内容正文:
江苏省南通中学2026—2027学年第一学期10月阶段考试
高三数学
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】.
2. 已知复数在复平面内的对应点为,则的虚部为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据条件得到,再利用复数的运算,得到,即可求解.
【详解】因为复数在复平面内的对应点为,所以,
则,所以的虚部为,
故选:C.
3. 已知函数,若,则的最小值为( )
A. 4 B. 6 C. 8 D. 12
【答案】A
【解析】
【详解】因为函数,在内单调递增,
可知函数在内单调递增,可得,
则,当且仅当,即时,等号成立,
所以的最小值为4.
4. 已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由诱导公式,余弦,指数,对数函数单调性并利用中间量可比较大小.
【详解】,
,,
从而,即.
5. 以下四个命题:
①函数最小值为;
②方程没有整数解;
③若,则;
④不等式的解集为.
其中真命题的个数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】对于①,直接求函数的解析式的范围即可判断,构造函数,根据函数单调性即可判断③,构造函数,利用函数单调性和特殊值,即可判断②④.
【详解】对于①,函数中,
由得,所以,①错;
对于②,由得,
设,因为和是增函数,
所以为递增函数,
又时,,
时,,
所以的解,②正确;
对于③,
,
设,则是增函数,
则,所以,③正确;
对于④,由得,
又时,,时,,
所以时,,④错.
故选:B
6. 已知圆,是直线上一点,以为直径的圆与圆交于,两点,则的最小值为( )
A. 2 B. C. D. 3
【答案】C
【解析】
【详解】在以为直径的圆上,,
故,
,.
7. 已知函数,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先根据已知条件得出函数的对称性与单调性,再利用函数性质化简不等式求解.
【详解】由题意可得:,,
则关于对称,,
所以在上单调递增,等价于,
所以,即,所以.
8. 将函数的图象向右平移个单位,得到函数的图象,已知与图象上相邻的三个交点组成一个正三角形,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题可知,
在同一坐标系中作出和的图像:
令,由相邻交点的性质可得,
解得,
分别令,得到相邻三个交点的坐标,
,,
此时等边底边,高为,
又正三角形中,所以,所以,
因为,所以,所以,所以.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,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. 某校100名学生参加唱歌比赛,成绩均在内,将所有成绩分成、、、、五组,成绩的频率分布直方图如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 的值为0.035 B. 成绩在区间内的有15人
C. 这100名学生成绩的平均数小于70分 D. 这100名学生成绩的第60百分位数为80分
【答案】ABD
【解析】
【详解】,,A对.
,即内的有15人,B对.
平均分,C错.
,这100名学生成绩的第60百分位数为80分,D对.
10. 正项等比数列满足,公比为,其前项和为,记数列,则( )
A. 时, B. 时,为等差数列
C. 时,为常数列 D. 时,
【答案】ABC
【解析】
【详解】对于选项A:当时,且,所以,故A正确;
对于选项B:当时,则,,可得,
可得为定值,所以数列为等差数列,故B正确;
对于选项C:当时,则,
可得,所以数列为常数列,故C正确;
对于选项D:当时,则,
所以,当且仅当时,等号成立,故D错误.
11. 已知农历每月的第天(,)的月相外边缘近似为椭圆的一半,方程为
其中为常数,根据以上信息,下列说法中正确的有( )
A. 农历每月第天(,)和第天的月相外边缘形状相同
B. 月相外边缘上的点到椭圆焦点的距离的最大值为
C. 月相外边缘的离心率第8天时取最大值
D. 农历初六至初八的月相外边缘离心率在区间内
【答案】CD
【解析】
【分析】结合椭圆的基本性质与三角函数的单调性、对称性,逐一分析各选项的正确性即可得答案.
【详解】选项A:农历第天对应,椭圆项分母为;
第天对应,项分母为,
二者不相等,椭圆形状不同,A错误.
选项B:椭圆长半轴,短半轴,半焦距,
椭圆上点到焦点距离最大值为,
由于为整数,,故最大值小于,B错误.
选项C:离心率,
当(对应第8天)时,最接近,此时取最大值,
即第8天离心率取最大值,C正确.
选项D:农历初六至初八对应,此时,
满足,正弦函数在上单调递增,
故,即离心率在区间内,D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知存在实数,满足对任意实数,直线都不是曲线的切线,则实数的取值范围是________.
【答案】
【解析】
【分析】根据导数的几何意义,将“直线恒不是曲线切线”转化为曲线导函数值恒不等于直线斜率,通过对应方程无实根求解参数范围.
【详解】函数的定义域为,对其求导得: ,
直线的斜率为,若该直线是曲线的切线,则存在实数,使得曲线在处的切线斜率等于,
即: 整理得;
题目要求对任意实数,直线都不是曲线的切线,即上述关于的方程无实根,
由于对任意实数,均有,故,因此要使方程无实根,需满足: 解得,
即实数的取值范围为.
13. 设是椭圆与双曲线的公共焦点,为它们的一个公共点,且,则这两条曲线的离心率之积最小为______________,此时双曲线的渐近线的方程是__________________.
【答案】 ①. ## ②.
【解析】
【分析】根据椭圆和双曲线的定义得到,,利用余弦定理得到,再根据基本不等式求最值;取最值时,再利用求解渐近线方程即可.
【详解】设椭圆与双曲线的交点位于第一象限(),椭圆和双曲线的离心率分别为和,
椭圆焦距为,长轴为,双曲线实轴长为,虚轴长为,
由椭圆和双曲线定义可知,解得,,
因为,所以在中由余弦定理可得,
即,解得,
则,所以,整理得,即,
当且仅当,即时等号成立,故两条曲线的离心率之积最小为;
由,得,解得,即,
所以渐近线方程为.
故答案为:;.
14. 已知球的半径为2,是球的一条直径,点是球面上一个定点,且.设点是球面上异于、、的动点,若点满足,则的最小值是______.
【答案】
【解析】
【分析】建立空间直角坐标系,求出点的轨迹方程,结合几何关系判断出的最小值的位置,根据点到平面的距离公式及截面圆的几何特征求解即可.
【详解】以为圆心,以所在直线为轴,以所在平面为平面建立空间直角坐标系.
则,,,.
设点,则.
,,,
,,,
因为,
所以,
整理得,即点的轨迹为平面截球所得到的圆的圆周上.
又,,所以点在这个平面上.
所以的最小值即为与它在截面圆上投影的夹角,也即与截面圆过点直径的夹角.
设的最小值为.
球心到平面的距离,
截面圆半径为,
所以,所以.
故答案为:.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知函数是定义在上的奇函数.
(1)求实数、的值;
(2)若对任意的,不等式恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1),
(2)
【解析】
【分析】(1)利用奇函数可得,进而计算可求得,再结合求得;
(2)由指数函数的性质可得在上单调递增,可求得实数的取值范围.
【小问1详解】
因为函数是定义在上的奇函数,所以,
所以,解得,所以,
又因为,所以,所以,
所以,
所以,即
因为,所以,解得,
所以,.
【小问2详解】
由(1)可得,
因为在上单调递减,所以在上单调递增,
所以,
因为对任意的,不等式恒成立,所以.
所以实数的取值范围.
16. 如图,在平面四边形中,,,.
(1)求证:;
(2)若,求的面积.
【答案】(1)在中,由余弦定理,
,所以.
又,由勾股定理的逆定理得.
(2)
【解析】
【小问1详解】
略.
【小问2详解】
由(1)知,,所以. 又,
所以. 由得.
设的面积为. 一方面;
另一方面.
由两式相等得,即.
又由余弦定理,.
所以,整理得,解得.
所以.
17. 已知正方体的棱长为,与相交于点,为四边形内一动点(包含边界).
(1)若是的中点,证明:平面;
(2)若,求与平面所成角的正弦值的最大值;
(3)若到平面的距离为,到平面的距离为,满足,且的轨迹交平面于、两点,求的长.
【答案】(1)证明如下:
以为原点,、、所在直线分别为、、轴,建立空间直角坐标系
则、、、、、、,
因为为中点,所以,
所以,,,
所以 ,,所以,,
又因为,,平面,所以平面.
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)以为原点,、、所在直线分别为、、轴建立空间直角坐标系,利用空间向量法证明出,,再利用线面垂直的判定定理可证得结论成立;
(2)设,则,且,,利用空间向量法可求得与平面所成角的正弦值的最大值;
(3)解法一:证明出平面平面,平面平面,可知为点到直线的距离,为点到直线的距离,求出直线、的距离,利用点到直线的距离公式结合可求出点的轨迹方程,令,求出的值,即可求出的长;
解法二:设,,,利用空间向量中点到平面的距离公式结合可得出关于、的等式,令,解出的值,即可求出的长.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
因为,为四边形内一动点,
设,则,且,,所以,
又因为,,
设为平面的一个法向量,
则,取,则,
设与平面所成角为,
所以
,
当且仅当时,等号成立,
此时,即时,等号成立,
所以当为时,与平面所成角的正弦值的最大值为.
【小问3详解】
法一:因为,,,、平面,
所以平面,
又平面,平面,所以平面平面,平面平面,
又平面平面,平面平面,
所以为点到直线的距离,为点到直线的距离,
在平面内,以为原点,直线所在直线为轴建立如下图所示平面直角坐标系,
设,因为,,则,
同理可知点,则直线的方程为,直线的方程为,
所以,所以,
所以点的轨迹为焦点在轴或者轴的双曲线,
由题意可知,点为焦点在轴的双曲线交于、两点,
所以,令,所以,所以;
法二:由(2)设,,,
由(1)知平面的一个法向量,
设平面的一个法向量为,,,
所以,取,可得,
因为,所以,,
所以,所以,
由题意令,,解得或(舍),
所以.
18. 已知圆过,,且经过,其中一点.
(1)求圆的方程;
(2)若是圆上一点,满足,求实数的取值范围;
(3)过轴上任意一点引圆的两条切线、,、为切点,是否存在异于的点,使得为定值?若存在,求出点;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)解:不存在异于点的点,理由如下:
任取轴上一点,过作圆的两条切线,切点记为,
用反证法:假设存在定点(),使得对于任意的实数,恒有其中为定值,
对于取定的,是确定的点对,仅仅交换这两个切点的记号,等式左边变为;
由于还是原来的点对,该值仍必须等于定值,
所以,,得到,即必有对任意成立,
所以,定点必须落在每一条切点弦的垂直平分线上
由切线的几何性质:圆心与圆外点的连线垂直平分切点弦,也就是的垂直平分线就是直线,
因此,点必须在每一条动直线上,
而当沿着轴运动时,直线是绕定点旋转的直线束,
这一直线束仅有的公共点就是,不存在异于的定点同时属于所有直线,产生矛盾.
所以不存在异于的点,使得为定值.
【解析】
【分析】(1)由题知三点共线,且圆心在上,故设,再结合求解即可;
(2)将问题转化为圆与圆有公共点,进而结合圆的位置关系求解即可;
(3)设轴上任意一点为,假设存在定点(),使得对于任意的实数,恒有其中为定值,进而根据切点地位对称性得,进一步得定点必须落在每一条动直线上,当沿着轴运动时,直线是绕定点旋转的直线束,这一直线束仅有的公共点就是,不存在异于的定点同时属于所有直线,产生矛盾,即可判断.
【小问1详解】
解:由,知,中点坐标为,
所以,线段的垂直平分线为,且三点共线
所以,圆过,,三点,且圆心在上,
设,于是,即
化简得,解得
所以圆心,半径,
所以,圆的方程为
【小问2详解】
解:因为,
所以,整理得:,即,
所以,由题意得:圆上存在点在圆内部或圆上,
所以,两圆的位置关系为相交或相切,
因为,圆心距
所以,两圆有公共点,需满足,即,
所以,,解得或,
所以,实数的取值范围为
【小问3详解】
略
19. 设定义域为的函数,对于,定义.
(1)若,求;
(2)若,是否存在a,使得是一段闭区间?若存在,求a的取值范围;若不存在,请说明理由;
(3)若对任意,,其中,均是上的恒正函数.证明:“对任意成立”的充要条件是“任取,均有且”.
【答案】(1)
(2)
存在,.
(3)
对任意,,其中、均是上的恒正函数.
必要性:
因为对任意成立,所以,
即与成对出现在集合中,故.
当时,,从而,
所以且.
充分性:
不妨设,取满足(*),
则,
而,,所以,
则,即,与(*)矛盾.
同理可证时也矛盾.
所以对任意,都有,得证.
【解析】
【分析】(1)根据题得到不等式,化简并解一元二次不等式求得;
(2)根据新定义构造函数,利用导数研究不同情况下的单调性,结合图象,利用数形结合思想研究是否为一段闭区间,确定存在性,进而得参数范围;
(3)利用对称性,结合新定义的意义,证明必要性;利用反证法,构造适当推出矛盾,证得充分性.
【小问1详解】
由题设,将化简得,
解得,故.
【小问2详解】
因为,代入定义得:,
构造函数,
求导得.
当即时,存在,,
所以当、时,,
进一步,列表可得:
0
0
0
0
单调递减
极小值
单调递增
极大值
单调递减
极小值
单调递增
由此是函数的极大值点,时,,
故当且仅当时,是一段闭区间,因此,
特别地,当时,,故仍是一段闭区间,故.
当时,当且仅当时,.
同理,是函数的极小值点,且取得最小值,同样时,,
所以当且仅当时,是一段闭区间,由此得,
综上所述,存在满足条件的a,且.
【小问3详解】
略
【点睛】关键点点睛:小问(3)关键点:
首要的要分清条件和结论,明确必要性和充分性指的是从谁推谁;
其次,在必要性的证明中利用对称性得到与成对出现在集合中,得出,进而进行证明是关键;
最后,在证明充分性的过程中使用反证法,并构造合适的推出矛盾是关键.
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江苏省南通中学2026—2027学年第一学期10月阶段考试
高三数学
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知,,则( )
A. B. C. D.
2. 已知复数在复平面内的对应点为,则的虚部为( )
A. B. C. D.
3. 已知函数,若,则的最小值为( )
A. 4 B. 6 C. 8 D. 12
4. 已知,,,则( )
A. B. C. D.
5. 以下四个命题:
①函数最小值为;
②方程没有整数解;
③若,则;
④不等式的解集为.
其中真命题的个数为( )
A. B. C. D.
6. 已知圆,是直线上一点,以为直径的圆与圆交于,两点,则的最小值为( )
A. 2 B. C. D. 3
7. 已知函数,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
8. 将函数的图象向右平移个单位,得到函数的图象,已知与图象上相邻的三个交点组成一个正三角形,则的值为( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,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. 某校100名学生参加唱歌比赛,成绩均在内,将所有成绩分成、、、、五组,成绩的频率分布直方图如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 的值为0.035 B. 成绩在区间内的有15人
C. 这100名学生成绩的平均数小于70分 D. 这100名学生成绩的第60百分位数为80分
10. 正项等比数列满足,公比为,其前项和为,记数列,则( )
A. 时, B. 时,为等差数列
C. 时,为常数列 D. 时,
11. 已知农历每月的第天(,)的月相外边缘近似为椭圆的一半,方程为
其中为常数,根据以上信息,下列说法中正确的有( )
A. 农历每月第天(,)和第天的月相外边缘形状相同
B. 月相外边缘上的点到椭圆焦点的距离的最大值为
C. 月相外边缘的离心率第8天时取最大值
D. 农历初六至初八的月相外边缘离心率在区间内
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知存在实数,满足对任意实数,直线都不是曲线的切线,则实数的取值范围是________.
13. 设是椭圆与双曲线的公共焦点,为它们的一个公共点,且,则这两条曲线的离心率之积最小为______________,此时双曲线的渐近线的方程是__________________.
14. 已知球的半径为2,是球的一条直径,点是球面上一个定点,且.设点是球面上异于、、的动点,若点满足,则的最小值是______.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知函数是定义在上的奇函数.
(1)求实数、的值;
(2)若对任意的,不等式恒成立,求实数的取值范围.
16. 如图,在平面四边形中,,,.
(1)求证:;
(2)若,求的面积.
17. 已知正方体的棱长为,与相交于点,为四边形内一动点(包含边界).
(1)若是的中点,证明:平面;
(2)若,求与平面所成角的正弦值的最大值;
(3)若到平面的距离为,到平面的距离为,满足,且的轨迹交平面于、两点,求的长.
18. 已知圆过,,且经过,其中一点.
(1)求圆的方程;
(2)若是圆上一点,满足,求实数的取值范围;
(3)过轴上任意一点引圆的两条切线、,、为切点,是否存在异于的点,使得为定值?若存在,求出点;若不存在,请说明理由.
19. 设定义域为的函数,对于,定义.
(1)若,求;
(2)若,是否存在a,使得是一段闭区间?若存在,求a的取值范围;若不存在,请说明理由;
(3)若对任意,,其中,均是上的恒正函数.证明:“对任意成立”的充要条件是“任取,均有且”.
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