内容正文:
宁德一中2025-2026学年第二学期高三模拟考5
数学试题
出卷人:黄文兼 审卷人:赵春琳
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,只有一个选项是符合题目要求的.
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 已知,,,则( )
A. B. C. D.
3. 在复平面内,把复数对应的向量绕原点沿顺时针方向旋转,则旋转后的向量对应的复数为( )
A. B. C. D.
4. 已知,,是三个不同的平面,,是两条不同的直线,且,,则“”是“”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. 圆与的公共弦长为( )
A. B. C. D.
6. 为推进“数字适老,智慧生活”,某社区开展AI应用培训活动.现随机抽取一位学员,其每日在线学习积分的取值分别为0,1,2,若,,则( )
A. 0.1 B. 0.2 C. 0.3 D. 0.4
7. 已知是定义在上的奇函数,的图象关于对称,,则( )
A. 0 B. C. 3 D. 4
8. 已知正三棱锥的侧棱长为,为线段上一点,,.设三棱锥外接球为球,过点作球的截面,则截面面积的最小值为( )
A. B. C. D.
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. 函数的图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 函数的最小正周期为
B.
C. 取得最小值时,
D. 将的图象向左平移个单位长度,所得图象关于原点对称
10. 已知等比数列的公比为q,.若,,则下列说法正确的有( ).
A. B. C. D.
11. 我们把方程的实数解称为欧米加常数,记为.和一样,都是无理数,还被称为在指数函数中的“黄金比例”.下列有关的结论正确的是( )
A.
B.
C. ,其中
D. 函数的最小值为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知向量,其中,在方向上的投影向量是,则________.
13. 某高中举行益智闯关团队赛,共4个关卡,现有包含甲、乙、丙在内的5名选手组团参赛,每一个选手参加一个关卡的闯关,每一个关卡至少一个选手参加,若甲负责第一关,最后一关由2名选手共同完成,且乙、丙不在同一关卡,则不同的参赛方案有______种.
14. 已知,是焦点在轴上的椭圆和双曲线公共的焦点,若椭圆和双曲线在第二象限的交点为,点既在第一象限,又在双曲线上,且,若椭圆的离心率的取值范围为,则双曲线的离心率的取值范围为__________.
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)求证:为等腰三角形;
(2)再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使存在且唯一,求的值.
条件①:;条件②:的面积为;条件③:边上的高为3.
16. 在长方体中,,,为棱上一动点.
(1)当平面时,求线段的长度;
(2)在(1)的条件下,求底面正方形的内切圆上点到平面距离的最大值.
17. 已知函数.
(1)已知曲线在处的切线方程为,求和的值;
(2)求证:不是函数的极值点;
(3)设,,是否存在,使得函数的最小值为2?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
18. 已知过点的双曲线的渐近线方程为.如图所示,过双曲线的右焦点作与坐标轴都不垂直的直线交的右支于两点.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)已知点,求证:;
(3)若以为直径的圆被直线截得的劣弧为,则所对圆心角的大小是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
19. 某答题闯关游戏,开始时,先给每位参加者赋分3分,并规定:每答一题,答对加1分,否则减1分;当积分为6分时,闯关成功并结束游戏;当积分为0分时,闯关失败,也结束游戏.甲同学参加该游戏,假如他答对每道题的概率均为,且每道题答对与否相互独立.记游戏结束时甲的答题数为.
(1)证明:为奇数;
(2)当为奇数时,记甲答完第题时积分为4分、2分的概率分别为,,证明:;
(3)求的分布列.
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宁德一中2025-2026学年第二学期高三模拟考5
数学试题
出卷人:黄文兼 审卷人:赵春琳
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,只有一个选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】由解得,又,所以,
因为,所以.
2. 已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由函数的单调性可知:
,即,
又,故.
3. 在复平面内,把复数对应的向量绕原点沿顺时针方向旋转,则旋转后的向量对应的复数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】法一:根据复数与复平面内向量的关系,结合三角函数关系计算即可得;法二:借助复数的三角形式及其乘法的几何意义计算即可得.
【详解】法一:复数对应的向量为,则,
向量与轴正半轴夹角为,
设该向量绕原点沿顺时针方向旋转后所得向量坐标为,
则,,
即所得向量坐标为,故旋转后的向量对应的复数为;
法二:复数对应的向量绕原点沿顺时针方向旋转后的向量对应的复数为:
.
4. 已知,,是三个不同的平面,,是两条不同的直线,且,,则“”是“”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】根据面面平行的判定定理和性质,结合充分条件和必要条件的定义即可得解.
【详解】由,,若,由面面平行的性质知:,
所以“”是“”的充分条件;
由,,若,则或与相交,
所以“”是“”的不必要条件.
则“”是“”的充分不必要条件.
5. 圆与的公共弦长为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】两圆作差即可求得公共弦的直线,点到直线的距离和勾股定理即可求解.
【详解】已知圆,圆,
两圆方程作差,得到其公共弦的方程为:,
而圆心到直线的距离为,
圆的半径为,所以,所以.
故选:D
6. 为推进“数字适老,智慧生活”,某社区开展AI应用培训活动.现随机抽取一位学员,其每日在线学习积分的取值分别为0,1,2,若,,则( )
A. 0.1 B. 0.2 C. 0.3 D. 0.4
【答案】B
【解析】
【分析】根据离散型随机变量的期望计算公式列出方程,再由方差公式即可求解.
【详解】由题可设,则,,
所以,解得.
所以.
7. 已知是定义在上的奇函数,的图象关于对称,,则( )
A. 0 B. C. 3 D. 4
【答案】C
【解析】
【分析】由奇函数定义可得,由对称性性质可得,再证明函数为周期为的周期函数,结合周期性性质和奇函数性质求结论.
【详解】因为是定义在上的奇函数,
所以,
因为的图象关于对称,
,
令可得,,
所以,故函数的一个周期为4,
所以.
8. 已知正三棱锥的侧棱长为,为线段上一点,,.设三棱锥外接球为球,过点作球的截面,则截面面积的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】 如图以点为原点,的平行线为轴,为轴,建立空间直角坐标系,由,利用坐标运算求得正三棱锥底面边长和高,从而可得外接球半径,又过点作球的截面,当时,截面面积的最小,可得解.
【详解】如图在正三棱锥中,平面,且为的中心,为中线,
如图以点为原点,的平行线为轴,为轴,建立空间直角坐标系,
设,则
所以,
由于,所以,则,
所以,
因为,则
解得,
设,则,则,得,
所以,
过点作球的截面,当时,截面面积的最小,
,所以截面圆半径为,
则面积为.
故选:B
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. 函数的图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 函数的最小正周期为
B.
C. 取得最小值时,
D. 将的图象向左平移个单位长度,所得图象关于原点对称
【答案】AC
【解析】
【分析】由最小正周期公式及图象可判断A;代入点,计算出的值,可判断B;利用三角函数求出取得最小值时的,可判断C;根据平移法则,得到平移后的函数,再根据三角函数的奇偶性的判定可判断D.
【详解】由图象得:,解得,故A正确;
由,,得,
又由图象知,将点 代入中得:
,即 ,
解得 ,
又因为 ,所以 ,故选项 B 错误;
因为函数 ,
令 ,即 ,
解得 ,故选项 C 正确;
将图象向左平移 个单位,得 ,
,图象不关于原点对称,故选项 D 错误.
故选:AC
10. 已知等比数列的公比为q,.若,,则下列说法正确的有( ).
A. B. C. D.
【答案】ABC
【解析】
【分析】由等比数列的性质结合已知条件计算,即可判断各个选项.
【详解】由已知,,C正确;
则,B正确;
又,则,A正确;
则,D错误.
11. 我们把方程的实数解称为欧米加常数,记为.和一样,都是无理数,还被称为在指数函数中的“黄金比例”.下列有关的结论正确的是( )
A.
B.
C. ,其中
D. 函数的最小值为
【答案】ABC
【解析】
【分析】对于A:构建,利用导数判断其单调性,结合零点存在性定理分析判断;对于B:对,,取对数整理即可;对于C:设,整理得,结合选项A分析判断;对于D:结合不等式分析可知,当且仅当时,等号成立,结合的零点分析判断.
【详解】对于选项A:构建,则为的零点,
因为,
若,则,可知在内单调递减,且,
所以在内无零点;
若,则,可知在内单调递增,
且,所以在内存在唯一零点;
综上所述:,故A正确;
对于选项B:因为,,即,
两边取对数可得:,故B正确;
对于选项C:设,则,整理得,即,
可得,所以,即,故C正确;
对于选项D:构建,则,
令,解得;令,解得;
可知在内单调递减,在内单调递增,
则,可得,当且仅当时,等号成立,
则,
当且仅当,即时,等号成立,
因为在内单调递减,
可知在内单调递减,且,
可知在内存在唯一零点,即,
所以的最小值为,不为,故D错误;
故选:ABC.
【点睛】方法点睛:对于函数零点的个数的相关问题,利用导数和数形结合的数学思想来求解.这类问题求解的通法是:
(1)构造函数,这是解决此类题的关键点和难点,并求其定义域;
(2)求导数,得单调区间和极值点;
(3)数形结合,挖掘隐含条件,确定函数图象与x轴的交点情况进而求解.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知向量,其中,在方向上的投影向量是,则________.
【答案】
【解析】
【详解】根据投影向量的定义:向量在方向上的投影向量为 ,
则由题意可得: ,
因为,所以.
13. 某高中举行益智闯关团队赛,共4个关卡,现有包含甲、乙、丙在内的5名选手组团参赛,每一个选手参加一个关卡的闯关,每一个关卡至少一个选手参加,若甲负责第一关,最后一关由2名选手共同完成,且乙、丙不在同一关卡,则不同的参赛方案有______种.
【答案】10
【解析】
【分析】先计算甲负责第一关时的情况,再减去乙、丙在同一关卡的情况即可.
【详解】已知甲负责第一关,从剩余4人中选2人去第四关,共种选法,剩下2人全排列去第二、三关,共种排法,总方案数为 6 × 2 = 12,
不符合条件(乙丙同关卡)的情况:因为第二、三关都只有1个位置,乙丙只能同时在第四关,此时剩下2人全排列去第二、三关,共种,
因此符合条件的方案数为 12 − 2 = 10 .
14. 已知,是焦点在轴上的椭圆和双曲线公共的焦点,若椭圆和双曲线在第二象限的交点为,点既在第一象限,又在双曲线上,且,若椭圆的离心率的取值范围为,则双曲线的离心率的取值范围为__________.
【答案】
【解析】
【分析】设椭圆的长半轴长为,双曲线的实半轴长为,半焦距为,双曲线的离心率为,延长交双曲线于点,即可得到,设,即可表示出,,
再由及余弦定理得到,从而表示出,结合椭圆的离心率求出的范围.
【详解】设椭圆的长半轴长为,双曲线的实半轴长为,半焦距为,双曲线的离心率为,
延长交双曲线于点,
因为,由对称性得.
设,则,由双曲线的定义得,,
由,
知,
化简得,所以,
则椭圆的离心率为,
又椭圆的离心率的取值范围为,所以,
又,解得,
所以双曲线的离心率的取值范围为.
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)求证:为等腰三角形;
(2)再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使存在且唯一,求的值.
条件①:;条件②:的面积为;条件③:边上的高为3.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)设,根据余弦定理及已知可得,所以,可得结果;
(2)若选择条件①,可得,可得,与已知矛盾;若选择条件②,根据平方关系及面积公式可得结果;若选择条件③,根据平方关系及正弦定理可得结果.
【小问1详解】
在中,,,设,
根据余弦定理,得,
整理得,
因为,解得(负值已舍去), 所以,
所以为等腰三角形.
【小问2详解】
若选择条件①:若 ,由(1)可知,及,
所以,
所以不存在.
若选择条件②:在中, 由,
由(1),
所以,
解得(负值已舍去),即.
若选择条件③: 在中,由边上的高为3, 得,
由,解得.
16. 在长方体中,,,为棱上一动点.
(1)当平面时,求线段的长度;
(2)在(1)的条件下,求底面正方形的内切圆上点到平面距离的最大值.
【答案】(1)1 (2)
【解析】
【分析】(1)建立空间直角坐标系,利用向量法证明线面平行即可求线段长;
(2)设内切圆上的点坐标为:,利用点到平面的距离公式结合三角函数求最值即可求解.
【小问1详解】
以为原点, 所在直线分别为轴建立空间直角坐标系.
则 ,
设,则,
.
设平面的法向量为 ,则:
令,解得,故.
因为平面,所以.
即 ,解得.
所以线段的长度为1.
【小问2详解】
由(1)知,,,平面的法向量 ,
底面正方形的内切圆圆心为,半径 .
设内切圆上的点坐标为:,,
则,
所以.
点到平面距离,
设,,
则
,其中,
当时,取最大值,为,
所以点到平面距离的最大值为.
17. 已知函数.
(1)已知曲线在处的切线方程为,求和的值;
(2)求证:不是函数的极值点;
(3)设,,是否存在,使得函数的最小值为2?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
【答案】(1),
(2)证明见详解 (3)存在,
【解析】
【分析】(1)根据导数即可求解;
(2)根据、两种情况分析即可证明;
(3)根据、、三种情况分析的导数,并据此求出最值,并根据题干求出对应a的值,判断是否符合情况即可.
【小问1详解】
,由题意,
解得,,解得.
【小问2详解】
,且,
①当时,,令,求导得,
时,,单调递减;时,,单调递增;
故在处取得最小值,即恒成立,
因此不是极值点;
②当时,,不可能是极值点;
综上,不是函数的极值点.
【小问3详解】
,,求导,
①,此时恒成立,在上单调递减,
最小值在处,即,
令,得,与矛盾,舍去;
②,即,此时在上为负,单调递减;
在上为正,单调递增,
最小值在处,即,
令,得,满足,成立;
③,即此时在上恒成立,单调递减,
最小值在处,即,
令,得,与矛盾,舍去;
综上,存在,使得在上的最小值为2.
18. 已知过点的双曲线的渐近线方程为.如图所示,过双曲线的右焦点作与坐标轴都不垂直的直线交的右支于两点.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)已知点,求证:;
(3)若以为直径的圆被直线截得的劣弧为,则所对圆心角的大小是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
【答案】(1)
(2)证明见解析 (3)是,定值为
【解析】
【分析】(1)利用双曲线的渐近线方程可设出双曲线的方程,再将点的坐标代入即可求解;
(2)要证,只需证即可;
(3)构造直角三角形,利用锐角三角函数即可求出定值.
【小问1详解】
因为双曲线的渐近线方程为,
所以设双曲线方程为,又双曲线过点,
则,
所以双曲线的方程为,即.
【小问2详解】
由(1)可知,的斜率存在且不为0,所以设的方程为,
联立,消去得,
设,由题意得,
所以,且,
所以
,
所以,即得证.
【小问3详解】
由(2)可知恒成立,,
所以圆心到的距离,
半径,
设所对圆心角为,
则,
因为为劣弧,所以,
所以,所以,即所对圆心角的大小为定值.
19. 某答题闯关游戏,开始时,先给每位参加者赋分3分,并规定:每答一题,答对加1分,否则减1分;当积分为6分时,闯关成功并结束游戏;当积分为0分时,闯关失败,也结束游戏.甲同学参加该游戏,假如他答对每道题的概率均为,且每道题答对与否相互独立.记游戏结束时甲的答题数为.
(1)证明:为奇数;
(2)当为奇数时,记甲答完第题时积分为4分、2分的概率分别为,,证明:;
(3)求的分布列.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析 (3)
3
5
7
9
其中, .
【解析】
【分析】(1)设前题中甲答对了题,由答完第题时积分,结合题设即可得证;
(2)记的事件分别为,由题设可得,,利用数列的递推即可求证.
(3)由(2)可得,即可求解.
【小问1详解】
设甲答完第题时甲的积分为,且前题中甲答对了题,
则.
若游戏结束时甲的答题数为,
则答完第题时积分,
则或6,即,而,故只能为奇数.
【小问2详解】
由(1)知当为奇数时,甲答完第题时积分为必为偶数,
即.
记的事件分别为,第题答对的事件为,
则有
.
同理,
.
故有①,②
由①②得:,
又,即,故,即.
又,即,故,即.
【小问3详解】
当为奇数时,把代入(2)得:.
故构成首项为,公比为的等比数列.
故.
由(1)知,的可能取值为:.
依题意知即或6.
当为偶数时,,
当为奇数,时,第题答完时,积分或2.
故
故.故的分布列为:
3
5
7
9
其中, .
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