黑龙江省大庆市2025-2026学年高考数学一模试卷(含答案解析)
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这是一份黑龙江省大庆市2025-2026学年高考数学一模试卷(含答案解析),共27页。试卷主要包含了考生必须保证答题卡的整洁,下列函数中,值域为的偶函数是,已知双曲线,设是虚数单位,复数等内容,欢迎下载使用。
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60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.已知函数,,若方程恰有三个不相等的实根,则的取值范围为( )
A.B.
C.D.
2.第七届世界军人运动会于2019年10月18日至27日在中国武汉举行,中国队以133金64银42铜位居金牌榜和奖牌榜的首位.运动会期间有甲、乙等五名志愿者被分配到射击、田径、篮球、游泳四个运动场地提供服务,要求每个人都要被派出去提供服务,且每个场地都要有志愿者服务,则甲和乙恰好在同一组的概率是( )
A.B.C.D.
3. “完全数”是一些特殊的自然数,它所有的真因子(即除了自身以外的约数)的和恰好等于它本身.古希腊数学家毕达哥拉斯公元前六世纪发现了第一、二个“完全数”6和28,进一步研究发现后续三个完全数”分别为496,8128,33550336,现将这五个“完全数”随机分为两组,一组2个,另一组3个,则6和28不在同一组的概率为( )
A.B.C.D.
4.已知正三角形的边长为2,为边的中点,、分别为边、上的动点,并满足,则的取值范围是( )
A.B.C.D.
5.如图在一个的二面角的棱有两个点,线段分别在这个二面角的两个半平面内,且都垂直于棱,且,则的长为( )
A.4B.C.2D.
6.过双曲线左焦点的直线交的左支于两点,直线(是坐标原点)交的右支于点,若,且,则的离心率是( )
A.B.C.D.
7.下列函数中,值域为的偶函数是( )
A.B.C.D.
8.已知双曲线:,,为其左、右焦点,直线过右焦点,与双曲线的右支交于,两点,且点在轴上方,若,则直线的斜率为( )
A.B.C.D.
9.设是虚数单位,复数( )
A.B.C.D.
10.下列函数中,既是奇函数,又是上的单调函数的是( )
A.B.
C.D.
11.等比数列中,,则与的等比中项是( )
A.±4B.4C.D.
12.已知集合,则等于( )
A.B.C.D.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.在正方体中,分别为棱的中点,则直线与直线所成角的正切值为_________.
14.如图所示,在正三棱柱中,是的中点,, 则异面直线与所成的角为____.
15.已知盒中有2个红球,2个黄球,且每种颜色的两个球均按,编号,现从中摸出2个球(除颜色与编号外球没有区别),则恰好同时包含字母,的概率为________.
16.曲线在处的切线方程是_________.
三、解答题:共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
17.(12分)已知函数.
(1)求函数的单调区间;
(2)当时,如果方程有两个不等实根,求实数t的取值范围,并证明.
18.(12分)已知函数,.
(1)讨论的单调性;
(2)若存在两个极值点,,证明:.
19.(12分)设函数(其中),且函数在处的切线与直线平行.
(1)求的值;
(2)若函数,求证:恒成立.
20.(12分)已知三棱锥中侧面与底面都是边长为2的等边三角形,且面面,分别为线段的中点.为线段上的点,且.
(1)证明:为线段的中点;
(2)求二面角的余弦值.
21.(12分)如图,在四棱锥中,底面是边长为2的菱形,,平面平面,点为棱的中点.
(Ⅰ)在棱上是否存在一点,使得平面,并说明理由;
(Ⅱ)当二面角的余弦值为时,求直线与平面所成的角.
22.(10分)已知椭圆的右焦点为,过作轴的垂线交椭圆于点(点在轴上方),斜率为的直线交椭圆于两点,过点作直线交椭圆于点,且,直线交轴于点.
(1)设椭圆的离心率为,当点为椭圆的右顶点时,的坐标为,求的值.
(2)若椭圆的方程为,且,是否存在使得成立?如果存在,求出的值;如果不存在,请说明理由.
参考答案
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60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.B
【解析】
由题意可将方程转化为,令,,进而将方程转化为,即或,再利用的单调性与最值即可得到结论.
【详解】
由题意知方程在上恰有三个不相等的实根,
即,①.
因为,①式两边同除以,得.
所以方程有三个不等的正实根.
记,,则上述方程转化为.
即,所以或.
因为,当时,,所以在,上单调递增,且时,.
当时,,在上单调递减,且时,.
所以当时,取最大值,当,有一根.
所以恰有两个不相等的实根,所以.
故选:B.
本题考查了函数与方程的关系,考查函数的单调性与最值,转化的数学思想,属于中档题.
2.A
【解析】
根据题意,五人分成四组,先求出两人组成一组的所有可能的分组种数,再将甲乙组成一组的情况,即可求出概率.
【详解】
五人分成四组,先选出两人组成一组,剩下的人各自成一组,
所有可能的分组共有种,
甲和乙分在同一组,则其余三人各自成一组,只有一种分法,与场地无关,
故甲和乙恰好在同一组的概率是.
故选:A.
本题考查组合的应用和概率的计算,属于基础题.
3.C
【解析】
先求出五个“完全数”随机分为两组,一组2个,另一组3个的基本事件总数为,再求出6和28恰好在同一组包含的基本事件个数,根据即可求出6和28不在同一组的概率.
【详解】
解:根据题意,将五个“完全数”随机分为两组,一组2个,另一组3个,
则基本事件总数为,
则6和28恰好在同一组包含的基本事件个数,
∴6和28不在同一组的概率.
故选:C.
本题考查古典概型的概率的求法,涉及实际问题中组合数的应用.
4.A
【解析】
建立平面直角坐标系,求出直线,
设出点,通过,找出与的关系.
通过数量积的坐标表示,将表示成与的关系式,消元,转化成或的二次函数,利用二次函数的相关知识,求出其值域,即为的取值范围.
【详解】
以D为原点,BC所在直线为轴,AD所在直线为轴建系,
设,则直线 ,
设点,
所以
由得 ,即 ,
所以,
由及,解得,由二次函数的图像知,,所以的取值范围是.故选A.
本题主要考查解析法在向量中的应用,以及转化与化归思想的运用.
5.A
【解析】
由,两边平方后展开整理,即可求得,则的长可求.
【详解】
解:,
,
,,
,,
.
,
,
故选:.
本题考查了向量的多边形法则、数量积的运算性质、向量垂直与数量积的关系,考查了空间想象能力,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
6.D
【解析】
如图,设双曲线的右焦点为,连接并延长交右支于,连接,设,利用双曲线的几何性质可以得到,,结合、可求离心率.
【详解】
如图,设双曲线的右焦点为,连接,连接并延长交右支于.
因为,故四边形为平行四边形,故.
又双曲线为中心对称图形,故.
设,则,故,故.
因为为直角三角形,故,解得.
在中,有,所以.
故选:D.
本题考查双曲线离心率,注意利用双曲线的对称性(中心对称、轴对称)以及双曲线的定义来构造关于的方程,本题属于难题.
7.C
【解析】
试题分析:A中,函数为偶函数,但,不满足条件;B中,函数为奇函数,不满足条件;C中,函数为偶函数且,满足条件;D中,函数为偶函数,但,不满足条件,故选C.
考点:1、函数的奇偶性;2、函数的值域.
8.D
【解析】
由|AF2|=3|BF2|,可得.设直线l的方程x=my+,m>0,设,,即y1=﹣3y2①,联立直线l与曲线C,得y1+y2=-②,y1y2=③,求出m的值即可求出直线的斜率.
【详解】
双曲线C:,F1,F2为左、右焦点,则F2(,0),设直线l的方程x=my+,m>0,∵双曲线的渐近线方程为x=±2y,∴m≠±2,
设A(x1,y1),B(x2,y2),且y1>0,由|AF2|=3|BF2|,∴,∴y1=﹣3y2①
由,得
∴△=(2m)2﹣4(m2﹣4)>0,即m2+4>0恒成立,
∴y1+y2=②,y1y2=③,
联立①②得,联立①③得,
,即:,,解得:,直线的斜率为,
故选D.
本题考查直线与双曲线的位置关系,考查韦达定理的运用,考查向量知识,属于中档题.
9.D
【解析】
利用复数的除法运算,化简复数,即可求解,得到答案.
【详解】
由题意,复数,故选D.
本题主要考查了复数的除法运算,其中解答中熟记复数的除法运算法则是解答的关键,着重考查了运算与求解能力,属于基础题.
10.C
【解析】
对选项逐个验证即得答案.
【详解】
对于,,是偶函数,故选项错误;
对于,,定义域为,在上不是单调函数,故选项错误;
对于,当时,;
当时,;
又时,.
综上,对,都有,是奇函数.
又时,是开口向上的抛物线,对称轴,在上单调递增,是奇函数,在上是单调递增函数,故选项正确;
对于,在上单调递增,在上单调递增,但,在上不是单调函数,故选项错误.
故选:.
本题考查函数的基本性质,属于基础题.
11.A
【解析】
利用等比数列的性质可得 ,即可得出.
【详解】
设与的等比中项是.
由等比数列的性质可得, .
∴与的等比中项
故选A.
本题考查了等比中项的求法,属于基础题.
12.C
【解析】
先化简集合A,再与集合B求交集.
【详解】
因为,,
所以.
故选:C
本题主要考查集合的基本运算以及分式不等式的解法,属于基础题.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.
【解析】
由中位线定理和正方体性质得,从而作出异面直线所成的角,在三角形中计算可得.
【详解】
如图,连接,,,∵分别为棱的中点,∴,
又正方体中,即是平行四边形,∴,∴,(或其补角)就是直线与直线所成角,是等边三角形,∴=60°,其正切值为.
故答案为:.
本题考查异面直线所成的角,解题关键是根据定义作出异面直线所成的角.
14.
【解析】
要求两条异面直线所成的角,需要通过见中点找中点的方法,找出边的中点,连接出中位线,得到平行,从而得到两条异面直线所成的角,得到角以后,再在三角形中求出角.
【详解】
取的中点E,连AE, ,易证,∴为异面直线与所成角,
设等边三角形边长为,易算得∴在
∴
故答案为
本题考查异面直线所成的角,本题是一个典型的异面直线所成的角的问题,解答时也是应用典型的见中点找中点的方法,注意求角的三个环节,一画,二证,三求.
15.
【解析】
根据组合数得出所有情况数及两个球颜色不相同的情况数,让两个球颜色不相同的情况数除以总情况数即为所求的概率.
【详解】
从袋中任意地同时摸出两个球共种情况,其中有种情况是两个球颜色不相同;
故其概率是
故答案为:.
本题主要考查了求事件概率,解题关键是掌握概率的基础知识和组合数计算公式,考查了分析能力和计算能力,属于基础题.
16.
【解析】
利用导数的运算法则求出导函数,再利用导数的几何意义即可求解.
【详解】
求导得,
所以,所以切线方程为
故答案为:
本题考查了基本初等函数的导数、导数的运算法则以及导数的几何意义,属于基础题.
三、解答题:共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
17.(1)当时,的单调递增区间是,单调递减区间是;当时,的单调递增区间是,单调递减区间是;(2),证明见解析.
【解析】
(1)求出,对分类讨论,分别求出的解,即可得出结论;
(2)由(1)得出有两解时的范围,以及关系,将,等价转化为证明,不妨设,令,则,即证,构造函数,只要证明对于任意恒成立即可.
【详解】
(1)的定义域为R,且.
由,得;由,得.
故当时,函数的单调递增区间是,
单调递减区间是;
当时,函数的单调递增区间是,
单调递减区间是.
(2)由(1)知当时,,且.
当时,;当时,.
当时,直线与的图像有两个交点,
实数t的取值范围是.
方程有两个不等实根,
,,,,
,即.
要证,只需证,
即证,不妨设.
令,则,
则要证,即证.
令,则.
令,则,
在上单调递增,.
,在上单调递增,
,即成立,
即成立..
本题考查函数与导数的综合应用,涉及到函数单调性、极值、零点、不等式证明,构造函数函数是解题的关键,意在考查直观想象、逻辑推理、数学计算能力,属于较难题.
18.(1)见解析;(2)见解析
【解析】
(1)求得的导函数,对分成两种情况,讨论的单调性.
(2)由(1)判断出的取值范围,根据韦达定理求得的关系式,利用差比较法,计算,通过构造函数,利用导数证得,由此证得,进而证得不等式成立.
【详解】
(1).
当时,,此时在上单调递减;
当时,由解得或,∵是增函数,∴此时在和单调递减,在单调递增.
(2)由(1)知.,,,
不妨设,∴,
,
令,
∴,
∴在上是减函数,,
∴,即.
本小题主要考查利用导数研究函数的单调区间,考查利用导数证明不等式,考查分类讨论的数学思想方法,考查化归与转化的数学思想方法,属于中档题.
19.(1)(2)证明见解析
【解析】
(1)求导得到,解得答案.
(2)变形得到,令函数,求导得到函数单调区间得到,,得到证明.
【详解】
(1),,解得.
(2)得,变形得,
令函数,,令解得,
当时,时.
函数在上单调递增,在上单调递减,,
而函数在区间上单调递增,,
,即,
即,恒成立.
本题考查了根据切线求参数,证明不等式,意在考查学生的计算能力和转化能力,综合应用能力.
20.(1)见解析;(2)
【解析】
(1)设为中点,连结,先证明,可证得,假设不为线段的中点,可得平面,这与矛盾,即得证;
(2)以为原点,以分别为轴建立空间直角坐标系,分别求解平面,平面的法向量的法向量,利用二面角的向量公式,即得解.
【详解】
(1)设为中点,连结.
∴,,
又
平面,
平面,
∴.
又分别为中点,
,又,
∴.
假设不为线段的中点,
则与是平面内内的相交直线,
从而平面,
这与矛盾,所以为线段的中点.
(2)以为原点,由条件面面,
∴,以分别为轴建立空间直角坐标系,
则,,,,
,
,.
设平面的法向量为
所以
取,则,.
同法可求得平面的法向量为
∴,
由图知二面角为锐二面角,
二面角的余弦值为.
本题考查了立体几何与空间向量综合,考查了学生逻辑推理,空间想象,数学运算的能力,属于中档题.
21.(1)见解析(2)
【解析】
(Ⅰ)取的中点,连结、,得到故且,进而得到,利用线面平行的判定定理,即可证得平面.
(Ⅱ)以为坐标原点建立如图空间直角坐标系,设,求得平面的法向量为,和平面的法向量,利用向量的夹角公式,求得,进而得到为直线与平面所成的角,即可求解.
【详解】
(Ⅰ)在棱上存在点,使得平面,点为棱的中点.
理由如下:取的中点,连结、,由题意,且,
且,故且.所以,四边形为平行四边形.
所以,,又平面,平面,所以,平面.
(Ⅱ)由题意知为正三角形,所以,亦即,
又,所以,且平面平面,平面平面,
所以平面,故以为坐标原点建立如图空间直角坐标系,
设,则由题意知,,,,
,,
设平面的法向量为,
则由得,令,则,,
所以取,显然可取平面的法向量,
由题意:,所以.
由于平面,所以在平面内的射影为,
所以为直线与平面所成的角,
易知在中,,从而,
所以直线与平面所成的角为.
本题考查了立体几何中的面面垂直的判定和直线与平面所成角的求解问题,意在考查学生的空间想象能力和逻辑推理能力;解答本题关键在于能利用直线与直线、直线与平面、平面与平面关系的相互转化,通过严密推理,明确角的构成,着重考查了分析问题和解答问题的能力.
22.(1);(2)不存在,理由见解析
【解析】
(1)写出,根据,斜率乘积为-1,建立等量关系求解离心率;
(2)写出直线AB的方程,根据韦达定理求出点B的坐标,计算出弦长,根据垂直关系同理可得,利用等式即可得解.
【详解】
(1)由题可得,过点作直线交椭圆于点,且,直线交轴于点.
点为椭圆的右顶点时,的坐标为,
即,
,
化简得:,
即,解得或(舍去),
所以;
(2)椭圆的方程为,
由(1)可得,
联立得:,
设B的横坐标,根据韦达定理,
即,,
所以,
同理可得
若存在使得成立,
则,
化简得:,,此方程无解,
所以不存在使得成立.
此题考查求椭圆离心率,根据直线与椭圆的位置关系解决弦长问题,关键在于熟练掌握解析几何常用方法,尤其是韦达定理在解决解析几何问题中的应用.
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