内容正文:
天津一中2025-2026-2高三数学统练1
一、选择题
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 高三某班10名同学的数学模考成绩(满分150)依次为:105,110,115,120,125,130,135,140,145,150,这组数据的第25百分位数为( )
A. 112.5 B. 115 C. 142.5 D. 145
3. 已知,则( )
A. B.
C. D.
4. 在中,“”是“为等腰三角形”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
5. “心形”图形,这个图形可看作由两个函数的图象构成,则“心形”在轴上方部分对应的函数解析式可能为( )
A. B.
C. D.
6. 已知正四棱锥的底面边长为4,高为6,则该正四棱锥的内切球半径为( )
A. B. C. D.
7. 如图,双曲线的左右焦点分别为,过的直线与该双曲线的两支分别交于两点(在线段上),与分别为与的内切圆,其半径分别为,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
8. 已知数列 满足 ,,且 是公比为的等比数列,,则 ( )
A. B.
C. D.
9. 已知函数图像的两条相邻对称轴间的距离为,现将函数的图像向左平移个单位长度,再将图像上所有点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),得到函数的图像,下列说法正确的是( )
A. 直线是函数的图像的一条对称轴
B. 点是函数图像的对称中心
C. 函数在上单调递增
D. 函数在上的值域是
二、填空题
10. 已知复数z满足(其中i为虚数单位),则复数z的虚部为_____________.
11. 已知的展开式中常数项为,则的展开式中的系数为__________.
12. 已知直线关于对称的直线与圆相离,则的范围为是__________
13. 我国“天宫勘探计划”中,AI自主从编号1-12的深空探测目标(含行星、小行星等)里随机选一个执行任务,定义:
事件A:“选中奇数编号目标”(对应具有稀有金属开采价值的天体)
事件B:“选中编号小于7的目标”(对应我国近地测控覆盖范围内的天体)
事件C:“选中1,2,4,8号目标”(对应已通过天眼确认存在特殊星际物质的重点目标)
现在需要分析AI选择探测目标时,以下任务事件的概率关系正确的有__________.
①
②
③
④
14. 在中,,D是AC中点,,试用表示为___________,若,则的最大值为____________
15. 定义在上的函数满足,且当时,.若关于的方程在至多有三个不同的解,则正实数的取值范围是__________.
三、解答题
16. 在中,角所对的边分别是.已知的面积为.
(1)求角;
(2)若,
(i)求边的大小:
(ii)求
17. 如图,在四棱锥中,平面ABCD,,,,,.
(1)求证:平面PAD:
(2)设点G是的重心.
(i)求直线GB与平面PBD所成角的正弦值;
(ii)设平面,求.
18. 已知等差数列的前项和为,,,数列满足.
(1)求数列、的通项公式;
(2)将数列、的公共项从小到大排列组成新的数列,求的前项和.
19. 离心率为椭圆的左、右焦点分别为、,过作垂直于x轴的直线被圆所截的弦长为
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)P是圆O上任意一点,过P作椭圆C的两条切线PM、PN,M、N为切点.
(ⅰ)证明:PM⊥PN;
(ⅱ)作PQ⊥MN于Q,判断是否为定值?若是求出其定值,若不是请说明理由.
20. 已知函数.
(1)当时,,求的取值范围;
(2)设,且.
(i)证明:数列是递减数列;
(ii)证明:.
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天津一中2025-2026-2高三数学统练1
一、选择题
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】首先列举法求出集合,再根据并集的定义求即可.
【详解】解方程得,
所以.
又,所以.
故选:C.
2. 高三某班10名同学的数学模考成绩(满分150)依次为:105,110,115,120,125,130,135,140,145,150,这组数据的第25百分位数为( )
A. 112.5 B. 115 C. 142.5 D. 145
【答案】B
【解析】
【分析】将数据从小到大排列,根据百分位数的定义进行求解.
【详解】将数据从小到大排列:105,110,115,120,125,130,135,140,145,150,
因为,故从小到大,选择第3个数作为这组数据的第25百分位数,即115.
故选:B
3. 已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】结合题干和对数函数单调性可以判断A;根据和基本不等式可以判断B;结合同底的对数运算可以判断C;结合选项B和基本不等式可以判断D.
【详解】根据题意,可得,且.
选项A:由,得,即,故错误;
选项C:,不满足,故错误;
选项B:且,由和基本不等式可得, 即,故正确;
选项D:,
由得,,即,故错误.
4. 在中,“”是“为等腰三角形”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】
【分析】由二倍角公式展开结合三角形的内角特点可得充分性成立,通过举反例说明必要性不成立即得结论.
【详解】因,,
由可得,
因为是三角形的内角,所以,所以,
则可得或(不合题意,舍去),故为等腰三角形,
即由“”可得“为等腰三角形,故充分性成立;
若为等腰三角形,可能有,不一定有,
例如,为等腰三角形,但是,
所以必要性不成立.故“”是“为等腰三角形”的充分不必要条件.
故选:A
5. “心形”图形,这个图形可看作由两个函数的图象构成,则“心形”在轴上方部分对应的函数解析式可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据图象的对称性,结合“心形”图形横坐标的取值范围、函数的最大值逐一判断即可.
【详解】因为由图象可知“心形”在轴上方部分是关于纵轴对称的,
所以“心形”在轴上方部分对应的函数是偶函数,
且定义域为,且值域为.
A:由,所以本选项函数的定义域为,
令,
因为,
所以该函数是偶函数,符合题意,
,即,
当且仅当时取等号,即当时取等号,
所以,所以该函数的值域不符合题意,因此本选项函数解析式不符合题意;
B:令,
因为,
所以该函数不是偶函数,不符合题意;
C:由,
所以本选项函数的定义域符合题意,
令,
因为,
所以该函数是偶函数,符合题意,
又,
当时,即当时,该函数有最大值,因此该函数的值域为,
因此本选项函数解析式符合题意;
D:,不符合题意,
故选:C
6. 已知正四棱锥的底面边长为4,高为6,则该正四棱锥的内切球半径为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先确定球心的位置,在正四棱锥中,球心在高线上,再利用等体积法,求解内切球的半径;
【详解】
;
其中,,
由于
;
则,;
故选:B.
7. 如图,双曲线的左右焦点分别为,过的直线与该双曲线的两支分别交于两点(在线段上),与分别为与的内切圆,其半径分别为,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】设,则可表示出,进而可得,可求得,进而求得的范围即可求得答案.
【详解】由题意得双曲线的焦距,实轴长,
设,
,,
,则,
在△与△中:,
即:,
,
假设直线l的斜率为,设直线l的倾斜角为,
则,则,
在△中:,则可得;
假设直线l的斜率为0,此时,
由此结合题意可得,则,.
故选:B.
8. 已知数列 满足 ,,且 是公比为的等比数列,,则 ( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由题意求出的通项公式,再根据,利用累乘法求出时的表达式,验证,即可确定的通项公式,即可求得答案.
【详解】由题意知是公比为的等比数列,,
则;
故当时,,
则,
当时,也适合上式,
故,则.
故选:A
9. 已知函数图像的两条相邻对称轴间的距离为,现将函数的图像向左平移个单位长度,再将图像上所有点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),得到函数的图像,下列说法正确的是( )
A. 直线是函数的图像的一条对称轴
B. 点是函数图像的对称中心
C. 函数在上单调递增
D. 函数在上的值域是
【答案】D
【解析】
【分析】求出的周期,即可求出的解析式,根据三角函数的图象变换性质求出的解析式,判断是否等于即可判断选项A;判断是否等于0即可判断选项B;由求出的范围,结合原正弦函数的单调性即可判断C;由,求出的范围,结合原正弦函数的值域即可判断D.
【详解】因为的图象的两条相邻对称轴间的距离为,所以的周期为,
所以,解得,故,
现将函数的图象向左平移个单位长度得,
再将图象上所有点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),得到函数的图象,
所以,
对于A,,
所以直线不是函数的图象的一条对称轴,故A错误;
对于B,因为,
所以点不是函数图象的对称中心,故B错误;
对于C,因为,所以,所以函数在上不单调递增,故C错误;
对于D,因为,所以,所以,
所以,所以函数在上的值域是,故D正确.
故选:D.
二、填空题
10. 已知复数z满足(其中i为虚数单位),则复数z的虚部为_____________.
【答案】
【解析】
【分析】根据复数的模长、复数除法公式、复数的虚部的概念即可得结论.
【详解】由可得:,
故复数z的虚部为.
故答案为:.
11. 已知的展开式中常数项为,则的展开式中的系数为__________.
【答案】
【解析】
【分析】写出展开式通项,结合题意根据二项式定理计算求解.
【详解】的展开式为,
令,得,
由题意可得,解得,
令,得,则
所以的展开式中的系数为.
12. 已知直线关于对称的直线与圆相离,则的范围为是__________
【答案】
【解析】
【分析】根据对称求出直线的方程,利用直线与圆相离求范围.
【详解】设直线上任一点为,则其关于的对称点在直线上,
,,且,
,即,
直线,
圆,即,
圆心,半径,,
圆心到直线的距离,
直线与圆相离,
,即,又,解得.
故答案为:.
13. 我国“天宫勘探计划”中,AI自主从编号1-12的深空探测目标(含行星、小行星等)里随机选一个执行任务,定义:
事件A:“选中奇数编号目标”(对应具有稀有金属开采价值的天体)
事件B:“选中编号小于7的目标”(对应我国近地测控覆盖范围内的天体)
事件C:“选中1,2,4,8号目标”(对应已通过天眼确认存在特殊星际物质的重点目标)
现在需要分析AI选择探测目标时,以下任务事件的概率关系正确的有__________.
①
②
③
④
【答案】①②④
【解析】
【分析】根据题意求解每个事件包含的样本点,进而求解对应事件的概率,根据独立事件概率公式、条件概率公式逐项计算分析即可求解.
【详解】总共有12个等可能的样本点,
事件的样本点有,共6个,所以,
事件的样本点有,共6个,所以,
事件的样本点有,共4个,所以.
对于①:事件,共3个样本点,所以,
所以,等式成立,①正确;
对于②:由题,,
,等式成立,②正确;
对于③:事件,共8个样本点,则事件,有个样本点,
因此;
所以,等式不成立,③错误;
对于④:事件,则;
又,等式成立,④正确.
14. 在中,,D是AC中点,,试用表示为___________,若,则的最大值为____________
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】法一:根据向量的减法以及向量的数乘即可表示出,以为基底,表示出,由可得,再根据向量夹角公式以及基本不等式即可求出.
法二:以点为原点建立平面直角坐标系,设,由可得点的轨迹为以为圆心,以为半径的圆,方程为,即可根据几何性质可知,当且仅当与相切时,最大,即求出.
【详解】方法一:
,,
,当且仅当时取等号,
而,所以.
故答案为:①;②.
方法二:如图所示,建立坐标系:
,,满足,
,所以点的轨迹是以为圆心,以为半径的圆,
当且仅当与相切时,最大,此时.
故答案为:①;②.
15. 定义在上的函数满足,且当时,.若关于的方程在至多有三个不同的解,则正实数的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
【分析】该题要通过数形结合来解决,通过观察函数解析式和画函数图象来发现规律,如注意到二次函数过定点,并在图象上发现该二次函数与至少有两个交点,再去研究什么情况下至多再有一交点,即可得出结论.
【详解】
设,
因为,
根据零点存在定理,存在,使得
同理,,
根据零点存在定理,存在,使得.
因此,要使与至多有三个交点,结合图象可知,当时,与的函数图象应相切或没有公共点,
即在上恒成立.
当时,则
恒成立,
因为,因此可参变分离得恒成立,下求的最大值.
因为, 考虑的情况即可.令,则
当且仅当时,取到等号.
因此,
故答案为:.
三、解答题
16. 在中,角所对的边分别是.已知的面积为.
(1)求角;
(2)若,
(i)求边的大小:
(ii)求
【答案】(1);
(2)(i);(ii).
【解析】
【分析】(1)根据诱导公式及二倍角公式计算求解;
(2)(i)根据三角形面积公式及余弦定理计算求解;(ii)根据正弦定理、同角三角函数基本关系、二倍角公式及两角和余弦公式计算求解.
【小问1详解】
在中,,
所以,故,
所以,即,
因为,所以,;
【小问2详解】
(i)因为,所以,
由余弦定理可得,解得;
(ii)由正弦定理可得,
所以,
因为,所以,,
所以,
,
所以.
17. 如图,在四棱锥中,平面ABCD,,,,,.
(1)求证:平面PAD:
(2)设点G是的重心.
(i)求直线GB与平面PBD所成角的正弦值;
(ii)设平面,求.
【答案】(1)
在中,由余弦定理得,
即,则,可知,
因为平面ABCD,平面ABCD,则,
且,平面PAD,平面PAD,
所以平面PAD.
(2)(i)(ii)6
【解析】
【分析】(1)根据题意可得,,进而证明线面垂直;
(2)(ⅰ)建系标点,求平面PBD的法向量,利用空间向量求线面夹角;(ii)设,法一:根据向量共线列式求解即可;法二:根据线面关系结合空间向量运算求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
(ⅰ)以为正交基底建立如图所示的空间直角坐标系,
则,,,,,
可得,,,,
因为G是的重心,则,
可得,,
设平面PBD的法向量为,则,
令,则,,可得,
则,
所以直线GB与平面PBD所成角的正弦值为;
(ⅱ)设,则,
法一:因为平面PBD,且,不共线,
所以存在实数m,n,使得,
可得,解得,所以;
法二:由(ⅰ)知平面PBD的法向量为,
则,解得,
所以.
18. 已知等差数列的前项和为,,,数列满足.
(1)求数列、的通项公式;
(2)将数列、的公共项从小到大排列组成新的数列,求的前项和.
【答案】(1),;
(2).
【解析】
【分析】(1)设等差数列的公差为,根据已知条件可得关于、的方程组,解出这两个量的值,即可得数列的通项公式;当时,由得出,两式作差可得在时的表达式,然后验证即可得数列的通项公式;
(2)分为奇数、偶数两种情况讨论,利用二项式定理化简的表达式,可得出数列的通项公式,再利用分组求和法可求得的表达式.
【小问1详解】
设等差数列的公差为,由,得,得,,
所以,
当时,由①,
得②,
①②得,所以,
当时,,可得,也满足,所以.
【小问2详解】
因为,
,
当为偶数时,,
此时被除余,为数列中的项;
当为奇数时,,
此时被整除,不为数列中的项,
所以,
.
19. 离心率为椭圆的左、右焦点分别为、,过作垂直于x轴的直线被圆所截的弦长为
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)P是圆O上任意一点,过P作椭圆C的两条切线PM、PN,M、N为切点.
(ⅰ)证明:PM⊥PN;
(ⅱ)作PQ⊥MN于Q,判断是否为定值?若是求出其定值,若不是请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(ⅰ)设,则,过点P的直线方程为,即.
联立直线与椭圆方程,消去y得:,展开并整理得.
因为直线与椭圆相切,所以,化简得.
设直线PM、PN的斜率分别为,,则,是上述方程的两个根,根据韦达定理
,所以.
当直线PM、PN中有一条直线的斜率不存在时,不妨设直线PM的斜率不存在,则PM的方程为.
当时,代入圆的方程得,此时或.
若,则直线PN的斜率为0,满足;
若,同理可得.
当时,同理可证.
综上,得证.
(ⅱ).
【解析】
【分析】(1)由圆的弦长公式求出,结合离心率求出,可得椭圆标准方程;
(2)(i)设,切线,联立切线方程与椭圆方程,消元后由 得,从而得PM⊥PN;当切线的斜率有一个不存在时,求出此时的点以及直线,同样得证;
(ii)先求得切线方程为,利用切线都过得直线的方程,由垂直得直线方程,从而可得点坐标,再利用在圆上,可得点轨迹方程,判断其为椭圆,焦点也是,得定值.当切线的斜率有一个不存在时,求出点坐标后也在上述椭圆上,从而证得结论.
【小问1详解】
由题意,弦长为,则
由于,则.
.
所以椭圆C的标准方程为.
【小问2详解】
(i)略
(ii)当切线的斜率都存在时,设 ,
切线方程为 ,
由(i)得,
又点在椭圆上,得 ,
代入得 ,
即,
切线方程为 ,
又过点,则,
所以直线方程为,
由 得直线方程为,
联立直线方程与直线方程,,
解得,
代入直线方程得,
由得Q点轨迹方程为,
则Q点恰好在以为焦点,半长轴长为的椭圆上,
当切线的斜率有一个不存在时,
如斜率不存在,则,
直线方程为 方程为 ,
可解得点也在椭圆上,
若,同理,
故.
20. 已知函数.
(1)当时,,求的取值范围;
(2)设,且.
(i)证明:数列是递减数列;
(ii)证明:.
【答案】(1)
(2)
因为,由(1)知,当时,.
(i)证明:因为,所以,所以.
因为,所以,所以.
以此类推,.
因为,
令,则,当时,,
所以在单减,即,即,
所以,所以.
所以,所以,故数列是递减数列.
(ii)证明:由题意,
下证:
因为,只需证,即证.
令,
则,
由(i)知,当时,,所以,所以在上单调递增,
又,故对任意的.
所以,即,
所以,原题得证.
【解析】
【分析】(1)将题设等价转化为当时,构造函数,则题设等价于,利用导数工具分、、三种情况分析函数的函数值情况即可求解;
(2)先由(1)知,,若时,.(i)进而证明,接着作差得到,利用导数工具证明得到即可求证.(ii)先由题意得到,接着证明,再逐步放缩即可求证原题.
【小问1详解】
当时,,即,
令,则,
当时,因为,所以,即在上恒成立,
所以在上单调递减,所以,不合题意;
当时,令,解得,
所以当时,单调递减,当时,单调递增,
则,不合题意;
当时,令,解得,此时在上恒成立,
所以在上单调递增,所以恒成立,符合题意.
综上,的取值范围为.
【小问2详解】
略
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