资源描述
2026届山东省枣庄市现代实验学校高中毕业班第二次质量预测数学试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,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.已知函数是奇函数,则的值为( )
A.-10 B.-9 C.-7 D.1
2.某单位去年的开支分布的折线图如图1所示,在这一年中的水、电、交通开支(单位:万元)如图2所示,则该单位去年的水费开支占总开支的百分比为( )
A. B. C. D.
3.若集合,则( )
A. B.
C. D.
4.关于的不等式的解集是,则关于的不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
5.若函数有且只有4个不同的零点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.设函数(,为自然对数的底数),定义在上的函数满足,且当时,.若存在,且为函数的一个零点,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
7.如图,将两个全等等腰直角三角形拼成一个平行四边形,将平行四边形沿对角线折起,使平面平面,则直线与所成角余弦值为( )
A. B. C. D.
8.已知椭圆的左、右焦点分别为、,过点的直线与椭圆交于、两点.若的内切圆与线段在其中点处相切,与相切于点,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
9.点为棱长是2的正方体的内切球球面上的动点,点为的中点,若满足,则动点的轨迹的长度为( )
A. B. C. D.
10.若,满足约束条件,则的最大值是( )
A. B. C.13 D.
11.已知角的终边与单位圆交于点,则等于( )
A. B. C. D.
12.已知的内角的对边分别是且,若为最大边,则的取值范围是( )
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,若关于x的方程有且只有两个不相等的实数根,则实数a的取值范围是_______________.
14.已知函数,则关于的不等式的解集为_______.
15.已知等差数列的前n项和为Sn,若,则____.
16.锐角中,角,,所对的边分别为,,,若,则的取值范围是______.
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)的内角的对边分别为,已知.
(1)求的大小;
(2)若,求面积的最大值.
18.(12分)已知点、分别在轴、轴上运动,,.
(1)求点的轨迹的方程;
(2)过点且斜率存在的直线与曲线交于、两点,,求的取值范围.
19.(12分)设函数.
(1)若,求函数的值域;
(2)设为的三个内角,若,求的值;
20.(12分)如图,在四棱柱中,底面为菱形,.
(1)证明:平面平面;
(2)若,是等边三角形,求二面角的余弦值.
21.(12分)如图,椭圆的长轴长为,点、、为椭圆上的三个点,为椭圆的右端点,过中心,且,.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设、是椭圆上位于直线同侧的两个动点(异于、),且满足,试讨论直线与直线斜率之间的关系,并求证直线的斜率为定值.
22.(10分)如图,在四面体中,.
(1)求证:平面平面;
(2)若,二面角为,求异面直线与所成角的余弦值.
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.B
【解析】
根据分段函数表达式,先求得的值,然后结合的奇偶性,求得的值.
【详解】
因为函数是奇函数,所以,
.
故选:B
本题主要考查分段函数的解析式、分段函数求函数值,考查数形结合思想.意在考查学生的运算能力,分析问题、解决问题的能力.
2.A
【解析】
由折线图找出水、电、交通开支占总开支的比例,再计算出水费开支占水、电、交通开支的比例,相乘即可求出水费开支占总开支的百分比.
【详解】
水费开支占总开支的百分比为.
故选:A
本题考查折线图与柱形图,属于基础题.
3.A
【解析】
先确定集合中的元素,然后由交集定义求解.
【详解】
,.
故选:A.
本题考查求集合的交集运算,掌握交集定义是解题关键.
4.A
【解析】
由的解集,可知及,进而可求出方程的解,从而可求出的解集.
【详解】
由的解集为,可知且,
令,解得,,
因为,所以的解集为,
故选:A.
本题考查一元一次不等式、一元二次不等式的解集,考查学生的计算求解能力与推理能力,属于基础题.
5.B
【解析】
由是偶函数,则只需在上有且只有两个零点即可.
【详解】
解:显然是偶函数
所以只需时,有且只有2个零点即可
令,则
令,
递减,且
递增,且
时,有且只有2个零点,
只需
故选:B
考查函数性质的应用以及根据零点个数确定参数的取值范围,基础题.
6.D
【解析】
先构造函数,由题意判断出函数的奇偶性,再对函数求导,判断其单调性,进而可求出结果.
【详解】
构造函数,
因为,
所以,
所以为奇函数,
当时,,所以在上单调递减,
所以在R上单调递减.
因为存在,
所以,
所以,
化简得,
所以,即
令,
因为为函数的一个零点,
所以在时有一个零点
因为当时,,
所以函数在时单调递减,
由选项知,,
又因为,
所以要使在时有一个零点,
只需使,解得,
所以a的取值范围为,故选D.
本题主要考查函数与方程的综合问题,难度较大.
7.C
【解析】
利用建系,假设长度,表示向量与,利用向量的夹角公式,可得结果.
【详解】
由平面平面,
平面平面,平面
所以平面,又平面
所以,又
所以作轴//,建立空间直角坐标系
如图
设,所以
则
所以
所以
故选:C
本题考查异面直线所成成角的余弦值,一般采用这两种方法:(1)将两条异面直线作辅助线放到同一个平面,然后利用解三角形知识求解;(2)建系,利用空间向量,属基础题.
8.D
【解析】
可设的内切圆的圆心为,设,,可得,由切线的性质:切线长相等推得,解得、,并设,求得的值,推得为等边三角形,由焦距为三角形的高,结合离心率公式可得所求值.
【详解】
可设的内切圆的圆心为,为切点,且为中点,,
设,,则,且有,解得,,
设,,设圆切于点,则,,
由,解得,,
,所以为等边三角形,
所以,,解得.
因此,该椭圆的离心率为.
故选:D.
本题考查椭圆的定义和性质,注意运用三角形的内心性质和等边三角形的性质,切线的性质,考查化简运算能力,属于中档题.
9.C
【解析】
设的中点为,利用正方形和正方体的性质,结合线面垂直的判定定理可以证明出平面,这样可以确定动点的轨迹,最后求出动点的轨迹的长度.
【详解】
设的中点为,连接,因此有,而,而平面,,因此有平面,所以动点的轨迹平面与正方体的内切球的交线. 正方体的棱长为2,所以内切球的半径为,建立如下图所示的以为坐标原点的空间直角坐标系:
因此有,设平面的法向量为,所以有
,因此到平面的距离为:,所以截面圆的半径为:,因此动点的轨迹的长度为.
故选:C
本题考查了线面垂直的判定定理的应用,考查了立体几何中轨迹问题,考查了球截面的性质,考查了空间想象能力和数学运算能力.
10.C
【解析】
由已知画出可行域,利用目标函数的几何意义求最大值.
【详解】
解:表示可行域内的点到坐标原点的距离的平方,画出不等式组表示的可行域,如图,由解得即
点到坐标原点的距离最大,即.
故选:.
本题考查线性规划问题,考查数形结合的数学思想以及运算求解能力,属于基础题.
11.B
【解析】
先由三角函数的定义求出,再由二倍角公式可求.
【详解】
解:角的终边与单位圆交于点
,
,
故选:B
考查三角函数的定义和二倍角公式,是基础题.
12.C
【解析】
由,化简得到的值,根据余弦定理和基本不等式,即可求解.
【详解】
由,可得,
可得,
通分得,
整理得,所以,
因为为三角形的最大角,所以,
又由余弦定理
,当且仅当时,等号成立,
所以,即,
又由,所以的取值范围是.
故选:C.
本题主要考查了代数式的化简,余弦定理,以及基本不等式的综合应用,试题难度较大,属于中档试题,着重考查了推理与运算能力.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.
【解析】
画出函数的图象,再画的图象,求出一个交点时的的值,然后平行移动可得有两个交点时的的范围.
【详解】
函数的图象如图所示:
因为方程有且只有两个不相等的实数根,
所以图象与直线有且只有两个交点即可,
当过点时两个函数有一个交点,即时,与函数有一个交点,
由图象可知,直线向下平移后有两个交点,
可得,
故答案为:.
本题主要考查了方程的跟与函数的图象交点的转化,数形结合的思想,属于中档题.
14.
【解析】
判断的奇偶性和单调性,原不等式转化为,运用单调性,可得到所求解集.
【详解】
令,易知函数为奇函数,在R上单调递增,
,
即,
∴
∴,即x>
故答案为:
本题考查函数的奇偶性和单调性的运用:解不等式,考查转化思想和运算能力,属于中档题.
15.
【解析】
由,,成等差数列,代入可得的值.
【详解】
解:由等差数列的性质可得:,,成等差数列,
可得:,代入,
可得:,
故答案为:.
本题主要考查等差数列前n项和的性质,相对不难.
16.
【解析】
由余弦定理,正弦定理得出,从而得出,推出的范围,由余弦函数的性质得出的范围,再利用二倍角公式化简,即可得出答案.
【详解】
由题意得
由正弦定理得
化简得
又为锐角三角形,
则,,
.
故答案为
本题主要考查了正弦定理和余弦定理的应用,属于中档题.
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);(2).
【解析】
(1)利用正弦定理将边化角,结合诱导公式可化简边角关系式,求得,根据可求得结果;(2)利用余弦定理可得,利用基本不等式可求得,代入三角形面积公式可求得结果.
【详解】
(1)由正弦定理得:
,又
,即
由得:
(2)由余弦定理得:
又(当且仅当时取等号)
即
三角形面积的最大值为:
本题考查解三角形的相关知识,涉及到正弦定理化简边角关系式、余弦定理解三角形、三角形面积公式应用、基本不等式求积的最大值、诱导公式的应用等知识,属于常考题型.
18.(1)(2)
【解析】
(1)设坐标后根据向量的坐标运算即可得到轨迹方程.(2)联立直线和椭圆方程,用坐标表示出,得到,所以,代入韦达定理即可求解.
【详解】
(1)设,,则,
设,由得.
又由于,
化简得的轨迹的方程为.
(2)设直线的方程为,
与的方程联立,消去得,
,设,,
则,,
由已知,,则
,
故直线.
,
令,则
,
由于,,
.
所以,的取值范围为.
此题考查轨迹问题,椭圆和直线相交,注意坐标表示向量进行转化的处理技巧,属于较难题目.
19.(1)(2)
【解析】
(1)将,利用三角恒等变换转化为:,,再根据正弦函数的性质求解,
(2)根据,得,又为的内角,得到,再根据,利用两角和与差的余弦公式求解,
【详解】
(1),
,
,
,
即的值域为;
(2)由,得,
又为的内角,所以,
又因为在中,,
所以,
所以.
本题主要考查三角恒等变换和三角函数的性质,还考查了运算求解的能力,属于中档题,
20.(1)证明见解析(2)
【解析】
(1)根据面面垂直的判定定理可知,只需证明平面即可.
由为菱形可得,连接和与的交点,
由等腰三角形性质可得,即能证得平面;
(2)由题意知,平面,可建立空间直角坐标系,以为坐标原点,所在直线为轴,所在直线为轴,所在直线为轴,再分别求出平面的法向量,平面的法向量,即可根据向量法求出二面角的余弦值.
【详解】
(1)如图,设与相交于点,连接,
又为菱形,故,为的中点.
又,故.
又平面,平面,且,
故平面,又平面,
所以平面平面.
(2)由是等边三角形,可得,故平面,
所以,,两两垂直.如图以为坐标原点,所在直线为轴,所在直线为轴,所在直线为轴,建立空间直角坐标系.
不妨设,则,,
则,,,,,,
设为平面的法向量,
则即可取,
设为平面的法向量,
则即可取,
所以.
所以二面角的余弦值为0.
本题主要考查线面垂直的判定定理,面面垂直的判定定理的应用,以及利用向量法求二面角,意在考查学生的直观想象能力,逻辑推理能力和数学运算能力,属于基础题.
21.(1);(2)详见解析.
【解析】
试题分析:(1)利用题中条件先得出的值,然后利用条件,结合椭圆的对称性得到点的坐标,然后将点的坐标代入椭圆方程求出的值,从而确定椭圆的方程;(2)将条件
得到直线与的斜率直线的关系(互为相反数),然后设直线的方程为,将此直线的方程与椭圆方程联立,求出点的坐标,注意到直线与的斜率之间的关系得到点的坐标,最后再用斜率公式证明直线的斜率为定值.
(1),,
又是等腰三角形,所以,
把点代入椭圆方程,求得,
所以椭圆方程为;
(2)由题易得直线、斜率均存在,
又,所以,
设直线代入椭圆方程,
化简得,
其一解为,另一解为,
可求,
用代入得,,
为定值.
考点:1.椭圆的方程;2.直线与椭圆的位置关系;3.两点间连线的斜率
22.(1)证明见解析
(2)
【解析】
(1)取中点连接,得,可得,
可证,可得,进而平面,即可证明结论;
(2)设分别为边的中点,连,可得,,可得(或补角)是异面直线与所成的角,,可得,为二面角的平面角,即,设,求解,即可得出结论.
【详解】
(1)证明:取中点连接,
由则
,则,
故,,
平面,又平面,
故平面平面
(2)解法一:设分别为边的中点,
则,
(或补角)是异面直线与所成的角.
设为边的中点,则,
由知.
又由(1)有平面,
平面,
所以为二面角的平面角,,
设则
在中,
从而
在中,,
又,
从而在中,因,
,
因此,异面直线与所成角的余弦值为.
解法二:过点作交于点
由(1)易知两两垂直,
以为原点,射线分别为轴,
轴,轴的正半轴,建立空间直角坐标系.
不妨设,由,
易知点的坐标分别为
则
显然向量是平面的法向量
已知二面角为,
设,则
设平面的法向量为,
则
令,则
由
由上式整理得,
解之得(舍)或
,
因此,异面直线与所成角的余弦值为.
本题考查空间点、线、面位置关系,证明平面与平面垂直,考查空间角,涉及到二面角、异面直线所成的角,做出空间角对应的平面角是解题的关键,或用空间向量法求角,意在考查直观想象、逻辑推理、数学计算能力,属于中档题.
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