精品解析:重庆市西南大学附属中学校、重庆育才中学校2026-2027学年高三上学期10月联考数学试题
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内容正文:
数学试题
注意事项:
1.答卷前,请考生先在答题卡上准确工整地填写本人姓名、准考证号;
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5mm黑色签字笔答题;
3.请在答题卡中题号对应的区域内作答,超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效;
4.请保持答题卡卡面清洁,不要折叠、损毁;考试结束后,将答题卡交回.
第Ⅰ卷
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. 已知集合,,则中元素个数为( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
【答案】C
【解析】
【详解】,
则.
2. 已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据诱导公式及二倍角余弦公式求解.
【详解】
,
故选:C
3. 已知非零平面向量,,那么“”是“”的( )
A. 充分而不必要条件 B. 必要而不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】
【分析】假设“”成立,结合向量运算可得、方向相同,若“”成立,得到、方向相同或相反,即可得.
【详解】在向量,非零向量向量的情况下,
若,即,
即有,即,
又,故,即、方向相同,故,
即“”是“”的充分条件;
若,则、共线,但、方向可能相同也可能相反;
综上所述,“”是“”的充分而不必要条件.
故选:A.
4. 已知等比数列的前3项和为28,且,则( )
A. 28 B. 56 C. 64 D. 128
【答案】D
【解析】
【分析】通过前3项和以及,求解,由通项公式可计算结果.
【详解】因为,所以,
又的前3项和为28,即①,
又②,
②式比①式可得,解得(舍)或,
代入②式得,则.
故选:D
5. 设,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用对数函数、指数函数、幂函数的单调性,先通过中间量区分与的大小,再比较和c的大小即可得出三者顺序.
【详解】对数函数的底数为,函数在上单调递减,
,即,
指数函数的底数为,函数在上单调递减,
,即,
幂函数,指数为,函数在上单调递增,
,
指数函数的底数为,函数在上单调递减,
,
综上得,.
6. 已知圆台上底面的圆心为,下底面的圆心为,为下底面直径,,,点在下底面圆周上,且二面角的大小为,则的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用等腰三角形求圆台的高及下底面半径;过作的垂线,利用二面角的平面角求到的距离,再求三角形面积.
【详解】过作,垂足为,连接,如图所示,
因为是下底面圆的直径,所以是的中点,且,
又垂直于下底面,所以,故为的垂直平分线,,
在等腰三角形中,平分顶角,故,
于是,,
由于在下底面内,垂直于下底面,所以,
又由作图知,且直线与相交于点,两直线均在平面内,
所以垂直于平面,又平面,从而,
因为在上,、分别在平面、内,且都垂直于交线,
所以是二面角––的平面角,即,
在直角三角形中,,,故,,
又是下底面圆的圆心,且,故为弦的中点,
由勾股定理,,
因此.
7. 若函数与函数的图象有唯一的交点,则实数的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】将两函数图象有唯一交点转化为对应方程有唯一实根,通过换元构造偶函数,结合偶函数性质与函数最值求解参数.
【详解】函数与图象有唯一交点等价于方程有唯一实根,
即 , 令,则,
代入上式展开化简得 ,
设,由题意有唯一零点,
的定义域为R,显然,故为偶函数,图象关于轴对称,
因为有唯一零点,则零点只能为,
若存在非零零点,则也为零点,与唯一实根矛盾,
将代入方程得 ,解得.
8. 已知的内角,,的对边分别为,,,若边上的高等于,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】结合三角形面积公式、余弦定理将转化为关于内角的三角函数,再利用辅助角公式求最大值.
【详解】因为边上的高为,故,
化简得,
由余弦定理得,将代入得,
所以,其中,为锐角,
由于,故的最大值为1,因此的最大值为.
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,部分选对得部分分,有选错的得0分.
9. 若,则( )
A. B. C. D.
【答案】AB
【解析】
【分析】根据共轭复数和模的定义可判断A、B,根据复数的运算法则可判断C、D.
【详解】因为,所以,故A正确,
,故B正确,
,故C错误,
,故D错误.
10. 已知函数,则下列说法正确的是( )
A. 函数在点处的切线方程为
B.
C. 当时,
D. 若,使得,均有成立,则实数的取值范围是
【答案】ACD
【解析】
【分析】先求导确定函数的单调区间,判断A、B、C;再求函数在上的最大值,把D中的存在性条件化为区间有公共点的问题.
【详解】由已知,故在,上单调递增,在上单调递减.
对于A,,,
故切线方程为,即,故A正确.
对于B,因为,且在上单调递减,
所以,故B错误.
对于C,当时,有,由单调递减可得,故C正确.
对于D,由上述单调性可得在上的最大值为.
因此题设条件等价于存在,使.
又,故或.
所以只需满足,或,即或.
则,故D正确.
11. 下列物体中能够被整体放入底面半径为,高为的有盖圆柱体容器(容器壁厚度忽略不计)内的有( )
A. 底面直径为,高为的圆柱体
B. 棱长为的正四面体
C. 2个底面半径为,高为的圆锥体
D. 上底面边长为,下底面边长为,高为的正四棱台
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用圆柱体的轴截面结合空间几何体的结构特征逐一进行分析求解.
【详解】选项A,圆柱体表面任意两点之间的直线距离的最大值为轴截面的对角线AC的长度,如图(1),,
若某圆柱体放置到容器中时其旋转轴恰好与AC重合,作出轴截面,如图(2),
设,则,当时,且,所以选项A正确;
选项B,同选项A的分析知,若棱长为的正四面体可以放入,则其一条棱必与圆柱体容器的轴截面的对角线重合,不妨设与AC重合,
又圆柱体内长为的线段都过AC中点,这与正四面体对棱互相异面矛盾,故选项B错误;
选项C,按如图(3)所示放置,让两个圆锥体的某两条母线重合,且轴截面与圆柱体的轴截面共面,
此时组合体高度与圆柱高度相等,底面直径为,小于圆柱底面直径,故选项C正确;
选项D,按如图(4)所示放置,让正四棱台的下底面与圆柱体的轴截面重合,为圆柱中心轴线,
下底面顶点到轴线的距离为1,上底面顶点到轴线的距离为,
故全部顶点到轴线的距离均不大于1,故选项D正确.
第Ⅱ卷
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知菱形的边长为,,为的中点,则________.
【答案】
【解析】
【详解】
已知边长为,,
,,
.
13. 已知三棱锥的所有顶点都在球的表面上,是球的直径,若平面平面,,,且三棱锥的体积为72,则球的表面积为________.
【答案】
【解析】
【分析】利用直径所对圆周角为直角得到两个等腰直角三角形,结合面面垂直的性质求出三棱锥的高,通过体积求解球半径后计算球的表面积.
【详解】如图所示;
设球的半径为,由是球的直径,球心为的中点,
由直径所对圆周角为直角,,,
由,,与为等腰直角三角形,,且,
平面平面,平面平面,,平面,
平面,
,
解得,
设为球的表面积,所以.
14. 已知函数及其导函数的定义域为,记,若,均为偶函数,,则________.
【答案】
【解析】
【分析】由题可得,再求导变换可得,又为偶函数,则,再推导可得函数的周期为,然后利用周期性求和即可.
【详解】为偶函数,,
求导得,即,
则,
,解得,
为偶函数,,
又,则,
,
则,
函数的周期为,
又,,
则,,即,
又,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. 已知函数的最小正周期是
(1)求函数的单调递增区间;
(2)将函数的图象向右平移个单位长度得到函数的图象,求函数在区间上的值域.
【答案】(1),;
(2).
【解析】
【分析】(1)先通过三角恒等变换化简 ,结合最小正周期求出 ,再利用正弦函数的单调性求解 的递增区间;
(2)再根据图象平移规则得到 的解析式,结合给定定义域确定相位的取值范围,利用正弦函数的图象性质求 的值域.
【小问1详解】
,
已知 的最小正周期 ,且 ,由周期公式 ,得 ,故
令 ,移项得 ,
两边同除以 2 得 , 因此 的单调递增区间为 .
【小问2详解】
将 的图象向右平移 个单位,得:,
当 时, ,故 ,
由正弦函数的图象性质, ,因此 ,
即 在 上的值域为 .
16. 已知数列满足,.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,若,求满足条件的最大整数的值.
【答案】(1)
(2)40
【解析】
【分析】(1)根据条件,利用累乘法即可求出通项公式;
(2)结合(1)求出,利用裂项相消法求和,再求解不等式即可得解.
【小问1详解】
当时,由,得,则,
因此,
又当时,也满足上式,
所以数列的通项公式为.
【小问2详解】
由(1)得,
故,
因此可得,即,解得,
所以满足条件的最大整数.
17. 已知函数,其中.
(1)讨论函数的单调性;
(2)当时,讨论函数在的零点个数.
【答案】(1)当时,在上单调递减,在上单调递增;
当时,在和上单调递增,在上单调递减;
当时,在上单调递增;
当时,在和上单调递增,在上单调递减.
(2)当时,仅有1个零点;
当或时,有2个零点;
当且时,有3个零点.
【解析】
【分析】(1)求导后得,再分和讨论即可;
(2)方法1:首先当时零点情况,再分析时的极小值和极大值,再对极大值的正负进行分类讨论即可;
方法2:令得或,再分离参数并设新函数,求导后分析其极值,并得到其图象,再转化为直线与函数交点个数问题即可.
【小问1详解】
,
因为定义域为,则.
①当时,则恒成立,则当时,;当时,;
②当时,令则或,
若,即时,当或时,;当时,;
若,即时,,当且仅当时取得等号;
若,即时,当和时,;当时,;
综上所述:当时,在上单调递减,在上单调递增;
当时,在和上单调递增,在上单调递减;
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2详解】
法1:,当时,.
由(1)可得,当时,在上单调递增,故在有唯一零点.
当时,在和上单调递增,在上单调递减,
所以在处取得极小值.
且,
在取得极大值.
①当,即时,有唯一零点;
②当,即时,有2个零点;
③当且,即且时,有3个零点;
当且,即时,有两个零点。
综上所述:当时,仅有1个零点;
当或时,有2个零点;
当且时,有3个零点.
法2:或,
设,则
当时,在上单调递减;
当时,在单调递增.
所以的极小值;当;当,
①当时,直线与无交点,即仅有1个零点;
②当时,直线与有一个交点,即有两个零点,且分别为和;
③当且时,直线与有两个交点,即有3个零点;
④当时,直线与有两个交点且有一个交点横坐标,即有两个零点重合,故只有2个零点.
综上所述:当时,仅有1个零点;
当或时,有2个零点;
当且时,有3个零点.
18. 如图,在三棱柱中,,,,.
(1)证明:;
(2)当时,求直线与面所成角的正弦值;
(3)若,求三棱柱的体积取最大值时的的值.
【答案】(1)证明:因为,
所以,
所以,即;
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)利用即可证明;
(2)取中点,由题设可证明,,,则可建立空间直角坐标系,利用向量法求解即可;
(3)过作,证明平面,再通过各边关系,将三棱柱的体积用表示,再构造函数,利用导数求函数的单调性,从而可求最大值时的.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
取中点,连接,
在中,,,
所以,,
在中,,
同理在中,,
所以在中,,则,,
在中,,所以,
如图,以点为原点,分别以为轴,轴,轴建立空间直角坐标系,
则,
则,
设平面的法向量为,
则,即,
令,则,所以,
设直线与面所成的角为,
则,
所以直线与面所成角的正弦值为;
【小问3详解】
过作,交于点,过作,交于点,连接,
在中,,所以,
又因为,平面,所以平面,
因为平面,所以,
因为,平面,所以平面,
因为平面,所以,
因为,,平面,所以,
因为,所以,
在中,,
在中,,
在中,,
且,即,
,
所以三棱柱的体积,
所以,
令,,,
,令,即,解得,
当时,,单调递增;当时,,单调递减,
所以当时,取得最大值,
所以当时,三棱柱的体积取得最大值.
19. 圆锥曲线具有丰富的光学性质,从椭圆的一个焦点发出的光线经过椭圆上一点反射后,反射光线会经过椭圆的另外一个焦点.已知椭圆:的左右焦点分别为,,从右焦点发出的一条光线经过椭圆上的点反射,反射光线经过反射点反射到上的点,经过(,)次反射后经过反射点.
(1)求,,并验证,的值是否满足;
(2)当为奇数时,反射光线经过左焦点,反射光线经过右焦点,求证:
数列为等比数列,其中,并求出数列的通项公式;
(3)求(为奇数,且)面积的最大值.
【答案】(1),,满足;
(2)如图,当为奇数时,点在第四象限,点在第二象限,且,
当点在第四象限时,反射光线经过左焦点,设,其中,
由,消去整理得,
则,故;
由点在椭圆上,所以,
所以,即,
所以;
故当为奇数时,.
由于当为奇数时,反射光线经过右焦点,同理可得,,
当为奇数时,,
令,,则,
所以,又,所以,
故数列是以为首项,为公比的等比数列,
所以,解得.
(3)
【解析】
【分析】(1)由题可得,求出直线的方程,将其与椭圆方程联立求得,代回验证,得解;
(2)由题可得设,其中,将其与椭圆方程联立求得,结合可得,进而得,同理可得,即,令,,则,结合等比数列的定义证明;
(3)设,,可得,,进而可得,又,所以,结合(2)可得,由,令,得,得,,利用导数判断单调性求解.
【小问1详解】
因为椭圆,所以,,所以,
所以直线的方程为,
联立,消去整理得,
故为方程的两个相异的实根,所以,
又,故,将的值代入解得,
因为,所以,,且成立.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
当为奇数时,设,,
所以,,
由于,
又,
所以,
由于,可得,
又由,得,
故
,
由于,解得,
所以,
当为奇数时,令,,所以,
所以,令,得,且,
所以,,
令,,
因为,
所以在上单调递增,故,
所以面积的最大值为.
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数学试题
注意事项:
1.答卷前,请考生先在答题卡上准确工整地填写本人姓名、准考证号;
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5mm黑色签字笔答题;
3.请在答题卡中题号对应的区域内作答,超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效;
4.请保持答题卡卡面清洁,不要折叠、损毁;考试结束后,将答题卡交回.
第Ⅰ卷
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. 已知集合,,则中元素个数为( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
2. 已知,则( )
A. B. C. D.
3. 已知非零平面向量,,那么“”是“”的( )
A. 充分而不必要条件 B. 必要而不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
4. 已知等比数列的前3项和为28,且,则( )
A. 28 B. 56 C. 64 D. 128
5. 设,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
6. 已知圆台上底面的圆心为,下底面的圆心为,为下底面直径,,,点在下底面圆周上,且二面角的大小为,则的面积为( )
A. B. C. D.
7. 若函数与函数的图象有唯一的交点,则实数的值为( )
A. B. C. D.
8. 已知的内角,,的对边分别为,,,若边上的高等于,则的最大值为( )
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,部分选对得部分分,有选错的得0分.
9. 若,则( )
A. B. C. D.
10. 已知函数,则下列说法正确的是( )
A. 函数在点处的切线方程为
B.
C. 当时,
D. 若,使得,均有成立,则实数的取值范围是
11. 下列物体中能够被整体放入底面半径为,高为的有盖圆柱体容器(容器壁厚度忽略不计)内的有( )
A. 底面直径为,高为的圆柱体
B. 棱长为的正四面体
C. 2个底面半径为,高为的圆锥体
D. 上底面边长为,下底面边长为,高为的正四棱台
第Ⅱ卷
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知菱形的边长为,,为的中点,则________.
13. 已知三棱锥的所有顶点都在球的表面上,是球的直径,若平面平面,,,且三棱锥的体积为72,则球的表面积为________.
14. 已知函数及其导函数的定义域为,记,若,均为偶函数,,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. 已知函数的最小正周期是
(1)求函数的单调递增区间;
(2)将函数的图象向右平移个单位长度得到函数的图象,求函数在区间上的值域.
16. 已知数列满足,.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,若,求满足条件的最大整数的值.
17. 已知函数,其中.
(1)讨论函数的单调性;
(2)当时,讨论函数在的零点个数.
18. 如图,在三棱柱中,,,,.
(1)证明:;
(2)当时,求直线与面所成角的正弦值;
(3)若,求三棱柱的体积取最大值时的的值.
19. 圆锥曲线具有丰富的光学性质,从椭圆的一个焦点发出的光线经过椭圆上一点反射后,反射光线会经过椭圆的另外一个焦点.已知椭圆:的左右焦点分别为,,从右焦点发出的一条光线经过椭圆上的点反射,反射光线经过反射点反射到上的点,经过(,)次反射后经过反射点.
(1)求,,并验证,的值是否满足;
(2)当为奇数时,反射光线经过左焦点,反射光线经过右焦点,求证:
数列为等比数列,其中,并求出数列的通项公式;
(3)求(为奇数,且)面积的最大值.
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