内容正文:
辽宁省辽西重点高中2025~2026学年度上学期高二开学考试
数学试题
考生注意:
1.满分150分,考试时间120分钟.
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.
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( )
A. B. C. D.
2. 已知,,且,则的最小值为( )
A. 8 B. 9 C. 10 D. 11
3. 函数的单调递减区间为( )
A B. C. D. ,
4. 定义在上的偶函数满足,且时,,则( )
A. B. C. D.
5. 已知样本数据均为正数,其方差,则样本数据的平均数为( )
A. 1 B. C. 2 D.
6. 在直角梯形中,已知,,,点是边靠近点的三等分点,点是边上一个动点.则的取值范围是( )
A B. C. D.
7. 已知复数,和满足,若,则的最大值为( )
A. B. 3 C. D. 1
8. 如图,在棱长均相等的正三棱柱中,分别为线段的中点,点在上,若平面,则( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合要求.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. 已知正数a,b满足,则( )
A. b的取值范围是 B. 的最小值为
C. 的最小值为2 D. 的最小值
10. 小荣爱好篮球,他记录了在7月份的10次训练成绩和8月份的20次训练成绩.通过计算,他发现7月份的训练成绩的平均值为94,方差为2.3;8月份的训练成绩的平均值为97,方差为1.1.下列说法正确的是( )
A. 小荣这两个月的30次训练成绩的平均值为96
B. 小荣这两个月的30次训练成绩的平均值为95.5
C. 小荣这两个月的30次训练成绩的方差为2.5
D. 小荣这两个月的30次训练成绩的方差为3.5
11. 在中,角,,所对的边分别为,,,且,,的平分线交于点,则( )
A.
B. 外接圆的面积为
C. 若,则为直角三角形
D. 若的内切圆的圆心为,则周长的最大值为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 直线经过函数图象的对称中心,则的最小值为__________.
13. 先把函数的图象上所有点的横坐标变为原来的2倍,纵坐标不变,再把所得曲线向右平移个单位长度,得到函数的图象,求函数图象的对称轴___________.
14. 已知锐角的面积为,点分别在上,且对任意恒成立,则_____________________.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.
15. 已知函数对任意实数m,n,都有,且当时,有.
(1)求的值;
(2)求证:在R上为增函数;
16. 已知函数(为常数,).
(1)当取何值时,函数奇函数;
(2)当时,若方程在上有实根,求实数取值范围.
17. 如图,在中,分别为边上的点,且,与交于点,记,,,.
(1)求和的值,并用表示;
(2)若,,,求与夹角的余弦值.
18. 中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知,.
(1)求角C的值;
(2)求的最大值;
(3)若AB边上的中线CD长为,求的面积.
19. 已知四棱锥的底面为边长为1的正方形,平面.
(1)求证:平面;
(2)若,平面与平面的交线为,求直线与直线所成角的余弦值;
(3)若为中点,且直线与平面所成角的正弦值为,求.
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辽宁省辽西重点高中2025~2026学年度上学期高二开学考试
数学试题
考生注意:
1.满分150分,考试时间120分钟.
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.
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( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先用列举法表示集合,再求两个集合的交集.
【详解】因为,所以.
故选:A
2. 已知,,且,则的最小值为( )
A. 8 B. 9 C. 10 D. 11
【答案】B
【解析】
【分析】整理题干中的等式,根据基本不等式中隐藏“1”的解题方法,可得答案.
【详解】由,则,
所以,
当且仅当时,等号成立.
故选:B.
3. 函数的单调递减区间为( )
A. B. C. D. ,
【答案】A
【解析】
【分析】应用分段函数性质结合二次函数单调性即可判断.
【详解】函数,
当时,单调递增区间为;
当时,单调递增区间为,单调递减区间为;
所以函数的单调递减区间为.
故选:A.
4. 定义在上的偶函数满足,且时,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由函数满足,可得函数的周期为4,,再根据是定义在上的偶函数,,代入利用对数的性质即可得答案.
【详解】因为,
所以是一个周期为4的周期函数.
因为是定义在上的偶函数,∴
所以.
因为,所以
所以.
所以.
故选:A.
5. 已知样本数据均为正数,其方差,则样本数据的平均数为( )
A. 1 B. C. 2 D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据方差的计算公式计算即可.
【详解】设样本数据的平均数为,
则方差,
所以,即,
因为样本数据均为正数,所以,故.
故选:C.
6. 在直角梯形中,已知,,,点是边靠近点的三等分点,点是边上一个动点.则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】如图,以点为原点,分别以,所在直线为,轴,建立平面直角坐标系,设,则,且,,从而得到,结合二次函数的性质即可求解.
【详解】如图,以点为原点,分别以,所在直线为,轴,建立平面直角坐标系,
依题意,有,,,,
设,则,且,,
,
因,当时,,当时,,
故.
故选:D.
7. 已知复数,和满足,若,则的最大值为( )
A. B. 3 C. D. 1
【答案】B
【解析】
【分析】先利用复数的模与加减法的几何意义,及三角形两边之和大于第三边得到,再将时各复数的取值取出,即可得到的最大值.
【详解】根据题意,得,
当,,时,,此时,
所以.
故选:B.
8. 如图,在棱长均相等的正三棱柱中,分别为线段的中点,点在上,若平面,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】取中点,先证明平面,进而得到,然后分析出要使平面,只需.通过计算得到,进而在中求出,即可得解.
【详解】
如图所示,取中点,连接.
是正三棱柱,为线段的中点,
,,
平面,平面,.
,平面,
平面,平面,.
要使平面,只须.
设三棱柱的棱长为,
则,.
在中,,,
.
故选:C
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合要求.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. 已知正数a,b满足,则( )
A. b的取值范围是 B. 的最小值为
C. 最小值为2 D. 的最小值
【答案】AB
【解析】
【分析】对于A:根据题意可得,,运算求解即可;对于BCD:根据题意结合基本不等式分析判断,注意等号成立的条件.
【详解】对于选项A:因为正数a,b满足,
则,,解得,,故A正确,
对于选项B:因为,
整理可得,解得,或(舍去),
当且仅当时,等号成立,
所以,故B正确;
对于选项C:因为,则,
所以2不是的最小值,故C错误;
对于选项D:因为,则,
且,则,
可得,
当且仅当,即时,等号成立,
所以的最小值为,故D错误.
故选:AB.
10. 小荣爱好篮球,他记录了在7月份的10次训练成绩和8月份的20次训练成绩.通过计算,他发现7月份的训练成绩的平均值为94,方差为2.3;8月份的训练成绩的平均值为97,方差为1.1.下列说法正确的是( )
A. 小荣这两个月的30次训练成绩的平均值为96
B. 小荣这两个月的30次训练成绩的平均值为95.5
C. 小荣这两个月30次训练成绩的方差为2.5
D. 小荣这两个月的30次训练成绩的方差为3.5
【答案】AD
【解析】
【分析】根据分层抽样的平均数公式及方差公式计算判断.
【详解】由题意可得小荣这两个月的30次训练成绩的平均值为,
则他这两个月的30次训练成绩的方差为.
故选:AD
11. 在中,角,,所对的边分别为,,,且,,的平分线交于点,则( )
A.
B. 外接圆的面积为
C. 若,则为直角三角形
D. 若的内切圆的圆心为,则周长的最大值为
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用正弦定理和两角和的正弦公式化简目标式求解出判断A,利用正弦定理求出三角形外接圆的半径,再结合圆的面积公式求出外接圆面积判断B,结合题意求出,再得到,利用余弦定理求出,,结合勾股定理得到为直角三角形判断C,作出符合题意的图形,结合内心的性质得到,再利用正弦定理得到,结合两角差的正弦公式表示出周长,最后利用正弦函数的性质求解最大值判断D即可.
【详解】对于A,由题意得,由正弦定理得,
可得,
化简得,
由两角和的正弦公式得,故,
而,则,得到,解得,
而,可得,故A正确,
对于B,设外接圆的半径为,
则由正弦定理得,
解得,由圆的面积公式得外接圆的面积为,故B错误,
对于C,如图,作出符合题意的图形,
因为,所以,
而的平分线交于点,则,
得到,即,故,
在中,由余弦定理得,解得,故,
满足,则直角三角形,故C正确,
对于D,如图,作出符合题意的图形,
因为,所以,
因为的内心为,所以,故,
设,则,
在中,由正弦定理得,,
则,
得到的周长为
,
因为,所以,
则,可得,故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. 直线经过函数图象的对称中心,则的最小值为__________.
【答案】9
【解析】
【分析】根据函数单调性分析可知函数的对称中心为,进而可得,结合乘“1”法求最值.
【详解】对于函数,
令,解得且,可知函数的定义域为,
因为
,
可知函数的对称中心为,
由题意可知:直线经过点,
则,即,
可得,
当且仅当,即时,等号成立,
所以的最小值为9.
故答案为:9.
13. 先把函数的图象上所有点的横坐标变为原来的2倍,纵坐标不变,再把所得曲线向右平移个单位长度,得到函数的图象,求函数图象的对称轴___________.
【答案】,
【解析】
【分析】利用辅助角公式化简整理函数,然后根据函数的变换得到函数,令,求得函数的对称轴.
【详解】由题意可得:,
函数的图象上所有点的横坐标变为原来的2倍,
纵坐标不变可得函数的图象,
函数的图象向右平移个单位长度可得函数的图象,
所以,
令,,解得:,,
故答案为:,
14. 已知锐角的面积为,点分别在上,且对任意恒成立,则_____________________.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意可推出,以及, ,结合三角形的面积关系可得和,继而结合数量积的定义求解,即得答案.
【详解】由题意知锐角的面积为,则,即得,
表示直线上的一点到点D的向量,
故表示直线上一点到点D的距离,
由于对任意恒成立,则的模即为D到直线的最短距离,
则,同理可得,
由于,则,即得,
由,得,
由锐角可知A为锐角,故为钝角,
故,
故,
故答案为:
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.
15. 已知函数对任意的实数m,n,都有,且当时,有.
(1)求的值;
(2)求证:在R上为增函数;
【答案】(1)
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)利用赋值法,求;
(2)设,是上任意两个实数,且,令,,通过函数的单调性的定义直接证明在R上为增函数.
【小问1详解】
由,
故此令,则,
则.
【小问2详解】
设,是R上任意两个实数,且,令,,
则,所以,
由得,所以,
故,即,
故此函数为R上增函数.
16. 已知函数(为常数,).
(1)当取何值时,函数为奇函数;
(2)当时,若方程在上有实根,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据奇函数定义直接构造方程求解即可;
(2)根据指数函数和对勾函数单调性可求得,令,将问题转化为方程在上有根,结合单调性可求得结果.
【小问1详解】
若为奇函数,则,
即,
,,,解得:.
【小问2详解】
当时,,,
,
当时,,又在上单调递增,
当时,,
令,则方程在上有实根,
在上有实根,又在上单调递增,
,.
17. 如图,在中,分别为边上的点,且,与交于点,记,,,.
(1)求和的值,并用表示;
(2)若,,,求与夹角的余弦值.
【答案】(1),,
(2)
【解析】
【分析】(1)利用基底表示,结合以及平面向量基本定理求出即可表示;
(2)利用第一问求出,,再利用数量积的运算律以及向量夹角公式即可.
【小问1详解】
因为,,,
则,,
所以,,
所以,,
因为
,
所以,解得,
所以,
;
【小问2详解】
因为,,,
所以,,,
因为,,
所以.
,
.
因为,
所以与夹角的余弦值为.
18. 中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知,.
(1)求角C的值;
(2)求的最大值;
(3)若AB边上的中线CD长为,求的面积.
【答案】(1);
(2);
(3).
【解析】
【分析】(1)先根据正弦定理对进行边角互化,再根据余弦定理,即可得到值,进而得到角C的值;
(2)利用正弦定理,将"求的最大值问题"转化为"求的最大值问题",再 转化为"求的最大值问题", 最后利用辅助角公式可得结果;
(3)因为为边上的中线,所以,两边平方可得到边的关系,结合(1)式结论,可求得的值,从而得到的面积.
【小问1详解】
因为,由正弦定理,可得,
整理可得,由余弦定理得,所以,所以.
因为在中,,所以.
【小问2详解】
因为,由正弦定理可得,可得,.
因为,所以.
,
所以,其中.
所以,当时,取得最大值,最大值为.
【小问3详解】
由题可知,,
由(1)知,即,①
因为为边上的中线,所以,
两边平方得:,
所以,②
②①可得,可得,
所以的面积.
19. 已知四棱锥的底面为边长为1的正方形,平面.
(1)求证:平面;
(2)若,平面与平面的交线为,求直线与直线所成角的余弦值;
(3)若为中点,且直线与平面所成角的正弦值为,求.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)或
【解析】
【分析】(1)根据线面垂直的判定定理进行证明.
(2)先把直线与直线所成的角转化为直线与直线所成的角,即为或其补角,再利用直角三角形的边角关系求解.
(3)将四棱柱补成正四棱柱,利用线面角的概念明确直线与平面所成的角,再利用直角三角形的边角关系求的长.
【小问1详解】
在四棱锥中,连接,,由平面,
平面,得,由正方形,得,
而,,平面,所以平面.
【小问2详解】
由正方形,得,而平面,
平面,则平面,又平面,
平面平面,因此.
直线与直线所成的角等于直线与直线所成的角,即为或其补角.
由平面,平面,得,而,
,,平面,则平面.
又平面,因此,,
则,,,
所以直线与直线所成角的余弦值为.
【小问3详解】
在四棱锥中,平面,四边形是正方形,
将四棱锥补形为正四棱柱,平面即平面,
在平面内过作于,连接,
由平面,得,而,,平面,
则平面,是直线与平面所成的角.
取中点,连接,,由是的中点,则,
平面,而平面,则.
设,则EG=,DG=,
则DE=,而DF=,
由直线与平面所成角的正弦值为,
,
整理得,解得或,所以或.
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