精品解析:广西壮族自治区来宾市象州县中学2026-2027学年高三上学期11月期中考试数学试题
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内容正文:
象州县中学2026-2027学年秋季学期期中考试
高三数学试题
(满分150分 时长120分钟)
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,只有一项符合题目要求.
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 若复数满足,则( )
A. B. 3 C. D. 6
3. 已知,是两个不共线的向量,向量,共线,则( )
A. B. C. D.
4. 如果随机变量,则约等于( )(注:)
A. 0.210 B. 0.0228
C. 0.0456 D. 0.0215
5. 已知正数,满足,则的最大值是( )
A. 4 B. 6 C. 1 D. 2
6. 已知等差数列前项和为,则( )
A. 8 B. 45 C. 72 D. 75
7. 已知函数,若将函数的图象向右平移个单位长度,得到函数的图象.若函数为奇函数,则的最小值是( )
A. B. C. D.
8. 在平面直角坐标系中,为双曲线的左顶点,为双曲线上位于第一象限内的一点,点关于轴对称的点为,记,若,则双曲线的离心率为( )
A. 2 B. C. D.
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. 设,是同一试验中的两个事件,下列说法正确的是( )
A. 如果,那么与相互对立
B. 若,是互斥事件,则
C. 从装有两个红球和三个黑球的袋子中任取两个球,则事件“恰好有一个黑球”与事件“恰好有两个黑球”是对立事件
D. 已知事件,发生的概率分别为,且,则事件,相互独立
10. 已知正方体的体积为8,线段的中点分别为,动点在下底面内(含边界),动点在直线上,且,则( )
A. 三棱锥的体积为定值
B. 动点的轨迹长度为
C. 不存在点,使得平面
D. 四面体DEFG体积的最大值为
11. 在椭圆中,其所有外切矩形的顶点在一个定圆上,称此圆为该椭圆的蒙日圆.该圆由法国数学家Monge(1746-1818)最先发现.若椭圆,则下列说法正确的有( )
A. 椭圆外切矩形面积的最小值为48
B. 椭圆外切矩形面积的最大值为48
C. 点为蒙日圆上任意一点,点,,当取最大值时,
D. 若椭圆的左、右焦点分别为,,过椭圆上一点和原点作直线与蒙日圆相交于点,,则
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知,则_________.
13. 若时,不等式恒成立,则实数的取值范围是_____________.
14. 将7本不同故事书分配给3个孩子,每个孩子至少分得一本,记三个孩子分得书本的数量分别为,若从所有可能的分配方案中随机选择一种,记随机变量为三个数中最大的数,则的数学期望为___________.
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. 已知函数且的图象经过点,记数列的前项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,数列的前项和为,求证:.
16. 在△ABC中,内角,,的对边分别为,,,.
(1)求;
(2)若的平分线交于点,,的面积为,求的长度;
(3)若,求周长的最大值.
17. 把一副三角板按如图所示的方式拼接,其中,,.将沿翻折至,使得二面角为直二面角.
(1)证明:平面;
(2)求平面与平面所成角的余弦值.
18. 已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)求函数的单调区间;
(3)若函数恰有一个零点,求的取值范围(只需写出结论)
19. 已知圆的圆心在轴上,且过,两点,抛物线与圆有且只有一个交点.
(1)求圆的标准方程;
(2)求的最小值;
(3)当取最小值时,过抛物线上的点作圆的两条切线,它们分别交于点,(,均异于点),设直线,的斜率分别为,,证明:为定值.
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象州县中学2026-2027学年秋季学期期中考试
高三数学试题
(满分150分 时长120分钟)
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,只有一项符合题目要求.
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先求集合,利用集合的交集运算即可求解.
【详解】因为,,
所以.
故选:C.
2. 若复数满足,则( )
A. B. 3 C. D. 6
【答案】D
【解析】
【分析】利用复数的四则运算及共轭复数的定义计算即可.
【详解】因为,
所以,
所以
从而.
故选:D.
3. 已知,是两个不共线的向量,向量,共线,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据平面向量共线定理及基本定理得到方程组,解得即可.
【详解】因为,共线,所以设,
又,是两个不共线的向量,所以,解得.
故选:B
4. 如果随机变量,则约等于( )(注:)
A. 0.210 B. 0.0228
C. 0.0456 D. 0.0215
【答案】B
【解析】
【分析】由正态分布对称性结合原则直接计算即可求解.
【详解】由题得,,
.
故选:B.
5. 已知正数,满足,则的最大值是( )
A. 4 B. 6 C. 1 D. 2
【答案】D
【解析】
【分析】把所求式子展开,得,对利用基本不等式,然后代入即可求得最大值.
【详解】.因为,所以,
从而,当且仅当时,等号成立,所以的最大值是2.
故选:D
6. 已知等差数列前项和为,则( )
A. 8 B. 45 C. 72 D. 75
【答案】D
【解析】
【分析】根据等差数列的前项和公式和性质,即可求解.
【详解】.
故选:D
7. 已知函数,若将函数的图象向右平移个单位长度,得到函数的图象.若函数为奇函数,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据平移变换知识先求出的解析式,再根据三角函数的奇偶性得关于的方程即可计算求解.
【详解】由题意,
因为函数为奇函数,所以,,
又,所以当时,有最小值是.
故选:C.
8. 在平面直角坐标系中,为双曲线的左顶点,为双曲线上位于第一象限内的一点,点关于轴对称的点为,记,若,则双曲线的离心率为( )
A. 2 B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由点在双曲线上得到,再由图中角度关系结合两角差的正切展开式得到,然后结合已知得到,最后由离心率的齐次式得到结果;
【详解】
设,则,,
,则,①
则,
所以,
,
所以,②
将①代入②得,
,
因为,
所以,
所以双曲线的离心率为,
故选:A.
【点睛】方法点睛:过两点的直线斜率(或正切值)为,再结合两角差的正切展开式将问题转化为.
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. 设,是同一试验中的两个事件,下列说法正确的是( )
A. 如果,那么与相互对立
B. 若,是互斥事件,则
C. 从装有两个红球和三个黑球的袋子中任取两个球,则事件“恰好有一个黑球”与事件“恰好有两个黑球”是对立事件
D. 已知事件,发生的概率分别为,且,则事件,相互独立
【答案】BD
【解析】
【分析】举反例判断A;根据互斥事件的概念及加法概率公式判断B;根据对立事件的概念判断C;根据独立事件的概念判断D.
【详解】选项A:设连续掷一枚质地均匀的硬币2次的试验中,
设 “至少有一次正面向上”, “两次都是正面”,
显然,但与不是对立事件,故A错误;
选项B:因为,是互斥事件,所以,,故B正确;
选项C:从装有两个红球和三个黑球的袋子中任取两个球,有如下结果:
一个红球和一个黑球;两个都是红球;两个都是黑球;
故事件“恰好有一个黑球”与事件“恰好有两个黑球”是互斥事件,不是对立事件,故C错误;
选项D:根据相互独立事件的定义,若事件与满足,则与相互独立,
因为,,,满足,
因此事件,相互独立,故D正确.
故选: BD
10. 已知正方体的体积为8,线段的中点分别为,动点在下底面内(含边界),动点在直线上,且,则( )
A. 三棱锥的体积为定值
B. 动点的轨迹长度为
C. 不存在点,使得平面
D. 四面体DEFG体积的最大值为
【答案】ACD
【解析】
【分析】对于A,由题意可证平面,因此点到平面的距离等于点到平面的距离,其为定值,据此判断A;对于B,根据题意求出正方体边长及的长,由此可知点的运动轨迹;对于C,建立空间直角坐标系,求出平面的法向量,假设点的坐标,求出的方向向量,假设平面,则平面的法向量和的方向向量共线,进而求出点的坐标,再判断点是否满足B中的轨迹即可;对于D,利用空间直角坐标系求出点到平面的距离,求出距离的最大值即可.
【详解】对于A,如图,连接、,
依题意,,而平面平面,故平面,
所以点到平面的距离等于点到平面的距离,其为定值,
所以点到平面的距离为定值,故三棱维的体积为定值,故正确;
对于B,因为正方体的体积为8,故,则,而,
故,
故动点的轨迹为以为圆心,为半径的圆在底面内的部分,即四分之一圆弧,
故所求轨迹长度为,故B错误;
以为坐标原点,所在直线分别为轴,建立如图所示的空间直角坐标系,
则,故,
设为平面的法向量,则故
令,故为平面的一个法向量,
设,故,
若平面,则,
则,解得,但,
所以不存在点点,使得平面,故C正确;
对于D,因为为等腰三角形,故,
而点到平面的距离,
令,则,
则,其中,
则四面体体积的最大值为,故D正确.
故选:ACD.
11. 在椭圆中,其所有外切矩形的顶点在一个定圆上,称此圆为该椭圆的蒙日圆.该圆由法国数学家Monge(1746-1818)最先发现.若椭圆,则下列说法正确的有( )
A. 椭圆外切矩形面积的最小值为48
B. 椭圆外切矩形面积的最大值为48
C. 点为蒙日圆上任意一点,点,,当取最大值时,
D. 若椭圆的左、右焦点分别为,,过椭圆上一点和原点作直线与蒙日圆相交于点,,则
【答案】ACD
【解析】
【分析】先求得椭圆的蒙日圆方程,然后利用外切矩形的面积结合二次函数求最值可判断A,B选项,
利用两角和的正切公式,椭圆的定义,向量运算的转化来判断C,D选项
【详解】对于,:如图,设对于椭圆上任意点,过点作椭圆的切线交圆于,两点,
,关于原点对称的点分别为,,则椭圆的一个外切矩形为,
则,由图象易知,
圆心到直线的距离,所以.
又,所以外切矩形为的面积,
因此对,错.
对于:当与圆相切且切点在圆下方时,最大,,
对.
对于,
,
①②得,,故D正确.
故选:ACD.
【点睛】本题解题的关键一方面结合题目要求求出蒙日圆方程,建立参数间的关系式来表示面积进而利用函数求最值问题,
另一方面结合椭圆定义式,向量的运算推导的关系,体现了数形结合的思想
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知,则_________.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意,利用三角函数的基本关系式和余弦的倍角公式,准确运算,即可求解.
【详解】因为,可得,
所以.
故答案为:.
13. 若时,不等式恒成立,则实数的取值范围是_____________.
【答案】
【解析】
【分析】令,由题可得,即可求解.
【详解】令,由题知当时,恒成立,
所以,解得,所以实数的取值范围是,
故答案为:.
14. 将7本不同故事书分配给3个孩子,每个孩子至少分得一本,记三个孩子分得书本的数量分别为,若从所有可能的分配方案中随机选择一种,记随机变量为三个数中最大的数,则的数学期望为___________.
【答案】
【解析】
【分析】先计算所有满足条件的分配总数,再按最大数量的可能取值分类计数,用“分组再分配”的方法分别求出各取值对应的方案数,最后代入期望公式计算,化简即得结果.
【详解】解:总分配数:每本书都可以独立选择给3个孩子中的任意一个,所以一共有:(种)分配方式,
减去“有人没分到”的情况:先减去至少有1个孩子没分到书的情况:
选1个孩子不给书,剩下7本书只能分给另外2个孩子,有(种)分法,
所以初步减去:(种),
但这样多减了“有2个孩子都没分到书”的情况:
因为“孩子甲没分到”和“孩子乙没分到”两种情况下,都包含了“甲、乙都没分到”的情形,被重复减了,
选2个孩子不给书,7本书只能给剩下的1个孩子, 所以加回:(种),
于是满足“每人至少1本”的方案(种),
将7本不同的书分为3组(每组至少1本),有4种分组的可能:,,.
(1)当时,
①先分组,再分配给3个孩子的方案:种,
②先分组,再分配给3个孩子的方案:种,
合计方案数:种,;
(2)当时,先分组,再分配3个孩子的方案:
种,
(3)当时,先分组,再分配给3个小朋友的分法:种,
因此,.
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. 已知函数且的图象经过点,记数列的前项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,数列的前项和为,求证:.
【答案】(1)
(2),
所以.
【解析】
【分析】(1)问题转化为根据数列的前项和公式求数列的通项公式.
(2)利用裂项求和法求,即可证明.
【小问1详解】
由题意.
所以数列,其前项和为.
当时,;
当时,.
时,上式亦成立.
所以,.
【小问2详解】
略
16. 在△ABC中,内角,,的对边分别为,,,.
(1)求;
(2)若的平分线交于点,,的面积为,求的长度;
(3)若,求周长的最大值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)先由正弦定理边化角,再根据三角诱导公式以及两角和的正弦公式即可求解;
(2)根据面积公式结合面积关系即可求解;
(3)根据余弦定理和基本不等式即可求解.
【小问1详解】
根据正弦定理,边化角得: ,
又,故,
代入上式整理得: ,
因为,,所以,
又,得.
【小问2详解】
由三角形面积公式: ,得,
是角平分线,故,由面积关系,
设, 则 ,
代入得:,解得.
【小问3详解】
由余弦定理: ,
即,得,
由基本不等式,代入得: 当且仅当时等号成立,
所以的周长,
故的周长最大值为.
17. 把一副三角板按如图所示的方式拼接,其中,,.将沿翻折至,使得二面角为直二面角.
(1)证明:平面;
(2)求平面与平面所成角的余弦值.
【答案】(1)因为二面角 为直二面角,即平面 平面 ,
又平面平面,,即 ,且 平面,所以 平面 .
因为平面,所以 .
由题意知,是由 翻折得到,且 ,所以,即,
又因为 ,平面,所以 平面.
(2)
【解析】
【分析】(1)利用面面垂直的性质定理证明 平面,从而得到,结合 即可证明结论;
(2)取 中点,建立空间直角坐标系,求出平面 与平面 的法向量,利用向量夹角公式求解即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
在中,,所以,
分别取 的中点,连接.
因为 ,所以.
又因为平面平面 ,平面 平面,平面 ,
所以平面 .又因为,所以.
以 为坐标原点,分别以的方向为轴、轴、轴的正方向建立空间直角坐标系.
在中,,所以 .
则,
所以,
设平面的法向量为,则,即,
取,得,
又因为平面的一个法向量为,
设平面与平面所成角为,
则,
所以平面与平面所成角的余弦值为.
18. 已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)求函数的单调区间;
(3)若函数恰有一个零点,求的取值范围(只需写出结论)
【答案】(1)
(2)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.
(3).
【解析】
【分析】(1)先求出导函数,进而得出切线斜率,再点斜式得出切线;
(2)先求出导函数,再分时,时分类讨论导数正负得出单调性;
(3)分,,,,结合导函数正负得出函数单调性结合函数值求解.
【小问1详解】
当时,,
所以,
所以,,
故曲线在点处的切线方程为.
【小问2详解】
由,知,
①当时,,
令,则;令,则,
所以在上单调递减,在上单调递增;
②当时,令,则或,
若,即,则恒成立,所以在上单调递增;
若,即,
令,则或;令,则,
所以在和上单调递增,在,上单调递减;
若,即,
令,则或;令,则,
所以在,和上单调递增,在,上单调递减,
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3详解】
①由(2)知,当时,在上单调递减,在上单调递增,
此时,时,,
若,则,当时,,所以函数恰有一个零点;
若,则当时,,所以函数有两个零点;
②当时,在上单调递增,
当时,,,指数函数的增长速度远快于二次函数,
所以时,,
又,所以函数恰有一个零点;
③当时,在和上单调递增,在上单调递减,
所以极大值为,
极小值为,且时,,
所以函数恰有一个零点;
④当时,在和,上单调递增,在,上单调递减,
所以极大值为,且时,,
所以函数恰有一个零点,
综上所述,的取值范围为,.
19. 已知圆的圆心在轴上,且过,两点,抛物线与圆有且只有一个交点.
(1)求圆的标准方程;
(2)求的最小值;
(3)当取最小值时,过抛物线上的点作圆的两条切线,它们分别交于点,(,均异于点),设直线,的斜率分别为,,证明:为定值.
【答案】(1);
(2)1 (3)为定值4,证明:由(2)得,由题可设,
设过点M的圆E的切线方程为,即,
由圆心到切线距离为半径1得,整理得,
两边平方得,展开化简得,
进一步整理得,
设两切线斜率分别为,则是上述方程的两根,故,
设,由消去x得,
则,即;同理得.
所以,
,
又, 所以.
所以是一个定值.
【解析】
【分析】(1)设,由题意建立关于a的等量关系求出a即可得解;
(2)联立圆与抛物线方程,求出交点横坐标,由抛物线与圆有且只有一个交点得关于a的不等式即可求解;
(3)设和过点M的圆E的切线方程为,由圆心到切线距离为半径1结合点到直线距离公式整理得方程,进而得两切线斜率满足,接着设,分别由两切线与抛物线联立依次求出和,再由计算即可得证.
【小问1详解】
由题可设,则,解得,
所以圆心,半径,
所以圆的标准方程为.
【小问2详解】
联立或,
因为抛物线与圆有且只有一个交点,
所以,
所以的最小值为1.
【小问3详解】
略
【点睛】关键点睛:解决本题第(3)问的关键1是理解两切线斜率是方程的两根,进而得,关键2是设,分别由两切线与抛物线联立依次求出和.
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