内容正文:
南阳一中2025年秋期高三年级开学考试
数学试题
一、单选题
1. 已知,则( )
A. B. C. 0 D. 1
【答案】A
【解析】
【分析】根据复数的除法运算求出,再由共轭复数的概念得到,从而解出.
【详解】因为,所以,即.
故选:A.
2. 已知A,B为实数,则“”是“为双曲线方程”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】C
【解析】
【分析】根据双曲线方程的特点分焦点在轴或轴两种情况进行讨论分析,可得到正确答案.
【详解】当表示双曲线时,均不为0.
若双曲线的焦点在轴上,则其标准方程为:,此时,,所以,所以
若双曲线的焦点在轴上,则其标准方程为:,此时,,所以,所以
当时,若则表示焦点在轴上的双曲线,
若则表示焦点在轴上的双曲线.
所以“”是“为双曲线方程”的充要条件.
故选:C.
3. 已知函数的定义域是,值域为,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】结合二次函数知识及题意画出图形,数形结合可得答案.
【详解】结合题意:函数
所以图象是开口向上的抛物线,其对称轴方程为,
所以,易知:,
由图可知,要使函数的定义域是,值域为,
则的取值范围是,
故选:B.
4. 已知函数在上单调递减,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据复合函数单调性的判断方法,结合二次函数单调性和定义域,列出不等式求解即可.
【详解】根据复合函数的单调性,要满足题意,则在单调递减,且在恒成立;
故可得:,解得,故的取值范围为.
故选:A.
5. 已知定义在R上的函数,在上单调递减,且对任意的,总有,则实数t的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先根据题意利用二次函数的单调性求的取值范围.要使对任意的,都有,只要成立即可,进而列出不等式即可求出结果.
【详解】二次函数的对称轴为,
所以在上单调递减,在上单调递增,
又已知在上单调递减,
所以,可得.
因为函数在上单调递减,在上单调递增,
又,由对称性可知,
所以当时,取得最大值,即最大值为,
在当时取得最小值,即最小值为,
要使对任意的,都有,只要成立即可,
所以,解得,
又,所以的取值范围,即.
故选:A.
6. 设正实数、、满足,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由已知条件可得出,利用基本不等式可求得的最大值.
【详解】因为正实数、、满足,则,
所以,,
当且仅当时,即当时,等号成立,
故的最大值为.
故选:D.
7. 已知定义在上的奇函数满足,当时,,则在区间内的所有零点之和为( )
A. B. C. D. 0
【答案】A
【解析】
【分析】由题意可知,且的周期为,因为时,,所以,故,,进而可知函数在区间内的所有零点之和.
【详解】因为是定义在上的奇函数,所以;
因为,所以的周期且,
所以,
因为当时,,所以,所以,
所以,
故在区间内的零点为,其零点之和为,
故选:A.
8. 已知函数,函数有三个不同的零点,,,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】作出的图象,根据有三个不同的零点,转化为有三个根,求出,,关系,构造函数求出函数的导数,利用导数研究取值范围即可.
【详解】作出函数的图象如图,
不妨设,则有三个不同的根,则,
当时,,得,则,
当时,,,则,
设(),则,
所以在上单调递增,
所以,即的取值范围是.
故选:C.
二、多选题
9. 若,, 且,则( )
A. B.
C. D. 的最大值为
【答案】ABD
【解析】
【分析】由,消去选项中的b,构造关于a的函数,分析函数的性质,判断正误.
【详解】对于A,因为在单调递减,在单调递增,所以,选项A正确;
对于B,因为,所以有,于是,当且仅当时,等号成立,选项B正确;
对于C,,设,所以在单调递减,在单调递增,
所以,选项C错误;
对于D,设,所以,所以,选项D正确.
【点睛】因为,,,所以注意构造的函数中.
10. (多选)“奔驰定理”因其几何表示酷似奔驰的标志得来,是平面向量中一个非常优美的结论.奔驰定理与三角形四心(重心、内心、外心、垂心)有着神秘的关联.它的具体内容是:已知M是内一点,,,的面积分别为,,,且.以下命题正确的有( )
A. 若,则M为的重心
B. 若M为的内心,则
C. 若,,M为的外心,则
D. 若M为的垂心,,则
【答案】ABD
【解析】
【分析】A选项,,作出辅助线,得到,,三点共线,同理可得为的重心;B选项,设内切圆半径为,将面积公式代入得到;C选项,设外接圆半径,由三角形面积公式求出三个三角形的面积,得到比值;D选项,得到,作出辅助线,由面积关系得到线段比,设,,,表示出,,,结合三角函数得到,进而求出余弦值.
【详解】对A选项,因为,所以,
取的中点,则,所以,
故,,三点共线,且,
同理,取中点,中点,可得,,三点共线,,,三点共线,
所以为的重心,A正确;
对B选项,若为的内心,可设内切圆半径为,
则,,,
所以,
即,B正确;
对C选项,若,,为的外心,则,
设的外接圆半径为,故,,
,
故,,,
所以,C错误;
对D选项,若为的垂心,,
则,
如图,,,,相交于点,
又,
,即,
,即,
,即,
设,,,则,,,
因为,,
所以,即,
,则,D正确;
故选:ABD.
11. 已知函数为定义在R上的奇函数,又函数,且与的函数图象恰好有2026个不同的交点,,…,,则下列叙述中正确的是( )
A. 的图象关于点对称
B. 的图象关于点对称
C.
D.
【答案】BC
【解析】
【分析】根据题意,先判断函数与函数的图象有相同的对称中心,再依次判断各个选项即可.
【详解】选项A:函数为定义在R上的奇函数,则有,即,又,所以函数的图象关于点中心对称,无法判断是否关于点对称,所以选项A错误;
方法二:函数为定义在R上的奇函数,则函数的图象关于坐标原点对称.函数的图象可由函数的图象向右平移1个单位,再向上平移2个单位得到,因此函数的图象关于点对称.无法判断是否关于点对称,所以选项A错误;
选项B:函数,因此函数的图象可由反比例函数的图象向右平移1个单位,再向上平移2个单位得到.因为反比例函数的图象关于坐标原点对称,所以函数的图象关于点对称,所以选项B正确;
选项C、D:函数与函数的图象都关于点对称,且函数的图象不过点,所以它们的所有交点关于点对称,不妨设,则有,,
所以,,所以C选项正确;D选项错误.
故选:BC.
三、填空题
12. 写出一个同时满足①②的复数___________.①;②.
【答案】或
【解析】
【分析】根据题意,设,结合条件,列出方程,求解即可.
【详解】因为,不妨设,则,
解得,即符合.
故答案为: 或
13. 如图,圆是边长为的等边三角形的内切圆,其与边相切于点,点为圆上任意一点,,则的最大值为________
【答案】2
【解析】
【分析】以点为原点,所在直线为轴,垂直于方向为轴建立坐标系,设,则可用表示,利用辅助角公式即可求其取值范围.
【详解】因为圆是等边三角形的内切圆且与边相切于点,所以是边上的中点,
以点为原点,所在直线为轴,垂直于方向为轴建立如图所示坐标系,
设内切圆半径为,因为等边三角形的边长为,
所以由三角形面积公式解得,
故可设,且,
所以,,,
由可得,
解得,
所以,所以最大值为2,
故答案为:2
14. 已知定义在R上的函数满足,且关于点对称,当时,,则________.
【答案】
【解析】
【分析】由题,推导出函数是周期为4的周期函数,计算出的值,结合函数的周期性以及并项求和法可求得所求代数式的值.
【详解】因为,令,则,
所以函数的图象关于直线对称,则,
因为函数的图象关于点对称,设,则,
即,即,
令,则,故函数为奇函数,
所以,则,
故函数是周期为4的周期函数,则,
当时,,则,可得,
即当时,,
所以,,,,
所以
.
故答案为:.
四、解答题
15. 实数满足.
(1)求实数的取值范围;
(2)求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由,根据不等式的性质计算可得;
(2)求出,再利用不等式的性质得解.
【小问1详解】
,
由,,则,
所以,即,
故实数的取值范围为.
【小问2详解】
设,
则,解得,
∴,
∵,.
∴,,
∴,
即的取值范围为.
16. 已知,.
(1)分别求P和Q;
(2)若,且,求m.
【答案】(1),.
(2).
【解析】
【分析】(1)根据指数和对数运算法则计算即得;
(2)利用指数式与对数式的互化,结合换底公式计算可得.
【小问1详解】
易知,
.
【小问2详解】
因为,所以,,
由换底公式得,,则,
则,
解得.
17. 已知函数(且).
(1)若在区间上的最大值与最小值之差为1,求的值;
(2)解关于的不等式.
【答案】(1)或
(2)当时,不等式的解集为;当时,不等式的解集为.
【解析】
【分析】(1)由对数函数的单调性得到,求解即可;
(2)讨论,,结合函数单调性构造不等式求解即可.
【小问1详解】
因为在上为单调函数,且在上的最大值与最小值之差为1,
所以,
解得或.
【小问2详解】
当时,是上的减函数,
所以,即,
故原不等式的解集为;
当时,是上的增函数,
所以,即,
故原不等式的解集为.
综上,当时,不等式的解集为;当时,不等式的解集为.
18. 如图,是单位圆上的相异两定点(Q为圆心),且(为锐角).点C为单位圆上的动点,线段交线段于点M.
(1)求(结果用表示);
(2)若.
①求的取值范围:
②设,记,求函数的值域.
【答案】(1)
(2)①;②
【解析】
【分析】(1)利用平面向量的线性运算结合二倍角公式化简即可.
(2)①结合给定条件,将目标式表示为三角函数,结合有界性求解即可.
②利用给定条件将目标式表示为一元函数,结合换元法和定义法求解值域即可.
【小问1详解】
,
【小问2详解】
①,
,
设.由题意得,则,
,,
,所以
,
因为,则,
所以,则;
②设,
则,
所以,由得,
即,
整理得,所以,
所以.
即,,
令,,
,,令.
;
∵,,,
则,即,
∴在上单调递增,则,
所以函数值域是.
【点睛】关键点点睛:解题关键是利用平面向量的线性运算将目标式表示为一元函数,然后利用换元法结合定义法得到所要求的值域即可.
19. 若函数在区间上有意义,对于给定的,存在,使得,则称为上的“阶等值函数”.
(1)判断,是否是上的“阶等值函数”,并说明理由;
(2)若二次函数满足,证明:是上的“阶等值函数”;
(3)证明:是上的“阶等值函数”,并求的最大值.
【答案】(1)不是,证明见解析;
(2)证明见解析; (3)证明见解析,的最大值为.
【解析】
【分析】(1)根据“阶等值函数”的定义,判断在上是否存在使得即可.
(2)根据题目中所给的定义,结合二次函数的对称性,可得答案;
(3)由题意代入端点值,求得参数值,利用反证法,结合指数函数的性质,可得答案.
【小问1详解】
假设是上的“阶等值函数”.
则存在,使得,故.
又因为是单调递增函数,而,所以,矛盾,
所以不是上的“阶等值函数”.
【小问2详解】
证明:因为是二次函数,,
所以的对称轴为,
若存在,使得,则,
解得,所以是上的“阶等值函数”.
【小问3详解】
证明:因为,
当时,,令,得,
所以,
所以是上的“阶等值函数”,且的一个值为,
下面证明的最大值为:
假设存在,使得是上的“阶等值函数”,
则存在,使得,
因为,所以在上单调递减,
所以,
因为,所以,即,
又,所以,矛盾,
所以的最大值为.
【点睛】方法点睛:新定义问题的方法和技巧:
(1)可通过举例子的方式,将抽象的定义转化为具体的简单的应用,从而加深对信息的理解;
(2)发现新信息与所学知识的联系,并从描述中体会信息的本质特征与规律;
(3)如果新信息是课本知识的推广,则要关注此信息与课本中概念的不同之处,以及什么情况下可以使用书上的概念.
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数学试题
一、单选题
1. 已知,则( )
A. B. C. 0 D. 1
2. 已知A,B为实数,则“”是“为双曲线方程”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
3. 已知函数的定义域是,值域为,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
4. 已知函数在上单调递减,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
5. 已知定义在R上的函数,在上单调递减,且对任意的,总有,则实数t的取值范围是( )
A. B. C. D.
6. 设正实数、、满足,则的最大值为( )
A. B. C. D.
7. 已知定义在上的奇函数满足,当时,,则在区间内的所有零点之和为( )
A. B. C. D. 0
8. 已知函数,函数有三个不同的零点,,,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题
9. 若,, 且,则( )
A. B.
C. D. 的最大值为
10. (多选)“奔驰定理”因其几何表示酷似奔驰的标志得来,是平面向量中一个非常优美的结论.奔驰定理与三角形四心(重心、内心、外心、垂心)有着神秘的关联.它的具体内容是:已知M是内一点,,,的面积分别为,,,且.以下命题正确的有( )
A. 若,则M为的重心
B. 若M为的内心,则
C. 若,,M为的外心,则
D. 若M为的垂心,,则
11. 已知函数为定义在R上的奇函数,又函数,且与的函数图象恰好有2026个不同的交点,,…,,则下列叙述中正确的是( )
A. 的图象关于点对称
B. 的图象关于点对称
C.
D.
三、填空题
12. 写出一个同时满足①②的复数___________.①;②.
13. 如图,圆是边长为的等边三角形的内切圆,其与边相切于点,点为圆上任意一点,,则的最大值为________
14. 已知定义在R上的函数满足,且关于点对称,当时,,则________.
四、解答题
15. 实数满足.
(1)求实数的取值范围;
(2)求的取值范围.
16. 已知,.
(1)分别求P和Q;
(2)若,且,求m.
17. 已知函数(且).
(1)若在区间上的最大值与最小值之差为1,求的值;
(2)解关于的不等式.
18. 如图,是单位圆上的相异两定点(Q为圆心),且(为锐角).点C为单位圆上的动点,线段交线段于点M.
(1)求(结果用表示);
(2)若.
①求的取值范围:
②设,记,求函数的值域.
19. 若函数在区间上有意义,对于给定的,存在,使得,则称为上的“阶等值函数”.
(1)判断,是否是上的“阶等值函数”,并说明理由;
(2)若二次函数满足,证明:是上的“阶等值函数”;
(3)证明:是上的“阶等值函数”,并求的最大值.
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