资源描述
2025-2026学年浙江省稽阳联谊学校数学高三上期末经典试题
考生须知:
1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。
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.在满足,的实数对中,使得成立的正整数的最大值为( )
A.5 B.6 C.7 D.9
2.某三棱锥的三视图如图所示,网格纸上小正方形的边长为,则该三棱锥外接球的表面积为( )
A. B. C. D.
3.已知函数是定义在上的偶函数,且在上单调递增,则( )
A. B.
C. D.
4.已知,其中是虚数单位,则对应的点的坐标为( )
A. B. C. D.
5.已知斜率为k的直线l与抛物线交于A,B两点,线段AB的中点为,则斜率k的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.已知抛物线上的点到其焦点的距离比点到轴的距离大,则抛物线的标准方程为( )
A. B. C. D.
7.若函数有且只有4个不同的零点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
8.已知平面向量满足,且,则所夹的锐角为( )
A. B. C. D.0
9.在各项均为正数的等比数列中,若,则( )
A. B.6 C.4 D.5
10.已知一个三棱锥的三视图如图所示,其中三视图的长、宽、高分别为,,,且,则此三棱锥外接球表面积的最小值为( )
A. B. C. D.
11.已知关于的方程在区间上有两个根,,且,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
12.等比数列的前项和为,若,,,,则( )
A. B. C. D.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.记为等比数列的前n项和,已知,,则_______.
14.若,,则___________.
15.已知正数a,b满足a+b=1,则的最小值等于__________ ,此时a=____________.
16.已知二面角α﹣l﹣β为60°,在其内部取点A,在半平面α,β内分别取点B,C.若点A到棱l的距离为1,则△ABC的周长的最小值为_____.
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)如图,正方体的棱长为2,为棱的中点.
(1)面出过点且与直线垂直的平面,标出该平面与正方体各个面的交线(不必说明画法及理由);
(2)求与该平面所成角的正弦值.
18.(12分)在平面直角坐标系中,已知抛物线C:()的焦点F在直线上,平行于x轴的两条直线,分别交抛物线C于A,B两点,交该抛物线的准线于D,E两点.
(1)求抛物线C的方程;
(2)若F在线段上,P是的中点,证明:.
19.(12分)已知直线是曲线的切线.
(1)求函数的解析式,
(2)若,证明:对于任意,有且仅有一个零点.
20.(12分)如图,四边形中,,,,沿对角线将翻折成,使得.
(1)证明:;
(2)求直线与平面所成角的正弦值.
21.(12分)已知椭圆:的离心率为,左、右顶点分别为、,过左焦点的直线交椭圆于、两点(异于、两点),当直线垂直于轴时,四边形的面积为1.
(1)求椭圆的方程;
(2)设直线、的交点为;试问的横坐标是否为定值?若是,求出定值;若不是,请说明理由.
22.(10分)在中,角的对边分别为,且.
(1)求角的大小;
(2)已知外接圆半径,求的周长.
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.A
【解析】
由题可知:,且可得,构造函数求导,通过导函数求出的单调性,结合图像得出,即得出,
从而得出的最大值.
【详解】
因为,
则,即
整理得,令,
设,
则,
令,则,令,则,
故在上单调递增,在上单调递减,则,
因为,,
由题可知:时,则,所以,
所以,
当无限接近时,满足条件,所以,
所以要使得
故当时,可有,
故,即,
所以:最大值为5.
故选:A.
本题主要考查利用导数求函数单调性、极值和最值,以及运用构造函数法和放缩法,同时考查转化思想和解题能力.
2.C
【解析】
作出三棱锥的实物图,然后补成直四棱锥,且底面为矩形,可得知三棱锥的外接球和直四棱锥的外接球为同一个球,然后计算出矩形的外接圆直径,利用公式可计算出外接球的直径,再利用球体的表面积公式即可得出该三棱锥的外接球的表面积.
【详解】
三棱锥的实物图如下图所示:
将其补成直四棱锥,底面,
可知四边形为矩形,且,.
矩形的外接圆直径,且.
所以,三棱锥外接球的直径为,
因此,该三棱锥的外接球的表面积为.
故选:C.
本题考查三棱锥外接球的表面积,解题时要结合三视图作出三棱锥的实物图,并分析三棱锥的结构,选择合适的模型进行计算,考查推理能力与计算能力,属于中等题.
3.C
【解析】
根据题意,由函数的奇偶性可得,,又由,结合函数的单调性分析可得答案.
【详解】
根据题意,函数是定义在上的偶函数,则,,
有,
又由在上单调递增,则有,故选C.
本题主要考查函数的奇偶性与单调性的综合应用,注意函数奇偶性的应用,属于基础题.
4.C
【解析】
利用复数相等的条件求得,,则答案可求.
【详解】
由,得,.
对应的点的坐标为,,.
故选:.
本题考查复数的代数表示法及其几何意义,考查复数相等的条件,是基础题.
5.C
【解析】
设,,,,设直线的方程为:,与抛物线方程联立,由△得,利用韦达定理结合已知条件得,,代入上式即可求出的取值范围.
【详解】
设直线的方程为:, ,,,,
联立方程,消去得:,
△,
,
且,,
,
线段的中点为,,
,,
,,
,
,
把 代入,得,
,
,
故选:
本题主要考查了直线与抛物线的位置关系,考查了韦达定理的应用,属于中档题.
6.B
【解析】
由抛物线的定义转化,列出方程求出p,即可得到抛物线方程.
【详解】
由抛物线y2=2px(p>0)上的点M到其焦点F的距离比点M到y轴的距离大,根据抛物线的定义可得,,所以抛物线的标准方程为:y2=2x.
故选B.
本题考查了抛物线的简单性质的应用,抛物线方程的求法,属于基础题.
7.B
【解析】
由是偶函数,则只需在上有且只有两个零点即可.
【详解】
解:显然是偶函数
所以只需时,有且只有2个零点即可
令,则
令,
递减,且
递增,且
时,有且只有2个零点,
只需
故选:B
考查函数性质的应用以及根据零点个数确定参数的取值范围,基础题.
8.B
【解析】
根据题意可得,利用向量的数量积即可求解夹角.
【详解】
因为
即
而
所以夹角为
故选:B
本题考查了向量数量积求夹角,需掌握向量数量积的定义求法,属于基础题.
9.D
【解析】
由对数运算法则和等比数列的性质计算.
【详解】
由题意
.
故选:D.
本题考查等比数列的性质,考查对数的运算法则.掌握等比数列的性质是解题关键.
10.B
【解析】
根据三视图得到几何体为一三棱锥,并以该三棱锥构造长方体,于是得到三棱锥的外接球即为长方体的外接球,进而得到外接球的半径,求得外接球的面积后可求出最小值.
【详解】
由已知条件及三视图得,此三棱锥的四个顶点位于长方体的四个顶点,即为三棱锥,且长方体的长、宽、高分别为,
∴此三棱锥的外接球即为长方体的外接球,
且球半径为,
∴三棱锥外接球表面积为,
∴当且仅当,时,三棱锥外接球的表面积取得最小值为.
故选B.
(1)解决关于外接球的问题的关键是抓住外接的特点,即球心到多面体的顶点的距离都等于球的半径,同时要作一圆面起衬托作用.
(2)长方体的外接球的直径即为长方体的体对角线,对于一些比较特殊的三棱锥,在研究其外接球的问题时可考虑通过构造长方体,通过长方体的外球球来研究三棱锥的外接球的问题.
11.C
【解析】
先利用三角恒等变换将题中的方程化简,构造新的函数,将方程的解的问题转化为函数图象的交点问题,画出函数图象,再结合,解得的取值范围.
【详解】
由题化简得,,
作出的图象,
又由易知.
故选:C.
本题考查了三角恒等变换,方程的根的问题,利用数形结合法,求得范围.属于中档题.
12.D
【解析】
试题分析:由于在等比数列中,由可得:,
又因为,
所以有:是方程的二实根,又,,所以,
故解得:,从而公比;
那么,
故选D.
考点:等比数列.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.
【解析】
设等比数列的公比为,将已知条件等式转化为关系式,求解即可.
【详解】
设等比数列的公比为,
,
.
故答案为:.
本题考查等比数列通项的基本量运算,属于基础题.
14.
【解析】
因为,所以,又,所以,则,所以.
15.3
【解析】
根据题意,分析可得,由基本不等式的性质可得最小值,进而分析基本不等式成立的条件可得a的值,即可得答案.
【详解】
根据题意,正数a、b满足,
则,
当且仅当时,等号成立,
故的最小值为3,此时.
故答案为:3;.
本题考查基本不等式及其应用,考查转化与化归能力,属于基础题.
16.
【解析】
作A关于平面α和β的对称点M,N,交α和β与D,E,连接MN,AM,AN,DE,根据对称性三角形ADC的周长为AB+AC+BC=MB+BC+CN,当四点共线时长度最短,结合对称性和余弦定理求解.
【详解】
作A关于平面α和β的对称点M,N,交α和β与D,E,
连接MN,AM,AN,DE,
根据对称性三角形ABC的周长为AB+AC+BC=MB+BC+CN,
当M,B,C,N共线时,周长最小为MN设平面ADE交l于,O,连接OD,OE,
显然OD⊥l,OE⊥l,
∠DOE=60°,∠MOA+∠AON=240°,OA=1,
∠MON=120°,且OM=ON=OA=1,根据余弦定理,
故MN2=1+1﹣2×1×1×cos120°=3,
故MN.
故答案为:.
此题考查求空间三角形边长的最值,关键在于根据几何性质找出对称关系,结合解三角形知识求解.
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)见解析(2).
【解析】
(1)与平面垂直,过点作与平面平行的平面即可
(2)建立空间直角坐标系求线面角正弦值
【详解】
解:(1)截面如下图所示:其中,,,,分别为边,,,,的中点,则垂直于平面.
(2)建立如图所示的空间直角坐标系,
则,,,,,所以,,.
设平面的一个法向量为,则.
不妨取,则,
所以与该平面所成角的正弦值为.
(若将作为该平面法向量,需证明与该平面垂直)
考查确定平面的方法以及线面角的求法,中档题.
18.(1);(2)见解析
【解析】
(1)根据抛物线的焦点在直线上,可求得的值,从而求得抛物线的方程;
(2)法一:设直线,的方程分别为和且,,,可得,,,的坐标,进而可得直线的方程,根据在直线上,可得,再分别求得,,即可得证;法二:设,,则,根据直线的斜率不为0,设出直线的方程为,联立直线和抛物线的方程,结合韦达定理,分别求出,,化简,即可得证.
【详解】
(1)抛物线C的焦点坐标为,且该点在直线上,
所以,解得,故所求抛物线C的方程为
(2)法一:由点F在线段上,可设直线,的方程分别为和且,,,则,,,.
∴直线的方程为,即.
又点在线段上,∴.
∵P是的中点,∴
∴,.
由于,不重合,所以
法二:设,,则
当直线的斜率为0时,不符合题意,故可设直线的方程为
联立直线和抛物线的方程,得
又,为该方程两根,所以,,,.
,
由于,不重合,所以
本题考查抛物线的标准方程,考查抛物线的定义,考查直线与抛物线的位置关系,属于中档题.
19.(1)(2)证明见解析
【解析】
(1)对函数求导,并设切点,利用点既在曲线上、又在切线上,列出方程组,解得,即可得答案;
(2)当x充分小时,当x充分大时,可得至少有一个零点. 再证明零点的唯一性,即对函数求导得,对分和两种情况讨论,即可得答案.
【详解】
(1)根据题意,,设直线与曲线相切于点.
根据题意,可得,解之得,
所以.
(2)由(1)可知,
则当x充分小时,当x充分大时,∴至少有一个零点.
∵,
①若,则,在上单调递增,∴有唯一零点.
②若令,得有两个极值点,
∵,∴,∴.
∴在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增.
∴极大值为.,又,
∴在(0,16)上单调递增,
∴,
∴有唯一零点.
综上可知,对于任意,有且仅有一个零点.
本题考查导数的几何意义的运用、利用导数证明函数的零点个数,考查函数与方程思想、转化与化归思想、分类讨论思想,考查逻辑推理能力和运算求解能力,求解时注意零点存在定理的运用.
20.(1)见证明;(2)
【解析】
(1)取的中点,连.可证得,,于是可得平面,进而可得结论成立.(2)运用几何法或向量法求解可得所求角的正弦值.
【详解】
(1)证明:取的中点,连.
∵,
∴.
又,
∴.
在中,,
∴.
又,
∴平面,
又平面,
∴.
(2)解法1:取的中点,连结,
∵,
∴,
又,
∴.
又由题意得为等边三角形,
∴,
∵,
∴平面.
作,则有平面,
∴就是直线与平面所成的角.
设,则,
在等边中,.
又在中,,故.
在中,由余弦定理得,
∴,
∴直线与平面所成角的正弦值为.
解法2:由题意可得,建立如图所示的空间直角坐标系.
不妨设,则在直角三角形中,可得,
作于,则有平面几何知识可得,
∴.
又可得,.
∴,.
设平面的一个法向量为,
由,得,
令,则得.
又,
设直线与平面所成的角为,
则.
所以直线与平面所成角的正弦值为.
利用向量法求解直线和平面所成角时,关键点是恰当建立空间直角坐标系,确定斜线的方向向量和平面的法向量.解题时通过平面的法向量和直线的方向向量来求,即求出斜线的方向向量与平面的法向量所夹的锐角或钝角的补角,取其余角就是斜线与平面所成的角.求解时注意向量的夹角与线面角间的关系.
21.(1)
(2)是为定值,的横坐标为定值
【解析】
(1)根据“直线垂直于轴时,四边形的面积为1”列方程,由此求得,结合椭圆离心率以及,求得,由此求得椭圆方程.
(2)设出直线的方程,联立直线的方程和椭圆方程,化简后写出根与系数关系.求得直线的方程,并求得两直线交点的横坐标,结合根与系数关系进行化简,求得的横坐标为定值.
【详解】
(1)依题意可知,解得,即;而,即,结合解得,,因此椭圆方程为
(2)由题意得,左焦点,设直线的方程为:,,.
由消去并整理得,∴,.
直线的方程为:,直线的方程为:.
联系方程,解得,又因为.
所以.所以的横坐标为定值.
本小题主要考查根据椭圆离心率求椭圆方程,考查直线和椭圆的位置关系,考查直线和直线交点坐标的求法,考查运算求解能力,属于中档题.
22.(1)(2)3+3
【解析】
(1)利用余弦的二倍角公式和同角三角函数关系式化简整理并结合范围0<A<π,可求A的值.(2)由正弦定理可求a,利用余弦定理可得c值,即可求周长.
【详解】
(1)
,
即
又
(2) ,
∵,
∴由余弦定理得 a2=b2+c2﹣2bccosA,
∴,
∵c>0,所以得c=2,
∴周长a+b+c=3+3.
本题考查三角函数恒等变换的应用,正弦定理,余弦定理在解三角形中的应用,考查了转化思想,属于中档题.
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