广东实验中学 2025—2026 学年(下)高二级中段模块考试 数学
答案及说明
题目 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 D B C C A C A C
题目 9 10 11 12 13 14
答案 ACD BCD ABD
答案第1页,共10页
9
2 5
/0.36 242 ( − , 3 ]
8. C 解:不妨设 M 在第二象限,则在等腰ABM中, A B = A M = 2 a ,
设 A B M A M B = = ,则 F
1
A M 2 = ,为锐角.
A B M 外接圆面积为 3 a 2 ,则其半径为 3 a ,∴ 2 3 a
s
2
in
a
= ,
∴ s in
3
3
= , c o s
3
6
= ,∴ s in 2 2
3
3
3
6 2
3
2
= = , c o s 2 2 (
3
6
) 2 1
1
3
= − = ,
设M 点坐标为 ( x , y ) ,则 x a A M c o s 2
5 a
3
= − − = − , y A M s in 2
4
3
2
a = = ,
即 M 点坐标为 ( −
5 a
3
,
4
3
2 a
) ,
由 M 点在双曲线上,得
( −
5 a
32
a
) 2
−
(
4
3b
2
2
a
) 2
= 1
,整理得
b
a
2
2
= 2 ,
∴ e =
c
a
= 1 +
b
a
2
2
= 3 .故选C.
10.BCD 解:构建如下图示的空间直角坐标系 D − x y z ,
1
A:AQ = QD ,则Q(3,0,4),
1 3 1
P ( 4 , m , 0 ) 且0m4,又PQ=2 6,
7 7
所以1+m2 +16=24,可得m= 7,则P(4, 7,0),此时M( , ,2),
2 2又
答案第2页,共10页
A ( 4 , 0 , 0 ) , C ( 0 , 4 , 0 ) , B
1
( 4 , 4 , 4 ) , D
1
( 0 , 0 , 4 )
1 7
,则AM =(− , ,2),
2 2
D C1 = ( 0 , 4 , − 4 ) ,
D
1
B
1
= ( 4 , 4 , 0 ) ,显然 A M D C1 0 、 A M D
1
B
1
0 ,则 A M ⊥ 平面BCD 不成立,错;
1 1
B:由 A C = ( − 4 , 4 , 0 ) , D C1 = ( 0 , 4 , − 4 ) ,若 b = ( u , v , w ) 是面 A C D
1
的一个法向量,
bAC=−4u+4v=0
所以 ,令u=1,则
bDC=4v−4w=0
1
b = (1 ,1 ,1 ) ,
易得PQ=(0,−2 2,4)所以直线 P Q 与平面 A C D
1
所成角的正弦值
c o s b , P Q =
− 2
3
2
2
+ 4
6
=
2
3
− 1
,B对;
C: Q ( n , 0 , 4 ) 且0n4, P ( 4 , 2 , 0 ) ,又 P Q = 2 6 ,则 ( n − 4 ) 2 + 4 + 1 6 = 2 4 ,可得 n = 2 ,
所以Q(2,0,4),则 Q P = ( 2 , 2 , − 4 ) ,而 C B
1
= ( 4 , 0 , 4 ) ,
若 a = ( x , y , z ) 是的一个法向量,则
a
a
Q
C
P
B
1
=
=
2
4
x
x
+
+
2
4
y
z
−
=
4
0
z = 0
,
令 x = 1 ,则 a = (1 , − 3 , − 1 ) ,而QB =(2,4,0),
1
显然直线 B C1 到平面的距离,即为B 到平面的距离
1
d = |
a
|
Q
a
B
|
1 |=
1 0
1 1
=
1 0
1
1
1
1
,C对;
D:令P(4,m,0)且 0 m 4 ,Q(n,0,4)且 0 n 4 , P Q = 2 6 ,
则(n−4)2+m2+16=24,可得 ( n − 4 ) 2 + m 2 = 8 ,且 P Q = ( n − 4 , − m , 4 ) , M (
n +
2
4
,
m
2
, 2 ) ,
则 M C = ( −
n +
2
4
, 4 −
m
2
, − 2 ) , M D = ( −
n +
2
4
, −
m
2
, − 2 ) ,
所以 M C M D = (
n +
2
4
) 2 −
m
2
( 4 −
m
2
) + 4 =
( n +
4
4 ) 2
+
( m −
4
4 ) 2
,
令 4 n 2 2 c o s , m 2 2 s in − = = 且 0
π
2
,
则MCMD=22−4 2(sin+2cos)=22−4 10sin(+)且tan=2,
所以 M C M D 的最小值为 2 2 − 4 1 0 ,对.故选:BCD11.ACD 解:因为
答案第3页,共10页
f ( x ) = e x − x ,则 f ( x ) = e x − 1 ,
当 x 0 时, f ( x ) 0 ;当 x 0 时, f ( x ) 0 ;
可知 f ( x ) 在 ( , 0 ) − 内单调递减,在 ( 0 , ) + 内单调递增,且 f ( x ) f ( 0 ) = 1 ;
又因为g(x)的定义域(0,+),且 g ( x ) = 1 −
1
x
=
x −
x
1
,
当 x 1 时, g ( x ) 0 ;当 0 x 1 时, g ( x ) 0 ;
可知g(x)在 ( 0 ,1 ) 内单调递减,在(1,+)内单调递增,且 g ( x ) g ( 1 ) = 1 .
对于选项A:因为 0 ln 2 ln e = 1 ,则 g ( ln 2 ) g ( ln e ) ,
所以g(lnx)在 ( 1 , ) + 上不是增函数,故A正确;
对于选项B:因为关于 x 的方程 g ( x ) = a 有两个不相等的实根x,
1
x
2
,
可知 a 1 , 0 x
1
1 x
2
,且
x
x
1
2
−
−
ln
ln
x
1
x
2
=
=
a
a
,
整理可得 x
1
− x
2
= ln x
1
− ln x
2
,即
ln
x
x
1
1
−
−
x
2
ln x
2
= 1 ,
结合对数不等式
ln
x
x
1
1
−
−
x
2
ln x
2
x
1
+
2
x
2 ,可得 1
x
1
+
2
x
2 ,即 x
1
+ x
2
2 ,
所以x +2x =(x +x )+x 3,故B正确;
1 2 1 2 2
对于选项C:若 f ( x
1
) = g ( x
2
) = a ( a e − 1 ),且 x
2
x
1
0 ,
由图象可知: x
2
e x
1
1 ,
则ex 1 −x =a,即
1
x
1
+ a = e x1 ,可得 ln ( x
1
+ a ) = ln e x1 = x
1
,
且x −lnx =a,即x −a=lnx ,可得
2 2 2 2
e x2 − a = e ln x2 = x
2
,
又因为g(x )=x −lnx =elnx 2 −lnx = f (lnx )= f (x ),
2 2 2 2 2 1且
答案第4页,共10页
x
1
> 0 , ln x
2
0 , f ( x ) 在 ( 0 , ) + 内单调递增,可得 x
1
= ln x
2
,
则
ln ( x
1
+ a
ln
)
a
− e x2 − a
=
x −
1ln
x
a
2 = −
x
2
−
ln
ln
a
x
2 = −
a
ln a
,
构建 ( a )
a
ln a
= − , a e − 1 ,则 ( a )
1
ln
ln
2 a
a
=
−
,
当 e − 1 a e 时,(a)0;当 a e 时,(a)0;
可知 ( a ) 在 ( e − 1 , e ) 上单调递增,在 ( e , ) + 上单调递减,
则 ( a ) ( e ) e = − ,所以
ln ( x
1
+ a
ln
)
a
− e x2 − a
的最大值为−e,故C错误;
对于选项D:因为 a 0 , x 0
aex
,则 0,
x
且 g ( x ) = x − ln x 1 ,可得 x − ln x + 1 2 0 ,
又因为 f ( x ) 在 ( 0 , ) + 内单调递增,可得
a e
x
x
x − ln x + 1 ,则 a
x ( x − ln
x e
x + 1 )
,
构建 h ( x ) =
x ( x − ln
x e
x + 1 )
,x0,则 h ( x ) =
( x − 1 ) (
e
ln
x
x − x )
,
因为g(x)=x−lnx10,可知:
当 x 1 时, h ( x ) 0 ;当 0 x 1 时, h ( x ) 0 ;
可知 h ( x ) 在 ( 0 ,1 ) 内单调递增,在 ( 1 , ) +
2
内单调递减,且h(x)h(1)= .
e
2
可得a ,所以a的取值范围为
e
2
e
, +
,故D正确;故选:ACD
(−,3]
14.
解:x3+xex ex(alnx+1)等价于
x
e
3
x
+ x − 1 a l n x
e3lnx−x +x−1
,等价于 a,
lnx
又因为
e 3 ln x − x
l n
+
x
x − 1
3 l n x − x
l n
+
x
1 + x − 1
= 3 ,当3lnx−x=0等号取到(请自证等号取到),
所以a3.
15.解:(1)因为数列{a }的前
n
n 项之积为T ,满足2a +T =1(n1,nN),
n n n
1
所以当n=1时,2a +a =1,解得a = .----------1分
1 1 1 3当
答案第5页,共10页
n 2 时,
2
T
T
n
n
− 1
+ T
n
= 1 ,----------2分
化为
1
T
n
= 2
T
1
n − 1
+ 1 ,变形为
1
T
n
+ 1 = 2 (
T
1
n − 1
+ 1 ) ,----------3分
又 b
n
= 1 +
1
T
n
,所以 b
n
= 2 b
n − 1
,----------4分
又 b
1
= 1 +
1
a
1
= 4 0 ,所以当 n 2 ,且nN时,
b
b
n
n
− 1
= 2 , ----------5分
所以数列 b
n
是以 b
1
= 4 为首项,2为公比的等比数列. ----------6分
1
(2)由(1)知b =42n−1=2n+1,b =1+ ,----------7分
n n T
n
1
所以 =2n+1−1,所以
T
n
T
n
=
2 n
1
+ 1 − 1
,----------8分
所以 c
n
= 2 n + 1 T
n
T
n + 1
=
( 2 n + 1 −
2
1
n +
) (
1
2 n + 2 − 1 )
=
( 2
2
n +
1
2
−
n
1
+ 1 −
) ( 2
2
n
n +
+ 2
1
− 1 )
,----------9分
故 c
n
=
( 2 n +
2
1
n
−
+ 2
1
−)
(
2
2
n + 1
n + 2 − 1 )
=
2
(
n
2
+
n
2
+
−
1 −
1
1
−
)
(( 2
2
n + 1
n + 2
−
−
1
1
))
=
2 n
1
+ 1 − 1
−
2 n
1
+ 2 − 1
,----------11分
所以S =c +c ++c
n 1 2 n
1 1 1 1 1 1
= − + − ++ − ----------12分
22 −1 23−1 23−1 24 −1 2n+1−1 2n+2 −1
=
1
3
−
2 n +
1
2 − 1
.----------13分
16解:(1) 𝑓(𝑥)=𝑥2−(2𝑎+1)𝑥+𝑎ln𝑥,
𝑎
𝑓′(𝑥)=2𝑥−(2𝑎+1)+ ,𝑥 >0. ----------1分
𝑥
因为𝑓(𝑥)在𝑥 =1处取得一极值,
所以𝑓′(1)=2−(2𝑎+1)+𝑎 =0,则𝑎 =1,----------2分
所以𝑓(𝑥)=𝑥2−3𝑥+ln𝑥,
𝑓′(𝑥)=2𝑥−3+ 1 = 2𝑥2−3𝑥+1 = (2𝑥−1)(𝑥−1),--------3分
𝑥 𝑥 𝑥
1
令𝑓′(𝑥)=0得𝑥 = 或1,列表得
21 1 1
𝑥 (0, ) ( ,1) 1 (1,+∞)
2 2 2
𝑓′(𝑥) + 0 - 0 +
𝑓(𝑥) ↗ 极大值 ↘ 极小值 ↗
--------4分
1 1 3 1 5
所以𝑓(𝑥)的极大值为𝑓( )= − +ln =− −ln2, --------5分
2 4 2 2 4
极小值为𝑓(1)=1−3+ln1=−2; --------6分
𝑎 2𝑥2−(2𝑎+1)𝑥+𝑎 (2𝑥−1)(𝑥−𝑎)
(2) 𝑓′(𝑥)=2𝑥−(2𝑎+1)+ = = , --------8分
𝑥 𝑥 𝑥
①当𝑎 ≤1时,𝑓(𝑥)在[1,𝑒]上单调递增,
𝑓(𝑥)的最小值为𝑓(1)=−2𝑎,满足题意; --------10分
②当1<𝑎 <𝑒时,
𝑓(𝑥)在[1,𝑎]上单调递减,在[𝑎,𝑒]上单调递增,
此时,𝑓(𝑥)的最小值为𝑓(𝑎)<𝑓(1)=−2𝑎,不满足题意; --------12分
③当𝑎 ≥𝑒时,𝑓(𝑥)在[1,𝑒]上单调递减,
𝑓(𝑥)的最小值为𝑓(𝑒)<𝑓(1)=−2𝑎,不满足题意. -------14分
综上可知,实数𝑎的取值范围时(−∞,1]. -------15分
17.(1)解:在
答案第6页,共10页
A B C 中,由余弦定理可得
A B = A C 2 + C B 2 − 2 A C C B c o s C = 1 6 + 4 − 2 4 2 c o s
π
3
= 2 3 ,
则 A C 2 = A B 2 + B C 2 ,所以 A B ⊥ B C ,----------1分
又 M 为 A C 的中点,则 M A = M B = M D = D B =
1
2
A C = 2 .----------2分
取 B M 的中点 O ,显然有OD⊥BM .----------3分
因为 M B = M C = B C ,则在 AMO中, A M O 1 2 0 = ,由余弦定理可得
2π 2π
AO= AM2+MO2−2AMMOcosAMO = 4+1−221cos = 7,
3 3
可得DA2 =OD2+OA2,所以OD⊥OA,----------4分又
答案第7页,共10页
O A B M O , A O 平面 A B M , B M 平面 A B M ,所以 O D ⊥ 平面 A B M ,---------5分
因为OD平面 D M B ,所以平面 D M B ⊥ 平面ABM ----------6分
(2)证明:如图所示,连接 O C ,因为 M B = M C ,所以 O C M B ,
由(1)可知, M B , O C , O D 两两相互垂直,
则以 O 为坐标原点,以OB,OC,OD为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,----------7分
则 C ( 0 , 3 , 0 ) , B ( 1 , 0 , 0 ) , M ( − 1 , 0 , 0 ) , A ( − 2 , − 3 , 0 ) , D ( 0 , 0 , 3 ) ,
故 M A =
(
− 1 , − 3 , 0
)
, M D =
(
1 , 0 , 3
)
, A B =
(
3 , 3 , 0
)
.----------8分
记 P 在 D M 上的射影点为Q,
设 A P A B , M Q M D = = ,
可得 P Q M Q M A A P
(
1 3 , 3 3 , 3
)
= − − = + − − ,----------9分
则
P
P
Q
Q
M
M
A
D
=
=
0
0
,即
(
(
1
1
3
3
)
)
3
3
(
(
3
3
)
3
0
) 0
−
+
+
−
−
+
− −
=
=
,解得
5
7
2
7
=
=
,----------11分
5
因为AP= AB,且
7
A B = 2 3
10 3
,所以AP= ;----------12分
7
在等腰三角形 A M D
AD 10 6
中,底边AD的高h= MA2 −( )2 = 22 −( )2 =
2 2 2
1 1 6 15
面积S = ADh= 10 = ----------13分
AMD 2 2 2 2
( ) 6 2 3 2 3
又因为PQ= +1−3, 3− 3, 3 =(− ,− , )
7 7 7
2 15
算得|PQ|= ----------14分
7三棱锥
答案第8页,共10页
P − A M D 的体积为 V
P − A M D
=
1
3
S
A M D
| P Q |=
1
3
1
2
5
2 1
7
5
=
5
7
所以存在 P 符合题意,且 A P =
1 0
7
3
,三棱锥 P − A M D 的体积为
5
7
.----------15分
4 2
18. 解:(1)根据题意有 + =1,----------1分
a2 b2
且由椭圆的几何性质可知a2=b2+c2=b2+4,---------2分
所以a2=8,b2=4.-----------3分
所以C的方程为
x
8
2
+
y
4
2
= 1 .-------------4分
(2)
(i)证明:显然PQ的斜率存在,设PQ的方程为y=k(x﹣4),
代入C的方程有:(2k2+1)x2﹣16k2x+32k2﹣8=0,其中Δ>0.------------5分
设P(x ,y ),Q(x ,y ),则
1 1 2 2
x
1
+ x
2
=
2
1
k
6 k
2
2
+ 1
, x
1
x
2
=
3 2
2
k
k
2
2
−
+
8
1
------------6分
若S到直线FP和FQ的距离相等,则直线SF平分∠PFQ,
注意到AF⊥x轴,故只需满足直线FP与FQ的斜率之和为0.----------8分
设FP,FQ的斜率分别为k ,k ,则:
1 2
k
1
+ k
2
=
x
1
y
1
− 2
+
x
2
y
2
− 2
= 2 k −
x
1
2
x
2
k
−
( x
2
1
(
+
x
1
x
+
2
−
x
2
4
)
)
+ 4
= 2 k
x
x
1
1
x
x
2
2
−
−
3
2
(
(
x
x
1
1
+
+
x
x
2
2
)
)
+
+
8
4
----------------9分
代入, x
1
+ x
2
=
2
1
k
6 k
2
2
+ 1
, x
1
x
2
=
3 2
2
k
k
2
2
−
+
8
1
32k2 −8−316k2 +8(2k2 +1)
有k +k =2k =0,故命题得证.-------------10分
1 2 32k2 −8−216k2 +4(2k2 +1)
(ii)由(i)知直线AF平分∠PFQ,即∠AFP=∠AFQ.-------------------11分
因为△APS的面积等于△FQS的面积,
|SA| |SQ|
故|SA||SP|=|SF||SQ|,即 = ,故PF∥AQ.------------13分
|SF | |SP|故∠AFQ=∠AFP=∠FAQ⇒|AQ|=|FQ|,Q在线段AF的垂直平分线上.---------15分
易知线段AF的垂直平分线为 ,与C的方程联立有x2=7,
故Q的坐标为
答案第9页,共10页
( 7 ,
2
2
) 或 ( − 7 ,
2
2
) .------------17分
19. (1)解:若 a = 1
x2
,则 f(x)= ,
e2x
2xe2x −x22e2x 2x(1−x)
f '(x)= = -------------------1分
(e2x)2 e2x
∴曲线𝑦 =𝑓(𝑥)在点(−1,𝑓(−1))处的切线的斜率 k = f '( − 1 ) = − 4 e 2 ----------2分
又 f ( − 1 ) = e 2 ----------3分
∴𝑦 =𝑓(𝑥)在点(−1,𝑓(−1))处的切线方程为:y−e2 =−4e2(x+1)
整理,得 y = − 4 e 2 x − 3 e 2 ----------4分
(2)证明:
(i) g '( x ) =
2 ( x + 1 ) e x e 2 x
( e
−
2
( 2
x 2 )
x e x + 1 ) 2 e 2 x
=
(2 1 - x )
e 2
e
x
x − 1
,----------5分
令 k ( x ) = ( 1 − x ) e x − 1 ,则 k '( x ) = − x e x ,
当x[−1,0)时, k '( x ) 0 ,k(x)单调递增,
当 x ( 0 , + ) 时,k'(x)0, k ( x ) 单调递减,----------6分
所以k(x)k(0)=0,所以g'(x)0, g ( x ) 单调递减------------7分
−2e−1+1
所以g(x) g(−1)= =(e−2)e(2.7−2)2.71.892-----------8分
e−2
(ii)若 f(0) g(0),则 a 2 , ----------9分
x2 2xex +1
要证 f(x)= +a−1 g(x)= ,
ae2x e2x即证:
答案第10页,共10页
e 2 x a 2 − ( e 2 x + 2 x e x + 1 ) a + x 2 0 ----------10分
令 h ( a ) = e 2 x a 2 − ( e 2 x + 2 x e x + 1 ) a + x 2 ,则二次函数 h ( a ) 开口向上,
e2x +2xex +1 1 1
a = = + g(x)2
且对称轴为 2e2x 2 2 (由(i)可得),-----------11分
所以h(a)在 [ 2 , + ) 上单调递增,
所以 h ( a ) h ( 2 ) = 4 e 2 x − 2 ( e 2 x + 2 x e x + 1 ) + x 2 = 2 e 2 x − 4 x e x + x 2 − 2 ,---------12分
令 m ( x ) = 2 e 2 x − 4 x e x + x 2 − 2 ,则 m ( 0 ) = 0 ,
m '( x ) = 4 e 2 x − 4 ( x + 1 ) e x + 2 x , m ’ ( 0 ) = 0 ,----------13分
令 n ( x ) = m '( x ) ,则 n '( x ) = 8 e 2 x − 4 ( x + 2 ) e x + 2 = 4 e x ( 2 e x − x − 2 ) + 2
令 s ( x ) = e x − x − 1 ,则 s ’ ( x ) = e x − 1 ,当 x [ − 1 , 0 ) 时,s’(x)0,s(x)单调递减,
当 x ( 0 , + ) 时,s’(x)0, s ( x ) 单调递增,
所以 s ( x ) s ( 0 ) = 0 ,即有 e x x + 1 ,
所以n'(x)4ex(2(x+1)−x−2)+2=4xex +2,-----------------15分
令 t ( x ) = 4 x e x + 2 ,则 t '( x ) = 4 ( x + 1 ) e x 0 , t ( x ) 单调递增, t ( x ) t ( − 1 ) = −
4
e
+ 2 0 ,
所以n'(x)0,则 m '( x ) 单调递增,------------------16分
又 m ’ ( 0 ) = 0 ,当 x [ − 1 , 0 ) 时, m ’ ( x ) 0 , m ( x ) 单调递减,
当 x ( 0 , + ) 时,m’(x)0, m ( x ) 单调递增,
所以m(x)m(0), h ( a ) 0 ,命题得证.------------17分
(ii)的变式:若 f(x) g(x)对于任意x[−1,+)恒成立,求 a 的取值范围.
(思考如何进行必要性探路,答案: a [ 2 , + ) )