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2026年江西省南昌市进贤二中全国高三模拟考试(二)数学试题
考生请注意:
1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。
2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60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.在中,D为的中点,E为上靠近点B的三等分点,且,相交于点P,则( )
A. B.
C. D.
2.已知椭圆,直线与直线相交于点,且点在椭圆内恒成立,则椭圆的离心率取值范围为( )
A. B. C. D.
3.四人并排坐在连号的四个座位上,其中与不相邻的所有不同的坐法种数是( )
A.12 B.16 C.20 D.8
4.函数的图象与轴交点的横坐标构成一个公差为的等差数列,要得到函数的图象,只需将的图象( )
A.向左平移个单位 B.向右平移个单位
C.向左平移个单位 D.向右平移个单位
5.已知复数满足,则的共轭复数是( )
A. B. C. D.
6.已知集合A,则集合( )
A. B. C. D.
7.已知函数的部分图象如图所示,将此图象分别作以下变换,那么变换后的图象可以与原图象重合的变换方式有( )
①绕着轴上一点旋转;
②沿轴正方向平移;
③以轴为轴作轴对称;
④以轴的某一条垂线为轴作轴对称.
A.①③ B.③④ C.②③ D.②④
8.设,,则( )
A. B. C. D.
9.若等差数列的前项和为,且,,则的值为( ).
A.21 B.63 C.13 D.84
10.复数在复平面内对应的点为则( )
A. B. C. D.
11.已知向量,,且与的夹角为,则x=( )
A.-2 B.2 C.1 D.-1
12.已知复数满足(其中为的共轭复数),则的值为( )
A.1 B.2 C. D.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.在平面直角坐标系中,点P在直线上,过点P作圆C:的一条切线,切点为T.若,则的长是______.
14.已知关于的不等式对于任意恒成立,则实数的取值范围为_________.
15.已知圆,直线与圆交于两点,,若,则弦的长度的最大值为_______.
16.若方程有两个不等实根,则实数的取值范围是_____________.
三、解答题:共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
17.(12分)设直线与抛物线交于两点,与椭圆交于两点,设直线(为坐标原点)的斜率分别为,若.
(1)证明:直线过定点,并求出该定点的坐标;
(2)是否存在常数,满足?并说明理由.
18.(12分)在平面直角坐标系中,已知椭圆的左、右顶点分别为、,焦距为2,直线与椭圆交于两点(均异于椭圆的左、右顶点).当直线过椭圆的右焦点且垂直于轴时,四边形的面积为6.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设直线的斜率分别为.
①若,求证:直线过定点;
②若直线过椭圆的右焦点,试判断是否为定值,并说明理由.
19.(12分)如图,在四棱锥中,平面平面,.
(Ⅰ)求证:平面;
(Ⅱ)若锐二面角的余弦值为,求直线与平面所成的角.
20.(12分)设数阵,其中、、、.设,其中,且.定义变换为“对于数阵的每一行,若其中有或,则将这一行中每个数都乘以;若其中没有且没有,则这一行中所有数均保持不变”(、、、).表示“将经过变换得到,再将经过变换得到、 ,以此类推,最后将经过变换得到”,记数阵中四个数的和为.
(1)若,写出经过变换后得到的数阵;
(2)若,,求的值;
(3)对任意确定的一个数阵,证明:的所有可能取值的和不超过.
21.(12分)已知矩阵的一个特征值为4,求矩阵A的逆矩阵.
22.(10分)在如图所示的四棱锥中,四边形是等腰梯形,,,平面,,.
(1)求证:平面;
(2)已知二面角的余弦值为,求直线与平面所成角的正弦值.
参考答案
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60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.B
【解析】
设,则,,
由B,P,D三点共线,C,P,E三点共线,可知,,解得即可得出结果.
【详解】
设,则,,
因为B,P,D三点共线,C,P,E三点共线,
所以,,所以,.
故选:B.
本题考查了平面向量基本定理和向量共线定理的简单应用,属于基础题.
2.A
【解析】
先求得椭圆焦点坐标,判断出直线过椭圆的焦点.然后判断出,判断出点的轨迹方程,根据恒在椭圆内列不等式,化简后求得离心率的取值范围.
【详解】
设是椭圆的焦点,所以.直线过点,直线过点,由于,所以,所以点的轨迹是以为直径的圆.由于点在椭圆内恒成立,所以椭圆的短轴大于,即,所以,所以双曲线的离心率,所以.
故选:A
本小题主要考查直线与直线的位置关系,考查动点轨迹的判断,考查椭圆离心率的取值范围的求法,属于中档题.
3.A
【解析】
先将除A,B以外的两人先排,再将A,B在3个空位置里进行插空,再相乘得答案.
【详解】
先将除A,B以外的两人先排,有种;再将A,B在3个空位置里进行插空,有种,所以共有种.
故选:A
本题考查排列中不相邻问题,常用插空法,属于基础题.
4.A
【解析】
依题意有的周期为.而,故应左移.
5.B
【解析】
根据复数的除法运算法则和共轭复数的定义直接求解即可.
【详解】
由,得,所以.
故选:B
本题考查了复数的除法的运算法则,考查了复数的共轭复数的定义,属于基础题.
6.A
【解析】
化简集合,,按交集定义,即可求解.
【详解】
集合,
,则.
故选:A.
本题考查集合间的运算,属于基础题.
7.D
【解析】
计算得到,,故函数是周期函数,轴对称图形,故②④正确,根据图像知①③错误,得到答案.
【详解】
,,,
当沿轴正方向平移个单位时,重合,故②正确;
,,
故,函数关于对称,故④正确;
根据图像知:①③不正确;
故选:.
本题考查了根据函数图像判断函数性质,意在考查学生对于三角函数知识和图像的综合应用.
8.D
【解析】
集合是一次不等式的解集,分别求出再求交集即可
【详解】
,
,
则
故选
本题主要考查了一次不等式的解集以及集合的交集运算,属于基础题.
9.B
【解析】
由已知结合等差数列的通项公式及求和公式可求,,然后结合等差数列的求和公式即可求解.
【详解】
解:因为,,
所以,解可得,,,
则.
故选:B.
本题主要考查等差数列的通项公式及求和公式的简单应用,属于基础题.
10.B
【解析】
求得复数,结合复数除法运算,求得的值.
【详解】
易知,则.
故选:B
本小题主要考查复数及其坐标的对应,考查复数的除法运算,属于基础题.
11.B
【解析】
由题意,代入解方程即可得解.
【详解】
由题意,
所以,且,解得.
故选:B.
本题考查了利用向量的数量积求向量的夹角,属于基础题.
12.D
【解析】
按照复数的运算法则先求出,再写出,进而求出.
【详解】
,
,
.
故选:D
本题考查复数的四则运算、共轭复数及复数的模,考查基本运算能力,属于基础题.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.
【解析】
作出图像,设点,根据已知可得,,且,可解出,计算即得.
【详解】
如图,设,圆心坐标为,可得,
,,
,,解得,,
即的长是.
故答案为:
本题考查直线与圆的位置关系,以及求平面两点间的距离,运用了数形结合的思想.
14.
【解析】
先将不等式对于任意恒成立,转化为任意恒成立,设,求出在内的最小值,即可求出的取值范围.
【详解】
解:由题可知,不等式对于任意恒成立,
即,
又因为,,
对任意恒成立,
设,其中,
由不等式,可得:,
则,
当时等号成立,
又因为在内有解,
,
则,即:,
所以实数的取值范围:.
故答案为:.
本题考查不等式恒成立问题,利用分离参数法和构造函数,通过求新函数的最值求出参数范围,考查转化思想和计算能力.
15.
【解析】
设为的中点,根据弦长公式,只需最小,在中,根据余弦定理将表示出来,由,得到
,结合弦长公式得到,求出点的轨迹方程,即可求解.
【详解】
设为的中点,
在中,,①
在中,,②
①②得,
即,
,.
,得.
所以,.
故答案为:.
本题考查直线与圆的位置关系、相交弦长的最值,解题的关键求出点的轨迹方程,考查计算求解能力,属于中档题.
16.
【解析】
由知x>0,故.
令,则.
当时,;当时,.
所以在(0,e)上递增,在(e,+)上递减.
故,即.
三、解答题:共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
17.(1)证明见解析(0,2);(2)存在,理由见解析
【解析】
(1)设直线l的方程为y=kx+b代入抛物线的方程,利用OA⊥OB,求出b,即可知直线过定点(2)由斜率公式分别求出,,联立直线与抛物线,椭圆,再由根与系数的关系得,,,代入,,化简即可求解.
【详解】
(1)证明:由题知,直线l的斜率存在且不过原点,
故设
由可得,
.
,
,
故
所以直线l的方程为
故直线l恒过定点.
(2)由(1)知
设
由可得,
,即存在常数满足题意.
本题主要考查了直线与抛物线、椭圆的位置关系,直线过定点问题,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.
18.(1);(2)①证明见解析;②
【解析】
(1)由题意焦距为2,设点,代入椭圆,解得,从而四边形的面积,由此能求出椭圆的标准方程.
(2)①由题意,联立直线与椭圆的方程,得,推导出,,,,由此猜想:直线过定点,从而能证明,,三点共线,直线过定点.
②由题意设,,,,直线,代入椭圆标准方程:,得,推导出,,由此推导出(定值).
【详解】
(1)由题意焦距为2,可设点,代入椭圆,
得,解得,
四边形的面积,
,,
椭圆的标准方程为.
(2)①由题意,
联立直线与椭圆的方程,得,
,解得,从而,
,,同理可得,,
猜想:直线过定点,下证之:
,
,
,,三点共线,直线过定点.
②为定值,理由如下:
由题意设,,,,直线,
代入椭圆标准方程:,得,
,
,,
(定值).
本题考查椭圆标准方程的求法,考查直线过定点的证明,考查两直线的斜率的比值是否为定值的判断与求法,考查椭圆、直线方程、韦达定理等基础知识,考查运算求解能力,考查化归与转化思想,属于中档题.
19.(Ⅰ)详见解析;(Ⅱ).
【解析】
(Ⅰ)由余弦定理解得,即可得到,由面面垂直的性质可得平面,即可得到,从而得证;
(Ⅱ)在平面中,过点作于点,则平面,如图所示建立空间直角坐标系,设,其中,利用空间向量法得到二面角的余弦,即可得到的关系,从而得解;
【详解】
解:(Ⅰ)证明:在中,,解得,
则,从而
因为平面平面,平面平面
所以平面,
又因为平面,
所以,
因为,,平面,平面,所以平面;
(Ⅱ) 解:在平面中,过点作于点,则平面,如图所示建立空间直角坐标系,设,其中,则
设平面的法向量为,则
,即,
令,则
又平面的一个法向量,则
从而,故
则直线与平面所成的角为,大小为.
本题考查线面垂直的判定,面面垂直的性质定理的应用,利用空间向量法解决立体几何问题,属于中档题.
20.(1);(2);(3)见解析.
【解析】
(1)由,能求出经过变换后得到的数阵;
(2)由,,求出数阵经过变化后的矩阵,进而可求得的值;
(3)分和两种情况讨论,推导出变换后数阵的第一行和第二行的数字之和,由此能证明的所有可能取值的和不超过.
【详解】
(1),经过变换后得到的数阵;
(2)经变换后得,故;
(3)若,在的所有非空子集中,含有且不含的子集共个,经过变换后第一行均变为、;
含有且不含的子集共个,经过变换后第一行均变为、;
同时含有和的子集共个,经过变换后第一行仍为、;
不含也不含的子集共个,经过变换后第一行仍为、.
所以经过变换后所有的第一行的所有数的和为
.
若,则的所有非空子集中,含有的子集共个,经过变换后第一行均变为、;
不含有的子集共个,经过变换后第一行仍为、.
所以经过变换后所有的第一行的所有数的和为.
同理,经过变换后所有的第二行的所有数的和为.
所以的所有可能取值的和为,
又因为、、、,所以的所有可能取值的和不超过.
本题考查数阵变换的求法,考查数阵中四个数的和不超过的证明,考查类比推理、数阵变换等基础知识,考查运算求解能力,综合性强,难度大.
21..
【解析】
根据特征多项式可得,可得,进而可得矩阵A的逆矩阵.
【详解】
因为矩阵的特征多项式,所以,所以.
因为,且,
所以.
本题考查矩阵的特征多项式以及逆矩阵的求解,是基础题.
22.(1)证明见解析;(2).
【解析】
(1)由已知可得,结合,由直线与平面垂直的判定可得平面;
(2)由(1)知,,则,,两两互相垂直,以为坐标原点,分别以,,所在直线为,,轴建立空间直角坐标系,设,0,,由二面角的余弦值为求解,再由空间向量求解直线与平面所成角的正弦值.
【详解】
(1)证明:因为四边形是等腰梯形,,,所以.又,所以,
因此,,
又,
且,,平面,
所以平面.
(2)取的中点,连接,,
由于,因此,
又平面,平面,所以.
由于,,平面,
所以平面,故,
所以为二面角的平面角.在等腰三角形中,由于,
因此,又,
因为,所以,所以
以为轴、为轴、为轴建立空间直角坐标系,则,,
,,
设平面的法向量为
所以,即,令,则,,
则平面的法向量,,
设直线与平面所成角为,则
本题考查直线与平面垂直的判定,考查空间想象能力与思维能力,训练了利用空间向量求解空间角,属于中档题.
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