内容正文:
清远市一中2026届高三上学期10月期中考试
数学试卷
一、单选题
1. 设抛物线的顶点为,焦点为,准线为.是抛物线上异于的一点,过作于,则线段的垂直平分线( ).
A. 经过点 B. 经过点
C. 平行于直线 D. 垂直于直线
2. 设集合,,则( )
A. B. C. D.
3. 某演讲比赛8位参赛选手的最终得分分别为92,88,95,93,90,97,94,96,其中位数为( )
A. 91.5 B. 93 C. 93.5 D. 94
4. 清代的苏州府被称为天下粮仓,大批量的粮食要从苏州府运送到全国各地.为了核准粮食的数量,苏州府制作了“小嘴大肚”的官斛用以计算粮食的多少,五斗为一斛,而一只官斛的容量恰好为一斛,其形状近似于正四棱台,上口为正方形,内边长为25cm,下底也为正方形,内边长为50cm,斛内高36cm,那么一斗米的体积大约为立方厘米?( )
A. 10500 B. 12500 C. 31500 D. 52500
5. 已知函数,若存在实数,满足,且,则的最大值为( )
A. B.
C. D. 1
6. 已知,则( )
A. B. C. D.
7. 已知函数是奇函数,且,将的图象上所有点的横坐标变为原来的倍,纵坐标不变,所得图象对应的函数为,则( )
A. B.
C. D.
8. 已知圆锥的底面半径为,高为1,其中为底面圆心,是底面圆的一条直径,若点在圆锥的侧面上运动,则的最小值为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9. 已知正方体的棱长为是空间中的一动点,下列结论正确的是( )
A. 若点在正方形内部,异面直线与所成角为,则的范围为
B. 平面平面
C. 若,则的最小值为
D. 若,则平面截正方体所得截面面积的最大值为
10. 平面上到两定点的距离之积为常数的动点的轨迹称为卡西尼卵形线.已知曲线是到两定点的距离之积为常数2的点的轨迹,设是曲线上的点,给出下列结论,其中正确的是( )
A. 曲线关于原点成中心对称 B.
C. D. 周长的最小值为
11. 已知直线,圆,则( )
A. 过定点
B. 圆与轴相切
C. 若与圆有交点,则的最大值为0
D. 若平分圆,则
三、填空题
12. 已知点均在半径为2的球面上,是边长为3的等边三角形,平面,则________.
13. 设双曲线的左、右焦点分别为F1,F2,过F1的直线l交双曲线左支于A,B两点,则|BF2|+|AF2|的最小值为__________.
14. 在三棱锥中,若平面,,,,点、、、在同一个球面上,则该球的表面积为______.
四、解答题
15. 设为数列的前项和,已知,且为等差数列.
(1)求的通项公式;
(2)若,求的前项和.
16. 高三某班为缓解学生高考压力,班委会决定在周班会课上进行“听音乐,猜歌名”的趣味游戏比赛,现将全班学生分为9组,每组5人,剩余的学生做裁判.比赛规则如下:比赛共分为两轮,第一轮比赛中9个小组分三场进行比赛,每场比赛有3个小组参加,在规定的时间内猜对歌名最多的小组获胜,获胜的三个小组进入第二轮比赛;第二轮进行一场比赛,选出获胜队伍.已知甲、乙、丙3个小组的学生能成功猜对歌名的概率分别为.
(1)现从甲组中任选一名学生进行歌曲试猜,记5首歌曲中猜对的歌曲数为,求随机变量的数学期望;
(2)若从甲、乙、丙3个小组中任选一名学生参加猜歌游戏,求该学生猜对歌曲的概率;
(3)若第二轮比赛中丁、戊两组并列第一,则设置以下游戏决定最终获胜的小组,游戏规则如下:从丁、戊小组中任选一名代表,从装有3个白球和2个红球的不透明的盒子中有放回地随机摸出一个球,摸出白球记分,摸出红球记分,以0分开始计分,恰好获得分或分则结束摸球.若该代表获得分,则该代表所在小组获得胜利,否则另外一组获得胜利.若该代表来自戊组,试估计戊组获胜的概率.
17. 已知实数、满足方程.求:
(1)的最大值和最小值;
(2)的最小值;
(3)的最大值和最小值.
18. 如图,在四棱锥中,底面是边长为2的菱形,,,为中点,.
(1)设平面平面,求证:;
(2)从条件①,条件②,条件③中选择两个作为已知,使四棱锥存在且唯一确定.
(ⅰ)求平面与平面所成角的余弦值;
(ⅱ)平面交直线于点,求线段的长度.
条件①:平面平面;
条件②:;
条件③:四棱锥的体积为.
19. 已知函数.
(1)若,求曲线在点处的切线方程;
(2)若恰有三个零点,求a的取值范围.
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清远市一中2026届高三上学期10月期中考试
数学试卷
一、单选题
1. 设抛物线的顶点为,焦点为,准线为.是抛物线上异于的一点,过作于,则线段的垂直平分线( ).
A. 经过点 B. 经过点
C. 平行于直线 D. 垂直于直线
【答案】B
【解析】
【分析】依据题意不妨作出焦点在轴上的开口向右的抛物线,根据垂直平分线的定义和抛物线的定义可知,线段的垂直平分线经过点,即求解.
【详解】如图所示: .
因为线段的垂直平分线上的点到的距离相等,又点在抛物线上,根据定义可知,,所以线段的垂直平分线经过点.
故选:B.
【点睛】本题主要考查抛物线的定义的应用,属于基础题.
2. 设集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用交集的定义可求.
【详解】由题设有,
故选:B .
3. 某演讲比赛8位参赛选手的最终得分分别为92,88,95,93,90,97,94,96,其中位数为( )
A. 91.5 B. 93 C. 93.5 D. 94
【答案】C
【解析】
【分析】按照中位数的定义计算.
【详解】把数据按从小到大的顺序排列可得:88,90,92,93,94,95,96,97,中位数是.
故选:C.
4. 清代的苏州府被称为天下粮仓,大批量的粮食要从苏州府运送到全国各地.为了核准粮食的数量,苏州府制作了“小嘴大肚”的官斛用以计算粮食的多少,五斗为一斛,而一只官斛的容量恰好为一斛,其形状近似于正四棱台,上口为正方形,内边长为25cm,下底也为正方形,内边长为50cm,斛内高36cm,那么一斗米的体积大约为立方厘米?( )
A. 10500 B. 12500 C. 31500 D. 52500
【答案】A
【解析】
【分析】利用棱台的体积公式,即可计算得出答案.
【详解】一斛米的体积为,
因为五斗为一斛,所以一斗米的体积为,
故选:A.
5. 已知函数,若存在实数,满足,且,则的最大值为( )
A. B.
C. D. 1
【答案】A
【解析】
【分析】求出函数在两段上函数值集合的交集,令,由此构造函数并求其最大值即可.
【详解】当时,,当时,,则,
令,则,,设,,
,即在上单调递增,,
所以的最大值为.
故选:A
6. 已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据条件,利用两角和的正弦、余弦公式化简可得,再根据二倍角余弦公式求解.
【详解】由,可得,
即,即得,
.
故选:B.
7. 已知函数是奇函数,且,将的图象上所有点的横坐标变为原来的倍,纵坐标不变,所得图象对应的函数为,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据题设有,再结合求得,最后根据图象平移写出解析式.
【详解】由是奇函数,则,,又,可得,
当,,则,不合题设;
当,,则,故;
所以,
将的图象上所有点的横坐标变为原来的倍,纵坐标不变,故.
故选:A
8. 已知圆锥的底面半径为,高为1,其中为底面圆心,是底面圆的一条直径,若点在圆锥的侧面上运动,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由,最小时,有最小值,求的最小值即可.
【详解】圆锥的底面半径为,高为1,其中为底面圆心,是底面圆的一条直径,
则有,,
点在圆锥的侧面上运动,
则,
最小时,有最小值,的最小值为点到圆锥母线的距离,
中,,,则,点到的距离,
则的最小值为,的最小值为.
故选:A
二、多选题
9. 已知正方体的棱长为是空间中的一动点,下列结论正确的是( )
A. 若点在正方形内部,异面直线与所成角为,则的范围为
B. 平面平面
C. 若,则的最小值为
D. 若,则平面截正方体所得截面面积的最大值为
【答案】BCD
【解析】
【分析】建立空间直角坐标系,利用向量求异面直线夹角的取值范围,判断A的真假;平面平面,B选项很好判断;先确定点位置,再展开成平面,转化成平面上两点之间的距离问题判断C的真假;先得到是线段上一点,连接并与交于点,分当与重合,在线段(不含点)上,在线段(不含点,)上和与重合四种情况,得到截面积的最大值,判断D的真假.
【详解】对于,如图:
以为坐标原点,分别以所在直线为轴,建立空间直角坐标系,
则,
则
则,
因为
所以,
故,则的取值范围为,故A不正确;
对于B,在正方体中,平面平面,显然成立.故B正确;
对于C:正方体的棱长为2,为空间中的一动点,在上取点,使,在上取点,使,如图:
由得,即,故为线段上一点.
将平面沿展开至与平面共面,如下图:
易知:,
则.
在平面图中,当三点共线时,取得最小值,为,故C正确;
对于D:因为,所以,又,可知是线段上一点,如图:
连接并与交于点.
当与重合时,平面与平面重合,此时截面面积为4.
当在线段(不含点)上时,平面截正方体所得截面为三角形,且当与重合时,截面为,此时截面面积最大,由三边长均为,故此时截面面积最大值为.
当在线段(不含点)上时,如图:
延长与交于点,作平行于并与交于点,则截面为等腰梯形,设,则,梯形的高,面积为.
由图可知:梯形的面积一定小于矩形的面积,且矩形面积为,
所以.
当与重合时,截面为矩形,面积为.
故平面截正方体所得截面面积的最大值为,故D正确.
故选:BCD
【点睛】方法点睛:立体几何中截面的处理思路:
(1)直接连接法:有两点在几何体的同一个平面上,连接该两点即为几何体与截面的交线,找截面就是找交线的过程;
(2)作平行线法:过直线与直线外一点作截面,若直线所在的平面与点所在的平面平行,可以通过过点找直线的平行线找到几何体与截面的交线;
(3)作延长线找交点法:若直线相交但在立体几何中未体现,可通过作延长线的方法先找到交点,然后借助交点找到截面形成的交线;
(4)辅助平面法:若三个点两两都不在一个侧面或者底面中,则在作截面时需要作一个辅助平面.
10. 平面上到两定点的距离之积为常数的动点的轨迹称为卡西尼卵形线.已知曲线是到两定点的距离之积为常数2的点的轨迹,设是曲线上的点,给出下列结论,其中正确的是( )
A. 曲线关于原点成中心对称 B.
C. D. 周长的最小值为
【答案】AC
【解析】
【分析】由已知可得点满足的方程,代入点满足方程,即可判断A;由,得,可求的最大值,可得,即可判断B;由时,有最大值为1,即可判断C;由,可得时,不能构成三角形,即可判断D.
【详解】由题意,,则,
即,即,
将代入有成立,
所以曲线C关于原点O成中心对称,A正确;
由,得,设,则,
所以,则当时,有最大值,
所以,所以B错误;
由B可知,当时,有最大值为,所以,所以C正确;
由,当且仅当时等号成立,
周长的最小值为,
而此时,不能构成三角形,即最小值不是,所以D错误.
故选:AC.
11. 已知直线,圆,则( )
A. 过定点
B. 圆与轴相切
C. 若与圆有交点,则的最大值为0
D. 若平分圆,则
【答案】ABD
【解析】
【分析】利用直线方程与的取值无关,求解定点判A,利用直线与圆的位置关系判断B,C,先发现直线必过圆心,后将圆心代入直线,求解参数,判断D即可.
【详解】对A,整理直线的方程,得,令,解得,
当时,直线方程与的取值无关,又,解得,
即必过定点,故A正确;
对B,整理圆的方程,得,易知圆心到轴的距离为,
又,故得圆与轴相切,故B正确;
对C,若与圆有交点,设圆心到直线的距离为,
可得,解得故C错误;
对D,若平分圆,则必过圆心,易知圆心为,
将代入直线的方程,得,解得,故D正确.
故选:ABD.
三、填空题
12. 已知点均在半径为2的球面上,是边长为3的等边三角形,平面,则________.
【答案】2
【解析】
【分析】先用正弦定理求底面外接圆半径,再结合直棱柱的外接球以及求的性质运算求解.
【详解】如图,将三棱锥转化为正三棱柱,
设的外接圆圆心为,半径为,
则,可得,
设三棱锥的外接球球心为,连接,则,
因为,即,解得.
故答案为:2.
【点睛】方法点睛:多面体与球切、接问题的求解方法
(1)涉及球与棱柱、棱锥的切、接问题时,一般过球心及多面体的特殊点(一般为接、切点)或线作截面,把空间问题转化为平面问题求解;
(2)若球面上四点P、A、B、C构成的三条线段PA、PB、PC两两垂直,且PA=a,PB=b,PC=c,一般把有关元素“补形”成为一个球内接长方体,根据4R2=a2+b2+c2求解;
(3)正方体的内切球的直径为正方体的棱长;
(4)球和正方体的棱相切时,球的直径为正方体的面对角线长;
(5)利用平面几何知识寻找几何体中元素间的关系,或只画内切、外接的几何体的直观图,确定球心的位置,弄清球的半径(直径)与该几何体已知量的关系,列方程(组)求解.
13. 设双曲线的左、右焦点分别为F1,F2,过F1的直线l交双曲线左支于A,B两点,则|BF2|+|AF2|的最小值为__________.
【答案】10
【解析】
【分析】
根据双曲线的定义转换求解即可.
【详解】由双曲线的标准方程得a=2,由双曲线的定义可得|AF2|-|AF1|=4,|BF2|-|BF1|=4,所以|AF2|-|AF1|+|BF2|-|BF1|=8.因为|AF1|+|BF1|=|AB|,当直线l过点F1,且垂直于x轴时,|AB|最小,所以(|AF2|+|BF2|)min=|AB|min+8=
故答案为:10.
【点睛】本题主要考查了双曲线的定义的运用,需要利用定义将题中所给的线段进行转换再分析求解.属于基础题型.
14. 在三棱锥中,若平面,,,,点、、、在同一个球面上,则该球的表面积为______.
【答案】
【解析】
【分析】推导出,将三棱锥放置于长方体内,计算出其体对角线长,可得出外接球直径,结合球体表面积公式可得结果.
【详解】在三棱锥中,平面,平面,所以,
因为,,、平面,所以平面,
因为平面,所以,
所以可将三棱锥放置于长方体内,如图所示,
该三棱锥的外接球即为长方体的外接球,球心为长方体体对角线的中点,
即外接球的半径为长方体体对角线长的一半,
此时为长方体的体对角线,即为外接球的直径,
且,
所以该球的表面积.
故答案为:.
四、解答题
15. 设为数列的前项和,已知,且为等差数列.
(1)求的通项公式;
(2)若,求的前项和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据等差数列定义可得,利用与之间关系可证得数列通的项公式;
(2)采用分组求和法,分别对奇数项和偶数项求和,结合等差数列求和公式和裂项相消法可求得结果.
【小问1详解】
设等差数列的公差为,因为,
所以,即,
所以,即,
当时,,
当时,,满足上式,所以.
【小问2详解】
由(1)知
则
所以数列的前项和为.
16. 高三某班为缓解学生高考压力,班委会决定在周班会课上进行“听音乐,猜歌名”的趣味游戏比赛,现将全班学生分为9组,每组5人,剩余的学生做裁判.比赛规则如下:比赛共分为两轮,第一轮比赛中9个小组分三场进行比赛,每场比赛有3个小组参加,在规定的时间内猜对歌名最多的小组获胜,获胜的三个小组进入第二轮比赛;第二轮进行一场比赛,选出获胜队伍.已知甲、乙、丙3个小组的学生能成功猜对歌名的概率分别为.
(1)现从甲组中任选一名学生进行歌曲试猜,记5首歌曲中猜对的歌曲数为,求随机变量的数学期望;
(2)若从甲、乙、丙3个小组中任选一名学生参加猜歌游戏,求该学生猜对歌曲的概率;
(3)若第二轮比赛中丁、戊两组并列第一,则设置以下游戏决定最终获胜的小组,游戏规则如下:从丁、戊小组中任选一名代表,从装有3个白球和2个红球的不透明的盒子中有放回地随机摸出一个球,摸出白球记分,摸出红球记分,以0分开始计分,恰好获得分或分则结束摸球.若该代表获得分,则该代表所在小组获得胜利,否则另外一组获得胜利.若该代表来自戊组,试估计戊组获胜的概率.
【答案】(1)4 (2)
(3)
【解析】
【分析】(1)分析可知,由二项分布的期望公式可得出的值;
(2)记事件、、分别表示该学生来自甲、乙、丙组,事件表示该同学能猜对,利用全概率公式可求得的值;
(3)记得分为的概率为,求得,推导出数列为等比数列,确定该数列的首项和公比,可求出数列的通项公式,利用累加法可求得的值,即为所求.
【小问1详解】
由题意可知,,由二项分布的期望公式可得.
【小问2详解】
记事件分别表示该学生来自甲,乙,丙组,事件B表示该同学能猜对,所以,,
由全概率公式可得.
所以,该学生能猜对的概率为.
【小问3详解】
由题意可知,积分增加1分的概率为,增加2分的概率为,
记得分为的概率为,且,
,
所以,,且,
所以,数列是首项为,公比为的等比数列,
则,
由累加法可得
.
因此,戊组获胜的概率为.
17. 已知实数、满足方程.求:
(1)的最大值和最小值;
(2)的最小值;
(3)的最大值和最小值.
【答案】(1)最大值为,最小值为
(2)
(3)最大值为,最小值为
【解析】
【分析】1)设,即,则直线与圆有公共点,利用直线与圆的位置关系求出的取值范围,即可得出结论;
(2)设,即,则直线与圆有公共点,利用直线与圆的位置关系求出的取值范围,即可得出结论;
(3)是圆上点与原点的距离的平方,数形结合可得出的最大值和最小值.
【小问1详解】
如图,方程表示以点为圆心,为半径的圆.
设,即,
由题意可知,直线与圆有公共点,
所以,即,解得,
故的最大值为,最小值为.
【小问2详解】
设,即,
由题意可知,直线与圆有公共点,
所以,解得,
故的最小值为.
【小问3详解】
是圆上点与原点的距离的平方,
设圆与轴相交于点和(点在点左侧),
且,,
则,.
故的最大值为,最小值为.
18. 如图,在四棱锥中,底面是边长为2的菱形,,,为中点,.
(1)设平面平面,求证:;
(2)从条件①,条件②,条件③中选择两个作为已知,使四棱锥存在且唯一确定.
(ⅰ)求平面与平面所成角的余弦值;
(ⅱ)平面交直线于点,求线段的长度.
条件①:平面平面;
条件②:;
条件③:四棱锥的体积为.
【答案】(1)证明:在四棱锥中,底面是边长为2的菱形,则,
而平面平面,于是平面,
又平面,且平面平面,所以.
(2)(ⅰ);(ⅱ).
【解析】
【分析】(1)利用线面平行的判定、性质推理即得.
(2)选条件①③或②③,证明底面,求出,(ⅰ)以为原点,建立空间直角坐标系,求出平面与平面的法向量,进而求出面面角;(ⅱ)令,利用垂直关系的向量表示求出即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
选条件①③,平面平面,四棱锥的体积为,
连接和交于点,连接,显然是中点,由,得,
而平面平面,平面,底面,
,,解得,
选条件②③,,四棱锥的体积为,
连接和交于点,连接,显然是中点,由,得,
又是中点,由,得,而平面,则,底面,
,,解得,
若选条件①②,平面平面,,此2条件均可证明底面,
点的位置不确定,即四棱锥存在,但不唯一,因此条件①②不可选.
(i)以为原点,直线分别为轴建立空间直角坐标系,如图,
则,
所以,
设平面的法向量为,则,令,得,
平面的法向量为,因此,
所求平面与平面所成角的余弦值为.
(ii)平面交线段于点,由(i)知,,
设,则,
由,得,所以.
19. 已知函数.
(1)若,求曲线在点处的切线方程;
(2)若恰有三个零点,求a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)求得,得到,且,结合导数的几何意义,即可求解;
(2)化简得到,根据题意得到方程有两个不为2实数根,令,利用导数求得函数的单调性和最大值,得出不等式,即可求解.
【小问1详解】
解:当时,函数,可得,
所以,且,
所以曲线在点处的切线方程为,即.
【小问2详解】
解:因为,
可得是的一个零点,
因为恰有三个零点,所以方程有两个不为2实数根,
即方程有两个不为2实数根,
令,所以,
令,可得,令,可得,
所以在区间上单调递增,在区间上单调递减,
所以,当时,函数取得极大值,也是最大值,
且当时,,
所以,当时,的值域为;当时,的值域为,
所以,且,所以且.
所以a的取值范围是.
【点睛】方法点睛:已知函数零点(方程根)的个数,求参数的取值范围问题的三种常用方法:
1、直接法,直接根据题设条件构建关于参数的不等式(组),再通过解不等式(组)确定参数的取值范围2、分离参数法,先分离参数,将问题转化成求函数值域问题加以解决;
3、数形结合法,先对解析式变形,在同一平面直角坐标系中作出函数的图象,然后数形结合求解.
结论拓展:与和相关的常见同构模型
①,构造函数或;
②,构造函数或;
③,构造函数或.
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