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江西省宜春市2026届全国高三模拟考试(二)数学试题
注意事项:
1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,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.在关于的不等式中,“”是“恒成立”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
2.已知集合A={x|y=lg(4﹣x2)},B={y|y=3x,x>0}时,A∩B=( )
A.{x|x>﹣2} B.{x|1<x<2} C.{x|1≤x≤2} D.∅
3.已知函数,若函数的极大值点从小到大依次记为,并记相应的极大值为,则的值为( )
A. B. C. D.
4.设全集,集合,,则( )
A. B. C. D.
5.已知函数,下列结论不正确的是( )
A.的图像关于点中心对称 B.既是奇函数,又是周期函数
C.的图像关于直线对称 D.的最大值是
6.设函数的导函数,且满足,若在中,,则( )
A. B. C. D.
7.已知实数,,函数在上单调递增,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
8.函数(),当时,的值域为,则的范围为( )
A. B. C. D.
9.在天文学中,天体的明暗程度可以用星等或亮度来描述.两颗星的星等与亮度满足,其中星等为mk的星的亮度为Ek(k=1,2).已知太阳的星等是–26.7,天狼星的星等是–1.45,则太阳与天狼星的亮度的比值为( )
A.1010.1 B.10.1 C.lg10.1 D.10–10.1
10.已知直三棱柱中,,,,则异面直线与所成的角的正弦值为( ).
A. B. C. D.
11.若函数()的图象过点,则( )
A.函数的值域是 B.点是的一个对称中心
C.函数的最小正周期是 D.直线是的一条对称轴
12.公差不为零的等差数列{an}中,a1+a2+a5=13,且a1、a2、a5成等比数列,则数列{an}的公差等于( )
A.1 B.2 C.3 D.4
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.已知是函数的极大值点,则的取值范围是____________.
14.如图,半球内有一内接正四棱锥,该四棱锥的体积为,则该半球的体积为__________.
15.已知,为双曲线的左、右焦点,双曲线的渐近线上存在点满足,则的最大值为________.
16.已知△的三个内角为,,,且,,成等差数列, 则的最小值为__________,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)已知两数.
(1)当时,求函数的极值点;
(2)当时,若恒成立,求的最大值.
18.(12分)已知函数.
(1)若在上为单调函数,求实数a的取值范围:
(2)若,记的两个极值点为,,记的最大值与最小值分别为M,m,求的值.
19.(12分)如图,在三棱锥ABCD中,AB⊥AD,BC⊥BD,平面ABD⊥平面BCD,点E,F(E与A,D不重合)分别在棱AD,BD上,且EF⊥AD.
求证:(1)EF∥平面ABC;
(2)AD⊥AC.
20.(12分)某公司打算引进一台设备使用一年,现有甲、乙两种设备可供选择.甲设备每台10000元,乙设备每台9000元.此外设备使用期间还需维修,对于每台设备,一年间三次及三次以内免费维修,三次以外的维修费用均为每次1000元.该公司统计了曾使用过的甲、乙各50台设备在一年间的维修次数,得到下面的频数分布表,以这两种设备分别在50台中的维修次数频率代替维修次数发生的概率.
维修次数
2
3
4
5
6
甲设备
5
10
30
5
0
乙设备
0
5
15
15
15
(1)设甲、乙两种设备每台购买和一年间维修的花费总额分别为和,求和的分布列;
(2)若以数学期望为决策依据,希望设备购买和一年间维修的花费总额尽量低,且维修次数尽量少,则需要购买哪种设备?请说明理由.
21.(12分)如图在四边形中,,,为中点,.
(1)求;
(2)若,求面积的最大值.
22.(10分)已知椭圆的左顶点为,左、右焦点分别为,离心率为,是椭圆上的一个动点(不与左、右顶点重合),且的周长为6,点关于原点的对称点为,直线交于点.
(1)求椭圆方程;
(2)若直线与椭圆交于另一点,且,求点的坐标.
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】
讨论当时,是否恒成立;讨论当恒成立时,是否成立,即可选出正确答案.
【详解】
解:当时,,由开口向上,则恒成立;
当恒成立时,若,则 不恒成立,不符合题意,
若 时,要使得恒成立,则 ,即 .
所以“”是“恒成立”的充要条件.
故选:C.
本题考查了命题的关系,考查了不等式恒成立问题.对于探究两个命题的关系时,一般分成两步,若,则推出 是 的充分条件;若,则推出 是 的必要条件.
2.B
【解析】试题分析:由集合A中的函数,得到,解得:,∴集合,由集合B中的函数,得到,∴集合,则,故选B.
考点:交集及其运算.
3.C
【解析】
对此分段函数的第一部分进行求导分析可知,当时有极大值,而后一部分是前一部分的定义域的循环,而值域则是每一次前面两个单位长度定义域的值域的2倍,故此得到极大值点的通项公式,且相应极大值,分组求和即得
【详解】
当时,,
显然当时有,,
∴经单调性分析知
为的第一个极值点
又∵时,
∴,,,…,均为其极值点
∵函数不能在端点处取得极值
∴,,
∴对应极值,,
∴
故选:C
本题考查基本函数极值的求解,从函数表达式中抽离出相应的等差数列和等比数列,最后分组求和,要求学生对数列和函数的熟悉程度高,为中档题
4.D
【解析】
求解不等式,得到集合A,B,利用交集、补集运算即得解
【详解】
由于
故集合
或
故集合
故选:D
本题考查了集合的交集和补集混合运算,考查了学生概念理解,数学运算的能力,属于中档题.
5.D
【解析】
通过三角函数的对称性以及周期性,函数的最值判断选项的正误即可得到结果.
【详解】
解:,正确;
,为奇函数,周期函数,正确;
,正确;
D: ,令,则,,,,则时,或时,即在上单调递增,在和上单调递减;
且,,,故D错误.
故选:.
本题考查三角函数周期性和对称性的判断,利用导数判断函数最值,属于中档题.
6.D
【解析】
根据的结构形式,设,求导,则,在上是增函数,再根据在中,,得到,,利用余弦函数的单调性,得到,再利用的单调性求解.
【详解】
设,
所以 ,
因为当时,,
即,
所以,在上是增函数,
在中,因为,所以,,
因为,且,
所以,
即,
所以,
即
故选:D
本题主要考查导数与函数的单调性,还考查了运算求解的能力,属于中档题.
7.D
【解析】
根据题意,对于函数分2段分析:当,由指数函数的性质分析可得①,当,由导数与函数单调性的关系可得,在上恒成立,变形可得②,再结合函数的单调性,分析可得③,联立三个式子,分析可得答案.
【详解】
解:根据题意,函数在上单调递增,
当,若为增函数,则①,
当,
若为增函数,必有在上恒成立,
变形可得:,
又由,可得在上单调递减,则,
若在上恒成立,则有②,
若函数在上单调递增,左边一段函数的最大值不能大于右边一段函数的最小值,
则需有,③
联立①②③可得:.
故选:D.
本题考查函数单调性的性质以及应用,注意分段函数单调性的性质.
8.B
【解析】
首先由,可得的范围,结合函数的值域和正弦函数的图像,可求的关于实数的不等式,解不等式即可求得范围.
【详解】
因为,所以,若值域为,
所以只需,∴.
故选:B
本题主要考查三角函数的值域,熟悉正弦函数的单调性和特殊角的三角函数值是解题的关键,侧重考查数学抽象和数学运算的核心素养.
9.A
【解析】
由题意得到关于的等式,结合对数的运算法则可得亮度的比值.
【详解】
两颗星的星等与亮度满足,令,
.
故选A.
本题以天文学问题为背景,考查考生的数学应用意识、信息处理能力、阅读理解能力以及指数对数运算.
10.C
【解析】
设M,N,P分别为和的中点,得出的夹角为MN和NP夹角或其补角,根据中位线定理,结合余弦定理求出和的余弦值再求其正弦值即可.
【详解】
根据题意画出图形:
设M,N,P分别为和的中点,
则的夹角为MN和NP夹角或其补角
可知,.
作BC中点Q,则为直角三角形;
中,由余弦定理得
,
在中,
在中,由余弦定理得
所以
故选:C
此题考查异面直线夹角,关键点通过平移将异面直线夹角转化为同一平面内的夹角,属于较易题目.
11.A
【解析】
根据函数的图像过点,求出,可得,再利用余弦函数的图像与性质,得出结论.
【详解】
由函数()的图象过点,
可得,即,
,,
故,
对于A,由,则,故A正确;
对于B,当时,,故B错误;
对于C,,故C错误;
对于D,当时,,故D错误;
故选:A
本题主要考查了二倍角的余弦公式、三角函数的图像与性质,需熟记性质与公式,属于基础题.
12.B
【解析】
设数列的公差为.由,成等比数列,列关于的方程组,即求公差.
【详解】
设数列的公差为,
①.
成等比数列,②,
解①②可得.
故选:.
本题考查等差数列基本量的计算,属于基础题.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.
【解析】
方法一:令,则,,当,时,,单调递减,∴时,,,且,∴在上单调递增,时,,,且,∴在上单调递减,∴是函数的极大值点,∴满足题意;当时,存在使得,即,又在上单调递减,∴时,,,所以,这与是函数的极大值点矛盾.综上,.
方法二:依据极值的定义,要使是函数的极大值点,由知须在的左侧附近,,即;在的右侧附近,,即.易知,时,与相切于原点,所以根据与的图象关系,可得.
14.
【解析】
由题意可知半球的半径与正四棱锥的高相等,可得正四棱锥的棱与半径的关系,进而可写出半球的半径与四棱锥体积的关系,进而求得结果.
【详解】
设所给半球的半径为,则四棱锥的高,
则,由四棱锥的体积,
半球的体积为:.
【方法点睛】
涉及球与棱柱、棱锥的切、接问题时,一般过球心及多面体中的特殊点(一般为接、切点)或线作截面,把空间问题转化为平面问题,再利用平面几何知识寻找几何体中元素间的关系,或只画内切、外接的几何体的直观图,确定球心的位置,弄清球的半径(直径)与该几何体已知量的关系,列方程(组)求解.
15.
【解析】
设,由可得,整理得,即点在以为圆心,为半径的圆上.又点到双曲线的渐近线的距离为,所以当双曲线的渐近线与圆相切时,取得最大值,此时,解得.
16.
【解析】
根据正弦定理可得,利用余弦定理以及均值不等式,可得角的范围,然后构造函数,利用导数,研究函数性质,可得结果.
【详解】
由,,成等差数列
所以
所以
又
化简可得
当且仅当时,取等号
又,所以
令,
则
当,即时,
当,即时,
则在递增,在递减
所以
由,
所以
所以的最小值为
最大值为
故答案为:,
本题考查等差数列、正弦定理、余弦定理,还考查了不等式、导数的综合应用,难点在于根据余弦定理以及不等式求出,考验分析能力以及逻辑思维能力,属难题.
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)唯一的极大值点1,无极小值点.(2)1
【解析】
(1)求出导函数,求得的解,确定此解两侧导数值的正负,确定极值点;
(2)问题可变形为恒成立,由导数求出函数的最小值,时,无最小值,因此只有,从而得出的不等关系,得出所求最大值.
【详解】
解:(1)定义域为,当时,
,
令得,当
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以有唯一的极大值点,无极小值点.
(2)当时,.
若恒成立,则恒成立,
所以恒成立,
令,则,由题意,函数在上单调递减,在上单调递增,
所以,所以
所以,
所以,
故的最大值为1.
本题考查用导数求函数极值,研究不等式恒成立问题.在求极值时,由确定的不一定是极值点,还需满足在两侧的符号相反.不等式恒成立深深转化为求函数的最值,这里分离参数法起关键作用.
18.(1);(2)
【解析】
(1)求导.根据单调,转化为对恒成立求解
(2)由(1)知,是的两个根,不妨设,令. 根据,确定,将转化为. 令,用导数法研究其单调性求最值.
【详解】
(1)的定义域为,
.
因为单调,所以对恒成立,
所以,恒成立,
因为,当且仅当时取等号,
所以;
(2)由(1)知,是的两个根.
从而,,不妨设,
则.
因为,所以t为关于a的减函数,所以.
.
令,则.
因为当时,在上为减函数.
所以当时,.
从而,所以在上为减函数.
所以当时,.
本题主要考查导数在函数中的综合应用,还考查了转化化归的思想和运算求解的能力,属于难题.
19.(1)见解析(2)见解析
【解析】
试题分析:(1)先由平面几何知识证明,再由线面平行判定定理得结论;(2)先由面面垂直性质定理得平面,则,再由AB⊥AD及线面垂直判定定理得AD⊥平面ABC,即可得AD⊥AC.
试题解析:证明:(1)在平面内,因为AB⊥AD,,所以.
又因为平面ABC,平面ABC,所以EF∥平面ABC.
(2)因为平面ABD⊥平面BCD,
平面平面BCD=BD,
平面BCD,,
所以平面.
因为平面,所以 .
又AB⊥AD,,平面ABC,平面ABC,
所以AD⊥平面ABC,
又因为AC平面ABC,
所以AD⊥AC.
点睛:垂直、平行关系证明中应用转化与化归思想的常见类型:(1)证明线面、面面平行,需转化为证明线线平行;(2)证明线面垂直,需转化为证明线线垂直;(3)证明线线垂直,需转化为证明线面垂直.
20.(1)分布列见解析,分布列见解析;(2)甲设备,理由见解析
【解析】
(1)的可能取值为10000,11000,12000,的可能取值为9000,10000,11000,12000,计算概率得到分布列;
(2)计算期望,得到,设甲、乙两设备一年内的维修次数分别为,,计算分布列,计算数学期望得到答案.
【详解】
(1)的可能取值为10000,11000,12000
,,
因此的分布如下
10000
11000
12000
的可能取值为9000,10000,11000,12000
,,,
因此的分布列为如下
9000
10000
11000
12000
(2)
设甲、乙两设备一年内的维修次数分别为,
的可能取值为2,3,4,5
,,,
则的分布列为
2
3
4
5
的可能取值为3,4,5,6
,,,
则的分布列为
3
4
5
6
由于,,因此需购买甲设备
本题考查了数学期望和分布列,意在考查学生的计算能力和应用能力.
21.(1)1;(2)
【解析】
(1),在和中分别运用余弦定理可表示出,运用算两次的思想即可求得,进而求出;
(2)在中,根据余弦定理和基本不等式,可求得,再由三角形的面积公式以及正弦函数的有界性,求出的面积的最大值.
【详解】
(1)由题设,则
在和中由余弦定理得:
,即
解得,∴
(2)在中由余弦定理得,
即,∴
所以面积的最大值为,此时.
本题主要考查余弦定理在解三角形中的应用,以及三角形面积公式的应用,意在考查学生的数学运算能力,属于中档题.
22.(1);(2)或
【解析】
(1)根据的周长为,结合离心率,求出,即可求出方程;
(2)设,则,求出直线方程,若斜率不存在,求出坐标,直接验证是否满足题意,若斜率存在,求出其方程,与直线方程联立,求出点坐标,根据和三点共线,将点坐标用表示,坐标代入椭圆方程,即可求解.
【详解】
(1)因为椭圆的离心率为,的周长为6,
设椭圆的焦距为,则
解得,,,
所以椭圆方程为.
(2)设,则,且,
所以的方程为①.
若,则的方程为②,由对称性不妨令点在轴上方,
则,,联立①,②解得即.
的方程为,代入椭圆方程得
,整理得,
或,.
,不符合条件.
若,则的方程为,
即③.
联立①,③可解得所以.
因为,设
所以,即.
又因为位于轴异侧,所以.
因为三点共线,即应与共线,
所以,即,
所以,又,
所以,解得,所以,
所以点的坐标为或.
本题考查椭圆的标准方程以及应用、直线与椭圆的位置关系,考查分类讨论思想和计算求解能力,属于较难题.
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