内容正文:
2026年广州市育才中学高三级综合测试(三)
数学
满分150分,考试时间:120分钟
一、单选题(每题5分,共40分)
1. 设全集,集合,,则( )
A. B.
C. D.
2. 已知复数满足,则的虚部为( )
A. B. C. D.
3. 如图,中国空间站的主体结构包括天和核心舱、问天实验舱和梦天实验舱,假设中国空间站要安排甲,乙,丙,丁,戊,己6名航天员开展实验,其中天和核心舱安排3人,问天实验舱安排2人,梦天实验舱安排1人. 若安排甲、乙两人同时在一个舱内做实验,则不同的安排方案共有( )
A. 12种 B. 16种 C. 20种 D. 24种
4. 将编号为的4个小球随机放入编号为的4个凹槽中,每个凹槽放一个小球,则至少有2个凹槽与其放入小球编号相同的概率是( )
A. B. C. D.
5. 如图,圆台的上、下底面半径分别为,,且,半径为4的球与圆台的上、下底面及每条母线均相切,则圆台的侧面积为( )
A. B. C. D.
6. 设抛物线的焦点为,过抛物线上点作其准线的垂线,设垂足为,若,则( )
A. B. C. D.
7. 已知球的直径为是球面上两点,且,则三棱锥的体积( )
A. B. C. D.
8. 已知函数其中为自然对数的底数.若函数有三个不同的零点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题(每题6分,共18分)
9. 连续抛掷一枚质地均匀的硬币3次,每次结果要么正面向上,要么反面向上,且两种结果等可能.记事件A表示“3次结果中有正面向上,也有反面向上”,事件B表示“3次结果中最多一次正面向上”,事件C表示“3次结果中没有正面向上”,则( )
A. 事件B与事件C互斥
B.
C. 事件A与事件B独立
D. 记C的对立事件为,则
10. 记为数列的前项和,已知则( )
A. 2026是数列中的项 B. 数列是公比为2的等比数列
C. D. 若,则数列的前项和小于
11. 已知,分别是双曲线的左、右焦点,过右焦点的直线交的右支于两点,的内切圆圆心为,且该圆与轴相切于点,则下列说法正确的是( )
A. 点到轴的距离为
B. 若,则的渐近线方程为
C. 若,且轴恰好和的内切圆相切,则的离心率为
D. 若的周长为,则的离心率的取值范围是
三、填空题(每题5分,共15分)
12. 展开式中项的系数为___________.
13. 函数在上的最大值点为________.
14. 某校数学建模兴趣小组收集了一组恒温动物体重(单位:克)与脉搏率(单位:心跳次数/分钟)的对应数据,根据生物学常识和散点图得出与近似满足(为参数).令,,计算得,,.由最小二乘法得经验回归方程为,则的值为___________;为判断拟合效果,通过经验回归方程求得预测值,若残差平方和,则决定系数___________.(参考公式:决定系数)
四、解答题
15. 的内角,,的对边分别为,,,已知.
(1)若,,求的面积;
(2)若角为钝角,求的取值范围.
16. 已知函数,其中为常数.
(1)过原点作图象的切线,求直线的方程;
(2)若,使成立,求的最小值.
17. 如图1,在直角梯形中,分别为的中点,沿将平面折起,使二面角的大小为,如图2所示,设分别为的中点,为线段上的动点(不包括端点).
(1)求证:;
(2)若直线与平面所成角的正弦值是,求.
18. 已知椭圆的长轴长是短轴长的2倍,焦距为.
(1)求的标准方程;
(2)设,是上关于轴对称的两点,是上一点,直线,与轴分别交于,两点.
(i)设为坐标原点,证明:为定值;
(ii)若,求的面积的最大值.
19. 某从业资格考试共分3级,考生必须从第1级考试开始,每级考试次数不限,通过后即进入下一级考试,直至第3级考试通过,考试终止并取得从业资格.已知甲参加一次第1,2,3级考试通过的概率分别为,,,且每次考试相互独立.记甲第次考试后取得从业资格为事件.
(1)求,;
(2)求的表达式;
(3)甲第次考试恰通过2级为事件,比较与的大小,并根据你的理解说明其含义.
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2026年广州市育才中学高三级综合测试(三)
数学
满分150分,考试时间:120分钟
一、单选题(每题5分,共40分)
1. 设全集,集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据集合并补运算即可求得.
【详解】,,所以,
所以,
故选:B.
2. 已知复数满足,则的虚部为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由复数除法运算法则直接计算,结合复数的虚部的概念即可求解.
【详解】因为,所以,
所以的虚部为.
故选:A.
3. 如图,中国空间站的主体结构包括天和核心舱、问天实验舱和梦天实验舱,假设中国空间站要安排甲,乙,丙,丁,戊,己6名航天员开展实验,其中天和核心舱安排3人,问天实验舱安排2人,梦天实验舱安排1人. 若安排甲、乙两人同时在一个舱内做实验,则不同的安排方案共有( )
A. 12种 B. 16种 C. 20种 D. 24种
【答案】B
【解析】
【分析】按照元素甲、乙所在舱位进行讨论,特殊元素优先考虑即可求解.
【详解】按照甲、乙两人同时在天和核心舱或问天实验舱两种情况讨论:
①若甲、乙两人同时在天和核心舱,则需要从剩余4人中再选1人,
剩下的3人去剩下的两个舱位,则有种可能;
②若甲、乙两人同时在问天实验舱,则剩下的4人选3人去天和核心舱即可,
共有种可能,
根据分类加法计算原理,共有种可能,
故选:B.
4. 将编号为的4个小球随机放入编号为的4个凹槽中,每个凹槽放一个小球,则至少有2个凹槽与其放入小球编号相同的概率是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用排列组合,先求出将编号为的4个小球随机放入编号为的4个凹槽中的放法数,再求出至少有2个凹槽与其放入小球编号相同的放法数,再利用古典概率公式,即可求出结果.
【详解】将编号为的4个小球随机放入编号为的4个凹槽中,共有种放法,
恰有2个凹槽与其放入小球编号相同的有种放法,4个凹槽与其放入小球编号相同的有1种放法,
所以至少有2个凹槽与其放入小球编号相同的概率是,
故选:B.
5. 如图,圆台的上、下底面半径分别为,,且,半径为4的球与圆台的上、下底面及每条母线均相切,则圆台的侧面积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据圆台的轴截面图,结合圆台和球的结构特征求解,然后代入圆台的侧面积公式求解即可.
【详解】如图所示,作出轴截面,
分别为上下底面圆的圆心,为侧面切点,为内切球球心,
则为的中点,
,
因为,所以,
则
过点作,垂足为,
则,
在中,由勾股定理得,
即,解得或,
因为,所以,,故,
所以圆台的侧面积为.
故选:D.
6. 设抛物线的焦点为,过抛物线上点作其准线的垂线,设垂足为,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由题意得,结合正切定义以及可得,进一步即可求解.
【详解】如图所示:
为准线与轴的交点,
因为,且,所以,
因为,所以,
而,所以,
所以.
故选:A.
7. 已知球的直径为是球面上两点,且,则三棱锥的体积( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用球体的性质先计算球心到平面的距离,再根据棱锥的体积公式计算即可.
【详解】由题意可知为正三角形,设其外接圆圆心为M,半径为r,
则,且平面,
所以,故C到平面的距离为,
所以三棱锥的体积为.
故选:C
8. 已知函数其中为自然对数的底数.若函数有三个不同的零点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】当时,由解出的值,函数只有两个零点,舍去;当时,对求导,讨论的单调性和最值,可知数至多两个零点,舍去;当时,当只有一个零点,当,令,要使函数有三个零点,需使函数有两个零点,即即可求出实数的取值范围.
【详解】①当时,
所以由得或,
解得或,函数只有两个零点,舍去;
②当时,当,
;当至多两个零点,
即函数至多两个零点,舍去;
③当时,当只有一个零点,
当,
令,
因此当时,
当时,,
因为要使函数有三个零点,需使函数有两个零点,因此.
综上,取值范围为.
故选:B.
二、多选题(每题6分,共18分)
9. 连续抛掷一枚质地均匀的硬币3次,每次结果要么正面向上,要么反面向上,且两种结果等可能.记事件A表示“3次结果中有正面向上,也有反面向上”,事件B表示“3次结果中最多一次正面向上”,事件C表示“3次结果中没有正面向上”,则( )
A. 事件B与事件C互斥
B.
C. 事件A与事件B独立
D. 记C的对立事件为,则
【答案】BCD
【解析】
【分析】对A,根据事件B包含事件C判断即可;
对B,根据概率的性质,用1减去全为正面和全为反面的情况概率即可;
对C,根据相互独立事件的公式判断即可;
对D,先求得,再利用条件概率公式求解即可
【详解】选项A:显然B发生的情况中包含C,故可同时发生,错误;
选项B:,正确;
选项C:,
故A与B独立,正确;
选项D:,,正确;
故选:BCD.
10. 记为数列的前项和,已知则( )
A. 2026是数列中的项 B. 数列是公比为2的等比数列
C. D. 若,则数列的前项和小于
【答案】AD
【解析】
【分析】根据是奇数还是偶数,分类讨论的解的情况可判断A;根据等比数列的定义,由的比值即可判断B;根据的通项公式可求出,进而判断C;根据的表达式,可得到的通项公式,通过裂项相消法求和可判断D.
【详解】对于A,当是奇数时,,因为,所以方程无正整数解,即2026不是数列的奇数项;
当是偶数时,,令,解得,即,所以2026是数列中的偶数项,故A正确.
对于B,由数列的通项公式可知,且,为非零常数,
所以数列是公比为4的等比数列,故B错误.
对于C,由数列的通项公式可知,故C错误.
对于D,因为,所以,
所以数列的前项和为,小于,故D正确.
11. 已知,分别是双曲线的左、右焦点,过右焦点的直线交的右支于两点,的内切圆圆心为,且该圆与轴相切于点,则下列说法正确的是( )
A. 点到轴的距离为
B. 若,则的渐近线方程为
C. 若,且轴恰好和的内切圆相切,则的离心率为
D. 若的周长为,则的离心率的取值范围是
【答案】AD
【解析】
【分析】对A根据圆的切线长相等及双曲线的定义可得;对B由A选项解析及条件得,再由双曲线的性质可得,进而可得渐近线方程;对C由垂直解得,,再由等面积法得内切圆半径,再结合A选项结果可得离心率;对D根据双曲线的定义可得焦点三角形的周长,进而可得,再由焦点弦的性质可得离心率的范围.
【详解】对于A项,设点的横坐标为,的焦距为,作,,
垂足分别为点,连接,则,
所以,, ,
又,所以,即,
所以,即,所以点到轴的距离为,故A项正确.
对于B项,由A项知,.又,
所以,所以,所以,所以,
则,所以C的渐近线方程为,故B项错误.
对于C项,因为,,所以,
解得,,
所以内切圆半径,
由A项知,即,则,
即,解得或(舍),所以C的离心率为,故C项错误.
对D项,由双曲线的定义可得,,
两式相加可得,
则的周长为,即,
又因为,所以,解得,所以,故D项正确.
三、填空题(每题5分,共15分)
12. 展开式中项的系数为___________.
【答案】42
【解析】
【分析】借助二项式的展开式的通项公式计算即可得.
【详解】对,有,
则有.
故答案为:.
13. 函数在上的最大值点为________.
【答案】##
【解析】
【分析】求出函数的导函数,即可求出函数的单调区间,从而求出函数的极值点,即可求出函数最大值点.
【详解】由题意得,
当时,,所以在和上单调递减,
当时,,所以在上单调递增,
所以在处取得极小值,在处取得极大值,
当时,;
当时,函数取得极大值;
因为,所以最大值点为.
故答案为:.
14. 某校数学建模兴趣小组收集了一组恒温动物体重(单位:克)与脉搏率(单位:心跳次数/分钟)的对应数据,根据生物学常识和散点图得出与近似满足(为参数).令,,计算得,,.由最小二乘法得经验回归方程为,则的值为___________;为判断拟合效果,通过经验回归方程求得预测值,若残差平方和,则决定系数___________.(参考公式:决定系数)
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】根据回归直线方程必过样本中心点求出,即可求出,再根据决定系数公式求出.
【详解】因为,两边取对数可得,
又,,
依题意回归直线方程必过样本中心点,
所以,解得,所以,
又.
故答案为:;
四、解答题
15. 的内角,,的对边分别为,,,已知.
(1)若,,求的面积;
(2)若角为钝角,求的取值范围.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)利用正、余弦定理以及三角恒等变换可得,利用余弦定理可得,代入三角形面积公式求解即可.
(2) 利用正弦定理得到,结合角为钝角求解即可.
【小问1详解】
由余弦定理得,原式可化为,
由正弦定理得,
即,
又,所以,
又,所以,所以,即.
又,所以.
由余弦定理得,
即,解得.
所以的面积.
【小问2详解】
在中,,所以.
因为角为钝角,所以,
所以,所以.
由正弦定理得,所以,
则的取值范围为.
16. 已知函数,其中为常数.
(1)过原点作图象的切线,求直线的方程;
(2)若,使成立,求的最小值.
【答案】(1)
(2).
【解析】
【分析】(1)设切点,求导得出切线方程,代入原点,求出参数即得切线方程;
(2)由题意,将其等价转化为在有解,即只需求在上的最小值,利用导数分析推理即得的最小值.
【小问1详解】
设切点坐标为,则切线方程为,
因为切线经过原点,所以,解得,
所以切线的斜率为,所以的方程为.
【小问2详解】
,,即成立,
则得在有解,
故有时,.
令,,,
令得;令得,
故在单调递减,单调递增,
所以,
则,故的最小值为.
17. 如图1,在直角梯形中,分别为的中点,沿将平面折起,使二面角的大小为,如图2所示,设分别为的中点,为线段上的动点(不包括端点).
(1)求证:;
(2)若直线与平面所成角的正弦值是,求.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)由已知可证得平面,进而可证得,通过证出,证得平面,即可证得结果;
(2)以为原点,所在直线分别为轴,轴,轴,建立空间直角坐标系,求出平面的一个法向量,以及,即可利用线面角的向量公式解出.
【小问1详解】
分别为的中点,.
平面
平面,平面,,
是二面角的平面角,.
,为等边三角形,
.
平面,
平面,
又平面,.
【小问2详解】
设中点为,由(1)知两两垂直,以为原点,所在直线分别为轴,轴,轴,建立如图所示的空间直角坐标系.
,,
,
,
设平面的法向量为,则
即,
取,则,
设,
,
设与平面所成的角为,则
,
解得或(舍)
.
18. 已知椭圆的长轴长是短轴长的2倍,焦距为.
(1)求的标准方程;
(2)设,是上关于轴对称的两点,是上一点,直线,与轴分别交于,两点.
(i)设为坐标原点,证明:为定值;
(ii)若,求的面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
(i)证明:由椭圆的对称性,不妨设,,,
设,,则直线方程为,
令得,,同理可得,,
因为,,
所以,
所以为定值.
(ii)
【解析】
【分析】(1)根据长轴与短轴的关系及焦距,结合即可求解;
(2)(i)设,,表示出直线方程,进而表示出,计算即可证明;(ii)法一:由已知得出和,再由及基本不等式即可证明;法二:设与交于点,由几何关系得出和,再由及基本不等式即可求解.
【小问1详解】
依题意,,即,
又焦距为,所以,
解得,,所以的标准方程为.
【小问2详解】
(i)略
(ii)法1:因为,所以,
又因为,,
所以,
所以,
所以,
因为,所以,
所以,显然,
所以,所以,
所以,
(当且仅当,即时,等号成立),
所以的面积的最大值为.
法2:设与交于点,由椭圆的对称性知,
因为,所以,
又因为,,
所以.
所以,所以,显然,
所以,所以,
所以,
(当且仅当,即时,等号成立),
所以的面积的最大值为.
19. 某从业资格考试共分3级,考生必须从第1级考试开始,每级考试次数不限,通过后即进入下一级考试,直至第3级考试通过,考试终止并取得从业资格.已知甲参加一次第1,2,3级考试通过的概率分别为,,,且每次考试相互独立.记甲第次考试后取得从业资格为事件.
(1)求,;
(2)求的表达式;
(3)甲第次考试恰通过2级为事件,比较与的大小,并根据你的理解说明其含义.
【答案】(1),
(2)
(3)答案见解析
【解析】
【分析】(1)根据独立事件的乘法公式即可求解;
(2)分析出事件发生分两步:第次考试后恰好通过第2级考试,概率为,第次至次参加第3级考试没有通过,第次通过,概率为,由全概率公式及错位相减法即可求解;
(3)由题意表示出,由条件概率公式及作差法得出,构造数列,得出的大小情况,进而得出与的大小.
【小问1详解】
依题意,,
.
【小问2详解】
事件发生分两步:
第一步,第次考试后恰好通过第2级考试,概率为,
第二步,第次至次参加第3级考试没有通过,第次通过,概率为;
由全概率公式得,,
设,
则,
两式相减得,
,
所以,所以.
【小问3详解】
依题意,,
又因为,,
所以,
令,则,
因为,所以,
故数列在时递增,又,,
故当,4时,,
故,即,
说明甲取得从业资格的前一次考试2级刚过的概率较大,
当时,,故,即,
说明甲取得从业资格的前一次考试2级刚过的概率较小.
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