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安徽省示范高中培优联盟2025-2026学年高三下第一次联考数学试题
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.已知向量,,设函数,则下列关于函数的性质的描述正确的是
A.关于直线对称 B.关于点对称
C.周期为 D.在上是增函数
2.复数满足,则复数等于()
A. B. C.2 D.-2
3.已知椭圆的中心为原点,为的左焦点,为上一点,满足且,则椭圆的方程为( )
A. B. C. D.
4.记等差数列的公差为,前项和为.若,,则( )
A. B. C. D.
5.已知函数,其中,,其图象关于直线对称,对满足的,,有,将函数的图象向左平移个单位长度得到函数的图象,则函数的单调递减区间是()
A. B.
C. D.
6.阅读下侧程序框图,为使输出的数据为,则①处应填的数字为
A. B. C. D.
7.已知命题p:“”是“”的充要条件;,,则( )
A.为真命题 B.为真命题
C.为真命题 D.为假命题
8.在函数:①;②;③;④中,最小正周期为的所有函数为( )
A.①②③ B.①③④ C.②④ D.①③
9.已知函数(,)的一个零点是,函数图象的一条对称轴是直线,则当取得最小值时,函数的单调递增区间是( )
A.() B.()
C.() D.()
10.已知函数有三个不同的零点 (其中),则 的值为( )
A. B. C. D.
11.已知集合,,若,则( )
A.或 B.或 C.或 D.或
12.已知函数,不等式对恒成立,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.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__________.
14.设等比数列的前项和为,若,,则__________.
15.已知两动点在椭圆上,动点在直线上,若恒为锐角,则椭圆的离心率的取值范围为__________.
16.已知函数在点处的切线经过原点,函数的最小值为,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)选修4-5:不等式选讲
设函数.
(1) 证明:;
(2)若不等式的解集非空,求的取值范围.
18.(12分)对于正整数,如果个整数满足,
且,则称数组为的一个“正整数分拆”.记均为偶数的“正整数分拆”的个数为均为奇数的“正整数分拆”的个数为.
(Ⅰ)写出整数4的所有“正整数分拆”;
(Ⅱ)对于给定的整数,设是的一个“正整数分拆”,且,求的最大值;
(Ⅲ)对所有的正整数,证明:;并求出使得等号成立的的值.
(注:对于的两个“正整数分拆”与,当且仅当且时,称这两个“正整数分拆”是相同的.)
19.(12分)已知抛物线,焦点为,直线交抛物线于两点,交抛物线的准线于点,如图所示,当直线经过焦点时,点恰好是的中点,且.
(1)求抛物线的方程;
(2)点是原点,设直线的斜率分别是,当直线的纵截距为1时,有数列满足,设数列的前n项和为,已知存在正整数使得,求m的值.
20.(12分)已知函数,曲线在点处的切线在y轴上的截距为.
(1)求a;
(2)讨论函数和的单调性;
(3)设,求证:.
21.(12分)如图所示,三棱柱中,平面,点,分别在线段,上,且,,是线段的中点.
(Ⅰ)求证:平面;
(Ⅱ)若,,,求直线与平面所成角的正弦值.
22.(10分)已知等差数列中,,数列的前项和.
(1)求;
(2)若,求的前项和.
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.D
【解析】
当时,,∴f(x)不关于直线对称;
当时, ,∴f(x)关于点对称;
f(x)得周期,
当时, ,∴f(x)在上是增函数.
本题选择D选项.
2.B
【解析】
通过复数的模以及复数的代数形式混合运算,化简求解即可.
【详解】
复数满足,
∴,
故选B.
本题主要考查复数的基本运算,复数模长的概念,属于基础题.
3.B
【解析】
由题意可得c=,设右焦点为F′,由|OP|=|OF|=|OF′|知,
∠PFF′=∠FPO,∠OF′P=∠OPF′,
所以∠PFF′+∠OF′P=∠FPO+∠OPF′,
由∠PFF′+∠OF′P+∠FPO+∠OPF′=180°知,
∠FPO+∠OPF′=90°,即PF⊥PF′.
在Rt△PFF′中,由勾股定理,得|PF′|=,
由椭圆定义,得|PF|+|PF′|=2a=4+8=12,从而a=6,得a2=36,
于是 b2=a2﹣c2=36﹣=16,
所以椭圆的方程为.
故选B.
点睛:椭圆的定义:到两定点距离之和为常数的点的轨迹,当和大于两定点间的距离时,轨迹是椭圆,当和等于两定点间的距离时,轨迹是线段(两定点间的连线段),当和小于两定点间的距离时,轨迹不存在.
4.C
【解析】
由,和,可求得,从而求得和,再验证选项.
【详解】
因为,,
所以解得,
所以,
所以,,,
故选:C.
本题考查等差数列的通项公式、前项和公式,还考查运算求解能力,属于中档题.
5.B
【解析】
根据已知得到函数两个对称轴的距离也即是半周期,由此求得的值,结合其对称轴,求得的值,进而求得解析式.根据图像变换的知识求得的解析式,再利用三角函数求单调区间的方法,求得的单调递减区间.
【详解】
解:已知函数,其中,,其图像关于直线对称,
对满足的,,有,∴.
再根据其图像关于直线对称,可得,.
∴,∴.
将函数的图像向左平移个单位长度得到函数的图像.
令,求得,
则函数的单调递减区间是,,
故选B.
本小题主要考查三角函数图像与性质求函数解析式,考查三角函数图像变换,考查三角函数单调区间的求法,属于中档题.
6.B
【解析】
考点:程序框图.
分析:分析程序中各变量、各语句的作用,再根据流程图所示的顺序,可知:该程序的作用是利用循环求S的值,我们用表格列出程序运行过程中各变量的值的变化情况,不难给出答案.
解:程序在运行过程中各变量的值如下表示:
S i 是否继续循环
循环前 1 1/
第一圈3 2 是
第二圈7 3 是
第三圈15 4 是
第四圈31 5 否
故最后当i<5时退出,
故选B.
7.B
【解析】
由的单调性,可判断p是真命题;分类讨论打开绝对值,可得q是假命题,依次分析即得解
【详解】
由函数是R上的增函数,知命题p是真命题.
对于命题q,当,即时,;
当,即时,,
由,得,无解,
因此命题q是假命题.所以为假命题,A错误;
为真命题,B正确;
为假命题,C错误;
为真命题,D错误.
故选:B
本题考查了命题的逻辑连接词,考查了学生逻辑推理,分类讨论,数学运算的能力,属于中档题.
8.A
【解析】
逐一考查所给的函数:
,该函数为偶函数,周期 ;
将函数 图象x轴下方的图象向上翻折即可得到 的图象,该函数的周期为 ;
函数的最小正周期为 ;
函数的最小正周期为 ;
综上可得最小正周期为的所有函数为①②③.
本题选择A选项.
点睛:求三角函数式的最小正周期时,要尽可能地化为只含一个三角函数的式子,否则很容易出现错误.一般地,经过恒等变形成“y=Asin(ωx+φ),y=Acos(ωx+φ),y=Atan(ωx+φ)”的形式,再利用周期公式即可.
9.B
【解析】
根据函数的一个零点是,得出,再根据是对称轴,得出,求出的最小值与对应的,写出即可求出其单调增区间.
【详解】
依题意得,,即,
解得或(其中,).①
又,
即(其中).②
由①②得或,
即或(其中,,),因此的最小值为.
因为,所以().
又,所以,所以,
令(),则().
因此,当取得最小值时,的单调递增区间是().
故选:B
此题考查三角函数的对称轴和对称点,在对称轴处取得最值,对称点处函数值为零,属于较易题目.
10.A
【解析】
令,构造,要使函数有三个不同的零点(其中),则方程需要有两个不同的根,则,解得或,结合的图象,并分,两个情况分类讨论,可求出的值.
【详解】
令,构造,求导得,当时,;当时,,
故在上单调递增,在上单调递减,且时,,时,,,可画出函数的图象(见下图),要使函数有三个不同的零点(其中),则方程需要有两个不同的根(其中),则,解得或,且,
若,即,则,则,且,
故,
若,即,由于,故,故不符合题意,舍去.
故选A.
解决函数零点问题,常常利用数形结合、等价转化等数学思想.
11.B
【解析】
因为,所以,所以或.
若,则,满足.
若,解得或.若,则,满足.若,显然不成立,综上或,选B.
12.C
【解析】
确定函数为奇函数,且单调递减,不等式转化为,利用双勾函数单调性求最值得到答案.
【详解】
是奇函数,
,
易知均为减函数,故且在上单调递减,
不等式,即,
结合函数的单调性可得,即,
设,,故单调递减,故,
当,即时取最大值,所以.
故选:.
本题考查了根据函数单调性和奇偶性解不等式,参数分离求最值是解题的关键.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.
【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.
14.
【解析】
由题意,设等比数列的公比为,根据已知条件,列出方程组,求得的值,利用求和公式,即可求解.
【详解】
由题意,设等比数列的公比为,
因为,即,解得,,
所以.
本题主要考查了等比数列的通项公式,及前n项和公式的应用,其中解答中根据等比数列的通项公式,正确求解首项和公比是解答本题的关键,着重考查了推理与计算能力,属于基础题.
15.
【解析】
根据题意可知圆上任意一点向椭圆所引的两条切线互相垂直,恒为锐角,只需直线 与圆相离,从而可得,解不等式,再利用离心率即可求解.
【详解】
根据题意可得,圆上任意一点向椭圆所引的两条切线互相垂直,
因此当直线 与圆相离时, 恒为锐角,
故,解得
从而离心率.
故答案为:
本题主要考查了椭圆的几何性质,考查了逻辑分析能力,属于中档题.
16.0
【解析】
求出,求出切线点斜式方程,原点坐标代入,求出的值,求,求出单调区间,进而求出极小值最小值,即可求解.
【详解】
,,,
切线的方程:,
又过原点,所以,,
,.
当时,;当时,.
故函数的最小值,所以.
故答案为:0.
本题考查导数的应用,涉及到导数的几何意义、极值最值,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)见解析.
(1) .
【解析】
试题分析:(1)直接计算,由绝对值不等式的性质及基本不等式证之即可;
(1),分区间讨论去绝对值符号分别解不等式即可.
试题解析: (1)证明:函数f(x)=|x﹣a|,a<2,
则f(x)+f(﹣)=|x﹣a|+|﹣﹣a|=|x﹣a|+|+a|≥|(x﹣a)+(+a)|
=|x+|=|x|+≥1=1.
(1)f(x)+f(1x)=|x﹣a|+|1x﹣a|,a<2.
当x≤a时,f(x)=a﹣x+a﹣1x=1a﹣3x,则f(x)≥﹣a;
当a<x<时,f(x)=x﹣a+a﹣1x=﹣x,则﹣<f(x)<﹣a;
当x时,f(x)=x﹣a+1x﹣a=3x﹣1a,则f(x)≥﹣.则f(x)的值域为[﹣,+∞).
不等式f(x)+f(1x)<的解集非空,即为>﹣,解得,a>﹣1,由于a<2,
则a的取值范围是.
考点:1.含绝对值不等式的证明与解法.1.基本不等式.
18. (Ⅰ) ,,,,;(Ⅱ) 为偶数时,,为奇数时,;(Ⅲ)证明见解析,,
【解析】
(Ⅰ)根据题意直接写出答案.
(Ⅱ)讨论当为偶数时,最大为,当为奇数时,最大为,得到答案.
(Ⅲ) 讨论当为奇数时,,至少存在一个全为1的拆分,故,当为偶数时,
根据对应关系得到,再计算,,得到答案.
【详解】
(Ⅰ)整数4的所有“正整数分拆”为:,,,,.
(Ⅱ)当为偶数时,时,最大为;
当为奇数时,时,最大为;
综上所述:为偶数,最大为,为奇数时,最大为.
(Ⅲ)当为奇数时,,至少存在一个全为1的拆分,故;
当为偶数时,设是每个数均为偶数的“正整数分拆”,
则它至少对应了和的均为奇数的“正整数分拆”,
故.
综上所述:.
当时,偶数“正整数分拆”为,奇数“正整数分拆”为,;
当时,偶数“正整数分拆”为,,奇数“正整数分拆”为,
故;
当时,对于偶数“正整数分拆”,除了各项不全为的奇数拆分外,至少多出一项各项均为的“正整数分拆”,故.
综上所述:使成立的为:或.
本土考查了数列的新定义问题,意在考查学生的计算能力和综合应用能力.
19.(1)(2)
【解析】
(1) 设出直线的方程,再与抛物线联立方程组,进而求得点的坐标,结合弦长即可求得抛物线的方程;
(2) 设直线的方程,运用韦达定理可得,可得之间的关系,再运用进行裂项,可求得,解不等式求得的值.
【详解】
解:(1)设过抛物线焦点的直线方程为,
与抛物线方程联立得:,
设,
所以,
,
,
所以抛物线方程为
(2)设直线方程为,
,
,
,
,
,
由得.
本题考查了直线与抛物线的关系,考查了韦达定理和运用裂项法求数列的和,考查了运算能力,属于中档题.
20.(1) (2)为减函数,为增函数. (3)证明见解析
【解析】
(1)求出导函数,求出切线方程,令得切线的纵截距,可得(必须利用函数的单调性求解);
(2)求函数的导数,由导数的正负确定单调性;
(3)不等式变形为,由递减,得(),即,即,依次放缩,.
不等式,递增得(),,,,先证,然后同样放缩得出结论.
【详解】
解:(1)对求导,得.
因此.又因为,
所以曲线在点处的切线方程为
,
即.
由题意,.
显然,适合上式.
令,
求导得,
因此为增函数:故是唯一解.
(2)由(1)可知,,
因为,
所以为减函数.
因为,
所以为增函数.
(3)证明:由,易得.
由(2)可知,在上为减函数.
因此,当时,,即.
令,得,即.
因此,当时,.
所以成立.
下面证明:.
由(2)可知,在上为增函数.
因此,当时,,
即.
因此,
即.
令,得,
即.
当时,
.
因为,
所以,所以.
所以,当时,
.
所以,当时,成立.
综上所述,当时,成立.
本题考查导数的几何意义,考查用导数研究函数的单调性,考查用导数证明不等式.本题中不等式的证明,考查了转化与化归的能力,把不等式变形后利用第(2)小题函数的单调性得出数列的不等关系:,.这是最关键的一步.然后一步一步放缩即可证明.本题属于困难题.
21.(Ⅰ)证明见详解;(Ⅱ).
【解析】
(Ⅰ)取中点为,根据几何关系,求证四边形为平行四边形,即可由线线平行推证线面平行;
(Ⅱ)以为坐标原点,建立空间直角坐标系,求得直线的方向向量和平面的法向量,即可求得线面角的正弦值.
【详解】
(Ⅰ)取的中点,连接,.如下图所示:
因为,分别是线段和的中点,
所以是梯形的中位线,所以.
又,所以.
因为,,
所以四边形为平行四边形,所以.
所以,.
所以四边形为平行四边形,所以.
又平面,平面,
所以平面.
(Ⅱ)因为,且平面,
故可以为原点,的方向为轴正方向建立如图所示的空间直角坐标系,
如下图所示:
不妨设,则,
所以,,,,.
所以,,.
设平面的法向量为,
则所以
可取.
设直线与平面所成的角为,
则.
故可得直线与平面所成的角的正弦值为.
本题考查由线线平行推证线面平行,以及用向量法求解线面角,属综合中档题.
22.(1),;(2).
【解析】
(1)由条件得出方程组 ,可求得的通项,当时,,可得,当时,,得出是以1为首项,2为公比的等比数列,可求得的通项;
(2)由(1)可知,,分n为偶数和n为奇数分别求得.
【详解】
(1)由条件知, ,,
当时,,即,
当时,,
是以1为首项,2为公比的等比数列, ;
(2)由(1)可知,,
当n为偶数时,
当n为奇数时,
综上,
本题考查等差数列和等比数列的通项的求得,以及其前n项和,注意分n为偶数和n为奇数两种情况分别求得其数列的和,属于中档题.
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