资源描述
山东省泰安市长城中学2026届高三下学期联合考试数学试题
注意事项
1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
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.已知函数有两个不同的极值点,,若不等式有解,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
2.等比数列若则( )
A.±6 B.6 C.-6 D.
3.已知向量,则( )
A.∥ B.⊥ C.∥() D.⊥( )
4.设,则( )
A. B. C. D.
5.若复数(为虚数单位),则的共轭复数的模为( )
A. B.4 C.2 D.
6.设函数是奇函数的导函数,当时,,则使得成立的的取值范围是( )
A. B.
C. D.
7.已知,都是偶函数,且在上单调递增,设函数,若,则( )
A.且
B.且
C.且
D.且
8.已知某口袋中有3个白球和个黑球(),现从中随机取出一球,再换回一个不同颜色的球(即若取出的是白球,则放回一个黑球;若取出的是黑球,则放回一个白球),记换好球后袋中白球的个数是.若,则= ( )
A. B.1 C. D.2
9.已知复数满足,其中为虚数单位,则( ).
A. B. C. D.
10.已知抛物线的焦点为,是抛物线上两个不同的点,若,则线段的中点到轴的距离为( )
A.5 B.3 C. D.2
11.设双曲线(a>0,b>0)的一个焦点为F(c,0)(c>0),且离心率等于,若该双曲线的一条渐近线被圆x2+y2﹣2cx=0截得的弦长为2,则该双曲线的标准方程为( )
A. B.
C. D.
12.已知集合,集合,那么等于( )
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.若在区间上恒成立.则实数的取值范围是__________.
14.若复数(是虚数单位),则________
15.如图,在长方体中,,E,F,G分别为的中点,点P在平面ABCD内,若直线平面EFG,则线段长度的最小值是________________.
16.设双曲线的左焦点为,过点且倾斜角为45°的直线与双曲线的两条渐近线顺次交于,两点若,则的离心率为________.
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)选修4-4:坐标系与参数方程
已知曲线的参数方程是(为参数),以坐标原点为极点,轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线的极坐标方程是.
(1)写出的极坐标方程和的直角坐标方程;
(2)已知点、的极坐标分别为和,直线与曲线相交于,两点,射线与曲线相交于点,射线与曲线相交于点,求的值.
19.(12分)如图,在四棱柱中,平面,底面ABCD满足∥BC,且
(Ⅰ)求证:平面;
(Ⅱ)求直线与平面所成角的正弦值.
20.(12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.
21.(12分)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若在定义域内是增函数,且存在不相等的正实数,使得,证明:.
22.(10分)已知函数.若在定义域内存在,使得成立,则称为函数的局部对称点.
(1)若a,且a≠0,证明:函数有局部对称点;
(2)若函数在定义域内有局部对称点,求实数c的取值范围;
(3)若函数在R上有局部对称点,求实数m的取值范围.
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】
先求导得(),由于函数有两个不同的极值点,,转化为方程有两个不相等的正实数根,根据,,,求出的取值范围,而有解,通过分裂参数法和构造新函数,通过利用导数研究单调性、最值,即可得出的取值范围.
【详解】
由题可得:(),
因为函数有两个不同的极值点,,
所以方程有两个不相等的正实数根,
于是有解得.
若不等式有解,
所以
因为
.
设,
,故在上单调递增,
故,
所以,
所以的取值范围是.
故选:C.
本题考查利用导数研究函数单调性、最值来求参数取值范围,以及运用分离参数法和构造函数法,还考查分析和计算能力,有一定的难度.
2.B
【解析】
根据等比中项性质代入可得解,由等比数列项的性质确定值即可.
【详解】
由等比数列中等比中项性质可知,,
所以,
而由等比数列性质可知奇数项符号相同,所以,
故选:B.
本题考查了等比数列中等比中项的简单应用,注意项的符号特征,属于基础题.
3.D
【解析】
由题意利用两个向量坐标形式的运算法则,两个向量平行、垂直的性质,得出结论.
【详解】
∵向量(1,﹣2),(3,﹣1),∴和的坐标对应不成比例,故、不平行,故排除A;
显然,•3+2≠0,故、不垂直,故排除B;
∴(﹣2,﹣1),显然,和的坐标对应不成比例,故和不平行,故排除C;
∴•()=﹣2+2=0,故 ⊥(),故D正确,
故选:D.
本题主要考查两个向量坐标形式的运算,两个向量平行、垂直的性质,属于基础题.
4.C
【解析】
试题分析:,.故C正确.
考点:复合函数求值.
5.D
【解析】
由复数的综合运算求出,再写出其共轭复数,然后由模的定义计算模.
【详解】
,.
故选:D.
本题考查复数的运算,考查共轭复数与模的定义,属于基础题.
6.D
【解析】
构造函数,令,则,
由可得,
则是区间上的单调递减函数,
且,
当x∈(0,1)时,g(x)>0,∵lnx<0,f(x)<0,(x2-1)f(x)>0;
当x∈(1,+∞)时,g(x)<0,∵lnx>0,∴f(x)<0,(x2-1)f(x)<0
∵f(x)是奇函数,当x∈(-1,0)时,f(x)>0,(x2-1)f(x)<0
∴当x∈(-∞,-1)时,f(x)>0,(x2-1)f(x)>0.
综上所述,使得(x2-1)f(x)>0成立的x的取值范围是.
本题选择D选项.
点睛:函数的单调性是函数的重要性质之一,它的应用贯穿于整个高中数学的教学之中.某些数学问题从表面上看似乎与函数的单调性无关,但如果我们能挖掘其内在联系,抓住其本质,那么运用函数的单调性解题,能起到化难为易、化繁为简的作用.因此对函数的单调性进行全面、准确的认识,并掌握好使用的技巧和方法,这是非常必要的.根据题目的特点,构造一个适当的函数,利用它的单调性进行解题,是一种常用技巧.许多问题,如果运用这种思想去解决,往往能获得简洁明快的思路,有着非凡的功效.
7.A
【解析】
试题分析:由题意得,,
∴,,
∵,∴,∴,
∴若:,,∴,
若:,,∴,
若:,,∴,
综上可知,同理可知,故选A.
考点:1.函数的性质;2.分类讨论的数学思想.
【思路点睛】本题在在解题过程中抓住偶函数的性质,避免了由于单调性不同导致与大小不明确的讨论,从而使解题过程得以优化,另外,不要忘记定义域,如果要研究奇函数或者偶函数的值域、最值、单调性等问题,通常先在原点一侧的区间(对奇(偶)函数而言)或某一周期内(对周期函数而言)考虑,然后推广到整个定义域上.
8.B
【解析】
由题意或4,则,故选B.
9.A
【解析】
先化简求出,即可求得答案.
【详解】
因为,
所以
所以
故选:A
此题考查复数的基本运算,注意计算的准确度,属于简单题目.
10.D
【解析】
由抛物线方程可得焦点坐标及准线方程,由抛物线的定义可知,继而可求出,从而可求出的中点的横坐标,即为中点到轴的距离.
【详解】
解:由抛物线方程可知,,即,.设
则,即,所以.
所以线段的中点到轴的距离为.
故选:D.
本题考查了抛物线的定义,考查了抛物线的方程.本题的关键是由抛物线的定义求得两点横坐标的和.
11.C
【解析】
由题得,,又,联立解方程组即可得,,进而得出双曲线方程.
【详解】
由题得 ①
又该双曲线的一条渐近线方程为,且被圆x2+y2﹣2cx=0截得的弦长为2,
所以 ②
又 ③
由①②③可得:,,
所以双曲线的标准方程为.
故选:C
本题主要考查了双曲线的简单几何性质,圆的方程的有关计算,考查了学生的计算能力.
12.A
【解析】
求出集合,然后进行并集的运算即可.
【详解】
∵,,
∴.
故选:A.
本小题主要考查一元二次不等式的解法,考查集合并集的概念和运算,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】
首先解不等式,再由在区间上恒成立,即得到不等组,解得即可.
【详解】
解:且,即解得,即
因为在区间上恒成立,
解得即
故答案为:
本题考查一元二次不等式及函数的综合问题,属于基础题.
14.
【解析】
直接根据复数的代数形式四则运算法则计算即可.
【详解】
,.
本题主要考查复数的代数形式四则运算法则的应用.
15.
【解析】
如图,连接,证明平面平面EFG.因为直线平面EFG,所以点P在直线AC上. 当时.线段的长度最小,再求此时的得解.
【详解】
如图,连接,
因为E,F,G分别为AB,BC,的中点,
所以,平面,
则平面.因为,
所以同理得平面,又.
所以平面平面EFG.
因为直线平面EFG,所以点P在直线AC上.
在中,,
故当时.线段的长度最小,最小值为.
故答案为:
本题主要考查空间位置关系的证明,考查立体几何中的轨迹问题,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.
16.
【解析】
设直线的方程为,与联立得到A点坐标,由得,,代入可得,即得解.
【详解】
由题意,直线的方程为,与
联立得,,
由得,,
从而,
即,
从而离心率.
故答案为:
本题考查了双曲线的离心率,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.
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)线的普通方程为,曲线的直角坐标方程为;(2).
【解析】
试题分析:(1)(1)利用cos2θ+sin2θ=1,即可曲线C1的参数方程化为普通方程,进而利用即可化为极坐标方程,同理可得曲线C2的直角坐标方程;
(2)由过的圆心,得得,设,,代入中即可得解.
试题解析:
(1)曲线的普通方程为,化成极坐标方程为
曲线的直角坐标方程为
(2)在直角坐标系下,,,
恰好过的圆心,
∴由得 ,是椭圆上的两点,
在极坐标下,设,分别代入中,
有和
∴,
则,即
19. (Ⅰ) 证明见解析;(Ⅱ)
【解析】
(Ⅰ)证明,根据得到,得到证明.
(Ⅱ) 如图所示,分别以为轴建立空间直角坐标系,平面的法向量,,计算向量夹角得到答案.
【详解】
(Ⅰ) 平面,平面,故.
,,故,故.
,故平面.
(Ⅱ)如图所示:分别以为轴建立空间直角坐标系,
则,,,,.
设平面的法向量,则,即,
取得到,,设直线与平面所成角为
故.
本题考查了线面垂直,线面夹角,意在考查学生的空间想象能力和计算能力.
20.(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.
21.(1)当时,在上递增,在上递减;
当时,在上递增,在上递减,在上递增;
当时,在上递增;
当时,在上递增,在上递减,在上递增;
(2)证明见解析
【解析】
(1)对求导,分,,进行讨论,可得的单调性;
(2)在定义域内是是增函数,由(1)可知,,设,可得,则,设,对求导,利用其单调性可证明.
【详解】
解:的定义域为,
因为,
所以,
当时,令,得,令,得;
当时,则,令,得,或,
令,得;
当时,,
当时,则,令,得;
综上所述,当时,在上递增,在上递减;
当时,在上递增,在上递减,在上递增;
当时,在上递增;
当时,在上递增,在上递减,在上递增;
(2)在定义域内是是增函数,由(1)可知,
此时,设,
又因为,则,
设,则
对于任意成立,
所以在上是增函数,
所以对于,有,
即,有,
因为,所以,
即,又在递增,
所以,即.
本题主要考查利用导数研究含参函数的单调性及导数在极值点偏移中的应用,考查学生分类讨论与转化的思想,综合性大,属于难题.
22.(1)见解析(2)(3)
【解析】
(1)若函数有局部对称点,则,即有解,即可求证;
(2)由题可得在内有解,即方程在区间上有解,则,设,利用导函数求得的范围,即可求得的范围;
(3)由题可得在上有解,即在上有解,设,则可变形为方程在区间内有解,进而求解即可.
【详解】
(1)证明:由得,
代入得,
则得到关于x的方程,由于且,所以,
所以函数必有局部对称点
(2)解:由题,因为函数在定义域内有局部对称点
所以在内有解,即方程在区间上有解,
所以,
设,则,所以
令,则,
当时,,故函数在区间上单调递减,当时,,
故函数在区间上单调递增,
所以,
因为,,所以,所以,
所以
(3)解:由题,,
由于,所以,
所以(*)在R上有解,
令,则,
所以方程(*)变为在区间内有解,
需满足条件:
,即,
得
本题考查函数的局部对称点的理解,利用导函数研究函数的最值问题,考查转化思想与运算能力.
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