内容正文:
福州一中2027届高三第一学期第一次质量检测
高三数学试卷
完卷时间: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. 样本数据6,7,8,4,5,12的中位数为( )
A. 5.5 B. 6 C. 6.5 D. 7
【答案】C
【解析】
【详解】将样本数据按从小到大的顺序排列,得,共计6个数,
所以中位数为.
2. 设,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用三角函数的诱导公式计算集合的元素,再根据交集的定义进行求解.
【详解】根据三角函数的诱导公式可得:
,
,
,
因此集合,根据交集的定义可得:
.
3. 已知,是两个不共线的单位向量,,,若与共线,则的值为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】B
【解析】
【详解】若与共线,则存在唯一实数,使,
即,
所以,
解得.
4. 曲线在A点处的切线与直线垂直,则切线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用垂直计算出切线斜率,再用斜率算切点坐标.
【详解】已知曲线切线与垂直,所以,即,
又因为,令,解得,所以切点坐标为,
所以切线方程为,即.
5. 已知椭圆,M为椭圆上一动点,为椭圆的左焦点,则线段的中点P的轨迹是( )
A. 圆 B. 椭圆 C. 线段 D. 直线
【答案】B
【解析】
【分析】结合中位线定理以及椭圆定义即可判断.
【详解】设椭圆的右焦点为,
由题意,知,,
又,
所以,
故由椭圆的定义,可知点P的轨迹是椭圆.
故选:B.
6. 已知正四面体的外接球表面积为,则正四面体的棱长为( )
A. 1 B. C. D. 2
【答案】D
【解析】
【分析】先求出外接球的半径,然后设正四面体的边长为,然后求出四面体的高,进行计算即可.
【详解】解:正四面体的外接球表面积为,
,解得(负值舍去),
设四面体的棱长为,取的中点,连接,
设顶点在底面的射影为,则是底面的重心,连接,则外接球的球心在上,设为,连接,
则,,
则,
所以,
在直角中,,即,
即,得,得(舍或.
故选:D
7. 已知等差数列,的前项和分别为和,若,且是整数,则n的值为( )
A. 13 B. 14 C. 15 D. 16
【答案】C
【解析】
【分析】先得到,设等差数列的公差分别为,利用和得到方程组,求出,进而表达出为整数,设,求出,由求出的取值范围,从而得到答案.
【详解】由题意得,
设等差数列的公差分别为,
,,故,
故,又,
故,即,
,又,
,即,
联立,化简得,解得
又是整数,即是整数,
设,故,即,解得,
令,解得,且,
当时,满足要求,
当时,不合要求,
当时,不合要求,
当时,不合要求,
当时,不合要求,
综上,的值为15.
8. 已知函数的最小值为0,则a的值为( )
A. B. 0 C. D. 1
【答案】C
【解析】
【分析】对求导,进而研究的单调性,得,使,根据的最小值为0得,联立方程求出,即可求参数值.
【详解】函数的定义域为,且,
令,则,
由得,所以,即在上单调递增,
又时,,时,,
所以,使,即,
且当时,,单调递减;
当时,,单调递增,
所以.
由,消去得.
令函数,则,
所以在上是增函数,注意到,所以,
所以,解得.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,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. 已知复数(其中为虚数单位),则( )
A. 的虚部为 B.
C. D.
【答案】BD
【解析】
【详解】已知,所以其共轭复数为,模,,
对于,的虚部为,不含虚数单位,错;
对于,,对;
对于,,错;
对于,代入,原式,进行分母有理化得:,对.
10. 如图,在正方体中,动点在线段上,则( )
A. 直线与所成的角大于50°
B. 对任意的点,都有平面
C. 存在点,使得平面平面
D. 不存在点,使得平面平面
【答案】BCD
【解析】
【分析】A选项,根据线线平行,找到直线与BC所成的角,根据正方体的性质求出其度数;B选项,证明出平面,得到结论;C选项,当E在处时,平面平面;D选项,找到平面与平面所成的夹角,结合圆的知识点,推导出.
【详解】因为,所以即为直线与BC所成的角,,故A项错误;
因为平面,平面,所以,
又因为,所以平面,
故平面,故B项正确;
当点在处时,平面平面,
所以存在点,使得平面平面,故C项正确;
如图,过点作,则为平面与平面的交线,
在正方体中,平面,所以平面,
所以,,所以即为平面与平面所成的夹角,
因为点一定在以为直径的圆外,所以,所以不存在点,
使得平面平面,故D项正确.
故选:BCD
11. 在平面直角坐标系中有与轴分别交于两点,为上的动点,以为直径的的位置随点位置的变化而变化,当点逆时针转过一周时,扫过的区域记作,则下列说法正确的是( )
A. 若,则与轴公共点坐标为和
B. 若以为圆心的圆可以完全覆盖区域,则该圆的面积的最小值为
C. 内的点到轴距离的最大值为
D. 与轴的公共部分上的点到轴距离平方的最大值为
【答案】ACD
【解析】
【分析】A选项利用直径的性质进行计算;B选项设,用表示,再利用三角函数求最值即可,C选项,将用表示,再利用二次函数即可求出最大值; D选项利用点到直线的距离即可求解.
【详解】对于A选项,设与轴交于、,连接 ,,
因为为的直径,所以轴,
由题意可知,所以,
所以,则,所以公共点的坐标为和,故A正确;
对于B选项,如图:
连接并延长交于,
由垂径定理:,就是上到原点距离最远的点,
下面我们求的最大值:
设,则,
因为,则,
当时,取得最大值,即该圆的半径最小为,面积最小值为,故B错误;
对于C选项,如图:过作轴于,另交于,过作轴于,
因为,所以,所以,
则,
所以,令 ,
则,
所以 ,即内的点到轴距离的最大值为,故C正确;
对于D选项,如图:
设与轴交于点(图中为上方的点),则,反面想,
对于轴正半轴上一点作,若与有公共点即为点,
当离轴最远时,与有且仅有一个公共点.
设,则,,
原点到的距离:,解得,
故与轴的公共部分上的点到轴距离的最大值为,
即与轴的公共部分上的点到轴距离平方的最大值为,故D正确.
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 双曲线的离心率为____.
【答案】
【解析】
【详解】将方程变形为,
对比双曲线标准方程,可得,,则,
根据双曲线离心率公式,可得.
13. 已知函数(,)的一条对称轴为,且对任意,都有,则___________;若对于任意的,,都有成立,则实数的最大值是___________.
【答案】 ①. ## ②. ##
【解析】
【分析】先由判断出函数的一个对称中心,再结合余弦型函数的对称轴与对称中心的水平距离公式,求出与函数周期的关系,结合,求得的值,然后利用余弦型函数的对称轴性质,,求得值;对于任意的,,都有成立,可转化为,对代入后得到的进行分类讨论,可求得其范围,从而确定的最大值.
【详解】已知对任意,都有,
则函数的图象关于点,即点对称.
又有函数的一条对称轴为,则其与对称中心的水平距离为.
因为余弦型函数的对称轴与对称中心的水平距离为,
其中为函数周期,,
所以,化简可得.
又因为,所以,,则.
由余弦型函数的对称轴性质,可得,即.
因为,所以仅取,时,满足题意.
故函数;
对于任意的,,都有成立,
等价于,
其中和分别为在上的最小值和最大值.
已知,令,可得,
则当时,.
对于余弦函数,
当时,函数的最小值为,最大值为,满足题意;
当,时,
函数的最小值为,最大值小于,满足题意;
又有,则当时,
函数的最小值为,最大值为,满足题意;
当,时,
函数的最小值为,最大值为,满足题意;
当,时,
函数的最小值小于,最大值为,不满足题意.
综上可得,,解,可得,
故实数的最大值是.
14. 设正实数满足:存在数列,使得对于任意,均有,且中有某连续项,,,是公差为的等差数列,则的最小值为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据题目意思,将连续三项作为一个组块,然后根据分析某连续项的起点项,来进行分类讨论列出方程组求解.
【详解】由题知,令为数列的前项和,记,
当时,,当时,,
则,令连续三项作为一个组块,
设这连续项为,若这项正好为连续的三个组块,
则,可得,矛盾,无解;
若这项中只有两个完整的组块,当这项下标为,
则,相减可得,
当这项下标为,则,
两式相减得,所以,
所以当时,最小,且为.
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. 福州一中学生联合会试卖一款文创纪念品,现统计了该款纪念品的定价(单位:元)与销量(单位:百件)的对应数据,如下表所示:
12
12.5
13
13.5
14
14
13
11
9
8
(1)已知两个变量线性相关,请建立关于的经验回归方程;
(2)若希望把销量提升到2000件左右,则该纪念品的定价应为多少?(保留整数)
参考公式:经验回归方程中斜率和截距最小二乘估计公式分别为:,.
【答案】(1)
(2)10元
【解析】
【分析】(1)用最小二乘法公式求出回归系数,得到线性回归方程;
(2)将销量代入回归方程,求出定价的预测值.
【小问1详解】
由题可知:,
;
计算得,,
所以,,
所以关于的经验回归方程为.
【小问2详解】
当时,.
所以若把销量提升到2000件左右,则该纪念品的定价应为10元
16. 设的内角,,所对的边分别为,,,已知.
(1)求角;
(2)若,,且,求的面积.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理,结合两角和的正弦公式、三角形的内角和公式,可求得角;
(2)首先明确点的位置,求出中线的长,利用向量法表示的长,结合余弦定理,可求得的值,再利用三角形的面积公式求面积即可.
【小问1详解】
由正弦定理:,可得,
又,所以,
即,
所以,
所以,
得,
因为为三角形内角,所以,所以,得.
又,所以.
【小问2详解】
如图:因为,所以为的重心.
延长交于点,则为中点.
因为,所以.
因为,所以,所以,
即,①
在中,由余弦定理得:,
又,,所以,②
由①②得:.
所以.
17. 已知函数.
(1)当时,求函数的单调区间和最值.
(2)若函数在区间上存在零点,求实数的取值范围.
【答案】(1)的单调递增区间,的单调递减区间;的最大值为,无最小值.
(2)
【解析】
【分析】(1)先求导得出,再根据正负确定单调区间,进而求出最值.
(2)分和讨论,时再根据正负细分情况,结合函数单调性和零点存在定理确定范围.
【小问1详解】
由题意可得:的定义域为,
当时,,,
令,,解得,,
当时,,,所以,
当时,,,,
所以的单调增区间,的单调减区间,
即在处取得最大值,,无最小值.
【小问2详解】
,,
若,当时,,,
所以,在上无零点,舍去,
若,则,
令,则,
则在上单调递减,且,
①若,即,此时,,在上单调递减,
又因为,所以,不合题意,舍去,
②若,即,此时,则存在,使得,即,
当时,,,单调递增,
当时,,,单调递减,
所以在上单调递增,在上单调递减,所以,
当时,,
令,解得,
因为,且,所以存在唯一的,使得,满足条件,
综上所述,实数的取值范围为.
18. 如图1,抛物线的焦点为,准线交轴于点,过点作倾斜角为的直线交抛物线于,两点(点在第一象限).当时,.
(1)求抛物线的方程;
(2)如图2,把沿翻折得,使得二面角的大小为.
(ⅰ)当时,求直线与平面所成角的正弦值;
(ⅱ)当变化时,三棱锥的体积是否为定值;若是,求出这个值;若不是,说明理由.
【答案】(1)
(2)(ⅰ);(ⅱ)是,.
【解析】
【分析】(1)先根据倾斜角得出点的坐标,再应用两点间距离求出,即可得方程;
(2)(ⅰ)联立方程得出点的坐标,再应用空间向量法计算线面角正弦即可;(ⅱ)应用三棱锥体积公式结合三角形面积公式计算求解.
【小问1详解】
设,则;
当时,设的方程为,
联立方程,消去y得:,则,
可得,解得,
所以抛物线的方程为.
【小问2详解】
(ⅰ)在平面直角坐标系中,若,则直线的方程为,
联立方程,消去y得:,解得或,
所以点,的坐标分别为,.
过点作平面的垂线为轴,如图建立空间直角坐标系,
则,,,
当二面角的大小为时,点,即;
可得,,,
设面的法向量为,则,
令,则,可得,
设直线与平面所成角为,
则,
所以直线与平面所成角的正弦值为;
(ⅱ)由题意得
,
当时,,此时;
当时,在平面直角坐标系中,设直线的斜率为,则直线的方程为,
联立方程,消去y得,
则,可得,,
因为,,
则,得,
所以
,
综上所述,三棱锥的体积为定值.
19. 若数列(,,)满足,则称数列为项数列,由所有项数列组成集合.
(1)若是16项数列,当且仅当(,)时,,求数列的所有项的和;
(2)已知且,数列,,记随机变量.
(ⅰ)当时,求随机变量的分布列及期望;
(ⅱ)若,是两个不同的数列;求证:.
【答案】(1)
(2)(ⅰ)的分布列
X
0
1
2
3
.
(ⅱ)证明:因为数列,是从集合中任意取出的两个不同数列,
则数列,为项数列,所以的可能取值为:1,2,3,…,k,
根据数列中0的个数可得,集合中元素的个数共有个,
当时,则数列,中有项取值不同,有项取值相同,
从项中选择项,和在项的某一项数字相反,其余项,两者均在同一位置数字相同,
由于,此问题为组合问题,故所有的情况会重复1次,故共有种情况,
所以,
因为,
所以
,
即.
【解析】
【分析】(1)根据题意分析可知数列即,结合并项求和法运算求解;
(2)(ⅰ)分析可知的可能取值为:0,1,2,3,且集合中元素的个数共有个,进而可得分布列和期望;(ⅱ)分析可知的可能取值为:1,2,3,…,k,集合中元素的个数共有个,结合组合数的性质求分布列和期望,进而分析证明.
【小问1详解】
因为是16项数列,当且仅当时,,
当,和时,,
又因为,所以数列即,
设的所有项的和为S,
则
所以数列的所有项的和为.
【小问2详解】
(ⅰ)因为数列,是从集合中任意取出的两个数列,
则数列,为项数列,所以的可能取值为:0,1,2,3,
根据数列中0的个数可得,集合中元素的个数共有个,
当时,则数列,中有项取值不同,有项取值相同,
可得,;;;
随机变量的分布列
X
0
1
2
3
所以.
(ⅱ)略
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福州一中2027届高三第一学期第一次质量检测
高三数学试卷
完卷时间: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. 样本数据6,7,8,4,5,12的中位数为( )
A. 5.5 B. 6 C. 6.5 D. 7
2. 设,,则( )
A. B. C. D.
3. 已知,是两个不共线的单位向量,,,若与共线,则的值为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
4. 曲线在A点处的切线与直线垂直,则切线方程为( )
A. B.
C. D.
5. 已知椭圆,M为椭圆上一动点,为椭圆的左焦点,则线段的中点P的轨迹是( )
A. 圆 B. 椭圆 C. 线段 D. 直线
6. 已知正四面体的外接球表面积为,则正四面体的棱长为( )
A. 1 B. C. D. 2
7. 已知等差数列,的前项和分别为和,若,且是整数,则n的值为( )
A. 13 B. 14 C. 15 D. 16
8. 已知函数的最小值为0,则a的值为( )
A. B. 0 C. D. 1
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,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. 已知复数(其中为虚数单位),则( )
A. 的虚部为 B.
C. D.
10. 如图,在正方体中,动点在线段上,则( )
A. 直线与所成的角大于50°
B. 对任意的点,都有平面
C. 存在点,使得平面平面
D. 不存在点,使得平面平面
11. 在平面直角坐标系中有与轴分别交于两点,为上的动点,以为直径的的位置随点位置的变化而变化,当点逆时针转过一周时,扫过的区域记作,则下列说法正确的是( )
A. 若,则与轴公共点坐标为和
B. 若以为圆心的圆可以完全覆盖区域,则该圆的面积的最小值为
C. 内的点到轴距离的最大值为
D. 与轴的公共部分上的点到轴距离平方的最大值为
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 双曲线的离心率为____.
13. 已知函数(,)的一条对称轴为,且对任意,都有,则___________;若对于任意的,,都有成立,则实数的最大值是___________.
14. 设正实数满足:存在数列,使得对于任意,均有,且中有某连续项,,,是公差为的等差数列,则的最小值为______.
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. 福州一中学生联合会试卖一款文创纪念品,现统计了该款纪念品的定价(单位:元)与销量(单位:百件)的对应数据,如下表所示:
12
12.5
13
13.5
14
14
13
11
9
8
(1)已知两个变量线性相关,请建立关于的经验回归方程;
(2)若希望把销量提升到2000件左右,则该纪念品的定价应为多少?(保留整数)
参考公式:经验回归方程中斜率和截距最小二乘估计公式分别为:,.
16. 设的内角,,所对的边分别为,,,已知.
(1)求角;
(2)若,,且,求的面积.
17. 已知函数.
(1)当时,求函数的单调区间和最值.
(2)若函数在区间上存在零点,求实数的取值范围.
18. 如图1,抛物线的焦点为,准线交轴于点,过点作倾斜角为的直线交抛物线于,两点(点在第一象限).当时,.
(1)求抛物线的方程;
(2)如图2,把沿翻折得,使得二面角的大小为.
(ⅰ)当时,求直线与平面所成角的正弦值;
(ⅱ)当变化时,三棱锥的体积是否为定值;若是,求出这个值;若不是,说明理由.
19. 若数列(,,)满足,则称数列为项数列,由所有项数列组成集合.
(1)若是16项数列,当且仅当(,)时,,求数列的所有项的和;
(2)已知且,数列,,记随机变量.
(ⅰ)当时,求随机变量的分布列及期望;
(ⅱ)若,是两个不同的数列;求证:.
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