内容正文:
2026 年元月高三素质检测考试 数学试题
一、单项选择题: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】B
【解析】
【分析】由题知,再根据集合交集运算求解即可.
【详解】由题知集合,
故 .
故选:B.
2. 若复数 满足 ( 为虚数单位),则 ( )
A. 1 B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由复数的运算法则可得答案.
【详解】由复数 满足 为虚数单位),
可得 ,
所以 .
故选: D.
3. 在等腰梯形 中, ,, 是线段 上的动点,则 的最小值为( )
A. B. C. D. 0
【答案】B
【解析】
【分析】方法一:建立平面直角坐标系,设 ,写出对应点坐标,根据平面向量数量积坐标运算建立等式计算即可求解;方法二:由极化恒等式列式计算即可.
【详解】方法一:以 为原点,射线 为 轴正半轴建立直角坐标系,如图所示:
,则 ,
设 ,其中 ,则 ,
,
当 时, 取得最小值为 .
方法二:极化恒等式
设 的中点为 ,则 ,
当 为 中点时, 取得最小值为 .
故选:B.
4. 甲、乙、丙三位同学从 7 处不同的景点中各自选 2 处旅游,则三人恰好选择一个相同的景点,且他们各自选择的另一个景点互不相同的选法共有( )
A. 840 种 B. 420 种 C. 210 种 D. 140 种
【答案】A
【解析】
【分析】根据分步乘法计数原理和排列组合公式列式计算即得.
【详解】先从7处不同景点中选出1处作为三人共同选择的景点,再从剩下的6个景点中选出3个不同的景点,
并将其分配给甲、乙、丙三人作为各自的另一个景点,则满足题意的选法种数为 .
故选: A.
5. 把函数的图象向左平移个单位长度,得到的函数图象关于对称,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先根据辅助角公式,将函数化为,再根据平移变换,求出平移后的解析式,根据对称性求出 的值.
【详解】,
将函数图象向左平移个单位长度,
得到的函数为,
因为函数的图象关于对称,所以,
解得,又因为,所以,所以C正确.
故选:C
6. 在棱长均为 2 的正三棱柱 中, 是棱 的中点, 是侧面 内任意一点 (包含边界),则直线 与平面 所成角的正弦值的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用几何法取直线 与平面 所成角的正弦值的临界状态可得答案.
【详解】如图,正三棱柱 棱长均为 2,取 的中点为 ,
则 平面 ,
当点 是靠近点 的四等分点时, ,则 平面 ,
此时直线 与平面 所成角的正弦值最大为 1;
当点 与 重合时,此时 最长,
即 ,
因为正三棱柱 中, 是棱 的中点,
所以点 到平面 的距离为 ,
此时直线 (即 ) 与平面 所成角的正弦值最小,为 ,
所以直线 与平面 所成角的正弦值取值范围是 .
故选: D.
7. 椭圆可以看作圆沿定直线方向拉伸或压缩而得.如图, 是圆上一动点, 在轴上的投影为,则满足的动点的轨迹是椭圆.若椭圆的离心率,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由相关点法求出椭圆的轨迹方程,再由离心率,列方程代入解方程即可得出答案.
【详解】设圆的方程为,
因为,则,
所以,即,
因为是圆上一点,所以,
所以,即,所以,
而椭圆的离心率为:,
所以,解得:.
故选:A.
8. 已知定义域为 函数,满足,,其中是的导函数,若为偶函数,则( )
A. 74 B. 72 C. 70 D. 68
【答案】C
【解析】
【分析】根据导数的运算法则,求得,得到是奇函数,求得,再由题意,推得,得到函数是以4为周期的周期函数,结合周期性,即可求解.
【详解】由函数为偶函数,所以 ,所以,
可得是奇函数,所以,
因为,所以 ,所以,
令,可得,
因为,可得,
用代替 ,可得,
又因为,两式相加得,
令,可得;令,可得,所以,
因为,用 代换,可得,即,
又因为函数是奇函数,可得
由,所以,
所以函数是周期为4的一个周期函数,则,
所以,
则.
故选:C.
二、多项选择题:本题共 3 小题,每小题 6 分,共 18 分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对得 6 分,部分选对的得部分分,有选错的得 0 分.
9. 已知函数的部分图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.
B. 函数的图象关于点对称
C. 函数在区间上单调递增
D. 若函数在区间上有且仅有两个零点和两个极值点,则
【答案】AB
【解析】
【分析】根据三角函数的部分图象求出函数的表达式,再依据三角函数的性质对每一选项进行判断.
【详解】根据函数 的部分图象,
所以,所以 ,又,,所以,故 正确;
所以,
由,得,解得,
由于,所以,所以,
由于,
所以函数的图象关于点 对称,故B正确;
令,解得,
故函数的单调递减区间为 ,
函数在区间上单调递增,在区间上单调递减,在区间上单调递增,故错误;
因为,由,得,
若函数在区间上有且仅有两个零点和两个极值点,
则,解得,故D错误.
故选:AB
10. 已知函数 ,则下列结论正确的是( )
A. 当 时,函数 的单调递增区间为
B. 若函数 无最小值,则 的取值范围为
C. 对于任意实数 都存在非零实数 ,使得
D. 当 时,若方程 恰有 3 个根,则 的取值范围为
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据函数图象得出单调性判断A,应用函数图象结合函数最小值即可求解判断B,应用解析式计算判断C,应用函数图象结合解析式求解参数判断D.
【详解】对于 时, ,由函数的图象知,函数在区间 单调递增,故 A正确;
对于 画出函数的图象,如图所示,
由题意可得,函数 无最小值,则 的取值范围为 ,故 B正确;
对于 C,设 ,则 ,则 ,
如图,当 时, 与 并不一定有交点,故 C错误;
对于 D,当 时,若 恰有 3 个根,可得 有三个不同的根.
如图,作出函数 的图象,直线 过定点 .
当 时,设过点 的直线与曲线 的切点为 .
由 ,得 ,所以 ,
故切线方程为 ,
将点 代入,得 ,即 ,所以切线的斜率为 .
则 的取值范围是 ,故 D正确.
故选:ABD.
11. 数学中有许多与圆相关的优美的曲线,并由此衍生了很多有趣的数学问题.给出的下列四个结论中,正确结论的选项是( )
A. 曲线 上任意两点的距离都不超过
B. 曲线 与曲线 围成的封闭区域包含 6 个整点 (即横纵坐标均为整数的点)
C. 直线 与曲线 有两个不同的交点,则实数 的取值范围是
D. 曲线 上点 所组成的图形的面积为
【答案】ABD
【解析】
【分析】结合曲线方程研究曲线的性质,画出各个选项中的曲线即可.
【详解】A ,对曲线分情况讨论,
则,
,
,
,
作出图象如图所示:
任意两点的距离都不超过 ,故A正确;
B,因为,则,
又,则,作出图象如图所示,
故曲线 与曲线 围成的封闭区域包含 6 个整点 ,故B 正确;
C,如图所示:
当 时,曲线 即 ,两边平方,
整理得 ,表示以 为圆心,半径 的圆的右半圆;
当 时,曲线 即 ,两边平方,
整理得 .表示以 为圆心,半径 的圆的左半圆.
直线 即 ,表示经过定点 、斜率为 的直线.
因此,直线 与曲线 有两个不同的交点,
就是直线 与两个半圆组成的图形有两个交点,
当直线 与右半圆 有两个交点时,记点 ,
可得直线到圆心的距离小于半径,且直线的斜率小于或等于 的斜率,
且 ,解得 ;
当直线 与左半圆 有两个交点时,同理解得 .
综上所述,实数 的取值范围是 或 ,即 .
故 的取值范围为 . 故 C错误;
D,因为,
令则
所以到以原点为圆心,半径为的圆的距离为,
即点 所组成的图形是一个圆环,作出图象如图,
其面积为 ,故 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. 已知抛物线的焦点为,过定点的直线与交于两点,则的最小值为_____.
【答案】
【解析】
【分析】根据给定条件,设出直线的方程,与抛物线方程联立,再利用韦达定理及基本不等式求出最小值.
【详解】显然直线斜率存在且不为0,设其方程为,点 ,
由,得,,,
所以,则,
当且仅当时取等号,此时,符合题意,
所以的最小值为.
故答案为:
13. 设数列的前项和为,则 _____.
【答案】2760
【解析】
【分析】根据给定条件,利用分组求和法,结合等差数列前项和求解.
【详解】数列中,,
当为奇数时,,数列是首项,公差为2的等差数列,
当为偶数时,,数列是首项,公差为4的等差数列,
所以 .
故答案为:2760
14. 在 中, 的角平分线 交 于点 ,且 ,则 _____.
【答案】1
【解析】
【分析】先作垂线 交 于 ,再应用面积公式计算结合边角关系及勾股定理计算求解.
【详解】设 ,则 ,过 作垂线 交 于 .
依题意有 ,所以 ,即 .
在 中有 ,所以 .
在 中, ,即 ,
化简可得, ,即 ,
解得 (舍负).
又 ,所以 .
故答案为:1.
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. 已知函数在点处的切线与直线垂直.
(1)求的值;
(2)若方程有三个实数根,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)求导,根据导数的几何意义建立等式求解即可;
(2)求导,根据导函数得函数的单调性和极值,结合题意求解即可.
【小问1详解】
由题知
所以.
由题意可知,
解得 或(舍去),所以;
【小问2详解】
由(1)知 ,
当时,;当时,,
所以函数在区间上单调递增,在区间上单调递减,在区间上单调递增.
所以当 时,函数取得极大值,
当时,函数取得极小值,
即函数的极大值 ,函数的极小值 .
由于当时, ,当 时, ,当时,,
可知当有三个实数根时,.
16. 某中学为了提升课堂教学效果,提出了“学为中心”的理念,同时提出了新的公开课评价标准,为了得到高一年级 位教师对新评价标准是否赞同的真实反馈,学校教研处利用“西蒙斯模型”进行网上问卷调查:在微信中开发了一个随机数模拟小程序,当教师点击 “抽取” 键,手机屏幕将出现数字的快速随机滚动,并最终等可能的生成当中的一个数,每个教师抽取两次.规定“若抽取的两个数奇偶性不同, 则按方案 填写问卷,否则按方案 填写问卷”.
方案 :若第一次抽到的是偶数且第二次抽到的是奇数,则在问卷中填“”,否则填“”;
方案 :若对新评价标准赞同,则在问卷中填“”,否则填“”.
当所有教师完成问卷调查后,统计填“”与填“”的比例.用频率估计概率,即可得到高一年级 位教师对新评价标准赞同比例的估计值.
(1)若用 表示按方案 填写问卷的人数,求 的数学期望;
(2)若所有调查问卷中,填“”的问卷有 份,试估计高一年级 位教师对新评价标准的赞同比例(用分数表示).
【答案】(1)24 (2)
【解析】
【分析】(1)先算单次抽奇偶不同的概率,再用二项分布求期望;
(2)用全概率公式,结合已知条件反推方案②的赞同概率.
【小问1详解】
每名教师每次抽取到偶数的概率为,抽取到奇数的概率为,
每名教师两次抽取到的数字奇偶性不同的概率,
则位教师中按方案填写问卷的人数,
所以 的数学期望.
【小问2详解】
记事件为“按方案填写问卷”,事件为“按方案填写问卷”,事件为“在问卷中填“”.
由(1)知,
,由全概率公式,
则,解得,
所以根据调查问卷估计,高一年级位教师对新评价标准的赞同比例为.
17. 如图1,在梯形中, ,为的中点, ,, ,将 沿折叠,得到图2所示的四棱锥,且使得二面角的大小为,点为棱 上一点.
(1)若为 的中点,证明:平面 ;
(2)求平面 与平面所成的锐二面角的余弦值的大小.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)证明,即可证明结论;
(2)由题知二面角的平面角为,进而建立空间直角坐标系,利用坐标法求解即可.
【小问1详解】
证明:为的中点,,
所以,
将 沿折叠后,得到四棱锥,
所以,又为 的中点,所以,①
又,即,,
且, , 平面 ,所以 平面 ,
又 平面 ,所以,②
又平面 ,③
所以平面.
【小问2详解】
因为,所以二面角的平面角为,
由已知,
以为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系,
由题意,
所以,
设平面 的一个法向量为,
由,
令,则,所以,
因为点为棱 上一点.,故平面即为平面
因为,
设平面的一个法向量为,
由,
令,则,所以,
设平面 与平面所成的锐二面角为 ,
所以,
所以平面 与平面所成角的余弦值的大小为
18. 已知双曲线 .
(1)若双曲线 与双曲线 有相同的渐近线,求 的值;
(2)在(1)的条件下,若过点 且斜率为 的直线与双曲线 有且只有一个公共点,求 的值;
(3)若双曲线 的左、右顶点分别为 、 ,过点 的直线 交双曲线 于不同的两点 、 ,连接 并延长交双曲线 于点 ,若 ,求 的取值范围.
【答案】(1)
(2) 或
(3)
【解析】
【分析】(1)根据双曲线的渐近线方程相同,结合 的值,即可得出 的值;
(2)由题意可知直线的方程为 ,联立双曲线方程,可得 , 分 两种情况讨论,结合直线与双曲线只有一个公共点可得出关于 的等式,即可求得 的值;
(3)分析可知直线 的斜率不为零,可设直线 的方程为 ,联立双曲线方程,设点 、 ,则 ,列出韦达定理,根据 结合平面向量数量积的坐标运算、韦达定理可得出 ,结合 以及 与 可求出 的取值范围.
【小问1详解】
由题意可得双曲线 的渐近线方程为 ,
又双曲线 的渐近线方程为 ,
则 .
【小问2详解】
当 时,双曲线的方程为 ,
由题意可知,直线的方程为 ,
联立 ,得 ,
当 ,即 时,方程(*)即为 ,该方程只有一个解,合乎题意;
当 ,即时,则 ,
解得 .
综上所述, 或 .
【小问3详解】
由题知 、 ,
当直线 的斜率为 0 时,此时 ,不合题意,
则直线 的斜率不为 0,
设直线 的方程为 , ,
根据 延长线交双曲线 于点 ,由双曲线对称性知 ,
联立有 ,
显然二次项系数 ,其中 ,
由韦达定理可得 ①, ②,
,则 ,
因为 在直线 上,则 ,
即 ,即 ,
将①②代入有 ,
即 ,化简得 ,
所以 ,代入 ,得 ,
所以 ,且 ,解得 ,
由 ,
把 代入,解得 ,又 ,则 ,
综上, .
19. 集合 满足下列条件,则被称为 “好集”.
① ,且对任意的 ,其中 且为整数;
②每个集合 中存在一个元素等于 中其他元素的和.
若集合 为 “好集”,我们定义集合 中最大的元素为集合 的一个主元, 所有的主元构成的集合称为 的 “主元子集”.
(1)判断集合 是否为“好集”,若是“好集”,写出它的主元子集,若不是,说明理由.
(2)设 、 为正整数,若集合 为“好集”.
( i ) 证明: ;
(ii) 证明: .并写出等号成立时, 的一个“主元子集”.
【答案】(1)是“好集”,它的主元子集为
(2)设集合 被分拆为 个不相交的子集 , , ,满足题目的要求.
( i )因为在任何一个子集中,元素均不同,且其中总有一个主元,
所以,每个子集中均至少含有三个元素.
又集合 中总共有 个元素,则 .
(ii) 集合 中所有元素之和为 ,
考虑每个子集中元素的和,
若为子集 的主元,则的所有元素和就是,
显然,所有子集的元素之和小于或等于
,
最后一个不等式成立是因为 .
故 ,
下表为 时,满足题目要求的一个分拆.
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
6n-4
6n -5
6n-6
...
5n-3
5n-5
...
5n-4
5n-6
5n-8
...
...
...
故 的一个主元子集为 。
【解析】
【分析】(1)根据“好集”对集合 进行分拆即可求解;
(2)( i )因为在任何一个子集中,元素均不同,且其中总有一个主元,所以,每个子集中均至少含有三个元素,从而可得结论.
(ii) 由题可得集合 中所有元素之和为 ,若 为子集 的主元,则 的所有元素和就是 ,所有子集的元素之和小于或等于 ,结合,可得,化简即可证明,结合“好集”的定义,当 时,满足题目要求的一个分拆进行列举即可求解.
【小问1详解】
因为 ,
故它是“好集”,它的主元子集为 .
【小问2详解】
(i)略
(ii)略
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
2026 年元月高三素质检测考试 数学试题
一、单项选择题: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. 若复数 满足 ( 为虚数单位),则 ( )
A. 1 B. C. D.
3. 在等腰梯形 中, ,, 是线段 上的动点,则 的最小值为( )
A. B. C. D. 0
4. 甲、乙、丙三位同学从 7 处不同的景点中各自选 2 处旅游,则三人恰好选择一个相同的景点,且他们各自选择的另一个景点互不相同的选法共有( )
A. 840 种 B. 420 种 C. 210 种 D. 140 种
5. 把函数的图象向左平移个单位长度,得到的函数图象关于对称,则 ( )
A. B. C. D.
6. 在棱长均为 2 的正三棱柱 中, 是棱 的中点, 是侧面 内任意一点 (包含边界),则直线 与平面 所成角的正弦值的取值范围是( )
A. B. C. D.
7. 椭圆可以看作圆沿定直线方向拉伸或压缩而得.如图,是圆上一动点,在轴上的投影为,则满足的动点的轨迹是椭圆.若椭圆的离心率,则( )
A. B. C. D.
8. 已知定义域为函数,满足,,其中是的导函数,若为偶函数,则( )
A. 74 B. 72 C. 70 D. 68
二、多项选择题:本题共 3 小题,每小题 6 分,共 18 分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对得 6 分,部分选对的得部分分,有选错的得 0 分.
9. 已知函数的部分图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.
B. 函数的图象关于点对称
C. 函数在区间上单调递增
D. 若函数在区间上有且仅有两个零点和两个极值点,则
10. 已知函数 ,则下列结论正确的是( )
A. 当 时,函数 的单调递增区间为
B. 若函数 无最小值,则 的取值范围为
C. 对于任意实数 都存在非零实数 ,使得
D. 当 时,若方程 恰有 3 个根,则 的取值范围为
11. 数学中有许多与圆相关的优美的曲线,并由此衍生了很多有趣的数学问题.给出的下列四个结论中,正确结论的选项是( )
A. 曲线 上任意两点的距离都不超过
B. 曲线 与曲线 围成的封闭区域包含 6 个整点 (即横纵坐标均为整数的点)
C. 直线 与曲线 有两个不同的交点,则实数 的取值范围是
D. 曲线 上点 所组成的图形的面积为
三、填空题:本题共 3 小题,每小题 5 分,共 15 分.
12. 已知抛物线的焦点为,过定点的直线与交于两点,则的最小值为_____.
13. 设数列的前项和为,则 _____.
14. 在 中, 的角平分线 交 于点 ,且 ,则 _____.
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. 已知函数在点处的切线与直线垂直.
(1)求的值;
(2)若方程有三个实数根,求实数的取值范围.
16. 某中学为了提升课堂教学效果,提出了“学为中心”的理念,同时提出了新的公开课评价标准,为了得到高一年级位教师对新评价标准是否赞同的真实反馈,学校教研处利用“西蒙斯模型”进行网上问卷调查:在微信中开发了一个随机数模拟小程序,当教师点击 “抽取” 键,手机屏幕将出现数字的快速随机滚动,并最终等可能的生成当中的一个数,每个教师抽取两次.规定“若抽取的两个数奇偶性不同, 则按方案 填写问卷,否则按方案 填写问卷”.
方案 :若第一次抽到的是偶数且第二次抽到的是奇数,则在问卷中填“”,否则填“”;
方案 :若对新评价标准赞同,则在问卷中填“”,否则填“”.
当所有教师完成问卷调查后,统计填“”与填“”的比例.用频率估计概率,即可得到高一年级位教师对新评价标准赞同比例的估计值.
(1)若用表示按方案 填写问卷的人数,求的数学期望;
(2)若所有调查问卷中,填“”的问卷有 份,试估计高一年级位教师对新评价标准的赞同比例(用分数表示).
17. 如图1,在梯形中, ,为 的中点, ,, ,将 沿折叠,得到图2所示的四棱锥,且使得二面角的大小为,点为棱上一点.
(1)若为的中点,证明:平面 ;
(2)求平面 与平面所成的锐二面角的余弦值的大小.
18. 已知双曲线 .
(1)若双曲线 与双曲线 有相同的渐近线,求 的值;
(2)在(1)的条件下,若过点 且斜率为 的直线与双曲线 有且只有一个公共点,求 的值;
(3)若双曲线 的左、右顶点分别为 、 ,过点 的直线 交双曲线 于不同的两点 、 ,连接 并延长交双曲线 于点 ,若 ,求 的取值范围.
19. 集合 满足下列条件,则被称为 “好集”.
① ,且对任意的 ,其中 且为整数;
②每个集合 中存在一个元素等于 中其他元素的和.
若集合 为 “好集”,我们定义集合 中最大的元素为集合 的一个主元, 所有的主元构成的集合称为 的 “主元子集”.
(1)判断集合 是否为“好集”,若是“好集”,写出它的主元子集,若不是,说明理由.
(2)设 、 为正整数,若集合 为“好集”.
( i ) 证明: ;
(ii) 证明: .并写出等号成立时, 的一个“主元子集”.
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$