内容正文:
玉溪一中2025—2026学年上学期高三适应性测试(九)
数 学
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上,并认真核准条形码上的姓名、准考证号、考场号、座位号及科目,在规定的位置贴好条形码.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上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,用黑色碳素笔将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 设集合则
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据集合交集求解即可;
【详解】因为
所以
故选:C
2. 在复平面内,复数的共轭复数对应的点位于
A. 第一象限 B. 第二象限
C. 第三象限 D. 第四象限
【答案】D
【解析】
【详解】分析:将复数化为最简形式,求其共轭复数,找到共轭复数在复平面的对应点,判断其所在象限.
详解:的共轭复数为
对应点为,在第四象限,故选D.
点睛:此题考查复数的四则运算,属于送分题,解题时注意审清题意,切勿不可因简单导致马虎丢分.
3. 若,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由两角和差的正余弦公式化简,结合同角三角函数的商数关系即可得解.
【详解】[方法一]:直接法
由已知得:,
即:,
即:
所以
故选:C
[方法二]:特殊值排除法
解法一:设β=0则sinα +cosα =0,取,排除A, B;
再取α=0则sinβ +cosβ= 2sinβ,取β,排除D;选C.
[方法三]:三角恒等变换
所以
即
故选:C.
4. 设是等比数列的前项和,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】设等比数列的公比为,求得的值,再利用等比数列的求和公式可求得结果.
【详解】设等比数列的公比为,若,则,矛盾,所以,
故,则,
所以,
,
因此,
故选:B.
5. 函数在区间的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由函数的奇偶性结合指数函数、三角函数的性质逐项排除即可得解.
【详解】令,
则,
所以为奇函数,排除BD;
又当时,,所以,排除C.
故选:A.
6. 已知点,,,圆,一条光线从点发出,经直线反射到圆上的最短路程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据点关于直线的对称可得,即可根据三角形三边关系结合共线求解.
【详解】直线方程为,即,
设点关于直线的对称点为,则,解得,
故,
圆心为,半径为,故,
因此过经过反射在处,由于,
故光线从点发出,经直线反射到圆上的最短路程为,
故选:B
7. 已知的内角,,所对的边分别是,,,若,,则的值为( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】借助正弦定理计算即可得.
【详解】由正弦定理可得,
则、,
则.
故选:C.
8. 已知函数,若,则的最大值为( )
A. B. C. e D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据恒成立确定的关系式,从而将转化为只有的式子,再利用导数讨论单调性求最值即可.
【详解】因为,且函数和都是上的增函数,故若恒成立,
则函数和的零点相同,
所以,则,
设,,则,
当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
故,所以最大值为,
故选:A.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知函数 的图象是由函数 的图象向右平移个单位得到,则( )
A. 的最小正周期为 B. 在区间上单调递增
C. 的图象关于直线对称 D. 的图象关于点对称
【答案】AD
【解析】
【分析】首先求出函数解析式,然后结合正弦函数的性质逐个分析判断.
【详解】因为,向右平移个单位得,
对于A:最小正周期为,故A正确;
对于B:由,得,得,
因为在上递减,在上递增,
所以在区间上不单调递增,所以B错误;
对于C:因为,
所以的图象不关于直线对称,所以C错误;
对于D:因为,所以 的图象关于点对称,所以D正确.
故选:AD.
10. 已知为坐标原点,点,,.若点满足,,则下列判断错误的是( )
A. B. 面积的最大值为
C. D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】由已知可知点在劣弧上或优弧上,即可判断;由三角形的面积公式可判断;取,时,可判断;点在劣弧上时,为钝角,点在优弧上时,为锐角,即可判断.
【详解】若,,则点在劣弧上,或者在优弧上,
所以或者,故错误;
因为,故正确;
取,,则,故错误;
点在劣弧上时,为钝角,,
点在优弧上时,为锐角,,故错误.
故选:.
11. 如图,在正方体中,点分别在棱上(不与棱的端点重合),为棱的中点,则下列说法正确的是( )
A. 若平面与正方体的每条棱的夹角都相同,则直线平面
B. 三角形不可能为直角三角形
C. 若分别为棱的中点,则存在点,使得平面
D. 若二面角的余弦值为,二面角的余弦值为,则二面角的余弦值为
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据给定条件,利用线面角的求法,结合线面平行的判定推理判断A;利用余弦定理的性质判断B;建立空间直角坐标系,利用空间位置关系的向量证明及面面角的向量求法判断CD.
【详解】对于A,在正方体中,令点到平面的距离为,
由平面与正方体每条棱的夹角都相同,得棱与平面所成角都相等,
则,于是,而,则,,
而平面,平面,因此平面,A正确;
对于B,设,则,
从而,则,同理,,
因此三角形为锐角三角形,B正确;
对于C,以为坐标原点建立空间直角坐标系,如图,不妨设正方体棱长为2,
则,,
假设存在点,使得平面,则,,
解得,即与重合,不符合题意,因此不存在点,使得平面,C错误;
对于D,由选项C得,平面的法向量为,平面的法向量为,
平面的法向量为,设平面的法向量为,
则,解得,
,解得,因此,
则,
所以二面角的余弦值为,D正确.
故选:ABD
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,的系数是__________.
【答案】160
【解析】
【分析】求出二项式的展开式通项,令的指数为6即可求出.
【详解】的展开式的通项为,
令,解得,
所以的系数是.
故答案为:160.
13. 1675年,卡西尼在研究土星及其卫星的运行规律时发现了卡西尼卵形线,卡西尼卵形线是平面内到两定点距离之积为常数的点的轨迹.已知点,动点满足,则面积的最大值为_________.
【答案】3
【解析】
【分析】根据题意可列等量关系,化简可得,即可求解,由面积公式即可求解.
【详解】已知定点为,,
因为动点满足,
所以点的轨迹方程为,
两边同时平方可得,
整理得,
所以,
此时,当且仅当,时,取得最大值,
故答案为:3
14. 如图,在一个大圆中放入两个半径之比为1:2的小圆,使得两小圆外切,且它们均内切于大圆,且三个切点共线,记为一次操作.之后的每次操作,都在前一次放入的较大的圆中进行上述操作,现有一个半径为1的大圆,则4次操作后图中最小的圆的半径为___________,次操作后图中所有圆的面积总和为___________.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】由题意可知小圆半径是首项为,公比为等比数列;大圆半径是首项为,公比为等比数列,结合等比数列前项和公式计算即可求解.
【详解】次操作后,小圆的半径依次为,
大圆的半径依次为,
所以小圆半径是首项为,公比为等比数列,
大圆半径是首项为,公比为等比数列,
4次操作后图中最小的圆的半径为;
次操作后,小圆面积和为:
,
大圆面积和为:
所以大圆与小圆面积和为,
则所有圆的面积总和为.
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. 在中,,,.
(1)求角A的大小;
(2)求;
(3)若线段AB上点D满足,求CD的长.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)利用已知条件切化弦,结合正弦和角公式整理化简计算即可;
(2)先利用余弦定理结合第一问计算,再利用余弦定理计算即可;
(3)先由内角和及正弦和角公式计算,再利用正弦定理求边即可.
【小问1详解】
由,
即,
又,
所以,
在中,,所以,则;
【小问2详解】
由,,,
结合余弦定理可得,
所以,则;
【小问3详解】
易知,
所以
,
由正弦定理得.
16. 已知函数.
(1)当时,讨论的单调性;
(2)当时,,求a的取值范围.
【答案】(1)当时,单调递减,当时,单调递增.(2)
【解析】
【分析】(1)由题意首先对函数二次求导,然后确定导函数的符号,最后确定原函数的单调性即可.
(2)方法一:首先讨论x=0的情况,然后分离参数,构造新函数,结合导函数研究构造所得的函数的最大值即可确定实数a的取值范围.
【详解】(1)当时,,,
由于,故单调递增,注意到,故:
当时,单调递减,
当时,单调递增.
(2) [方法一]【最优解】:分离参数
由得,,其中,
①.当x=0时,不等式为:,显然成立,符合题意;
②.当时,分离参数a得,,
记,,
令,
则,,
故单调递增,,
故函数单调递增,,
由可得:恒成立,
故当时,,单调递增;
当时,,单调递减;
因此,,
综上可得,实数a的取值范围是.
[方法二]:特值探路
当时,恒成立.
只需证当时,恒成立.
当时,.
只需证明⑤式成立.
⑤式,
令,
则,
所以当时,单调递减;
当单调递增;
当单调递减.
从而,即,⑤式成立.
所以当时,恒成立.
综上.
[方法三]:指数集中
当时,恒成立,
记,
,
①.当即时,,则当时,,单调递增,又,所以当时,,不合题意;
②.若即时,则当时,,单调递减,当时,,单调递增,又,
所以若满足,只需,即,所以当时,成立;
③当即时,,又由②可知时,成立,所以时,恒成立,
所以时,满足题意.
综上,.
【整体点评】导数是研究函数的单调性、极值(最值)最有效的工具,而函数是高中数学中重要的知识点,本题主要考查利用导数解决恒成立问题,常用方法技巧有:
方法一,分离参数,优势在于分离后的函数是具体函数,容易研究;
方法二,特值探路属于小题方法,可以快速缩小范围甚至得到结果,但是解答题需要证明,具有风险性;
方法三,利用指数集中,可以在求导后省去研究指数函数,有利于进行分类讨论,具有一定的技巧性!
17. 如图,内接于圆为圆的直径,平面为线段中点.
(1)求证:平面平面;
(2)若,求平面与平面所成锐二面角的余弦值.
【答案】(1)
因为内接于圆为圆的直径,所以.
因为平面平面,所以.
又平面,所以平面.
因为平面,所以平面平面.
(2)
【解析】
【分析】(1)易证,,故平面,由面面垂直的判定定理即可证明平面平面;
(2)建立空间直角坐标系,分别求出平面与平面的法向量,利用空间向量即可求空间角.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
因为平面平面,
所以.
以为坐标原点建立如图所示的空间直角坐标系,
因为,所以,
则,
所以.
设平面的法向量,
由得
不妨设,则,
所以平面的一个法向量.
又,
设平面的法向量,
由得
不妨设,则,
所以平面的一个法向量.
所以,
即平面与平面所成锐二面角的余弦值为.
18. 有甲乙两个口袋,甲口袋中有编号为1,2,3的3个白球,乙口袋中有编号为1,2,3的3个黑球,已知每个球除颜色和编号不同外,其余全部相同.现从甲乙两口袋中各随机任取一个球交换放入另一个口袋,重复进行次这样的换球操作.
(1)求2次换球后,甲口袋中恰有3个白球的概率;
(2)求次换球后,甲口袋中3个球颜色恰好相同的概率(结果用含的式子表示);
(3)求次换球后,甲口袋中3个球编号恰好为1,2,3的概率(结果用含的式子表示).当为多少时,概率取得最大值?最大值是多少?
【答案】(1)
(2)
(3),
【解析】
【分析】(1)利用独立事件同时发生的乘法公式即可求解;
(2)利用数列的递推思想,结合全概率公式,先得到递推,再构造等比数列求出通项公式;
(3)利用数列的递推思想,结合全概率公式,先得到递推,再构造等比数列求出通项公式,然后利用分类讨论思想求出最大值.
【小问1详解】
经过一次交换后,甲口袋中有2白1黑,乙口袋中有2黑1白,
记“2次换球后,甲口袋中恰有3个白球”为事件,则;
【小问2详解】
记“次换球后,甲口袋中有3个球颜色相同的”概率为,
则
当第次换球后,只有两种可能,一种是同颜色,另一种是有一个不同颜色,
而同颜色的交换后不可能再同颜色,而有一个不同颜色的通过交换可以变为同颜色,
此时发生的概率为,再根据全概率公式可得:
,所以,
则是等比数列,即;
【小问3详解】
又记“次换球后,甲口袋中有3个球编号分别为1,2,3”概率为,
则,
当第次换球后,只有两种可能,一种是有三个编号为1,2,3,另一种是没有三个编号为1,2,3,
而三个编号为1,2,3的交换后也有可能编号仍为1,2,3,此时发生的概率为,
另一种可能是AAB型,另一边一定是BCC型,这样通过交换A和C就可以变换为有三个编号为1,2,3,此时发生的概率为,再根据全概率公式可得:
,
所以有,
即是等比数列,即,
当为奇数时,,
当为偶数时,,
所以当时,取到最大值.
19. 已知动点与定点的距离和到定直线的距离的比为常数.其中,且,记点的轨迹为曲线.
(1)求的方程,并说明轨迹的形状;
(2)设点,若曲线上两动点均在轴上方,,且与相交于点.
①当时,求证:的值及的周长均为定值;
②当时,记的面积为,其内切圆半径为,试探究是否存在常数,使得恒成立?若存在,求(用表示);若不存在,请说明理由.
【答案】(1)的方程为,
当时,曲线是焦点在轴上的椭圆;
当时,曲线是焦点在轴上的双曲线.
(2)①设点,其中且,
由(1)可知的方程为,
因为,所以,
因此,三点共线,且,
(法一)设直线的方程为,联立的方程,得,
则,
由(1)可知,
所以
,
所以为定值1;
(法二)设,则有,解得,
同理由,解得,
所以,
所以为定值1;
由椭圆定义,得,
,
解得,同理可得,
所以
.
因为,所以的周长为定值.
;②存在;
【解析】
【分析】(1)设,由题意可得,结合椭圆、双曲线的标准方程即可求解;
(2)设点,其中且.
(ⅰ)由可知三点共且,设:,联立的方程,利用韦达定理表示,进而表示出,结合(1)化简计算即可;由椭圆的定义,由得,,进而表示出,化简计算即可;(ii)由(ⅰ)可知三点共线,且,设:,联立的方程,利用韦达定理表示,计算化简可得,结合由内切圆性质计算即可求解.
【小问1详解】
设点,由题意可知,
即,
经化简,得的方程为,
【小问2详解】
(ⅰ)略
(ⅱ)当时,曲线的方程为,轨迹为双曲线,
根据(ⅰ)的证明,同理可得三点共线,且,
(法一)设直线的方程为,联立的方程,
得,
,(*)
因为,
所以
,
将(*)代入上式,化简得,
(法二)设,依条件有,解得,
同理由,解得,
所以.
由双曲线的定义,得,
根据,解得,
同理根据,解得,
所以
,
由内切圆性质可知,,
当时,(常数).
因此,存在常数使得恒成立,且.
【点睛】方法点睛:求定值问题常见的方法有两种:
(1)从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关.
(2)直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.
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注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上,并认真核准条形码上的姓名、准考证号、考场号、座位号及科目,在规定的位置贴好条形码.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上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,用黑色碳素笔将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 设集合则
A. B. C. D.
2. 在复平面内,复数的共轭复数对应的点位于
A. 第一象限 B. 第二象限
C. 第三象限 D. 第四象限
3. 若,则( )
A. B.
C. D.
4. 设是等比数列的前项和,若,则( )
A. B. C. D.
5. 函数在区间的图象大致为( )
A. B.
C. D.
6. 已知点,,,圆,一条光线从点发出,经直线反射到圆上的最短路程为( )
A. B. C. D.
7. 已知的内角,,所对的边分别是,,,若,,则的值为( ).
A. B. C. D.
8. 已知函数,若,则的最大值为( )
A. B. C. e D.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知函数 的图象是由函数 的图象向右平移个单位得到,则( )
A. 的最小正周期为 B. 在区间上单调递增
C. 的图象关于直线对称 D. 的图象关于点对称
10. 已知为坐标原点,点,,.若点满足,,则下列判断错误的是( )
A. B. 面积的最大值为
C. D.
11. 如图,在正方体中,点分别在棱上(不与棱的端点重合),为棱的中点,则下列说法正确的是( )
A. 若平面与正方体的每条棱的夹角都相同,则直线平面
B. 三角形不可能为直角三角形
C. 若分别为棱的中点,则存在点,使得平面
D. 若二面角的余弦值为,二面角的余弦值为,则二面角的余弦值为
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,的系数是__________.
13. 1675年,卡西尼在研究土星及其卫星的运行规律时发现了卡西尼卵形线,卡西尼卵形线是平面内到两定点距离之积为常数的点的轨迹.已知点,动点满足,则面积的最大值为_________.
14. 如图,在一个大圆中放入两个半径之比为1:2的小圆,使得两小圆外切,且它们均内切于大圆,且三个切点共线,记为一次操作.之后的每次操作,都在前一次放入的较大的圆中进行上述操作,现有一个半径为1的大圆,则4次操作后图中最小的圆的半径为___________,次操作后图中所有圆的面积总和为___________.
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. 在中,,,.
(1)求角A的大小;
(2)求;
(3)若线段AB上点D满足,求CD的长.
16. 已知函数.
(1)当时,讨论的单调性;
(2)当时,,求a的取值范围.
17. 如图,内接于圆为圆的直径,平面为线段中点.
(1)求证:平面平面;
(2)若,求平面与平面所成锐二面角的余弦值.
18. 有甲乙两个口袋,甲口袋中有编号为1,2,3的3个白球,乙口袋中有编号为1,2,3的3个黑球,已知每个球除颜色和编号不同外,其余全部相同.现从甲乙两口袋中各随机任取一个球交换放入另一个口袋,重复进行次这样的换球操作.
(1)求2次换球后,甲口袋中恰有3个白球的概率;
(2)求次换球后,甲口袋中3个球颜色恰好相同的概率(结果用含的式子表示);
(3)求次换球后,甲口袋中3个球编号恰好为1,2,3的概率(结果用含的式子表示).当为多少时,概率取得最大值?最大值是多少?
19. 已知动点与定点的距离和到定直线的距离的比为常数.其中,且,记点的轨迹为曲线.
(1)求的方程,并说明轨迹的形状;
(2)设点,若曲线上两动点均在轴上方,,且与相交于点.
①当时,求证:的值及的周长均为定值;
②当时,记的面积为,其内切圆半径为,试探究是否存在常数,使得恒成立?若存在,求(用表示);若不存在,请说明理由.
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