内容正文:
望城区第二中学2027届高三年级第一次月考
数学
一、单选题
1.A【解析】由化简得,结合,
由补集定义得.
故选:A.
2.C【解析】由得.
由共轭复数定义得,
由此可得的虚部为.
故选:C.
3.D【解析】由均为单位向量得,对两边平方得,展开得,代入模长化简得.
展开得,代入已知值计算得.
故选:D.
4.A【解析】两间工作站不同,甲乙必须同站,
因此甲乙所在工作站的选择共种.
确定甲乙位置后,该站已有人,满足每站至少人的要求,需从剩余人中选至少人安排至另一工作站,方案数为.
总分配方案数为.
故选:A
5.D【解析】由,两边平方得,展开得.
结合与,
代入得,
整理得.
故选:D.
6.B【解析】设等差数列的公差为,
由得,
整理得,
即.
,
代入,
计算得结果为.
故选:B.
7.D【解析】设正方形的中心为,以为坐标原点,以平行于、的方向分别为轴、轴正方向,以垂直于平面且向上的方向为轴正方向,建立空间直角坐标系,得,
设,其中.
由得,
化简得,结合,得方程组,
两式相减得,
即,
代入得,
由得,
故.
设该四棱锥外接球的球心为,
由得在过正方形中心且垂直于平面的直线上,
设,
由得,
解得.
外接球半径满足,
因此外接球的表面积为.
故选:D.
8.A【解析】因为直线与轴交于点,令得,
所以.
设为直线上任意一点,由圆的切线性质,
过作圆的两条切线、,切点、
满足切线方程,
代入坐标得.
同理得,
故、均在直线上,
即该直线为弦所在直线.
因为为中点,
由圆的几何性质得,且斜率为,
故方程为,即.
联立方程组
消去参数得,
所以点的轨迹是以为圆心、为半径的圆.
点到圆心的距离为,
故的最大值为,最小值为,
所以的取值范围是.
故选:A.
二、多选题
9.ACD【解析】当n=1时,,∴,∴A正确;
当n≥2时,,
∴,
∴,∵上式对n=1也成立,∴(n∈N*),∴B错误;
∵,
∴数列{an}为递减数列,∴C正确;
∵,
∴,两式相减得,
∴
,
∴.∴D正确.
故选:ACD.
10.AB【解析】对于选项A:由曲线方程,分象限讨论:
时,方程化为;
时,化为;
时,化为;
时,化为.
曲线经过的整点为,共9个,
故A正确.
对于选项B:由曲线方程,分象限讨论:
时,方程化为;
时,化为;
时,化为;
时,化为.
曲线最高点纵坐标为,
最低点纵坐标为,
而,,故曲线夹在直线和之间,B正确.
对于选项C:曲线的图形由中心正方形和四个半圆组成,
正方形边长为,面积为;
四个半圆半径均为,面积和为,故总面积为.
曲线可化为,
对应正方形边长为,面积为;
四个半圆半径为,面积和为,
总面积为,即面积为9倍,故C错误.
对于选项D:曲线分象限配方:
时,化为;
时,化为.
两圆心坐标分别为和,圆心距为,
曲线两点最大距离为,
而,故D错误.
故选:AB.
11.ACD【解析】法1:抛物线,得,准线方程为,焦点,由抛物线定义得,故A正确.
过作准线的垂线,垂足为,由,,得,结合,,得,故,同理得,由,得,为的斜边,故,B错误.
直线斜率不为,设直线的方程为,,,联立,化简得,由得,,结合,,得,当且仅当时取等号,故C正确.
在与中,,故,得,即,同理得,计算得,又,故,从而,故D正确.
法2:抛物线,得,准线方程为,焦点,由抛物线定义得,故A正确.
过作准线的垂线,垂足为,由,,得,结合,,得,故,同理得,由,得,为的斜边,故,B错误.
当直线斜率不存在时,,当直线斜率存在时,设直线方程为,联立,消去得,由得,,计算得,综上得,故C正确.
在与中,,故,得,同理得,当直线斜率不存在时,,,得,当直线斜率存在时,计算得,故,综上得,故D正确.
故选:ACD.
三、填空题
12.240【解析】展开式的通项为,其中,.
令,
解得,
计算得展开式常数项为.
故答案为:.
13.【解析】双曲线焦点在轴上,渐近线方程为,
由题意得.
结合双曲线基本关系,离心率定义,
可得.
代入,
化简得.
故答案为:.
14.
【解析】设,变形得,即,
因为,所以在延长线上,且,
即轨迹是以为圆心、为半径的圆,
要存在使,则延长线需与该圆有交点,故轨迹与、圆的位置相关,
以为圆心,为半径作圆,过()作圆切线、,切点、,
连接、,则,由勾股定理,,
中,,故,同理,则.
轨迹图形由两部分组成:
扇形、(为延长线与圆交点 ),圆心角,
半径,面积和为,
三角形、,面积和为.
故.
四、解答题
15.
(1)证明:由,,平面,,得平面,又平面,
故.
因为,,平面,
所以平面,结合平面,得平面平面.
(2)解:以为原点,分别以平行于的直线为轴,为轴,为轴建立空间直角坐标系,
由已知条件得各点坐标为,,,,.
得,,
设平面的法向量为,得,取,得平面的一个法向量.
得,
设平面的法向量为,得,取,得平面的一个法向量.
设平面与平面夹角为,则,
故平面与平面夹角的余弦值为.
16.
解:(1)设,,,
代入得,
解得,舍去负根.
由余弦定理得.
(2)由得,
因为,
所以.
由得,
即,
从而.
由正弦定理得,
故.
17.
解:(1)由题意得甲校学生答对该题的概率,答错概率为,乙校学生答对该题的概率,答错概率为.
的可能取值为,
计算得,甲乙两校学生答对情况均服从分布,
由期望的可加性得.
(2)①设甲校学生真正掌握该知识点的概率为,则未掌握的概率为,掌握知识点时答对概率为,未掌握时盲猜答对概率为,结合全概率公式得,
整理得,
解得.
②由条件概率公式得所求概率为,
代入数据计算得.
18.
解:(1)由离心率得,
故,结合得,
整理得,又,
解得,,
故的方程为.
(2)设,,
由得,将坐标代入椭圆方程得,展开整理得.
因为在上,
所以,,
代入得,
化简得,
即,
故.
(3)由题意直线的方程为,
设直线的方程为,联立两直线方程得.
将代入椭圆的方程,
化简得,
设,,
由韦达定理得,不妨设,
由在线段上得.
由弦长公式得,
化简得,结合得,
代入整理得.
由椭圆范围得,
故当时,取得最大值,
代入得最大值为,验证得此时在椭圆内且在线段上,符合条件.
19.
解:(1)由求导得,当时,单调递减,当时,单调递增,故时取得极小值,计算得极小值为.
(2)对求导得,令,得判别式.
当,即时,恒成立,故,在上单调递减.
当,即时,方程有两个不等实根,,满足,当时,即,单调递增,当或时,即,单调递减.
综上,当时,在上单调递减;当时,在上单调递增,在和上单调递减.
(3)由,整理不等式得,化简得,因为时,不等式等价于,令,问题转化为存在实数使得对任意恒成立.
若,当时,故,当时,从而,不存在满足条件的实数.
若,则,令,求导得对成立,故在上单调递减,由此可得时,即.
结合得,故,取即可满足条件,由此可得符合要求.
综上,实数的取值范围是.
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望城区第二中学2027届高三年级第一次月考
数 学
时间:120分钟 总分: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,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题: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.设全集,集合,则()
A. B. C. D.
2.已知复数满足(其中为虚数单位),则的虚部是()
A. B. C. D.
3.已知均为单位向量,且满足,则()
A.1 B.2 C. D.
4.将含甲、乙在内的名工程师分配至两间不同的工作站工作.若工程师甲、乙必须安排在同一工作站,且每间工作站至少分配人,则不同的分配方案共有()
A.种 B.种 C.种 D.种
5.已知,且,则()
A. B. C. D.
6.在等差数列中,,则的值为()
A.3 B.6 C.9 D.12
7.如图,在四棱锥中,底面是边长为的正方形,,,则该四棱锥的外接球的表面积为()
A. B. C. D.
8.设直线与x轴交于点A,圆,过l上一点P作圆O的两条切线,,C,D为切点,中点为M,则的取值范围是()
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共3小题,共18分。在每小题给出的选项中,有多项是符合题意的。全部选对得6分,部分选对得部分分,有选错的得0分。
9.已知数列{an}满足,数列{an}的前n项和为,则下列结论正确的是( )
A.的值为2 B.数列{an}的通项公式为
C.数列{an}为递减数列 D.
10.在数学中有“四瓣花”系列曲线,下列结论正确的有( )
A.曲线恰好经过9个整点(即横、纵坐标均为整数的点)
B.曲线夹在直线和直线之间
C.曲线所围成区域面积是所围成区域面积的5倍
D.曲线上任意两点距离都不超过
11.已知抛物线的焦点为,过的一条直线交于,两点,过作直线的垂线,垂足为,过且与直线垂直的直线交于点,则()
A. B. C. D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.的展开式中常数项为 .
13.已知双曲线的一条渐近线方程是则该双曲线的离心率为 .
14.已知为平面内一定点且,平面内的动点满足:存在实数,使,若点的轨迹为平面图形,则的面积为 .
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.(13分)如图,在三棱锥中,点在上,,,.
(1)证明:平面平面;
(2)若,,,,求平面与平面夹角的余弦值.
16.(15分)在中,角、、的对边分别为、、,已知.
(1)若,求;
(2)若,求.
17.(15分)某次联考中,有一道四选一的单项选择题考查了某个核心知识点,甲、乙两校的高一年级学生都参加了这次考试.为了解学生对该知识点的掌握情况,随机抽查了甲、乙两校高一年级各名学生该题的答题数据,其中甲校学生选择正确的人数为,乙校学生选择正确的人数为.假设学生之间答题相互独立,用频率估计概率.
(1)从甲、乙两校高一年级学生中各随机抽取名,设为这名学生中该题选择正确的人数,求的概率及的数学期望.
(2)教育测量学中,常采用如下模型分析单选题:学生如果未掌握该知识点,就会从四个选项中随机盲猜一个作为答案.假设甲校学生只要掌握了该知识点,就能选择正确.
①求甲校学生真正掌握该知识点的概率估计值;
② 已知抽查到的一名甲校学生该题选择正确,求该生实际上是靠“盲猜”答对的概率.
18.(17分)已知椭圆的离心率为,长轴长与短轴长的差为,点,,都在上,为坐标原点,且.
(1)求的方程;
(2)求直线与的斜率之积;
(3)设直线与的另一个交点为,点在线段上运动,过点作斜率为的直线与相交于,两点.若直线的斜率为,求的最大值.
19.(17分)已知函数.
(1)求的极小值;
(2)讨论的单调性;
(3)若存在实数,使得在时恒成立,求实数的取值范围.
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