内容正文:
定远育才学校2026届高三第一次模拟考试
数学试卷
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. 已知集合,且,则( )
A. B. {2} C. D.
2. 已知,则( )
A. B. C. D.
3. 已知向量为单位向量,向量在上的投影向量为,则( )
A. B. C. 0 D.
4. 若的展开式中二项式系数和为256,则二项式展开式中有理项系数之和为( )
A. 85 B. 84 C. 57 D. 56
5. 函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
6. 在复平面内,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
7. 在棱长为2的正方体中,点是的中点,点是侧面上的一个动点,满足平面,则线段长度的最大值为( )
A. B. C. D.
8. 已知定直线l的方程为,点Q是直线l上的动点,过点Q作圆的一条切线,是切点,C是圆心,若面积的最小值为,则此时直线l上的动点E与圆C上动点F的距离的最小值为( )
A. B. 2 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. 已知函数在处取得极大值2,则( )
A. 的最小正周期为
B.
C. 的一个递增区间为
D. 将的图象向左平移个单位长度后得到函数的图象,则为偶函数
10. 已知为坐标原点,为抛物线的焦点,直线与交于A,B两点,过A,B两点分别作的切线,两切线交于点,直线PA,PB分别交轴于M,N两点,则( )
A. 的准线方程为
B. 过作为垂足,则
C.
D. 设为上的动点,则的最小值为
11. 如图,圆,圆,动圆与圆外切于点,与圆内切于点,记圆心的轨迹为曲线,若直线与曲线交于两点,则下面说法正确的是( )
A. 曲线的方程为
B. 的最小值为
C.
D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 箱中有连续编号1到15的小球,现从箱中一次随机取出5个球,若已知取出的5个球的编号中位数为9,则这5个球中的最大编号与最小编号之差恰好等于9的概率为__________.
13. 已知曲线与在交点处的切线互相垂直,则___________.
14. 在锐角中,,它的面积为10,,,分别在、上,且满足,对任意,恒成立,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. 十三届全国人大四次会议3月11日表决通过了关于国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要的决议,决定批准这个规划纲要.纲要指出:“加强原创性引领性科技攻关”.某企业集中科研骨干,攻克系列“卡脖子”技术,已成功实现离子注入机全谱系产品国产化,包括中束流、大束流、高能、特种应用及第三代半导体等离子注入机,工艺段覆盖至28,为我国芯片制造产业链补上重要一环,为全球芯片制造企业提供离子注入机一站式解决方案.此次技术的突破可以说为国产芯片的制造做出了重大贡献.该企业使用新技术对某款芯片进行试生产.
(1)在试产初期,该款芯片的批次生产有四道工序,前三道工序的生产互不影响,第四道是检测评估工序,包括智能自动检测与人工抽检.已知该款芯片在生产中,前三道工序的次品率分别为,,.
①求批次芯片的次品率;
②第四道工序中智能自动检测为次品的芯片会被自动淘汰,合格的芯片进入流水线并由工人进行抽查检验.已知批次的芯片智能自动检测显示合格率为,求工人在流水线进行人工抽检时,抽检一个芯片恰为合格品的概率(百分号前保留两位小数).
(2)已知某批次芯片的次品率为,设个芯片中恰有个不合格品的概率为,记的最大值点为,改进生产工艺后批次的芯片的次品率.某手机生产厂商获得批次与批次的芯片,并在某款新型手机上使用.现对使用这款手机的用户回访,对开机速度进行满意度调查.据统计,回访的名用户中,安装批次有部,其中对开机速度满意的有人;安装批次有部,其中对开机速度满意的有人.求,并判断是否有的把握认为芯片质量与用户对开机速度满意度有关?
附:.
16. 已知数列满足,.
(1)证明:是等比数列;
(2)设,证明:.
17. 如图,在四棱锥中,底面是边长为2的菱形,,,
(1)证明:;
(2)若点在底面内的正投影为的中点.
(i)当为何值时,平面与平面夹角的余弦值最大?
(ii)设平面与交于点;在平面内,过作的平行线交于点,设平面与交于点:在平面内,过作的平行线交于点,设平面与交于点;依次类推,…,设平面与交于点,求.
18. 已知动点(其中)到定点的距离比点到轴的距离大1.
(1)求点的轨迹的方程;
(2)过椭圆的右顶点作直线交曲线于、两点,其中为坐标原点
①求证:;
②设、分别与椭圆相交于点、,证明:原点到直线的距离为定值.
19. 已知函数
(1)当时,求函数在处的切线方程;
(2)令求函数的极值.
(3)若,正实数满足,证明:.
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定远育才学校2026届高三第一次模拟考试
数学试卷
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. 已知集合,且,则( )
A. B. {2} C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据交集和补集的定义可求.
【详解】,
由题设有,故,
故选:C.
2. 已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由得,利用指数函数的单调性即可判断A,利用作差法即可判断BD,由换底公式和对数函数的单调性即可判断C.
【详解】由,所以,又在上单调递增,所以,故A错误;
由,所以,故B正确;
由,又,所以,
所以,故C错误;
由,又,
所以,所以,故D错误;
故选:B.
3. 已知向量为单位向量,向量在上的投影向量为,则( )
A. B. C. 0 D.
【答案】A
【解析】
【分析】结合题意,由投影向量的计算公式可得.
【详解】由题意可得向量在上的投影向量为,
所以,
又向量为单位向量,
所以.
故选:A.
4. 若的展开式中二项式系数和为256,则二项式展开式中有理项系数之和为( )
A. 85 B. 84 C. 57 D. 56
【答案】A
【解析】
【分析】
先求,再确定展开式中的有理项,最后求系数之和.
【详解】解:的展开式中二项式系数和为256
故,
要求展开式中的有理项,则
则二项式展开式中有理项系数之和为:
故选:A
【点睛】考查二项式的二项式系数及展开式中有理项系数的确定,基础题.
5. 函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据函数解析式求得函数定义域,判断函数奇偶性,再取几个特殊值运用排除法得到答案.
【详解】由题意知,,解得,所以定义域关于原点对称,又因为,所以此函数为奇函数,图像关于原点对称,排除A.
当时,,排除B.
,函数只有1个零点,排除C.
故选:D
6. 在复平面内,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】
【分析】通过复数的运算求出复数的代数形式,然后再进行判断即可.
【详解】由题意得,
所以复数在复平面内对应的点为,在第四象限.
故选D.
【点睛】解题的关键是将复数化为代数形式,然后再根据复数的几何意义进行判断,属于基础题.
7. 在棱长为2的正方体中,点是的中点,点是侧面上的一个动点,满足平面,则线段长度的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】取的中点的中点的中点F,连接和,可证面面,故动点在面内的轨迹为,结合几何关系即可求出线段长度的最大值.
【详解】取的中点的中点的中点F,连接和,
由分别为的中点,知,同理可知:,,有,
又由,面且平面,所以平面,
同理可知,平面.
因为,平面平面,所以平面平面,
而平面,故动点在平面内的轨迹为,
由可知,,
所以,即,所以线段的最大值为.
故选:A.
8. 已知定直线l的方程为,点Q是直线l上的动点,过点Q作圆的一条切线,是切点,C是圆心,若面积的最小值为,则此时直线l上的动点E与圆C上动点F的距离的最小值为( )
A. B. 2 C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由题意可得直线l的方程为,再求出圆C的圆心坐标与半径,由面积的最小值为求得,再由点到直线的距离公式求解k,可得直线l的方程,进一步求得直线l上的动点E与圆C上动点F的距离的最小值.
【详解】解:由题意可得直线l的方程为,
圆C的圆心,半径为1,
如图:
,
又,当取最小值时,取最小值,
此时,可得,,
则,解得,
则直线l的方程为,
则直线l上的动点E与圆C上动点F的距离的最小值为.
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. 已知函数在处取得极大值2,则( )
A. 的最小正周期为
B.
C. 的一个递增区间为
D. 将的图象向左平移个单位长度后得到函数的图象,则为偶函数
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据三角函数最小正周期的求法,可判定A正确;求得,根据在处取得极大值,列出方程,求得,可判定B错误;利用正弦型函数的性质,求得函数的单调区间,可判定C正确;结合三角函数的图象变换和余弦型函数的性质,可判定D正确.
【详解】对于A,由函数,其中,
所以函数的最小正周期为,所以A正确;
对于B,由,
因为在处取得极大值,可得,
所以,可得,
又因为的极大值为,可得,解得,所以B错误;
对于C,由函数,令,
可得,所以函数的递增区间,
令,可得函数的递增区间为,所以C正确;
对于D,将的图象向左平移个单位长度,可得,
此时函数为偶函数,所以D正确.
故选:ACD.
10. 已知为坐标原点,为抛物线的焦点,直线与交于A,B两点,过A,B两点分别作的切线,两切线交于点,直线PA,PB分别交轴于M,N两点,则( )
A. 的准线方程为
B. 过作为垂足,则
C.
D. 设为上的动点,则的最小值为
【答案】ACD
【解析】
【分析】由抛物线标准方程判断A;举反例判断B;联立得出,设,表示出的坐标,由判断C;设,,则所求为,结合图像求出相切时的最值判断D.
【详解】A选项,,准线,A正确;
B选项,,当时,,为垂足,则,
从而,B错误;
C选项, 联立得,则,
设,切线,
联立得,
由,得,
即,令得,
同理以代,得,,
联立得,即,
则,,
则,即,C正确;
D选项,设,,
则,
则,
则当最小时,最大,
当与抛物线相切,且在轴下方时取得,
设,
联立得,
由,得或(舍),
此时,解得,
代入得,D正确;
故选:ACD.
11. 如图,圆,圆,动圆与圆外切于点,与圆内切于点,记圆心的轨迹为曲线,若直线与曲线交于两点,则下面说法正确的是( )
A. 曲线的方程为
B. 的最小值为
C.
D.
【答案】ABC
【解析】
【分析】对A,直接根据椭圆的定义可得答案;对B,与互补,求出的最大角即可;对于C:直接利用向量的坐标运算求解;对于D:设,,结合斜率公式及点在椭圆上即可判断.
【详解】
对于A,设动圆的半径为,由条件得,
则,且不重合,
故点的轨迹是以为焦点的椭圆(去掉,重合的点),
则曲线的方程为,故A正确;
对于B,由图可知与互补,当点为椭圆短轴端点时,最大,
此时,
所以,
则的最大值为,
所以的最小值为,故B正确;
对于C,,
当且仅当时等号成立,故C正确;
对于D,设,则,即
由题意设,则,即
则,故D错误,
故选:ABC
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 箱中有连续编号1到15的小球,现从箱中一次随机取出5个球,若已知取出的5个球的编号中位数为9,则这5个球中的最大编号与最小编号之差恰好等于9的概率为__________.
【答案】
【解析】
【分析】枚举法列出所有情况进行计算.
【详解】设取出的5个球编号从小到大排列为,
由已知中位数为9即,则需从中选取,需从中选取,
故基本事件总数为.
若满足最大编号与最小编号之差为9,设,则.
由知,
由即知,且即,故,
此时的选法总数为,
求和得符合条件的事件数为,
故所求概率为.
13. 已知曲线与在交点处的切线互相垂直,则___________.
【答案】
【解析】
【分析】设两曲线交点为,曲线的斜率为,曲线的斜率为,求出两曲线交点,分别对曲线方程求导,由切线垂直,解得,联立求解与,相关的值,代入求解即可.
【详解】设两曲线交点为,曲线的斜率为,曲线的斜率为,则,解得,对求导可得,,对求导可得,,
因为两切线垂直,所以,所以,解得,
由,解得,所以,
由可得,所以.
故答案为:.
14. 在锐角中,,它的面积为10,,,分别在、上,且满足,对任意,恒成立,则___________.
【答案】
【解析】
【分析】根据三角形面积求得,根据两不等式恒成立,判断,,再由,结合三角形和三角形面积公式,推出和,最后根据向量数量积的定义式即可求得.
【详解】因的面积为10,且,则有,解得,
由图知表示直线上一点到点的向量,
而则表示直线上一点到点 的距离,
由对任意恒成立可知,的长是点到直线上的点的最短距离,
故易得,此时,同理可得.
如图所示,因,由可得:,
由可得:,
由锐角可得是锐角,故是钝角,
于是,
于是.
故答案为:.
【点睛】方法点睛:本题主要考查不等式恒成立和向量数量积的计算,属于较难题.
处理恒成立问题,一般可考虑分类讨论法,参变分离法,结合图形几何意义判断法等方法;对于数量积运算,可考虑定义法,基向量表示法和向量坐标法来解决.
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. 十三届全国人大四次会议3月11日表决通过了关于国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要的决议,决定批准这个规划纲要.纲要指出:“加强原创性引领性科技攻关”.某企业集中科研骨干,攻克系列“卡脖子”技术,已成功实现离子注入机全谱系产品国产化,包括中束流、大束流、高能、特种应用及第三代半导体等离子注入机,工艺段覆盖至28,为我国芯片制造产业链补上重要一环,为全球芯片制造企业提供离子注入机一站式解决方案.此次技术的突破可以说为国产芯片的制造做出了重大贡献.该企业使用新技术对某款芯片进行试生产.
(1)在试产初期,该款芯片的批次生产有四道工序,前三道工序的生产互不影响,第四道是检测评估工序,包括智能自动检测与人工抽检.已知该款芯片在生产中,前三道工序的次品率分别为,,.
①求批次芯片的次品率;
②第四道工序中智能自动检测为次品的芯片会被自动淘汰,合格的芯片进入流水线并由工人进行抽查检验.已知批次的芯片智能自动检测显示合格率为,求工人在流水线进行人工抽检时,抽检一个芯片恰为合格品的概率(百分号前保留两位小数).
(2)已知某批次芯片的次品率为,设个芯片中恰有个不合格品的概率为,记的最大值点为,改进生产工艺后批次的芯片的次品率.某手机生产厂商获得批次与批次的芯片,并在某款新型手机上使用.现对使用这款手机的用户回访,对开机速度进行满意度调查.据统计,回访的名用户中,安装批次有部,其中对开机速度满意的有人;安装批次有部,其中对开机速度满意的有人.求,并判断是否有的把握认为芯片质量与用户对开机速度满意度有关?
附:.
【答案】(1)①;②;(2),有的把握认为芯片质量与用户对开机速度满意度有关.
【解析】
【分析】(1)①利用对立事件、相互独立事件概率乘法公式求得所求的次品率.
②根据条件概率计算公式,计算出所求概率.
(2)先求得的表达式,利用导数求得,填写列联表,计算,由此作出判断.
【详解】(1)①Ⅰ批次芯片的次品率为
.
②设批次Ⅰ的芯片智能自动检测合格为事件,人工抽检合格为事件,
由已知得,,
则工人在流水线进行人工抽检时,抽检一个芯片恰为合格品为事件,
.
(2)个芯片中恰有个不合格的概率.
因此,
令,得.
当时,;当时,.
所以的最大值点为.
由(1)可知,,,故批次芯片的次品率低于批次,故批次的芯片质量优于批次.
由数据可建立2×2列联表如下:(单位:人)
开机速度满意度
芯片批次
合计
I
J
不满意
12
3
15
满意
28
57
85
合计
40
60
100
根据列联表得
.
因此,有的把握认为芯片质量与用户对开机速度满意度有关.
【点睛】求解最值点有关的题目,是利用导数研究函数的单调性,由此来求得最值点.
16. 已知数列满足,.
(1)证明:是等比数列;
(2)设,证明:.
【答案】(1)证明如下:
因为,,则,,…
以此类推可知,对任意的,,
由已知得,即,
所以,且,
所以是首项为,公比为的等比数列.
(2)证明如下:
由(1)知,,,
,
.
【解析】
【分析】(1)对取倒数,整理得,变形得,然后利用等比数列定义即可证明;
(2)先利用等比数列通项公式求得,然后利用裂项相消法求和,再利用数列的符号得范围即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
略
17. 如图,在四棱锥中,底面是边长为2的菱形,,,
(1)证明:;
(2)若点在底面内的正投影为的中点.
(i)当为何值时,平面与平面夹角的余弦值最大?
(ii)设平面与交于点;在平面内,过作的平行线交于点,设平面与交于点:在平面内,过作的平行线交于点,设平面与交于点;依次类推,…,设平面与交于点,求.
【答案】(1)连接与交于点,连接.
因为四边形为菱形,所以,
在中,,所以 ,
因为平面,平面,,
所以 平面,又 平面,所以.
(2)(i);(ii).
【解析】
【分析】(1)连接与交于点,连接,由已知及线面垂直的判定和性质定理证明结论;
(2)(i)构建合适的空间直角坐标系,求出相关平面的法向量,再应用向量法求面面角的余弦值,结合导数求其最大值;
(ii)由题设存在使得,从而得,设,则,得,从而得到参数关系,应用类似过程及等差数列的定义写出通项公式,即可得.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
(i)因为点在底面投影为,由题意两两垂直.
因为,所以,
以为原点,所在直线分别为轴,建立如图空间直角坐标系,
则,因为,所以.
因为,即,所以.
因为,
设平面的法向量为,所以,
令,所以,
而平面的法向量为.
设平面与平面夹角的大小为,
则.
令,则,
当时,在单调递增;
当时,在单调递减;
所以,当时,取最大值.
(ii)因为共面,故存在实数使得,
因此,
设,则,则,
由坐标分量对应相等,化简整理得.
在平面 内,因为,设,则.
类比前面推导过程,可得,将上式取倒数可得,
所以为以为首项、1为公差的等差数列.
所以,所以.
18. 已知动点(其中)到定点的距离比点到轴的距离大1.
(1)求点的轨迹的方程;
(2)过椭圆的右顶点作直线交曲线于、两点,其中为坐标原点
①求证:;
②设、分别与椭圆相交于点、,证明:原点到直线的距离为定值.
【答案】(1);
(2)①证明:设过椭圆的右顶点的直线的方程为.
代入抛物线方程,得.
设、,则
∴.
∴.
②证明:设、,直线的方程为,
代入,得.
于是,.
从而
∵,∴.
代入,整理得.
∴原点到直线的距离为定值.
【解析】
【分析】(1)根据题意有,化简可得答案.
(2)直线的方程为,与抛物线方程联立,
①由,将韦达定理代入可证明.
②由①可得,设、,直线的方程为,则,由方程联立,韦达定理可得,再由点到直线的距离公式可证明.
【详解】(1)设由题意,
两边平方,整理得:
所以所求点的轨迹方程为.
(2)①略
②略
【点睛】本题考查求轨迹方程,考查方程联立韦达定理的应用,考查“设而不求”方法的应用,属于中档题.
19. 已知函数
(1)当时,求函数在处的切线方程;
(2)令求函数的极值.
(3)若,正实数满足,证明:.
【答案】(1);
(2),
所以=,
当时,因为,所以,所以在上是递增函数,无极值;
当时, ,
令,得,
所以当时,;当时,,
因此函数在上是增函数,在上是减函数,
当时,函数的递增区间是,递减区间是,
∴时,有极大值,
综上,当时,函数无极值;
当时,函数有极大值,无极小值;
(3)由,令,
则由可得,,
即,设,
可知,在区间(0,1)上单调递减,在区间上单调递增,
所以,,所以,
解得
又因为,因此成立.
【解析】
【分析】(1)利用导函数在处的值求得斜率,然后由点斜式即可求解;
(2)利用导函数研究极值的步骤,分类讨论可得,当时,函数无极值;
当时,函数有极大值,无极小值;
(3)因为可变形为,设,构造,求出函数的最小值后可得,,解出即可.
【详解】(1)当时,,则,所以切点为(1,1),
又,则切线斜率,
故切线方程为:,即;
(2)略
(3)略
【点睛】本题主要考查导数的几何意义的应用,利用导数研究含参函数的极值问题,以及构造函数利用函数的最值证明不等式恒成立问题,意在考查学生的转化能力,分类讨论思想的应用以及数学运算能力,属于较难题.
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