资源描述
广东省信宜市2026年高三质量监测(四)数学试题试卷
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.设是虚数单位,若复数,则( )
A. B. C. D.
2. 的内角的对边分别为,已知,则角的大小为( )
A. B. C. D.
3.阅读如图的程序框图,运行相应的程序,则输出的的值为( )
A. B. C. D.
4.公元前世纪,古希腊哲学家芝诺发表了著名的阿基里斯悖论:他提出让乌龟在跑步英雄阿基里斯前面米处开始与阿基里斯赛跑,并且假定阿基里斯的速度是乌龟的倍.当比赛开始后,若阿基里斯跑了米,此时乌龟便领先他米,当阿基里斯跑完下一个米时,乌龟先他米,当阿基里斯跑完下-个米时,乌龟先他米....所以,阿基里斯永远追不上乌龟.按照这样的规律,若阿基里斯和乌龟的距离恰好为米时,乌龟爬行的总距离为( )
A.米 B.米
C.米 D.米
5.若平面向量,满足,则的最大值为( )
A. B. C. D.
6.已知函数,对任意的,,当时,,则下列判断正确的是( )
A. B.函数在上递增
C.函数的一条对称轴是 D.函数的一个对称中心是
7.已知直线y=k(x﹣1)与抛物线C:y2=4x交于A,B两点,直线y=2k(x﹣2)与抛物线D:y2=8x交于M,N两点,设λ=|AB|﹣2|MN|,则( )
A.λ<﹣16 B.λ=﹣16 C.﹣12<λ<0 D.λ=﹣12
8.已知命题:是“直线和直线互相垂直”的充要条件;命题:函数的最小值为4. 给出下列命题:①;②;③;④,其中真命题的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
9.执行下面的程序框图,若输出的的值为63,则判断框中可以填入的关于的判断条件是( )
A. B. C. D.
10.已知非零向量、,若且,则向量在向量方向上的投影为( )
A. B. C. D.
11.等比数列中,,则与的等比中项是( )
A.±4 B.4 C. D.
12.在平面直角坐标系中,若不等式组所表示的平面区域内存在点,使不等式成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.在等比数列中,,则________.
14.直线xsinα+y+2=0的倾斜角的取值范围是________________.
15.如图,在三棱锥A﹣BCD中,点E在BD上,EA=EB=EC=ED,BDCD,△ACD为正三角形,点M,N分别在AE,CD上运动(不含端点),且AM=CN,则当四面体C﹣EMN的体积取得最大值时,三棱锥A﹣BCD的外接球的表面积为_____.
16.已知双曲线的一条渐近线方程为,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)已知椭圆:,不与坐标轴垂直的直线与椭圆交于,两点.
(Ⅰ)若线段的中点坐标为,求直线的方程;
(Ⅱ)若直线过点,点满足(,分别为直线,的斜率),求的值.
18.(12分)已知函数为实数)的图像在点处的切线方程为.
(1)求实数的值及函数的单调区间;
(2)设函数,证明时, .
19.(12分)已知函数.
(1)若对任意x0,f(x)0恒成立,求实数a的取值范围;
(2)若函数f(x)有两个不同的零点x1,x2(x1x2),证明:.
20.(12分)已知函数(其中是自然对数的底数)
(1)若在R上单调递增,求正数a的取值范围;
(2)若f(x)在处导数相等,证明:;
(3)当时,证明:对于任意,若,则直线与曲线有唯一公共点(注:当时,直线与曲线的交点在y轴两侧).
21.(12分)如图,在三棱柱中,是边长为2的菱形,且,是矩形,,且平面平面,点在线段上移动(不与重合),是的中点.
(1)当四面体的外接球的表面积为时,证明:.平面
(2)当四面体的体积最大时,求平面与平面所成锐二面角的余弦值.
22.(10分)如图,已知平面与直线均垂直于所在平面,且.
(1)求证:平面;
(2)若,求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.A
【解析】
结合复数的除法运算和模长公式求解即可
【详解】
∵复数,∴,,则,
故选:A.
本题考查复数的除法、模长、平方运算,属于基础题
2.A
【解析】
先利用正弦定理将边统一化为角,然后利用三角函数公式化简,可求出解B.
【详解】
由正弦定理可得,即,即有,因为,则,而,所以.
故选:A
此题考查了正弦定理和三角函数的恒等变形,属于基础题.
3.C
【解析】
根据给定的程序框图,计算前几次的运算规律,得出运算的周期性,确定跳出循环时的n的值,进而求解的值,得到答案.
【详解】
由题意,,
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;
可得的值满足以3项为周期的计算规律,
所以当时,跳出循环,此时和时的值对应的相同,即.
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问题,其中解答中认真审题,得出程序运行时的计算规律是解答的关键,着重考查了推理与计算能力.
4.D
【解析】
根据题意,是一个等比数列模型,设,由,解得,再求和.
【详解】
根据题意,这是一个等比数列模型,设,
所以,
解得,
所以 .
故选:D
本题主要考查等比数列的实际应用,还考查了建模解模的能力,属于中档题.
5.C
【解析】
可根据题意把要求的向量重新组合成已知向量的表达,利用向量数量积的性质,化简为三角函数最值.
【详解】
由题意可得:
,
,
,
故选:C
本题主要考查根据已知向量的模求未知向量的模的方法技巧,把要求的向量重新组合成已知向量的表达是本题的关键点.本题属中档题.
6.D
【解析】
利用辅助角公式将正弦函数化简,然后通过题目已知条件求出函数的周期,从而得到,即可求出解析式,然后利用函数的性质即可判断.
【详解】
,
又,即,
有且仅有满足条件;
又,则,
,函数,
对于A,,故A错误;
对于B,由,
解得,故B错误;
对于C,当时,,故C错误;
对于D,由,故D正确.
故选:D
本题考查了简单三角恒等变换以及三角函数的性质,熟记性质是解题的关键,属于基础题.
7.D
【解析】
分别联立直线与抛物线的方程,利用韦达定理,可得,,然后计算,可得结果.
【详解】
设,
联立
则,
因为直线经过C的焦点,
所以.
同理可得,
所以
故选:D.
本题考查的是直线与抛物线的交点问题,运用抛物线的焦点弦求参数,属基础题。
8.A
【解析】
先由两直线垂直的条件判断出命题p的真假,由基本不等式判断命题q的真假,从而得出p,q的非命题的真假,继而判断复合命题的真假,可得出选项.
【详解】
已知对于命题,由得,所以命题为假命题;
关于命题,函数,
当时,,当即时,取等号,
当时,函数没有最小值,
所以命题为假命题.
所以和是真命题,
所以为假命题,为假命题,为假命题,为真命题,所以真命题的个数为1个.
故选:A.
本题考查直线的垂直的判定和基本不等式的应用,以及复合命题的真假的判断,注意运用基本不等式时,满足所需的条件,属于基础题.
9.B
【解析】
根据程序框图,逐步执行,直到的值为63,结束循环,即可得出判断条件.
【详解】
执行框图如下:
初始值:,
第一步:,此时不能输出,继续循环;
第二步:,此时不能输出,继续循环;
第三步:,此时不能输出,继续循环;
第四步:,此时不能输出,继续循环;
第五步:,此时不能输出,继续循环;
第六步:,此时要输出,结束循环;
故,判断条件为.
故选B
本题主要考查完善程序框图,只需逐步执行框图,结合输出结果,即可确定判断条件,属于常考题型.
10.D
【解析】
设非零向量与的夹角为,在等式两边平方,求出的值,进而可求得向量在向量方向上的投影为,即可得解.
【详解】
,由得,整理得,
,解得,
因此,向量在向量方向上的投影为.
故选:D.
本题考查向量投影的计算,同时也考查利用向量的模计算向量的夹角,考查计算能力,属于基础题.
11.A
【解析】
利用等比数列的性质可得 ,即可得出.
【详解】
设与的等比中项是.
由等比数列的性质可得, .
∴与的等比中项
故选A.
本题考查了等比中项的求法,属于基础题.
12.B
【解析】
依据线性约束条件画出可行域,目标函数恒过,再分别讨论的正负进一步确定目标函数与可行域的基本关系,即可求解
【详解】
作出不等式对应的平面区域,如图所示:
其中,直线过定点,
当时,不等式表示直线及其左边的区域,不满足题意;
当时,直线的斜率,
不等式表示直线下方的区域,不满足题意;
当时,直线的斜率,
不等式表示直线上方的区域,
要使不等式组所表示的平面区域内存在点,
使不等式成立,只需直线的斜率,解得.
综上可得实数的取值范围为,
故选:B.
本题考查由目标函数有解求解参数取值范围问题,分类讨论与数形结合思想,属于中档题
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.1
【解析】
设等比数列的公比为,再根据题意用基本量法求解公比,进而利用等比数列项之间的关系得即可.
【详解】
设等比数列的公比为.由,得,解得.又由,得.则.
故答案为:1
本题主要考查了等比数列基本量的求解方法,属于基础题.
14.
【解析】
因为sin α∈[-1,1],
所以-sin α∈[-1,1],
所以已知直线的斜率范围为[-1,1],由倾斜角与斜率关系得倾斜角范围是.
答案:
15.32π
【解析】
设ED=a,根据勾股定理的逆定理可以通过计算可以证明出CE⊥ED. AM=x,根据三棱锥的体积公式,运用基本不等式,可以求出AM的长度,最后根据球的表面积公式进行求解即可.
【详解】
设ED=a,则CDa.可得CE2+DE2=CD2,∴CE⊥ED.
当平面ABD⊥平面BCD时,当四面体C﹣EMN的体积才有可能取得最大值,设AM=x.
则四面体C﹣EMN的体积(a﹣x)a×xax(a﹣x),当且仅当x时取等号.
解得a=2.
此时三棱锥A﹣BCD的外接球的表面积=4πa2=32π.
故答案为:32π
本题考查了基本不等式的应用,考查了球的表面积公式,考查了数学运算能力和空间想象能力.
16.
【解析】
根据双曲线的标准方程写出双曲线的渐近线方程,结合题意可求得正实数的值.
【详解】
双曲线的渐近线方程为,
由于该双曲线的一条渐近线方程为,,解得.
故答案为:.
本题考查利用双曲线的渐近线方程求参数,考查计算能力,属于基础题.
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)
【解析】
(Ⅰ)根据点差法,即可求得直线的斜率,则方程即可求得;
(Ⅱ)设出直线方程,联立椭圆方程,利用韦达定理,根据,即可求得参数的值.
【详解】
(1)设,,则
两式相减,可得.(*)
因为线段的中点坐标为,所以,.
代入(*)式,得.
所以直线的斜率.
所以直线的方程为,即.
(Ⅱ)设直线:(),联立
整理得.
所以,解得.
所以,.
所以
,
所以.
所以.
因为,所以.
本题考查中点弦问题的点差法求解,以及利用代数与几何关系求直线方程,涉及韦达定理的应用,属中档题.
18. (1) ;函数的单调递减区间为,单调递增区间为;(2)详见解析.
【解析】
试题分析:(1)由题得,根据曲线在点处的切线方程,列出方程组,求得的值,得到的解析式,即可求解函数的单调区间;
(2)由(1)得 根据由,整理得,
设,转化为函数的最值,即可作出证明.
试题解析:
(1)由题得,函数的定义域为, ,
因为曲线在点处的切线方程为,
所以解得.
令,得,
当时, , 在区间内单调递减;
当时, , 在区间内单调递增.
所以函数的单调递减区间为,单调递增区间为.
(2)由(1)得, .
由,得,即.
要证,需证,即证,
设,则要证,等价于证: .
令,则,
∴在区间内单调递增, ,
即,故.
19.(1);(2)证明见解析.
【解析】
(1)求出,判断函数的单调性,求出函数的最大值,即求的范围;
(2)由(1)可知, .对分和两种情况讨论,构造函数,利用放缩法和基本不等式证明结论.
【详解】
(1)由,得.
令.
当时,;当时,;
在上单调递增,在上单调递减,
.
对任意恒成立,.
(2)证明:由(1)可知,在上单调递增,在上单调递减,
.
若,则,
令
在上单调递增,,
.
又,在上单调递减,
.
若,则显然成立.
综上,.
又
以上两式左右两端分别相加,得
,即,
所以.
本题考查利用导数解决不等式恒成立问题,利用导数证明不等式,属于难题.
20.(1);(2)见解析;(3)见解析
【解析】
(1)需满足恒成立,只需即可;(2)根据的单调性,构造新函数,并令,根据的单调性即可得证;
(3)将问题转化为证明有唯一实数解,对求导,判断其单调性,结合题目条件与不等式的放缩,即可得证.
【详解】
;
令,则恒成立;
,;
的取值范围是;
(2)证明:由(1)知,在上单调递减,在上单调递增;
;
令,;
则;
令,则;
;
;
(3)证明:,,要证明有唯一实数解;
当时,;
当时,;
即对于任意实数,一定有解;
;
当时,有两个极值点;
函数在,,上单调递增,在上单调递减;
又;
只需,在时恒成立;
只需;
令,其中一个正解是;
,;
单调递增,,(1);
;
;
综上得证.
本题考查了利用导数研究函数的单调性,考查了利用导数证明不等式,考查了转化思想、不等式的放缩,属难题.
21.(1)证明见解析(2)
【解析】
(1)由题意,先求得为的中点,再证明平面平面,进而可得结论;
(2)由题意,当点位于点时,四面体的体积最大,再建立空间直角坐标系,利用空间向量运算即可.
【详解】
(1)证明:当四面体的外接球的表面积为时.
则其外接球的半径为.
因为时边长为2的菱形,是矩形.
,且平面平面.
则,.
则为四面体外接球的直径.
所以,即.
由题意,,,所以.
因为,所以为的中点.
记的中点为,连接,.
则,,,所以平面平面.
因为平面,所以平面.
(2)由题意,平面,则三棱锥的高不变.
当四面体的体积最大时,的面积最大.
所以当点位于点时,四面体的体积最大.
以点为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系.
则,,,,.
所以,,,.
设平面的法向量为.
则
令,得.
设平面的一个法向量为.
则
令,得.
设平面与平面所成锐二面角是,则.
所以当四面体的体积最大时,平面与平面所成锐二面角的余弦值为.
本题考查平面与平面的平行、线面平行,考查平面与平面所成锐二面角的余弦值,正确运用平面与平面的平行、线面平行的判定,利用好空间向量是关键,属于基础题.
22.(1)见解析;(2)
【解析】
(Ⅰ)证明:过点作于点,
∵平面⊥平面,∴平面
又∵⊥平面
∴∥,
又∵平面
∴∥平面
(Ⅱ)∵平面∴,又∵∴∴
∴点是的中点,连结,则
∴平面∴∥,
∴四边形是矩形
设,得:,
又∵,∴,
从而,过作于点,则
∴是与平面所成角
∴,
∴与平面所成角的正弦值为
考点:面面垂直的性质定理;线面平行的判定定理;线面垂直的性质定理;直线与平面所成的角.
点评:本题主要考查了线面平行的证明和直线与平面所成的角,属立体几何中的常考题型,较难.本题也可以用向量法来做:用向量法解题的关键是;首先正确的建立空间直角坐标系,正确求解平面的一个法向量.注意计算要仔细、认真.≌
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