内容正文:
临澧一中2027届高三入学考试
数学
(考试时间:120分钟 试卷满分: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. 从1,2,3,…,20中任意选1个数,则这个数能被3整除的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】1,2,3,…,20中能被3整除的有3,6,9,12,15,18,共6个,所以所求概率为.
2. 已知向量,,在正方形网格中的位置如图所示,若,则( )
A. 1 B. -1 C. 2 D. -2
【答案】A
【解析】
【分析】依题建立平面直角坐标系,利用向量坐标运算求出即得.
【详解】如图以的起点为坐标原点,沿着网格水平向右与竖直向上分别为轴正方向建立平面直角坐标系.
设每个网格边长为1,则易得,
由可得,
解得,故.
3. 已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】分别求出集合,然后按照集合交集的运算求解.
【详解】,
,因为,
当时,;当时,;
当时,;当时,;
当时,;当时,;
当时,;当时,;
当时,;当时,;
当时,;当时,.
根据正弦函数的周期性,当时,函数值重复出现,
所以,所以.
4. 曲线在点处的切线与直线垂直,则实数a的值为( )
A. B.
C. D. 2
【答案】A
【解析】
【分析】由导数的几何意义求解.
【详解】切线与直线垂直,则切线斜率为,
,则,由已知.
5. 已知点为抛物线上一点,过点作圆的两条切线,则切线长的最小值为( )
A. B. C. 7 D. 9
【答案】B
【解析】
【分析】求出圆心和半径,设出切点,利用距离公式求出的表达式,利用勾股定理得出切线的表达式,借助二次函数即可求出切线长的最小值.
【详解】由题意,
在圆中,,
圆心,半径,
在抛物线中,点为抛物线上一点,
∴,连接,
设切点为,,分别与点连接,则切线,
由几何知识,,,
∵,
∴由勾股定理得,,
在中,对称轴,函数开口向上,
∴函数在上单调递增,
∴切线在处取最小值,
.
6. 拉格朗日中值定理又称拉氏定理:如果函数在上连续,且在上可导,则必有一,使得.已知函数,,,那么实数的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意,结合拉格朗日中值定理,可得,再根据导数的几何意义,可得,只需求的最大值即可.
【详解】由题意,函数在上连续,且在上可导,则必有一,使得,
又由, 可得,
所以,根据导数的几何意义知,
又由, 所以,
因为,且,所以,
令,,则,
当时,,为增函数,
当时,,为减函数,
故当时,有最大值,
所以当时,取得最大值, 最大值为.
7. 一只蜜蜂从蜂房出发向右爬,每次只能爬向右侧相邻的两个蜂房(如图),例如:从蜂房只能爬到1号或2号蜂房,从1号蜂房只能爬到2号或3号蜂房…以此类推,用表示蜜蜂爬到号蜂房的方法数,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先根据蜜蜂爬行规则推导得出方法数的递推公式,再通过枚举前几项归纳出恒等式,最后用数学归纳法证明恒等式成立并代入计算得出结果.
【详解】要到达第号蜂房,蜜蜂只能从相邻的左侧两个蜂房过来:即要么从号蜂房直接爬到,
要么从号蜂房直接爬到,因此方法数满足递推式:
. 从出发,到的方法数记为;
枚举得:,,,……
由,,,,
可归纳得到恒等式: ,可用数学归纳法证明:
(1)当时,成立,
(2)假设时,成立,
则当时,
,
即当时等式成立.
综上,对,成立.
令,代入得: .
8. 设随机变量的分布列为,且,则( )
A. 数列是等比数列 B.
C. 数列前7项之和为 D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用累积概率与分布列关系推导出的递推公式,进而求出通项,再结合分布列概率总和为1确定首项,最后逐个分析选项即可.
【详解】因为,,
则当时,,
代入得,化简得;
由递推式:,即;
由分布列概率总和为1可得:,即.
选项A,因为,所以,,所以数列不是等比数列,A错误;
选项B,,B错误;
选项C,因为,所以前7项和为:,C错误;
选项D,期望,D正确.
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. 设复数(为虚数单位),记为的共轭复数,则( )
A. B. 在复平面内对应的点在第二象限
C. D.
【答案】AD
【解析】
【分析】由复数的四则运算得,再依次判断选项即可.
【详解】,
对于A项,,则,故A项正确;
对于B项,在复平面内对应的点,则点在第四象限,故B项错误;
对于C项,,故C项错误;
对于D项,,故D项正确.
10. 某组合体由一个铜球和一个托盘组成,如图①,已知球的体积为,托盘由边长为4的正三角形铜片沿各边中点的连线向上折叠成直二面角而成,如图②.则下列说法正确的有( )
A. 多面体的体积为
B. 经过三个顶点的球的截面圆的面积为
C. 异面直线与所成的角的余弦值为
D. 球离球托底面的最小距离为
【答案】ACD
【解析】
【分析】由立体几何的相关知识逐项分析判断即可.
【详解】因为托盘由边长为4的正三角形铜片沿各边中点的连线垂直向上折叠而成,
所以连接、和得几何体,
因此构建一个底面边长为2,高为的正三棱柱,
取、和的中点分别为、和,
则几何体就是题意中的几何体,如图:
这个儿何体的上底面是边长为1的正三角形,
下底面是边长为2的正三角形,高为.
因为铜球的体积为,所以由球的体积公式得铜球的半径.
对于A,因为由几何体的构成知:
多面体的体积为三棱柱的体积减去3个三棱锥的体积,
即,因此A正确;
对于B,因为经过三个顶点的球的截面圆就是正的外接圆,
所以若边长为1的正三角形的外接圆半径为,则 ,解得.
因此经过三个顶点的球的截面圆的面积为,所以B不正确;
对于C,取的中点,连接,则由几何体的构成知:
且,因此四边形是平行四边形,
所以,因此就是异面直线与所成的角.
连接,在中,,,
因此 .
即异面直线与所成的角的余弦值为,所以C正确;
对于D,由B知:经过三个顶点的球的截面圆的半径.
所以铜球的球心到截面的距离为,
因此球离球托底面的最小距离为,所以D正确.
故选:ACD.
11. 已知圆,,.圆过坐标原点,,,成等比数列,直线与圆相切,与圆交于,两点,过作圆的切线,为切点,若,则( )
A.
B.
C.
D. 当面积最大时,的方程为
【答案】ACD
【解析】
【分析】先利用圆过原点、等比数列和弦长公式求出三个圆的半径,再借助直角三角形等面积法求出垂线段长,最后结合定点到圆切线的距离最值,即可确定三角形面积最大时的切线方程.
【详解】对于A:过坐标原点,所以,则,故A正确;
对于B:,,成等比数列,所以 ①,
设直线到的距离为,因为直线与圆相切,所以,
又因为直线与圆相交,弦长,所以 ②,
将②代入①得:,解得,所以,故B错误;
对于C:是的切线,为切点,故,又因为,
,则,在中,,
根据等面积法:,即,
所以,故C正确;
对于D:,其中为到的距离,因为为定值,故最大时,面积最大.
当时,达到最大值为,
因为,所以,
所以设的方程为,即,
因为与相切,所以,解得或,
如图可得,所以的方程为,故D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知双曲线的一个焦点为,则双曲线的渐近线方程为______.
【答案】
【解析】
【分析】由已知可直接写出,进而利用双曲线参数关系,求出,再通过双曲线的渐近线方程公式即可解决本题.
【详解】焦点在轴上的双曲线的标准方程为,焦点坐标为,其中,
双曲线的一个焦点为可知,
则,
所以双曲线的渐近线方程为,即.
13. 已知是实数,若,则的值为_____________
【答案】
【解析】
【详解】,可得,
所以,
所以.
14. 定义为集合A中所有元素的乘积,规定:只有一个元素时,乘积即为该元素本身,已知集合,集合M的所有非空子集依次记为、、…、,则______.
【答案】215
【解析】
【分析】构造函数,分析题意知,集合的所有子集的乘积之和即为展开式中所有项的系数之和减1.
【详解】设,
则集合的所有子集的乘积之和即为展开式中所有项的系数之和减1,
令,则展开式中所有项的系数之和为,
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. 如图,在四棱锥中,平面,底面为正方形,,分别是,的中点.
(1)求证:平面;
(2)若,求平面与平面夹角的余弦值.
【答案】(1)
设的中点为,连接,,
因为,是,的中点,所以在中,,,
因为为正方形,为中点,所以,,
所以,,即四边形是平行四边形,
所以,又因为平面,平面,
所以平面.
(2)
【解析】
【分析】(1)先证明出四边形是平行四边形,再根据线面平行的判定即可证明;
(2)建立空间直角坐标系,由面面夹角的向量公式即可求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
因为平面,,平面,所以,,
在正方形中,,
所以以为正交基底建立空间直角坐标系,
因为,
所以,,,
所以.
设平面的一个法向量为,
所以即
解得,取,得,所以,
又平面的一个法向量为,
所以,
所以平面与平面夹角的余弦值为.
16. 已知椭圆的中心在原点,离心率,短轴的一个端点为,点为直线与该椭圆在第一象限内的交点,平行于的直线交椭圆于两点.
(1)求椭圆的方程;
(2)求证:直线,与轴始终围成一个等腰三角形.
【答案】(1)
(2)
由(1)知椭圆方程为.
联立,解得或,
因为点在第一象限内,所以,
设直线的方程为.
由, 得,
设直线,的斜率分别为,
设,则,.
由,
得,,
.
即.
故直线,与轴始终围成一个等腰三角形.
【解析】
【分析】(1)椭圆由短轴的端点、离心率求出,得到椭圆的方程;
(2)要证与x轴围成等腰三角形,转化证明两直线斜率之和为0,设出直线,和椭圆联立,利用韦达定理代入化简分子等于0.
【小问1详解】
设椭圆方程为,
由离心率,得,
由短轴的一个端点为,得,
因为,所以,所以,
所以椭圆方程为.
【小问2详解】
略.
17. 已知数列中,,,.
(1)证明:数列是等差数列;
(2)给定正整数,设函数,求.
【答案】(1)
由已知可得:即
所以是以为首项,1为公差的等差数列;
(2)
【解析】
【分析】(1)由题意得,利用等差数列的定义即可求证;
(2)由(1)得,进而得,求导得,即,最后利用错位相减法即可求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由(1)得:所以,
所以,
故,
可得①,
所以②,
由①②有:
,
所以.
18. 设锐角三角形的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,.
(1)求角A的大小;
(2)若边上中线的长度为,求面积的最大值;
(3)若点O为所在平面内一点,且满足,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)由正弦定理及已知条件,结合两角和的正弦公式,展开化简即可求出角A的大小;
(2)由向量的中线公式,结合基本不等式即可求出三角形面积的最大值;
(3)由已知条件可推知为三角形的外心,再根据三角恒等变换,结合锐角三角形的条件即可求出取值范围.
【小问1详解】
由正弦定理及,得,
因为,
所以,即,
又,所以,所以,
而,所以.
【小问2详解】
因为D是中点,所以,
所以,
所以,即,
又,当且仅当时等号成立,
所以,所以,即面积的最大值为.
【小问3详解】
因为,
所以,
所以,,即,
所以O为的外心,所以,,
由锐角三角形可知,则,
所以.
19. 设集合,,.从中一次取出个不同的数,由小到大依次记作,,.定义随机变量:
(1)若,求的分布列;
(2)求;
(3)若随机变量,证明:.
【答案】(1)
的分布列为:
(2)
(3)
由于随机变量,所以,,
因此,
由(2)可知,由于,所以,
要证明,即证明,即需证,
①先证明:
令,
当时,;当时,,
令函数,则,当时,,所以在时单调递增且,
所以随着的增大,也逐渐增大,
因此对于,有,即;
②再证明:
由于,且,对任意都成立,
所以;
综上所述,,即.
【解析】
【分析】(1)根据题意,先计算总取法数,再依次统计符合,,的取法数即可求解;
(2)根据题意,先计算总取法数,再依次计算符合,,的取法数即可求解;
(3)根据题意,分别得出,,两式相减得出,再分别证明和即可求解.
【小问1详解】
当时,集合,从中一次取出个不同的数,由小到大依次记作,,,
总的取法数为,
分别是,,,,,,,,,,
由于随机变量
当时,即且,满足的组合只有,所以;
当时,即且,满足的组合只有,,,所以;
当时,;
所以,当时,随机变量的分布列为:
【小问2详解】
对于一般的,从集合中一次取出个不同的数,
总取法数为,
当时,即且,所以且,
令,由于,且,则,
从个数选出个不同的数的方法数为,因此满足条件的组合数为,
所以;
当时,即且,所以是三个连续的整数,即,
可以取,共种选择,所以;
当时,;
因此,.
【小问3详解】
略.
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临澧一中2027届高三入学考试
数学
(考试时间:120分钟 试卷满分: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. 从1,2,3,…,20中任意选1个数,则这个数能被3整除的概率为( )
A. B. C. D.
2. 已知向量,,在正方形网格中的位置如图所示,若,则( )
A. 1 B. -1 C. 2 D. -2
3. 已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
4. 曲线在点处的切线与直线垂直,则实数a的值为( )
A. B.
C. D. 2
5. 已知点为抛物线上一点,过点作圆的两条切线,则切线长的最小值为( )
A. B. C. 7 D. 9
6. 拉格朗日中值定理又称拉氏定理:如果函数在上连续,且在上可导,则必有一,使得.已知函数,,,那么实数的最大值为( )
A. B. C. D.
7. 一只蜜蜂从蜂房出发向右爬,每次只能爬向右侧相邻的两个蜂房(如图),例如:从蜂房只能爬到1号或2号蜂房,从1号蜂房只能爬到2号或3号蜂房…以此类推,用表示蜜蜂爬到号蜂房的方法数,则( )
A. B. C. D.
8. 设随机变量的分布列为,且,则( )
A. 数列是等比数列 B.
C. 数列前7项之和为 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. 设复数(为虚数单位),记为的共轭复数,则( )
A. B. 在复平面内对应的点在第二象限
C. D.
10. 某组合体由一个铜球和一个托盘组成,如图①,已知球的体积为,托盘由边长为4的正三角形铜片沿各边中点的连线向上折叠成直二面角而成,如图②.则下列说法正确的有( )
A. 多面体的体积为
B. 经过三个顶点的球的截面圆的面积为
C. 异面直线与所成的角的余弦值为
D. 球离球托底面的最小距离为
11. 已知圆,,.圆过坐标原点,,,成等比数列,直线与圆相切,与圆交于,两点,过作圆的切线,为切点,若,则( )
A.
B.
C.
D. 当面积最大时,的方程为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知双曲线的一个焦点为,则双曲线的渐近线方程为______.
13. 已知是实数,若,则的值为_____________
14. 定义为集合A中所有元素的乘积,规定:只有一个元素时,乘积即为该元素本身,已知集合,集合M的所有非空子集依次记为、、…、,则______.
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. 如图,在四棱锥中,平面,底面为正方形,,分别是,的中点.
(1)求证:平面;
(2)若,求平面与平面夹角的余弦值.
16. 已知椭圆的中心在原点,离心率,短轴的一个端点为,点为直线与该椭圆在第一象限内的交点,平行于的直线交椭圆于两点.
(1)求椭圆的方程;
(2)求证:直线,与轴始终围成一个等腰三角形.
17. 已知数列中,,,.
(1)证明:数列是等差数列;
(2)给定正整数,设函数,求.
18. 设锐角三角形的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,.
(1)求角A的大小;
(2)若边上中线的长度为,求面积的最大值;
(3)若点O为所在平面内一点,且满足,求的取值范围.
19. 设集合,,.从中一次取出个不同的数,由小到大依次记作,,.定义随机变量:
(1)若,求的分布列;
(2)求;
(3)若随机变量,证明:.
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