【文档说明】江苏省无锡市澄宜六校2024-2025学年高三上学期12月联考试题 数学 Word版含解析.docx,共(13)页,776.140 KB,由envi的店铺上传
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澄宜六校阶段性联合测试高三数学2024.12一、单项选择题:本题共8题,每小题5分,共计40分.在每小题列出的四个选项中,只有一项符合题目要求.1.已知集合3|8831023AxxB=−=−−,,,,,,则AB=A.102−,,B.23,
C.310−−,,D.10−,2.已知i为虚数单位,复数z满足()()1134izz−+=+,则1z−=A.5B.5C.2D.23.“直线10axby+−=与圆221xy+=相交”是“221ab+≥”的A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件4.已
知数列{}na的通项公式是()63377nnannaan−−−=≤,,(n*ÎN),若数列{}na是递增数列,则实数a的取值范围是A.()934,B.)934,C.()23,D.)23,5
.已知0m,0n,直线2eyxm=+与曲线2ln4yxn=−+相切,则11mn+的最小值是A.4B.3C.2D.16.已知椭圆C:()222210yxabab+=>>的左、右焦点分别为F1,F2,若C上存在一点P,使得1232PFPF=,则椭圆C的离心率的取值范围是A.(105
ùúû,B.(102ùúû,C.)112éêë,D.)115éêë,7.已知na是等比数列,且1401aa=,则能使不等式()()121211aaaa−+−+()10nnaa+−≤成立的最大正整数n的值为A.5B.6C.7D.88.在ABC中,内角A,B,C所对的边
分别为a,b,c,若cosaA,cosbB,coscC成等差数列,则sincoscosABC的最小值为A.2B.3C.23D.4二、选择题: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()()sinfxAωxφ=+(0A>,0ω>,π02φ<<)的部分图象如图所示,则A.2A=B.()fx的最小正周期为πC.()fx在()5ππ12−,内有3个极值点
D.当()5ππ12-,时,()fx与y=cosx的图象有3个交点10.已知函数()fx及其导函数()fx的定义域均为R,记()()gxfx=.若()21fx+,()2gx+均为奇函数,且()24f=,则A.()fx关于直线
1x=对称B.()gx关于点()20,对称C.()fx的周期为4D.()202504kfk==−11.如图,在平行四边形ABCD中,2ADBD==,且ADBD⊥,BF为BCD△的中线,将BCF沿BF折起,使点C到点E的位置,连接AE,DE,CE,且2CE
=,则A.EF⊥平面ABCDB.BC与DE所成的角为o30C.AE与平面BEF所成角的正切值是2D.点C到平面BDE的距离为263三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.已知等比数列na的前n项和为nS,若212nnnSS=+,则6
42SSS=−.13.已知函数()3231fxxxax=-+-的两个极值点为12xx,,且()()122fxfx+-≥,则实数a的最小值是.14.已知向量()13=,m,()ab=,n,0a,0b,则mnn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.(本题满分13分)已知数列na的前n项和为nS,且满足()21nnSan=−,N.(1)求数列na的通项公式;(2)设1nnnnabSS+=,设数列nb的前n项和nT,求证:14nT.16.(本题满分15分)在锐角△
ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且满足()()()sinsinsinsinsinsinsinACACBAB−+=−.(1)求角C;(2)求222abc+的取值范围.17.(本题满分15分)已知O为坐标原点,()10F,是椭圆C:()222210yxabab+
=的右焦点,点M是椭圆C的上顶点,以点M为圆心且过F的圆恰好与直线2x=−相切.(1)求椭圆C的标准方程;(2)过点()21N-,的直线l与椭圆C交于A,B两点,直线MA,MB与x轴的交点分别是P,Q,求
证:线段PQ中点的横坐标为定值.18.(本题满分17分)如图,在三棱锥PABC−中,侧面PAC是边长为2的正三角形,4BC=,25AB=,E,F分别为PC,PB的中点,平面AEF与底面ABC的交线为l.(1)证明:l∥平面PBC.(
2)已知平面PAC⊥平面ABC,若在直线l上存在点Q,使得直线PQ与平面AEF所成角为,异面直线PQ,EF所成角为β,且满足π2+=,求|AQ|.19.(本题满分17分)定义运算:abadbccd=−,已知
函数ln11()()1xxxfxgxxa−−==,.(1)若函数()fx的最大值为0,求实数a的值;(2)证明:()()()()222211111111e234n++++;(3)若函数()()()hxfxgx=+存在两个极值点12xx,,证明:()()1122122
2hxxhxxaxx+−−−.澄宜六校阶段性联合测试高三数学参考答案一、单项选择题:本题共8题,每小题5分,共计40分.在每小题列出的四个选项中,只有一项符合题目要求.1.已知集合3|8831023AxxB=−=−−,,,,,,则AB=A.102−,,B.
23,C.310−−,,D.10−,【答案】D2.已知i为虚数单位,复数z满足()()1134izz−+=+,则1z−=A.5B.5C.2D.2【答案】B3.“直线10axby+−=与圆221xy+=相交”是“221a
b+≥”的A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件【答案】A4.已知数列{}na的通项公式是()63377nnannaan−−−=≤,,(n*ÎN),若数列{}na是递增数列,则实数a的取值范围是A.(
)934,B.)934,C.()23,D.)23,【答案】C5.已知0m,0n,直线2eyxm=+与曲线2ln4yxn=−+相切,则11mn+的最小值是A.4B.3C.2D.1【答案】D6.已知椭圆C:()222210yxabab+=>>的左、右焦点分别为F1、
F2,若C上存在一点P,使得1232PFPF=,则椭圆C的离心率的取值范围是A.(105ùúû,B.(102ùúû,C.)112éêë,D.)115éêë,【答案】D7.已知na是等比数列,且1401aa=,则能使不等式()()121211aaaa
−+−+()10nnaa+−≤成立的最大正整数n的值为A.5B.6C.7D.8【答案】C8.在ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若cosaA,cosbB,coscC成等差数列,则sincoscosABC的最小值为A.2B.3C.23D.4【答案】B【解析】由题知2coscos
cosacbACB+=,由正弦定理得sinsin2sincoscoscosACBACB+=,即()sinsincoscossinsin2sincoscoscoscoscoscoscosACACACBBACACACB++===,因为()0
,π,sin0BB,所以cos2coscosBAC=,又()coscoscoscossinsinBACACAC=−+=−+,所以coscossinsin2coscosACACAC−+=,得tantan3AC=,所以,AC最多
有一个是钝角,所以tan0,tan0AC,因为()sinsinsincoscossintantancoscoscoscoscoscosBCABCBCBCBCBCBC++===+()tantan13tantantantantan1tantan22ACACCCACAC+=−++=−+=+−,由基本
不等式得133tantan2tantan3224ACAC+=,当且仅当13tantan22tantan3ACAC==,即tan3,tan1AC==时等号成立,所以sincoscosABC的最小值为3.故选:B二、选择题: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()()sinfxAωxφ=+(0A,0,π02)的部分图象如图所示,则A.2A=B.()fx的最小正周期为πC.()fx在
()5ππ12−,内有3个极值点D.当()5ππ12-,时,()fx与y=cosx的图象有3个交点【答案】ABD10.已知函数()fx及其导函数()fx的定义域均为R,记()()gxfx=.若()21fx+,()2gx+均为奇函数,且()24f=,则A.()fx关于直线
1x=对称B.()gx关于点()20,对称C.()fx的周期为4D.()202504kfk==−【答案】BCD【解析】因为()21fx+为奇函数,所以()()2121fxfx+=−−+,即()()11ftft+=−
−+,所以()()110ftft++−+=所以()fx关于()1,0对称,故,A错误同时()10f=,()()024ff=−=−又()2gx+奇函数,则()()220gxgx++−+=,所以()gx关于()2,0对称,故B正确()fx关于2x=对称,结合()10f=,所以
()30f=,所以()()13fxfx+=−+,又()()11fxfx+=−−+,所以()()31fxfx−=−−,所以()()2fxfx−=−−,也即()()2fxfx+=−,所以()()4fxfx+=所以()fx是周期为4的函数,故C正确()10f=,()24f=,()30f=,
()()404ff==−,()202410kfk==,()()()2025001404kfkff==+=−+=−,故,D正确故选:BCD11.如图,在平行四边形ABCD中,2ADBD==,且ADBD⊥,BF为BCD△的中线,将BCF沿BF折起,使点C到点E的位置,连接AE,DE,CE,
且2CE=,则A.EF⊥平面ABCDB.BC与DE所成的角为o30C.AE与平面BEF所成角的正切值是2D.点C到平面BDE的距离为263【答案】ACD【解析】因为2ADBD==,且ADBD⊥,所以22ABCD==,90DBC=.又BF为BCD△的中线,所以BFCD⊥,2C
FBFEF===.因为2CE=,所以EFCF⊥.由题意,知2BEBC==,所以EFBF⊥.又CFBFF=,且CF,BF平面ABCD,所以EF⊥平面ABCD,故A正确;因为//BCAD,所以ADE或其补角即为BC与DE所成的角,连接AF,在ADF△中,2AD=,2DF=,
135ADF=,所以由余弦定理,得2222(2)222102AF=+−−=.在RtAEF中,由勾股定理,得2210223AEAFEF=+=+=.所以在ADE中,2ADDE==,23AE=.为由余弦定理的推论,得22222(23)1cos2222AD
E+−==−,所以120ADE=,所以BC与DE所成的角为60,故B错误;因为EFCF⊥,BFCF⊥,EFBFF=,所以CF⊥平面BEF.又//ABCF,所以AB⊥平面BEF.所以AE与平面BEF所成的角为AEB.RtA
EB中,22AB=,2BE=.所以tan2ABAEBBE==,故C正确;因为2BDBC==,且90DBC=,所以2BCDS=.又2BDDEEB===,所以23234BEDS==△.因为点E到平面BCD的距离为2EF=,所以由等体积法,得点C到平面BDE的距离为262233=,
故D正确.故选:ACD三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.已知等比数列na的前n项和为nS,若212nnnSS=+,则642SSS=−.【答案】21413.已知函数()3231fx
xxax=-+-的两个极值点为12xx,,且()()122fxfx+-≥,则实数a的最小值是.【答案】214.已知向量()13=,m,()ab=,n,0a,0b,则mnn的取值范围是.【答案】(]12,四、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
.(本题满分13分)已知数列na的前n项和为nS,且满足()21nnSan=−,N.(1)求数列na的通项公式;(2)设1nnnnabSS+=,设数列nb的前n项和nT,求证:14nT.【解析】(1)
当1n=时,1122Sa=−,解得12a=.…………………2分当2n时,()()111222222nnnnnnnaSSaaaa−−−=−=−−−=−,即12nnaa−=.因为10a,且1(2)2nnnan
a−=,N,所以0na,所以12nnaa−=,…………………5分所以,数列na是以2为首项,2为公比的等比数列,在所以2nna=.…………………6分(2)由(1)知:()12122212nnnS+−=
=−−,…………………8分所以()()()121212111222222222nnnnnnnnnabSS+++++===−−−−−,…………………10分所以()23341211111112222222222222nnnT++=−
+−++−−−−−−−()21112222n+=−−()1111421n+=−−…………………12分因为,11021n+−所以,14nT.…………………13分16.(本题满分15分)在锐角△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c
,且满足()()()sinsinsinsinsinsinsinACACBAB−+=−.(1)求角C;(2)求222abc+的取值范围.【解析】(1)由()()()sinsinsinsinsinsinsinACACBAB−+=−,结合正弦定理可得222acabb−=−,即22
2abcab+−=,…………………3分所以2221cos22abcCab+−==,又()0,C,故3C=;…………………5分(2)由(1)有22222abcabcc++=由正弦定理sinsinsinabcABC==可得:2222sinsinsins
incabCABcC++=()44π1sinsin1sinsin333ACAA=+=++…………………7分()23411sinsincos322AAA=++()3411cos21sin23224AA-=+?…………………9
分()3421sin2cos23322AA=+-()42πsin2333A=+-…………………11分因为△ABC是锐角三角形,故π02π022π3ABAB+=,解得ππ62A,…………………13分则π2π0233A−,所以,()π0
sin213A−≤,所以,即222abc+的取值范围为(423,.…………………15分17.(本题满分15分)已知O为坐标原点,()10F,是椭圆C:()222210yxabab+=的右焦点,点M是
椭圆的上顶点,以点M为圆心且过F的圆恰好与直线2x=−相切.(1)求椭圆C的标准方程;(2)过点()21N-,的直线l与椭圆C交于A,B两点,直线MA,MB与x轴的交点分别是P,Q,求证:线段PQ的横坐标为定值.【解析】(1)设椭圆
焦距为2c(222abc=+)点M为圆心且过F的圆恰好与直线2x=−相切∴2a=,1c=∴2221bac=-=∴椭圆C的方程为2212xy+=…………………5分(2)设直线l:()12ykx−=+,()11,Axy,()22,Bxy,联立方程222122ykxkxy=+++=,得
()()222124214420kxkkxkk+++++=因为,直线l交椭圆C于A,B两点所以,()22812210kk=+−+…………………7分所以,()12242112kkxxk++=−+,()1224212kkxxk+=+…………………8分直线M
A:1111yyxx--=令y=0得:()111112Pxxxykx==--+…………………10分同理,()222Qxxkx=-+1212122PQxxxxkxx骣+=-+琪桫++()()1212121222122xxxxkxxxx++=-?+++…………………13分421222kk=-?-
所以,PQ中点的横坐标为2-.…………………15分18.(本题满分17分)如图,在三棱锥PABC−中,侧面PAC是边长为2的正三角形,4BC=,25AB=,E,F分别为PC,PB的中点,平面AEF与底面ABC的交线为l.(1)证明:l
∥平面PBC.(2)已知平面PAC⊥平面ABC,若在直线l上存在点Q,使得直线PQ与平面AEF所成角为,异面直线PQ,EF所成角为β,且满足π2+=,求|AQ|.【解析】(1)因为,EF分别为,PCPB的中点,所以,//EFBC.又BC平面ABC,EF平面ABC,所以,//EF平面
ABC.…………………2分又EF平面AEF,平面AEF与底面ABC的交线为l,所以,//EFl.…………………4分从而,//lBC.而BC平面PBC,l平面PBC,所以,//l平面PBC.…………………6分(2)
取AC的中点记为D,连接PD,因为PAC△是边长为2的正三角形,所以1AD=,223PDPAAD=−=.由(1)可知,在底面ABC内过点A作BC的平行线,即平面AEF与底面ABC的交线l.因为平面PA
C⊥平面ABC,平面PAC∩平面ABC=ACPD⊥AC,PDÌ平面PAC所以PD⊥平面ABC.取AB的中点记为M,连接DM,则//DMBC.因为AC⊥BC,所以DM⊥AC.以D为坐标原点,{}DADMDP,,
为正交基底,建立空间直角坐标系(如图所示),………9分则()1,0,0A,()0,0,3P,()1,0,0C−,()1,4,0B−,13,0,22E−,13,2,22F−,设()1,,0Qt.于是,()1,,3PQt=−,33,0,22AE=−
,()0,2,0=EF.设平面AEF的一个法向量为()222,,xnyz=,则00AEnEFn==,即2223302220xzy−+==,取23z=,则21x=,20y=,即()1,0,3n=是平面AEF的一个法向量,…………………11分所以22131cos,24
4nPQnPQnPQtt−===−++.又直线PQ与平面AEF所成角为,于是21sincos,4PQnt==+.…………………13分又222cos,244PQEFttPQEFPQEFtt===++,
而异面直线,PQEF所成角为,于是2coscos,4tPQEFt==+.…………………15分假设存在点Q满足题设π2+=,则sincos=,即22144ttt=++,所以1t=.综上所述,|AQ|=1.…………………17分1
9.(本题满分17分)定义运算:abadbccd=−,已知函数ln11()()1xxxfxgxxa−−==,.(1)若函数()fx的最大值为0,求实数a的值;(2)证明:()()()()222211111111e234n+
+++;(3)若函数()()()hxfxgx=+存在两个极值点12xx,,证明:()()11221222hxxhxxaxx+−−−.【解析】(1)由题意知:()ln1fxaxx=−+,()1(0)afxxx=−,①当0a时,𝑓′(𝑥)<0,()fx在(0,)+单调递减,
不存在最大值.…………………1分②当0a时,由()0fx=得xa=,当()0,xa,𝑓′(𝑥)>0;(,)xa+,𝑓′(𝑥)<0,函数𝑦=𝑓(𝑥)的增区间为()0,a,减区间为(,)a+.(
)()maxln10fxfaaaa==−+=,…………………3分令()ln1aaaa=−+,求导得()lnaa=,当()0,1a时,()0a,函数()a递减,当()1,a+时,()0a,函数()a递增,因此()()m
in10a==,1a=.…………………5分(2)由(1)知,ln10xx−+,即ln1xx−,当1n时,()222111111ln(1)(1)111nnnnnnn++−==−−−.…………………
7分()()()222111111111ln1ln1ln1111223123nnnn++++++−+−++−=−−.222211111111e234n++++
.…………………10分(3)1()()()lnhxfxgxaxxx=+=−+22211()1axaxhxxxx−+−=−−=“函数ℎ(𝑥)存在两个极值点12,xx”等价于“方程22211()10axaxhxxxx−+−=−−==有两个不相等的正实数根”故21212Δ4010axx
xxa=−=+=,解得2a,…………………12分11221212121211lnln()()axxaxxhxhxxxxxxx−+−+−−=−−2112211212(lnln)()xxaxxxxxxx
x−−+−+=−1212(lnln)2axxxx−=−−要证1212()()20hxhxaxx−−+−,即证1212lnln1xxxx−−,…………………14分121xx=,不妨令1201xx,故1211xx=由1212lnln1xxxx−−得22212ln0xxx−+,令1(
)2ln(1)xxxxx=−+()2222212121()10xxxxxxxx−−−+−=−−==在()1,+恒成立,所以函数𝜑(𝑥)在()1,+上单调递减,故()()10x=.1212()()20hxhxaxx−−+−成立.…………………17分