精品解析:辽宁大连市第三中学2026-2027学年高三上学期期中数学试卷
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内容正文:
大连市第三中学2026-2027学年度上学期11月统练
高三数学试卷
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,并将自己的姓名、准考证号、座位号填写在本试卷上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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.涂写在本试卷上无效.
3.作答非选择题时,将答案书写在答题卡上,书写在本试卷上无效.
一、单项选择题: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. 已知,,若且,则( )
A. B. C. D.
2. 在复平面内,复数对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
3. 空间中有两个不同的平面,和两条不同的直线,,则下列说法中正确的是( )
A. 若,,,则
B. 若,,,则
C. 若,,,则
D. 若,,,则
4. “函数为奇函数”是“”的( )条件
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件
5. 设,则的最小值为( )
A. 2 B. 4 C. 6 D. 8
6. 在中,.P为所在平面内的动点,且,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
7. 已知定义在上的函数,是的导函数,且恒有成立,则( )
A. B.
C. D.
8. 已知四面体ABCD的各顶点均在球的球面上,平面平面,若与的外接圆面积之和为,则球的半径为( )
A. B. C. D. 3
二、多项选择题: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. 已知函数,下列说法正确的有( )
A. 的最大值为
B. 在上有2个零点
C. 在上单调递增
D. 把的图象向左平移个单位长度,得到的图象关于轴对称
10. 已知等比数列,满足,则下面说法正确的是( )
A. 若,则数列是递减数列 B. 若,则数列是递减数列
C. 若,则数列是递增数列 D. 若,则数列是递增数列
11. 如图,在棱长为2的正方体中,E为的中点,点F满足,则( )
A. 三棱锥的体积是定值
B. 当时,平面BDF
C. 存在,使得AC与平面BDF所成的角为
D. 当时,平面BDF截该正方体的外接球所得到的截面的面积为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 在中,,以一边所在直线为轴,其余两边旋转一周形成的面围成的几何体的体积为______.
13. 已知向量,若与的夹角为锐角,则实数的取值范围为_________.
14. 已知函数有两个零点,则实数的取值范围是__________.
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. 在中,角所对的边分别为,已知是边上的中线,且.
(1)求角的大小;
(2)求及的面积.
16. 记数列的前项和为,已知.
(1)证明是等差数列,并求;
(2)记数列的前项和为,证明:.
17. 设函数.
(1)讨论的单调性;
(2)证明:当时,.
18. 如图,在菱形中,将三角形沿翻折至三角形,连接,构成四棱锥.
(1)证明:平面;
(2)证明:平面平面;
(3)若,,四棱锥的体积不大于,求平面与平面夹角的余弦值的最大值.
19. 已知函数.
(1)若曲线在点处的切线方程为,求实数的值;
(2)若对恒成立,求整数的最小值;
(3)当时,证明:在上存在唯一零点和唯一极小值点,且.
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大连市第三中学2026-2027学年度上学期11月统练
高三数学试卷
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,并将自己的姓名、准考证号、座位号填写在本试卷上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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.涂写在本试卷上无效.
3.作答非选择题时,将答案书写在答题卡上,书写在本试卷上无效.
一、单项选择题: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. 已知,,若且,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据给定条件,直接求出集合中的元素作答.
【详解】因为,由,得或,
又,且,即有且,因此,
所以.
故选:A
2. 在复平面内,复数对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
【答案】D
【解析】
【分析】应用复数的除法化简,并确定其对应点所在的象限,即可得.
【详解】由,对应点为在第四象限.
故选:D
3. 空间中有两个不同的平面,和两条不同的直线,,则下列说法中正确的是( )
A. 若,,,则
B. 若,,,则
C. 若,,,则
D. 若,,,则
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意,由空间中线面关系逐一判断,即可得到结果.
【详解】对于A,若,,则或,
当时,,则或者与斜交或者,
当时,,则或者与斜交或者,故A错误;
对于B,若,,,可在取作为的法向量,
由于,故,即,则,故B正确;
对于C,若,,,则可能平行可能相交,也可能异面,故C错误;
对于D,若,,,则或,故D错误;
故选:B
4. “函数为奇函数”是“”的( )条件
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】D
【解析】
【分析】举出反例结合充分条件和必要条件的概念即可判断.
【详解】若,函数为奇函数,但是定义域为,故无,
若,函数满足,但为偶奇函数,
结合充分条件和必要条件的概念可知,“函数为奇函数”是“”的既不充分也不必要条件,
故选:D.
5. 设,则的最小值为( )
A. 2 B. 4 C. 6 D. 8
【答案】B
【解析】
【分析】利用“”的妙用求解.
【详解】因为,
所以,
当且仅当,即当,时,等号成立,
则的最小值为.
6. 在中,.P为所在平面内的动点,且,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】依题意建立平面直角坐标系,设,表示出,,根据数量积的坐标表示、辅助角公式及正弦函数的性质计算可得;
【详解】解:依题意如图建立平面直角坐标系,则,,,
因为,所以在以为圆心,为半径的圆上运动,
设,,
所以,,
所以
,其中,,
因为,所以,即;
故选:D
7. 已知定义在上的函数,是的导函数,且恒有成立,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据结构,考虑构造,则,结合题目给出条件可知在上单调递减,故有,化简后即可得出答案.
【详解】构造函数,则.
,
即在上单调递减.
故有,即,
即①.
对于A:由①式可知,即,因此无法判断,故A错误;
对于B、C:由①式可知,即,故无法判断,故B错误,C正确;
对于D:由①式可知,即,故D错误.
故选:C.
8. 已知四面体ABCD的各顶点均在球的球面上,平面平面,若与的外接圆面积之和为,则球的半径为( )
A. B. C. D. 3
【答案】C
【解析】
【分析】球的半径为,取外接圆的圆心分别为,由,及,列出等式即可求解.
【详解】
设与的外接圆半径分别为,外接圆的圆心分别为
由题意可得,即,
设球的半径为,的中点为,
连接,
因为是外接圆圆心,所以,又是的中点,
所以,同理,
又平面,平面,
平面平面,
所以为二面角的平面角,又平面平面,
则,
由球的性质可知:平面,平面,
又平面,平面,
则,,
所以四边形为矩形,
则,
又
所以,
又,所以,
所以,又,
所以,
即,
则球的半径为.
二、多项选择题: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. 已知函数,下列说法正确的有( )
A. 的最大值为
B. 在上有2个零点
C. 在上单调递增
D. 把的图象向左平移个单位长度,得到的图象关于轴对称
【答案】BD
【解析】
【分析】先将函数进行化简,选项A结合正弦函数值域判断最值;选项B通过解方程求出零点通式,再筛选给定区间内零点个数;选项C利用换元法结合正弦单调区间判断增减性;选项D利用“左加右减”平移规律并结合偶函数定义判断对称性.
【详解】对化简:
选项A:因,则,进而的最大值为2,故A错误;
选项B:令,即,解得,即.
当时,取得,取得,共2个零点,故B正确;
选项C:当时,令,则,在上单调递增,在上单调递减,
因此在上单调递增,在上单调递减,并非在整个区间上单调递增,故C错误;
选项D:将的图象向左平移个单位长度,可得.
由,知为偶函数,图象关于轴对称,故D正确.
10. 已知等比数列,满足,则下面说法正确的是( )
A. 若,则数列是递减数列 B. 若,则数列是递减数列
C. 若,则数列是递增数列 D. 若,则数列是递增数列
【答案】AD
【解析】
【分析】先根据题意用表示出公比,再根据选项讨论当的取值范围不同时数列的增减情况即可.
【详解】由等比数列,则公比,
对于选项,若,则公比,故,又,数列是递减数列,故选项正确.
对于选项,若,则公比,又,数列是递增数列,故选项错误.
对于选项,若,则公比,故,又,数列是递减数列,故选项错误.
对于选项,若,则公比,故,又,数列是递增数列,故选项正确.
故选:.
11. 如图,在棱长为2的正方体中,E为的中点,点F满足,则( )
A. 三棱锥的体积是定值
B. 当时,平面BDF
C. 存在,使得AC与平面BDF所成的角为
D. 当时,平面BDF截该正方体的外接球所得到的截面的面积为
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据,结合变化时,不是定值,可判定A错误;当时,即点与点重合,证得和,得到平面,可判定B正确;求得平面的法向量为,结合向量的夹角公式,得到与平面所成角为,满足,进而得到直线与平面所成角范围,可判定C正确;求得平面的法向量为,得到球心到平面的距离,结合球的截面圆的性质,可判定D正确.
【详解】对于A中,在正方体中,可得平面,
即到平面的距离为,
由,
因为,当变化时,不是定值,
所以三棱锥的体积不是定值,所以A不正确;
对于B中,当时,即点与点重合,
在正方体中,连接,可得,
因为平面,且平面,所以,
又因为,且平面,所以平面,
因为平面,所以,
同理可证:,因为,且平面,
所以平面,即平面,所以B正确;
对于C中,设平面的法向量为,
又由,则,
令,可得,
由,设与平面所成角为
可得,
又由,可得,
所以,因为,且平面,
所以平面,
当点与重合时,直线与平面所成角的正弦值,
此时直线与平面所成角小于,
当点与重合时,直线与平面所成角为,
所以存在使得直线与平面所成角为,所以C正确;
对于D中,由,
设平面的法向量为,则,
令,可得,所以,
因为且,可得,所以平面的法向量为,
又由球心为,则到平面的距离为,
外接球的半径为,所以截面圆的半径的平方为,
所以该正方体的外接球所得到的截面的面积为,所以D正确.
故选:BCD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 在中,,以一边所在直线为轴,其余两边旋转一周形成的面围成的几何体的体积为______.
【答案】
【解析】
【分析】利用圆锥体积公式计算即可.
【详解】由题意如图所示:
在直角中,,
所以,
所以围成的几何体是一个底面圆半径为,高为的圆锥,
故该几何体的体积为:.
13. 已知向量,若与的夹角为锐角,则实数的取值范围为_________.
【答案】
【解析】
【详解】向量,两向量夹角为锐角等价于,且与不共线.
则,解得.
若与共线,则,解得,
此时两向量同向,夹角为,不是符合锐角要求,故舍去.
综上,实数的取值范围为.
14. 已知函数有两个零点,则实数的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据已知函数的性质,把函数有两个零点转化为方程有两个不同的根,构造函数并求导,利用导数分析函数单调性,从而求解实数的取值范围.
【详解】函数有两个零点,
有两个不同的根,
当时,左边为,右边为,左边不等于右边,故不是方程的解;
当时,,
令,求导得,
,
,
在上单调递增,在上单调递增,
当时,,且,
当时,,
当时,,当时,,,
函数图像如下图所示,
要使与的图像有两个交点,则需满足,此时与在和上各有一个交点.
实数的取值范围为,
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. 在中,角所对的边分别为,已知是边上的中线,且.
(1)求角的大小;
(2)求及的面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由正弦定理及三角恒等变换进行求解;
(2)由余弦定理及三角形的面积公式求解.
【小问1详解】
由正弦定理得:
,再根据两角和的正弦公式展开得:
,
消去,整理得:,
,两边同除以得:,
由辅助角公式得:,
又,则,故,解得.
【小问2详解】
由题意得:,
平方得:,化简得,
解得舍.
由余弦定理得:
的面积
16. 记数列的前项和为,已知.
(1)证明是等差数列,并求;
(2)记数列的前项和为,证明:.
【答案】(1)当时,,
则,
即,
由于,所以,
,解得,,
所以是首项为3,公差为2的等差数列,得证,
(2)由(1)知,,
所以,
则
即,
又因为,所以,故得证.
【解析】
【分析】(1)利用,结合等差数列的定义即可求解;
(2)使用等差数列前项和公式求得,再使用裂项相消结合的取值范围即可得证.
【小问1详解】
即.
【小问2详解】
略
17. 设函数.
(1)讨论的单调性;
(2)证明:当时,.
【答案】(1)当时,在上单调递增;当时,在单调递减,在单调递增;
(2)证明:由(1)知,当时,在处取得最小值,
因此,对任意,有.
只需证明 ,即
令,.
求导得,
,故在上单调递增.
由知,当时,,当时,,
所以在单调递减,在单调递增.
所以在处取得最小值.
因此,即成立,等号当且时取得.
【解析】
【分析】(1)先求出导函数,再对分情况讨论,分别求出函数的单调区间;
(2)由(1)可知当时,的最小值为,令,利用导数得到的最小值为,
所以,即证得.
【小问1详解】
函数的导数为,
当时,恒成立,故,所以在上单调递增;
当时,令 ,得.
当时,,单调递减;
当时,,单调递增.
综上所述:当时,在上单调递增;当时,在单调递减,在单调递增.
【小问2详解】
略
18. 如图,在菱形中,将三角形沿翻折至三角形,连接,构成四棱锥.
(1)证明:平面;
(2)证明:平面平面;
(3)若,,四棱锥的体积不大于,求平面与平面夹角的余弦值的最大值.
【答案】(1)因为四边形是菱形,所以,
因为平面 ,平面 ,所以平面 ;
(2)设交 于点,连接,
因为, ,是 中点,所以,,
因为,平面,平面,所以平面,
因为平面,所以平面平面;
(3).
【解析】
【分析】(1)根据已知有,再由线面平行的判定定理证明结论;
(2)设交 于点,连接,进而有,,应用线面、面面垂直的判定定理证明结论;
(3)取 中点,连接,,设,,结合已知得,作平面,,,构建合适的空间直角坐标系,标注出相关点坐标并求出平面与平面的法向量,应用向量法求夹角余弦值的最大值.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
略
【小问3详解】
取 中点,连接,,易得,设,,
因为,且,所以,,
因为 , ,,平面,
所以平面,故,即,
作平面,以为原点,,,所在直线分别为 ,,轴建立如图所示的空间直角坐标系,
设,,则,,,,
所以,,,,
设平面的法向量,则,
取,可得平面的一个法向量,
设平面的法向量,则,
取 ,可得平面的一个法向量,
设平面与平面夹角为,
在三角形中,且,则,
在三角形中,由余弦定理可得,则,
因为,且,
,
所以,
综上,平面与平面夹角的余弦值的最大值为.
19. 已知函数.
(1)若曲线在点处的切线方程为,求实数的值;
(2)若对恒成立,求整数的最小值;
(3)当时,证明:在上存在唯一零点和唯一极小值点,且.
【答案】(1)
(2)
(3)证明:由,可得,
令,可得,
当时,在上递增,
而,,所以存在,使得,
所以在单调递减,在单调递增,
又,,,
所以存在,使得,所以在递减,在递增,
又当时,,所以在递增,
所以在单调递减,在单调递增,
所以是在上的唯一极小值点;
此时,,
所以在,即上存在唯一零点,使得,
下证:.
因为,所以,又因为在递增,只需证,
因为是的唯一极小值点,可得,即,可得
又因为,即,
因为,只需证明:,
令,其中,
则,
所以在上单调递增,,
所以成立,证毕,
所以在上存在唯一零点和唯一极小值点,且.
【解析】
【分析】(1)求得,根据题意,得到,即可求解;
(2)由,可得,当时,由,不符合题意,得到,
法一:当时成立,分和,利用函数,以及函数的单调性,证得;法二:当时成立,此时,分和,两种情况讨论,结合导数求得函数的单调性,进而证得;
(3)由(2)知在上递增,利用零点存在性定理,得到存在,使得,求得函数的单调性,得到存在,使得,得到单调性,结合,,即可求解.
【小问1详解】
解:由函数,可得,
因为曲线在点处的切线方程为,
所以,解得.
【小问2详解】
解:由,且,
由,可得,
当时,,,不符合,故,
法一:当时成立,此时,
当时,,
令,可得,
所以在递增,在递减,
又,,所以,即.
当时,可得,所以.
所以当时,均有对恒成立,
综上所述,整数的最小值为.
法二:当时成立,此时,
当时,,令,
可得在上递增,
因为,,
所以存在,使得,即,
又因为,所以,
则,
所以在递增,有,
当时,,
所以,也成立.
综上所述,整数的最小值为.
【小问3详解】
略
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