内容正文:
滨城高中2025-2026学年度上期11月月考
高三数学试题
考试时间:120分钟 满分:150分
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡上.
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,再选涂其他答案标号.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.
第I卷(选择题)
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40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. 设集合,,则集合( )
A. B. C. D.
2. 已知函数满足:对任意,当时,都有成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
3. 在中,内角,,的对边分别为,,,若,,则( )
A. 6 B. 1 C. 3 D. 2
4. 如图,正方体中,点是的中点,点为正方形内一动点,且平面,若异面直线与所成角为,则的最小值等于( )
A. B. C. D.
5. 已知正四面体外接球的球心为,过点的平面与棱分别相交,记在平面两侧的几何体的体积分别为,其中,则的最小值为( )
A. B. C. D.
6. 已知为等差数列,前项和为,,,则( )
A. B. C. D.
7. 已知实数成等比数列,则( )
A. B. C. D.
8. 已知,则( )
A. B.
C. D.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知是递增的等比数列,其前n项和为,若,则( )
A. B.
C. D. 不是等比数列
10. 已知分别是双曲线的左、右顶点,过点的直线交该双曲线的左,右两支于两点,下列说法正确的是( )
A. 该双曲线的渐近线方程为
B. 若该双曲线的离心率与椭圆的离心率互为倒数,则
C. 或
D. 若直线AD与直线BE交于点Q,点Q在定直线上
11. 古希腊著名数学家阿波罗尼斯发现了平面内到两个定点A,B的距离之比为定值()的点的轨迹是圆,此圆被称为“阿波罗尼斯圆”.在平面直角坐标系中,已知,,点P满足,设点P的轨迹为圆C,则下列说法正确的是( )
A. 圆C的方程是
B. 过点A向圆C引切线,两条切线的夹角为
C. 若x,y满足圆C的方程,则的最大值是
D. 过直线上的一点P向圆C引切线,则四边形的面积的最小值为
第II卷(非选择题)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 过点的直线与圆相切于点,与曲线交于点R.若的中点为,则__________.
13. 若点、为椭圆的长轴顶点,过椭圆上任一不同于、的点作的垂线,垂足为点,若,则该椭圆的离心率为__________.
14. 在中,角的对边分别为,在BC边上取一点D,使得,则线段DC的长度为__________.
四、解答题:本大题共5个小题,共77分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 已知函数(其中),直线是函数图象的一条对称轴.
(1)求的解析式;
(2)求不等式的解集;
(3)函数,求在区间上的值域.
16. 记的三个内角的对边分别为,已知.
(1)求;
(2)若,且的外接圆的半径为2,求的面积.
17. 如图,空间几何体的底面是以为直角的等腰直角三角形,平面平面,直线平面,且.
(1)求证:平面;
(2)若平面,求直线与平面所成角的正弦值.
18. 已知函数.
(1)是否可以为的极值点?请说明理由;
(2)证明:若在上单调,则在上单调;
(3)若有三个零点,证明:.
19. 如图1,在中,,,分别为边,的中点,且,将沿折起到的位置,使,如图2,连接,.
(1)求证:平面;
(2)若为的中点,求直线与平面所成角的正切值;
(3)线段上一动点满足,判断是否存在,使平面与平面夹角正弦值为,若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
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滨城高中2025-2026学年度上期11月月考
高三数学试题
考试时间:120分钟 满分:150分
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡上.
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,再选涂其他答案标号.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.
第I卷(选择题)
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40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. 设集合,,则集合( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】解指数不等式求得集合,利用交集的意义求解即可.
【详解】由,得,解得,所以,
又,所以.
故选:A.
2. 已知函数满足:对任意,当时,都有成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据给定条件,利用定义确定函数的单调性,再利用分段函数单调性,结合二次函数单调性列式求解.
【详解】对任意,当时,都有成立,则函数在上单调递增,
因此,解得,
所以实数的取值范围是.
故选:C
3. 在中,内角,,的对边分别为,,,若,,则( )
A. 6 B. 1 C. 3 D. 2
【答案】C
【解析】
【分析】利用诱导公式以及两角和的正切公式解方程即可求得结果.
【详解】由可得,解得,
所以,
由可得,解得或(舍),
故.
故选:C.
4. 如图,正方体中,点是的中点,点为正方形内一动点,且平面,若异面直线与所成角为,则的最小值等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】以为原点,建立空间直角坐标系,设点,求得平面的一个法向量为,根据平面,得到,结合向量的夹角公式和二次函数的性质,即可求解.
【详解】以为原点,以,,所在直线为轴,轴和轴建立空间直角坐标系,
如图所示,设,,,
则,,,,
可得,,,,
设平面的一个法向量为,则,
取,可得,所以,
因为平面,所以,
设异面直线与所成角为,
则,
当最大时,取最小值,
由,
所以当时,最大为,此时最小为.
故选:C.
5. 已知正四面体外接球的球心为,过点的平面与棱分别相交,记在平面两侧的几何体的体积分别为,其中,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】以空间向量为工具,将几何中的共面问题转化为向量系数关系,再将体积比问题转化为函数最值问题,通过代数方法求解即可.
【详解】设平面与棱分别交于点,设,其中,直线与平面交于点,
由点为外接球的球心,有,
又由,得到,
因为四点共面,所以,即.
容易知道,其中为棱之间的夹角,
下面求的取值范围,
由,又,可得,其中,
令,则,因此,
又因为,,所以.
故选:D.
6. 已知为等差数列,前项和为,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由等差数列的前n项和公式,可求得;由,可得,从而求得,再由等差数列的通项公式求解即可.
【详解】因为,
所以,
所以;
又因为,
即,解得,
所以等差数列的公差,
所以.
故选;A.
7. 已知实数成等比数列,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】设公比,利用等比数列的性质及等比中项得到方程,求出.
【详解】设等比数列的公比为,则,且,解得.
故选:C
8. 已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用导数可判断函数在单调递增.
解法一:构造函数,可证得在单调递减,则,进而可得答案;
解法二:先证明对数糖水不等式:,可推出,进而可得答案;
解法三:利用对数换底公式结合基本不等式可得,,进而可得答案.
【详解】,
当时,,
故函数在单调递增.
解法一:构造函数,
,
故函数在单调递减,
则.
解法二:对数糖水不等式:.
先证明糖水不等式:,
理由:,
故
.
解法三:,
,
.
故选:C.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知是递增的等比数列,其前n项和为,若,则( )
A. B.
C. D. 不是等比数列
【答案】AC
【解析】
【分析】设的公比为,根据题意求出基本量,进而逐项验证即可求解.
【详解】设的公比为,则由,单调递增,得,
因为,所以,解得或(舍去),
对于A,,故A正确;
对于B,,.故B错误;
对于C,,,故C正确;
对于D,,,
所以是首项为3,公比为的等比数列,故D错误.
故选:AC.
10. 已知分别是双曲线的左、右顶点,过点的直线交该双曲线的左,右两支于两点,下列说法正确的是( )
A. 该双曲线的渐近线方程为
B. 若该双曲线的离心率与椭圆的离心率互为倒数,则
C. 或
D. 若直线AD与直线BE交于点Q,点Q在定直线上
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据双曲线的方程,可得,代入渐近线公式,即可判断A的正误;求出双曲线离心率,由题意可得椭圆离心率,代入公式,求得a值,可判断B的正误;根据题意,可得,求出m的范围,可判断C的正误;设,表示出直线AD与直线BE的方程,联立求出交点Q的横坐标表达式,联立直线与双曲线方程,结合韦达定理,代入化简,可判断D的正误.
【详解】选项A:由题意双曲线中,则,
所以渐近线方程为,故A错误;
选项B:双曲线的离心率,
所以椭圆的离心率,
所以,解得,
因为,所以,故B正确;
选项C:因为双曲线的渐近线为,直线变形为,
因为直线l交双曲线的左,右两支于两点,
所以,解得或,故C正确;
选项D:设,由题意,
联立,得,
所以,
又,则,
,则,
联立,得,
整理得,
又,代入上式,
化简可得
,
所以直线AD与直线BE的交点Q在定直线上,故D正确.
故选:BCD
11. 古希腊著名数学家阿波罗尼斯发现了平面内到两个定点A,B的距离之比为定值()的点的轨迹是圆,此圆被称为“阿波罗尼斯圆”.在平面直角坐标系中,已知,,点P满足,设点P的轨迹为圆C,则下列说法正确的是( )
A. 圆C的方程是
B. 过点A向圆C引切线,两条切线的夹角为
C. 若x,y满足圆C的方程,则的最大值是
D. 过直线上的一点P向圆C引切线,则四边形的面积的最小值为
【答案】BCD
【解析】
【分析】对于A,设点坐标,代入化简即可判断;对于B,设切线夹角为,可得;对于C,设,由题意直线与圆有公共点,列式求解即可;对于D,由条件得四边形面积的表达为,求最小值即可.
【详解】对于A,设,因为,,,则,
化简得,即,故A错误;
对于B,因为,圆心,半径,
,点在圆外,
设两条切线的夹角为,
所以,又,解得,则,故B正确;
对于C,设,由题意直线与圆有公共点,
则圆心到直线的距离,即,
解得,故的最大值是,故C正确;
对于D,由题意可得四边形的面积为
,
故只需求的最小值即可,
的最小值为点C到直线的距离,即.
所以四边形的面积的最小值为,故D正确.
故选:BCD.
第II卷(非选择题)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 过点的直线与圆相切于点,与曲线交于点R.若的中点为,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】设为上的任意一点,将点绕原点逆时针旋转到,根据旋转关系,可得点的轨迹为等轴双曲线,从而得到曲线也是等轴双曲线,由双曲线的性质结合几何关系即可求解.
【详解】设为上的点,将点绕原点逆时针旋转到,
则,由于,则,
化简可得:,则点的轨迹为等轴双曲线,其焦点为,,且;
所以曲线也是等轴双曲线,其焦点为,,故点到焦点距离之差为常数.即,如图所示.
因为点分别是和的中点,故,
而,由于,
所以.
故答案为:
13. 若点、为椭圆的长轴顶点,过椭圆上任一不同于、的点作的垂线,垂足为点,若,则该椭圆的离心率为__________.
【答案】##
【解析】
【分析】不妨假设椭圆的焦点在轴上,设椭圆的标准方程为,设点,其中,且有,利用已知条件得出的值,再利用可求得该椭圆离心率的值.
【详解】不妨假设椭圆的焦点在轴上,设椭圆的标准方程为,设,
设点,其中,则,,,
由题意可得,所以,
所以,
因此该椭圆的离心率为.
故答案为:.
14. 在中,角的对边分别为,在BC边上取一点D,使得,则线段DC的长度为__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意,利用正弦定理、余弦定理列式求解即可.
【详解】由,得,
在中,由正弦定理得,解得,
在中,由余弦定理得,
即,而,解得,
所以线段的长为.
故答案为:
四、解答题:本大题共5个小题,共77分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 已知函数(其中),直线是函数图象的一条对称轴.
(1)求的解析式;
(2)求不等式的解集;
(3)函数,求在区间上的值域.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据正弦函数对称轴的性质求出的值,进而确定的解析式;
(2)根据正弦函数的取值范围求解不等式;
(3)通过换元法将函数转化为二次函数,再结合二次函数的性质和的取值范围求出函数的值域.
【小问1详解】
由题可知,
因此,
,,;
【小问2详解】
由,得,
,
;
【小问3详解】
,
令,则.
,,,
当时,取最大值,为,
当或时,取最小值,为1,
所以函数的值域为.
16. 记的三个内角的对边分别为,已知.
(1)求;
(2)若,且的外接圆的半径为2,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理边化角,结合正弦的和角公式计算即可;
(2)利用正弦定理求出,结合余弦定理求出,利用三角形面积公式计算即可.
【小问1详解】
因为,由正弦定理可得,
所以,
因为,所以,所以,又因为 ,所以.
【小问2详解】
设的外接圆半径为,则,,
由余弦定理可知,结合,
所以,解得,,
所以.
17. 如图,空间几何体的底面是以为直角的等腰直角三角形,平面平面,直线平面,且.
(1)求证:平面;
(2)若平面,求直线与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)证明:过点作于点,连接,
平面平面,且平面平面平面,
平面.
又平面,,
又平面平面,
平面.
(2).
【解析】
【分析】(1)过点作于点,利用面面垂直证明平面,再通过线线平行推出线面平行;
(2)先证明四边形AHDE为矩形,依题意建系,写出相关点和向量的坐标,求出平面的法向量,利用空间向量的夹角公式,计算即得.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
取G为的中点,
由题知底面是以为直角的等腰直角三角形,易得,
又平面,且平面,
,而,
,而,
故平面,因平面,
而由(1)知平面,平面,则,故H与G重合.
又,平面,则平面,
又平面,则,又,故四边形AHDE为矩形.
如图,以为原点,所在直线分别为轴,建立空间直角坐标系,
因,则.
平面的一个法向量可取为,
设直线与平面所成角为,
,
直线与平面所成角的正弦值为.
18. 已知函数.
(1)是否可以为的极值点?请说明理由;
(2)证明:若在上单调,则在上单调;
(3)若有三个零点,证明:.
【答案】(1)否,理由见解析; (2)证明见解析; (3)证明见解析.
【解析】
【分析】(1)假设是的极值点,则,由此求得,代回检验,得到无极值点,所以不可以为的极值点;
(2)由在上单调,得到的取值范围,由此推得恒成立,从而证得在上单调;
(3)根据有三个零点得到有两个零点,通过构造函数证得其关系,从而证得.
【小问1详解】
不可以为的极值点.理由如下:
函数的定义域为:.
.
若是的极值点,则,即,解得.
此时,,.
令,则.
令,则.
所以在上单调递增.
因为,所以当时,;当时,.
所以在上单调递减,在上单调递增.
所以在处取得极小值,即最小值,最小值为.
所以在上恒成立,所以在上恒成立.
所以在上单调递增,无极值点.
故不可以为的极值点.
【小问2详解】
函数的定义域为:.
.
当时,恒成立,所以在上单调递增,满足题意;
当时,令.
因为,当且仅当时,等号成立.
所以若在上单调,则只能单调递增.所以在上恒成立,即在上恒成立.
所以恒成立.
因为,当且仅当时,等号成立.
所以,即.
则,
令,则由(1)得在上恒成立,
所以在上恒成立,所以在上恒成立.
所以在上单调递增.
【小问3详解】
有三个零点,所以.
不妨设.
由(2)知,且在上不单调.所以.
函数的定义域为:.
.
令,则,
令,则由(1)得在处取得极小值,即最小值,最小值为.
所以.
当时,;当时,.
令,则.
令,则.
所以在和上各存在一个零点,分别记为,则,即.
所以当时,;当时,;当时,.
所以在和上各存在一个零点,分别为且.
所以在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增.
不妨设,则,
若,则;
若,则.
令,
则.
由知,.
所以.
令,则.
由,得,
令,则.
所以单调递增,即单调递增.所以.
所以单调递增,且,所以.
所以单调递增,所以,即.
所以,即,所以,即.
所以.
19. 如图1,在中,,,分别为边,的中点,且,将沿折起到的位置,使,如图2,连接,.
(1)求证:平面;
(2)若为的中点,求直线与平面所成角的正切值;
(3)线段上一动点满足,判断是否存在,使平面与平面夹角正弦值为,若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)因为,分别为,的中点,所以.
因为,所以,所以,
又,,,平面,
所以平面.
(2)
(3)存在,
【解析】
【分析】(1)利用中位线性质结合已知证明,然后由线面垂直的判定定理可证;
(2)以为坐标原点,,,所在直线分别为,,轴建立空间直角坐标系,求出直线的方向向量和平面的法向量,利用向量夹角公式,结合同角三角函数的基本关系求解可得;
(3)求出两个平面的法向量,根据向量夹角公式列方程求解即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
因为,,,所以,,两两垂直.
以为坐标原点,,,所在直线分别为,,轴,
建立如图所示的空间直角坐标系,
依题意有,,,,,,
则,,,.
设平面的法向量,
则有
令,得,,所以是平面的一个法向量.
设直线与平面所成角为,
则,于是可得
所以,所以直线与平面所成角的正切值为.
【小问3详解】
假设存在,使平面与平面夹角的正弦值为,
即使平面与平面夹角的余弦值为.
由(2)得,,
所以,,.
易得平面的一个法向量为.
设平面的法向量,
,
解得,令,得,
则是平面的一个法向量.
则有,
即,所以,解得或
又因为,所以.
故存在,使平面与平面夹角的正弦值为.
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