内容正文:
20262027学年度高三第一学期8月学情质量监测
数学试题
注意事项
1.本试卷共4页,满分为150分,考试时间为120分钟。考试结束后,请将答题卡交回。
2答题前,请务必将自已的姓名、考试号等用Q5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规定
位置。
3.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦
干净后,再选涂其他答案。作答非选择题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指
定位置作答,在其他位置作答一律无效。
一、单项选择题:共8小题,每小题5分,满分40分。
1.若集合A={-1,0,1,2},B=
则A∩B=()
2-x
A.{-1,0}
B.{0,1
C.{1,2}
D.{-1,0,1
2.已知复数z=
则z等于()
A.32
B.32
C.
D.5
2
3.已知空间中三条直线a,b,c与平面分别交于不同的三点A,B,C,则“A,B,C三点共线”
是“直线a,b,c共面”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10个互不相同的样本数据:x,x2,…,xo的平均值为x,则关于新样本数据:
X,x2,…,o,x,下列说法正确的是()
A.极差变大
B.平均数变大
C.方差变小
D.中位数变小
5.已知甲袋中有3个红球和2个白球,乙袋中有2个红球和3个白球.从甲袋中随机摸出一
个球放入乙袋,再从乙袋中摸出一个球,则从乙袋中摸到红球的概率为()
8
C.
17
D.
30
6.高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的称号,为了纪念
数学家高斯,我们把函数y=[x(x∈R)称为高斯函数,其中[x]表示不超过x的最大整数,
如[.刂=1,【-1.=-2,则点集P=《x,y)儿x+[y=1所表示的平面区域的面积是()
A.2
B.π
C.4
D.6
高三数学试题第1页共4页
7.已知F,E是双曲线C:-y
荐云=口>b>0)的左、右焦点,过左焦点万的直线与双曲线C
的右支交于点B,与y轴交于点A,若△ABF是正三角形,则双曲线的离心率为()
A.23
B.5
C.2
D.√6
3
8.已知函数f(x)及其导函数f'(x)的定义域均为R,记g(x)=f'(x),若fI-2x)+4x为偶
函数8+2=8x-9.且》-0.则}g0=()
A.2
B.4
c.5
D.6
二、多项选择题:共3小题,每小题6分,满分18分。
9.已知x2
1
的展开式的第2项与第3项系数的和为子,则()
A.n=6
B.展开式的各项系数的和为
32
C.展开式的各二项式系数的和为32
D.展开式的常数项为6
5
10.已知f(x)是定义在(0,+o)上的函数,x,y∈(0,+o),都有f(x)+f(y)=f(xy),且当
x∈(1,+o)时,f(x)<0,则下列结论正确的是()
A.若f(4)=-2,则f(2)=1
B.函数f(x)在(0,+o)上单调递减
C.若f(4)=-1,则不等式f(x+1)+f(x-2)>-1的解集为{x0<x<1或x>4}
D.y=f(x+2)-f(2-x)为奇函数
11.在棱长为2正方体ABCD-AB,CD中,E为AB的中点,F是侧面BB,CC内的一点(包
含边界),则以下结论正确的是()
A.若4=V5,则点F的轨迹长度为
B.EF与AD所成角的最大值为
C.若三楼锥4-DEF的体积为,则点F的轨迹长度为22
D.若F在线段CC上,则三棱锥A-BB,F的外接球表面积的取值范围是
2
高三数学试题第2页共4页
三、填空题:共3小题,每小题5分,满分15分。
12.已知等比数列{an}的前n项和为Sn,若S2=6,S4=18,则S6=
若曲线y=2nx+aa∈R)与圆r2+0--有公其点P(化,%.且在点P处的切线
相同,则实数a=
14.已知圆柱OO,点P是上底面圆周上的一动点,点A,B,C在下底面的圆周上,且满足
AB=2,∠ACB=30°,三棱锥P-ABC外接球的表面积为52π,则三棱锥P-ABC体积的
最大值为」
四、解答题:共5题,15题13分,16、17题15分,18、19题17分,共77分。
15.(13分)某博物馆馆藏有8件珍贵文物,其中5件为陶瓷器,3件为青铜器.在这8件文
物中,4件为汉代文物,其余4件分别是唐、宋等其他4个互不相同的朝代的文物.现从这8
件文物中随机选取3件进行巡回展览,
(1)求选出的3件文物都是汉代文物的概率:
(2)设随机变量X为选出的3件文物中陶瓷器的件数,求X的分布列和数学期望E(X).
16.(15分)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,∠BAC=120°,AD为∠BAC的角
平分线,且AD=2.
(1)若sinB=2sinC,求a的大小;
(②)当b+c取得最小值时,求△ABC的面积.
17.(15分)如图,四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为矩形,PA⊥平面ABCD,PA=AB=2,
BC=3,点E满足4E=!AD】
B
(1)证明:直线CD⊥平面PAD:
(2)求平面PBE与平面ABCD夹角的余弦值.
高三数学试题第3页共4页
&(7分)已知槛圆C。+(Q>h>0)的离心率为,右焦点为F,若点P为
椭圆的右顶点,且PF=1.
(1)求椭圆C的方程。
(②)已知椭圆C上两点A,B(异于点P)关于坐标原点对称,直线AF,BF分别交椭圆C于
另一点D和点E,
()求直线PD与直线PE的斜率之积,
(i)求△ABD面积的最大值,
19.(17分)已知函数y=f()的定义域为D,对于给定实数,定义集合'和={(x+)≥f(x》
(①若f(x)=x3-13x,求'e
(2若D=R,求证:“y=f(x)为周期函数”的充要条件是“存在非零常数七,使得
'%='-=D”.
诺f(-=e》-m。)D=0+.且对打任意的1eD,都有'=D,
求实数a的取值范围,
高三数学试题第4项共4页
2026-2027学年度高三第一学期8月学情质量监测
数学试题
注意事项
1.本试卷共4页,满分为150分,考试时间为120分钟。考试结束后,请将答题卡交回。
2.答题前,请务必将自己的姓名、考试号等用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规定位置。
3.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。作答非选择题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效。
一、单项选择题:共8小题,每小题5分,满分40分。
1.若集合A={-1,0,1,2},B=,则AB=( )
A.{-1,0} B.{0,1} C.{1,2} D.{-1,0,1}
2.已知复数,则|z|等于( )
A. B. C. D.
3.已知空间中三条直线a,b,c与平面α分别交于不同的三点A,B,C,则“A,B,C三点共线”是“直线a,b,c共面”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10个互不相同的样本数据:的平均值为,则关于新样本数据:,,下列说法正确的是( )
A.极差变大 B.平均数变大 C.方差变小 D.中位数变小
5.已知甲袋中有3个红球和2个白球,乙袋中有2个红球和3个白球。从甲袋中随机摸出一个球放入乙袋,再从乙袋中摸出一个球,则从乙袋中摸到红球的概率为( )
A. B. C. D.
6.高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的称号,为了纪念数学家高斯,我们把函数y=[x]()称为高斯函数,其中[x]表示不超过x的最大整数,如[1.1]=1,[-1.1]=-2,则点集所表示的平面区域的面积是( )
A.2 B. C.4 D.6
7.已知是双曲线C:(a>b>0)的左、右焦点,过左焦点的直线与双曲线C的右支交于点B,与y轴交于点A,若△是正三角形,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
8.已知函数f(x)及其导函数f'(x)的定义域均为,记g(x)=f'(x),若f(1-2x)+4x为偶函数,g(x+2)=g(x-4),且,则=( )
A.2 B.4 C.5 D.6
二、多项选择题:共3小题,每小题6分,满分18分。
9.已知的展开式的第2项与第3项系数的和为,则( )
A.n=6 B.展开式的各项系数的和为
C.展开式的各二项式系数的和为32 D.展开式的常数项为
10.已知f(x)是定义在(0,+)上的函数,(0,+),都有f(x)+f(y)=f(xy),且当(1,+)时,f(x)<0,则下列结论正确的是( )
A.若f(4)=-2,则f(2)=1
B.函数f(x)在(0,+)上单调递减
C.若f(4)=-1,则不等式f(x+1)+f(x-2)>-1的解集为
D.y=f(x+2)-f(2-x)为奇函数
11.在棱长为2正方体中,E为AB的中点,F是侧面内的一点(包含边界),则以下结论正确的是( )
A.若,则点F的轨迹长度为
B.EF与所成角的最大值为
C.若三棱锥的体积为,则点F的轨迹长度为
D.若F在线段上,则三棱锥的外接球表面积的取值范围是
三、填空题:共3小题,每小题5分,满分15分。
12.已知等比数列的前n项和为,若=6,=18,则=______.
13.若曲线与圆有公共点,且在点P处的切线相同,则实数a=______.
14.已知圆柱,点P是上底面圆周上的一动点,点A,B,C在下底面的圆周上,且满足AB=2,∠ACB=30°,三棱锥P-ABC外接球的表面积为52,则三棱锥P-ABC体积的最大值为______.
四、解答题:共5题,15题13分,16、17题15分,18、19题17分,共77分。
15.(13分)某博物馆馆藏有8件珍贵文物,其中5件为陶瓷器,3件为青铜器.在这8件文物中,4件为汉代文物,其余4件分别是唐、宋等其他4个互不相同的朝代的文物.现从这8件文物中随机选取3件进行巡回展览.
(1)求选出的3件文物都是汉代文物的概率;
(2)设随机变量X为选出的3件文物中陶瓷器的件数,求X的分布列和数学期望E(X).
16.(15分)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,∠BAC=120°,AD为∠BAC的角平分线,且AD=2.
(1)若,求a的大小;
(2)当b+c取得最小值时,求△ABC的面积.
17.(15分)如图,四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为矩形,PA⊥平面ABCD,PA=AB=2,BC=3,点E满足.
(1)证明:直线CD⊥平面PAD;
(2)求平面PBE与平面ABCD夹角的余弦值.
18.(17分)已知椭圆C:(a>b>0)的离心率为,右焦点为F,若点P为椭圆的右顶点,且|PF|=1.
(1)求椭圆C的方程;
(2)已知椭圆C上两点A,B(异于点P)关于坐标原点对称,直线AF,BF分别交椭圆C于另一点D和点E.
(i)求直线PD与直线PE的斜率之积;
(ii)求△ABD面积的最大值.
19.(17分)已知函数y=f(x)的定义域为D,对于给定实数t,定义集合.
(1)若f(x)=,求;
(2)若D=,求证:“y=f(x)为周期函数”的充要条件是“存在非零常数t,使得”.
(3)若f(x)=,D=(0,+),且对于任意的,都有,求实数a的取值范围.
2026-2027学年度高三第一学期8月学情质量监测
数学参考答案
一、单项选择题:共8小题,满分40分。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
B
A
B
C
A
C
B
D
二、多项选择题:共3小题,满分18分。
题号
9
10
11
答案
AD
BD
ACD
三、填空题:共5小题,满分15分。
12.42 13. 14.
四、解答题:共5题,15题13分,16、17题15分,18、19题17分,共77分。
15.(1)从8件文物中任选3件,有种方法。
选出的3件文物都是汉代文物,有种方法。
故所求的概率;
(2)由题意知X的所有可能取值为0,1,2,3.
,
,
,
.
所以X的分布列为
x
0
1
2
3
P
x 0 1 2 3
P \frac{1}{56} \frac{15}{56} \frac{15}{28} \frac{5}{28}
数学期望E\bigl(X\big)=0×\frac{1}{56}+1×\frac{15}{56}+2×\frac{15}{28}+3×\frac{5}{28}=\frac{15}{8},
16.(1)因为sinB=2sinC,由正弦定理得b=2c,
因为∠BAC的角平分线交BC于点D,所以∠BAD=∠CAD=60°,
由S_{△ABC}=S_{△ADB}+S_{△CDA},得\frac{1}{2}b\operatorname{csin}∠BAC=\frac{1}{2}c\cdotAD\operatorname{sin}∠BAD+\frac{1}{2}b\cdotAD\operatorname{sin}∠CAD,
则\frac{1}{2}×2×b\sin60^{°}+\frac{1}{2}×2×c×\sin60^{°}=\frac{1}{2}×b\operatorname{csin}120^{°},
即bc=2c+2b,所以c=3,b=6,
在△ABC中,由余弦定理得a^{2}=b^{2}+c^{2}-2ac\cos120^{°}=36+9-2×3×6×\left(-\frac{1}{2}\right)=63,
即a=\sqrt{63}=3\sqrt{7};
(2)由S_{△ABC}=S_{△ADB}+S_{△CDA},
得\frac{1}{2}b\operatorname{csin}∠BAC=\frac{1}{2}c\cdotAD\operatorname{sin}∠BAD+\frac{1}{2}b\cdotAD\operatorname{sin}∠CAD,
得\frac{1}{2}×2×b\sin60^{°}+\frac{1}{2}×2×c×\sin60^{°}=\frac{1}{2}×b\operatorname{csin}120^{°},
化简得bc=2c+2b,即\frac{2}{b}+\frac{2}{c}=1,
所以b+c=(b+c)\left(\frac{2}{b}+\frac{2}{c}\right)=2+\frac{2b}{c}+\frac{2c}{b}+2≥2\sqrt{\frac{2b}{c}×\frac{2c}{b}}+4=8
当且仅当b=c=4时等号成立,b+c取得最小值,
此时,△ABC面积为\frac{1}{2}×b×c×\sin120^°=\frac{1}{2}×4×4×\frac{\sqrt{3}}{2}=4\sqrt{3}.
17.(1)\becausePA⊥平面ABCD,CD\subset平面ABCD,\thereforePA⊥CD,
∵底面ABCD为矩形,\thereforeCD⊥AD,
又PA\capAD=A,PA,AD\subset平面PAD,
所以CD⊥平面PAD.
(2)\becausePA⊥平面ABCD,AB\subset平面ABCD,\thereforePA⊥AB,
∵底面ABCD为矩形,\thereforeAB⊥AD,
以A为原点,\overrightarrow{AB},\overrightarrow{AD},\overrightarrow{AP}向量方向分别为x轴,y轴,z轴建立如图所示的空间直角坐标系,
则P(0,0,2),B(2,0,0),E(0,1,0),
\therefore\overrightarrow{PB}=(2,0,-2),\overrightarrow{BE}=(-2,1,0),
设平面PBE的法向量为\overrightarrow{n_{1}}=(x,y,z),
\therefore\left\{\begin{array}{l}\overrightarrow{PB}\cdot\overrightarrow{n_{1}}=2x-2z=0\\\overrightarrow{BE}\cdot\overrightarrow{n_{1}}=-2x+y=0\end{array}\right.取x=1,则y=2,z=1,即\overrightarrow{n_{1}}=(1,2,1),
平面ABCD的一个法向量为\overrightarrow{n_{2}}=(0,0,1),
设平面PBE与平面ABCD夹角为\theta,
所以\cos\theta=\frac{\overrightarrow{n_{1}}\cdot\overrightarrow{n_{2}}}{|\overrightarrow{n_{1}}|\cdot|\overrightarrow{n_{2}}|}=\frac{1}{\sqrt{6}×1}=\frac{\sqrt{6}}{6}.
18.(1)设半焦距为c,则右焦点F(c,0),又椭圆右顶点P(a,0),所以|PF|=a-c=1,
由e=\frac{c}{a}=\frac{1}{2},解得\begin{cases}a=2\\c=1\end{cases},则b^{2}=a^{2}-c^{2}=3,
所以椭圆C的方程为\frac{x^{2}}{4}+\frac{y^{2}}{3}=1.
(2)(i)设A(x_{1},y_{1}),则B(-x_{1},-y_{1}),由(1)得F(1,0),则直线AF的方程为y=\frac{y_{1}}{x_{1}-1}(x-1),
联立\begin{cases}y=\frac{y_{1}}{x_{1}-1}(x-1)\\\frac{x^{2}}{4}+\frac{y^{2}}{3}=1\end{cases},得(15-6x_{1})x^{2}+\left(6x_{1}^{2}-24\right)x+24x_{1}-15x_{1}^{2}=0,
设D(x_{D},y_{D}),由韦达定理得x_{1}\cdotx_{D}=\frac{24x_{1}-15x_{1}^{2}}{15-6x_{1}},解得x_{D}=\frac{24-15x_{1}}{15-6x_{1}}=\frac{8-5x_{1}}{5-2x_{1}},
代入直线方程,可得y_{D}=\frac{-3y_{1}}{5-2x_{1}},即D\left(\frac{8-5x_{1}}{5-2x_{1}},\frac{-3y_{1}}{5-2x_{1}}\right),
因为B(-x_{1},-y_{1}),则可得E\left(\frac{8+5x_{1}}{5+2x_{1}},\frac{3y_{1}}{5+2x_{1}}\right),
因为P(2,0),所以k_{PD}=\frac{y_{D}}{x_{D}-2}=\frac{\frac{-3y_{1}}{5-2x_{1}}}{\frac{8-5x_{1}}{5-2x_{1}}-2}=\frac{3y_{1}}{x_{1}+2},k_{PE}=\frac{y_{E}}{x_{E}-2}=\frac{\frac{3y_{1}}{5+2x_{1}}}{\frac{8+5x_{1}}{5+2x_{1}}-2}=\frac{3y_{1}}{x_{1}-2},
所以k_{PD}\cdotk_{PE}=\frac{9y_{1}^{2}}{x_{1}^{2}-4}=\frac{9×\left(\frac{12-3x_{1}^{2}}{4}\right)}{x_{1}^{2}-4}=-\frac{27}{4}
(ii)由(i)知,A(x_{1},y_{1}),B(-x_{1},-y_{1}),D\left(\frac{8-5x_{1}}{5-2x_{1}},\frac{-3y_{1}}{5-2x_{1}}\right),
则\midAB\mid=2\sqrt{x_{1}^{2}+y_{1}^{2}},且直线AB的方程为y=\frac{y_{1}}{x_{1}}x,即y_{1}x-x_{1}y=0,
则点D到直线AB的距离d=\frac{\midy_{1}\cdot\frac{8-5x_{1}}{5-2x_{1}}-x_{1}\cdot\frac{-3y_{1}}{5-2x_{1}}\mid}{\sqrt{x_{1}^{2}+y_{1}^{2}}}=\frac{2\midy_{1}(4-x_{1})\mid}{\mid5-2x_{1}\mid\sqrt{x_{1}^{2}+y_{1}^{2}}},
所以△ABD面积S=\frac{1}{2}\midAB\mid\cdotd=\frac{2\midy_{1}(4-x_{1})\mid}{\mid5-2x_{1}\mid}
则S^{2}=\frac{4y_{1}^{2}(4-x_{1})^{2}}{(5-2x_{1})^{2}}=\frac{(12-3x_{1}^{2})(4-x_{1})^{2}}{(5-2x_{1})^{2}},
令5-2x_{1}=t,由x_{1}\in(-2,2),得t\in(1,9),则x_{1}=\frac{5-t}{2},
代入可得S^{2}=\frac{\left[12-3×\left(\frac{5-t}{2}\right)^{2}\right]\left(\frac{3+t}{2}\right)^{2}}{t^{2}}=\frac{3}{16}\left(\frac{-t^{4}+4t^{3}+42t^{2}+36t-81}{t^{2}}\right)=\frac{3}{16}\left[-\left(t^{2}+\frac{81}{t^{2}}\right)+4\left(t+\frac{9}{t}\right)+42\right],
令u=t+\frac{9}{t},则u≥2\sqrt{t×\frac{9}{t}}=6,当且仅当t=\frac{9}{t},即t=3时取等号,
则t^{2}+\frac{81}{t^{2}}=u^{2}-18,
代入可得S^{2}=\frac{3}{16}\left(-u^{2}+4u+60\right)=\frac{3}{16}\left[-(u-2)^{2}+64\right],
因为u≥6,所以当u=6时,S^{2}有最大值,且为9,
所以△ABD面积S的最大值为3.
19.(1)V_{f(2)}=\left\{x|f(x+2)≥f(x)\right\},
若f(x+2)≥f(x),则(x+2)^{3}-13(x+2)≥x^{3}-13x,
所以6x^{2}+12x-18=6(x+3)(x-1)≥0,
所以V_{f(2)}=(-\infty,-3]\cup[1,+\infty)
(2)充分性:因为V_{f(t)}=V_{f(-t)}=\mathrm{R},\forallx\in\mathrm{R},f(x+t)≥f(x),f(x-t)≥f(x),
所以f(x)≥f(x+t),所以f(x)=f(x+t),因为t≠0,所以f(x)是周期函数;
必要性:若f(x)是周期函数,设T是f(x)的周期,则f(x)=f(x±T),
所以V_{f(T)}=\{x|f(x+T)≥f(x)\}=\mathrm{R},V_{f(-T)}=\{x|f(x-T)≥f(x)\}=\mathrm{R},
所以存在t=T≠0,使V_{f(t)}=V_{f(-t)}=\mathrm{R}.
(3)因为\forallt>0,V_{f(t)}=(0,+\infty),所以\forallx,t>0,f(x+t)≥f(x),
所以f(x)在(0,+\infty)上单调递增,所以f^'(x)=a\left(x-\frac{e}{e-1}\right)-\lnx+\frac{1}{e-1}≥0,
若a≤0,则x\rightarrow+\infty,f^'(x)\rightarrow-\infty,则不满足f^'(x)≥0;
所以a>0,设f^'(x)=a\left(x-\frac{e}{e-1}\right)-\lnx+\frac{1}{e-1}=h(x),
因为h^'(x)=\frac{ax-1}{x},
当x\in\left(0,\frac{1}{a}\right],h^'(x)<0,h(x)单调递减;当x\in\left(\frac{1}{a},+\infty\right),h^'(x)>0,h(x)单调递增;
所以h\left(\frac{1}{a}\right)=f^{'}\left(\frac{1}{a}\right)≥0,即\lna-\frac{\mathrm{e}}{\mathrm{e}-1}(a-1)≥0,
设g(x)=\lnx-\frac{\mathrm{e}}{\mathrm{e}-1}(x-1),则g^{'}(x)=\frac{1}{x}-\frac{\mathrm{e}}{\mathrm{e}-1},
当x\in\left(0,\frac{\mathrm{e}-1}{\mathrm{e}}\right],g^{'}(x)>0,g(x)单调递增;当x\in\left(\frac{\mathrm{e}-1}{\mathrm{e}},+\infty\right),g^{'}(x)<0,g(x)单调递减;
又g\left(\frac{1}{\mathrm{e}}\right)=g(1)=0,g(a)≥0,所以\frac{1}{\mathrm{e}}≤a≤1;
所以a\in\left[\frac{1}{\mathrm{e}},1\right].
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