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江苏省常州高级中学2026届高三五校联谊期中考试试卷数学试题
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.答题时请按要求用笔。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
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. “哥德巴赫猜想”是近代三大数学难题之一,其内容是:一个大于2的偶数都可以写成两个质数(素数)之和,也就是我们所谓的“1+1”问题.它是1742年由数学家哥德巴赫提出的,我国数学家潘承洞、王元、陈景润等在哥德巴赫猜想的证明中做出相当好的成绩.若将6拆成两个正整数的和,则拆成的和式中,加数全部为质数的概率为( )
A. B. C. D.
2.在中,为边上的中点,且,则( )
A. B. C. D.
3.设,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
4.将函数图象上所有点向左平移个单位长度后得到函数的图象,如果在区间上单调递减,那么实数的最大值为( )
A. B. C. D.
5.执行如图所示的程序框图,则输出的的值是( )
A.8 B.32 C.64 D.128
6.抛物线的准线与轴的交点为点,过点作直线与抛物线交于、两点,使得是的中点,则直线的斜率为( )
A. B. C.1 D.
7.已知实数满足约束条件,则的最小值为( )
A.-5 B.2 C.7 D.11
8.如图所示,正方体的棱,的中点分别为,,则直线与平面所成角的正弦值为( )
A. B. C. D.
9.点为的三条中线的交点,且,,则的值为( )
A. B. C. D.
10.已知集合,,则( )
A. B. C. D.
11.已知集合,,且、都是全集(为实数集)的子集,则如图所示韦恩图中阴影部分所表示的集合为( )
A. B.或
C. D.
12.已知,,分别是三个内角,,的对边,,则( )
A. B. 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.已知集合,,则__________.
15.已知数列的前项和为,,则满足的正整数的值为______.
16.某校为了解家长对学校食堂的满意情况,分别从高一、高二年级随机抽取了20位家长的满意度评分,其频数分布表如下:
满意度评分分组
合计
高一
1
3
6
6
4
20
高二
2
6
5
5
2
20
根据评分,将家长的满意度从低到高分为三个等级:
满意度评分
评分70分
70评分90
评分90分
满意度等级
不满意
满意
非常满意
假设两个年级家长的评价结果相互独立,根据所给数据,以事件发生的频率作为相应事件发生的概率.现从高一、高二年级各随机抽取1名家长,记事件:“高一家长的满意度等级高于高二家长的满意度等级”,则事件发生的概率为__________.
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)已知函数,其中,为自然对数的底数.
(1)当时,证明:对;
(2)若函数在上存在极值,求实数的取值范围。
18.(12分)数列满足,是与的等差中项.
(1)证明:数列为等比数列,并求数列的通项公式;
(2)求数列的前项和.
19.(12分)在直角坐标系中,点的坐标为,直线的参数方程为(为参数,为常数,且).以直角坐标系的原点为极点,轴的正半轴为极轴,且两个坐标系取相等的长度单位,建立极坐标系,圆的极坐标方程为.设点在圆外.
(1)求的取值范围.
(2)设直线与圆相交于两点,若,求的值.
20.(12分)已知函数.
(1)设,若存在两个极值点,,且,求证:;
(2)设,在不单调,且恒成立,求的取值范围.(为自然对数的底数).
21.(12分)设函数 .
(I)求的最小正周期;
(II)若且,求的值.
22.(10分)设函数,.
(Ⅰ)讨论的单调性;
(Ⅱ)时,若,,求证:.
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】
列出所有可以表示成和为6的正整数式子,找到加数全部为质数的只有,利用古典概型求解即可.
【详解】
6拆成两个正整数的和含有的基本事件有:(1,5),(2,4),(3,3), (4,2),(5,1),
而加数全为质数的有(3,3),
根据古典概型知,所求概率为.
故选:A.
本题主要考查了古典概型,基本事件,属于容易题.
2.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.
3.B
【解析】
先解不等式化简两个条件,利用集合法判断充分必要条件即可
【详解】
解不等式可得,
解绝对值不等式可得,
由于为的子集,
据此可知“”是“”的必要不充分条件.
故选:B
本题考查了必要不充分条件的判定,考查了学生数学运算,逻辑推理能力,属于基础题.
4.B
【解析】
根据条件先求出的解析式,结合三角函数的单调性进行求解即可.
【详解】
将函数图象上所有点向左平移个单位长度后得到函数的图象,
则,
设,
则当时,,,
即,
要使在区间上单调递减,
则得,得,
即实数的最大值为,
故选:B.
本小题主要考查三角函数图象变换,考查根据三角函数的单调性求参数,属于中档题.
5.C
【解析】
根据给定的程序框图,逐次计算,结合判断条件,即可求解.
【详解】
由题意,执行上述程序框图,可得
第1次循环,满足判断条件,;
第2次循环,满足判断条件,;
第3次循环,满足判断条件,;
第4次循环,满足判断条件,;
不满足判断条件,输出.
故选:C.
本题主要考查了循环结构的程序框图的计算与输出,其中解答中认真审题,逐次计算,结合判断条件求解是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.
6.B
【解析】
设点、,设直线的方程为,由题意得出,将直线的方程与抛物线的方程联立,列出韦达定理,结合可求得的值,由此可得出直线的斜率.
【详解】
由题意可知点,设点、,设直线的方程为,
由于点是的中点,则,
将直线的方程与抛物线的方程联立得,整理得,
由韦达定理得,得,,解得,
因此,直线的斜率为.
故选:B.
本题考查直线斜率的求解,考查直线与抛物线的综合问题,涉及韦达定理设而不求法的应用,考查运算求解能力,属于中等题.
7.A
【解析】
根据约束条件画出可行域,再将目标函数化成斜截式,找到截距的最小值.
【详解】
由约束条件,画出可行域如图
变为为斜率为-3的一簇平行线,为在轴的截距,
最小的时候为过点的时候,
解得所以,
此时
故选A项
本题考查线性规划求一次相加的目标函数,属于常规题型,是简单题.
8.C
【解析】
以D为原点,DA,DC,DD1 分别为轴,建立空间直角坐标系,由向量法求出直线EF与平面AA1D1D所成角的正弦值.
【详解】
以D为原点,DA为x轴,DC为y轴,DD1为z轴,建立空间直角坐标系,设正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱长为2,则,,,
取平面的法向量为,
设直线EF与平面AA1D1D所成角为θ,则sinθ=|,
直线与平面所成角的正弦值为.
故选C.
本题考查了线面角的正弦值的求法,也考查数形结合思想和向量法的应用,属于中档题.
9.B
【解析】
可画出图形,根据条件可得,从而可解出,然后根据,进行数量积的运算即可求出.
【详解】
如图:
点为的三条中线的交点
,
由可得:,
又因,,
.
故选:B
本题考查三角形重心的定义及性质,向量加法的平行四边形法则,向量加法、减法和数乘的几何意义,向量的数乘运算及向量的数量积的运算,考查运算求解能力,属于中档题.
10.B
【解析】
求出集合,利用集合的基本运算即可得到结论.
【详解】
由,得,则集合,
所以,.
故选:B.
本题主要考查集合的基本运算,利用函数的性质求出集合是解决本题的关键,属于基础题.
11.C
【解析】
根据韦恩图可确定所表示集合为,根据一元二次不等式解法和定义域的求法可求得集合,根据补集和交集定义可求得结果.
【详解】
由韦恩图可知:阴影部分表示,
,,
.
故选:.
本题考查集合运算中的补集和交集运算,涉及到一元二次不等式和函数定义域的求解;关键是能够根据韦恩图确定所求集合.
12.C
【解析】
原式由正弦定理化简得,由于,可求的值.
【详解】
解:由及正弦定理得.
因为,所以代入上式化简得.
由于,所以.
又,故.
故选:C.
本题主要考查正弦定理解三角形,三角函数恒等变换等基础知识;考查运算求解能力,推理论证能力,属于中档题.
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】
直接根据集合和集合求交集即可.
【详解】
解: ,
,
所以.
故答案为:
本题考查集合的交集运算,是基础题.
15.6
【解析】
已知,利用,求出通项,然后即可求解
【详解】
∵,∴当时,,∴;当时,,∴,故数列是首项为-2,公比为2的等比数列,∴.又,∴,∴,∴.
本题考查通项求解问题,属于基础题
16.0.42
【解析】
高一家长的满意度等级高于高二家长的满意度等级有三种情况,分别求出三种情况的概率,再利用加法公式即可.
【详解】
由已知,高一家长满意等级为不满意的概率为,满意的概率为,非常满意的概率为,
高二家长满意等级为不满意的概率为,满意的概率为,非常满意的概率为,
高一家长的满意度等级高于高二家长的满意度等级有三种情况:
1.高一家长满意,高二家长不满意,其概率为;
2.高一家长非常满意,高二家长不满意,其概率为;
3.高一家长非常满意,高二家长满意,其概率为.
由加法公式,知事件发生的概率为.
故答案为:
本题考查独立事件的概率,涉及到概率的加法公式,是一道中档题.
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. (1)见证明;(2)
【解析】
(1)利用导数说明函数的单调性,进而求得函数的最小值,得到要证明的结论;
(2)问题转化为导函数在区间上有解,法一:对a分类讨论,分别研究a的不同取值下,导函数的单调性及值域,从而得到结论.法二:构造函数,利用函数的导数判断函数的单调性求得函数的值域,再利用零点存在定理说明函数存在极值.
【详解】
(1)当时,,于是,.
又因为,当时,且.
故当时,,即.
所以,函数为上的增函数,于是,.
因此,对,;
(2) 方法一:由题意在上存在极值,则在上存在零点,
①当时,为上的增函数,
注意到,,
所以,存在唯一实数,使得成立.
于是,当时,,为上的减函数;
当时,,为上的增函数;
所以为函数的极小值点;
②当时,在上成立,
所以在上单调递增,所以在上没有极值;
③当时,在上成立,
所以在上单调递减,所以在上没有极值,
综上所述,使在上存在极值的的取值范围是.
方法二:由题意,函数在上存在极值,则在上存在零点.
即在上存在零点.
设,,则由单调性的性质可得为上的减函数.
即的值域为,所以,当实数时,在上存在零点.
下面证明,当时,函数在上存在极值.
事实上,当时,为上的增函数,
注意到,,所以,存在唯一实数,
使得成立.于是,当时,,为上的减函数;
当时,,为上的增函数;
即为函数的极小值点.
综上所述,当时,函数在上存在极值.
本题考查利用导数研究函数的最值,涉及函数的单调性,导数的应用,函数的最值的求法,考查构造法的应用,是一道综合题.
18.(1)见解析,(2)
【解析】
(1)根据等差中项的定义得,然后构造新等比数列,写出的通项即可求
(2)根据(1)的结果,分组求和即可
【详解】
解:(1)由已知可得,即,可化为,故数列是以为首项,2为公比的等比数列.
即有,所以.
(2)由(1)知,数列的通项为:,
故.
考查等差中项的定义和分组求和的方法;中档题.
19.(1)(2)
【解析】
(1)首先将曲线化为直角坐标方程,由点在圆外,则解得即可;
(2)将直线的参数方程代入圆的普通方程,设、对应的参数分别为,列出韦达定理,由及在圆的上方,得,即即可解得;
【详解】
解:(1)曲线的直角坐标方程为.
由点在圆外,得点的坐标为,结合,解得.
故的取值范围是.
(2)由直线的参数方程,得直线过点,倾斜角为,
将直线的参数方程代入,并整理得
,其中.
设、对应的参数分别为,则,.
由及在圆的上方,得,即,代入①,得,,
消去,得,结合,解得.
故的值是.
本题考查极坐标方程化为直角坐标方程,直线的参数方程的几何意义的应用,属于中档题.
20.(1)证明见解析;(2).
【解析】
(1)先求出,又由可判断出在上单调递减,故,令,记, 利用导数求出的最小值即可;
(2)由在上不单调转化为在上有解,可得,令,分类讨论求的最大值,再求解即可.
【详解】
(1)已知,
,
由可得,
又由,知
在上单调递减,
令,记,则
在上单调递增;
,在上单调递增;
,
(2),,
在上不单调,
在上有正有负,在上有解,
,,
恒成立,
记,则,
记,,
在上单调增,在上单调减.
于是知
(i)当即时,恒成立,在上单调增,
,
,.
(ii)当时,
,故不满足题意.
综上所述,
本题主要考查了导数的综合应用,考查了分类讨论,转化与化归的思想,考查了学生的运算求解能力.
21. (I);(II)
【解析】
(I)化简得到,得到周期.
(II) ,故,根据范围判断,代入计算得到答案.
【详解】
(I)
,故.
(II) ,故,,
,故,,
故,故,
.
本题考查了三角函数的周期,三角恒等变换,意在考查学生的计算能力和综合应用能力.
22.(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.
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