内容正文:
天水市二中2025届高三月考试卷
数学
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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. 已知集合,, ,则C中元素的个数为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
2. 下列函数中,是偶函数且在上单调递减的是( )
A. B.
C. D.
3. 记数列的前项和为,则“”是“为等差数列”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
4. 命题“”为假命题,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
5. 若,则函数的最小值为( )
A. B. C. 4 D. 2.5
6. 已知函数满足对任意实数,都有成立,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
7. 若,,,则( )
A. B. C. D.
8. 对任意两个实数,定义,若,下列关于函数的说法正确的是( )
A. 函数是奇函数
B. 方程有三个解
C. 函数有3个单调区间
D. 函数有最大值为4,无最小值
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 下列说法不正确的是( )
A. 函数与是同一个函数
B. 若函数的定义域为,则函数的定义域为
C. 不等式的解集为
D. 当时,不等式恒成立,则的取值范围是
10. 已知,为方程的两个实根,则( )
A. B.
C. D.
11. 定义在上的偶函数满足,当时,,设函数,则正确的是( )
A. 函数图像关于直线对称 B. 函数的周期为6
C. D. 和的图像所有交点横坐标之和等于8
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分
12. 已知,则_________.
13 已知函数,若,则______.
14. 关于的不等式的解集中恰有个整数,则实数的取值范围是____________.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知集合或,.
(1)若,求和;
(2)若是的必要条件,求实数a的取值范围.
16. 已知关于x不等式.
(1)若此不等式的解集为,求a,b的值;
(2)若,求不等式的解集.
17. 已知定义域为的函数是奇函数.
(1)求的值.
(2)判断的单调性(不必证明).
(3)若对任意,使成立,求取值范围.
18. 如图,在多面体中,平面,平面平面BCD,其中是边长为2的正三角形,是以为直角的等腰三角形.
(1)证明:平面;
(2)若平面与平面的夹角的余弦值为,求线段的长度.
19. 已知函数.
(1)若,求曲线在点处的切线方程.
(2)若在处取得极值,求的极值.
(3)若在上最小值为,求的取值范围.
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天水市二中2025届高三月考试卷
数学
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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. 已知集合,, ,则C中元素的个数为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意写出集合C的元素,可得答案.
【详解】由题意,当时, ,当,时, ,
当,时, ,
即C中有三个元素,
故选:C
2. 下列函数中,是偶函数且在上单调递减的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先检验函数的定义域是否关于原点对称,再考查是否为偶函数,结合函数解析式,分析函数在上的单调性即得.
【详解】对于A,因,则函数为偶函数,
且显然在上先减后增,故A错误;
对于B,因,则函数为偶函数,且,
显然函数在上为增函数,故B错误;
对于C,函数的定义域为,故是非奇非偶函数,故C错误;
对于D,因的定义域为,关于原点对称,
且,即函数是偶函数,且在上单调递减,即D正确.
故选:D.
3. 记数列的前项和为,则“”是“为等差数列”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】
【分析】利用等差数列前项和及性质,结合充分条件、必要条件的意义判断作答.
【详解】等差数列的前项和为,则,
数列的前项和为,取,显然有,
而,即数列不是等差数列,
所以“”是“为等差数列”的必要不充分条件.
故选:B
4. 命题“”为假命题,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据存在量词命题为假命题,等价转化为全称量词命题为真命题,即在上恒成立,求在上的最小值即得.
【详解】由题意,“”为真命题,即在上恒成立,
令,,则在上恒成立,
即在上恒为增函数,则,故.
故选:A.
5. 若,则函数最小值为( )
A. B. C. 4 D. 2.5
【答案】D
【解析】
【分析】由,则,又,从而利用均值不等式即可求解.
【详解】解:因为,所以,
所以,当且仅当,即时等号成立,
所以函数的最小值为,
故选:D.
6. 已知函数满足对任意实数,都有成立,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由题意可知函数在R上递减,结合分段函数单调性列式求解即可.
【详解】因为函数满足对任意实数,都有 成立,
不妨假设,则,可得,即,
可知函数在R上递减,
则,解得:,
所以的取值范围是.
故选:D.
7. 若,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先证明最大,再证明,即得解.
【详解】解:由题得,
,,所以.
a=0.20.2 ,b,
显然,a的被开方数大于b的被开方数,∴a>b,
故有c>a>b.
故选:C
8. 对任意两个实数,定义,若,下列关于函数的说法正确的是( )
A. 函数是奇函数
B. 方程有三个解
C. 函数有3个单调区间
D. 函数有最大值为4,无最小值
【答案】B
【解析】
【分析】由题意写出解析式,画出图像,由图像对选项中函数的性质进行判断.
【详解】当,即或时,;
当,即时,
则,画出图像如下.
对于A选项,因,且,函数图像关于轴对称,则函数是偶函数,A错误;
对于B选项,由图可得有三个解,,B正确;
对于C选项,由图可得在和上单调递增,
在和上单调递减,有4个单调区间,故C错误;
对于D选项,由图可得当时有最大值为2,无最小值,故D错误.
故选:B
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 下列说法不正确的是( )
A. 函数与是同一个函数
B. 若函数的定义域为,则函数的定义域为
C. 不等式的解集为
D. 当时,不等式恒成立,则的取值范围是
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据函数的定义可判断A;根据抽象函数的定义域求法判断B;解一元二次不等式判断C;根据不等式恒成立,讨论k的取值,结合一元二次不等式恒成立,判断D.
【详解】对于A,函数的定义域为R,的定义域为,
故函数与不是同一个函数,A不正确;
对于B,函数的定义域为,即,
则对于函数有,故其定义域为,B正确;
对于C,不等式即,则或,
其解集为,C不正确;
对于D,当时,不等式恒成立,当时,恒成立,
当时,则需满足,
综合可得的取值范围是,D不正确,
故选:ACD
10. 已知,为方程的两个实根,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据根与系数关系求出,,然后再结合基本不等式进行求解.
【详解】由题意得:,,,;
对于A项:,
因为:,所以:,
所以得:,当且仅当时取等号,故A项正确;
对于B项:由,所以得:,故B项错误;
对于C项:,
所以得:,故C项正确;
对于D项:
当时取等号,故D项正确.
故选:ACD.
11. 定义在上的偶函数满足,当时,,设函数,则正确的是( )
A. 函数图像关于直线对称 B. 函数的周期为6
C. D. 和的图像所有交点横坐标之和等于8
【答案】AD
【解析】
【分析】对于A:由即可推出对称轴;
对于B:由偶函数和对称性即可推出周期;
对于C:由周期性和对称性可知,即可推出的值;
对于D:由题可知,函数与均关于直线对称,画出图像即可求出答案.
【详解】,函数图像关于直线对称,故A正确;
又为偶函数,,所以函数的周期为4,故B错误;由周期性和对称性可知,,故C错误;
做出与的图像,如下:
由图可知,当时,与共有4个交点,与均关于直线对称,所以交点也关于直线对称,则有,故D正确.
故选:AD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分
12. 已知,则_________.
【答案】
【解析】
【分析】令,利用换元法可得,进而可得出的解析式.
【详解】令,则,
由,
得(),
即().
故答案为:.
13. 已知函数,若,则______.
【答案】
【解析】
【分析】构造奇函数,根据函数的奇偶性性质即可求解.
【详解】令,
,
所以为奇函数,则有,
因为,所以,则,
所以,
故答案为:.
14. 关于的不等式的解集中恰有个整数,则实数的取值范围是____________.
【答案】
【解析】
【分析】不等式化为,讨论与的大小解出不等式,依题意判断的取值范围即可得出.
【详解】关于的不等式可化为,
当时,解得,要使解集中恰有两个整数,则,得;
当时,不等式化为,此时无解;
当时,解得,要使解集中恰有两个整数,则,得.
综上,实数的取值范围是.
故答案为:.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知集合或,.
(1)若,求和;
(2)若是的必要条件,求实数a的取值范围.
【答案】(1),或
(2)或
【解析】
【分析】(1)根据集合交集和并集的定义进行求解即可;
(2)根据必要条件的性质进行求解即可.
【小问1详解】
∵,
∴,
∴,或;
【小问2详解】
∵是的必要条件,
∴
∴当时,则有,解得.满足题意.
当时,有,或,
由不等式组可得,不等式组无解.
综上所述,实数a的取值范围是或.
16. 已知关于x的不等式.
(1)若此不等式的解集为,求a,b的值;
(2)若,求不等式的解集.
【答案】(1),
(2)见解析
【解析】
【分析】(1)由题意可得,和1是方程的两个实数根,利用根与系数关系可得结果;
(2)由题意可得,分类讨论可得不等式的解集.
【小问1详解】
由题意可得,和1是方程的两个实数根,
所以,
解得,,
【小问2详解】
∵,∴,即,
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为.
17. 已知定义域为的函数是奇函数.
(1)求的值.
(2)判断的单调性(不必证明).
(3)若对任意,使成立,求的取值范围.
【答案】(1),
(2)函数在R上是减函数
(3)
【解析】
【分析】(1)首先由是奇函数可知,得出,后面再根据当时,有恒等式成立即可求出;
(2)将表达式变形为,根据复合函数单调性即可判断(或者由定义也可以判断);
(3)结合函数奇偶性和单调性将不等式转换为,求出在定义区间内的最大值即可得解.
【小问1详解】
因为函数是定义在R上的奇函数,所以,即,所以,
又因为,所以,将代入,整理得,
当时,有,即,
又因为当时,有,所以,所以.
经检验符合题意,所以,.
【小问2详解】
由(1)知:函数,
任意,有,则,得,
即,所以函数在R上是减函数.
【小问3详解】
因为对任意,使成立,
又因为函数是定义在R上的奇函数,所以不等式可转化为,
又因为函数在R上是减函数,所以,
所以在时恒成立,
令,由题意可知:问题等价转化,
又因为,,
所以,即的取值范围为.
18. 如图,在多面体中,平面,平面平面BCD,其中是边长为2的正三角形,是以为直角的等腰三角形.
(1)证明:平面;
(2)若平面与平面的夹角的余弦值为,求线段的长度.
【答案】(1)证明见解析
(2)或.
【解析】
【分析】(1)取CD的中点F,连接EF,易得,再由平面平面BCD,得到平面BCD,再由平面BCD,得到,然后利用线面平行的判定定理证明;
(2)过点B作,以B为坐标原点,分别以BP,BD,y,z轴建立空间直角坐标系,设,分别求得平面ACE的一个法向量为,平面BDE的一个法向量为,设平面ACE与平面BDE的夹角为,由求解.
【小问1详解】
证明:取CD的中点F,连接EF,
因为是边长为2的正三角形,
所以.
∵平面平面BCD,且平面平面,
∴平面BCD.
又∵平面BCD,∴.
∵平面ECD,平面ECD;
∴平面;
【小问2详解】
解:过点B作,以B为坐标原点,分别以BP,BD,y,z轴建立如图所示的空间直角坐标系,
设,则,,,,,
所以,,,.
设平面ACE的一个法向量为,
由,取,得;
设平面BDE的一个法向量为,
由,取,得.
设平面ACE与平面BDE的夹角为,
则,
解得或,即或.
19. 已知函数.
(1)若,求曲线在点处的切线方程.
(2)若在处取得极值,求的极值.
(3)若在上的最小值为,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)极大值,极小值;
(3)
【解析】
【分析】(1)根据导数的几何意义,即可求得答案;
(2)根据在处取得极值,求出a的值,从而判断函数的单调性,求得极值;
(3)分类讨论,讨论a与区间的位置关系,确定函数单调性,结合函数的最值,即可确定a的取值范围.
【小问1详解】
若,则,则,
故,
故曲线在点处的切线方程为,即;
【小问2详解】
定义域为,
则,
由于在处取得极值,故,
则,
令,则或,函数在上均单调递增,
令,则,函数在上单调递减,
故当时,取到极大值,
当时,取到极小值;
【小问3详解】
由于,
当时,,仅在时等号取得,在上单调递增,
则,符合题意;
当时,则时,,在上单调递减,
时,,上单调递增,
故,不符合题意;
当时,,在上单调递减,
故,不符合题意;
综上,可知的取值范围为.
【点睛】方法点睛:第三问根据函数的最小值求解参数范围,求出导数后,要分类讨论,讨论a与区间的位置关系,从而确定最值,求得参数范围.
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