内容正文:
集美中学2026-2027学年第一学期高三年段十月质量检测
数学试题
(考试时间:120分钟,满分:150分)
命题人:张慧利 审题人:余亮
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 设集合,集合则=( )
A. B. C. D.
2. 已知i是虚数单位,若实数,满足,则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
3. 设,,则( )
A. B. C. D.
4. 某研究所研究耕种深度(单位:)与一种农作物每公顷产量(单位:)的关系,所得数据资料如下表:
耕种深度
2
3
5
6
每公顷产量
m
5
7
8
发现与之间具有线性相关关系,其经验回归方程为,则( )
A. 4 B. 6 C. 8 D. 10
5. 已知函数在处取得极大值,则的值为( )
A. B. 1 C. 或1 D. -1或2
6. 函数图象上的点到直线的距离的最小值为( )
A. B. C. D.
7. 若函数是定义在上的周期为的奇函数,当时,,则( )
A. B. 0 C. 1 D. 2
8. 设函数,若关于的方程在上有奇数个不同的实数解,则实数( )
A. B. 0 C. 1 D. 1或
二、多选题: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. 已知实数满足,则下列不等关系一定成立的是( )
A. B. C. D.
10. 已知,若不等式的解集为,则下列说法中正确的是( )
A.
B. 函数的对称中心为
C. 过点可作一条直线与曲线相切
D. 当时,
11. 已知函数的定义域为,且,则( )
A. 点与点关于原点对称
B. 函数是奇函数
C. 当时,
D. 当时,
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 二项式的展开式中常数项为______(用数字作答).
13. 已知双曲线的渐近线与圆相切,该双曲线的离心率为_______________________.
14. 设函数,若恒成立,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. 在中,内角,,的对边分别为,,,已知.
(1)求;
(2)若,,求的面积.
16. 已知数列满足,.
(1)证明:数列是等比数列,并求的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
17. 如图,三棱柱的所有棱长均相等,平面平面,D是BC的中点,.
(1)证明:∥平面;
(2)已知到平面的距离为1,P为线段上一点.若二面角的余弦值为,求的长.
18. 已知椭圆:的离心率为,上顶点为,右顶点为,且.
(1)求椭圆的方程;
(2)直线与椭圆交于,两点,记直线,的斜率分别为,,且.
(ⅰ)求证:直线过定点;
(ⅱ)若直线,分别与直线交于,两点,,的面积分别为,.求的最小值.
19. 设函数.
(1)时,求曲线在点处的切线方程;
(2)讨论的单调性;
(3)若有两个极值点且,证明:.
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集美中学2026-2027学年第一学期高三年段十月质量检测
数学试题
(考试时间:120分钟,满分:150分)
命题人:张慧利 审题人:余亮
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 设集合,集合则=( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先分别求出两个集合,再求公共部分.
【详解】集合:根号有意义需 ,两边平方得故;
集合 B:,解得,故 .
取交集:.
2. 已知i是虚数单位,若实数,满足,则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】A
【解析】
【分析】根据复数的运算及复数相等求解即可.
【详解】由,得,
所以,.
3. 设,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据对数的运算公式即可求解.
【详解】.
故选:B
4. 某研究所研究耕种深度(单位:)与一种农作物每公顷产量(单位:)的关系,所得数据资料如下表:
耕种深度
2
3
5
6
每公顷产量
m
5
7
8
发现与之间具有线性相关关系,其经验回归方程为,则( )
A. 4 B. 6 C. 8 D. 10
【答案】A
【解析】
【分析】将代入经验回归方程计算即可得.
【详解】,,
则,解得.
5. 已知函数在处取得极大值,则的值为( )
A. B. 1 C. 或1 D. -1或2
【答案】B
【解析】
【详解】.
因为函数在处取得极大值,故,
解得或,
当时,,
且仅在处为零,导函数不变号,函数在上单调递减,不是极值点,舍去;
当时,,
当时,当时,
故函数在处取得极大值,符合题意.
6. 函数图象上的点到直线的距离的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】通过求与直线平行的切线到该直线的距离求解答案.
【详解】由题意,,令,得(负值已舍去).
因为,所以曲线在点处的切线与直线平行.
因为点到直线的距离为,所以所求最小值为.
故选:C.
7. 若函数是定义在上的周期为的奇函数,当时,,则( )
A. B. 0 C. 1 D. 2
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意,函数是定义在上的周期为2的奇函数,则,
则,,
又由当时,,则,
则,
故
8. 设函数,若关于的方程在上有奇数个不同的实数解,则实数( )
A. B. 0 C. 1 D. 1或
【答案】A
【解析】
【分析】由题意可得,从而可得关于直线对称,据此求解即可.
【详解】因为,
,
所以,故关于直线对称,
设与的图象在处有个交点,
与的图象在上有个交点,
则与的图象在上也有个交点,
所以与的图象在上共有个交点,
由于关于的方程在上有奇数个不同的实数解,
故与的图象在上交点的个数为奇数,即为奇数,
因此只能,即与的图象在处有1个交点,故.
二、多选题: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. 已知实数满足,则下列不等关系一定成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据已知有,则,根据指数函数的单调性判断A;两侧平方有,结合基本不等式、不等式性质判断B;特殊值判断C;讨论、,结合不等式性质判断D.
【详解】因为,所以,所以,故A对;
因为,所以,
由,所以,故B对;
若,满足,显然不成立,故C错;
当,则,必有,
当,则,故,必有,
故D对.
故选:ABD
10. 已知,若不等式的解集为,则下列说法中正确的是( )
A.
B. 函数的对称中心为
C. 过点可作一条直线与曲线相切
D. 当时,
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据解集得出参数判断A,应用对称中心定义判断B,先求出导函数再应用导数及两点求斜率列式计算判断C,先换元再结合一元二次不等式计算判断D.
【详解】A:因为不等式的解集为
即不等式的解集为,
所以方程的根为和(二重根),
得,即,所以,故A错误;
B:由选项A知,
则,所以,
即的一个对称中心为,故B正确:
C:由选项A知,,
设过点的切线方程为,设切点为,
则,得,
整理得,即,解得,此时切点为,
说明过点只能作一条直线与曲线相切,故C正确;
D:令,当时,则,只需.
而,由,
得,即,所以,故D正确.
故选:BCD
11. 已知函数的定义域为,且,则( )
A. 点与点关于原点对称
B. 函数是奇函数
C. 当时,
D. 当时,
【答案】BD
【解析】
【详解】取得,,取得,
所以,,故A错误;
因为,
所以函数是奇函数,故B正确;
取得,
所以,
,
所以,
若,则故C错误;
,故D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 二项式的展开式中常数项为______(用数字作答).
【答案】60
【解析】
【分析】根据二项式展开式的通项公式即可求得正确答案.
【详解】二项式展开式的通项公式为,
由题意令,解得,
所以二项式展开式中的常数项为.
故答案为:60.
13. 已知双曲线的渐近线与圆相切,该双曲线的离心率为_______________________.
【答案】
【解析】
【分析】根据直线与圆相切,利用点到直线的距离公式,求得等量关系,转化为离心率即可.
【详解】由题可知双曲线其中一条渐近线方程,
因为其与圆相切,
故可得:,
解得,则离心率.
故答案为:.
14. 设函数,若恒成立,则的最小值为_____.
【答案】2
【解析】
【分析】分,,,可得,从而有,令,利用导数求解即可.
【详解】要使恒成立,需分情况讨论:
当,即时,,
即对恒成立,所以.
当,即,时,,恒成立;
当,即,时,,
即对恒成立,
所以,
综上,,则.
令,
对求导,.
令,即,解得.
当时,,单调递减;当时,,单调递增,
所以在时取得最小值,,
即的最小值为2.
故答案为:2.
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. 在中,内角,,的对边分别为,,,已知.
(1)求;
(2)若,,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理将已知等式进行角化边,利用余弦定理得,结合得到的值.
(2)由利用平方关系求出.将转化为 ,利用两角差的正弦公式求出,利用求出,利用三角形的面积公式得解.
【小问1详解】
将正弦定理代入已知条件,
得.
由余弦定理得,
因为,所以.
【小问2详解】
由,可得.
又
,
则.
故的面积.
16. 已知数列满足,.
(1)证明:数列是等比数列,并求的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1)证明:数列中,由,得,
而,因此数列是首项为2,公比为2的等比数列,,
所以的通项公式为.
(2)
【解析】
【分析】(1)根据给定条件,利用等比数列定义推理得证,再利用等比数列通项公式求解.
(2)由(1)求出,再利用分组求和法及错位相减法求和即得.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由(1)得,令数列的前项和为,
则,,
两式相减得,
因此,,
所以数列的前项和.
17. 如图,三棱柱的所有棱长均相等,平面平面,D是BC的中点,.
(1)证明:∥平面;
(2)已知到平面的距离为1,P为线段上一点.若二面角的余弦值为,求的长.
【答案】(1)方法1:如图,连结,交于点E,连结DE.
三棱柱中,平面是平行四边形,则E是的中点.
又D是BC的中点,所以DE∥.
因为平面,平面,
所以∥平面.
方法2:如图,取中点,连结,,.
三棱柱中,侧面是平行四边形,
因为D,分别为BC,的中点,所以BD∥,BD,
因此四边形是平行四边形,所以∥.
又平面,平面,所以∥平面.
同理可得,四边形为平行四边形,所以∥,.
三棱柱中,因为∥,.
所以∥,.
所以四边形是平行四边形,所以∥AD.
又平面,平面,所以∥平面.
又,平面,所以平面∥平面.
又平面,所以∥平面.
(2)
【解析】
【分析】(1)方法1:连结,交于点E,连结DE.利用棱柱性质及线面平行的判定定理证明∥平面.
方法2:取中点,连结,,.利用棱柱性质及线面平行的判定定理得∥平面,∥平面. 所以利用面面平行的判定定理得平面∥平面,进而利用线面平行的判定定理证明 ∥平面.
(2)方法1:建立空间直角坐标系.,求得点的坐标,易得平面的一个法向量为. 求出平面的法向量.利用夹角的向量公式求得.
方法2:结合勾股定理利用线面垂直的判定定理证得BC⊥平面,由线面距离得,连结PC,交于点E,连结ED,作于F.可得即为二面角的平面角,求得,利用面面垂直的性质定理及线面垂直的性质定理得,利用相似三角形的性质求得.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
方法1:由题干得是等边三角形,且D是BC的中点,
所以.
因为三棱柱的所有棱长均相等,设棱长为2a,
则,,,此时,
所以.
又,平面,所以BC⊥平面.
所以BD即为到平面的距离,所以,因此三棱柱的棱长均为2.
因为平面平面,平面,,
平面平面,所以平面.
又,故以D为原点,DA,DB,分别为x,y,z轴,
建立如图所示的空间直角坐标系.
则,,,,,
所以,,.
易得平面的一个法向量为.
设 (),
所以.
设平面的一个法向量为,
则即,
取,可得.
设二面角的大小为,则,
又,解得 (舍去),所以.
方法2:由题干得是等边三角形,且D是BC的中点,所以.
因为三棱柱的所有棱长均相等,设棱长为2a,
则,,,此时,
所以.
又,平面,所以BC⊥平面.
所以BD即为到平面的距离,所以,因此三棱柱的棱长均为2.
如图,连结PC,交于点E,连结ED,作于F.
因为平面,平面,平面,
所以,,
因此即为二面角的平面角.
于是,所以.
因为平面平面,平面,,
平面平面,
所以平面.
因为平面,所以.
在中,因为,,所以EF∥,且EF=AF.
又AC∥,所以,因此.
18. 已知椭圆:的离心率为,上顶点为,右顶点为,且.
(1)求椭圆的方程;
(2)直线与椭圆交于,两点,记直线,的斜率分别为,,且.
(ⅰ)求证:直线过定点;
(ⅱ)若直线,分别与直线交于,两点,,的面积分别为,.求的最小值.
【答案】(1)
(2)(ⅰ)证明见解析;(ⅱ)3.
【解析】
【分析】(1)根据椭圆的定义和性质,利用已知条件构造方程组求出,进而求解;
(2)(ⅰ)设直线方程,联立直线与椭圆方程,利用韦达定理结合已知斜率关系构造方程,解方程求出,进而证明结论;
(ⅱ)分别求出,利用韦达定理化简,并利用换元法,构造函数并求导,分析函数单调性,进而求出最小值.
【小问1详解】
椭圆的离心率为,
,解得,
椭圆的方程为.
【小问2详解】
(ⅰ)设直线,代入,
可得,
,
,
,
化简得,
,
,上式整理得,
展开得:,
解得,
直线过点.
(ⅱ);直线,
令可得,同理,,
,
,
,
令,则,
则,,
函数单调递增,
得最小值为,故的最小值为3.
19. 设函数.
(1)时,求曲线在点处的切线方程;
(2)讨论的单调性;
(3)若有两个极值点且,证明:.
【答案】(1)
(2)
当时,在上单调递增;
当时,在和上单调递增,在上单调递减.
(3)证明如下:
由(2)知,因为是方程的两根,所以.可得.
等价于.
其中.
因此待证式等价于,两侧同时加,得,
即证,等价于,
由且得,
记,则,
记,则,所以单调递减,
所以,则,
∴单调递减,
∴,
∴.
【解析】
【分析】(1)当时,求出切线斜率,然后得到切线方程;
(2)求出函数的导数,通过的讨论,判断导函数的符号,然后求解函数的单调性;
(3)利用函数的极值点以及函数的单调性,转化证明即可.
【小问1详解】
的定义域为.
所以,,
因此曲线在点处的切线方程为,
取得.
【小问2详解】
.
(i)时,在单调递增.
(ii)时,令,则,
,.
则单调递增.单调递减.
综上所得,
当时,在上单调递增;
当时,在和上单调递增,在上单调递减.
【小问3详解】
略
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