内容正文:
安庆市第一中学2026届高三下学期数学第三次周测
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. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】在数轴上分别标出集合,所表示的范围,如图所示,
由图可知,.
2. “a=-4”是“直线l:3x+ay+a+3=0与圆C:相切”的( )
A. 必要不充分条件 B. 充分不必要条件 C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】
【分析】利用直线与圆相切得到圆心到直线的距离等于半径,建立的方程,解出的值,利用充分条件和必要条件得到结论.
【详解】由直线l:3x+ay+a+3=0与圆C:相切,
得,解得a=0或a=-4,
则“a=-4”是“直线l:3x+ay+a+3=0与圆C:相切”的充分不必要条件.
故选:B.
3. ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据复数的除法运算即可得到答案.
【详解】.
故选:B.
4. 已知是函数的图象上的任意一点,过分别向直线和轴作垂线,垂足分别为,则( )
A. B. C. 0 D.
【答案】B
【解析】
【分析】设,,利用向量垂直的坐标表示求出点的坐标,即可求出的值.
【详解】设,,由,
即,解得,
所以,
则,
所以.
5. 已知锐角,满足,,则下列结论不可能成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由题设结合三角恒等变换公式可得,,,进而结合选项分析求解即可.
【详解】由
,
则.
由,
则,即,则,,
综上所述,,且,.
结合选项,当,时,满足上述两个式子;
当,时,满足上述两个式子;
当时,由可知,此时不满足,.
故选:C
6. 已知四棱锥中,平面,,点到直线的距离为2.以为球心,为半径的球面与侧面的交线长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用空间垂直关系证明线面垂直,再利用球被平面所截得到一个圆,然后利用已知条件计算交线长即可.
【详解】
在梯形中,因为,
所以,则,即,
因为平面平面所以,
又因为平面,所以平面,
又因为平面,所以,
由点到直线的距离为2,可得,
再过点作,垂足为,则,
又因为平面,所以平面,
由,,可得,
则以为球心,为半径的球面与侧面的交线是以为圆心的圆弧,
其半径为:,
又由,可得
则在直角中,由点到的距离等于,
所以直线与这个以为圆心的圆弧相离,
即与侧面的交线是以为圆心的圆弧长为,
故选:B
7. 某生物学兴趣小组对某地同种成年向日葵的株高(单位:cm)进行了测量,发现株高近似服从正态分布.已知测量的向日葵平均株高为,标准差为14.5.现按株高将这批向日葵划分为四个等级:过矮(后)、正常偏矮、正常偏高、过高(前).若,则“过高”等级中最矮株高可能为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据标准正态分布的对称性可得,运算求解结合选项分析判断.
【详解】因为,则,
可得,解得,
即“过高”等级中的株高,结合选项可知D正确,ABC错误.
故选:D.
8. 已知为椭圆的左、右焦点,为椭圆的上顶点,为椭圆的右顶点,连接交椭圆于另一点,若,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用平行线的性质得到,利用相似三角形的性质得到,再结合余弦定理得到,进而得到,最后构建齐次方程求解离心率即可.
【详解】如图,连接,因为为椭圆的上顶点,所以,
因为,所以,故,
解得,设,,则,
,由余弦定理有,
即,解得,
因为,所以,
化简得,即,
整理得,解得,故B正确.
故选:B.
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. 已知四棱锥的体积为12,四边形是平行四边形,为的中点,经过直线的平面与侧棱,分别交于点,.设,,则( )
A. 时,平面
B. 时,
C. 四面体的体积为3
D. 四棱锥的体积的最小值为4
【答案】BCD
【解析】
【分析】由平面得到平面平面,与是平面和平面的交点矛盾即可判断A;由题设求出,进而得到D是平面与四棱锥的棱的交点即可分析判断B;由点P和点A到平面距离相等得到即可计算判断C;先由基底表示,进而结合共面定理得到,再由题设分析计算得到四棱锥的体积为,再由基本不等式即可计算求解判断D.
【详解】由题可知是平面和平面的交点,
当时,所以,又平面,在平面外,
所以平面,若平面,
则由、平面得平面平面,
则平面与平面无交点,与是平面和平面的交点矛盾,故A错误;
时,,因为为的中点,所以,
因为四边形是平行四边形,所以,则,
又因为平面、平面,则平面,
所以D是平面与四棱锥的棱的交点,
所以D与N重合,即,所以,故B正确;
因为为的中点,所以点P和点A到平面距离相等,
所以四面体的体积为,
所以四面体的体积为3,故C正确;
由题意可得,
因为共面,所以即,
设点P到平面的距离为d,则,
因为,,
所以点M到平面的距离为,点N到平面的距离为,
所以,
,
所以,
因为为的中点,所以点A和点P到平面的距离相等,
所以,
所以四棱锥的体积为,
当且仅当即时等号成立,
所以四棱锥的体积的最小值为4,故D正确.
10. 定义在上的函数对任意实数均满足,且当时,,.则下列结论正确的是( )
A.
B. 函数为偶函数
C. 在上单调递减,在上单调递增
D. 不等式的解集为
【答案】AB
【解析】
【分析】利用赋值法判断A,结合题意并利用偶函数的定义判断B,利用函数单调性的定义判断C,将目标不等式合理转化判断D即可.
【详解】令,得,即,故A正确;
令,
则,
即是偶函数,故B正确;
当时,因为,所以,
因为,所以,
则在上单调递增,故C错误;
由题意知,且,
因此不等式可化为,
因为在上单调递增,
所以,解不等式得,故D错误.
故选:AB
11. 上饶市某学校从高一的800名男生中随机抽取50名测量身高,被测学生身高全部介于155cm和之间,将测量结果按如下方式分成八组:第一组,第二组,⋯,第八组.下图是按上述分组方法得到的频率分布直方图的一部分,已知第一组与第八组人数相同,第六组的人数为4人.以下说法正确的是( )
A. 第二组的频率为0.016
B. 第七组的频率为0.06
C. 估计该校高一800名男生的身高的中位数约为
D. 估计该校高一800名男生的身高的平均数约为
【答案】BCD
【解析】
【分析】对于AB,由频率分布直方图矩形面积为1即可求得各组的频率,对于C,先确定中位数所在组,再用中位数计算方法即可求解,对于D,将各组中点值乘以频率后相加即可得到平均数.
【详解】对于A,第二组的频率为,故A错误;
对于B,由题意得第六组人数为4人,则有第六组的频率为,纵坐标为0.016,
所以第七组的满足,故B正确;
对于C,由直方图得,身高在第一组的频率为,
身高在第二组的频率为,
身高在第三组的频率为,
身高在第四组的频率为,
由于,,
设这所学校高一800名男生的身高中位数为,则,
则有,解得,故C正确;
对于D,设这所学校高一800名男生的身高平均数为,
身高在第五组的频率为,
身高在第六组的频率为,
身高在第七组的频率为,
身高在第八组的频率为,
则有,
故D正确.
故选:BCD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知圆柱与圆锥的高的比为,底面半径的比为,若圆锥的体积为1,则圆柱的体积为_____,
【答案】
【解析】
【分析】设圆柱的高为,底面半径为,则其体积,设圆锥的高为,底面半径为,则其体积,根据两者的高和半径的比得到体积之比,再由圆锥的体积为1,得到圆柱的体积.
【详解】设圆柱的高为,底面半径为,则其体积,设圆锥的高为,底面半径为,
则其体积,所以,
所以.
答案为:
13. 已知,若在区间上存在两个不相等的实数,,满足,则的最小正整数为________.
【答案】5
【解析】
【详解】因为,所以,
又函数在区间上存在两个不相等的实数,使得,
且,
所以函数在区间上至少存在两个最大值点,
所以,解得,
所以的最小正整数为:5.
14. 已知数列满足,,则数列的通项公式为______.
【答案】
【解析】
【分析】利用已知求的方法,分别讨论时,与时,的通项,再进行验证;
【详解】由,
当时,,
当时,,
两式相减,得,即,
所以,
所以,
所以,
由于时,不满足上式,
所以.
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,角所对的边分别为,且,,.
(1)求;
(2)求的面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由正弦定理边角互化可求得,结合条件求出的正弦值,利用正弦定理即可求出的值;
(2)利用和角的正弦公式求出的值,再由三角形的面积公式计算即得.
【小问1详解】
由,
得,
因为,所以,
所以,则,
因为,所以,
由正弦定理,,因为,
则;
【小问2详解】
因为,
所以
,
则.
16. 为促进消费,某电商平台和生产商在本周联合推出“有奖闯关”活动.活动规则如下:消费者成功闯过第一关获得基础券(获得元基础券的概率为,获得元基础券的概率为).闯过第一关后,可进行第二关闯关,成功闯过第二关后可获得进阶券元,且这两种优惠券可叠加使用抵扣支付金额.已知消费者闯过第一关的概率为,闯过第二关的概率为.某生产商将商品定价元,成本元;优惠券成本由生产商承担基础券面额的,进阶券面额的.
(1)若,,记消费者购买一件该商品的实际支付金额为(单位:元),求的分布列和数学期望;
(2)设所有消费者均闯过第一关获得了基础券,推出活动后商品购买概率为,记生产商销售一件该商品的期望利润为(单位:元).(期望利润 购买概率(支付金额的期望商品成本)优惠券成本的期望)
(i)求关于的函数表达式;
(ii)证明:在内存在唯一极大值点,并求当为何值时,商家期望利润最大?最大期望利润是多少?(结果保留 位小数)
【答案】(1)分布列:
(2)(i)
(ii)证明:对求导得:
令,整理得,解得根为,(舍去,不在内),
当时,,单调递增;
当时,,单调递减;
因此在内存在唯一极大值点,且该点为最大值点,
计算最大期望利润:.
所以时,最大期望利润为
【解析】
【分析】(1)分析消费者实际支付金额的所有可能取值,计算每个取值对应的概率,得到分布列,计算;
(2)(i)计算消费者支付金额的期望,再计算优惠券成本的期望,分别计算基础券成本期望和进阶券成本期望,再求和,最后根据期望利润的定义,结合购买概率,代入支付金额期望、商品成本、优惠券成本期望,得到的函数表达式;
(ii)对求导,得到导函数,分析导函数在内的单调性,找到导函数极大值点,代入计算最大期望利润.
【小问1详解】
实际支付金额的所有可能取值为,
,
,
,
,
,
的分布列为:
.
【小问2详解】
(i)求的函数表达式已知所有消费者都闯过第一关,按题目期望利润公式分步计算:
支付金额期望:,
商品成本,
优惠券成本期望:基础券成本,
进阶券成本,
总成本期望,
购买概率,
代入公式:
.
(ii)略
17. 在矩形中,,,为的中点,将沿翻折至,使得平面平面,得到如图所示的四棱锥.
(1)证明:;
(2)求直线与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)
在矩形中,,,为的中点,
所以,所以,所以,
因为平面平面,平面平面,平面,
所以平面.
又平面,所以.
(2)
【解析】
【分析】1)利用勾股定理证明垂直,再结合面面垂直的性质定理可证明线面垂直;
(2)利用空间向量法来求线面角的正弦值即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
取的中点,的中点,连接,则,所以平面,
由题可得,所以,所以两两垂直,
以为原点,所在直线分别为轴,建立如图所示的空间直角坐标系,
则,,,,
所以,,.
设平面的一个法向量为,
则,取,得,,
所以.设直线与平面所成角为,
所以,
所以直线与平面所成角的正弦值为.
18. 已知函数,.
(1)若,求不等式的解集;
(2)若函数有1个极值点,且,证明:有两个零点;
(3)在(2)的条件下,设的两个零点分别为,(),证明:.
【答案】(1)
(2)由(1)知,当时,在上单调递增,没有极值点;
当时,,由函数,()的图象知,
当时,存在唯一的,使,
且当时,,单调递减,当时,,单调递增,
故只有1个极值点,
因为,且,故1是在区间上唯一的零点,且,
又时, ,故存在唯一的,使得,
所以有两个零点.
(3)由(2)知,,,,
当时,,时, ,
又在上单调递增,
要证,只要证,即证,
由,得,即要证,
因为,则,所以只需证,(*)
设(),则,令,
则,显然在上单调递增,且,
所以 在上恒成立,故在上单调递增,
又,故 在上恒成立,
所以在上单调递增,又,故,
故,得到,即(*)式成立,
故,从而,证毕.
【解析】
【分析】(1)求导判断函数在上单调性,结合求解不等式;
(2)分和讨论,利用导数判断单调性进而判断零点个数;
(3)由(2)知,,,在上单调递增,利用分析法要证,只要证,即证,结合,即证,构造函数,利用导数证明.
【小问1详解】
由题知的定义域为,且,
若,则,又,故恒成立,在上单调递增,
又,故不等式 的解集为.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
略
19. 已知两点的坐标分别是,直线相交于点,且直线的斜率与直线的斜率的差是2.
(1)求点的轨迹的方程;
(2)已知上存在三点,且关于直线对称.
①求的取值范围;
②若为等边三角形,求.
【答案】(1)
(2)①;②
【解析】
【分析】(1)利用斜率公式,列方程化简即可;
(2)①利用直线与抛物线联立,求出对称点的中点坐标,利用中点在对称轴上找到参数的相等关系,再利用判别式恒大于0,来求出参数的范围,最后再排除特殊情况即可;
②利用弦长公式,结合等边三角形可得到相等关系,再通过坐标满足的方程来求解即可.
【小问1详解】
设点.
因为直线的斜率与直线的斜率的差是2,所以,
,
化简得:.
【小问2详解】
①因为关于直线对称,所以直线的斜率为-2.
设直线的方程为,
联立消去可得.
所以
所以中点坐标.
因为点在直线上,所以.
因为,所以,
因为曲线方程,即曲线上要挖掉两点,
即直线不能经过点,
若直线过点,则,
若直线过点,则.
综上所述:的取值范围是.
②因为为等边三角形,所以点在直线上.
设,则,
.
所以,即,
化简得,①.
因为点在直线上,所以②.
由①②消得,.
因为,所以,
所以.
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安庆市第一中学2026届高三下学期数学第三次周测
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. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2. “a=-4”是“直线l:3x+ay+a+3=0与圆C:相切”的( )
A. 必要不充分条件 B. 充分不必要条件 C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
3. ( )
A. B. C. D.
4. 已知是函数的图象上的任意一点,过分别向直线和轴作垂线,垂足分别为,则( )
A. B. C. 0 D.
5. 已知锐角,满足,,则下列结论不可能成立的是( )
A. B. C. D.
6. 已知四棱锥中,平面,,点到直线的距离为2.以为球心,为半径的球面与侧面的交线长为( )
A. B. C. D.
7. 某生物学兴趣小组对某地同种成年向日葵的株高(单位:cm)进行了测量,发现株高近似服从正态分布.已知测量的向日葵平均株高为,标准差为14.5.现按株高将这批向日葵划分为四个等级:过矮(后)、正常偏矮、正常偏高、过高(前).若,则“过高”等级中最矮株高可能为( )
A. B. C. D.
8. 已知为椭圆的左、右焦点,为椭圆的上顶点,为椭圆的右顶点,连接交椭圆于另一点,若,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. 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. 已知四棱锥的体积为12,四边形是平行四边形,为的中点,经过直线的平面与侧棱,分别交于点,.设,,则( )
A. 时,平面
B. 时,
C. 四面体的体积为3
D. 四棱锥的体积的最小值为4
10. 定义在上的函数对任意实数均满足,且当时,,.则下列结论正确的是( )
A.
B. 函数为偶函数
C. 在上单调递减,在上单调递增
D. 不等式的解集为
11. 上饶市某学校从高一的800名男生中随机抽取50名测量身高,被测学生身高全部介于155cm和之间,将测量结果按如下方式分成八组:第一组,第二组,⋯,第八组.下图是按上述分组方法得到的频率分布直方图的一部分,已知第一组与第八组人数相同,第六组的人数为4人.以下说法正确的是( )
A. 第二组的频率为0.016
B. 第七组的频率为0.06
C. 估计该校高一800名男生的身高的中位数约为
D. 估计该校高一800名男生的身高的平均数约为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知圆柱与圆锥的高的比为,底面半径的比为,若圆锥的体积为1,则圆柱的体积为_____,
13. 已知,若在区间上存在两个不相等的实数,,满足,则的最小正整数为________.
14. 已知数列满足,,则数列的通项公式为______.
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,角所对的边分别为,且,,.
(1)求;
(2)求的面积.
16. 为促进消费,某电商平台和生产商在本周联合推出“有奖闯关”活动.活动规则如下:消费者成功闯过第一关获得基础券(获得元基础券的概率为,获得元基础券的概率为).闯过第一关后,可进行第二关闯关,成功闯过第二关后可获得进阶券元,且这两种优惠券可叠加使用抵扣支付金额.已知消费者闯过第一关的概率为,闯过第二关的概率为.某生产商将商品定价元,成本元;优惠券成本由生产商承担基础券面额的,进阶券面额的.
(1)若,,记消费者购买一件该商品的实际支付金额为(单位:元),求的分布列和数学期望;
(2)设所有消费者均闯过第一关获得了基础券,推出活动后商品购买概率为,记生产商销售一件该商品的期望利润为(单位:元).(期望利润 购买概率(支付金额的期望商品成本)优惠券成本的期望)
(i)求关于的函数表达式;
(ii)证明:在内存在唯一极大值点,并求当为何值时,商家期望利润最大?最大期望利润是多少?(结果保留 位小数)
17. 在矩形中,,,为的中点,将沿翻折至,使得平面平面,得到如图所示的四棱锥.
(1)证明:;
(2)求直线与平面所成角的正弦值.
18. 已知函数,.
(1)若,求不等式的解集;
(2)若函数有1个极值点,且,证明:有两个零点;
(3)在(2)的条件下,设的两个零点分别为,(),证明:.
19. 已知两点的坐标分别是,直线相交于点,且直线的斜率与直线的斜率的差是2.
(1)求点的轨迹的方程;
(2)已知上存在三点,且关于直线对称.
①求的取值范围;
②若为等边三角形,求.
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