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陕西省武功县长宁高级中学2025-2026学年高三入学考试数学试题试卷
考生请注意:
1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。
2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
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.已知函数,若函数在上有3个零点,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
2.已知为圆:上任意一点,,若线段的垂直平分线交直线于点,则点的轨迹方程为( )
A. B.
C.() D.()
3.已知函数是偶函数,当时,函数单调递减,设,,,则的大小关系为()
A. B. C. D.
4.若2m>2n>1,则( )
A. B.πm﹣n>1
C.ln(m﹣n)>0 D.
5.已知随机变量服从正态分布,且,则( )
A. B. C. D.
6.已知,则的取值范围是( )
A.[0,1] B. C.[1,2] D.[0,2]
7.已知纯虚数满足,其中为虚数单位,则实数等于( )
A. B.1 C. D.2
8.《九章算术》勾股章有一“引葭赴岸”问题“今有饼池径丈,葭生其中,出水两尺,引葭赴岸,适与岸齐,问水深,葭各几何?”,其意思是:有一个直径为一丈的圆柱形水池,池中心生有一颗类似芦苇的植物,露出水面两尺,若把它引向岸边,正好与岸边齐,问水有多深,该植物有多高?其中一丈等于十尺,如图若从该葭上随机取一点,则该点取自水下的概率为( )
A. B. C. D.
9.已知为锐角,且,则等于( )
A. B. C. D.
10.已知函数,则( )
A.函数在上单调递增 B.函数在上单调递减
C.函数图像关于对称 D.函数图像关于对称
11.从抛物线上一点 (点在轴上方)引抛物线准线的垂线,垂足为,且,设抛物线的焦点为,则直线的斜率为( )
A. B. C. D.
12.《算数书》竹简于上世纪八十年代在湖北省江陵县张家山出土,这是我国现存最早的有系统的数学典籍.其中记载有求“囷盖”的术:“置如其周,令相承也.又以高乘之,三十六成一”.该术相当于给出了由圆锥的底面周长与高,计算其体积的近似公式.它实际上是将圆锥体积公式中的圆周率近似取为3.那么近似公式相当于将圆锥体积公式中的圆周率近似取为( )
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,,若函数有3个不同的零点x1,x2,x3(x1<x2<x3),则的取值范围是_________.
14.某中学数学竞赛培训班共有10人,分为甲、乙两个小组,在一次阶段测试中两个小组成绩的茎叶图如图所示,若甲组5名同学成绩的平均数为81,乙组5名同学成绩的中位数为73,则x- y的值为________.
15.平行四边形中,,为边上一点(不与重合),将平行四边形沿折起,使五点均在一个球面上,当四棱锥体积最大时,球的表面积为________.
16.将底面直径为4,高为的圆锥形石块打磨成一个圆柱,则该圆柱的侧面积的最大值为__________.
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)在平面直角坐标系中,已知椭圆:()的左、右焦点分别为、,且点、与椭圆的上顶点构成边长为2的等边三角形.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知直线与椭圆相切于点,且分别与直线和直线相交于点、.试判断是否为定值,并说明理由.
18.(12分)已知抛物线:()的焦点到点的距离为.
(1)求抛物线的方程;
(2)过点作抛物线的两条切线,切点分别为,,点、分别在第一和第二象限内,求的面积.
19.(12分)已知在四棱锥中,平面,,在四边形中,,,,为的中点,连接,为的中点,连接.
(1)求证:.
(2)求二面角的余弦值.
20.(12分)如图,底面ABCD是边长为2的菱形,,平面ABCD,,,BE与平面ABCD所成的角为.
(1)求证:平面平面BDE;
(2)求二面角B-EF-D的余弦值.
21.(12分)已知函数,.
(Ⅰ)若,求的取值范围;
(Ⅱ)若,对,,都有不等式恒成立,求的取值范围.
22.(10分)在中,内角,,所对的边分别是,,,,,.
(Ⅰ)求的值;
(Ⅱ)求的值.
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.B
【解析】
根据分段函数,分当,,将问题转化为的零点问题,用数形结合的方法研究.
【详解】
当时,,令,在是增函数,时,有一个零点,
当时,,令
当时,,在上单调递增,
当时,,在上单调递减,
所以当时,取得最大值,
因为在上有3个零点,
所以当时,有2个零点,
如图所示:
所以实数的取值范围为
综上可得实数的取值范围为,
故选:B
本题主要考查了函数的零点问题,还考查了数形结合的思想和转化问题的能力,属于中档题.
2.B
【解析】
如图所示:连接,根据垂直平分线知,,故轨迹为双曲线,计算得到答案.
【详解】
如图所示:连接,根据垂直平分线知,
故,故轨迹为双曲线,
,,,故,故轨迹方程为.
故选:.
本题考查了轨迹方程,确定轨迹方程为双曲线是解题的关键.
3.A
【解析】
根据图象关于轴对称可知关于对称,从而得到在上单调递增且;再根据自变量的大小关系得到函数值的大小关系.
【详解】
为偶函数 图象关于轴对称
图象关于对称
时,单调递减 时,单调递增
又且 ,即
本题正确选项:
本题考查利用函数奇偶性、对称性和单调性比较函数值的大小关系问题,关键是能够通过奇偶性和对称性得到函数的单调性,通过自变量的大小关系求得结果.
4.B
【解析】
根据指数函数的单调性,结合特殊值进行辨析.
【详解】
若2m>2n>1=20,∴m>n>0,∴πm﹣n>π0=1,故B正确;
而当m,n时,检验可得,A、C、D都不正确,
故选:B.
此题考查根据指数幂的大小关系判断参数的大小,根据参数的大小判定指数幂或对数的大小关系,需要熟练掌握指数函数和对数函数的性质,结合特值法得出选项.
5.C
【解析】
根据在关于对称的区间上概率相等的性质求解.
【详解】
,,
,.
故选:C.
本题考查正态分布的应用.掌握正态曲线的性质是解题基础.随机变量服从正态分布,则.
6.D
【解析】
设,可得,构造()22,结合,可得,根据向量减法的模长不等式可得解.
【详解】
设,则,
,
∴()2•2
||22=4,所以可得:,
配方可得,
所以,
又
则[0,2].
故选:D.
本题考查了向量的运算综合,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.
7.B
【解析】
先根据复数的除法表示出,然后根据是纯虚数求解出对应的的值即可.
【详解】
因为,所以,
又因为是纯虚数,所以,所以.
故选:B.
本题考查复数的除法运算以及根据复数是纯虚数求解参数值,难度较易.若复数为纯虚数,则有.
8.C
【解析】
由题意知:,,设,则,在中,列勾股方程可解得,然后由得出答案.
【详解】
解:由题意知:,,设,则
在中,列勾股方程得:,解得
所以从该葭上随机取一点,则该点取自水下的概率为
故选C.
本题考查了几何概型中的长度型,属于基础题.
9.C
【解析】
由可得,再利用计算即可.
【详解】
因为,,所以,
所以.
故选:C.
本题考查二倍角公式的应用,考查学生对三角函数式化简求值公式的灵活运用的能力,属于基础题.
10.C
【解析】
依题意可得,即函数图像关于对称,再求出函数的导函数,即可判断函数的单调性;
【详解】
解:由,
,所以函数图像关于对称,
又,在上不单调.
故正确的只有C,
故选:C
本题考查函数的对称性的判定,利用导数判断函数的单调性,属于基础题.
11.A
【解析】
根据抛物线的性质求出点坐标和焦点坐标,进而求出点的坐标,代入斜率公式即可求解.
【详解】
设点的坐标为,
由题意知,焦点,准线方程,
所以,解得,
把点代入抛物线方程可得,
,因为,所以,
所以点坐标为,
代入斜率公式可得,.
故选:A
本题考查抛物线的性质,考查运算求解能力;属于基础题.
12.C
【解析】
将圆锥的体积用两种方式表达,即,解出即可.
【详解】
设圆锥底面圆的半径为r,则,又,
故,所以,.
故选:C.
本题利用古代数学问题考查圆锥体积计算的实际应用,考查学生的运算求解能力、创新能力.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.
【解析】
先根据题意,求出的解得或,然后求出f(x)的导函数,求其单调性以及最值,在根据题意求出函数有3个不同的零点x1,x2,x3(x1<x2<x3),分情况讨论求出的取值范围.
【详解】
解:令t=f(x),函数有3个不同的零点,
即+m=0有两个不同的解,解之得
即或
因为的导函数
,令,解得x>e,,解得0<x<e,
可得f(x)在(0,e)递增,在递减;
f(x)的最大值为 ,且
且f(1)=0;
要使函数有3个不同的零点,
(1)有两个不同的解,此时有一个解;
(2)有两个不同的解,此时有一个解
当有两个不同的解,此时有一个解,
此时 ,不符合题意;
或是不符合题意;
所以只能是 解得
,
此时=-m,
此时
有两个不同的解,此时有一个解
此时 ,不符合题意;
或是不符合题意;
所以只能是解得
,
此时=,
综上:的取值范围是
故答案为
本题主要考查了函数与导函数的综合,考查到了函数的零点,导函数的应用,以及数形结合的思想、分类讨论的思想,属于综合性极强的题目,属于难题.
14.
【解析】
根据茎叶图中的数据,结合平均数与中位数的概念,求出x、y的值.
【详解】
根据茎叶图中的数据,得:
甲班5名同学成绩的平均数为,
解得;
又乙班5名同学的中位数为73,则;
.
故答案为:.
本题考查茎叶图及根据茎叶图计算中位数、平均数,考查数据分析能力,属于简单题.
15.
【解析】
依题意可得、、、四点共圆,即可得到,从而得到三角形为正三角形,利用余弦定理可得,且,要使四棱锥体积最大,当且仅当面面时体积取得最大值,利用正弦定理求出的外接圆的半径,再又可证面,则外接球的半径,即可求出球的表面积;
【详解】
解:依题意可得、、、四点共圆,
所以
因为,
所以,,
所以三角形为正三角形,则,,
利用余弦定理得
即,解得,则
所以,
当面面时,取得最大,
所以的外接圆的半径,
又面面,,且面面, 面
所以面,
所以外接球的半径
所以
故答案为:
本题考查多面体的外接球的相关计算,正弦定理、余弦定理的应用,属于中档题.
16.
【解析】
由题意欲使圆柱侧面积最大,需使圆柱内接于圆锥.设圆柱的高为h,底面半径为r,则,将侧面积表示成关于的函数,再利用一元二次函数的性质求最值.
【详解】
欲使圆柱侧面积最大,需使圆柱内接于圆锥.设圆柱的高为h,底面半径为r,则,
所以.
∴,
当时,的最大值为.
故答案为:.
本题考查圆柱的侧面积的最值,考查函数与方程思想、转化与化归思想、,考查空间想象能力和运算求解能力,求解时注意将问题转化为函数的最值问题.
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)(2)为定值.
【解析】
(1)根据题意,得出,从而得出椭圆的标准方程.
(2)根据题意设直线方程:,因为直线与椭圆相切,这有一个交点,联立直线与椭圆方程得,则,解得①
把和代入,得和 ,
,的表达式,比即可得出为定值.
【详解】
解:(1)依题意,,,.
所以椭圆的标准方程为.
(2)为定值.
①因为直线分别与直线和直线相交,
所以,直线一定存在斜率.
②设直线:,
由得,
由,
得. ①
把代入,得,
把代入,得,
又因为,
所以,
,②
由①式,得, ③
把③式代入②式,得,
,即为定值.
本题考查椭圆的定义、方程、和性质,主要考查椭圆方程的运用,考查椭圆的定值问题,考查计算能力和转化思想,是中档题.
18.(1)(2)
【解析】
(1)因为,可得,即可求得答案;
(2)分别设、的斜率为和,切点,,可得过点的抛物线的切线方程为:,联立直线方程和抛物线方程,得到关于一元二次方程,根据,求得,,进而求得切点,坐标,根据两点间距离公式求得,根据点到直线距离公式求得点到切线的距离,进而求得的面积.
【详解】
(1),
,
解得,
抛物线的方程为.
(2)由题意可知,、的斜率都存在,分别设为和,切点,
,
过点的抛物线的切线:,
由,消掉,
可得,
,即,
解得,,
又由,
得,
,,
同理可得,,
,,
,
切线的方程为,
点到切线的距离为,
,
即的面积为.
本题主要考查了求抛物线方程和抛物线中三角形面积问题,解题关键是掌握抛物线定义和圆锥曲线与直线交点问题时,通常用直线和圆锥曲线联立方程组,通过韦达定理建立起目标的关系式
19.(1)见解析;(2)
【解析】
(1)连接,证明,得到面,得到证明.
(2)以,,所在直线分别为,,轴建立空间直角坐标系,为平面的法向量,平面的一个法向量为,计算夹角得到答案.
【详解】
(1)连接,在四边形中,,平面,
面,,,面,
又面,,
又在直角三角形中,,为的中点,,,面,面,.
(2)以,,所在直线分别为,,轴建立空间直角坐标系,
,,,,,,
设为平面的法向量,,,,,令,则,,,
同理可得平面的一个法向量为.
设向量与的所成的角为,,
由图形知,二面角为锐二面角,所以余弦值为.
本题考查了线线垂直,二面角,意在考查学生的计算能力和空间想象能力.
20.(1)证明见解析;(2)
【解析】
(1)要证明平面平面BDE,只需在平面内找一条直线垂直平面BDE即可;
(2)以O为坐标原点,OA,OB,OG所在直线分别为x、y、z轴建立如图空间直角坐标系,分别求出平面BEF的法向量,平面的法向量,算出即可.
【详解】
(1)∵平面ABCD,平面ABCD.
∴.
又∵底面ABCD是菱形,∴.
∵,∴平面BDE,
设AC,BD交于O,取BE的中点G,连FG,OG,
,,四边形OCFG是平行四边形
,平面BDE
∴平面BDE,
又因平面BEF,
∴平面平面BDE.
(2)以O为坐标原点,OA,OB,OG所在直线分别为x、y、z轴建立如图空间直角坐标系
∵BE与平面ABCD所成的角为,
,
,,,,.
,
设平面BEF的法向量为,,
,
设平面的法向量
设二面角的大小为.
.
本题考查线面垂直证面面垂直、面面所成角的计算,考查学生的计算能力,解决此类问题最关键是准确写出点的坐标,是一道中档题.
21.(Ⅰ);(Ⅱ).
【解析】
(Ⅰ)由题意不等式化为,利用分类讨论法去掉绝对值求出不等式的解集即可;
(Ⅱ)由题意把问题转化为,分别求出和,列出不等式求解即可.
【详解】
(Ⅰ)由题意知,,
若,则不等式化为,解得;
若,则不等式化为,解得,即不等式无解;
若,则不等式化为,解得,
综上所述,的取值范围是;
(Ⅱ)由题意知,要使得不等式恒成立,
只需,
当时,,,
因为,所以当时,
,
即,解得,
结合,所以的取值范围是.
本题考查了绝对值不等式的求解问题,含有绝对值的不等式恒成立应用问题,以及绝对值三角不等式的应用,考查了分类讨论思想,是中档题.含有绝对值的不等式恒成立应用问题,关键是等价转化为最值问题,再通过绝对值三角不等式求解最值,从而建立不等关系,求出参数范围.
22.(Ⅰ)(Ⅱ)
【解析】
(Ⅰ)根据正弦定理先求得边c,然后由余弦定理可求得边b;
(Ⅱ)结合二倍角公式及和差公式,即可求得本题答案.
【详解】
(Ⅰ)因为,
由正弦定理可得,,
又,所以,
所以根据余弦定理得,,
解得,;
(Ⅱ)因为,所以,
,,
则.
本题主要考查利用正余弦定理解三角形,以及利用二倍角公式及和差公式求值,属基础题.
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