内容正文:
江西省宜春市丰城市第九中学2025-2026学年高三上学期开学考试数学试题
命题人:_______________
一、单选题:(本大题共8小题,每小题5分,共40分.)
1. 已知复数,则( )
A. B. C. D. 1
【答案】D
【解析】
【分析】应用复数除法的几何意义确定复数的模.
【详解】由.
故选:D
2. 已知,,且,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先根据,求出的值,再求出的坐标,
由平面向量坐标模长公式求解即可.
【详解】因为,所以,解得,所以,
,所以.
故选:B.
3. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意可得集合,对集合B中的元素逐一检验,进而可得交集.
【详解】因为,
令,解得,显然,
当时,,即;
当时,,即;
当时,,即;
当时,,即;
所以.
故选:C.
4. 已知函数是上的增函数,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由一元二次函数性质结合题意列出关于的不等式组,解不等式组即可得解.
【详解】因为函数是上的增函数,
所以.
故选:A.
5. 已知都是正实数,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由条件得,通过配凑变形,利用基本不等式求的最小值.
【详解】由,得,
则,
当且仅当,即时等号成立,此时,
所以的最小值为.
故选:C.
6. 已知向量,,若,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由向量垂直的坐标表示得,再应用齐次式运算,由弦化切求目标式的值.
【详解】由题设,
而.
故选:B
7. 已知函数,,若,使得,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据函数单调性求出函数的最小值,利用恒成立问题列出不等式求解.
【详解】因为,使得,所以
因为函数在上单调递减,所以,
因为函数在上单调递增,所以,
,解得,即实数的取值范围是.
故选:A.
8. 若对任意,恒有,则实数的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】不等式两边同时乘以,等价变形为,利用,,将不等式变形为,构造函数,不等式变形为,利用导数判断函数在上单调递增,从而确定在恒成立,即在恒成立.构造新函数,利用导数求函数的最大值,确定的取值范围,即可.
【详解】由题意可知,不等式变形为.
设,
则
.
当时,即在上单调递减.
当时,即在上单调递增.
则在上有且只有一个极值点,该极值点就是的最小值点.
所以,即在上单调递增.
若使得对任意,恒有成立.
则需对任意,恒有成立.
即对任意,恒有成立,则在恒成立.
设则.
当时,,函数在上单调递增
当时,,函数在上单调递减
则在上有且只有一个极值点,该极值点就是的最大值点.
所以,即,则实数的最小值为.
故选:D
【点睛】本题考查利用导数研究不等式恒成立,求参数取值,属于难题.
二、多选题:(本大题共3小题,每小题6分,共18分.)
9. 已知,则( )
A. 的最大值为 B. 的最小值为
C. 的最大值为2 D. 的最小值为
【答案】AC
【解析】
【分析】借助基本不等式逐项判断即可得.
【详解】对A:由,得,所以,
当且仅当时取等号,故A正确;
对B:由,得,
所以,当且仅当时取等号,故B错误;
对C:由,得,
所以,当且仅当时取等号,故C正确;
对D:由,得,
所以,当且仅当时取等号,故D错误.
故选:AC.
10. 若函数既有极小值又有极大值,则( )
A. B. C. D.
【答案】ABC
【解析】
【分析】根据题意,求得,转化为在上有两个不同的实数根,根据二次函数的性质,列出不等式组,结合选项,即可求解.
【详解】由函数,可得,
因为既有极小值又有极大值,
可得方程在上有两个不同的实数根,
则满足,可得,所以,,,
例如:时,满足上式,此时不成立.
故选:ABC.
11. 已知函数,则下列选项正确的是( )
A. 当时,曲线在处的切线方程为
B. 当时,在上单调递增
C. 若有三个不同零点,则它们的和可能为
D. 存在实数,使得存在零点也是的极值点
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据导数的几何意义可求切线方程即可判断A,根据导函数的值域可推出函数的单调性即可判断B,将函数的解析式因式分解,即可求得其中一个零点,再转化为二次函数有两个不同的零点,结合韦达定理即可判断C,根据导函数等于零得,代入函数的解析式,解得或,再分类讨论即可判断D.
【详解】对于A,当时,,
则,则,
所以曲线在处的切线的斜率,又,
所以切线方程为,即,故A正确.
对于B,,,
由,解得,
所以当时,恒成立,即恒成立,
此时,在上单调递增成立,故B正确.
对于C,,
所以是函数的一个零点,又有三个不同零点,
所以方程有两个不同的实数根,且都不为,分别记为;
则,且,解得或;
①当时,,则,此时;
②当时,,则,此时;
综上所述,若有三个不同零点,则它们的和可能为不成立,故C错误.
对于D,,若存在极值点,则,
即,则,
所以
,
由,解得或,
①当时,由,解得,此时恒成立,
不满足存在极值点,故舍去;
②当时,由,解得,此时,
当和时,单调递增;当时,单调递减,
所以既是的零点,也是的极值点,故D正确.
故选:ABD.
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分.)
12. 已知角的终边经过点,则______.
【答案】##
【解析】
【分析】由三角函数的定义求解即可;
【详解】由题意可得,
由三角函数的定义可得,
所以.
故答案为:.
13. 若,则_____ .
【答案】
【解析】
【分析】由二项式定理可得则为二项式的展开式的二项式系数和.
【详解】解:因为,
则为二项式的展开式的各项二项式系数和,
则.
故答案为:.
14. 已知函数在处取得极小值,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】求得,根据,求得的值,结合实数的值,利用函数的单调性与极值点的概念,即可求解.
【详解】由函数,可得,
因为处函数极小值,可得,解得或,
若时,可得,
当时,;当时,;当时,,
此时函数在单调递增,在上单调递减,
所以,当时,函数取得极大值,不符合题意,(舍去);
若时,可得,
当时,;当时,;当时,,
此时函数在单调递增,在上单调递减,
所以,当时,函数取得极小值,符合题意,
综上可得,实数的值为.
故答案为:.
四、解答题:(本大题共5小题,共77分,解答应写出文字说明,或证明过程)
15. 甲、乙、丙三位同学参加一项知识竞赛活动,每人需回答一个问题,已知甲、乙、丙三位同学答对题目的概率分别为,,,且他们答对与否互不影响.
(1)已知三人中恰有两人答对题目,求甲答对题目的概率;
(2)若答对题目得2分,答错题目扣1分,用表示甲、乙、丙三位同学的得分之和,求的分布列与数学期望.
【答案】(1)
(2)的分布列为
0
3
6
,【解析】
【分析】(1)甲、乙、丙答对题目分别记为事件,三人中恰有两人答对题目记为事件,利用相互独立事件的概率乘法公式分别求得,,再由条件概率公式计算;
(2)确定的所有可能取值为,0,3,6,分别计算出概率得分布列,然后由期望公式计算出期望.
【小问1详解】
甲、乙、丙答对题目分别记为事件,三人中恰有两人答对题目记为事件,
,
,
所以.
【小问2详解】
由题意可知,的所有可能取值为,0,3,6,
则,
,
,
.
所以的分布列为
0
3
6
故.
16. 数列满足,.
(1)证明:数列为等差数列.
(2)若,求数列的前项和.
【答案】(1)见解析 (2)
【解析】
【分析】(1)根据已知证明等于一个定值即可;
(2)利用裂项相消法求解即可.
【小问1详解】
证明:因为,
所以,又,
所以数列是首项为1,公差为1的等差数列;
【小问2详解】
解:由(1)得,
,
则
.
17. 如图,在四棱锥中,,,四边形是菱形,,是棱上的动点,且.
(1)证明:平面.
(2)是否存在实数,使得平面与平面所成锐二面角的余弦值是?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)因为四边形是菱形,所以.
因为,,平面,且,所以平面.
因为平面,所以.
因为,所以,即.
因为,平面,且,所以平面.
(2)存在实数,
【解析】
【分析】(1)由线线垂直得到线面垂直,进而得到,再由勾股定理逆定理得到,从而得到线面垂直;
(2)作出辅助线,建立空间直角坐标系,求出平面的法向量,进而由二面角的余弦值得到方程,求出答案.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
取棱的中点,连接,因为四边形是菱形,,
所以为等边三角形,故⊥,
又平面,平面,
所以,,故,,两两垂直,
故以为原点,分别以,,的方向为,,轴的正方向,建立空间直角坐标系.
设,则,,,,
故,,,
所以,
设平面的法向量为,
则,
令,得.
平面的一个法向量为,设面与面所成的锐二面角为,
则,
整理得,解得或(舍去).
故存在实数,使得面与面所成锐二面角的余弦值是.
18. 已知函数.
(1)当时,求的单调区间和极值;
(2)若,求a的取值范围.
【答案】(1)单调递增区间为,递减区间为;极大值为,无极小值;
(2)
【解析】
【分析】(1)将代入,利用导数的正负与原函数的增减关系,确定函数的单调区间,即可得答案;
(2)由题意可得即恒成立,设,利用导数求出的最大值即可.
【小问1详解】
当时,,
,
令,则,
故在上单调递减,而,
因此0是在上的唯一零点,
即0是在上的唯一零点,
当变化时,,的变化情况如下表:
0
0
单调递增
极大值
单调递减
所以的单调递增区间为,递减区间为;
所以的极大值为,无极小值;
【小问2详解】
由题意知,即,即,
设,则,
令,解得,
当,,单调递增,
当,,单调递减,
所以,
所以.
所以的取值范围为.
19. 若为定义域D上的单调函数,且存在区间(其中),使得当时,的取值范围恰为,则称函数是D上的“优美函数”.
(1)写出的一组值,使得函数为“优美函数”,并说明理由;
(2)若函数为“优美函数”,求实数t的取值范围;
(3)若函数为“优美函数”,求实数m的取值范围.
【答案】(1),,理由见解析
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)假设其存在,则为方程的两根,解方程即可;
(2)假设其存在,则为方程的两根,令,则问题转化为一元二次方程在有两个不等的实根,利用和韦达定理即可;
(3)由题意得,可得,再代入原方程组中化简,转化为一元二次方程有两个不等的正实数根.
【小问1详解】
因为函数单调递增,
若在定义域区间上存在,使得的值域,
则,,即为方程的两根,又,得,,
又在区间上的值域为,故,符合题意.
【小问2详解】
因为函数为递增函数,
要使在定义域区间上存在,使得的值域,
则只需有两个不等的非负实根,
令,,则在有两个不等的实根,
故,即,得,
即t的取值范围是.
【小问3详解】
函数在定义域内单调递减,
依题意得,两式相减,得,
则,
得①
将①式代入方程组得,则是方程的两根,
令,则在上有两个不同的实根,
则,解得,
故实数m的取值范围为
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江西省宜春市丰城市第九中学2025-2026学年高三上学期开学考试数学试题
命题人:_______________
一、单选题:(本大题共8小题,每小题5分,共40分.)
1. 已知复数,则( )
A. B. C. D. 1
2. 已知,,且,则等于( )
A. B. C. D.
3. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
4. 已知函数是上的增函数,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
5. 已知都是正实数,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
6. 已知向量,,若,则的值为( )
A. B. C. D.
7. 已知函数,,若,使得,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
8. 若对任意,恒有,则实数的最小值为( )
A. B. C. D.
二、多选题:(本大题共3小题,每小题6分,共18分.)
9. 已知,则( )
A. 的最大值为 B. 的最小值为
C. 的最大值为2 D. 的最小值为
10. 若函数既有极小值又有极大值,则( )
A. B. C. D.
11. 已知函数,则下列选项正确的是( )
A. 当时,曲线在处的切线方程为
B. 当时,在上单调递增
C. 若有三个不同零点,则它们的和可能为
D. 存在实数,使得存在零点也是的极值点
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分.)
12. 已知角的终边经过点,则______.
13. 若,则_____ .
14. 已知函数在处取得极小值,则__________.
四、解答题:(本大题共5小题,共77分,解答应写出文字说明,或证明过程)
15. 甲、乙、丙三位同学参加一项知识竞赛活动,每人需回答一个问题,已知甲、乙、丙三位同学答对题目的概率分别为,,,且他们答对与否互不影响.
(1)已知三人中恰有两人答对题目,求甲答对题目的概率;
(2)若答对题目得2分,答错题目扣1分,用表示甲、乙、丙三位同学的得分之和,求的分布列与数学期望.
16. 数列满足,.
(1)证明:数列为等差数列.
(2)若,求数列的前项和.
17. 如图,在四棱锥中,,,四边形是菱形,,是棱上的动点,且.
(1)证明:平面.
(2)是否存在实数,使得平面与平面所成锐二面角的余弦值是?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
18. 已知函数.
(1)当时,求的单调区间和极值;
(2)若,求a的取值范围.
19. 若为定义域D上的单调函数,且存在区间(其中),使得当时,的取值范围恰为,则称函数是D上的“优美函数”.
(1)写出的一组值,使得函数为“优美函数”,并说明理由;
(2)若函数为“优美函数”,求实数t的取值范围;
(3)若函数为“优美函数”,求实数m的取值范围.
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