内容正文:
珠海市实验中学2026届高三综合测试(五)
数学试题
一、选择题:本大题共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. 已知命题,,那么为( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】A
【解析】
【分析】根据存在量词命题的否定的知识确定正确答案.
【详解】原命题,,是存在量词命题,
其否定是全称量词命题,注意到要否定结论,
所以为,.
2. 若双曲线的离心率大于,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由双曲线的离心率公式计算即可.
【详解】由题,,解得.
故选:D.
3. 复数是成立的( )
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】根据充要条件的判定,分别验证充分条件和必要条件是否成立,从而得到结果.
【详解】对一元二次方程 配方得 ,解得根为 或 ,
判断充分性:若 ,代入方程左边计算: ,等式成立,因此 可以推出方程成立,充分性满足;
判断必要性:若方程 成立,还可以是 ,不一定等于 ,因此方程成立推不出 ,必要性不满足;
因此 是 成立的充分不必要条件.
4. 已知函数在区间内恰有一个极值点,则可能的取值为( )
A. B. C. 2 D. 4
【答案】C
【解析】
【分析】由可知,再根据极值点的概念和正弦函数图象的性质可知且,由此即可求出结果.
【详解】因为,所以.
根据正弦函数的图象,以及在区间内有且只有一个极值点,
所以,又,所以.
故的取值范围为.
5. 已知为等差数列,其前项和为,若,则下列各式的值不能确定的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用等差数列前项和公式,结合等差数列的性质及通项公式逐项求解判断.
【详解】对于A,,则,A不是;
对于B,设等差数列的公差为,,B不是;
对于D,,则,D不是;
对于C,,而值不确定,
因此不确定,C是.
故选:C
6. 甲、乙、丙、丁、戊五名同学参加某项竞赛,决出了第一名到第五名的5个名次.甲、乙两人去询问成绩,组织者对甲说:“很遗憾,你和乙都未拿到冠军.”对乙说:“你当然不会是最差的.”从组织者的回答分析,这五名同学的名次排列的种数为( )
A. 24 B. 54 C. 72 D. 120
【答案】B
【解析】
【分析】安排方案可分3步完成,第一步先安排乙,再安排甲,最后安排其他同学完成,由分步乘法原理求满足条件的方案数.
【详解】满足要求的方案可分3步完成,第一步先安排乙,乙可以排在第2,3,4位,有3种安排方法,第二步安排甲,有3种安排方法,第三步再安排其他同学,有种安排方法,由分步乘法原理满足条件的安排方法有54种.
7. 如图,已知正三角形的边长为2,以B为圆心的圆与直线相切,若点P是圆B上的动点,则的最大值是( ).
A. B. C. 4 D.
【答案】D
【解析】
【分析】以A为原点,建立平面直角坐标系,设,求出坐标,由数量积的坐标运算结合余弦函数的性质即可得出答案.
【详解】
如图,以A为原点,AC所在直线为x轴建立平面直角坐标系,
已知正三角形的边长为2,以B为圆心的圆与直线相切,
则,圆B的半径为,
因为点P是圆B上的动点,设,
则,
则,
因为,
所以,当时,取得最大值为.
8. 已知O为坐标原点,直线l与x轴交于Q点,与抛物线交于A,B两点,且,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】设直线l的方程为,由计算,利用两点间距离公式和韦达定理计算即可.
【详解】设,直线l的方程为,代入抛物线得,
,
设,,则,,
因为,,
所以,即.
,
同理,
则,
因为,所以,异号,
所以,
又,
所以,不是定值,故A C错误;
则,
代入韦达定理得,
故,故B错误,D正确.
二、选择题:本大题共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. 已知随机变量服从二项分布,随机变量服从正态分布,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【详解】因为,则,
,所以A错误,
又,则,
所以,所以B正确,
又因为,所以C正确,D错误.
10. 已知a,b,c分别为的内角A,B,C所对的边,,则下列说法正确的是( )
A. B. C. D. ,
【答案】ABD
【解析】
【分析】由已知结合二倍角的余弦公式可得,利用三角恒等变换可得,可判断A;利用三角内角和可得,结合两角和正切公式计算可判断B;分类讨论可得,进而,进而计算可判断CD.
【详解】由,可得,
所以,所以,
所以,所以,
所以,所以,故A正确;
因为,所以,所以,
所以,
所以,故B正确;
因为,所以同号,
若,又,此时,显然不符合题意,
所以,所以,所以,
所以,由,可得,
所以,所以,所以,故C错误;
由,可得,,故D正确.
故选:ABD.
11. 若曲线满足条件:存在正数a和点,对于任意点,总存在点,使得,则称该曲线是“封闭曲线”,则下列曲线是“封闭曲线”的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【分析】结合题设定义,先找到的取值范围,结合进行验证是否在这个范围内,当曲线图象无界时,显然是不符合题意的.
【详解】对于A,由,即,为椭圆,
则,取,满足,
而,,
令,由,对任意的,,
此时,因此对于任意点,总存在点,
故是“封闭曲线”;
对于B,由,显然,则,
由于函数在和上均为减函数,如图:
因为该图象是无界的,因此当时,对给定的而言,
是一个具体的正数,则,这与矛盾,
因此,不是“封闭曲线”;
对于C,由,
显然点均满足方程,
则曲线关于,原点对称,且,
因此该曲线上的点均在圆上(或内部),
所以该曲线的图象是有界的,取,
设,,取,
由,对任意点,,
此时,
因此对于任意点,总存在点,
故是“封闭曲线”;
对于D,由,而,
则时,,
所以曲线的图象无界,
当时,对给定的而言,
是一个具体的正数,则,这与矛盾,
因此,不是“封闭曲线”.
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在题中的横线上.
12. 表示有限集合A中元素的个数,已知,,,则______.
【答案】17
【解析】
【详解】.
13. 已知函数,的定义域均为R,其中是奇函数,是偶函数,且,若对于任意,都有,则实数a的取值范围是______.
【答案】
【解析】
【分析】由题意有和,又得,令,利用函数的单调性即可求解.
【详解】∵是奇函数,是偶函数,在中,
用去代换x,得,
∴,,∵,
∴由,可得,
令,则在上单调递增.
若,则的图象的对称轴为直线,图象开口向上,符合题意;
若,则的图象的对称轴为直线,图象开口向下,
则需,即;若,则在上单调递增,符合题意.
综上,.
故答案为:.
14. 如图所示,有一只内壁呈半球面的小碗,半径为,碗内放了三颗汤圆(视为半径均为的球).三颗汤圆两两相切,且汤圆与碗的内壁均相切.若汤圆与碗口等高,则______.
【答案】
【解析】
【分析】设半球面的球心为,三颗汤圆的球心分别为,等边三角形的中心为,由题意得,,在中利用勾股定理即可求出答案.
【详解】设半球面的球心为,三颗汤圆的球心分别为,
因为汤圆与碗的内壁相切,所以,
又因为三颗汤圆两两相切,所以,
设等边三角形的中心为,
因为汤圆与碗口等高,所以,
在中,,
在中,,
即,即,
所以,所以.
四、解答题:本大题共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. 如图所示,三棱锥中,,,且,,E,F分别为和的中点.
(1)证明:上存在点P,使得平面;
(2)当时,求二面角的正弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)取上一点,结合是中点,若能使,再结合的位置,可推出与面内的直线平行,进而证明线面平行;
(2)建立空间直角坐标系,根据题意求出各点坐标,再分别求出平面和平面的法向量,利用两个平面法向量的夹角与二面角的关系,计算二面角的正弦值.
【小问1详解】
取的中点,连接
因为是的中点,是的中点,
所以在中,是中位线,故.
又平面,平面,
所以平面,
故上存在满足条件的点,得证.
【小问2详解】
如图所示, 以点为原点,为轴,为轴,过点且垂直于平面的直线为轴,建立空间直角坐标系,则,,,
设,由得,即.
由,,,
得:
代入得,即.
平面中,,,
设法向量为,
由得,令,则.
平面中,,,
设法向量为,
由得,令,则.
所以二面角的正弦值:
.
16. 已知函数,.
(1)当时,若的值域为,求b的值;
(2)若为的极小值点,求实数a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)对函数求导分析,判断导数得正负,并得到函数的最小值,从而得到方程进而求解.
(2)根据题意将代入导数为0,得到参数之间的关系,并分析是否在处取得极小值.
【小问1详解】
因为,所以,求导得,
因为,所以令,解得,
当,,所以单调递减;
当,,所以单调递增;
所以,解得.
【小问2详解】
因为,求导得,
又因为为的极小值点,所以,得到,
代入导数得,
因为,所以,
①当时,,解得或,此时,
所以,,单调递减;,,单调递增;,,单调递减;
所以为的极小值点满足条件.
②当时, 恒成立,
所以在定义域内单调递减,无极值,不满足题意舍去.
③当时,,解得或,此时,
所以,,单调递减;,,单调递增;,,单调递减;
为的极大值点.不满足条件,舍去.
综上,.
17. 在我国深海万米探测工程中,“奋斗者”号深潜器需在极端高压环境下完成姿态校准.工程师设计了一套算法:“向正方向姿态修正一次”记为个单位,向“负方向姿态修正一次”记为个单位.假设向正负方向姿态修正是等可能的.
(1)求6次姿态修正后达到个单位的概率;
(2)以下三种情况将导致校准流程终止:
情况1:累计姿态偏移达到个单位(校准到位);
情况2:累计姿态偏移达到个单位(需紧急干预);
情况3:完成6次姿态修正(能源耗尽).
(ⅰ)求在能源耗尽的条件下校准到位的概率;
(ⅱ)设随机变量X表示终止时姿态修正的次数,求.
【答案】(1)
(2)(ⅰ),(ⅱ)
【解析】
【分析】(1)根据二项分布的概率公式即可求解,
(2)(i)列举所有的路线,即可求解;(ii)求解对应的概率,即可根据期望公式求解.
【小问1详解】
若6次姿态修正后达到个单位,则需要6次姿态修正中,有4次正方向修正,2次负方向修正,
且每次正方向和负方向修正的概率均为,
故6次姿态修正后达到个单位的概率为.
【小问2详解】
(ⅰ)设第次修正的结果为,且,累计的修正单位为,
“能源耗尽”意味着完成6次修正,即在前4次修正中,必须是中的某一种,
则第5次和第六次的修正可以为中的任意一种,故共有种选择,
故“完成6次修正”总的路线共有种,
“校准到位”的路线有共有4种,
故在能源耗尽的条件下校准到位的概率为.
(ⅱ)随机变量的取值为2,4,6,
表示两次修正都是正方向,或者都是负方向,故,
表示前两次修正的方向中有一次正方向,一次负方向,后两次修正都是正方向,或者都是负方向,
故,
,
的分布列如下:
2
4
6
故
18. 已知为坐标原点,椭圆的右焦点为,短轴长为2.
(1)求的离心率;
(2)已知是以为直径的圆上一点,是射线上一点,满足.
(i)求点的轨迹方程;
(ii)当点在轴上方时,过点作轴的垂线,若与椭圆在第一象限内有一个交点,直线与轴相交于点,求证:的外接圆经过异于的一个定点.
【答案】(1)
(2)(i);(ii)证明见解析
【解析】
【分析】(1)由已知可求得,进而可求离心率;
(2)(i)设,且,代入计算可得,进而得点的轨迹方程;
(ii)设的左焦点为,计算可求得,计算可得四点始终在同一个圆上,进而可得结论.
【小问1详解】
由条件知,且,所以,
所以的离心率;
【小问2详解】
(i)以为直径的圆:,设,
由题意设①,
且有②,③,
将①代入②有,即④,
①代入③有,即⑤,
联立④⑤有,即点的轨迹方程为;
(ii)由题意,椭圆方程为,
设的左焦点为,
直线的方程为,所以,
线段的垂直平分线方程为,此直线与轴相交于点,
的外接圆方程为⑥,
将代入方程⑥,得⑦,因为点在椭圆上,所以⑦恒成立,
即四点始终在同一个圆上,故的外接圆过点.
19. 已知数列:,,若集合,则称数列为数列的一个置换.
(1)求数列:的任意置换的前项和的最大值;
(2)已知数列:.写出的一个置换,使得该置换的前项的和满足:存在,.对任意,,数列是否也存在一个置换,使得该置换的前项的和满足:存在,?说明理由;
(3)在项数为的数列中,,证明:“数列为常数列”的充要条件为 “在数列的以任意项为末项的所有置换中,都存在置换,使得”.
【答案】(1)252;
(2)1,3,7,2,4,5,6;
(3)证明见解析.
【解析】
【分析】(1)分析前6项和小于等于即可;
(2)写出满足题意的置换,再证明即可;
(3)分的所有项均为偶数和的所有项均为奇数讨论即可.
【小问1详解】
数列的每个置换的前6项和.
当置换为4,8,16,32,64,128,1,2时,.
所以的最大值为252.
【小问2详解】
数列的一个置换:1,3,7,2,4,5,6,
存在,使得.对任意,数列,
存在一个置换为:,
存在,使得.
【小问3详解】
必要性:
因为数列为常数列,每个置换是常数列,存在.
充分性:"的以任意项为末项的所有置换中,都存在置换,使得."称具有性质.
由,得.又因为为偶数,为定值,所以数列的所有项的奇偶性相同.称具有性质.
对具有性质的数列施加变换:若的所有项均为偶数,
令;若的所有项均为奇数,令.得到数列.
①若的所有项均为偶数,,
则"具有性质"等价于"具有性质",
又因为,所以.且数列具有性质.
②若的所有项均为奇数,,则"具有性质"等价于"具有性质".
又因为,所以,当且仅当时取等号.
且数列具有性质.
总之,对数列施加变换,数列保持性质和性质不变.
对数列施加次变换后,得到常数列.
常数列,经过次相反的变换:或者,
每次得到的数列都是常数列,最终得到数列,且数列为常数列.
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珠海市实验中学2026届高三综合测试(五)
数学试题
一、选择题:本大题共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. 已知命题,,那么为( )
A. , B. ,
C. , D. ,
2. 若双曲线的离心率大于,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
3. 复数是成立的( )
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
4. 已知函数在区间内恰有一个极值点,则可能的取值为( )
A. B. C. 2 D. 4
5. 已知为等差数列,其前项和为,若,则下列各式的值不能确定的是( )
A. B. C. D.
6. 甲、乙、丙、丁、戊五名同学参加某项竞赛,决出了第一名到第五名的5个名次.甲、乙两人去询问成绩,组织者对甲说:“很遗憾,你和乙都未拿到冠军.”对乙说:“你当然不会是最差的.”从组织者的回答分析,这五名同学的名次排列的种数为( )
A. 24 B. 54 C. 72 D. 120
7. 如图,已知正三角形的边长为2,以B为圆心的圆与直线相切,若点P是圆B上的动点,则的最大值是( ).
A. B. C. 4 D.
8. 已知O为坐标原点,直线l与x轴交于Q点,与抛物线交于A,B两点,且,则( )
A. B.
C. D.
二、选择题:本大题共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. 已知随机变量服从二项分布,随机变量服从正态分布,则( )
A. B.
C. D.
10. 已知a,b,c分别为的内角A,B,C所对的边,,则下列说法正确的是( )
A. B. C. D. ,
11. 若曲线满足条件:存在正数a和点,对于任意点,总存在点,使得,则称该曲线是“封闭曲线”,则下列曲线是“封闭曲线”的是( )
A. B.
C. D.
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在题中的横线上.
12. 表示有限集合A中元素的个数,已知,,,则______.
13. 已知函数,的定义域均为R,其中是奇函数,是偶函数,且,若对于任意,都有,则实数a的取值范围是______.
14. 如图所示,有一只内壁呈半球面的小碗,半径为,碗内放了三颗汤圆(视为半径均为的球).三颗汤圆两两相切,且汤圆与碗的内壁均相切.若汤圆与碗口等高,则______.
四、解答题:本大题共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. 如图所示,三棱锥中,,,且,,E,F分别为和的中点.
(1)证明:上存在点P,使得平面;
(2)当时,求二面角的正弦值.
16. 已知函数,.
(1)当时,若的值域为,求b的值;
(2)若为的极小值点,求实数a的取值范围.
17. 在我国深海万米探测工程中,“奋斗者”号深潜器需在极端高压环境下完成姿态校准.工程师设计了一套算法:“向正方向姿态修正一次”记为个单位,向“负方向姿态修正一次”记为个单位.假设向正负方向姿态修正是等可能的.
(1)求6次姿态修正后达到个单位的概率;
(2)以下三种情况将导致校准流程终止:
情况1:累计姿态偏移达到个单位(校准到位);
情况2:累计姿态偏移达到个单位(需紧急干预);
情况3:完成6次姿态修正(能源耗尽).
(ⅰ)求在能源耗尽的条件下校准到位的概率;
(ⅱ)设随机变量X表示终止时姿态修正的次数,求.
18. 已知为坐标原点,椭圆的右焦点为,短轴长为2.
(1)求的离心率;
(2)已知是以为直径的圆上一点,是射线上一点,满足.
(i)求点的轨迹方程;
(ii)当点在轴上方时,过点作轴的垂线,若与椭圆在第一象限内有一个交点,直线与轴相交于点,求证:的外接圆经过异于的一个定点.
19. 已知数列:,,若集合,则称数列为数列的一个置换.
(1)求数列:的任意置换的前项和的最大值;
(2)已知数列:.写出的一个置换,使得该置换的前项的和满足:存在,.对任意,,数列是否也存在一个置换,使得该置换的前项的和满足:存在,?说明理由;
(3)在项数为的数列中,,证明:“数列为常数列”的充要条件为 “在数列的以任意项为末项的所有置换中,都存在置换,使得”.
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