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.
2. 已知复数,则的虚部为( )
A. B. C. D.
3. 已知函数,正数,满足,则的最小值为( )
A. 4 B. 8 C. 9 D.
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. 已知甲袋中有3个红球和2个白球,乙袋中有2个红球和3个白球.从甲袋中随机摸出一个球放入乙袋,再从乙袋中摸出一个球,则从乙袋中摸到红球的概率为( )
A. B. C. D.
7. 已知A,B为非空实数集,为平面直角坐标系中的一些点构成的集合,集合对任意,有,集合对任意,有.对于下列两个命题:①若,则;②若,则其中判断正确的是( )
A. ①②都正确 B. ①②都错误 C. ①正确②错误 D. ①错误②正确
8. 在外接圆半径为的中,,若符合上述条件的三角形有两个,则边的长可能为( )
A. B. 6 C. D. 8
二、多选题:本题共3小题,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.
9. 下列说法中,正确的是( )
A. 若,,则 B. 若,则
C. 若,,则 D. 若,,则
10. 已知函数()的最小正周期为,则( )
A.
B. 在区间上单调递减
C. 在区间上的值域为
D. 若将的图像向左平移个单位得的图像,则是偶函数
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M过,,且经过点,其中一点.
(1)求圆M的方程;
(2)若是圆M上一点,满足,求实数t的取值范围;
(3)过x轴上任意一点引圆M的两条切线,为切点,是否存在异于M的点N,使得为定值?若存在,求出点N;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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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,则的虚部为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】已知复数,
则,
所以的虚部为.
3. 已知函数,正数,满足,则的最小值为( )
A. 4 B. 8 C. 9 D.
【答案】C
【解析】
【分析】先判断函数的奇偶与单调性,由推出,再用乘1法结合基本不等式求的最小值.
【详解】的定义域为,,
故是奇函数,
求导得,恒成立,故在上单调递增,
已知,则,
故,即,
,
当且仅当,即时等号成立,
故的最小值为9.
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. 已知甲袋中有3个红球和2个白球,乙袋中有2个红球和3个白球.从甲袋中随机摸出一个球放入乙袋,再从乙袋中摸出一个球,则从乙袋中摸到红球的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】考虑从甲袋中取出的球是白球还是红球,根据全概率公式,即可求得答案.
【详解】设事件表示“从甲袋取出又放入乙袋中的球是红球”,则事件表示“从甲袋中取出又放入乙袋中的球是白球”,
事件表示“最后从乙袋中取出的球是红球”,
所以,故,,
故,故A正确.
7. 已知A,B为非空实数集,为平面直角坐标系中的一些点构成的集合,集合对任意,有,集合对任意,有.对于下列两个命题:①若,则;②若,则其中判断正确的是( )
A. ①②都正确 B. ①②都错误 C. ①正确②错误 D. ①错误②正确
【答案】B
【解析】
【分析】运用元素和集合的关系判断即可.
【详解】由已知,设,,
若,此时(没有满足对任意,有),而,
若(仅满足),但,所以不包含,故命题①错误;
设,,,此时满足,
若(和均满足),但,所以不包含于,
故命题②错误.
故选:B.
8. 在外接圆半径为的中,,若符合上述条件的三角形有两个,则边的长可能为( )
A. B. 6 C. D. 8
【答案】C
【解析】
【分析】先用正弦定理求出边长;再利用“已知一角及其对边,三角形有两解”的不等式,求出的取值范围,筛选选项即可.
【详解】如图所示,记的外接圆的半径为,,,由正弦定理得,,则,
在中,为定值,三角形有两解的条件:,即,解得,
因为,,,,,
所以,故答案选C.
二、多选题:本题共3小题,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.
9. 下列说法中,正确的是( )
A. 若,,则 B. 若,则
C. 若,,则 D. 若,,则
【答案】AC
【解析】
【详解】对于A,因为,所以,又,所以,所以,故A正确;
对于B,当时,由,得,当时,由,得,故B错误;
对于C,,
又因为,所以,又,所以,所以,
所以,故C正确;
对于D,因为,所以,又因为,所以,故D错误.
10. 已知函数()的最小正周期为,则( )
A.
B. 在区间上单调递减
C. 在区间上的值域为
D. 若将的图像向左平移个单位得的图像,则是偶函数
【答案】BD
【解析】
【分析】将函数化简得到,结合最小正周期为,推出.再由整体替换思想求出其单调区间,然后逐一判断即可.
【详解】.
,函数的最小正周期为,,A错误.
,,
令,当时,,
在区间上单调递减,在区间上单调递减,B正确.
当时,,在处取得最大值,在处取得最小值.
函数在区间上的值域为,C错误.
为偶函数,D正确.
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,利用空间向量求夹角即可.
【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,
又,
所以,
若要取最小值,则取最大值,而可为钝角,只需,
当时,,
当时等号成立,
所以的最大值为,的最小值为.
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)利用奇函数求,再结合求,最后验证奇函数性质;
(2) 先判断的单调性,结合奇偶性将函数不等式转化为自变量不等关系,分离参数后利用基本不等式求最值即可得到的范围.
【小问1详解】
因为是定义在上的奇函数,故,代入解析式得: ,
故,解得,
此时,由奇函数性质,代入得: ,
化简得,即,解得,
验证:当时,,
则 满足奇函数定义,故;
【小问2详解】
先化简: ,
因为,在上单调递增,所以在上单调递减,所以在上单调递增,
由得: ,
因为为奇函数,所以,
所以 在恒成立,整理得 在恒成立,
因为,当且仅当时,等号成立,
所以的取值范围为.
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M过,,且经过点,其中一点.
(1)求圆M的方程;
(2)若是圆M上一点,满足,求实数t的取值范围;
(3)过x轴上任意一点引圆M的两条切线,为切点,是否存在异于M的点N,使得为定值?若存在,求出点N;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,理由如下:
设x轴上一点,则切点弦的方程为,整理得,
令,则切点弦为.
设定点,,,则,
因为在圆M上,所以,即,
同理.
令,则.
为定值等价于为定值,
所以.
联立,得,
所以,.
由直线方程变形为,
所以,
,
.
因为的整式部分为常数,所以设的整式部分为S,
所以.
要使该式对任意k为定值,分式的分子必须为0,所以.
由,得.
①当时,,即,故在直线上,
代入,可得,
若,则,此时与M重合,不符合题意;
若,则,解得或,
所以定点坐标为或;
②当时,代入,可得,
此时与M重合,不符合题意.
综上所述,存在异于M的定点坐标或.
【解析】
【分析】(1)先根据三点共线确定D为圆上一点,再设圆的一般方程,代入三点求出圆的方程;
(2)根据题意可知在圆M上,也在圆内部或圆上,即与有交点,根据两圆相交的位置关系即可求解;
(3)设x轴上任意一点G,写出切点弦EF的方程,设定点N,将为定值转化为距离平方乘积的表达式与参数无关;联立直线与圆的方程,结合韦达定理代入化简,根据表达式恒为定值的系数条件列方程求解,即可得到异于点M的定点N.
【小问1详解】
因为,
所以,即三点共线,
所以圆M过,,.
设圆M的方程为,
所以,解得,
所以圆M的方程为,即.
【小问2详解】
由,得
,即
点满足不等式,说明点落在圆的内部或圆上.
又在圆M上,因此圆M与该圆盘区域有公共点,
所以两圆心的距离,
即,
所以,解得,
所以实数t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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