资源描述
江苏省苏州市重点中学2026届高三3月“线上教育”学习情况调查数学试题
请考生注意:
1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。
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.已知集合,,若,则( )
A. B. C. D.
2.已知函数(其中为自然对数的底数)有两个零点,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
3.在中,为边上的中点,且,则( )
A. B. C. D.
4.已知、是双曲线的左右焦点,过点与双曲线的一条渐近线平行的直线交双曲线另一条渐近线于点,若点在以线段为直径的圆外,则双曲线离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.波罗尼斯(古希腊数学家,的公元前262-190年)的著作《圆锥曲线论》是古代世界光辉的科学成果,它将圆锥曲线的性质网罗殆尽,几乎使后人没有插足的余地.他证明过这样一个命题:平面内与两定点距离的比为常数k(k>0,且k≠1)的点的轨迹是圆,后人将这个圆称为阿波罗尼斯圆.现有椭圆=1(a>b>0),A,B为椭圆的长轴端点,C,D为椭圆的短轴端点,动点M满足=2,△MAB面积的最大值为8,△MCD面积的最小值为1,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
6.圆锥底面半径为,高为,是一条母线,点是底面圆周上一点,则点到所在直线的距离的最大值是( )
A. B. C. D.
7.一个频率分布表(样本容量为)不小心被损坏了一部分,只记得样本中数据在上的频率为,则估计样本在、内的数据个数共有( )
A. B. C. D.
8.已知甲盒子中有个红球,个蓝球,乙盒子中有个红球,个蓝球,同时从甲乙两个盒子中取出个球进行交换,(a)交换后,从甲盒子中取1个球是红球的概率记为.(b)交换后,乙盒子中含有红球的个数记为.则( )
A. B.
C. D.
9.中心在原点,对称轴为坐标轴的双曲线的两条渐近线与圆都相切,则双曲线的离心率是( )
A.2或 B.2或 C.或 D.或
10.若函数函数只有1个零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
11.已知椭圆的中心为原点,为的左焦点,为上一点,满足且,则椭圆的方程为( )
A. B. C. D.
12.若函数的图象上两点,关于直线的对称点在的图象上,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.已知函数,则不等式的解集为____________.
14.割圆术是估算圆周率的科学方法,由三国时期数学家刘徽创立,他用圆内接正多边形面积无限逼近圆面积,从而得出圆周率.现在半径为1的圆内任取一点,则该点取自其内接正十二边形内部的概率为________.
15.已知函数,若关于的方程恰有四个不同的解,则实数的取值范围是______.
16.定义在上的奇函数满足,并且当时,则___
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)已知数列是各项均为正数的等比数列,,且,,成等差数列.
(Ⅰ)求数列的通项公式;
(Ⅱ)设,为数列的前项和,记,证明:.
18.(12分)在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.
(1)求B;
(2)若的面积为,周长为8,求b.
19.(12分)已知函数,直线为曲线的切线(为自然对数的底数).
(1)求实数的值;
(2)用表示中的最小值,设函数,若函数
为增函数,求实数的取值范围.
20.(12分)已知椭圆:过点,过坐标原点作两条互相垂直的射线与椭圆分别交于,两点.
(1)证明:当取得最小值时,椭圆的离心率为.
(2)若椭圆的焦距为2,是否存在定圆与直线总相切?若存在,求定圆的方程;若不存在,请说明理由.
21.(12分)中,内角的对边分别为,.
(1)求的大小;
(2)若,且为的重心,且,求的面积.
22.(10分)已知数列是各项均为正数的等比数列,数列为等差数列,且,,.
(1)求数列与的通项公式;
(2)求数列的前项和;
(3)设为数列的前项和,若对于任意,有,求实数的值.
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.A
【解析】
由,得,代入集合B即可得.
【详解】
,,,即:,
故选:A
本题考查了集合交集的含义,也考查了元素与集合的关系,属于基础题.
2.B
【解析】
求出导函数,确定函数的单调性,确定函数的最值,根据零点存在定理可确定参数范围.
【详解】
,当时,,单调递增,当时,,单调递减,∴在上只有一个极大值也是最大值,显然时,,时,,
因此要使函数有两个零点,则,∴.
故选:B.
本题考查函数的零点,考查用导数研究函数的最值,根据零点存在定理确定参数范围.
3.A
【解析】
由为边上的中点,表示出,然后用向量模的计算公式求模.
【详解】
解:为边上的中点,
,
故选:A
在三角形中,考查中点向量公式和向量模的求法,是基础题.
4.A
【解析】
双曲线﹣=1的渐近线方程为y=x,
不妨设过点F1与双曲线的一条渐过线平行的直线方程为y=(x﹣c),
与y=﹣x联立,可得交点M(,﹣),
∵点M在以线段F1F1为直径的圆外,
∴|OM|>|OF1|,即有+>c1,
∴>3,即b1>3a1,
∴c1﹣a1>3a1,即c>1a.
则e=>1.
∴双曲线离心率的取值范围是(1,+∞).
故选:A.
点睛:解决椭圆和双曲线的离心率的求值及范围问题其关键就是确立一个关于a,b,c的方程或不等式,再根据a,b,c的关系消掉b得到a,c的关系式,建立关于a,b,c的方程或不等式,要充分利用椭圆和双曲线的几何性质、点的坐标的范围等.
5.D
【解析】
求得定点M的轨迹方程可得,解得a,b即可.
【详解】
设A(-a,0),B(a,0),M(x,y).∵动点M满足=2,
则 =2,化简得.
∵△MAB面积的最大值为8,△MCD面积的最小值为1,
∴ ,解得,
∴椭圆的离心率为.
故选D.
本题考查了椭圆离心率,动点轨迹,属于中档题.
6.C
【解析】
分析:作出图形,判断轴截面的三角形的形状,然后转化求解的位置,推出结果即可.
详解:圆锥底面半径为,高为2,是一条母线,点是底面圆周上一点,在底面的射影为;,,过的轴截面如图:
,过作于,则,在底面圆周,选择,使得,则到的距离的最大值为3,故选:C
点睛:本题考查空间点线面距离的求法,考查空间想象能力以及计算能力,解题的关键是作出轴截面图形,属中档题.
7.B
【解析】
计算出样本在的数据个数,再减去样本在的数据个数即可得出结果.
【详解】
由题意可知,样本在的数据个数为,
样本在的数据个数为,
因此,样本在、内的数据个数为.
故选:B.
本题考查利用频数分布表计算频数,要理解频数、样本容量与频率三者之间的关系,考查计算能力,属于基础题.
8.A
【解析】
分析:首先需要去分析交换后甲盒中的红球的个数,对应的事件有哪些结果,从而得到对应的概率的大小,再者就是对随机变量的值要分清,对应的概率要算对,利用公式求得其期望.
详解:根据题意有,如果交换一个球,
有交换的都是红球、交换的都是蓝球、甲盒的红球换的乙盒的蓝球、甲盒的蓝球交换的乙盒的红球,
红球的个数就会出现三种情况;
如果交换的是两个球,有红球换红球、蓝球换蓝球、一蓝一红换一蓝一红、红换蓝、蓝换红、一蓝一红换两红、一蓝一红换亮蓝,
对应的红球的个数就是五种情况,所以分析可以求得,故选A.
点睛:该题考查的是有关随机事件的概率以及对应的期望的问题,在解题的过程中,需要对其对应的事件弄明白,对应的概率会算,以及变量的可取值会分析是多少,利用期望公式求得结果.
9.A
【解析】
根据题意,由圆的切线求得双曲线的渐近线的方程,再分焦点在x、y轴上两种情况讨论,进而求得双曲线的离心率.
【详解】
设双曲线C的渐近线方程为y=kx,是圆的切线得: ,
得双曲线的一条渐近线的方程为 ∴焦点在x、y轴上两种情况讨论:
①当焦点在x轴上时有:
②当焦点在y轴上时有:
∴求得双曲线的离心率 2或.
故选:A.
本小题主要考查直线与圆的位置关系、双曲线的简单性质等基础知识,考查运算求解能力,考查数形结合思想.解题的关键是:由圆的切线求得直线 的方程,再由双曲线中渐近线的方程的关系建立等式,从而解出双曲线的离心率的值.此题易忽视两解得出错误答案.
10.C
【解析】
转化有1个零点为与的图象有1个交点,求导研究临界状态相切时的斜率,数形结合即得解.
【详解】
有1个零点
等价于与的图象有1个交点.
记,则过原点作的切线,
设切点为,
则切线方程为,
又切线过原点,即,
将,
代入解得.
所以切线斜率为,
所以或.
故选:C
本题考查了导数在函数零点问题中的应用,考查了学生数形结合,转化划归,数学运算的能力,属于较难题.
11.B
【解析】
由题意可得c=,设右焦点为F′,由|OP|=|OF|=|OF′|知,
∠PFF′=∠FPO,∠OF′P=∠OPF′,
所以∠PFF′+∠OF′P=∠FPO+∠OPF′,
由∠PFF′+∠OF′P+∠FPO+∠OPF′=180°知,
∠FPO+∠OPF′=90°,即PF⊥PF′.
在Rt△PFF′中,由勾股定理,得|PF′|=,
由椭圆定义,得|PF|+|PF′|=2a=4+8=12,从而a=6,得a2=36,
于是 b2=a2﹣c2=36﹣=16,
所以椭圆的方程为.
故选B.
点睛:椭圆的定义:到两定点距离之和为常数的点的轨迹,当和大于两定点间的距离时,轨迹是椭圆,当和等于两定点间的距离时,轨迹是线段(两定点间的连线段),当和小于两定点间的距离时,轨迹不存在.
12.D
【解析】
由题可知,可转化为曲线与有两个公共点,可转化为方程有两解,构造函数,利用导数研究函数单调性,分析即得解
【详解】
函数的图象上两点,关于直线的对称点在上,
即曲线与有两个公共点,
即方程有两解,
即有两解,
令,
则,
则当时,;当时,,
故时取得极大值,也即为最大值,
当时,;当时,,
所以满足条件.
故选:D
本题考查了利用导数研究函数的零点,考查了学生综合分析,转化划归,数形结合,数学运算的能力,属于较难题.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.
【解析】
,,分类讨论即可.
【详解】
由已知,,,
若,则或
解得或,所以不等式的解集为.
故答案为:
本题考查分段函数的应用,涉及到解一元二次不等式,考查学生的计算能力,是一道中档题.
14.
【解析】
求出圆内接正十二边形的面积和圆的面积,再用几何概型公式求出即可.
【详解】
半径为1的圆内接正十二边形,可分割为12个顶角为,腰为1的等腰三角形,
∴该正十二边形的面积为,
根据几何概型公式,该点取自其内接正十二边形的概率为,
故答案为:.
本小题主要考查面积型几何概型的计算,属于基础题.
15.
【解析】
设,判断 为偶函数,考虑x>0时,的解析式和零点个数, 利用导数分析函数的单调性,作函数大致图象,即可得到的范围.
【详解】
设,
则在是偶函数,
当时,,
由得,
记,
,,
故函数在增,而,
所以在减,在增,,
当时,,当时,,
因此的图象为
因此实数的取值范围是.
本题主要考查了函数的零点的个数问题,涉及构造函数,函数的奇偶性,利用导数研究函数单调性,考查了数形结合思想方法,以及化简运算能力和推理能力,属于难题.
16.
【解析】
根据所给表达式,结合奇函数性质,即可确定函数对称轴及周期性,进而由的解析式求得的值.
【详解】
满足,
由函数对称性可知关于对称,
且令,代入可得,
由奇函数性质可知,所以
令,代入可得,
所以是以4为周期的周期函数,
则
当时,
所以,
所以,
故答案为:.
本题考查了函数奇偶性与对称性的综合应用,周期函数的判断及应用,属于中档题.
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.(Ⅰ),;(Ⅱ)见解析
【解析】
(Ⅰ)由,且成等差数列,可求得q,从而可得本题答案;
(Ⅱ)化简求得,然后求得,再用裂项相消法求,即可得到本题答案.
【详解】
(Ⅰ)因为数列是各项均为正数的等比数列,,可设公比为q,,
又成等差数列,
所以,即,
解得或(舍去),则,;
(Ⅱ)证明:,
,,
则,
因为,所以
即.
本题主要考查等差等比数列的综合应用,以及用裂项相消法求和并证明不等式,考查学生的运算求解能力和推理证明能力.
18.(1);(2)
【解析】
(1)通过正弦定理和内角和定理化简,再通过二倍角公式即可求出;
(2)通过三角形面积公式和三角形的周长为8,求出b的表达式后即可求出b的值.
【详解】
(1)由三角形内角和定理及诱导公式,得,
结合正弦定理,得,
由及二倍角公式,得,
即,故;
(2)由题设,得,从而,
由余弦定理,得,即,
又,所以,
解得.
本题综合考查了正余弦定理,倍角公式,三角形面积公式,属于基础题.
19.(1);(2).
【解析】
试题分析:(1)先求导,然后利用导数等于求出切点的横坐标,代入两个曲线的方程,解方程组,可求得;(2)设与交点的横坐标为,利用导数求得,从而,然后利用求得的取值范围为.
试题解析:
(1)对求导得.
设直线与曲线切于点,则
,解得,
所以的值为1.
(2)记函数,下面考察函数的符号,
对函数求导得.
当时,恒成立.
当时,,
从而.
∴在上恒成立,故在上单调递减.
,∴,
又曲线在上连续不间断,所以由函数的零点存在性定理及其单调性知唯一的,使.
∴;,,
∴,
从而,
∴,
由函数为增函数,且曲线在上连续不断知在,上恒成立.
①当时,在上恒成立,即在上恒成立,
记,则,
当变化时,变化情况列表如下:
3
0
极小值
∴,
故“在上恒成立”只需,即.
②当时,,当时,在上恒成立,
综合①②知,当时,函数为增函数.
故实数的取值范围是
考点:函数导数与不等式.
【方法点晴】
函数导数问题中,和切线有关的题目非常多,我们只要把握住关键点:一个是切点,一个是斜率,切点即在原来函数图象上,也在切线上;斜率就是导数的值.根据这两点,列方程组,就能解决.本题第二问我们采用分层推进的策略,先求得的表达式,然后再求得的表达式,我们就可以利用导数这个工具来求的取值范围了.
20.(1)证明见解析;(2)存在,
【解析】
(1)将点代入椭圆方程得到,结合基本不等式,求得取得最小值时,进而证得椭圆的离心率为.
(2)当直线的斜率不存在时,根据椭圆的对称性,求得到直线的距离.当直线的斜率存在时,联立直线的方程和椭圆方程,写出韦达定理,利用,则列方程,求得的关系式,进而求得到直线的距离.根据上述分析判断出所求的圆存在,进而求得定圆的方程.
【详解】
(1)证明:∵椭圆经过点,∴,
∴,
当且仅当,即时,等号成立,
此时椭圆的离心率.
(2)解:∵椭圆的焦距为2,∴,又,∴,.
当直线的斜率不存在时,由对称性,设,.
∵,在椭圆上,∴,∴,∴到直线的距离.
当直线的斜率存在时,设的方程为.
由,得,
.
设,,则,.
∵,∴,
∴,
∴,即,
∴到直线的距离.
综上,到直线的距离为定值,且定值为,故存在定圆:,使得圆与直线总相切.
本小题主要考查点和椭圆的位置关系,考查基本不等式求最值,考查直线和椭圆的位置关系,考查点到直线的距离公式,考查分类讨论的数学思想方法,考查运算求解能力,属于中档题.
21.(1);(2)
【解析】
(1)利用正弦定理,转化为,分析运算即得解;
(2)由为的重心,得到,平方可得解c,由面积公式即得解.
【详解】
(1)由,由正弦定理得
C,即
∴
∵∴,
又∵
∴
(2)由于为的重心
故,
∴
解得或舍
∴的面积为.
本题考查了正弦定理和余弦定理的综合应用,考查了学生综合分析,转化划归,数学运算的能力,属于中档题.
22.(1),(2)(3)
【解析】
(1)假设公差,公比,根据等差数列和等比数列的通项公式,化简式子,可得,,然后利用公式法,可得结果.
(2)根据(1)的结论,利用错位相减法求和,可得结果.
(3)计算出,代值计算并化简,可得结果.
【详解】
解:(1)依题意:,
即,解得:
所以,
(2),
,
,
上面两式相减,得:
则
即
所以,
(3)
,
所以
由得,,
即
本题主要考查等差数列和等比数列的综合应用,以及利用错位相减法求和,属基础题.
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