资源描述
上海市七宝高中2026年高三冲刺模拟(5)数学试题
注意事项
1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
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.命题:存在实数,对任意实数,使得恒成立;:,为奇函数,则下列命题是真命题的是( )
A. B. C. D.
2.已知且,函数,若,则( )
A.2 B. C. D.
3.已知复数在复平面内对应的点的坐标为,则下列结论正确的是( )
A. B.复数的共轭复数是
C. D.
4.中国古代中的“礼、乐、射、御、书、数”合称“六艺”.“礼”,主要指德育;“乐”,主要指美育;“射”和“御”,就是体育和劳动;“书”,指各种历史文化知识;“数”,数学.某校国学社团开展“六艺”课程讲座活动,每艺安排一节,连排六节,一天课程讲座排课有如下要求:“乐”不排在第一节,“射”和“御”两门课程不相邻,则“六艺”课程讲座不同的排课顺序共有( )种.
A.408 B.120 C.156 D.240
5.已知函数,则在上不单调的一个充分不必要条件可以是( )
A. B. C.或 D.
6.某几何体的三视图如图所示,若图中小正方形的边长均为1,则该几何体的体积是
A. B. C. D.
7.在声学中,声强级(单位:)由公式给出,其中为声强(单位:).,,那么( )
A. B. C. D.
8.设命题p:>1,n2>2n,则p为( )
A. B.
C. D.
9.已知集合,,则集合的真子集的个数是( )
A.8 B.7 C.4 D.3
10.函数在上单调递增,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
11.已知向量与的夹角为,定义为与的“向量积”,且是一个向量,它的长度,若,,则( )
A. B.
C.6 D.
12.已知函,,则的最小值为( )
A. B.1 C.0 D.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.若满足,则目标函数的最大值为______.
14.记为数列的前项和.若,则______.
15.已知是定义在上的偶函数,其导函数为.若时,,则不等式的解集是___________.
16.实数,满足,如果目标函数的最小值为,则的最小值为_______.
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,在正四棱柱中,已知,.
(1)求异面直线与直线所成的角的大小;
(2)求点到平面的距离.
18.(12分)如图,四棱锥P﹣ABCD的底面是梯形.BC∥AD,AB=BC=CD=1,AD=2,,
(Ⅰ)证明;AC⊥BP;
(Ⅱ)求直线AD与平面APC所成角的正弦值.
19.(12分)已知向量, .
(1)求的最小正周期;
(2)若的内角的对边分别为,且,求的面积.
20.(12分)设函数,.
(Ⅰ)讨论的单调性;
(Ⅱ)时,若,,求证:.
21.(12分)已知数列满足,等差数列满足,
(1)分别求出,的通项公式;
(2)设数列的前n项和为,数列的前n项和为证明:.
22.(10分)如图,四棱锥的底面中,为等边三角形,是等腰三角形,且顶角,,平面平面,为中点.
(1)求证:平面;
(2)若,求二面角的余弦值大小.
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】
分别判断命题和的真假性,然后根据含有逻辑联结词命题的真假性判断出正确选项.
【详解】
对于命题,由于,所以命题为真命题.对于命题,由于,由解得,且,所以是奇函数,故为真命题.所以为真命题. 、、都是假命题.
故选:A
本小题主要考查诱导公式,考查函数的奇偶性,考查含有逻辑联结词命题真假性的判断,属于基础题.
2.C
【解析】
根据分段函数的解析式,知当时,且,由于,则,即可求出.
【详解】
由题意知:
当时,且
由于,则可知:,
则,
∴,则,
则.
即.
故选:C.
本题考查分段函数的应用,由分段函数解析式求自变量.
3.D
【解析】
首先求得,然后根据复数乘法运算、共轭复数、复数的模、复数除法运算对选项逐一分析,由此确定正确选项.
【详解】
由题意知复数,则,所以A选项不正确;复数的共轭复数是,所以B选项不正确;,所以C选项不正确;,所以D选项正确.
故选:D
本小题考查复数的几何意义,共轭复数,复数的模,复数的乘法和除法运算等基础知识;考查运算求解能力,推理论证能力,数形结合思想.
4.A
【解析】
利用间接法求解,首先对6门课程全排列,减去“乐”排在第一节的情况,再减去“射”和“御”两门课程相邻的情况,最后还需加上“乐”排在第一节,且“射”和“御”两门课程相邻的情况;
【详解】
解:根据题意,首先不做任何考虑直接全排列则有(种),
当“乐”排在第一节有(种),
当“射”和“御”两门课程相邻时有(种),
当“乐”排在第一节,且“射”和“御”两门课程相邻时有(种),
则满足“乐”不排在第一节,“射”和“御”两门课程不相邻的排法有(种),
故选:.
本题考查排列、组合的应用,注意“乐”的排列对“射”和“御”两门课程相邻的影响,属于中档题.
5.D
【解析】
先求函数在上不单调的充要条件,即在上有解,即可得出结论.
【详解】
,
若在上不单调,令,
则函数对称轴方程为
在区间上有零点(可以用二分法求得).
当时,显然不成立;
当时,只需
或,解得或.
故选:D.
本题考查含参数的函数的单调性及充分不必要条件,要注意二次函数零点的求法,属于中档题.
6.B
【解析】
该几何体是直三棱柱和半圆锥的组合体,其中三棱柱的高为2,底面是高和底边均为4的等腰三角形,圆锥的高为4,底面半径为2,则其体积为,
.
故选B
点睛:由三视图画出直观图的步骤和思考方法:1、首先看俯视图,根据俯视图画出几何体地面的直观图;2、观察正视图和侧视图找到几何体前、后、左、右的高度;3、画出整体,然后再根据三视图进行调整.
7.D
【解析】
由得,分别算出和的值,从而得到的值.
【详解】
∵,
∴,
∴,
当时,,∴,
当时,,∴,
∴,
故选:D.
本小题主要考查对数运算,属于基础题.
8.C
【解析】
根据命题的否定,可以写出:,所以选C.
9.D
【解析】
转化条件得,利用元素个数为n的集合真子集个数为个即可得解.
【详解】
由题意得,
,集合的真子集的个数为个.
故选:D.
本题考查了集合的化简和运算,考查了集合真子集个数问题,属于基础题.
10.B
【解析】
对分类讨论,当,函数在单调递减,当,根据对勾函数的性质,求出单调递增区间,即可求解.
【详解】
当时,函数在上单调递减,
所以,的递增区间是,
所以,即.
故选:B.
本题考查函数单调性,熟练掌握简单初等函数性质是解题关键,属于基础题.
11.D
【解析】
先根据向量坐标运算求出和,进而求出,代入题中给的定义即可求解.
【详解】
由题意,则,,得,由定义知,
故选:D.
此题考查向量的坐标运算,引入新定义,属于简单题目.
12.B
【解析】
,利用整体换元法求最小值.
【详解】
由已知,
又,,故当,即时,.
故选:B.
本题考查整体换元法求正弦型函数的最值,涉及到二倍角公式的应用,是一道中档题.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.-1
【解析】
由约束条件作出可行域,化目标函数为直线方程的斜截式,数形结合得到最优解,把最优解的坐标代入目标函数得答案.
【详解】
由约束条件作出可行域如图,
化目标函数为,
由图可得,当直线过点时,直线在轴上的截距最大,
由得即,则有最大值,
故答案为.
本题主要考查线性规划中利用可行域求目标函数的最值,属简单题.求目标函数最值的一般步骤是“一画、二移、三求”:(1)作出可行域(一定要注意是实线还是虚线);(2)找到目标函数对应的最优解对应点(在可行域内平移变形后的目标函数,最先通过或最后通过的顶点就是最优解);(3)将最优解坐标代入目标函数求出最值.
14.1
【解析】
由已知数列递推式可得数列是以16为首项,以为公比的等比数列,再由等比数列的前项和公式求解.
【详解】
由,得,.
且,
则,即.
数列是以16为首项,以为公比的等比数列,
则.
故答案为:1.
本题主要考查数列递推式,考查等比数列的前项和,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.
15.
【解析】
构造,先利用定义判断的奇偶性,再利用导数判断其单调性,转化为,结合奇偶性,单调性求解不等式即可.
【详解】
令,则是上的偶函数,
,则在上递减,于是在上递增.
由得,
即,
于是,
则,
解得.
故答案为:
本题考查了利用函数的奇偶性、单调性解不等式,考查了学生综合分析,转化划归,数学运算的能力,属于较难题.
16.
【解析】
作出不等式组对应的平面区域,利用目标函数的最小值为,确定出的值,进而确定出C点坐标,结合目标函数几何意义,从而求得结果.
【详解】
先做的区域如图可知在三角形ABC区域内,
由得可知,直线的截距最大时,取得最小值,
此时直线为,
作出直线,交于A点,
由图象可知,目标函数在该点取得最小值,所以直线也过A点,
由,得,代入,得,
所以点C的坐标为.
等价于点与原点连线的斜率,
所以当点为点C时,取得最小值,最小值为,
故答案为:.
该题考查的是有关线性规划的问题,在解题的过程中,注意正确画出约束条件对应的可行域,根据最值求出参数,结合分式型目标函数的意义求得最优解,属于中档题目.
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);(2).
【解析】
(1)建立空间坐标系,通过求向量与向量的夹角,转化为异面直线与直线所成的角的大小;(2)先求出面的一个法向量,再用点到面的距离公式算出即可.
【详解】
以为原点,所在直线分别为轴建系,
设
所以,
,
所以异面直线与直线所成的角的余弦值为 ,异面直线与直线所成的角的大小为.
(2)因为, ,设是面的一个法向量,
所以有 即 ,令 , ,故,
又,所以点到平面的距离为.
本题主要考查向量法求异面直线所成角的大小和点到面的距离,意在考查学生的数学建模以及数学运算能力.
18.(Ⅰ)见解析(Ⅱ).
【解析】
(I)取的中点,连接,通过证明平面得出;
(II)以为原点建立坐标系,求出平面的法向量,通过计算与的夹角得出与平面所成角.
【详解】
(I)证明:取AC的中点M,连接PM,BM,
∵AB=BC,PA=PC,
∴AC⊥BM,AC⊥PM,又BM∩PM=M,
∴AC⊥平面PBM,
∵BP⊂平面PBM,
∴AC⊥BP.
(II)解:∵底面ABCD是梯形.BC∥AD,AB=BC=CD=1,AD=2,
∴∠ABC=120°,
∵AB=BC=1,∴AC,BM,∴AC⊥CD,
又AC⊥BM,∴BM∥CD.
∵PA=PC,CM,∴PM,
∵PB,∴cos∠BMP,∴∠PMB=120°,
以M为原点,以MB,MC的方向为x轴,y轴的正方向,
以平面ABCD在M处的垂线为z轴建立坐标系M﹣xyz,如图所示:
则A(0,,0),C(0,,0),P(,0,),D(﹣1,,0),
∴(﹣1,,0),(0,,0),(,,),
设平面ACP的法向量为(x,y,z),则,即,
令x得(,0,1),
∴cos,,
∴直线AD与平面APC所成角的正弦值为|cos,|.
本题考查异面直线垂直的证明,考查直线与平面所成角的正弦值的求法,解题时要认真审题,注意向量法的合理使用,难度一般.
19.(1);(2)或
【解析】
(1)利用平面向量数量积的坐标运算可得,利用正弦函数的周期性即可求解;(2)由(1)可求,结合范围,可求的值,由余弦定理可求的值,进而根据三角形的面积公式即可求解.
【详解】
(1)
∴最小正周期 .
(2)由(1)知, ∴
∴, 又
∴或. 解得或
当时,由余弦定理得
即, 解得.
此时.
当时,由余弦定理得.
即,解得.
此时.
本题主要考查了平面向量数量积的坐标运算、正弦函数的周期性,考查余弦定理、三角形的面积公式在解三角形中的综合应用,考查了转化思想和分类讨论思想,属于基础题.
20.(1)证明见解析;(2)证明见解析.
【解析】
(1)首先对函数求导,再根据参数的取值,讨论的正负,即可求出关于的单调性即可;
(2)首先通过构造新函数,讨论新函数的单调性,根据新函数的单调性证明.
【详解】
(1),令,
则,令得,
当时,则在单调递减,
当时,则在单调递增,
所以,
当时,,即,则在上单调递增,
当时,,
易知当时,,
当时,,
由零点存在性定理知,,不妨设,使得,
当时,,即,
当时,,即,
当时,,即,
所以在和上单调递增,在单调递减;
(2)证明:构造函数,,
,,
整理得,
,
(当时等号成立),
所以在上单调递增,则,
所以在上单调递增,,
这里不妨设,欲证,
即证由(1)知时,在上单调递增,
则需证,
由已知有,
只需证,
即证,
由在上单调递增,且时,
有,
故成立,从而得证.
本题主要考查了导数含参分类讨论单调性,借助构造函数和单调性证明不等式,属于难题.
21. (1) (2)证明见解析
【解析】
(1)因为,所以,
所以,即,又因为,
所以数列为等差数列,且公差为1,首项为1,
则,即.
设的公差为,则,
所以(),则(),
所以,因此,
综上,.
(2)设数列的前n项和为,则
两式相减得
,所以,
设则,
所以.
22.(1)见解析;(2)
【解析】
(1)设中点为,连接、,首先通过条件得出,加,可得,进而可得平面,再加上平面,可得平面平面,则平面;
(2)设中点为,连接、,可得平面,加上平面,则可如图建立直角坐标系,求出平面的法向量和平面的法向量,利用向量法可得二面角的余弦值.
【详解】
(1)证明:设中点为,连接、,
为等边三角形,
,
,,
,
,即,
,
,
平面,平面,
平面,
为的中位线,
,
平面,平面,
平面,
、为平面内二相交直线,
平面平面,
平面DMN,
平面;
(2)设中点为,连接、
为等边三角形,是等腰三角形,且顶角
,,
、、共线,
,,,,平面
平面.
平面
平面平面,交线为,平面
平面.
设,则
在中,由余弦定理,得:
又,
,
,,
,为中点,
,
建立直角坐标系(如图),则
,,,.
,,
设平面的法向量为,则,
,
取,则,
,
平面的法向量为,
,
二面角为锐角,
二面角的余弦值大小为.
本题考查面面平行证明线面平行,考查向量法求二面角的大小,考查学生计算能力和空间想象能力,是中档题.
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