内容正文:
2025年高三模拟卷
一、单选题
1. 已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
2. 已知函数在处取得极值,则函数的极小值为( )
A. B. C. D.
3. 等比数列中,公比为q,首项为,则“对任意正整数n,都有”是“且”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
4. 已知函数,则下面结论不正确的是( )
A. 在定义域内是增函数 B. 的最小正周期为
C. 函数的定义域是 D. 是图象的一个对称中心
5. 在声学中,声音的强度级(单位:dB)常用于描述声音的强弱.强度级计算方式为:,其中是声音强度(单位:),是常数,表示人耳可听到的最小强度.设声源A单独发声时,产生的声音强度为,强度级为;声源B单独发声时,产生的声音强度为,强度级为;且.当声源同时发声时,产生的声音强度;则此时的强度级( )
A 0.47 B. 1.7 C. 3 D. 4.7
6. 下列说法正确的个数为( )
①命题“,”的否定是“,”
②幂函数对于,都有,则
③函数(且)的图象所过定点的坐标为
④已知函数在上单调递增,则的取值范围是
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
7. 已知分别为△ABC内角的对边,下面四个结论正确的是( )
A. 若,则△ABC为等腰三角形
B. 在钝角△ABC中,A,B为锐角,则不等式恒成立
C. 若,的平分线交于点,,则的最小值为9
D. 若,且△ABC有两解,则的取值范围是
8. 已知函数,若函数恰有4个零点,,,,且,为实数,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9. 下列说法正确的是( )
A. 函数的定义域为
B. 已知函数的定义域为,则定义域为
C. 若且,则
D. 若,则
10. 关于等差数列和等比数列,下列选项中说法正确的是( )
A. 若等比数列的前项和,则实数
B. 若数列为等比数列,且,则
C. 若等差数列的前项和为,则成等差数列
D. 若等差数列的前项和为,公差,则的最大值为30
11. 已知函数,则( )
A. 在内单调递增
B. 当方程有三个不等的实根时,
C. 当不等式恰有三个不等的正整数解时,
D. 当过点可作曲线的三条切线时,
三、填空题
12. 已知半径为的扇形面积为6,则扇形的圆心角为______ .
13. 设数列的前n项和为,若,则 ___________
14. 若关于不等式在区间上恒成立,则实数的取值范围为 ___________
四、解答题
15. 记的内角的对边分别为,且.
(1)求;
(2)若的周长为,求的面积.
16. 设是递增的等差数列,是等比数列,已知,,,.
(1)求数列和的通项公式;
(2)设,求数列前n项和;
(3)设,记数列前n项和为,证明:.
17. 某县承包了一块土地,已知土地的使用面积与相应的管理时间的关系如下表所示:
土地使用面积亩
1
2
3
4
5
管理时间月
8
10
13
25
24
并调查了某村300位村民参与管理的意愿,得到的部分数据如下表所示:
单位:人
愿意参与管理
不愿意参与管理
合计
男性村民
150
50
女性村民
50
合计
(1)求出样本相关系数的大小,(精确到0.01)并判断管理时间与土地使用面积是否线性相关(当时,即可认为线性相关);
(2)依据的独立性检验,分析村民的性别与参与管理的意愿是否有关;
(3)以该村村民的性别与参与管理意愿的情况估计该县的情况,从该县中任取3人,记取到不愿意参与管理的男性村民的人数为,求的数学期望.
参考公式:,其中.
临界值表:
0.1
0.05
0.01
0.005
0.001
2.706
3.841
6.635
7.879
10.828
参考数据:.
18. 已知函数的相邻两个对称中心间的距离为.
(1)求的单调递减区间;
(2)将函数的图象向左平移个单位长度,再把每个点的横坐标扩大为原来的倍(纵坐标不变),得到函数的图象,若且,求的值.
(3)设,,当时,求的值域.
19. 若定义域为D的函数满足:非空集合,,若,则称是一个I上的“非负函数”;若,则称是一个I上的“非正函数”.
(1)判断是否为定义域上的“非正函数”,并说明理由.
(2)已知函数为上的“非负函数”,求a的取值范围.
(3)设,且,证明:.
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2025年高三模拟卷
一、单选题
1. 已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】求出集合、,利用并集的定义可求得集合.
【详解】因为,,
所以.
故选:C.
2. 已知函数在处取得极值,则函数的极小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由已知条件得出,即可求得的值,然后利用函数极值与导数的关系可求得函数的极小值.
【详解】因为,该函数的定义域为,所以,,
由已知条件可得,解得,
所以,,则,
列表如下:
增
极大值
减
极小值
增
所以,函数的极小值为.
故选:B.
3. 等比数列中,公比为q,首项为,则“对任意正整数n,都有”是“且”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】结合等比数列的单调性,根据充分必要条件的定义判断,即可求得答案.
【详解】,“对任意正整数n,都有”,
即等比数列是单调递增数列,
且或者且
由成立可以推出且或者且
所以命题充分性不成立
由且成立可以推出
必要性成立
故选:B.
4. 已知函数,则下面结论不正确的是( )
A. 在定义域内是增函数 B. 的最小正周期为
C. 函数的定义域是 D. 是图象的一个对称中心
【答案】A
【解析】
【分析】举反例结合单调性的定义判断A;由正切函数最小正周期公式求解判断B;通过整体代换求出函数的定义域即可判断C;根据正切函数的对称中心求解判断D.
【详解】对于A,因为,,
所以在定义域内不是增函数,故A错误;
对于B,的最小正周期,故B正确;
对于C,由,可得:,
所以函数的定义域是,故C正确;
对于D,令,解得,则函数图象的对称中心为,
令得,故是图象的一个对称中心,故D正确.
故选:A.
5. 在声学中,声音的强度级(单位:dB)常用于描述声音的强弱.强度级计算方式为:,其中是声音强度(单位:),是常数,表示人耳可听到的最小强度.设声源A单独发声时,产生的声音强度为,强度级为;声源B单独发声时,产生的声音强度为,强度级为;且.当声源同时发声时,产生的声音强度;则此时的强度级( )
A. 0.47 B. 1.7 C. 3 D. 4.7
【答案】D
【解析】
【分析】由题意,且,代入的表达式,化简整理,可得,即可得答案.
【详解】由题意,且,
所以
,
所以.
故选:D
6. 下列说法正确的个数为( )
①命题“,”的否定是“,”
②幂函数对于,都有,则
③函数(且)的图象所过定点的坐标为
④已知函数在上单调递增,则的取值范围是
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
【答案】B
【解析】
【分析】对①,直接写出存在量词命题的否定,即可判断真假;对②,利用幂函数的定义得或,再结合条件,即可求解;对③,利用对数函数的性质,即可求解;对④,利用分段函数的单调性质,得,得,即可判断真假.
【详解】对于①命题“,”的否定是“,,所以①命题错误;
对于②命题,由幂函数的定义知,,解得或,
又对于,都有,所以为偶函数,
当时,,偶函数,符合题意;
当时,,为奇函数,不符合题意,故,所以②命题正确;
对于③命题,令,得,此时,故定点坐标为,所以③命题错误;
对于④命题,因为时,由指数函数和对数函数单调性可知单调递增,
所以上单调递增,则需满足,
即,解得,
则的取值范围是,所以④命题正确,综上,正确的命题个数为2个,
故选:B.
7. 已知分别为△ABC内角的对边,下面四个结论正确的是( )
A. 若,则△ABC为等腰三角形
B. 在钝角△ABC中,A,B为锐角,则不等式恒成立
C. 若,的平分线交于点,,则的最小值为9
D. 若,且△ABC有两解,则的取值范围是
【答案】C
【解析】
【分析】A选项,由余弦定理角化边判断三角形形状;B选项,由,判断和的大小关系;C选项,由角平分线的性质结合三角形面积得,利用基本不等式求的最小值;D选项,由正弦定理解三角形有两解的条件,求的取值范围.
【详解】选项A,因为,由余弦定理得,
所以有,整理可得,
所以或,故为等腰三角形或直角三角形,故A错误;
选项B,钝角△ABC中,A,B为锐角,所以,所以,
由正弦函数在单调递增,则,故B错误;
选项C,的平分线交于点,,有,
由角平分线性质和三角形面积公式,得,
即,得,
得,
当且仅当,即时,取等号,故C正确;
选项D,如图,若有两解,则,所以,
则b的取值范围是,故D错误.
故选:C.
8. 已知函数,若函数恰有4个零点,,,,且,为实数,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】作出函数的图象,根据与的零点分和利用数形结合法讨论求解.
【详解】如图所示:
因为,
当时,,与的零点为
所以,即,
所以,
当时,,与的零点为 ,
所以的对称轴方程为,。
所以关于对称,
设,
所以,
则,
所以,
故选:A
【点睛】方法点睛:函数零点个数问题:若方程可解,通过解方程即可得出参数的范围,若方程不易解或不可解,则将问题转化为构造两个函数,利用两个函数图象的关系求解,这样会使得问题变得直观、简单,这也体现了数形结合思想的应用.
二、多选题
9. 下列说法正确的是( )
A. 函数的定义域为
B. 已知函数的定义域为,则定义域为
C. 若且,则
D. 若,则
【答案】AD
【解析】
【分析】对于A,结合偶次根式的被开方数大于等于,分母不为求函数的定义域,即可判断A;根据抽象函数的定义域的求法结合条件求函数的定义域判断B,通过比差法比较与0的关系,即可判断C;设,利用换元法求出函数的解析式,即可判断D.
【详解】对于A,要使函数有意义,
须满足,即,解得,
所以函数的定义域为,故A正确;
对于B,函数的定义域为,则的定义域满足,解得,故定义域为,B错误,
对于C,因为,
且,,所以,,
所以,即,故C错误;
对于D,设,则,所以,即,故D正确.
故选:AD
10. 关于等差数列和等比数列,下列选项中说法正确是( )
A. 若等比数列的前项和,则实数
B. 若数列为等比数列,且,则
C. 若等差数列的前项和为,则成等差数列
D. 若等差数列的前项和为,公差,则的最大值为30
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据等比数列前项和的性质,等比数列各项下标之间的关系,等差数列前项和的性质,依次判断各选项正误,求出结果.
【详解】由,可得时,,
作差得,当时,,解得,所以A错误;
由等比数列性质可知,因为,所以,
,所以B正确;
由等差数列的前项和可知,成等差数列,所以C正确;
等差数列中,公差,则,
当或时,前项和取得最大值,最大值,所以D正确.
故选:BCD.
11. 已知函数,则( )
A. 在内单调递增
B. 当方程有三个不等的实根时,
C. 当不等式恰有三个不等的正整数解时,
D. 当过点可作曲线的三条切线时,
【答案】BC
【解析】
【分析】A项,求出单调性,即可得出结论;B项,根据函数单调性和在与的趋近值,处的值,即可得出结论;C项,将问题转化为的图象在上方的正整数解有3个的问题,求出的值,即可求出的范围;D项,设出切点,求出切线方程,代入得出一元二次方程,构造函数,利用判别式和在对称轴处即可得求出的范围.
【详解】由题意,
在中,,,,
当时,解得或,
当即,时,函数单调递减,
当即时,函数单调递增,
∴在内单调递增,在内单调递减,故A错误;
当时,,当时,,
∴,
当方程有三个不等的实根时,
∴,即,故B正确;
当不等式恰有三个不等的正整数解时,
的图象在上方的正整数解有3个,
∵,,,,
在,内单调递减,在内单调递增,
∴当即时,的图象在上方的正整数解为,C正确;
设切点为,则切线斜率,
切线方程为,
∵切线过点,
∴,
当时,切线方程为,满足过点且与相切条件;
当时,得,即,
∵过点可作曲线的三条切线,
∴方程有两个不同的非零实根,
∴且,即且,
解得或或,D选项错误.
故选:BC
三、填空题
12. 已知半径为的扇形面积为6,则扇形的圆心角为______ .
【答案】4
【解析】
【分析】利用扇形的面积公式建立方程,求解圆心角即可.
【详解】设扇形圆心角为,且半径为的扇形面积为6,
由扇形的面积公式得,解得,则扇形的圆心角为.
故答案为:4
13. 设数列的前n项和为,若,则 ___________
【答案】
【解析】
【分析】时,求出,由与的关系,得时为等比数列,可求数列通项.
【详解】已知,当时,有,
两式相减得:,即,
所以时,有,
时,由,有,又,解得,
则,,,
故当时,为等比数列,公比为2,
当时,,故,所以.
故答案为:
14. 若关于的不等式在区间上恒成立,则实数的取值范围为 ___________
【答案】
【解析】
【分析】同构之后令,求导分析最值,然后再换元令,构造函数,求导判断单调性求出最值即可求得的范围.
【详解】因为时,,
所以令,则,
当时,,此时在上单调递增,
时,,此时在上单调递减,易得,
设,则,其中,则.
那么分离参数可得.
令,求导得,
易得函数在上单调递减,在上单调递增,
所以,所以实数的取值范围为.
故答案为:.
四、解答题
15. 记的内角的对边分别为,且.
(1)求;
(2)若的周长为,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理将边化为角,求出角;
(2)根据已知条件求出的值,最后利用面积公式求出三角形面积.
【小问1详解】
(方法一)由及正弦定理,
得.
又,得,
即.
因为,所以.
(方法二)由及正弦定理,
得.
又,得,
即,
因为,所以,故,
所以,故,即.
【小问2详解】
由(1)得.
由的周长为,得.
由,
所以,即,
故,
所以.
16. 设是递增的等差数列,是等比数列,已知,,,.
(1)求数列和的通项公式;
(2)设,求数列的前n项和;
(3)设,记数列的前n项和为,证明:.
【答案】(1),
(2)
(3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)设数列的公差为,的公比为,依题意得到方程组,解得、,从而计算可得;
(2)由(1)可得,利用裂项相消法求和即可;
(3)由(1)可得,利用分组求和及等比数列求和公式计算可得.
【小问1详解】
解:设数列的公差为,的公比为,
因为,,,,所以,所以,
则,解得或(舍去),
所以,所以,;
【小问2详解】
解:由(1)可得,
所以
.
【小问3详解】
证明:由(1)可得,
所以
.
17. 某县承包了一块土地,已知土地的使用面积与相应的管理时间的关系如下表所示:
土地使用面积亩
1
2
3
4
5
管理时间月
8
10
13
25
24
并调查了某村300位村民参与管理意愿,得到的部分数据如下表所示:
单位:人
愿意参与管理
不愿意参与管理
合计
男性村民
150
50
女性村民
50
合计
(1)求出样本相关系数的大小,(精确到0.01)并判断管理时间与土地使用面积是否线性相关(当时,即可认为线性相关);
(2)依据的独立性检验,分析村民的性别与参与管理的意愿是否有关;
(3)以该村村民的性别与参与管理意愿的情况估计该县的情况,从该县中任取3人,记取到不愿意参与管理的男性村民的人数为,求的数学期望.
参考公式:,其中.
临界值表:
0.1
0.05
0.01
0.005
0.001
2.706
3.841
6.635
7.879
10.828
参考数据:.
【答案】(1)0.93,管理时间与土地使用面积线性相关.
(2)有关 (3)
【解析】
【分析】(1)根据条件,直接利用公式即可求解;
(2)根据条件,计算出值,即可求解;
(3)法一、由题知的可能取值为,再求出相应的概率,利用期望的计算公式,即可求解;法二、根据条件,可得,再利用二项分布的期望计算公式,即可求解.
【小问1详解】
由题知,,,
,
,,
则
故管理时间与土地使用面积线性相关.
【小问2详解】
依题意,列联表如下:
单位:人
愿意参与管理
不愿意参与管理
合计
男性村民
150
50
200
女性村民
50
50
100
合计
200
100
300
零假设为:村民的性别与参与管理的意愿无关.
计算可得.
依据的独立性检验,推断不成立,即认为村民的性别与参与管理的意愿有关.
【小问3详解】
法一:依题意,的可能取值为,从该县中随机抽取一位村民,
取到不愿意参与管理的男性村民的概率为,
故,
故的分布列为
0
1
2
3
则数学期望.
法二:依题意,从该县中随机抽取一位村民,取到不愿意参与管理的男性村民的概率为,
由题易知,故.
18. 已知函数的相邻两个对称中心间的距离为.
(1)求的单调递减区间;
(2)将函数的图象向左平移个单位长度,再把每个点的横坐标扩大为原来的倍(纵坐标不变),得到函数的图象,若且,求的值.
(3)设,,当时,求的值域.
【答案】(1),
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)利用三角恒等变换化简函数的解析式,利用正弦型函数的周期公式求出的值,可得出函数的解析式,再利用正弦型函数的单调性可得出关于的不等式,即可解得函数的单调递减区间;
(2)利用三角函数图象变换可得出函数的解析式,由可得出的值,并求出的取值范围,利用同角三角函数的平方关系求出的值,再利用两角差的正弦公式可求出的值;
(3)利用平面向量数量积的坐标运算、以及二倍角的正弦公式化简得出,令,可得出,利用辅助角公式结合正弦函数的基本性质求出的范围,再利用复合函数的单调性可求得函数的值域.
【小问1详解】
.
因为函数的相邻两个对称中心间的距离为,所以函数的周期.
由,解得,故.
令,,
解不等式得,;
所以的单调递减区间为,.
【小问2详解】
将函数的图象向左平移个单位长度,
得到的图象.
再把每个点的横坐标扩大为原来的倍(纵坐标不变),得到的图象,
因为,所以.
因为,所以,
因为,故,
若,则,矛盾,故,
所以.
.
【小问3详解】
因,,所以,
所以
,
设,
因为,所以,则,
故,
因为,所以,
所以,
因为函数、在上单调递减,则,
所以,内层函数在上单调递减,
外层函数在上单调递减,
由复合函数的单调性可知,函数在上单调递增,
当时,,即函数的值域为.
19. 若定义域为D的函数满足:非空集合,,若,则称是一个I上的“非负函数”;若,则称是一个I上的“非正函数”.
(1)判断是否为定义域上的“非正函数”,并说明理由.
(2)已知函数为上的“非负函数”,求a的取值范围.
(3)设,且,证明:.
【答案】(1)是一个I上的“非正函数”,理由见解析;
(2);
(3)证明过程见解析
【解析】
【分析】(1)求导,得到函数单调性,故在取得极大值,也是最大值,又,所以在R上恒成立,得到结论;
(2)多次求导,得到,令,解得;
(3)由(2)知,,即,把代入,有,放缩得到,累加证明出结论.
【小问1详解】
是一个R上的“非正函数”,理由如下:
定义域为R,,
令得,
当时,,当时,,
所以在上单调递增,在上单调递减,
故在取得极大值,也是最大值,
又,所以在R上恒成立,
故是一个R上的“非正函数”;
【小问2详解】
要使在上为“非负函数”,
则在上恒成立,
其中,令,则,
令,则,
其中,故当时,,
所以在上单调递减,且,
故当时,,当时,,
故在上单调递增,在上单调递减,
其中,故在上恒成立,
故在上单调递减,
故,
令,解得;
【小问3详解】
由(2)知,,即,
把代入,有,
因为,所以,
当时,,当时,,……,
,,
以上不等式相加得
,证毕.
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