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福建漳州市2025-2026学年高二下学期期中考试数学试卷
一、单选题
1.在空间直角坐标系中,点 , ,则 ( )
A. B. C. D.
2.已知函数 ,则f (x)的导函数 ( )
A. B. C. D.
3.已知函数 的极值点为0,则 ( )
A.0 B. C. D.
4.在空间直角坐标系中, 是平面ABC外一点,平面ABC的一个法向量为 , 的面积为
3,且 ,则三棱锥 的体积为( )
A.1 B. C.2 D.3
5.若函数 为减函数,则必有( )
A. B.
C. D.
6.某企业的一个产品的月均产量y(单位:百件)与月份数 的关系式为 ,则该
企业这个产品的月均产量的最小值为( )
A.56件 B.63件 C.5600件 D.6300件
7.在平行六面体 中, , , , , ,
则 ( )A.60° B.90° C. D.
8.函数 的最小值为( )
A. B. C.1 D.0
二、多选题
9.在四面体 中, ,则( )
A. B.
C. D.
10.若 ,则 的取值可以为( )
A.-10 B. C.-4 D.1
11.在空间直角坐标系 中,已知正四面体 的四个顶点的坐标为 , ,
, ,点 在四面体 外接球的球面上,且 平面ABC,点
在四面体 内切球的球面上,则下列结论正确的有( )
A.
B. 的最大值是最小值的2倍
C.四面体 外接球的体积为
D.当 取得最小值时,点H的坐标为
三、填空题
12.在标准正交基底 下,已知向量 , ,则向量 在 上的投影长为________.
13.在空间直角坐标系中,已知 , , ,则点A到直线BC的距离为________.
14.若 ,则 的取值范围是________.
四、解答题
15.已知函数 .
(1)求 值;
(2)求 在 上的极值.
16.将正方体 截去三棱锥 后得到如图所示的几何体,且H为AC的中点.
(1)证明: 平面 .
(2)求二面角 的正弦值.
17.已知函数 .
(1)当 时,求曲线 在点 处的切线方程;
(2)讨论f (x)的单调性.
18.如图,在四棱锥 中, ,底面 是正方形,E,F分别为 ,
的中点.过点 的直线 与 平行,且 .(1)证明: 底面 .
(2)已知平面PAB与平面 的夹角为α.
(Ⅰ)求 ;
(Ⅱ)若 是 上的一个动点,直线 与平面 所成的角为 ,证明: .
19.已知函数 .
(1)证明:当 , 时, .
(2)讨论f (x)的零点个数.
(3)若 ,正数 满足 ,证明: .参考答案
1.A
【详解】因为 , ,
所以 .
2.B
【详解】由题意得 ,得到 .
3.C
【详解】 ,
因为 ,所以 .
当 时,由 得 ,由 得 ,
由 得 ,
所以 的极小值点为0,故 .
4.A
【详解】因为 ,平面ABC的一个法向量为 ,
所以点 到平面ABC的距离 ,
又 的面积 ,
所以三棱锥 的体积 .
5.C
【详解】由函数 ,可得 ,
因为函数 为减函数,可得 ,即 ,又因为 ,所以 ,即 .
6.D
【详解】可知 ,
在 时, ,函数y单调递减,
在 时, ,函数y单调递增,
所以当 时,月均产量取得最小值,最小为 件.
7.B
【详解】利用空间向量的线性运算可知 ,
所以 ,
即 ,
由于 ,
所以, ,
所以 ,故 ,即 ,
故平行四边形 为矩形,
8.D
【详解】 .设 ,则 ,
当 时, , 单调递减,
当 时, , 单调递增,
则 .
令 , ,则 ,
因为 在 上单调递增,
所以当 时, 取得最小值,且最小值为0.
故f (x)的最小值为0.
9.AD
【详解】
,故A正确,C错误;
,故B错误,D正确.
10.ABD
【详解】若 ,则 ,
设函数 ,则 ,
,
令 ,得 单调递增,
令 ,得 单调递减.因为 ,当 时, ,
所以 ,
故 ,解得 .
ABD选项符合题意.
11.ABD
【详解】四面体 的直观图如图所示.设顶点S在底面ABC上的射影为 ,连接 ,
则 平面ABC,连接 并延长,交AB于点E,易得E为AB的中点.
因为 ,所以 ,所以 ,
则 ,则 ,A正确.
设四面体 外接球的球心为 ,则 在 上,设 ,
则 ,解得 ,所以四面体 外接球的半径为3,
四面体 外接球的体积为 ,C错误.
易得四面体 内切球的半径 ,内切球的球心为 ,
则 的最大值为 ,最小值为 ,B正确.
因为 平面ABC,所以 ,
又因为 ,所以 ,
解得 或 (舍去), .当 取得最小值时, ,即 ,
得 ,D正确.
12.9
【详解】由已知, ,
则 的坐标表示为 , 的坐标表示为 ,
则向量 在 上的投影长为9.
13.
【详解】由题意得 , ,
,
,
向量 在直线BC上的投影长度为 ,
故点A到直线BC的距离为
14.
【详解】令 ( ),则 ,故 在 上
单调递增.
左边: ;
右边: .由题意 ,所以 .
两边取自然对数得 ,即 ,则 的取值范围为 .
15.(1)
(2)极小值为 ,无极大值
【详解】(1) ,
则 .
(2)当 时,令 ,得 ,
令 ,得 ,则 在 上单调递减,
令 ,得 ,则 在 上单调递增,
所以 在 上的极小值为 , 在 上无极大值.
16.(1)证明见解析
(2) .
【详解】(1)
取 的中点M,连接 , .易证 ,且 ,
又H为AC的中点,所以 ,且 ,
则四边形 是平行四边形,所以 .
因为 平面 , 平面 ,所以 平面 .
(2)以A为坐标原点, 所在直线分别为 轴建立空间直角坐标系,如图所示.
设 ,则 , , , , , ,
.
设平面 的法向量为 ,则
令 ,得 .
设平面 的法向量为 ,则
令 ,得 .
设二面角 的平面角为α,
则 ,所以二面角 的正弦值为 .
17.(1)
(2)当 时, 在 上单调递减;
当 时, 在 上单调递减,在 上单调递增
【详解】(1)当 时, ,可得 ,
则 ,且 ,即切线的斜率为 ,切点为 ,
所以曲线 在点 处的切线方程为 ,即 .
(2)由函数 ,其定义域为 ,且 ,
当 时, ,则 在 上单调递减;
当 时,令 ,可得 ,
令 ,得 ;令 ,得 ,
所以 在 上单调递减,在 上单调递增.
18.(1)
因为 , ,所以 .
因为 底面 底面 ,
所以 底面 .
(2)(Ⅰ)
(Ⅱ)设 ,得 ,则 ,
因为 ,函数 在 上单调递增,
所以要证 ,只需要证
即证 .
因为 ,所以 恒成立.故 .
【详解】(1)略
(2)(Ⅰ)以A为原点, 所在直线分别为x轴、y轴、 轴,建立如图所示的空间直角坐标系,
则 ,得 .
设平面 的法向量为 ,
则 令 ,则 ,得 .
易得平面PAB的一个法向量为
则
故 .
(Ⅱ)略19.(1)当 , 时, ,
,当且仅当 ,即 时,等号成立,
所以 , 在 上单调递增.
又 ,所以当 时, ,即 .
(2)当 时, 的零点个数为1,当 时, 的零点个数为3
(3)由 ,得 ,即 .
要证 ,只需证 ,
即证 ,即证 ,
设 , ,
则 .
因为 ,所以 , ,
所以 , 在 上单调递增.
又 ,且 ,所以 ,
即 ,故 得证.
【详解】(1)略
(2)因为 ,所以 为 上的奇函数,
,
当 时, , 在 上单调递增,又 ,所以 的零点个数为1,
当 时,令 ,即 ,
设 ,则 ,即 ,
解得 ,即 , ,
又因为 , ,
所以 ,即 , ,
则当 时, , 单调递增,当 时, , 单调递减,
当 时, , 单调递增,
所以 , .
又因为当 时, , ,当 时, ,所以 的零点个数为
3.
综上,当 时, 的零点个数为1,当 时, 的零点个数为3.