内容正文:
2027届新高三第一次适应性测试
数学
时间:120分钟 满分:150分
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(是虚数单位),则复数的共轭复数( )
A. B. C. D.
2. 的展开式中,的系数为.
A. 25 B. 30 C. 35 D. 40
3. 棱长为2的正方体的内切球的球心为,则球的体积为( )
A. B. C. D.
4. 设向量,,若,则实数的值为( )
A. B. 0 C. 1 D. 2
5. 已知双曲线(,)的右焦点为,点,是双曲线上关于原点对称的两点,点在第一象限,且以为直径的圆经过点,直线交双曲线于另一点,且,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
6. 已知函数()在区间上单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
7. 在数列中,已知,则等于( )
A. 4 B. 8 C. 10 D. 11
8. 直线与圆的位置关系是( )
A. 相交 B. 相切
C. 相交或相切 D. 相离
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. 从中随机不放回地抽取两个不同的数,记它们的乘积为M,则下列结论正确的是( )
A. M是偶数的概率大于 B. M是3的倍数的概率为
C. M是完全平方数的概率大于 D. M各数字之和的奇偶性与相同
10. 如图,在正方体中,棱长为2,点为四边形内部(不含边界)的一个动点,平面平面,则下列说法正确的是( )
A. 异面直线与所成角的余弦值为
B. 当时,二面角的正切值为2
C. 四面体的外接球体积为
D. 若,则的取值范围是
11. 已知数列满足,,,数列的前n项和为,且,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C. 数列为单调递增的等差数列
D. 满足不等式的正整数n的最小值为63
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知直线:是曲线的切线,则______.
13. 已知,则等于______.
14. 一个综艺节目中,3名主持人与33位参与者随机站成一个圆圈,则参与者连续站在一起的人数不超过13人的概率是__________.
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. 已知数列的前n项和为,且,.
(1)求数列的通项公式;
(2)数列满足,求数列的前n项和.
16. 如图,在三棱柱中,直线平面,E是棱上一点,,,.
(1)求证:;
(2)求直线与平面所成角的正弦值.
17. 在中,三边,,所对的角分别为, ,,已知,.
(1)若,求;
(2)若边上的中线长为,求的长.
18. 已知椭圆的离心率为,右顶点与的上,下顶点所围成的三角形面积为..
(1)求的方程.
(2)不过点的直线与交于,两点,直线与的斜率之积恒为.
(i)证明:直线过定点;并求定点坐标.
(ii)求面积的最大值.
19. 已知函数,.
(1)当时,求函数在处的切线方程;
(2)求函数的单调区间;
(3)当,时,恒有成立,求实数的取值范围.
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2027届新高三第一次适应性测试
数学
时间:120分钟 满分:150分
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(是虚数单位),则复数的共轭复数( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由复数的四则运算求出复数,再由共轭复数的定义求.
【详解】已知,由题意得,
所以.
故选:B.
2. 的展开式中,的系数为.
A. 25 B. 30 C. 35 D. 40
【答案】B
【解析】
【分析】将展开式中所有包含的项,再相加,得到的系数
【详解】的通项为,所以的展开式中含的项为,和,因为,所以的系数为30,选择B
【点睛】求二项式展开式中的特定项,一般是化简通项公式后,令字母的指数符合要求,解出k,得到系数
3. 棱长为2的正方体的内切球的球心为,则球的体积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据正方体的对称性得到内切球的球心为正方体的中心,然后求体积即可.
【详解】正方体的内切球的球心为,由对称性可知为正方体的中心,球半径为1,
即球的体积为.
故选:B.
4. 设向量,,若,则实数的值为( )
A. B. 0 C. 1 D. 2
【答案】C
【解析】
【分析】
利用向量坐标的线性运算以及向量垂直的坐标表示即可求解.
【详解】,,
因为,所以,得.
故选:C
5. 已知双曲线(,)的右焦点为,点,是双曲线上关于原点对称的两点,点在第一象限,且以为直径的圆经过点,直线交双曲线于另一点,且,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据给定条件,利用双曲线定义,结合勾股定理列出方程求出离心率.
【详解】如图,设双曲线的左焦点为,,连接,,,
则,,,,
依题意,,由双曲线的对称性知四边形为矩形,
在中,由,得,
化简得,即,,在中,由,
得,化简得,所以双曲线的离心率.
故选:A
6. 已知函数()在区间上单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先由正弦函数的周期性求出的大致范围,再根据正弦函数的递增区间求出的具体范围.
【详解】令,因为,所以
因为函数在区间上单调递增,
所以函数在上单调递增,且,即.
因为,
所以函数在上单调递增,等价于或,
解不等式得或,所以的取值范围是.
7. 在数列中,已知,则等于( )
A. 4 B. 8 C. 10 D. 11
【答案】D
【解析】
【分析】根据递推关系式,依次求解.
【详解】由条件可知,,,.
8. 直线与圆的位置关系是( )
A. 相交 B. 相切
C. 相交或相切 D. 相离
【答案】C
【解析】
【分析】联立直线方程和圆的方程,消元后得到一元二次方程,根据方程解的个数得到直线与圆的交点个数,从而得到直线与圆的位置关系.
【详解】联立,消元得,
∴,
∴或,
由可得,解得,
故当时,方程组存在唯一解,此时直线与圆相切,
当时,方程组存在两个不同解,此时直线与圆相交,
故选:C.
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. 从中随机不放回地抽取两个不同的数,记它们的乘积为M,则下列结论正确的是( )
A. M是偶数的概率大于 B. M是3的倍数的概率为
C. M是完全平方数的概率大于 D. M各数字之和的奇偶性与相同
【答案】AC
【解析】
【分析】首先计算出全部的抽取结果数,对于A,利用奇数奇数奇数分析对立事件M是奇数的概率;对于B,利用两个不是的倍数的数的乘积不是的倍数分析对立事件M不是3的倍数的概率;对于C,两个不相等的数的乘积若是完全平方数,则除去它们各自包含的完全平方数因子后,剩下的无平方因子部分必须相同,分析形如的数的个数,得到P(M是完全平方数)大于;对于D,举反例即可.
【详解】从中随机不放回地抽取两个不同的数,共有种结果.
对于A,考虑为奇数的情况,只有当两个数均为奇数时乘积才是奇数,
而中有个奇数,所以P(M是奇数),
从而P(M是偶数),A正确;
对于B,考虑不是的倍数的情况,只有当两个数均不是的倍数时
乘积才不是的倍数,而中的倍数有个,
不是的倍数有个,所以P(M不是3的倍数),
从而P(M是3的倍数),B错误;
对于C,若两个数符合的形式,
则它们的乘积为完全平方数,其中的因子不包含完全平方数,
当时,满足的最大整数为,所以有种结果;
当时,满足的最大整数为,所以有种结果;
当时,满足的最大整数为,所以有种结果;
当时,满足的最大整数为,所以有种结果;
当时,满足的最大整数为,所以有种结果,
可得P(M是完全平方数),C正确;
对于D,假设,则为偶数,而,
各数字之和为为奇数,两者的奇偶性不相同,D错误.
10. 如图,在正方体中,棱长为2,点为四边形内部(不含边界)的一个动点,平面平面,则下列说法正确的是( )
A. 异面直线与所成角的余弦值为
B. 当时,二面角的正切值为2
C. 四面体的外接球体积为
D. 若,则的取值范围是
【答案】ABD
【解析】
【分析】建立空间直角坐标系利用空间向量法分析A选项,选项B结合面面垂直性质定理,动点轨迹方程,以及二面角的求解方法分析求解,选项C找出外接球的球心,利用已知条件求出半径,利用球体体积公式计算即可,选项D根据动点的轨迹方程以及向量的坐标关系式和圆的参数方程、三角函数性质求解即可.
【详解】以为原点,为轴,为轴,为轴,建立如图空间直角坐标系,
,设,
对于A,由,
所以,
所以异面直线与所成角的余弦值为,故A正确;
对于B,过作垂足为,如图所示:
因为平面平面,且平面平面,平面,
所以平面,又,故,又,
,平面,所以平面,平面,
故,所以的轨迹是以为直径,中点为圆心的圆在正方形内的部分,
所以在平面上的轨迹方程为,
而,故此时的轨迹方程为,
联立得,,
因为平面,平面,所以,
根据二面角定义可知是二面角的平面角,
则,故B正确;
对于C,由直角三角形外心为中点,设外接球心为,
由球心到各点距离相等得,即,解得,
所以半径,体积,故C错误;
对于D,因为,,
所以的坐标中,故,
因为的轨迹方程为,
设,
得,
由得,故,
所以,故D正确.
11. 已知数列满足,,,数列的前n项和为,且,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C. 数列为单调递增的等差数列
D. 满足不等式的正整数n的最小值为63
【答案】ABD
【解析】
【分析】由和递推公式→→,→A选项正确,B选项正确;
→→为单调递增的等差数列→C选项不正确;
→→→D选项正确
【详解】因为,所以,所以,
则,解得,
,所以,,所以A选项正确,B选项正确;
因为,所以,
所以,又,
所以,
所以为单调递增的等差数列,
则数列不是单调递增的等差数列,所以C选项不正确;
,
则,
,
解得,又,
所以正整数n的最小值为63,所以D选项正确.
故选:ABD.
【点睛】数列问题,常常需要由递推公式求出通项公式,方法有累加法,累乘法,构造法等,要根据数列特征选择不同的方法.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知直线:是曲线的切线,则______.
【答案】或
【解析】
【分析】设切点坐标为,由导数的几何意义表示斜率,由切点在曲线上得出方程组,解得,即可求解.
【详解】由已知设切点坐标为,
因为,则,
所以,解得或 ,
所以或.
故答案为:或.
13. 已知,则等于______.
【答案】##
【解析】
【分析】根据两角和差的正切公式求得,再由二倍角公式实现弦化切的目标,得到.
【详解】由题意得,
所以.
故答案为:.
14. 一个综艺节目中,3名主持人与33位参与者随机站成一个圆圈,则参与者连续站在一起的人数不超过13人的概率是__________.
【答案】
【解析】
【分析】记3名主持人分别为甲、乙、丙,将主持人甲作为参照物,考虑剩下的35人从甲开始顺时针排列的顺序,则3名主持人与33位参与者随机站成一个圆圈有种站法,再分析主持人乙、丙将33位参与者分隔成3组的人数情况,从而得到参与者连续站在一起的人数不超过13人的站法种数,即可得到结果.
【详解】记3名主持人分别为甲、乙、丙,
3名主持人与33位参与者随机站成一个圆圈,
将主持人甲作为参照物,只需考虑剩下的35人从甲开始顺时针排列的顺序,
则3名主持人与33位参与者随机站成一个圆圈有种站法,
参与者连续站在一起的人数不超过13人,
则主持人乙、丙将33位参与者分隔成3组,按照顺时针方向记为第一、二、三组,
由,
考虑的情况,第一、二、三组人数有、,三种分组方法,
考虑,第一、二、三组人数有种分组方法,
考虑,第一、二、三组人数有1种分组方法,
同理可知,共有种分组方法,
则参与者连续站在一起的人数不超过13人共有种站法,
可得参与者连续站在一起的人数不超过13人的概率是
故答案为
【点睛】关键点点睛:将主持人甲作为参照物,只需考虑剩下的35人从甲开始顺时针排列的顺序,参与者连续站在一起的人数不超过13人,则主持人乙、丙将33位参与者分隔成3组,分析出分组方法即可.
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. 已知数列的前n项和为,且,.
(1)求数列的通项公式;
(2)数列满足,求数列的前n项和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据等差中项的性质,可证为等差数列,根据等差数列的求和公式,可得首项和公差d的值,代入公式,即可得答案.
(2)由错位相减法求和即可.
【小问1详解】
因为,所以数列为等差数列,
设数列的公差为d,且,则,解得,
又,所以,即,
则,解得,
所以;
【小问2详解】
由(1)可知,,
所以,
则,
两式相减可得:,
即,
化简可得:.
16. 如图,在三棱柱中,直线平面,E是棱上一点,,,.
(1)求证:;
(2)求直线与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2).
【解析】
【分析】(1)应用余弦定理得出,应用勾股定理得出,应用线面垂直判定定理得出所以平面,进而得出线线垂直;
(2)方法1:建立空间直角坐标系,求出平面的一个法向量,再应用线面角正弦公式计算求解;方法2:应用线面角定义得出即为直线与平面所成角,结合边长计算求解.
【小问1详解】
连接,由且得,结合,,
可得,
即,于是,即,.
因为,所以.
又因为平面,平面,所以,
又平面
,所以平面.
因为平面,所以.
【小问2详解】
方法1:以A为原点,,,所在直线分别为x,y,z轴,建立空间直角坐标系.
,,,,,
,,,
设平面的一个法向量,
,即,令,则,
记直线与平面所成角为,
则.
因此直线与平面所成角的正弦值为.
方法2:由棱柱性质可知平面平面,
故直线与平面所成角等于直线与平面所成角.
取线段中点H,连接,,
因为,所以,
又因为平面,平面,所以,
又平面,所以平面,
所以即为直线与平面所成角,即为直线与平面所成角.
在中,,,,
即直线与平面所成角的正弦值为.
17. 在中,三边,,所对的角分别为, ,,已知,.
(1)若,求;
(2)若边上的中线长为,求的长.
【答案】(1);(2).
【解析】
【分析】
(1)利用正弦定理把等式中的边化成角,利用三角恒等变换得到,再利用正弦定理,求得;
(2)设边上的中线为,利用向量加法法则得,对式子两边平方转化成代数运算,求得,再利用余弦定理可得的长.
【详解】(1)因为,
由正弦定理,得,
所以.
所以.又因为,所以.
因为,所以.
又因为,所以,所以.
(2)设边上的中线为,则,
所以,
即,.
解得或(舍去).
又,,
所以
故.
【点睛】关键点点睛:本题考查正弦定理、面积公式在解三角形中的运用,解决本题的关键点是在解题过程中,利用向量关系并两边平方,可求出,结合余弦定理得出的长,考查学生计算能力,属于中档题.
18. 已知椭圆的离心率为,右顶点与的上,下顶点所围成的三角形面积为..
(1)求的方程.
(2)不过点的直线与交于,两点,直线与的斜率之积恒为.
(i)证明:直线过定点;并求定点坐标.
(ii)求面积的最大值.
【答案】(1)
(2)(i)证明见解析;;(ii)
【解析】
【分析】(1)根据椭圆的离心率及三角形面积,列出方程组求解即得.
(2)(i)设出直线的方程,与椭圆方程联立,利用斜率坐标公式,结合韦达定理推理即得;(ii)由(i)的信息,借助三角形面积建立函数关系,再求出最大值即可.
【小问1详解】
令椭圆的半焦距为c,由离心率为,得,
解得,
由三角形面积为,得,则,,
故的方程是.
【小问2详解】
(i)由(1)知,点,
当斜率为0时,直线方程为,
此时设,,,
则,,得到,
因为直线与的斜率之积恒为,所以,
因为在椭圆上,所以,
联立方程组,该方程组无解,则该情况与题意不符,排除,
当斜率不为0时,讨论如下,
如图,设直线的方程为,设,
由,消去x得,
则,
直线与的斜率分别为,,
于是
,整理得,解得或,
当时,直线过点,不符合题意,因此,
直线恒过定点.
(ii)由(i)知,,
则,
因此的面积
,
当且仅当,即时取等号,
故面积的最大值为.
19. 已知函数,.
(1)当时,求函数在处的切线方程;
(2)求函数的单调区间;
(3)当,时,恒有成立,求实数的取值范围.
【答案】(1);
(2)答案见解析; (3).
【解析】
【分析】(1)求出、,由直线的点斜式方程可得答案;
(2)求出,分讨论可得答案;
(3)转化为恒成立,令,分、讨论,利用导数可得答案.
【小问1详解】
当时,,
,
所以,,
所以函数在处的切线方程为,即.
【小问2详解】
,,
令,因为,所以,解得,
若,则,
当时,,单调递减,
当时,,单调递增;
若,则,
因为,所以,
所以,单调递增;
综上,时,的单调递减区间为,单调递增区间为;
时,的单调递增区间为,无单调递减区间
【小问3详解】
当,时,,令,
则,原不等式可化为恒成立,
令,
,令,
,当时,,
所以在上单调递增,所以,
当时,,在上单调递增,
所以,解得,或舍去;
当时,存在,使得,即,
,当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
所以,
令,则,解得,或,
即,或,因为,所以舍去,
由得,
令,则,
当时,,所以单调递减,
所以.
综上所述,实数的取值范围是.
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