摘要:
**基本信息**
2027高三开学考数学综合测试卷(安徽专用),立足基础与能力衔接,通过复数运算、立体几何翻折等题考查数学抽象与逻辑推理,以汽车智能驾驶故障责任比等情境体现数学建模素养,适配高三开学诊断需求。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|11题58分|复数、集合、向量、三角函数、等比数列、条件概率、双曲线离心率|第6题以汽车供应商故障率考查条件概率,体现真实情境|
|填空题|3题15分|二项式系数、三角形面积最值、抛物线焦点弦|14题结合抛物线焦点弦与垂直平分线考查运算能力|
|解答题|5题77分|数列证明与求和、统计回归、立体几何翻折、函数单调性、椭圆综合|17题翻折问题考查空间想象,19题椭圆面积最值与定点证明体现综合应用|
内容正文:
2027高三开学考数学综合测试卷
(安徽专用)
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分(选择题 共58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.已知复数满足(其中为虚数单位),则( )
A. B. C. D.
2.已知集合,,则( )
A. B. C. D.
3.已知向量,,,其中,,若,,则可以是( )
A. B. C. D.
4.已知,则( )
A. B. C. D.
5.在等比数列中,若,,则( )
A. B. C. D.
6.某汽车总装厂从甲、乙、丙三家供应商处采购了同一型号的智能驾驶系统,数量分别为500套、300套、200套,用于装备其生产的同款汽车.已知甲、乙、丙三家供应的该系统的故障率分别为,,.现从已售出的该款汽车中随机抽取一辆,发现其智能驾驶系统发生故障.若在无法追溯故障部件具体来源的情况下,依据概率推断责任,则甲、乙、丙三家供应商应承担的责任比为( )
A. B. C. D.
7.已知,,,则( )
A. B.
C. D.
8.过双曲线左焦点的直线交的左支于两点,直线(是坐标原点)交的右支于点,若,且,则的离心率是( )
A. B. C. 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.下列说法正确的有( )
A.数据,,,,,,,的上四分位数是40
B.若随机变量,,则
C.若回归方程为,则变量与成负相关
D.展开式中含项的二项式系数为
10.已知函数,则( )
A.若,,则函数在上的最大值和最小值分别为4和0
B.若,,则曲线关于中心对称
C.若,,过点仅能够作两条直线与曲线相切
D.若恰有两个不同的零点,则
11.如图,在正三棱柱中,,是棱上任一点,则下列正确的是( )
A.三棱锥的体积为定值
B.正三棱柱的外接球表面积为
C.周长的最小值为
D.已知动点在侧面内(包含边界),若,则点的轨迹长度为
第二部分(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.的展开式中的系数为__________.
13.在中,角的对边分别为,已知,,则面积的最大值为______.
14.已知抛物线的焦点为F,过点F且斜率不为零的直线与C交于A,B两点,线段AB的垂直平分线与y轴交于点E,若,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.已知数列的前项和为,且.
(1)证明:数列是等差数列;
(2)若,求数列的前项和.
16.2025年“十一”黄金周期间,某市文旅局对五大热门景区的游客数据进行了统计.已知前五日每日总游客接待量(x,单位:万人次)与全市旅游综合收入(y,单位:亿元)的抽样数据如下:
日期
10月1日
10月2日
10月3日
10月4日
10月5日
x
29
32
36
30
28
y
6
7
8
6.5
5.5
(1)根据数据建立旅游综合收入y关于游客接待量x的线性回归方程,并预测第六日游客接待量达到38万人次时,该市旅游综合收入的估计值;
(2)在“十一”黄金周期间,其中某一个景区单日客流量超过承载上限(5万人次)的概率为0.4.在黄金周七天中随机抽取三天,记客流量超过承载上限的天数为X,求X的分布列及数学期望.
参考数据、公式:,,,,
17.如图,在矩形中,,,点是线段上的动点,将沿翻折至.
(1)证明:;
(2)若平面平面,求在平面内的射影的轨迹的长度;
(3)当点与重合时,记二面角的大小为,若,求直线与平面所成角的正弦值的取值范围.
18.已知函数().
(1)讨论函数的单调性;
(2),,求的取值范围.
19.已知椭圆的左,右焦点坐标分别为,,椭圆上任意一点到两焦点距离之和为4.
(1)求椭圆的标准方程与离心率;
(2)已知点,过定点的直线与椭圆交于,两点(异于),直线与轴交于点,直线与轴交于点.
(i)求面积的最大值;
(ii)求证:的中点为定点.
试卷第1页(共3页)
试卷第1页(共3页)
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
D
D
C
D
C
A
D
ABC
ABD
题号
11
答案
AD
1.A
【分析】根据虚数的幂次运算性质及复数的乘法和除法运算,结合共轭复数的定义求解即可.
【详解】,
分母实数化得,
所以.
2.D
【分析】首先将转化为,然后进行交集运算即可.
【详解】,即,即,因此,
又集合,故.
3.D
【分析】先设向量坐标,再应用向量平行的坐标关系列式排除A,B,C,再应用模长公式计算D选项符合题意即可.
【详解】由,可设,设,
结合得,即,A,B,C选项错误;
再结合得,代入验证仅选项D满足上述条件,故D为正确选项;
4.C
【分析】根据同角三角函数的基本关系式求得,利用两角和的正切公式求得正确答案.
【详解】,
解得,
所以
.
5.D
【分析】根据等比数列性质有,代入计算即可得.
【详解】因为为等比数列,所以,
故,
所以,所以.
6.C
【分析】利用条件概率,全概率公式求解.
【详解】设事件表示“抽取的智能驾驶系统发生故障”,事件表示 “故障系统来自甲供应商”,事件表示 “故障系统来自乙供应商”,事件表示“故障系统来自丙供应商”,
总采购套数是(套),所以,,
由题意可知,
由全概率公式,得总故障概率是
,
所以甲供应商责任概率是,
乙供应商责任概率是,
丙供应商责任概率是,
所以甲、乙、丙三家供应商应承担的责任比为.
7.A
【分析】构造函数,通过导数分析其单调性,结合单调性及对数运算性质比较即可.
【详解】设函数,定义域为, 对求导得: ,
令,解得,
当时,,则在上单调递增;
当时,,则在上单调递减.故在处取得最大值,
则,,故,;
又因 ,,
因为函数在上单调递增,则,故,即.
综上可得.
8.D
【解析】如图,设双曲线的右焦点为,连接并延长交右支于,连接,设,利用双曲线的几何性质可以得到,,结合、可求离心率.
【详解】
如图,设双曲线的右焦点为,连接,连接并延长交右支于.
因为,故四边形为平行四边形,故.
又双曲线为中心对称图形,故.
设,则,故,故.
因为为直角三角形,故,解得.
在中,有,所以.
故选:D.
【点睛】本题考查双曲线离心率,注意利用双曲线的对称性(中心对称、轴对称)以及双曲线的定义来构造关于的方程,本题属于难题.
9.ABC
【分析】由上四分位数的概念计算判断A;根据二项分布的期望和方差公式计算判断B;根据回归方程判断C;根据二项式系数概念计算判断D.
【详解】对于A,将数据,,,,,,,从小到大排列为:,,,,,,,,
因为为整数,所以上四分位数是,故A正确;
对于B,因为随机变量,,
所以,解得,故,故B正确;
对于C,若回归方程为,则变量与成负相关,故C正确;
对于D,展开式通项公式为且,
所以展开式中含项的二项式系数为,故D错误.
10.ABD
【分析】对于A,分析函数的单调性即可得出最值;对于B,设的对称中心为,通过求得对称中心即可判断;对于C,利用导数的几何意义写出切线方程,由求出的切点个数即可判断;对于D,由题设重根为,另一根为,则,可得,,从而得到,求导利用函数的单调性求解即可判断.
【详解】对于A,若,,则,
求导可得,
令,得,令,得,
所以函数在上单调递减,上单调递增,
又因为,
所以函数在上的最大值和最小值分别为4和0,故A正确;
对于B,若,,则,所以,
设的对称中心为,则,
所以,
化简得,所以,
解得,,故B正确;
对于C,若,,则,,
设切点,切线斜率:,
所以切线方程为.
将代入化简得,
令,则,
令,得,令,得
所以在单调递增,在单调递减,
且,,时,,时,,
所以有三个根,
即过点能够作三条直线与曲线相切,故C错误;
对于D,若恰有两个不同的零点,则有一个重根,设重根为,另一根为,
即,
所以,解得,
则,
令,则,,
令,解得.
所以在上单调递减,上单调递增,
且,所以.
即,故D正确.
11.AD
【分析】选项A:利用线面平行,先判断点到平面的距离不变,底面积固定,所以,三棱锥的体积为定值.
选项B:先求出底面外接圆半径,再根据直三棱柱外接球半径公式,求得:外接球半径,进而计算外接球表面积.
选项C:的周长,又,所以要求周长最小值,即求的最小值,验证周长最小值.
选项D:利用空间向量法,先求平面的法向量,在利用点面距距离公式求点到平面的距离,最后转化为平面内圆得轨迹,计算圆弧长度.
【详解】选项A分析:
三棱锥的体积,其中为点到平面的距离,
在正三棱柱中,侧棱,且平面,所以平面.
因为点在上,所以点到平面的距离等于到平面的距离,这是一个定值.
底面是直角三角形,
,也是定值.
所以,三棱锥的体积为定值.
故A正确.
选项B分析:
设正三棱柱外接球的半径为,
底面是边长为2的等边三角形,其外接圆半径,
棱柱的高,
根据外接球半径公式,得:
,
外接球表面积.
故B错误.
选项C分析:
的周长.
在中,
,为定值.
要求周长最小值,即求的最小值.
如图:
,.
根据勾股定理,的最小值为
.
所以周长的最小值为.
故C错误.
选项D分析:
建立空间直角坐标系.以为原点,所在直线为轴,所在直线为轴.
则,,.
因为是边长为2的等边三角形,所以.
设:平面得法向量为,
又,,
所以,且,
即,且,
令,则,,
平面的法向量,又因为,
点到平面的距离
.
设点在平面上,且.
根据勾股定理,点在平面上的轨迹是以在平面上的射影为圆心,半径的圆的一部分.
侧面是一个边长为的正方形,是底边的中点.
我们需要计算以为圆心,为半径的圆在正方形内部的弧长.
设圆弧与交于点,与交于点.
在中,,,所以.
同理,.
因为,所以是的中点;同理是的中点.
在正方形中,是的中点,是中点,是中点.
,,
同理.
所以圆弧所对的圆心角为.
轨迹长度
.
故D正确.
12.
【详解】.
的展开式的通项为,
令,得;
令,得.
所以的展开式中含的项为,
故的展开式中的系数为.
13./
【分析】根据题意,利用余弦定理和基本不等式,求得,结合三角形的面积公式,即可求解.
【详解】在中,由余弦定理得,
即,
当且仅当时,等号成立,所以,
所以面积的最大值为.
14.6
【分析】设直线AB的方程为,,,并与抛物线方程联立,结合韦达定理求出AB中点M的坐标,再进一步求出直线EM的方程,据此得到E点的坐标,进而得到,同时根据梯形中位线及抛物线性质求出,最后比较两者可得、之间的比例关系,结合题干所给条件分别求出、的具体值即可.
【详解】如图所示,
设过F的直线AB的方程为,
联立直线与抛物线方程,可得,整理得,
设,,由韦达定理,
所以AB的中点M满足,,
即,又垂直平分线EM的斜率为,
所以EM的方程为,
展开整理,则EM与y轴的交点满足,
即,所以,
根据梯形中位线可得,
所以,解得,所以,
所以.
15.(1)证明:因为,所以,
即,
所以,
所以数列是公差为4的等差数列.
(2)
【详解】(1)略
(2)因为,所以,,
所以,
所以,
,
两式相减得
,
所以.
16.(1);8.7亿元.
(2)分布列为:
X
0
1
2
3
P
.
【分析】(1)根据所给条件求出线性回归方程,再由回归方程计算估计值即可;
(2)根据二项分布概率公式求出分布列,再由二项分布期望公式求期望.
【详解】(1)因为,
所以
所以回归方程为:,当时,
当第六日游客接待量达到38.0万人次时,该市旅游综合收入的估计值为8.7亿元.
(2)由题意可知,,
则,
.
所以X的分布列为:
X
0
1
2
3
P
.
17.(1)连接,作于,连接,由翻折性质知,,
,,又,平面,,
平面,又平面,.
(2)
(3)
【分析】(1)连接,作于,连接,利用线面垂直的判定定理和线面垂直的定义即可得证;
(2)法一:利用线面垂直的判定定理得平面,即为点在平面上的射影,由,得的轨迹是以为直径的一段圆弧,利用弧长公式即可求解;
法二:建立空间直角坐标系,设,则,取中点,得,即的轨迹是以为圆心,以为半径的圆弧,且圆弧对应的圆周角为,利用弧长公式即可求解;
(3)法一:建立空间直角坐标系,过作的垂线,垂足为,得,二面角的平面角为,得,求平面的法向量为,设直线与平面所成角为,则,利用三角函数的性质即可求解.
法二:作平面于点,连接,,利用线面垂直的判定定理得平面,进而得是二面角的平面角,即,在中,,设直线与平面所成角为,得,利用三角函数的性质即可求解.
【详解】(1)略
(2)法一:
∵平面平面,平面平面,平面,,
平面,
为点在平面上的射影.
又,可知的轨迹是以为直径的一段圆弧,
∴当点从移动至时,的轨迹长度从增长至最大,
∵点与重合,,又,,
,
在平面的射影的轨迹长度为;
法二:
以为原点,以向量,的方向为轴,轴正方向,如图建立空间直角坐标系,则,
∵平面平面,平面平面,平面,,
平面,为点在平面上的射影,
设,则,
即,取中点,则,
的轨迹是以为圆心,以为半径的圆弧,且圆弧对应的圆周角为,
∴该圆弧的长度为;
(3)法一:
以为原点,以向量,的方向为轴,轴正方向,如图建立空间直角坐标系,则,,,
过作的垂线,垂足为,求得,,
二面角的平面角为,则,
设平面的法向量为,,,
由,,得,
令,则,代入解得,
即平面的一个法向量,
直线的方向向量,设直线与平面所成角为,则,
,单调递增,,
,即直线与平面所成角的正弦值的取值范围为.
法二:
作平面于点,连接,,
平面,,
又,,平面,,平面,
又平面,,是二面角的平面角,,
在中,,
又,设直线与平面所成角为,又,
所以,
,单调递增,,
,即直线与平面所成角的正弦值的取值范围为.
18.(1)当时,在上单调递减;当时,在上单调递减,在上单调递增
(2)
【分析】(1)求导后拆分因式,定义域内恒正,只需根据的正负分类讨论符号,划分单调区间;
(2)不等式消去二次项,将参数单独移到一侧,转化为大于右侧函数在区间上的最大值,再通过求导求右侧函数最值.
【详解】(1)因为函数,函数定义域为,
所以(),因为,故,
若时,恒成立,,在上单调递减;
若时,令,得,当时,,单调递减;
当时,,单调递增.
综上所述,当时,在上单调递减;
当时,在上单调递减,在上单调递增.
(2)不等式化简得:,
,变形得:.
所以对,不等式恒成立.
令(),求导得,
当时,,在上单调递增
当时,,在上单调递减,
因此的最大值为,
故,即的取值范围为.
19.(1)椭圆方程为:,离心率:.
(2)(i)面积最大值.
(ii)设
直线:,令得:;同理可得:
带入得:,,带入韦达定理化简得:
所以中点坐标.即的中点为定点.
【分析】
(1) 利用椭圆定义和可求椭圆的标准方程,再利用离心率公式可求离心率.
(2) (i)联立直线和椭圆方程利用韦达定理构建三角形的面积函数,再利用换元法和基本不等式可求面积最大值.
(ii)通过代数式表示直线,再求出两点坐标,化简可得中点坐标.
【详解】(1)
由题可知,,结合椭圆中可得,所以椭圆方程为:,离心率:.
(2)(i)设直线:,联立得.
化简得:.
设,由韦达定理得:.
化简得:,令,则,
(当且仅当时取等).
(ii)略
答案第1页(共2页)
答案第1页(共2页)
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