内容正文:
保密★启用前
2025届新高三阶段性检测02(能力版)
(范围:检测范围1至三角函数与解三角形、平面向量、数列)
(新课标卷)
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
3.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并上交.
一、单项选择题:本大题共 8 小题,每小题 5 分,共 40 分. 在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的.请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.
1.已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由题意根据集合中元素的特点,可得集合中的元素在集合中,从而可得答案.
【详解】由,集合中的元素是被3整除余2的整数.
则集合中的元素在集合中
所以.
故选:C.
2.已知,,,则的最小值是( )
A. B. C.2 D.3
【答案】C
【分析】将已知条件化简可得,将展开后利用基本不等式即可求解.
【详解】由可得,即
所以,所以
所以,
当且仅当即时,等号成立取得最小值2.
故选:C.
3.如图为函数的部分图象,则( )
A.函数的周期为
B.对任意的,都有
C.函数在区间上恰好有三个零点
D.函数是偶函数
【答案】C
【分析】A选项,利用函数图象求出函数解析式,利用正弦函数的周期性得到A错误;
B选项,计算,B错误;
C选项,整体法得到,计算出,C正确;
D选项,计算出为奇函数,D错误.
【详解】从图象可看出的最小正周期为,
因为,所以,解得:,
故A错误;
,代入,
,
因为,所以,
故,
,
故不满足对任意的,都有,B错误;
,则,
由可得:,可得:,
故函数在区间上恰好有三个零点,C正确;
,为奇函数,D错误.
故选:C
4.若=,=,与不共线,则∠AOB平分线上的向量为
A. B. C. D.,由确定
【答案】D
【分析】利用向量加法平行四边形法则以及菱形性质即可表示向量.
【详解】解:因为菱形对角线平分对角,所以与∠AOB平分线所在向量共线,
所以,由确定,
故选:D.
5.已知为等差数列的前项和,,则( )
A.60 B.120 C.180 D.240
【答案】B
【分析】根据等差数列的性质和前项和公式运算.
【详解】因为,根据等和性可得,
则,
故选:B
6.2021年诺贝尔物理学奖揭晓,获奖科学家真锅淑郎(Syukuro Manabe)、克劳斯·哈塞尔曼(Klaus Hasselmann)的杰出贡献之一是建立了地球气候物理模型,该模型能够可靠地预测全球变暖情况.研究表明大气中二氧化碳的含量对地表温度有明显的影响:当大气中二氧化碳的含量每增加25%,地球平均温度就要上升0.5℃.若到2050年,预测大气中二氧化碳的含量是目前的4倍,则地球平均温度将上升约(参考数据:)( )
A.1℃ B.2℃ C.3℃ D.4℃
【答案】C
【分析】设目前大气中二氧化碳的含量为a,解方程即得解.
【详解】设目前大气中二氧化碳的含量为a.由题意,知当二氧化碳的含量为时,地球平均温度上升0.5℃,当二氧化碳的含量为时,地球平均温度上升℃,依次类推,当大气中二氧化碳的含量为时,地球平均温度上升℃.
令,即,方程两边同时取常用对数,则,
所以到2050年,地球平均4温度将上升约(℃).
故选:C.
7.在中,的面积为S,,,且满足,则该三角形的外接圆的半径R为( )
A. B. C. D.2
【答案】B
【解析】先利用三角形的面积公式和余弦定理得到,再根据向量的数量积的运算,求得,由正弦定理和余弦定理,列出方程求得,进而得到,再利用正弦定理,即可求解球的半径.
【详解】由,
得,
利用余弦定理得:,
即,又,得;
由题意,因为,所以.
由余弦定理得:.又因为, 所以,
所以,所以,所以,所以,
所以,
所以, 所以,
故选:B.
8.设函数在区间上的导函数为,在区间上的导函数为.若在区间上,恒成立,则称函数在区间上为“凸函数”.已知实数是常数,.若对满足的任何一个实数,函数在区间上都为“凸函数”,则的最大为( )
A.3 B.2 C.1 D.-1
【答案】B
【分析】根据题意,求出,问题转化为恒成立,进而解得答案.
【详解】由题意,,,根据“凸函数”的定义,原问题可以转化为:即对任意的恒成立,将m视作自变量,x视作参数,则,解得,解得,由,故.
故选:B.
二、多项选择题:本大题共 3 小题,每小题 6 分,共 18 分. 在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求. 全部选对得 6 分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分.
9.已知平面直角坐标系中三个点,,,点为线段上靠近的三等分点,下列说法正确的是( )
A.是钝角三角形 B.在上的投影向量为
C. D.若四边形为平行四边形,则点为
【答案】ACD
【分析】求出,.可推得,从而得出A项;根据投影向量的求解形式即可判断B项;可求出,根据数量积的坐标表示计算后,可判断C项;由平行四边形可得,根据向量相等可得到点坐标.
【详解】三点位置如图所示,,.
因为不共线,所以三点可构成三角形,
又,所以为钝角,A项正确;
因为,所以在上的投影向量为
,B项错误;
.因为,点为线段上靠近的三等分点,
所以,,,
所以,,
所以有,C项正确;
设,则,
因为若四边形为平行四边形,所以,即,
即,解得,所以.D项正确.
故选:ACD.
10.在中,角所对的边依次为,已知,则下列结论中正确的是( )
A.
B.为钝角三角形
C.若的外接圆半径是,内切圆半径为r,则
D.若,则的面积是
【答案】BC
【分析】根据条件,令,选项A,将代入,得,即可判断A错误;选项B,利用余弦定理得,即可求解;选项C,利用正弦定理得,再利用等面积法得,即可求解;选项D,根据条件得,,即可求解.
【详解】因为,由正弦定理知,
令,
对于选项A,,所以选项A错误,
对于选项B,因为,所以角为钝角,故选项B正确,
对于选项C,由选项B知,由正弦定理得,
所以,得到,
又,得到,所以,故选项C正确,
对于选项D,,得到,所以,又,
所以的面积为,故选项D错误,
故选:BC.
11.设函数的定义域为R,为奇函数,为偶函数,当时,,则( )
A. B.的图象关于直线对称
C.在区间上为增函数 D.方程仅有4个实数解
【答案】ACD
【分析】根据给出的函数的性质,做出函数草图,数形结合,分析各选项的准确性.
【详解】因为为奇函数,所以的图象关于点中心对称,
因为为偶函数,所以的图象关于直线对称.
可画出的部分图象大致如下(图中x轴上相邻刻度间距离均为):
对于A,由图可知的最小正周期为,所以,故A正确.
对于B,的图象关于点中心对称,故B错误.
对于C,由图可知在区间上单调递增,故C正确.
对于D,,,,,
由图可知,曲线与的图象有4个交点,所以方程仅有4个实数解,故D正确.
故选:ACD.
三、填空题:本大题共 3 小题,每小题 5 分,共 15 分.
12.已知,则 .
【答案】/
【分析】借助分段函数的性质计算即可得.
【详解】,
则.
故答案为:.
13. .
【答案】
【分析】根据两两角和差的正切公式,化简求值,即可得答案.
【详解】,
又,
所以,
所以
,
故答案为:
14.已知是定义域为的函数的导函数,且,则不等式的解集为 .
【答案】
【分析】由已知,设,可得函数单调递减,则由,可得,即为不等式的解集.
【详解】设,,
所以函数在上单调递减,
,
即,得,
所以,所以不等式的解集为.
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.(13分)已知函数.
(1)若,,求的值;
(2)设,求在区间上的最大值和最小值.
【答案】(1)或(2)最大值为,最小值为
【分析】(1)根据条件,利用特殊角的三角函数值,即可求出结果;
(2)根据条件得到,再利用的图象与性质,即可求出结果.
【详解】(1)因为,由,得到,
解得或,
即或,又,
所以或.
(2)因为,
令,因为,得到,
由的图象与性质知,,所以,
所以在区间上的最大值为,最小值为.
16.(15分)已知数列满足.
(1)证明:数列是等差数列.
(2)若,求数列的前n项和.
【答案】(1)证明见解析.(2).
【分析】(1)通过构造证明即可;
(2)采用裂项相消法求解出即可.
【详解】(1)因为,所以,
化简得,
所以为等差数列.
(2)由,则为首项为,公差为的等差数列;
所以,即,,
所以.
17.(15分)的内角所对的边分别为,已知.
(1)求;
(2)若的角平分线与交于点,求.
【答案】(1).(2)
【分析】(1)利用正弦定理边化角以及三角恒等变换公式求解;
(2)利用等面积法以及余弦定理即可求解.
【详解】(1)依题意,由正弦定理可得
所以,
又
所以,
因为,所以,所以,
又,所以.
(2)解法一:如图,由题意得,,
所以,即,
又,所以,
所以,即,
所以.
解法二:如图,中,因为,
由余弦定理得,,
所以,所以,
所以,
所以,
所以.
18.(17分)已知函数,为的导函数.
(1)若,求证:;
(2)若对任意,,求的取值范围.
【答案】(1)证明见解析(2)
【分析】(1)由可求得,再根据基本不等式即可得出证明;
(2)对函数求导并对参数进行分类讨论得出在上的单调性,得出其在上的最小值解不等式即可求得的取值范围.
【详解】(1)因为,所以,
此时,所以,,
所以,
当且仅当时,等号成立;
即
(2)易知,
①因为,若或,则,,所以在上单调递增,
所以,所以或;
②若,则由,得,列表:
0
所以,所以;
③若,则,,所以在上递减,
所以,此时无解;
综上,的取值范围.
19.(17分)对于向量,若,,三数互不相等,令向量,其中,,,.
(1)当时,试写出向量;
(2)证明:对于任意的,向量中的三个数,,至多有一个为0;
(3)若,证明:存在正整数,使得.
【答案】(1)(2)证明见解析(3)证明见解析
【分析】(1)根据定义依次写出,根据周期写出;
(2)反证法,假设中,,有不止1个为0,结合分类讨论及已知推出矛盾即可;
(3)令并根据在上的性质必存在使,再结合分类讨论确定必存在中有一项为0,而另两项相等,即可得结论.
【详解】(1),,,即;
,,,即;
,,,即;
,,,即;
,,,即;
,,,即;
,,,即;
......
由上,从开始,每3个向量出现重复一个向量,而.
(2)假设中,,有不止1个为0,
若且,则,故,
此时矛盾;
若且,,
所以为定值,而,,三数互不相等,
当,则,
不妨令,则,显然,即,
所以,
以此类推得:,......,,与,,三数互不相等矛盾;
综上,对于任意的,向量中的三个数,,至多有一个为0;
(3)令,又,,且,
所以,且,
由题意,,且,故在上不可能单调递减,即必存在使,
根据的定义,中必有一个0,
由(2)知:中有且仅有一个为0,令,
若,不妨设,则,则,
所以,同理,
所以,又,故此情况不可能一直出现(至多有次),
所以一定能找到,使得;
若,则,,,,...
所以存在正整数,使得;
综上,存在正整数,使得.
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2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
3.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并上交.
一、单项选择题:本大题共 8 小题,每小题 5 分,共 40 分. 在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的.请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.
1.已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2.已知,,,则的最小值是( )
A. B. C.2 D.3
3.如图为函数的部分图象,则( )
A.函数的周期为
B.对任意的,都有
C.函数在区间上恰好有三个零点
D.函数是偶函数
4.若=,=,与不共线,则∠AOB平分线上的向量为
A. B. C. D.,由确定
5.已知为等差数列的前项和,,则( )
A.60 B.120 C.180 D.240
6.2021年诺贝尔物理学奖揭晓,获奖科学家真锅淑郎(Syukuro Manabe)、克劳斯·哈塞尔曼(Klaus Hasselmann)的杰出贡献之一是建立了地球气候物理模型,该模型能够可靠地预测全球变暖情况.研究表明大气中二氧化碳的含量对地表温度有明显的影响:当大气中二氧化碳的含量每增加25%,地球平均温度就要上升0.5℃.若到2050年,预测大气中二氧化碳的含量是目前的4倍,则地球平均温度将上升约(参考数据:)( )
A.1℃ B.2℃ C.3℃ D.4℃
7.在中,的面积为S,,,且满足,则该三角形的外接圆的半径R为( )
A. B. C. D.2
8.设函数在区间上的导函数为,在区间上的导函数为.若在区间上,恒成立,则称函数在区间上为“凸函数”.已知实数是常数,.若对满足的任何一个实数,函数在区间上都为“凸函数”,则的最大为( )
A.3 B.2 C.1 D.-1
二、多项选择题:本大题共 3 小题,每小题 6 分,共 18 分. 在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求. 全部选对得 6 分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分.
9.已知平面直角坐标系中三个点,,,点为线段上靠近的三等分点,下列说法正确的是( )
A.是钝角三角形 B.在上的投影向量为
C. D.若四边形为平行四边形,则点为
10.在中,角所对的边依次为,已知,则下列结论中正确的是( )
A.
B.为钝角三角形
C.若的外接圆半径是,内切圆半径为r,则
D.若,则的面积是
11.设函数的定义域为R,为奇函数,为偶函数,当时,,则( )
A. B.的图象关于直线对称
C.在区间上为增函数 D.方程仅有4个实数解
三、填空题:本大题共 3 小题,每小题 5 分,共 15 分.
12.已知,则 .
13. .
14.已知是定义域为的函数的导函数,且,则不等式的解集为 .
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.(13分)已知函数.
(1)若,,求的值;
(2)设,求在区间上的最大值和最小值.
16.(15分)已知数列满足.
(1)证明:数列是等差数列.
(2)若,求数列的前n项和.
17.(15分)的内角所对的边分别为,已知.
(1)求;
(2)若的角平分线与交于点,求.
18.(17分)已知函数,为的导函数.
(1)若,求证:;
(2)若对任意,,求的取值范围.
19.(17分)对于向量,若,,三数互不相等,令向量,其中,,,.
(1)当时,试写出向量;
(2)证明:对于任意的,向量中的三个数,,至多有一个为0;
(3)若,证明:存在正整数,使得.
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