资源描述
2025-2026学年安徽省宿州市泗县一中高三4月质量调研测试(二模)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.棱长为2的正方体内有一个内切球,过正方体中两条异面直线,的中点作直线,则该直线被球面截在球内的线段的长为( )
A. B. C. D.1
2.将函数的图象向左平移个单位长度,得到的函数为偶函数,则的值为( )
A. B. C. D.
3.一个盒子里有4个分别标有号码为1,2,3,4的小球,每次取出一个,记下它的标号后再放回盒子中,共取3次,则取得小球标号最大值是4的取法有( )
A.17种 B.27种 C.37种 D.47种
4.已知函数,若关于的方程恰好有3个不相等的实数根,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
5.下图是来自古希腊数学家希波克拉底所研究的几何图形,此图由三个半圆构成,三个半圆的直径分别为直角三角形的斜边、直角边,已知以直角边为直径的半圆的面积之比为,记,则( )
A. B. C.1 D.
6.在复平面内,复数(,)对应向量(O为坐标原点),设,以射线Ox为始边,OZ为终边旋转的角为,则,法国数学家棣莫弗发现了棣莫弗定理:,,则,由棣莫弗定理可以导出复数乘方公式:,已知,则( )
A. B.4 C. D.16
7.在中,为上异于,的任一点,为的中点,若,则等于( )
A. B. C. D.
8.在复平面内,复数(为虚数单位)对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
9.的展开式中各项系数的和为2,则该展开式中常数项为
A.-40 B.-20 C.20 D.40
10.设正项等差数列的前项和为,且满足,则的最小值为
A.8 B.16 C.24 D.36
11.已知抛物线:,点为上一点,过点作轴于点,又知点,则的最小值为( )
A. B. C.3 D.5
12.函数的图象大致为
A. B. C. D.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.记实数中的最大数为,最小数为.已知实数且三数能构成三角形的三边长,若,则的取值范围是 .
14.已知抛物线的焦点为,直线与抛物线相切于点,是上一点(不与重合),若以线段为直径的圆恰好经过,则点到抛物线顶点的距离的最小值是__________.
15.若变量,满足约束条件则的最大值为________.
16.已知向量与的夹角为,||=||=1,且⊥(λ),则实数_____.
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f(x)=|x-2|-|x+1|.
(Ⅰ)解不等式f(x)>1;
(Ⅱ)当x>0时,若函数g(x)(a>0)的最小值恒大于f(x),求实数a的取值范围.
18.(12分)已知函数.
(1)若恒成立,求的取值范围;
(2)设函数的极值点为,当变化时,点构成曲线,证明:过原点的任意直线与曲线有且仅有一个公共点.
19.(12分)已知函数.
(1)若曲线存在与轴垂直的切线,求的取值范围.
(2)当时,证明:.
20.(12分)在平面直角坐标系中,曲线(为参数),以坐标原点为极点,轴的正半轴为极轴且取相同的单位长度建立极坐标系,曲线的极坐标方程为.
(1)求曲线的普通方程和曲线的普通方程;
(2)若P,Q分别为曲线,上的动点,求的最大值.
21.(12分)在平面直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为 (φ为参数),在以O为极点,x轴的正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C2是圆心为(2,),半径为1的圆.
(1)求曲线C1的普通方程和C2的直角坐标方程;
(2)设M为曲线C1上的点,N为曲线C2上的点,求|MN|的取值范围.
22.(10分)已知函数,.
(1)证明:函数的极小值点为1;
(2)若函数在有两个零点,证明:.
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.C
【解析】
连结并延长PO,交对棱C1D1于R,则R为对棱的中点,取MN的中点H,则OH⊥MN,推导出OH∥RQ,且OH=RQ=,由此能求出该直线被球面截在球内的线段的长.
【详解】
如图,
MN为该直线被球面截在球内的线段
连结并延长PO,交对棱C1D1于R,
则R为对棱的中点,取MN的中点H,则OH⊥MN,
∴OH∥RQ,且OH=RQ=,
∴MH===,
∴MN=.
故选:C.
本题主要考查该直线被球面截在球内的线段的长的求法,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.
2.D
【解析】
利用三角函数的图象变换求得函数的解析式,再根据三角函数的性质,即可求解,得到答案.
【详解】
将将函数的图象向左平移个单位长度,
可得函数
又由函数为偶函数,所以,解得,
因为,当时,,故选D.
本题主要考查了三角函数的图象变换,以及三角函数的性质的应用,其中解答中熟记三角函数的图象变换,合理应用三角函数的图象与性质是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.
3.C
【解析】
由于是放回抽取,故每次的情况有4种,共有64种;先找到最大值不是4的情况,即三次取出标号均不为4的球的情况,进而求解.
【详解】
所有可能的情况有种,其中最大值不是4的情况有种,所以取得小球标号最大值是4的取法有种,
故选:C
本题考查古典概型,考查补集思想的应用,属于基础题.
4.D
【解析】
讨论,,三种情况,求导得到单调区间,画出函数图像,根据图像得到答案.
【详解】
当时,,故,函数在上单调递增,在上单调递减,且;
当时,;
当时,,,函数单调递减;
如图所示画出函数图像,则,故.
故选:.
本题考查了利用导数求函数的零点问题,意在考查学生的计算能力和应用能力.
5.D
【解析】
根据以直角边为直径的半圆的面积之比求得,即的值,由此求得和的值,进而求得所求表达式的值.
【详解】
由于直角边为直径的半圆的面积之比为,所以,即,所以,所以.
故选:D
本小题主要考查同角三角函数的基本关系式,考查二倍角公式,属于基础题.
6.D
【解析】
根据复数乘方公式:,直接求解即可.
【详解】
,
.
故选:D
本题考查了复数的新定义题目、同时考查了复数模的求法,解题的关键是理解棣莫弗定理,将复数化为棣莫弗定理形式,属于基础题.
7.A
【解析】
根据题意,用表示出与,求出的值即可.
【详解】
解:根据题意,设,则
,
又,
,
,
故选:A.
本题主要考查了平面向量基本定理的应用,关键是要找到一组合适的基底表示向量,是基础题.
8.C
【解析】
化简复数为、的形式,可以确定对应的点位于的象限.
【详解】
解:复数
故复数对应的坐标为位于第三象限
故选:.
本题考查复数代数形式的运算,复数和复平面内点的对应关系,属于基础题.
9.D
【解析】
令x=1得a=1.故原式=.的通项,由5-2r=1得r=2,对应的常数项=80,由5-2r=-1得r=3,对应的常数项=-40,故所求的常数项为40 ,选D
解析2.用组合提取法,把原式看做6个因式相乘,若第1个括号提出x,从余下的5个括号中选2个提出x,选3个提出;若第1个括号提出,从余下的括号中选2个提出,选3个提出x.
故常数项==-40+80=40
10.B
【解析】
方法一:由题意得,根据等差数列的性质,得成等差数列,设,则,,则,当且仅当时等号成立,从而的最小值为16,故选B.
方法二:设正项等差数列的公差为d,由等差数列的前项和公式及,化简可得,即,则,当且仅当,即时等号成立,从而的最小值为16,故选B.
11.C
【解析】
由,再运用三点共线时和最小,即可求解.
【详解】
.
故选:C
本题考查抛物线的定义,合理转化是本题的关键,注意抛物线的性质的灵活运用,属于中档题.
12.D
【解析】
由题可得函数的定义域为,
因为,所以函数为奇函数,排除选项B;
又,,所以排除选项A、C,故选D.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.
【解析】
试题分析:显然,又,
①当时,,作出可行区域,因抛物线与直线及在第一象限内的交点分别是(1,1)和,从而
②当时,,作出可行区域,因抛物线与直线及在第一象限内的交点分别是(1,1)和,从而
综上所述,的取值范围是.
考点:不等式、简单线性规划.
14.
【解析】
根据抛物线,不妨设,取 ,通过求导得, ,再根据以线段为直径的圆恰好经过,则 ,得到,两式联立,求得点N的轨迹,再求解最值.
【详解】
因为抛物线,不妨设,取 ,
所以,即,
所以 ,
因为以线段为直径的圆恰好经过,
所以 ,
所以,
所以,
由 ,解得,
所以点在直线 上,
所以当时, 最小,最小值为.
故答案为:2
本题主要考查直线与抛物线的位置关系直线的交轨问题,还考查了运算求解的能力,属于中档题.
15.7
【解析】
画出不等式组表示的平面区域,数形结合,即可容易求得目标函数的最大值.
【详解】
作出不等式组所表示的平面区域,如下图阴影部分所示.
观察可知,当直线过点时,有最大值,.
故答案为:.
本题考查二次不等式组与平面区域、线性规划,主要考查推理论证能力以及数形结合思想,属基础题.
16.1
【解析】
根据条件即可得出,由即可得出,进行数量积的运算即可求出λ.
【详解】
∵向量与的夹角为,||=||=1,且;
∴;
∴λ=1.
故答案为:1.
考查向量数量积的运算及计算公式,以及向量垂直的充要条件.
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)分类讨论,去掉绝对值,求得原绝对值不等式的解集;(Ⅱ)由条件利用基本不等式求得,,再由,求得的范围.
【详解】
(Ⅰ)当时,原不等式可化为,此时不成立;
当时,原不等式可化为,解得,即;
当时,原不等式可化为,解得.
综上,原不等式的解集是.
(Ⅱ)因为,当且仅当时等号成立,
所以.
当时,,所以.
所以,解得,故实数的取值范围为.
本题主要考查了绝对值不等式的解法,以及转化与化归思想,难度一般;常见的绝对值不等式的解法,法一:利用绝对值不等式的几何意义求解,体现了数形结合的思想;法二:利用“零点分段法”求解,体现了分类讨论的思想;法三:通过构造函数,利用函数的图象求解,体现了函数与方程的思想.
18.(1);(2)证明见解析
【解析】
(1)由恒成立,可得恒成立,进而构造函数,求导可判断出的单调性,进而可求出的最小值,令即可;
(2)由,可知存在唯一的,使得,则,,进而可得,即曲线的方程为,进而只需证明对任意,方程有唯一解,然后构造函数,分、和三种情况,分别证明函数在上有唯一的零点,即可证明结论成立.
【详解】
(1)由题意,可知,由恒成立,可得恒成立.
令,则.
令,则,
,,
在上单调递增,又,
时,;时,,
即时,;时,,
时,单调递减;时,单调递增,
时,取最小值,
.
(2)证明:由,令,
由,结合二次函数性质可知,存在唯一的,使得,故存在唯一的极值点,则,,
,
曲线的方程为.
故只需证明对任意,方程有唯一解.
令,则,
①当时,恒成立,在上单调递增.
,,
,存在满足时,使得.
又单调递增,所以为唯一解.
②当时,二次函数,满足,
则恒成立,在上单调递增.
,,
存在使得,
又在上单调递增,为唯一解.
③当时,二次函数,满足,
此时有两个不同的解,不妨设,
,,
列表如下:
0
0
↗
极大值
↘
极小值
↗
由表可知,当时,的极大值为.
,,
,,
,.
.
下面来证明,
构造函数,则,
当时,,此时单调递增,
,
时,,,
故成立.
,
存在,使得.
又在单调递增,为唯一解.
所以,对任意,方程有唯一解,即过原点任意的直线与曲线有且仅有一个公共点.
本题考查利用导数研究函数单调性的应用,考查不等式恒成立问题,考查利用单调性研究图象交点问题,考查学生的计算求解能力与推理论证能力,属于难题.
19.(1)(2)证明见解析
【解析】
(1)在上有解,,设,求导根据函数的单调性得到最值,得到答案.
(2)证明,只需证,记,求导得到函数的单调性,得到函数的最小值,得到证明.
【详解】
(1)由题可得,在上有解,
则,令,,
当时,单调递增;当时,单调递减.
所以是的最大值点,所以.
(2)由,所以,
要证明,只需证,即证.
记在上单调递增,且,
当时,单调递减;当时,单调递增.
所以是的最小值点,,则,
故.
本题考查了函数的切线问题,证明不等式,意在考查学生的综合应用能力和转化能力.
20.(1),;(2)
【解析】
试题分析:(1)由消去参数,可得的普通方程,由可得的普通方程;
(2)设为曲线上一点,点到曲线的圆心的距离,结合可得最值,的最大值为,从而得解.
试题解析:
(1)的普通方程为.
∵曲线的极坐标方程为,
∴曲线的普通方程为,即.
(2)设为曲线上一点,
则点到曲线的圆心的距离
.
∵,∴当时,d有最大值.
又∵P,Q分别为曲线,曲线上动点,
∴的最大值为.
21.(1)C1:y2=1,C2 :x2+(y﹣2)2=1;(2)[0,1]
【解析】
(Ⅰ)消去参数φ可得C1的直角坐标方程,易得曲线C2的圆心的直角坐标为(0,2),可得C2的直角坐标方程;(Ⅱ)设M(3cosφ,sinφ),由三角函数和二次函数可得|MC2|的取值范围,结合圆的知识可得答案.
【详解】
(1)消去参数φ可得C1 的普通方程为y2=1,
∵曲线C2 是圆心为(2,),半径为1 的圆,曲线C2 的圆心的直角坐标为(0,2),
∴C2 的直角坐标方程为x2+(y﹣2)2=1;
(2)设M(3cosφ,sinφ),则|MC2|
,
∵﹣1≤sinφ≤1,∴1≤|MC2|,
由题意结合图象可得|MN|的最小值为1﹣1=0,最大值为1,
∴|MN|的取值范围为[0,1].
本题考查椭圆的参数方程,涉及圆的知识和极坐标方程,属中档题.
22.(1)见解析(2)见解析
【解析】
(1)利用导函数的正负确定函数的增减.(2) 函数在有两个零点,即方程在区间有两解, 令通过二次求导确定函数单调性证明参数范围.
【详解】
解:(1)证明:因为,
当时,,,
所以在区间递减;
当时,,
所以,所以在区间递增;
且,所以函数的极小值点为1
(2)函数在有两个零点,
即方程在区间有两解,
令,则
令,则,
所以在单调递增,
又,
故存在唯一的,使得, 即,
所以在单调递减,在区间单调递增,
且, 又因为,所以,
方程关于的方程在有两个零点,
由的图象可知,,
即.
本题考查利用导数研究函数单调性,确定函数的极值,利用二次求导,零点存在性定理确定参数范围,属于难题.
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