精品解析:福建省仙游第一中学2025-2026学年高三上学期第一次月考数学试题
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内容正文:
2025-2026学年仙游一中高三第一次月考
数学试卷
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.
1. 已知集合,则( )
A. B. C. D.
2. 已知,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
3. 尽管目前人类还是无法准确预报地震,但科学家通过研究,已经对地震有所了解,例如,地震时释放出的能量(单位:焦耳)与地震里氏震级之间的关系为:.若记2025年1月7日西藏日喀则发生里氏6.8级地震释放出来的能量为,2022年5月20日四川雅安发生里氏4.8级地震释放出来的能量为,则( )
A. B. C. D.
4. 函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
5. 记等差数列的前n项和为,若,,则( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
6. 已知函数是定义在上的奇函数,函数的图象关于对称,若,则( )
A. B. C. 0 D. 1
7. 已知是定义在上的奇函数,当、且时,都有成立,,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
8. 定义在上的函数满足,当时,,则函数在区间内的零点个数为( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.
9. 已知四棱台的上、下底面均为正方形,底面,,,是底面的中心,以为原点,,,所在直线分别为轴建立空间直角坐标系,如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 点的坐标为
B.
C. 平面的一个法向量为
D. 点到平面的距离为
10. 已知函数是定义在R上的偶函数,是定义在R上的奇函数,则( )
A. 的图象关于点中心对称
B. 是周期为2的函数
C.
D.
11. 已知函数,下列说法正确的是( )
A. 若,则有两个极值点
B. 的图象的对称中心在函数的图象上
C. 若在区间单调递减,则
D. 不等式的解集为且
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知函数,若,则实数_________.
13. 已知函数,则_________.
14. 已知函数在上的最大值比最小值大,则______.
三、解答题:共77分.
15. 已知数列中,.
(1)若依次成等差数列,求;
(2)若,证明数列为等比数列,并求数列的前项和.
16. 如图,在四棱锥中,平面,底面是菱形,,点在线段上,平面.
(1)证明:为的中点;
(2)若,二面角的余弦值为,求的长.
17. 已知函数.
(1)求函数图象在点处的切线方程;
(2)若不等式恒成立,求实数的取值范围.
18. 为考察某种药物预防和治疗流感的效果,某药物研究所用100只小白鼠进行了分组试验,该分组试验分两个阶段:第一阶段为5天的观察预防期,第二阶段为10天的观察治疗期.第一阶段结束时,统计数据如下:患病小白鼠的比例为,未服药小白鼠的比例为,未服药且未患病的小白鼠有20只.
(1)完成下面列联表,并依据小概率值的独立性检验,推断该药物对预防流感是否有效.
药物
流感
合计
未患病
患病
未服用
服用
合计
(2)第一阶段结束时,若在患病的小白鼠中随机抽取2只,用表示服药的只数,求的分布列和数学期望.
(3)第二阶段结束时,针对第一阶段结束时的服药且患病的小白鼠中有16%被治愈,未服药患病的小白鼠中有5%自愈,服药未患病的小白鼠中有20%患病,未服药未患病的小白鼠中有15%患病.用频率估计概率,试验结束后,从这100只小白鼠中任选1只,检测是否患病后放回,若该操作进行5次,求选出的5只小白鼠中至少有2只患病的概率.
附:,其中.
0.1
0.05
0.01
2.706
3.841
6.635
19. 已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若有两个零点,为的导函数.
(i)求实数的取值范围;
(ii)记较小的一个零点为,证明:.
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2025-2026学年仙游一中高三第一次月考
数学试卷
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.
1. 已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先化简集合再根据交集运算求解即可.
【详解】因为,故.
故选:C.
2. 已知,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】依据,,的单调性比较与0,1的大小关系即可.
【详解】因为单调递增,所以,
因为单调递增,所以,
因为单调递减,所以,且
所以,
故选:D.
3. 尽管目前人类还是无法准确预报地震,但科学家通过研究,已经对地震有所了解,例如,地震时释放出的能量(单位:焦耳)与地震里氏震级之间的关系为:.若记2025年1月7日西藏日喀则发生里氏6.8级地震释放出来的能量为,2022年5月20日四川雅安发生里氏4.8级地震释放出来的能量为,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据对数的运算可得正确的选项.
【详解】由题设有,,
故即,
故选:C.
4. 函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据函数解析式确定函数的图像性质,进而确定.
【详解】由已知,定义域为,且,
所以函数为偶函数,
故图象关于轴对称,
又,排除B,D选项;
当时,,排除C,故A正确.
故选:A.
5. 记等差数列的前n项和为,若,,则( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
【答案】A
【解析】
【分析】应用等差数列通项公式及等差数列求和公式基本量运算计算求解.
【详解】等差数列的前n项和为,
因为,,
所以,
故选:A.
6. 已知函数是定义在上的奇函数,函数的图象关于对称,若,则( )
A. B. C. 0 D. 1
【答案】D
【解析】
【分析】由函数的对称性和奇偶性,通过赋值即可得到答案.
【详解】因为,所以,
因为是奇函数,,所以,
因为函数的图象关于对称,所以,
即.
故选:D.
7. 已知是定义在上的奇函数,当、且时,都有成立,,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】对进行变形,得出函数的单调性,再利用函数的单调性和奇偶性解不等式.
【详解】由可得,设函数,,
则在上单调递增,
又因为为定义在上的奇函数,,所以为偶函数,在上单调递减,
而不等式,
又因为,所以,
所以不等式的解集为.
故选:B
8. 定义在上的函数满足,当时,,则函数在区间内的零点个数为( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
【答案】B
【解析】
【分析】由题设条件可得,从而可先分析在上的零点个数为1,再结合前者可得内的零点个数.
【详解】因为,故,故,
即,
而当时,,
故当时,,故,
故,
当时,,
而在上为减函数,在为增函数,
故在有有且只有一个实数解为;
当时,,
而,故,此时在上无解;
故当时,,则,
结合上的性质可得在上有且只有一个实数解,
且该实数解为,在无实数解,
而且,
故在上的实数解为,,,
,共4个实数解,
故共有4个不同的零点.
故选:B.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.
9. 已知四棱台的上、下底面均为正方形,底面,,,是底面的中心,以为原点,,,所在直线分别为轴建立空间直角坐标系,如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 点的坐标为
B.
C. 平面的一个法向量为
D. 点到平面的距离为
【答案】AC
【解析】
【分析】写出点的坐标可判断A选项,利用空间向量的坐标运算可判断B选项,利用求平面法向量的方法求解可判断C,利用空间点到平面的距离的向量解法可求D.
【详解】由题意得,,故A正确;
,所以,,故B不正确;
由题意得,,,,
所以,,
设是平面的法向量,则,
令,则,,则,故C正确
,则点到平面的距离为,故D不正确.
故选:AC
10. 已知函数是定义在R上的偶函数,是定义在R上的奇函数,则( )
A. 的图象关于点中心对称
B. 是周期为2的函数
C.
D.
【答案】AC
【解析】
【分析】利用抽象函数的对称性、奇偶性、周期性一一判定选项即可.
【详解】对于A,因为是R上的奇函数,其图象关于原点对称,
又可看成是函数向左平移1个单位得到,所以的图象关于点中心对称,故A正确;
对于B,由是R上的奇函数,可得,即 ,
又,则,所以,故是周期为4的函数,故B错误;
对于 C,由,令,得,则,
,故C正确;
对于D,由,则,又,是周期为4的函数,
则,
而的值无法确定,故D错误.
故选:AC.
11. 已知函数,下列说法正确的是( )
A. 若,则有两个极值点
B. 的图象的对称中心在函数的图象上
C. 若在区间单调递减,则
D. 不等式的解集为且
【答案】ACD
【解析】
【分析】求得,分类讨论,求得函数的单调区间,结合极值点的定义,可判定A正确;令,求得,令,得到的图象的对称中心为,可判定B错误;由A中函数的单调性,列出不等式组,求得的范围,可判定C正确;由,带代入,化简整理得到不等式,求得的范围,可得判定D正确.
【详解】对于A中,由函数,
可得,
若时,当,,单调递增;
当,,单调递减;
当,,单调递增,
所以有两个极值点,
若时,当,,单调递增;
当,,单调递减;
当,,单调递增,所以有两个极值点,所以A正确;
对于B中,因为,
令,可得,
由,可得,则,所以的图象的对称中心为,
当时,点不在函数的图象上,所以B错误;
对于C中,当时,单调递增,所以,
由A知,若时,,递减,所以,解得;
若时,当,函数单调递减,则满足,解得,
所以在区间单调递减,则,故C正确;
对于D中,因为,
代入,可得,
整理得,即,
解得且,所以D正确.
故选:ACD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知函数,若,则实数_________.
【答案】
【解析】
【分析】易知当时无解;当时,利用导数研究函数的性质可得在上有且仅有唯一的零点,进而根据求解即可.
【详解】,
当时,,解得,不符合题意;
当时,,则,
令,
所以在上单调递减,在上单调递增,且,
当时,,则,
当时,,且时,;时,;
所以在上有且仅有唯一的零点.
所以当时,,则,解得.
综上,.
故答案为:e
13. 已知函数,则_________.
【答案】3
【解析】
【分析】计算即可求解.
【详解】由题意有,
又,所以,
故答案为:3.
14. 已知函数在上的最大值比最小值大,则______.
【答案】1
【解析】
【分析】根据函数的奇偶性和和对勾函数的性质可知在上单调减,在上单调递增,分和两种情况讨论,求出最值即可求解.
【详解】,
所以为奇函数,且在上的最大值比最小值大,
所以在上的最大值比最小值大.
由对勾函数的性质可得在上单调减,在上单调递增.
当时,即时,在上单调递增.
则,
解得.
当时,即时,在上单调递减,在上单调递增.
,
因为,所以,
所以,
解得(舍去)或9(舍去).
综上,
故答案为:1
三、解答题:共77分.
15. 已知数列中,.
(1)若依次成等差数列,求;
(2)若,证明数列为等比数列,并求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
证明:因为,
且,所以是首项为1,公比为2的等比数列.
【解析】
【分析】(1)利用递推公式,由首项表示第二、三项,结合等差数列的性质,建立方程,可得答案;
(2)根据等比数列的定义,结合首项,可写出通项,利用等比数列求和以及分组求和,可得答案.
【小问1详解】
,
又依次成等差数列,所以,
即,解得.
【小问2详解】
可得,则,
.
16. 如图,在四棱锥中,平面,底面是菱形,,点在线段上,平面.
(1)证明:为的中点;
(2)若,二面角的余弦值为,求的长.
【答案】(1)
连接交于点,连接.
因为底面为菱形,所以为的中点.
又因为平面,平面,平面平面,
所以,
所以为的中点.
(2)
【解析】
【分析】(1)连接交于点,连接,根据线面平行的性质得到,即可得证;
(2)取中点,连接,即可得到,建立空间直角坐标,设,求出平面、平面的法向量,利用空间向量法求出二面角的余弦值,即可求出.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
取中点,连接.
在菱形中,,所以,则为正三角形,
所以,又,所以.
又因为平面,如图建立空间直角坐标系.
设, 则,,,,
则,,,
则平面的一个法向量为.
设平面的一个法向量为,
则,取,
因为二面角的余弦值为,
所以,解得(负值已舍去),
所以.
17. 已知函数.
(1)求函数图象在点处的切线方程;
(2)若不等式恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由导数的几何意义即可求解;
(2)参变分离,构造函数,二次求导确定最值即可求解.
【小问1详解】
,
所以,
所以在点处的切线方程为
【小问2详解】
又,
参变分离得:,
令,
得,
令,,
,
在上单调递增,
所以当时,,当时,,
即当时,,当时,,
所以当时,单调递减,当时,单调递增,
最小值为
所以,
即实数的取值范围是.
18. 为考察某种药物预防和治疗流感的效果,某药物研究所用100只小白鼠进行了分组试验,该分组试验分两个阶段:第一阶段为5天的观察预防期,第二阶段为10天的观察治疗期.第一阶段结束时,统计数据如下:患病小白鼠的比例为,未服药小白鼠的比例为,未服药且未患病的小白鼠有20只.
(1)完成下面列联表,并依据小概率值的独立性检验,推断该药物对预防流感是否有效.
药物
流感
合计
未患病
患病
未服用
服用
合计
(2)第一阶段结束时,若在患病的小白鼠中随机抽取2只,用表示服药的只数,求的分布列和数学期望.
(3)第二阶段结束时,针对第一阶段结束时的服药且患病的小白鼠中有16%被治愈,未服药患病的小白鼠中有5%自愈,服药未患病的小白鼠中有20%患病,未服药未患病的小白鼠中有15%患病.用频率估计概率,试验结束后,从这100只小白鼠中任选1只,检测是否患病后放回,若该操作进行5次,求选出的5只小白鼠中至少有2只患病的概率.
附:,其中.
0.1
0.05
0.01
2.706
3.841
6.635
【答案】(1)
列联表,如下表:
药物
流感
合计
未患病
患病
未服用
20
20
40
服用
35
25
60
合计
55
45
100
没有充分证据表明该药物对预防流感有效
(2)
的分布列为:
0
1
2
数学期望为
(3)
【解析】
【分析】(1)根据数据完善列联表,提出零假设,由公式计算的值,比较其与临界值的大小即可判断;
(2)由题意可得X的所有可能取值,根据超几何分布的概率计算方法求解概率,进而得出分布列,再结合期望公式即可求解;
(3)先确定第二阶段结束时患病的小白鼠的数量,即可确定任取1只患病小白鼠的概率,然后结合对立事件概率公式,利用二项分布列的概率公式计算求解即可.
【小问1详解】
因为患病小白鼠的比例为,所以患病小白鼠有只,
则不患病的小白鼠有只,又未服药小白鼠的比例为,
所以未服药小白鼠有,从而完善列联表,如下表:
药物
流感
合计
未患病
患病
未服用
20
20
40
服用
35
25
60
合计
55
45
100
零假设为:该药物对预防流感无关联.
因为,显然,
根据小概率值的独立性检验,推断成立,
没有充分证据表明该药物对预防流感有效.
【小问2详解】
由题意X的所有可能取值为,
则,,
,
所以的分布列为:
0
1
2
所以的数学期望为.
【小问3详解】
第二阶段结束后,服药且患病的小白鼠中有16%被治愈,
那么服药且患病后仍患病的小白鼠的数量为,
未服药患病的小白鼠中有5%自愈,
那么未服药患病后仍患病的小白鼠的数量为,
服药未患病的小白鼠中有20%患病,那么服药未患病后患病的小白鼠的数量为,
未服药未患病的小白鼠中有15%患病,那么未服药未患病后患病的小白鼠的数量为,
所以第二阶段结束后患病的小白鼠的总数量为,
所以从这100只小白鼠中任选1只,患病的概率为,
设表示选出的5只小白鼠中患病的只数,则,
“至少有2只患病”的对立事件为“0只患病”或“1只患病”,
所以.
19. 已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若有两个零点,为的导函数.
(i)求实数的取值范围;
(ii)记较小的一个零点为,证明:.
【答案】(1)
当时,函数在单调递减;
当时,函数在上单调递减,在单调递增
(2)(i);
(ii)因为,由,结合(i)知,
要证,即证,即,
当时,因为,,不等式恒成立;
当时,由得.
即证.
即证.
即证.
设,,由,
所以在单调递增.所以,故原不等式成立.
所以.
【解析】
【分析】(1)利用导数分和求解;
(2)(i)由(1)知,且最小值为小于0即可得的取值范围;(ii)结合(i)知,要证,即,分和进行证明.
【小问1详解】
函数的定义域为,,
①当时,,函数在单调递减;
②当时,令,解得,
当时,,函数单调递减;
当时,,函数单调递增.
综上所述,当时,函数在单调递减;
当时,函数在上单调递减,在单调递增.
【小问2详解】
(i)若,由(1)知,至多有一个零点;
若,由(1)知,当时,取得最小值,最小值为.
因为当时,;
当时,,
所以函数有两个零点当且仅当.
设,函数在单调递增.
因为,的解集为.
综上所述,的取值范围是.
(ii)略
第1页/共1页
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