陕西省安康市2027年高考压轴卷数学试卷（含答案解析）

这是一份陕西省安康市2027年高考压轴卷数学试卷（含答案解析），共11页。试卷主要包含了考生必须保证答题卡的整洁，若命题，数列的通项公式为，函数等内容，欢迎下载使用。
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。
2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3．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．已知正项等比数列中，存在两项，使得，，则的最小值是（ ）
A．B．C．D．
2．在中，为边上的中点，且，则（ ）
A．B．C．D．
3．已知不重合的平面 和直线 ，则“ ”的充分不必要条件是（ ）
A．内有无数条直线与平行B． 且
C． 且D．内的任何直线都与平行
4．a为正实数，i为虚数单位，，则a=（ ）
A．2B．C．D．1
5．若命题：从有2件正品和2件次品的产品中任选2件得到都是正品的概率为三分之一；命题：在边长为4的正方形内任取一点，则的概率为，则下列命题是真命题的是（ ）
A． B． C． D．
6．总体由编号01，,02，…，19,20的20个个体组成．利用下面的随机数表选取5个个体，选取方法是随机数表第1行的第5列和第6列数字开始由左到右依次选取两个数字，则选出来的第5个个体的编号为
A．08B．07C．02D．01
7．数列的通项公式为．则“”是“为递增数列”的（ ）条件．
A．必要而不充分B．充要C．充分而不必要D．即不充分也不必要
8．已知点P不在直线l、m上，则“过点P可以作无数个平面，使得直线l、m都与这些平面平行”是“直线l、m互相平行”的（ ）
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
9．函数（其中，，）的图象如图，则此函数表达式为（ ）
A．B．
C．D．
10．已知函数，且的图象经过第一、二、四象限，则，，的大小关系为( )
A．B．
C．D．
11．已知且，函数，若，则（ ）
A．2B．C．D．
12．已知函数，关于x的方程f（x）＝a存在四个不同实数根，则实数a的取值范围是（ ）
A．（0，1）∪（1，e）B．
C．D．（0，1）
二、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分。
13．在边长为2的正三角形中，，则的取值范围为______.
14．正四面体的一个顶点是圆柱上底面的圆心，另外三个顶点圆柱下底面的圆周上，记正四面体的体积为，圆柱的体积为，则的值是______.
15．已知，，则与的夹角为 .
16．已知全集，，则________.
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）如图，四棱锥中，底面是边长为的菱形，，点分别是的中点．
（1）求证：平面；
（2）若，求直线与平面所成角的正弦值．
18．（12分）设函数，（）.
（1）若曲线在点处的切线方程为，求实数a、m的值；
（2）若对任意恒成立，求实数a的取值范围；
（3）关于x的方程能否有三个不同的实根？证明你的结论.
19．（12分）设函数，其中．
（Ⅰ）当为偶函数时，求函数的极值；
（Ⅱ）若函数在区间上有两个零点，求的取值范围．
20．（12分）设函数，.
（1）求函数的极值；
（2）对任意，都有，求实数a的取值范围.
21．（12分）求下列函数的导数：
（1）
（2）
22．（10分）已知函数.
（1）讨论的单调性；
（2）若，设，证明：，，使.
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、C
【解析】
由已知求出等比数列的公比，进而求出，尝试用基本不等式，但取不到等号，所以考虑直接取的值代入比较即可.
【详解】
，，或（舍）.
，，.
当，时；
当，时；
当，时，，所以最小值为.
故选:C.
本题考查等比数列通项公式基本量的计算及最小值，属于基础题.
2、A
【解析】
由为边上的中点，表示出，然后用向量模的计算公式求模.
【详解】
解：为边上的中点，
，
故选：A
在三角形中，考查中点向量公式和向量模的求法，是基础题.
3、B
【解析】
根据充分不必要条件和直线和平面，平面和平面的位置关系，依次判断每个选项得到答案.
【详解】
A. 内有无数条直线与平行，则相交或，排除；
B. 且，故，当，不能得到 且，满足；
C. 且，，则相交或，排除；
D. 内的任何直线都与平行，故，若，则内的任何直线都与平行，充要条件，排除.
故选：.
本题考查了充分不必要条件和直线和平面，平面和平面的位置关系，意在考查学生的综合应用能力.
4、B
【解析】
，选B.
5、B
【解析】因为从有2件正品和2件次品的产品中任选2件得到都是正品的概率为，即命题是错误，则是正确的；在边长为4的正方形内任取一点，若的概率为，即命题是正确的，故由符合命题的真假的判定规则可得答案 是正确的，应选答案B。
点睛：本题将古典型概率公式、几何型概率公式与命题的真假（含或、且、非等连接词）的命题构成的复合命题的真假的判定有机地整合在一起，旨在考查命题真假的判定及古典概型的特征与计算公式的运用、几何概型的特征与计算公式的运用等知识与方法的综合运用，以及分析问题 解决问题的能力。
6、D
【解析】
从第一行的第5列和第6列起由左向右读数划去大于20的数分别为：08,02,14,07,01，所以第5个个体是01，选D.
考点：此题主要考查抽样方法的概念、抽样方法中随机数表法，考查学习能力和运用能力.
7、A
【解析】
根据递增数列的特点可知，解得，由此得到若是递增数列，则，根据推出关系可确定结果.
【详解】
若“是递增数列”，则，
即，化简得：，
又，，，
则是递增数列，是递增数列，
“”是“为递增数列”的必要不充分条件．
故选：.
本题考查充分条件与必要条件的判断，涉及到根据数列的单调性求解参数范围，属于基础题.
8、C
【解析】
根据直线和平面平行的性质，结合充分条件和必要条件的定义进行判断即可．
【详解】
点不在直线、上，
若直线、互相平行，则过点可以作无数个平面，使得直线、都与这些平面平行，即必要性成立，
若过点可以作无数个平面，使得直线、都与这些平面平行，则直线、互相平行成立，反证法证明如下：
若直线、互相不平行，则，异面或相交，则过点只能作一个平面同时和两条直线平行，则与条件矛盾，即充分性成立
则“过点可以作无数个平面，使得直线、都与这些平面平行”是“直线、互相平行”的充要条件，
故选：．
本题主要考查充分条件和必要条件的判断，结合空间直线和平面平行的性质是解决本题的关键．
9、B
【解析】
由图象的顶点坐标求出，由周期求出，通过图象经过点，求出，从而得出函数解析式.
【详解】
解：由图象知，，则，
图中的点应对应正弦曲线中的点，
所以，解得，
故函数表达式为．
故选：B.
本题主要考查三角函数图象及性质，三角函数的解析式等基础知识；考查考生的化归与转化思想，数形结合思想，属于基础题.
10、C
【解析】
根据题意，得，，则为减函数，从而得出函数的单调性，可比较和，而，比较，即可比较.
【详解】
因为，且的图象经过第一、二、四象限，
所以，，
所以函数为减函数，函数在上单调递减，在上单调递增，
又因为，
所以，
又，，
则|，
即，
所以.
故选：C.
本题考查利用函数的单调性比较大小，还考查化简能力和转化思想.
11、C
【解析】
根据分段函数的解析式，知当时，且，由于，则，即可求出.
【详解】
由题意知：
当时，且
由于，则可知：，
则，
∴，则，
则.
即.
故选：C.
本题考查分段函数的应用，由分段函数解析式求自变量.
12、D
【解析】
原问题转化为有四个不同的实根，换元处理令t，对g（t）进行零点个数讨论.
【详解】
由题意，a＞2，令t，
则f（x）＝a⇔⇔
⇔⇔．
记g（t）．
当t＜2时，g（t）＝2ln（﹣t）（t）单调递减，且g（﹣2）＝2，
又g（2）＝2，∴只需g（t）＝2在（2，+∞）上有两个不等于2的不等根．
则⇔，
记h（t）（t＞2且t≠2），
则h′（t）．
令φ（t），则φ′（t）2．
∵φ（2）＝2，∴φ（t）在（2，2）大于2，在（2，+∞）上小于2．
∴h′（t）在（2，2）上大于2，在（2，+∞）上小于2，
则h（t）在（2，2）上单调递增，在（2，+∞）上单调递减．
由，可得，即a＜2．
∴实数a的取值范围是（2，2）．
故选：D．
此题考查方程的根与函数零点问题，关键在于等价转化，将问题转化为通过导函数讨论函数单调性解决问题.
二、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分。
13、
【解析】
建立直角坐标系，依题意可求得，而，，，故可得，且，由此构造函数，，利用二次函数的性质即可求得取值范围．
【详解】
建立如图所示的平面直角坐标系，
则，，，设，，，，
根据，即，，，则，
，即，，，则，，
所以，
，
，，，
，且，
故，
设，，易知二次函数的对称轴为，
故函数在，上的最大值为，最小值为，
故的取值范围为．
故答案为：．
本题考查平面向量数量积的坐标运算，考查函数与方程思想、转化与化归思想，考查逻辑推理能力、运算求解能力，求解时注意通过设元、消元，将问题转化为元二次函数的值域问题．
14、
【解析】
设正四面体的棱长为，求出底面外接圆的半径与高，代入体积公式求解．
【详解】
解：设正四面体的棱长为，
则底面积为，底面外接圆的半径为，
高为．
∴正四面体的体积，
圆柱的体积．
则．
故答案为：．
本题主要考查多面体与旋转体体积的求法，考查计算能力，属于中档题．
15、
【解析】
根据已知条件，去括号得：，
16、
【解析】
利用集合的补集运算即可求解.
【详解】
由全集，，
所以.
故答案为：
本题考查了集合的补集运算，需理解补集的概念，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）见解析；（2）.
【解析】
（1）取的中点，连接，通过证明，即可证得；
（2）建立空间直角坐标系，利用向量的坐标表示即可得解.
【详解】
（1）证明：取的中点，连接．
是的中点，，又，
四边形是平行四边形．
，又平面平面，
平面．
（2），，
同理可得：，又平面．
连接，设，
则，建立空间直角坐标系．

设平面的法向量为，
则，则，取．
直线与平面所成角的正弦值为．
此题考查证明线面平行，求线面角的大小，关键在于熟练掌握线面平行的证明方法，法向量法求线面角的基本方法，根据公式准确计算.
18、（1），；（2）；（3）不能，证明见解析
【解析】
（1）求出，结合导数的几何意义即可求解；
（2）构造，则原题等价于对任意恒成立，即时，，利用导数求最值即可，值得注意的是，可以通过代特殊值，由求出的范围，再研究该范围下单调性；
（3）构造并进行求导，研究单调性，结合函数零点存在性定理证明即可.
【详解】
（1），
，
曲线在点处的切线方程为，
，
解得.
（2）记，
整理得，
由题知，对任意恒成立，
对任意恒成立，即时，，
，解得，
当时，
对任意，，，
，
，即在单调递增，此时，
实数的取值范围为.
（3）关于的方程不可能有三个不同的实根，以下给出证明：
记，，
则关于的方程有三个不同的实根，等价于函数有三个零点，
，
当时，，
记，则，
在单调递增，
，即，
，
在单调递增，至多有一个零点；
当时，
记，
则，
在单调递增，即在单调递增，
至多有一个零点，则至多有两个单调区间，至多有两个零点.
因此，不可能有三个零点.
关于的方程不可能有三个不同的实根.
本题考查了导数几何意义的应用、利用导数研究函数单调性以及函数的零点存在性定理，考查了转化与化归的数学思想，属于难题.
19、（Ⅰ）极小值，极大值；（Ⅱ）或
【解析】
（Ⅰ）根据偶函数定义列方程，解得.再求导数，根据导函数零点列表分析导函数符号变化规律，即得极值，（Ⅱ）先分离变量，转化研究函数，，利用导数研究单调性与图象，最后根据图象确定满足条件的的取值范围．
【详解】
（Ⅰ）由函数是偶函数，得，
即对于任意实数都成立，
所以.
此时，则.
由，解得.
当x变化时，与的变化情况如下表所示：
所以在，上单调递减，在上单调递增.
所以有极小值，有极大值.
（Ⅱ）由，得. 所以“在区间上有两个零点”等价于“直线与曲线，有且只有两个公共点”.
对函数求导，得.
由，解得，.
当x变化时，与的变化情况如下表所示：
所以在，上单调递减，在上单调递增.
又因为，，，，
所以当或时，直线与曲线，有且只有两个公共点.
即当或时，函数在区间上有两个零点.
利用函数零点的情况求参数值或取值范围的方法
(1)利用零点存在的判定定理构建不等式求解.
(2)分离参数后转化为函数的值域(最值)问题求解.
(3)转化为两熟悉的函数图象的上、下关系问题，从而构建不等式求解.
20、（1）当时， 无极值；当时， 极小值为；（2）.
【解析】
（1）求导，对参数进行分类讨论，即可容易求得函数的极值；
（2）构造函数，两次求导，根据函数单调性，由恒成立问题求参数范围即可.
【详解】
（1）依题，
当时，，函数在上单调递增，此时函数无极值；
当时，令，得，
令，得
所以函数在上单调递增，
在上单调递减.
此时函数有极小值，
且极小值为.
综上：当时，函数无极值；
当时，函数有极小值，
极小值为.
（2）令
易得且，
令
所以，
因为，，从而，
所以，在上单调递增.
又
若，则
所以在上单调递增，从而，
所以时满足题意.
若，
所以，，
在中，令，由（1）的单调性可知，
有最小值，从而.
所以
所以，由零点存在性定理：
，使且
在上单调递减，在上单调递增.
所以当时，.
故当，不成立.
综上所述：的取值范围为.
本题考查利用导数研究含参函数的极值，涉及由恒成立问题求参数范围的问题，属压轴题.
21、（1）；（2）.
【解析】
（1）根据复合函数的求导法则可得结果.
（2）同样根据复合函数的求导法则可得结果.
【详解】
（1）令，，则，
而，，故.
（2）令，，则，
而，，故，
化简得到.
本题考查复合函数的导数，此类问题一般是先把函数分解为简单函数的复合，再根据复合函数的求导法则可得所求的导数，本题属于容易题.
22、（1）见解析；（2）证明见解析.
【解析】
（1），分，，，四种情况讨论即可；
（2）问题转化为，利用导数找到与即可证明.
【详解】
（1）.
①当时，恒成立，
当时，；
当时，，所以，
在上是减函数，在上是增函数.
②当时，，.
当时，；
当时，；
当时，，所以，
在上是减函数，在上是增函数，
在上是减函数.
③当时，，
则在上是减函数.
④当时，，
当时，；
当时，；
当时，，
所以，在上是减函数，
在上是增函数，在上是减函数.
（2）由题意，得.
由（1）知，当，时，，
.
令，，
故在上是减函数，有，
所以，从而.
，，
则，
令，显然在上是增函数，
且，，
所以存在使，
且在上是减函数，
在上是增函数，
，
所以，
所以，命题成立.
本题考查利用导数研究函数的单调性以及证明不等式的问题，考查学生逻辑推理能力，是一道较难的题.
7816
6572
0802
6314
0702
4369
9728
0198
3204
9234
4935
8200
3623
4869
6938
7481
0
0
↘
极小值
↗
极大值
↘
0
0
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极小值
↗
极大值
↘