2025 - 2026 学年度上期七校高三二阶段联考
数学试题(参考答案)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
D
B
C
C
B
C
A
D
ACD
ABD
AB
12. - 1
4
13. n2-n
2
,n ∈N *
14.2
8. 解析:令g(x) = f(x)
x2
(x > 0) ,∴g'(x) = xf'(x)-2f(x)
x3
> 0,
∴函数g(x) 在(0 ,+∞) 上单调递增,
∵x2f(x + 1) - f(x2+ x) < 0,∴f(x+1)
(x+1)2 - f(x2+x)
x2(x+1)2 < 0,∴g(x + 1) < g(x2+ x),
∴x + 1 < x2+ x ,∴x2> 1,又∵x + 1 > 0 , x2+ x > 0 , 即x > 0,∴x > 1,
∴不等式的解集为(1 ,+∞).
11. 解析:对于选项A,取B1C1 的中点O1,连接A1O1 并延长交B1C1
于P,连接B1P,
∵AB ⊥AC,且AB = AC = 2 ,∴A1O1 = 1
2 B1C1 = O1P,
∴四边形A1B1PC1 是平行四边形,∴C1P ⎳A1B1 , C1P = AB,
由直三棱柱A1B1C1 - ABC 知,AB ⎳A1B1 , AB = A1B1,
∴C1P ⎳AB , C1P = AB ,∴四边形ABPC1 是平行四边形,
∴BP ⎳AC1 , 故A 正确.
对于选项B,如图,过C1 作C1D1 ⎳A1B1 交B1C1
于D1,
当点P 是D1C1
中点时,点P 到A1B1 的距离d 最大,dmax = 1 +
2,
又因为SΔABB1= 1
2 AB ⋅BB1 = 1
2 × 2 × 4 = 4,
∴三棱锥P - ABB1 体积的最大值为Vmax = 4(1+
2)
3
,故B 正确;
对于选项C,过P 作D1D ⊥平面ABC 分别交B1C1
于D1,交BC
于D,连接AD 交
BC 于O,连接A1O,
则∠PAD 为直线PA 与底面ABC 所成角,
因为PA ⊥平面A1BC,PA ⊂平面A1ADD1,
平面A1ADD1 ∩平面A1BC = A1O,
所以PA ⊥A1O,∠PAD + ∠AOA1 = π
2 ,
又因为A1A ⊥AO,∠OA1A + ∠AOA1 = π
2 ,
所以∠PAD = ∠OA1A,
所以sin∠PAD = sin∠OA1A = AO
A1O =
2
3 2 = 1
3 ,故C 不正确.
对于选项D,如图,将侧面ABB1A1 展开与底面AA1C1C 在同一平面,
BC1 =
(2+2)2+42 = 4 2 , 且4 2 <
16+2π2
即质点沿着面ABB1A1 和底面AA1C1C 运动从点B 到C1 的最短路程是4 2,
故D 不正确;
故选AB.
14. 解析:由题得
f(1-2x)=-f(1+2x)
x- f(x+2)=-x- f(2-x)
,等式两边同时求导,
得-2f'(1-2x)=-2f'(1+2x)
1- f'(x+2)=-1+ f'(2-x)
,∴
f'(1-2x)= f'(1+2x)
f'(x+2)+ f'(2-x)=2
,①
∴f'(1 - x) = f'(1 + x) , 用x - 1 替换x 可得f'(2 - x) = f'(x),
结合①可得f'(x + 2) + f'(x) = 2 ,∴f'(x + 4) + f'(x + 2) = 2,∴f'(x + 4) = f'(x),
∴f'(x) 是周期函数,周期为4,
在f'(x + 2) + f'(2 - x) = 2 中令x = 1,得f'(1) + f'(3) = 2,
∴f'(2025) + f'(2027) = f'(1) + f'(3) = 2.
15.解:(1) f'(x) =- 1
x +
1
x + 2 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2
由题意可知
f'(1)=2
f(1)=2+2=4
⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4
所以f(x) 在x = 1 处的切线方程为y - 4 = 2(x - 1) , 即2x - y + 2 = 0 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6
(2)f'(x) =- 1
x +
1
x + 2 = 2x+
x-1
x
= ( x+1)(2 x-1)
x
因为x ∈[ 1
4 , 2] 时,所以f'(x) ≥0,所以f(x) 单调递增⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9
所以f( 1
4 ) = 2ln2 + 3
2
f(2) =-ln2 + 2 2 + 4 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11
所以当x = 1
4 时, f(x) 取最小值, 最小值为2ln2 + 3
2
当x = 2 时, f(x) 取最大值, 最大值为-ln2 + 2 2 + 4 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13
16. 证明:(1)取PB 中点F,连接EF , AF
∵E , F 分别为PC , PB 中点∴EF ∥BC , EF = 1
2 BC
又AD ∥BC , AD = 1
2 BC
∴EF ∥AD , EF = AD
∴四边形AFED 为平行四边形,∴AF ∥DE
又DE ⊄平面PAB,AF ⊂平面PAB
∴DE ∥平面PAB ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5
(2)取AB 中点O,连接PO
∵△PAB 为正三角形
∴PO ⊥AB,AP = AB = 1
又AD = 1,PD =
2 则满足AD2 + AP2 = PD2
故AD ⊥AP
又AD ⊥AB,AB ∩AP = A ,AB , AP ⊂平面PAB
∴AD ⊥平面PAB,又AD ⊂平面ABCD
∴平面PAB ⊥平面ABCD
又PO ⊥AB,PO ⊂平面PAB,平面PAB ∩平面ABCD =
AB
∴PO ⊥平面ABCD
在平面PAB 内过点A 作AM ∥PO, 则AM ⊥平面ABCD
如图所示, 以A 为坐标原点, AB , AD , AM 分别为x 轴, y 轴, z 轴,建立空间直角坐标系
⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8
B(1 , 0 , 0),D(0 , 1 , 0) ,P( 1
2 , 0 ,
3
2 ),C(1 , 2 , 0),E( 3
4 , 1 ,
3
4 ) ⋯⋯⋯⋯⋯9
BD
= (-1 , 1 , 0),BE
= (- 1
4 , 1 ,
3
4 )
设平面EBD 的一个法向量为m= (x , y , z)
m⋅BD
=0
m⋅BE
=0
即
-x+y=0
- 1
4 x+y+
3
4 z=0
取x = 1,则y = 1 , z =- 3,即m= (1 , 1 ,- 3) ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11
又平面CBD 的一个法向量为n= (0 , 0 , 1) ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯12
设平面EBD 与平面CBD 的夹角为θ,则
cosθ = |cos <m, n>| = |m⋅n|
|m||n|
=
3
1+1+3 =
15
5
所以平面EBD 与平面CBD 夹角的余弦值为
15
5
⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯15
17. 解:(1) 由正弦定理得sinAsinB - sinBcos(A - π
6 ) = 0 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2
因为B ∈(0 , π),所以sinB ≠0
则sinA -
3
2 cosA - 1
2 sinA = 0,
即sinA =
3 cosA ,即tanA =
3 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4
因为A ∈(0 , π) , 所以A = π
3 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5
(2)(i) 因为AD ⊥BC,故∠ADB = π
2
o
由∠ADB = 2∠ACB 可知
∠CAD = ∠ADB - ∠ACB = ∠ACB = π
4
故∠DAB = π
3 - π
4 = π
12 ,
又c = 3 ,
所以AD = ccos π
12 = 3cos( π
3 - π
4 ) = 3( 2+
6)
4
⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9
(ii) 由(i)知∠CAD = ∠ACB , 所以CD = AD
令∠DAB = θ , 则θ ∈(0 , π
3 )
∠CAD = π
3 - θ = ∠C ,∠B = π - π
3 - ( π
3 - θ) = π
3 + θ ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11
在△ADB 中由正弦定理BD
sinθ =
AD
sin( π
3 +θ)
所以BD
CD = BD
AD =
sinθ
sin(θ+ π
3 )
=
sinθ
1
2 sinθ+
3
2 cosθ
=
1
1
2 +
3
2tanθ
⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13
因为θ ∈(0 , π
3 ) ,所以0 < tanθ <
3 ,则
1
tanθ >
3
3
所以BD
CD =
2
1+
3
tanθ
∈(0 , 1) ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯15
18. 解:(1) 由题意(3n + 1)an+1 - 6Sn+1 =-68n - 125 , a1 = 25 可得
令n = 1,4a2 - 6(a1 + a2) =-68 - 125,解得a2 = 43
2 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2
令n = 2,7a3 - 6(a1 + a2 + a3) =-68 × 2 - 125 ,解得a3 = 18 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4
(2)因为(3n + 1)an+1 - 6Sn+1 =-68n - 125 ①
所以当n ≥2 时,(3n - 2)an- 6Sn=-68(n - 1) - 125 ②
由①-②,得(3n - 5)an+1 - (3n - 2)an=-68 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6
即
an+1
3n-2 -
an
3n-5 =
-68
(3n-2)(3n-5) =- 68
3 (
1
3n-5 -
1
3n-2 )
(*)
又a2
1 -
a1
(-2) = 43
2 -
25
(-2) = 34 =- 68
3 (
1
3×1-5 -
1
3×2-2 ) 满足(*) 式. ⋯⋯9
故
an
3n-5 = (
an
3n-5 -
an-1
3n-8 ) + ( an-1
3n-8 -
an-2
3n-11 ) +⋯+ ( a2
1 -
a1
(-2) ) +
a1
(-2)
=- 68
3
1
3n-8 -
1
3n-5
+
1
3n-11 -
1
3n-8
+⋯+
1
(-2) - 1
1
- 25
2
=- 68
3
-
1
3n-5 - 1
2
- 25
2
=
68
3(3n-5) - 7
6
an=- 7
6 (3n - 5) + 68
3 =- 7
2 n + 57
2 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11
(2)法二
因为(3n + 1)an+1 - 6Sn+1 =-68n - 125 ①
所以当n ≥2 时,(3n - 2)an- 6Sn=-68(n - 1) - 125 ②
由①-②得,(3n - 5)an+1 - (3n - 2)an=-68 ③⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6
所以(3n - 2)an+2- (3n + 1)an+1 =-68 ④
由④- ③,得(3n - 2)an+2+ (3n - 2)an- (6n - 4)an+1 = 0
即an+2+ an= 2an+1 , 因此an+2- an+1 = an+1 - an
所以当n ≥2 时,{an} 是等差数列⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9
又由(1)可知a1 = 25 , a2 = 43
2 , a3 = 18 , 满足a3 - a2 = a2 - a1 ,
即n ∈N *时,an+2- an+1 = an+1 - an, 因为a2 - a1 = 43
2 - 25 =- 7
2
所以{an} 是以25 为首项,- 7
2 为公差的等差数列
所以an=- 7
2 n + 57
2 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11
(3) 易知an
是首项为正数的递减等差数列
由an≥0
an+1≤0
,即
- 7
2 n+ 57
2 ≥0
- 7
2 (n+1)+ 57
2 ≤0
,解得50
7 ≤n ≤57
7
所以a1 > a2 > a3 >⋯> a8 > 0 > a9 > a10>⋯,
因此a1a2a3 > a2a3a4 > a3a4a5 >⋯> a6a7a8 > 0 > a7a8a9 > a8a9a10>⋯
而a7a8a9 < 0,a8a9a10> 0 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13
Tn=
n
k=1
akak+1ak+2
所以T6 > T5 >⋯> T1 , T6 > T7 , T7 < T8 , T8 > T9 > T10>⋯,⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯15
又T8 - T6 = a7a8a9 + a8a9a10= a8a9(a7 + a10)
= a8a9 - 49
2 + 57
2 + - 70
2
+ 57
2
=- 5
2 a8a9 > 0
所以Tn中,T8 最大,即当n = 8 时,
n
k=1
akak+1ak+2取最大值. ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯17
19. 解:(1) 当a = 1 时,f(x) = exsinx
则f(x) = ex(sinx + cosx) =
2exsin(x + π
4 ) ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2
令f(x) ≥0 得,x ∈[- π
4 + 2kπ , 3π
4 + 2kπ] k ∈Z
所以f(x) 单调递增区间为[- π
4 + 2kπ , 3π
4 + 2kπ] k ∈Z ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5
(2) 由a > 0 , 当x ≤- π
2 时, 则eaxsinx >-1 >- π
2 ≥x ;
当- π
2 ≤x ≤0 时,此时sinx ≤0, eax ≤1 故eaxsinx ≥sinx ≥x ;⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8
当0 < x ≤π
2 时,设g(x) = eaxsinx - x
g(x) = eax(asinx + cosx) - 1
令φ(x) = eax(asinx + cosx) - 1, 则φ(x) = eax[2acosx + (a2 - 1)sinx]
若a ≥1, φ(x) > 0 , g(x) 单调递增,g(x) ≥g(0) = 0 , 因此g(x) 单调递增,
故g(x) ≥g(0) = 0 , 符合题意; ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11
若0 < a < 1 时,φ(x) = (1 - a2)eaxcosx(
2a
1-a2 - tanx)
令φ(x0) = 0 , 解得tanx0 =
2a
1-a2 ,
此时g(x) 在(0 , x0) 单调递增, 在(x0 , π
2 ) 单调递减,因此g(x0) > g(0) = 0.
而g( π
2 ) = ae
π
2 a- 1 , 设a0 是h(a) = ae
π
2 a- 1 的零点,注意到h(a) 单调递增,
当a ≥a0 时,此时g( π
2 ) > 0,故g(x) > 0 ,从而g(x) 单调递增, 故g(x) ≥g(0) = 0 , 符
合题意;
当0 < a < a0 时,则存在x1 ∈(x0 , π
2 ),使得g(x1) = 0,且g(x) 在(0 , x1) 单调递增,在
(x1 , π
2 ) 单调递减,
故g( π
2 ) ≥0 即e
π
2 a ≥π
2 ,解得a ≥2
π ln π
2 ,此时h( 2
π ln π
2 ) = ln π
2 - 1 < 0 , 即
2
π ln π
2 < a0 ,因此2
π ln π
2 ≤a ≤a0 ,
综上所述,a ≥2
π ln π
2 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯17