精品解析:四川省绵阳南山中学2025-2026学年高三上学期第二次教学质量检测数学试题
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内容正文:
绵阳南山中学高2023级高三2025年第二次教学质量检测
数学
2025年9月
注意事项:
1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区.
2. 答题时请按要求用笔.
3. 请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效.
4. 作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑.
5. 保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀.
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. 设集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】化简集合,根据交集的定义求结论.
【详解】由有意义可得,
所以,又,
所以,
故选:B
2. 已知无穷等比数列的前n项和为,则“”是“既无最大值也无最小值”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】B
【解析】
【分析】设出公比为,利用等比数列基本量的运算得:的充要条件为或,分类讨论得既无最大值也无最小值时,,则有,最后根据充分条件、必要条件的概念判断即可.
【详解】设公比为,由得,
因为,所以,所以,所以或,
即的充要条件为或,
当,时,,此时,
故,所以为单调递增数列,此时有最小值无最大值,
当,时,,此时,
故,所以为单调递减数列,此时有最大值无最小值,
当时,,为摆动数列,
且,
故,所以随着的增大,趋向于正无穷或负无穷,
故无最大值,也无最小值,此时无最大值,无最小值,
所以由“”推不出“既无最大值也无最小值”;
反之,当时,为常数列,此时无最大值或无最小值;
当时,有最大值,也有最小值,此时有最大值和最小值;
当时,由上面分析若,则有最小值无最大值,
若,则有最大值无最小值;
当时,若,则有最小值无最大值,
若,则有最大值无最小值;
当时,若,则,
,当为奇数时,,当为偶数时,,
且随着的增大,趋向于,
其中,,
故且,
故有最大值,也有最小值,
若,则,
,当为奇数时,,当为偶数时,,
且随着的增大,趋向于,
其中,,
故且,
故有最大值,也有最小值;
当时,结合前述分析可知无最大值,无最小值,
由此可知“既无最大值也无最小值”当且仅当,此时成立.
综上,“”是“既无最大值也无最小值”的必要不充分条件.
故选:B
3. 如图, 为等边三角形的中线上任一点,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用向量加减法运算法则,将要求的式子拆分成已知向量求解;或者直接建立平面直角坐标系,用向量的坐标表示,根据已知条件列方程求解
【详解】方法一:
因为为等边三角形,是边的中点.所以.故.
所以.
因为是边上的中点,所以有.
因此.
故选:D
方法二:
以为原点,,为轴,轴,建立如图所示的平面直角坐标系.
设,,,.
则,,,.
所以.
又因为,,所以有
两式作差得.故.
故选:D
4. 已知,且,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用同角三角函数的基本关系,结合角的取值范围,可求角的各种三角函数值.
【详解】因为,所以.
因为
由①得,代入②得:.
整理得:,
结合,所以,
所以,
所以.
故选:B
5. 若则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用对数运算比较和的大小,利用构造函数结合导数判断单调性比较的大小,由此得到大小关系.
【详解】,
,
,
因为,所以,即
因为,即,
因为,
构造函数,
求导,
当时,,只需分析分子的正负,
设,求导,
因为,所以,则,所以在上单调递增,
那么当时,,即,
所以分子,则,所以在上单调递减,
且,所以,即,
综上可得.
故选:C.
6. 已知等差数列的前项和满足:,则数列的最小项是第( )项.
A. 2026 B. 2027 C. 4048 D. 4049
【答案】A
【解析】
【分析】由题设可得,,,等差数列为递增数列,进而得到,,进而结合单调性分析求解即可.
【详解】由,
则,,,
因此等差数列为递增数列,
而,
,
则时,,,即;
当时,,要使最小,则,
此时,数列为递增数列,
则随着的增大,增大,减小,增大,但,,则增大,
因此,当时,最小.
故选:A.
7. 已知对任意恒成立,则的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】分析条件可知的解集为,得到和的关系,不等式等价转化后可得不等式的解集.
【详解】由得,.
当得,,,
当得,,,
当得,,.
∵对任意恒成立,
∴由得,,
∴和是方程的两根,且,
∴,故.
由得,,即,
解得,故不等式的解集为.
故选:C.
【点睛】思路点睛:本题考查一元二次不等式综合问题,具体思路如下:
(1)分析在不同定义域上的取值范围,可得到的解集为.
(2)根据不等式的解集结合韦达定理可得,.
(3)可转化为,解不等式可得结果.
8. 若函数,且,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】将已知转化为恒成立,再求的最小值,最后利用基本不等式即可求解.
【详解】由题意可知函数的定义域为,
又,,
恒成立,即恒成立,即,
令,,
令,,
在上单调递增,且,当时,,
存在使得,即,即,
当时,,单调递减,当时,,单调递增,
,
又,,,
,,
,
,,
又,当且仅当时等号成立,
,,,
实数的取值范围是.
故选:C.
二、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.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知数列满足,其中,则( )
A.
B. 为等差数列
C. 数列的前项和为
D. 数列的前99项和大于
【答案】BCD
【解析】
【分析】利用递推式关系求得判断A,结合已知递推式利用等差数列的定义判断B,利用选项B求出,然后利用等差数列求和公式求解即可判断C,先求得,结合利用裂项相消法求和即可判断D.
【详解】对于A,由题意,数列满足,可得,故A错误;
对于B,因为,所以为常数,且,
所以数列为首项为,公差为的等差数列,故B正确;
对于C,由选项B可知,所以,所以,
所以数列的前项和为,故C正确;
对于D,由可知,所以,
因为对都有,所以,
所以数列的前99项和,故D正确.
故选:BCD
10. 在中,是角的对应边,满足,,下列说法正确的是( )
A.
B. 的最小值为1
C. 若,则
D. 的面积最大值为
【答案】BCD
【解析】
【分析】先根据证明,A选项,结合勾股定理可求得等式右边是,从而得出判断;B选项,由,则为锐角,故对使用基本不等式进行处理即可求解;C选项,选项条件结合勾股定理,可得三边关系,从而得出三个正弦值进而求解;D选项,利用基本不等式求解.
【详解】先证明.
由题意,,得,
即,等式左右使用和差化积,积化和差公式,
得到,
由诱导公式可得,,
若,则,上式可转化成,
令,则可知矛盾,从而.
对于A,由于,根据勾股定理得,此时,
而右边为,
因左边右边,故A错误;
对于B,在中,由,则为锐角,.
由基本不等式得:,
所以,整理得:,
当且仅当,即,也即或时等号成立,
所以的最小值为1,B正确;
对于C,由,又,所以,
即,整理得:.,
代入得..
所以,C正确;
对于D,,
由,由基本不等式,,即,
解得(负值舍去),
又,
则,
当取得等号,D选项正确.
故选:BCD.
11. 祖暅原理:夹在两个平行平面之间的两个几何体,被平行于这两个平面的任意平面所截,如果截得的两个截面的面积总相等,则两个几何体体积相等.由此原理可知有限平面区域绕与其不相交的轴(可为其边界)旋转所得旋转体体积=旋转区域面积重心旋转的圆形轨迹周长.如图1,记圆面绕轴旋转形成的几何体体积为,记半圆面重心坐标为.如图2,阴影部分为函数与的图象围成的区域,记该区域绕轴,轴旋转形成的几何体体积分别为.则( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【解析】
【分析】由题意直接计算,即可判断选项A;将该半圆面绕直线旋转形成半径为1的球体,结合祖暅原理及球的体积公式计算出,即可判断选项B;可求得抛物线在点处的切线方程,即可求直线,与围成的平面区域绕轴旋转所形成的旋转体的体积,作差法即可判断选项C;对于D,方法一:构造半径为1的圆柱减去图2阴影区域的旋转体的纵截面,再构造纵截面为半个单位圆及其内切圆,通过计算得同一截面截取该两个旋转体的面积相同即可判断选项D. 方法二:设题图2中的阴影部分绕轴旋转而成的几何体为,为上一点,用过点且与轴垂直的平面截几何体,所得截面面积为.用过点且与平面ABC垂直的平面截该三棱柱,所得截面面积为,通过判定截面面积相等即可判断选项D.
【详解】易知圆的重心即圆心,由题意可知,故选项A错误;
易知该半圆面绕直线旋转所得的几何体为半径为1的球体,
其体积,解得,故选项B正确;
抛物线在点处的切线方程为,切线与轴的交点为,
所以直线,与围成的平面区域绕轴旋转所形成的旋转体的体积为
,
所以,而,所以,故选项C正确;
对于D,方法一:
如图,图(1)阴影区域满足,记其绕轴旋转形成的几何体体积为,
图(2)阴影区域满足,记其绕y轴旋转形成的几何体体积为,
设用纵坐标为的平面去截这两个几何体,由得,
则图(1)对应旋转体的截面面积为;
由,得,
则图(2)对应旋转体的截面面积为,则,
易知,而,故选项D正确.
方法二:
设题图2中的阴影部分绕轴旋转而成的几何体为,为上一点,
用过点且与轴垂直的平面截几何体,所得截面面积为.
如图,直三棱柱的高为,底面为腰长为1的等腰直角三角形,
用过点且与平面ABC垂直的平面截该三棱柱,所得截面面积为.
所以,故选项D正确.
故选:BCD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知,,,则的最小值为______.
【答案】4
【解析】
【分析】根据基本不等式列出与的关系,结合,得到关于的不等式,即可求得答案.
【详解】由题知,,由基本不等式,得,当且仅当时,等号成立.
所以,当且仅当时,等号成立.
令,,则,整理得,解得(舍去)或,
即,当且仅当时等号成立,所以的最小值为4.
故答案为:4.
13. 已知满足,且对任意的实数,不等式恒成立,设的夹角为,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据结合数量积的运算律化简,将问题转化为一元二次不等式的恒成立问题进而求出,最后利用倍角公式即可.
【详解】由题意可知,对任意的实数恒成立,
即,即,
即,
即对任意的实数恒成立,
则,即,得,
因,则,
则.
故答案为:
14. 已知数列的通项公式是,记为在区间内的项的个数,则使得不等式成立的的最小值为_____.
【答案】12
【解析】
【分析】分别讨论为奇数和偶数时,的解,得的最小值.
【详解】由,得,
当为奇数时,;
当为偶数时,,
则当为奇数时,,
由,解得,而为奇数,则;
当为偶数时,,由,解得,
所以使得不等式成立的的最小值为12.
故答案为:12
四、解答题:本大题共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.
(1)求的最小正周期、单调递增区间
(2)在区间有两个不等的实根,求m的范围
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用三角恒等变换化简得,再求函数的周期与单调增区间即可;
(2)由得,作出的图像,利用数形结合即可求解.
【小问1详解】
由题意有,
所以,
所以的最小正周期为,
令,
所以,
所以的单调递增区间为;
【小问2详解】
由有,
作出的图像:
由图可知,在区间有两个不等的实根,
所以
所以.
16. 已知.
(1)求的通项公式;
(2)令,为的前项之积,求证:.
【答案】(1);
(2)
令函数,求导得,
在上单调递增,,即,
取,则,于是,
由(1)知,,
,
所以.
【解析】
【分析】(1)根据已知可得,且,由等差数列的定义写出通项公式即可;
(2)利用导数证明,进而得到,
可得,累加即可证.
【小问1详解】
由,又由题意知,,
左右同时除以得,
所以,则,
故是以3为首项,3为公差的等差数列,
所以,可得;
【小问2详解】
略
17. 已知函数
(1)讨论函数的单调性;
(2)若函数有两个正零点且,
(i)求证:;
(ii)当时,不等式恒成立,求证:.
【答案】(1)
函数 的定义域为 ,求导得 ,
当 时, ,所以函数 在 上单调递增;
当 时,令 ,解得 ,
当 时, ,函数 在 上单调递减,
当 时,,函数 在上 单调递增.
综上所述,当时,函数在上单调递增;
当时,函数 在上单调递减,在上单调递增.
(2)由题意知方程有两个不同的正实根 ,
由(1)知 且 ,解得,
所以 ,,两边同时取自然对数,得 ,
两式相减得 ,即.
(i)要证,只需证明 ,
令 ,只需证明
构造函数 ,求导得 ,
所以函数在上单调递增,于是 ,
所以不等式成立,于是原不等式 成立.
(ii)结合以上分析可知当 时,;
当 时, ;当 时,.
所以要满足题意,则关于 的方程 的两根也是 ,
于是 ,
对比系数得 ,
所以 .
【解析】
【分析】(1)利用导数并讨论参数 的范围研究导数的符号,即可判断单调性;
(2)(i)函数有零点可转化为 ,从而求出 ,利用作差法得,分析法将问题转化为证明 ,利用换元法以及构造新函数,根据导数研究新函数的单调性即可得证;(ii)由(i)可讨论当时,的符号情况 ,分析可知要满足题意,则关于 的方程 的两根也是 ,等价代换得,通过对比系数可得证.
【小问1详解】
略.
【小问2详解】
略.
18. 已知方程的两实根分别为,数列的通项公式为的前项和为.
(1)求;
(2)求的值;
(3)设数列的前项和为,证明:.
【答案】(1),.
(2)
(3)证明如下:
当时,
由题设,
,
,
故,设,
则,其中,,
故且,
而,,
故、均为等比数列,
且前者首项为,公比为,后者首项为,公比为,
故,
且,
所以,其中,
而满足上式,故,
整理得:
因为,而,
故,
而,
故,
故即.
【解析】
【分析】(1)求出方程的根后可求;
(2)利用代数变形可得,据此可求的值;
(3)根据(2)的递归关系可得,利用构造法可求的通项公式,结合不等式的性质可证.
【小问1详解】
因为方程的两实根分别为,故,
故,.
故,.
【小问2详解】
由题设可得,
,
所以,
故,
,
,
,
累计可得:即.
【小问3详解】
略
19. 已知函数
(1)若恒成立,求实数a的取值集合;
(2)在(1)的条件下,若函数,的两个零点分别为与且,求证:;
(3)已知正整数n满足,试求出所有满足条件的n.(已知
【答案】(1);
(2)由(1)知,,,
函数的定义域为,求导得,
由,解得,要证,
即证,只证,
,
令函数,求导得,
函数在上单调递减,,
函数在上单调递减,,
而,因此,
所以.
(3)24.
【解析】
【分析】(1)将不等式变形为,构造函数并求出最大值,进而列式求出值.
(2)求出函数,求出导函数的零点,再变形所证不等式并构造函数,利用导数借助单调性证得不等式.
(3)利用(2)的信息证得,再构造函数,利用导数证得即可求出值.
【小问1详解】
函数,恒成立,
令函数,求导得,当时,;当时,,
函数在上单调递增,在上单调递减,,
则,由,得,即,因此,解得,
所以实数a的取值集合是.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
由(2)得函数在上单调递减,当时,,
由,得,则,
令函数,求导得,函数在上递减,
,函数在上单调递增,,
因此,即,从而,
又正整数n满足不等式,则,
所以.
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绵阳南山中学高2023级高三2025年第二次教学质量检测
数学
2025年9月
注意事项:
1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区.
2. 答题时请按要求用笔.
3. 请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效.
4. 作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑.
5. 保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀.
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. 设集合,则( )
A. B. C. D.
2. 已知无穷等比数列的前n项和为,则“”是“既无最大值也无最小值”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. 如图, 为等边三角形的中线上任一点,,,则( )
A. B.
C. D.
4. 已知,且,则的值为( )
A. B. C. D.
5. 若则的大小关系为( )
A. B. C. D.
6. 已知等差数列的前项和满足:,则数列的最小项是第( )项.
A. 2026 B. 2027 C. 4048 D. 4049
7. 已知对任意恒成立,则的解集为( )
A. B.
C. D.
8. 若函数,且,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、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.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知数列满足,其中,则( )
A.
B. 为等差数列
C. 数列的前项和为
D. 数列的前99项和大于
10. 在中,是角的对应边,满足,,下列说法正确的是( )
A.
B. 的最小值为1
C. 若,则
D. 的面积最大值为
11. 祖暅原理:夹在两个平行平面之间的两个几何体,被平行于这两个平面的任意平面所截,如果截得的两个截面的面积总相等,则两个几何体体积相等.由此原理可知有限平面区域绕与其不相交的轴(可为其边界)旋转所得旋转体体积=旋转区域面积重心旋转的圆形轨迹周长.如图1,记圆面绕轴旋转形成的几何体体积为,记半圆面重心坐标为.如图2,阴影部分为函数与的图象围成的区域,记该区域绕轴,轴旋转形成的几何体体积分别为.则( )
A. B. C. D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知,,,则的最小值为______.
13. 已知满足,且对任意的实数,不等式恒成立,设的夹角为,则__________.
14. 已知数列的通项公式是,记为在区间内的项的个数,则使得不等式成立的的最小值为_____.
四、解答题:本大题共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.
(1)求的最小正周期、单调递增区间
(2)在区间有两个不等的实根,求m的范围
16. 已知.
(1)求的通项公式;
(2)令,为的前项之积,求证:.
17. 已知函数
(1)讨论函数的单调性;
(2)若函数有两个正零点且,
(i)求证:;
(ii)当时,不等式恒成立,求证:.
18. 已知方程的两实根分别为,数列的通项公式为的前项和为.
(1)求;
(2)求的值;
(3)设数列的前项和为,证明:.
19. 已知函数
(1)若恒成立,求实数a的取值集合;
(2)在(1)的条件下,若函数,的两个零点分别为与且,求证:;
(3)已知正整数n满足,试求出所有满足条件的n.(已知
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