2026届广西省重点中学高三下学期第六次检测数学试卷含解析
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这是一份2026届广西省重点中学高三下学期第六次检测数学试卷含解析,共21页。试卷主要包含了考生必须保证答题卡的整洁,设,满足,则的取值范围是,方程在区间内的所有解之和等于等内容,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.在中,,,,则在方向上的投影是( )
A.4B.3C.-4D.-3
2.已知函数,不等式对恒成立,则的取值范围为( )
A.B.C.D.
3.已知点是抛物线的对称轴与准线的交点,点为抛物线的焦点,点在抛物线上且满足,若取得最大值时,点恰好在以为焦点的椭圆上,则椭圆的离心率为( )
A.B.C.D.
4.设函数定义域为全体实数,令.有以下6个论断:
①是奇函数时,是奇函数;
②是偶函数时,是奇函数;
③是偶函数时,是偶函数;
④是奇函数时,是偶函数
⑤是偶函数;
⑥对任意的实数,.
那么正确论断的编号是( )
A.③④B.①②⑥C.③④⑥D.③④⑤
5.一个由两个圆柱组合而成的密闭容器内装有部分液体,小圆柱底面半径为,大圆柱底面半径为,如图1放置容器时,液面以上空余部分的高为,如图2放置容器时,液面以上空余部分的高为,则( )
A.B.C.D.
6.设,满足,则的取值范围是( )
A.B.C.D.
7.正三棱柱中,,是的中点,则异面直线与所成的角为( )
A.B.C.D.
8.方程在区间内的所有解之和等于( )
A.4B.6C.8D.10
9.斜率为1的直线l与椭圆相交于A、B两点,则的最大值为
A.2B.C.D.
10.设是等差数列,且公差不为零,其前项和为.则“,”是“为递增数列”的( )
A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件
C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件
11.已知函数,则( )
A.1B.2C.3D.4
12.在等腰直角三角形中,,为的中点,将它沿翻折,使点与点间的距离为,此时四面体的外接球的表面积为( ).
A.B.C.D.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.在中,内角的对边长分别为,已知,且,则_________.
14.若x,y均为正数,且,则的最小值为________.
15.如图所示,平面BCC1B1⊥平面ABC,ABC=120,四边形BCC1B1为正方形,且AB=BC=2,则异面直线BC1与AC所成角的余弦值为_____.
16.在正方体中,已知点在直线上运动,则下列四个命题中:①三棱锥的体积不变;②;③当为中点时,二面角 的余弦值为;④若正方体的棱长为2,则的最小值为;其中说法正确的是____________(写出所有说法正确的编号)
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)在直角坐标系中,点的坐标为,直线的参数方程为(为参数,为常数,且).以直角坐标系的原点为极点,轴的正半轴为极轴,且两个坐标系取相等的长度单位,建立极坐标系,圆的极坐标方程为.设点在圆外.
(1)求的取值范围.
(2)设直线与圆相交于两点,若,求的值.
18.(12分)数列满足,是与的等差中项.
(1)证明:数列为等比数列,并求数列的通项公式;
(2)求数列的前项和.
19.(12分)如图在直角中,为直角,,,分别为,的中点,将沿折起,使点到达点的位置,连接,,为的中点.
(Ⅰ)证明:面;
(Ⅱ)若,求二面角的余弦值.
20.(12分)在中,角的对边分别为,若.
(1)求角的大小;
(2)若,为外一点,,求四边形面积的最大值.
21.(12分)已知函数.
(1)讨论的单调性并指出相应单调区间;
(2)若,设是函数的两个极值点,若,且恒成立,求实数k的取值范围.
22.(10分)已知函数,,
(1)讨论的单调性;
(2)若在定义域内有且仅有一个零点,且此时恒成立,求实数m的取值范围.
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、D
【解析】
分析:根据平面向量的数量积可得,再结合图形求出与方向上的投影即可.
详解:如图所示:
,
,
,
又,,
在方向上的投影是:,
故选D.
点睛:本题考查了平面向量的数量积以及投影的应用问题,也考查了数形结合思想的应用问题.
2、C
【解析】
确定函数为奇函数,且单调递减,不等式转化为,利用双勾函数单调性求最值得到答案.
【详解】
是奇函数,
,
易知均为减函数,故且在上单调递减,
不等式,即,
结合函数的单调性可得,即,
设,,故单调递减,故,
当,即时取最大值,所以.
故选:.
【点睛】
本题考查了根据函数单调性和奇偶性解不等式,参数分离求最值是解题的关键.
3、B
【解析】
设,利用两点间的距离公式求出的表达式,结合基本不等式的性质求出的最大值时的点坐标,结合椭圆的定义以及椭圆的离心率公式求解即可.
【详解】
设,因为是抛物线的对称轴与准线的交点,点为抛物线的焦点,
所以,
则
,
当时,,
当时,,
当且仅当时取等号,此时,
,
点在以为焦点的椭圆上,,
由椭圆的定义得,
所以椭圆的离心率,故选B.
【点睛】
本题主要考查椭圆的定义及离心率,属于难题.离心率的求解在圆锥曲线的考查中是一个重点也是难点,一般求离心率有以下几种情况:①直接求出,从而求出;②构造的齐次式,求出;③采用离心率的定义以及圆锥曲线的定义来求解.
4、A
【解析】
根据函数奇偶性的定义即可判断函数的奇偶性并证明.
【详解】
当是偶函数,则,
所以,
所以是偶函数;
当是奇函数时,则,
所以,
所以是偶函数;
当为非奇非偶函数时,例如:,
则,,此时,故⑥错误;
故③④正确.
故选:A
【点睛】
本题考查了函数的奇偶性定义,掌握奇偶性定义是解题的关键,属于基础题.
5、B
【解析】
根据空余部分体积相等列出等式即可求解.
【详解】
在图1中,液面以上空余部分的体积为;在图2中,液面以上空余部分的体积为.因为,所以.
故选:B
【点睛】
本题考查圆柱的体积,属于基础题.
6、C
【解析】
首先绘制出可行域,再绘制出目标函数,根据可行域范围求出目标函数中的取值范围.
【详解】
由题知,满足,可行域如下图所示,
可知目标函数在点处取得最小值,
故目标函数的最小值为,
故的取值范围是.
故选:D.
【点睛】
本题主要考查了线性规划中目标函数的取值范围的问题,属于基础题.
7、C
【解析】
取中点,连接,,根据正棱柱的结构性质,得出//,则即为异面直线与所成角,求出,即可得出结果.
【详解】
解:如图,取中点,连接,,
由于正三棱柱,则底面,
而底面,所以,
由正三棱柱的性质可知,为等边三角形,
所以,且,
所以平面,
而平面,则,
则//,,
∴即为异面直线与所成角,
设,则,,,
则,
∴.
故选:C.
【点睛】
本题考查通过几何法求异面直线的夹角,考查计算能力.
8、C
【解析】
画出函数和的图像,和均关于点中心对称,计算得到答案.
【详解】
,验证知不成立,故,
画出函数和的图像,
易知:和均关于点中心对称,图像共有8个交点,
故所有解之和等于.
故选:.
【点睛】
本题考查了方程解的问题,意在考查学生的计算能力和应用能力,确定函数关于点中心对称是解题的关键.
9、C
【解析】
设出直线的方程,代入椭圆方程中消去y,根据判别式大于0求得t的范围,进而利用弦长公式求得|AB|的表达式,利用t的范围求得|AB|的最大值.
【详解】
解:设直线l的方程为y=x+t,代入y2=1,消去y得x2+2tx+t2﹣1=0,
由题意得△=(2t)2﹣1(t2﹣1)>0,即t2<1.
弦长|AB|=4.
故选:C.
【点睛】
本题主要考查了椭圆的应用,直线与椭圆的关系.常需要把直线与椭圆方程联立,利用韦达定理,判别式找到解决问题的突破口.
10、A
【解析】
根据等差数列的前项和公式以及充分条件和必要条件的定义进行判断即可.
【详解】
是等差数列,且公差不为零,其前项和为,
充分性:,则对任意的恒成立,则,
,若,则数列为单调递减数列,则必存在,使得当时,,则,不合乎题意;
若,由且数列为单调递增数列,则对任意的,,合乎题意.
所以,“,”“为递增数列”;
必要性:设,当时,,此时,,但数列是递增数列.
所以,“,”“为递增数列”.
因此,“,”是“为递增数列”的充分而不必要条件.
故选:A.
【点睛】
本题主要考查充分条件和必要条件的判断,结合等差数列的前项和公式是解决本题的关键,属于中等题.
11、C
【解析】
结合分段函数的解析式,先求出,进而可求出.
【详解】
由题意可得,则.
故选:C.
【点睛】
本题考查了求函数的值,考查了分段函数的性质,考查运算求解能力,属于基础题.
12、D
【解析】
如图,将四面体放到直三棱柱中,求四面体的外接球的半径转化为求三棱柱外接球的半径,然后确定球心在上下底面外接圆圆心连线中点,这样根据几何关系,求外接球的半径.
【详解】
中,易知,
翻折后,
,
,
设外接圆的半径为,
, ,
如图:易得平面,将四面体放到直三棱柱中,则球心在上下底面外接圆圆心连线中点,设几何体外接球的半径为,
,
四面体的外接球的表面积为.
故选:D
【点睛】
本题考查几何体的外接球的表面积,意在考查空间想象能力,和计算能力,属于中档题型,求几何体的外接球的半径时,一般可以用补形法,因正方体,长方体的外接球半径 容易求,可以将一些特殊的几何体补形为正方体或长方体,比如三条侧棱两两垂直的三棱锥,或是构造直角三角形法,确定球心的位置,构造关于外接球半径的方程求解.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13、4
【解析】
∵
∴根据正弦定理与余弦定理可得:,即
∵
∴
∵
∴
故答案为4
14、4
【解析】
由基本不等式可得,则,即可解得.
【详解】
方法一:,当且仅当时取等.
方法二:因为,所以,
所以,当且仅当时取等.
故答案为:.
【点睛】
本题考查基本不等式在求最小值中的应用,考查学生对基本不等式的灵活使用,难度较易.
15、
【解析】
将平移到和相交的位置,解三角形求得线线角的余弦值.
【详解】
过作,过作,画出图像如下图所示,由于四边形是平行四边形,故,所以是所求线线角或其补角.在三角形中,,故.
【点睛】
本小题主要考查空间两条直线所成角的余弦值的计算,考查数形结合的数学思想方法,属于中档题.
16、①②④
【解析】
①∵,∴平面 ,得出上任意一点到平面的距离相等,所以判断命题①;
②由已知得出点P在面上的射影在上,根据线面垂直的判定和性质或三垂线定理,可判断命题②;
③当为中点时,以点D为坐标原点,建立空间直角系,如下图所示,运用二面角的空间向量求解方法可求得二面角的余弦值,可判断命题③;
④过作平面交于点,做点关于面对称的点,使得点在平面内,根据对称性和两点之间线段最短,可求得当点在点时,在一条直线上,取得最小值.可判断命题④.
【详解】
①∵,∴平面 ,所以上任意一点到平面的距离相等,所以三棱锥的体积不变,所以①正确;
②在直线上运动时,点P在面上的射影在上,所以DP在面上的射影在上,又,所以,所以②正确;
③当为中点时,以点D为坐标原点,建立空间直角系,如下图所示,设正方体的棱长为2.
则:,,所以,
设面的法向量为,则,即,令,则,
设面的法向量为, ,即,
,由图示可知,二面角 是锐二面角,所以二面角的余弦值为,所以③不正确;
④过作平面交于点,做点关于面对称的点,使得点在平面内,
则,所以,当点在点时,在一条直线上,取得最小值.
因为正方体的棱长为2,所以设点的坐标为,,,所以,
所以,又所以,
所以,,,故④正确.
故答案为:①②④.
【点睛】
本题考查空间里的线线,线面,面面关系,几何体的体积,在求解空间里的两线段的和的最小值,仍可以运用对称的思想,两点之间线段最短进行求解,属于难度题.
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)(2)
【解析】
(1)首先将曲线化为直角坐标方程,由点在圆外,则解得即可;
(2)将直线的参数方程代入圆的普通方程,设、对应的参数分别为,列出韦达定理,由及在圆的上方,得,即即可解得;
【详解】
解:(1)曲线的直角坐标方程为.
由点在圆外,得点的坐标为,结合,解得.
故的取值范围是.
(2)由直线的参数方程,得直线过点,倾斜角为,
将直线的参数方程代入,并整理得
,其中.
设、对应的参数分别为,则,.
由及在圆的上方,得,即,代入①,得,,
消去,得,结合,解得.
故的值是.
【点睛】
本题考查极坐标方程化为直角坐标方程,直线的参数方程的几何意义的应用,属于中档题.
18、(1)见解析,(2)
【解析】
(1)根据等差中项的定义得,然后构造新等比数列,写出的通项即可求
(2)根据(1)的结果,分组求和即可
【详解】
解:(1)由已知可得,即,可化为,故数列是以为首项,2为公比的等比数列.
即有,所以.
(2)由(1)知,数列的通项为:,
故.
【点睛】
考查等差中项的定义和分组求和的方法;中档题.
19、(Ⅰ)详见解析;(Ⅱ).
【解析】
(Ⅰ)取中点,连结、,四边形是平行四边形,由,,得,从而,,求出,由此能证明.
(Ⅱ)以为原点,、、所在直线分别为,,轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出二面角的余弦值.
【详解】
证明:(Ⅰ )取中点,连结、,
∵ ,,
∴ 四边形是平行四边形,
∵ ,,,
∴ ,
∴ ,∴,
在中,,
又∵ 为的中点,∴,
又∵ ,∴.
解:(Ⅱ)∵,,,
∴ ,
以为原点,、、所在直线分别为,,轴,建立空间直角坐标系,
设,则,,,,
∴ ,,,
设面的法向量,
则,取,得,
同理,得平面的法向量,
设二面角的平面角为,
则,
∴ 二面角的余弦值为.
【点睛】
本题考查面面垂直及线面垂直性质定理、线面垂直判定与性质定理以及利用空间向量求线面角与二面角,考查基本分析求解能力,属中档题.
20、(1)(2)
【解析】
(1)根据正弦定理化简等式可得,即;
(2)根据题意,利用余弦定理可得,再表示出,表示出四边形,进而可得最值.
【详解】
(1),由正弦定理得:
在中,,则,
即,
,即
.
(2)在中,
又,则为等边三角形,
又,
-
当时,四边形的面积取最大值,最大值为.
【点睛】
本题主要考查了正弦定理,余弦定理,三角形面积公式的应用,属于基础题.
21、(1)答案见解析(2)
【解析】
(1)先对函数进行求导得,对分成和两种情况讨论,从而得到相应的单调区间;
(2)对函数求导得,从而有,,,三个方程中利用得到.将不等式的左边转化成关于的函数,再构造新函数利用导数研究函数的最小值,从而得到的取值范围.
【详解】
解:(1)由,,
则,
当时,则,故在上单调递减;
当时,令,
所以在上单调递减,在上单调递增.
综上所述:当时,在上单调递减;
当时,在上单调递减,在上单调递增.
(2)∵,
,
由得,
∴,,∴
∵∴解得.
∴.
设,
则,
∴在上单调递减;
当时,.
∴,即所求的取值范围为.
【点睛】
本题考查利用导数研究函数的单调性、最值,考查分类讨论思想和数形结合思想,求解双元问题的常用思路是:通过换元或消元,将双元问题转化为单元问题,然后利用导数研究单变量函数的性质.
22、(1)时,在上单调递增,时,在上递减,在上递增.(2).
【解析】
(1)求出导函数,分类讨论,由确定增区间,由确定减区间;
(2)由,利用(1)首先得或,求出的最小值即可得结论.
【详解】
(1)函数定义域是,
,
当时,,单调递增;
时,令得,时,,递减,时,,递增,
综上所述,时,在上单调递增,时,在上递减,在上递增.
(2)易知,由函数单调性,若有唯一零点,则或.
当时,,,
从而只需时,恒成立,即,
令,,在上递减,在上递增,
∴,从而.
时,,,
令,由,知在递减,在上递增,,∴.
综上所述,的取值范围是.
【点睛】
本题考查用导数研究函数的单调性,考查函数零点个数与不等式恒成立问题,解题关键在于转化,不等式恒成立问题通常转化为求函数的最值.这又可通过导数求解.
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