内容正文:
西安高新第一中学2026-2027学年度第一学期
高三年级第一次模考数学试题
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】解分式不等式求出集合,再解绝对值不等式求出集合,最后根据交集的定义计算可得.
【详解】由,则,即,解得,
所以,
由,即,解得,即,
所以.
故选:D
2. 是的( )
A. 充要条件 B. 充分不必要条件
C. 必要不充分条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】C
【解析】
【分析】根据充分必要条件的定义判断.
【详解】解得或,
故选:.
3. 设,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】借助中间变量3及幂函数的单调性比较大小.
【详解】,,,
.
故选:A
【点睛】本题考查幂指数、对数比较大小,属于基础题.
4. 抛物线C:y2=2px的焦点为F,M(3,y0)在抛物线C上且|MF|=5,则抛物线C的方程为( )
A. y2=4x B. y2=8x C. y2=16x D. y2=32x
【答案】B
【解析】
【分析】由已知结合焦半径公式求得,则抛物线方程可求.
【详解】因为,则,
故抛物线的方程为,
故选:B.
5. 若O是正八边形的中心,且(),则( )
A. B. C. D. 3
【答案】C
【解析】
【详解】
如图,连接,,分别过,作垂直于线段的垂线,垂足分别为,,
设正八边形边长为,正八边形每个内角,
由几何性质可知,,,
所以,,所以,
即,又,
所以,,故.
6. 小明和同学做一个与扔骰子有关的游戏,规定:若骰子1点或2点向上,则前进1步,若骰子3点或4点向上,则前进2步,若骰子5点或6点向上,则前进3步,则小明连续扔三次骰子一共前进了8步的概率是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意可得前进1步,2步和3步的概率都是,即可求出小明连续扔三次骰子一共前进了8步的概率.
【详解】因为前进1步,2步和3步的概率都是,
三次前进了8步,故只能2次3步,1次2步,
故小明连续扔三次骰子一共前进了8步的概率是,
故选:.
7. 函数在上单调,且,若在上存在最大值和最小值,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】在上单调,利用单调性求得的范围,利用结合对称性求得的值,然后结合正弦函数图象求得的范围.
【详解】在上单调,所以,又,所以,∴,,,所以,,当时,,或或,
故选:D.
8. 已知圆:交直线于,两点,则对于,线段长度的最小值为( )
A. 1 B. C. D. 2
【答案】C
【解析】
【分析】由题意圆的圆心在单位圆上,求出点到直线的距离的最大值,根据圆的弦长,可得答案.
【详解】解:由圆:,
知该圆的半径,圆心在单位圆上,
∵原点到直线的距离为,则点到直线的距离的最大值为,
由可知,当取最大值时,线段长度的最小值为,
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. 已知复数,则对任意的复数,下列各式始终成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】设(a,b均不为0),,然后逐一化简判断即可.
【详解】设,a,b均不为0,设,则
对于A:,
,故A正确;
对于B:
,
,故B正确;
对于C:,,故C不正确;
对于D:,故D正确.
故选:ABD.
10. 已知非零实数,满足,则下列不等关系中正确的是( )
A. B. 若,则
C. D. 若,则
【答案】BCD
【解析】
【分析】由指数函数的图象判定AB,根据函数的单调性判断C,根据对数及指数函数的单调性判断D.
【详解】A选项中,如图,
由指数函数的图象可知,或者,所以错误,所以B正确;
C选项中,函数在上单增,而,所以正确;
D选项中,,则有,所以正确.
故选:BCD
11. 在三棱锥A-BCD中,都是边长为的正三角形,AD=a(0<a<6),M是棱AC的中点,则在a的变化过程中,下列说法正确的是( )
A. 直线AD与直线BC所成的角都为
B. 当时,三棱锥A-BCD的体积取得最大值
C. 当时,三棱锥A-BCD的外接球的表面积为28π
D. 存在某个实数a,使得∠MBD=90°
【答案】AC
【解析】
【分析】对于选项A,根据线面垂直的性质定理证明直线AD与直线BC所成的角都为即可;对于选项B,分析当平面时,三棱锥的的体积取得最大值,求出此时的值;对于C选项,当时,确定球心位置,最后求出半径和表面积;对于D选项,假设∠MBD=90°时,根据线线关系求出而0<a<6,最后做出判断;
【详解】取的中点,如图1所示,则,则平面,故,故选项A正确;
因为棱长为,则,故当平面时,三棱锥的的体积取得最大值,则,故选项B错误;
当时,,分别取平面和平面的外心,
如图2所示,可求得,,过分别作平面和平面的垂线交点为,则平面图如图2,因为,则,则,则,则外接球半径,
故球的表面积为,故选项C正确;
如图3,当平面时,与点重合,故在平面的投影为,因为是棱的中点,故在平面的投影为其中分别是的中点,因为,则,其中在上,则与重合,此时故不成立,则选项D错误;
故选AC.
【点睛】与球有关的组合体问题,一种是内切,一种是外接.解题时要认真分析图形,明确切点和接点的位置,确定有关元素间的数量关系,并作出合适的截面图,如球内切于正方体,切点为正方体各个面的中心,正方体的棱长等于球的直径;球外接于正方体,正方体的顶点均在球面上,正方体的体对角线长等于球的直径.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知数列为等比数列,数列为等差数列,若,,则________.
【答案】
【解析】
【分析】根据等比数列的性质,可得的值,根据等差数列的性质,可得的值,代入所求,化简计算,即可得答案.
【详解】由等比数列性质知,解得,
又数列为等差数列,,解得,
又,,
所以.
故答案为:
13. 已知椭圆:的右焦点为,若过的直线与椭圆交于,两点,则的取值范围是______.
【答案】
【解析】
【分析】由椭圆性质可知,当,分别为椭圆的顶点时,取最值,然后分为椭圆的右顶点和为左顶点两种情况求解即可得答案
【详解】解:由椭圆性质可知,当,分别为椭圆的顶点时,取最值.
当为椭圆的右顶点时,最小,此时,
此时恰为椭圆的左顶点,最大,此时,此时的最小值为,
同理可得的最大值为2,即的取值范围是.
故答案为:.
14. 已知函数,若不等式对任意的恒成立,则实数a的取值范围是_______.
【答案】
【解析】
【分析】根据函数解析式可得,利用导数判断函数在上的单调性,结合函数性质将条件转化为恒成立,即可求解.
【详解】已知,先推导关系式,,
原不等式变形,
,
在上单调递减,由单调性脱去,得,
对任意恒成立,分离参数,
设,求导,
当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
当时,取得最大值,
所以.
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. 将函数的图象向右平移个单位得到的图象,再将的纵坐标不变,横坐标伸长为原来的2倍,得到的图象.
(1)求函数的单调递增区间;
(2)已知在三角形中,角,,的对边分别为,,,且,,,求的面积.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)由函数图象变换结论可求函数的解析式,结合正弦函数的单调性结论求函数的单调递增区间;(2)由条件结合(1)求角,再由余弦定理求,根据面积公式求的面积.
【小问1详解】
由题意可知将函数的图象横坐标伸长为原来的倍,纵坐标不变可得的图象,
∴ ,又的图象向左平移个单位可得函数的图象,
∴
由可得,
∴ 函数单调递增区间为,.
【小问2详解】
∵ 又,
∴
∴ 解得或.
又.
∴ 或.
16. 如图,在多面体ABCDEF中,四边形ABCD与ABEF均为直角梯形,平面平面ABEF,.
(1)已知点G为AF上一点,且AG=1,求证:平面DCE;
(2)已知直线BF与平面DCE所成角的正弦值为,求平面DCE与平面BDF所成锐二面角的余弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)连接AE,交BG于点,取DE的中点,连接HO,HC,GE,由中位线性质可得,结合题意可得四边形BCHO为平行四边形,可得,利用线面平行的判定定理即可证明;
(2)利用面面垂直的性质定理可得平面ABEF,建立空间直角坐标系,设,求出和平面DCE的法向量,利用线面角空间向量的求法可得到,再求出平面BDF的法向量,利用面面角的空间向量的求法即可求解
【小问1详解】
连接AE,交BG于点,取DE的中点,连接HO,HC,GE,
四边形ABEG为平行四边形,
为AE的中点,,
又,
四边形BCHO为平行四边形,,
平面平面DCE,
平面DCE,即平面DCE.
【小问2详解】
平面平面ABEF,平面平面,平面ABCD,
平面ABEF,
以为原点,以AF,AB,AD所在直线为轴,建立如图所示的空间直角坐标系,
设且,则,,
设平面DCE的法向量为,则,即,
令,则,
直线BF与平面DCE所成角的正弦值为,
化简得,解得或(舍),
设平面BDF的法向量为,则,即,
令,则,
,
故平面DCE与平面BDF所成锐二面角的余弦值为.
17. 前些年,为了响应绿色环保出行,提供方便市民的交通,某市大力推行“共享单车”,根据统计,近6年这个城市“共享单车”保有量数据如下表:
年份代号x
1
2
3
4
5
6
保有量y(万辆)
1
1.8
2.7
4
5.9
9.2
(1)从这6年中任意选取两年,记单车保有量超过4万辆的年份数量为X,求X的分布列及期望;
(2)用函数对两个变量x,y的关系进行拟合,求y关于x的回归方程(系数精确到0.01).
参考数据:
设
参考公式:回归直线方程的斜率和截距的最小二乘法估计公式分别为:
【答案】(1)X的分布列为:
X
0
1
2
P
,;(2).
【解析】
【分析】(1)写出变量的取值,求出每种取值下的概率,从而列出分布列,即可求出期望.
(2) 对两边取自然对数得,,从而结合已知公式可求出和,即可求出y关于x的回归方程.
【详解】解:(1)X的所有取值为0,1,2,由题意知,
,
∴X的分布列为:
X
0
1
2
P
.
(2)对两边取自然对数得:,设,
,,
,
又,.
【点睛】关键点睛:
本题第二问的关键是,将已知指数式转化为对数式,结合所给公式进行求解.
18. 已知椭圆方程,抛物线方程:,为坐标原点,是抛物线的焦点,过的直线与抛物线交于,两点,如图所示.
(1)证明:直线,的斜率乘积为定值,并求出该定值;
(2)反向延长,分别与椭圆交于,两点,且,求椭圆方程;
(3)在(2)的条件下,若的最小值为1,求抛物线方程.
【答案】(1)证明见解析,-4;(2);(3).
【解析】
【分析】(1)表示出斜率之积,,结合根与系数关系即可得解;
(2)利用得出,结合椭圆站 可求出;
(3)先表示出面积之比,利用基本不等式求出取最小值时,即可求出 ,得到抛物线方程.
【详解】(1)证明:设直线的斜率为,直线的斜率为,
由题可知,直线的斜率不为0,
设直线,
则由,可得,
易知,且,
又,则.
(2)解:设,,
由(1)可知,,,
联立方程,可得,
用替换式子中的,有,
又,则,且,
即,∴,
此时椭圆方程为.
(3)解:∵,
由(2)可知,当,时,
,,则,
又由(1)可知,,
当且仅当时等号成立,
由题意,,此时抛物线方程为.
【点睛】在求某式为定值时,先表示出这个式子,再根据式子的特点来判断,以及求面积最小值时,先表示出面积,结合式子特点,利用函数或者基本不等式来求最小值.
19. 已知.
(1)当时,讨论的单调性;
(2)若在上单调递增,求实数的取值范围;
(3)令,存在,且,,求实数的取值范围.
【答案】(1)在上单调递增;(2);(3).
【解析】
【分析】
(1)利用导数研究函数的单调性,求导得,则,由此得,从而得到函数的单调性;
(2)分类讨论,当时,,满足要求;当时,有时,恒成立,而,,再分和两种情况讨论即可求出答案;
(3)由题意得,即,进而有,令,则转化为时,方程有解.
解法一:令,则时,有解,结合导数讨论函数的单调性,由此求得结论;
解法二:分离参数后用洛必达法则求得答案.
【详解】解:(1)当时,,则,
∴,
当时,,时,,
则在上单调递减,在上单调递增,
又∵,
∴时,,
∴在上单调递增;
(2)当时,,在上单调递增,则时满足要求;
当时,在上单调递增,则当时,恒成立,
∵,,
当时,,
∴在上单调递减,而,
∵,,
∴,
∴时,,故时不成立,
当时,,当时,,时,,
则在上单调递减,在上单调递增,
∵时,,
只需,即,
∵,
∴,则,
综上所述,实数的取值范围是;
(3)∵,
∴,,
∵,
∴,即,
又,
∴,即,
令,则,即方程有解.
解法一:令,则时,有解,
,因为时,则,
当时,,即时,,
则在上单调递减,
又,故时,无解,
则时不成立;
当时,当时,,时,,
又,则,,
而,
令,,,
因为,则,则在单调递减,,
则在单调递减,则,即,
故存在,使得,故时满足要求,
综上所述,实数的取值范围是.
解法二:分离参数后用洛必达法则:
即,令,
则,
令,,
∴当时,,故在上单调递增,故,
由洛必达法则知:当时,,则,则,
∴实数的取值范围是.
【点睛】本题主要考查利用导数研究函数的单调性,考查计算能力,考查转化与化归思想,考查分类讨论思想,属于难题.
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西安高新第一中学2026-2027学年度第一学期
高三年级第一次模考数学试题
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 是的( )
A. 充要条件 B. 充分不必要条件
C. 必要不充分条件 D. 既不充分也不必要条件
3. 设,,,则( )
A. B.
C. D.
4. 抛物线C:y2=2px的焦点为F,M(3,y0)在抛物线C上且|MF|=5,则抛物线C的方程为( )
A. y2=4x B. y2=8x C. y2=16x D. y2=32x
5. 若O是正八边形的中心,且(),则( )
A. B. C. D. 3
6. 小明和同学做一个与扔骰子有关的游戏,规定:若骰子1点或2点向上,则前进1步,若骰子3点或4点向上,则前进2步,若骰子5点或6点向上,则前进3步,则小明连续扔三次骰子一共前进了8步的概率是( )
A. B. C. D.
7. 函数在上单调,且,若在上存在最大值和最小值,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
8. 已知圆:交直线于,两点,则对于,线段长度的最小值为( )
A. 1 B. C. D. 2
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. 已知复数,则对任意的复数,下列各式始终成立的是( )
A. B. C. D.
10. 已知非零实数,满足,则下列不等关系中正确的是( )
A. B. 若,则
C. D. 若,则
11. 在三棱锥A-BCD中,都是边长为的正三角形,AD=a(0<a<6),M是棱AC的中点,则在a的变化过程中,下列说法正确的是( )
A. 直线AD与直线BC所成的角都为
B. 当时,三棱锥A-BCD的体积取得最大值
C. 当时,三棱锥A-BCD的外接球的表面积为28π
D. 存在某个实数a,使得∠MBD=90°
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知数列为等比数列,数列为等差数列,若,,则________.
13. 已知椭圆:的右焦点为,若过的直线与椭圆交于,两点,则的取值范围是______.
14. 已知函数,若不等式对任意的恒成立,则实数a的取值范围是_______.
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. 将函数的图象向右平移个单位得到的图象,再将的纵坐标不变,横坐标伸长为原来的2倍,得到的图象.
(1)求函数的单调递增区间;
(2)已知在三角形中,角,,的对边分别为,,,且,,,求的面积.
16. 如图,在多面体ABCDEF中,四边形ABCD与ABEF均为直角梯形,平面平面ABEF,.
(1)已知点G为AF上一点,且AG=1,求证:平面DCE;
(2)已知直线BF与平面DCE所成角的正弦值为,求平面DCE与平面BDF所成锐二面角的余弦值.
17. 前些年,为了响应绿色环保出行,提供方便市民的交通,某市大力推行“共享单车”,根据统计,近6年这个城市“共享单车”保有量数据如下表:
年份代号x
1
2
3
4
5
6
保有量y(万辆)
1
1.8
2.7
4
5.9
9.2
(1)从这6年中任意选取两年,记单车保有量超过4万辆的年份数量为X,求X的分布列及期望;
(2)用函数对两个变量x,y的关系进行拟合,求y关于x的回归方程(系数精确到0.01).
参考数据:
设
参考公式:回归直线方程的斜率和截距的最小二乘法估计公式分别为:
18. 已知椭圆方程,抛物线方程:,为坐标原点,是抛物线的焦点,过的直线与抛物线交于,两点,如图所示.
(1)证明:直线,的斜率乘积为定值,并求出该定值;
(2)反向延长,分别与椭圆交于,两点,且,求椭圆方程;
(3)在(2)的条件下,若的最小值为1,求抛物线方程.
19. 已知.
(1)当时,讨论的单调性;
(2)若在上单调递增,求实数的取值范围;
(3)令,存在,且,,求实数的取值范围.
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