,点在单位圆上,其中点在第一象限,且,记.
(1)若,求点的坐标;
(2)若点的坐标为,求的值.
【答案】(1)两点坐标分别为;
(2).
【解析】
【分析】(1)根据三角函数的定义结合条件即得;
(2)由题可得点的坐标为,然后结合条件及三角函数的定义即得.
【小问1详解】
因为,
所以,所以点坐标为,
因为,
所以,
所以点坐标为;
所以两点坐标分别为;
【小问2详解】
由点在单位圆上,得,
又点位于第一象限,则,
所以点的坐标为,
即.
所以,
所以.
16. 已知函数.
(1)求;
(2)若曲线在处的切线与曲线也相切,求
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用赋值法求解原函数即可.
(2)利用导数的几何意义求出斜率,进而求出切线方程,再结合给定条件求解参数即可.
【小问1详解】
因为,所以,
即,故.
【小问2详解】
因为,所以在处的切线方程
为,即,
设在处切线为,
因为,所以,化简得,
因为,所以,解得,故的值为.
17. 如图,在直三棱柱中,AB⊥AC,,点E,F分别为棱AB、的中点.
(1)求直线与直线AF的夹角的余弦值;
(2)求点F到平面的距离.
【答案】(1)
(2).
【解析】
【分析】(1)以点A为坐标原点,AB、AC、所在直线分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系,利用空间向量法可求得直线与直线AF的夹角的余弦值;
(2)求得平面的法向量,利用空间向量法可求得点F到平面的距离.
【小问1详解】
因为丄平面ABC,AB⊥AC,以点A为坐标原点,AB、AC、所在直线分别为x,y,z轴建立如下图所示的空间直角坐标系,
因为,则A(0,0,0)、、E(1,0,0)、F(1,0,2),
所以,,,
,
所以,直线与直线AF的夹角的余弦值为.
【小问2详解】
易知,,,
设平面的法向量为,
则,取x=2,可得,
所以平面的一个法向量为,
且,所以,点F到平面的距离为.
18. 已知是椭圆的两个焦点,P为C上一点,O为坐标原点.
(1)若为等边三角形,求C的离心率;
(2)如果存在点P,使得,且的面积等于16,求b的值和a的取值范围.
【答案】(1) ;(2),a的取值范围为.
【解析】
【分析】(1)先连结,由为等边三角形,得到,,;再由椭圆定义,即可求出结果;
(2)先由题意得到,满足条件的点存在,当且仅当,,,根据三个式子联立,结合题中条件,即可求出结果.
【详解】(1)连结,由为等边三角形可知:
在中,,,,
于是,
故椭圆C的离心率为;
(2)[方法一]【椭圆的定义+基本不等式】
由题意可知,且,所以.
因为,所以.
又因为,且,所以,从而,故,所以,a的取值范围为.
[方法二]【最优解:椭圆的定义+余弦定理】
由题意有则,即,
当且仅当时,等号成立.
此时P为短轴端点,,且满足.
即当时,存在点P,使得,且的面积等于16.
故,a的取值范围为.
[方法三]【余弦定理+面积公式】
设,对椭圆上任一点P,设,
由余弦定理有,所以,
即.则.
又,即.
由于,则以O为圆心,为直径的圆必与椭圆C有公共点,
即半焦距,故.
综上,,a的取值范围为.
【点睛】(2)方法一:椭圆的定义是解决焦点三角形的核心,基本不等式是处理最值与范围问题的常用方法;
方法二:椭圆的定义和余弦定理相结合是处理焦点三角形最典型的方法;
方法三:余弦定理和面积公式是处理面积问题的经典方法,处理最值、范围问题时常用此方法.
19. 有一个摸奖游戏,在一个口袋中装有6个红球和4个黑球,这些球除颜色外完全相同.游戏规定:每位参与者进行次摸球,每次从袋中摸出一个球,有两种摸球方式:一是(有放回摸球)每次摸球后将球均放回袋中,再进行下一次摸球,摸到红球的次数记为X;二是(不放回摸球)每次摸球后将球均不放回袋中,直接进行下一次摸球,摸到红球的次数记为Y.
(1)若,
(ⅰ)求随机变量Y的分布列和数学期望;
(ⅱ)游戏规定摸到的红球数不少于摸到的黑球数则中奖,在这个规则下,设有放回摸球中奖概率为,无放回摸球中奖概率为,求和并比较它们大小.
(2)若,当取得最大时的k值满足(,),若函数与有两个不同的公共点,求a的取值范围.
【答案】(1)(ⅰ)的分布列为:
0
1
2
3
4
期望为;(ⅱ),.
(2)
【解析】
【分析】(1)(ⅰ)根据题意可知Y服从超几何分布,根据数学期望计算即可;
(ⅱ)根据题意可知,分别求出和再比较它们大小即可;
(2)根据题意列出进行计算出,再根据函数的导函数求出a的取值范围.
【小问1详解】
(ⅰ)对于不放回摸球,各次试验的结果不独立,可取0,1,2,3,4,
,
;;;
;;
服从超几何分布,的分布列为:
0
1
2
3
4
,所以;
(ⅱ)由题意得游戏规定摸到的红球数不少于摸到的黑球数则中奖,在这个规则下,
设有放回摸球中奖概率为,无放回摸球中奖概率为,
对于有放回摸球,各次试验的结果互相独立,,
则;;
;
故,
由(ⅰ)可知,
因为,所以;
【小问2详解】
当,则,若最大,则,
即,得
又,,
故,,由题得方程有两个不相等的正实根,
两边取对数得有两个不相等的正实根,
构造函数,求导得,
令,解得;
当时,;当时,;
易知在单调递增,在单调递减,且,
可知的图象如下图所示:
由数形结合得,,所以.
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