内容正文:
北京市朝阳区2025~2026学年度第一学期期中质量检测
高三数学试卷
2025.11
(考试时间120分钟 满分150分)
本试卷分为选择题40分和非选择题110分
第一部分(选择题共40分)
一、选择题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.
1. 若全集,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据并集、补集的定义计算可得.
【详解】因为,
所以,则.
故选:A
2. 已知角的终边经过点,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据余弦函数的定义,代入计算,即可得答案.
【详解】因为角的终边经过点,所以.
故选:C
3. 已知向量满足,则( )
A. 2 B. C. 4 D. 12
【答案】B
【解析】
【分析】根据及数量积的运算律计算可得.
【详解】因为,
所以.
故选:B
4. 下列不等式中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据指数函数、幂函数及对数函数的单调性一一判断即可.
【详解】对于A:因为在定义域上单调递减,所以,故A错误;
对于B:因为在上单调递增,所以,故B错误;
对于C:因为在定义域上单调递减,所以,故C错误;
对于D:因为在定义域上单调递减,所以,
所以,
又,,
所以,故D正确.
故选:D
5. 设,则“”是“”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】A
【解析】
【分析】首先解高次不等式,再根据充分条件、必要条件的定义判断即可.
【详解】由,即,解得且,
所以由推得出,即充分性成立;
由推不出,即必要性不成立;
所以“”是“”的充分不必要条件.
故选:A
6. 在等差数列的每相邻两项之间插入一个数,使之组成一个新的等差数列,则( )
A. B. C. 1 D.
【答案】B
【解析】
【分析】依题意可得,,求出公差,再由通项公式计算可得.
【详解】依题意可得新的等差数列中,,
设公差为,则,
所以.
故选:B
7. 若方程在区间上有解,则( )
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
【答案】C
【解析】
【分析】易得函数在上单调递增,结合,,根据零点存在性定理即可求解.
【详解】由,则,,
因为函数在上单调递增,
所以函数在上单调递增,
又,
,
则函数有且仅有一个零点,且,则.
故选:C
8. 在中,是的中点,将沿折起,使得所在平面与所在平面垂直,则此时点与点的距离为( )
A. B. 3 C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】取中点,连接,,推导出,结合等边三角形性质与余弦定理可得、,借助面面垂直性质定理可得,再利用勾股定理即可得解.
【详解】取中点,连接,,
在中,为中点,
则,故等边三角形,
故,,,则,
则,
将沿折叠,当平面平面时,
由平面平面,平面,,
则平面,又平面,故,
则.
故选:C.
9. 若函数在区间上是单调函数,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先求导,将问题转化成或在上恒成立的问题,然后分离参数处理.
【详解】由题知,,而在区间上是单调函数,
则或在时恒成立,
当在恒成立时,,
由幂函数性质可知在上递增,则,
故当在恒成立时,等价于,即;
当在恒成立时,,
此时,即.
综上,.
故选:A
10. 某生物种群数量在一个有限的环境中增长时,由于资源和空间等因素的限制,该种群数量与时间之间的关系可以由函数刻画,其中常数表示该种群数量的初始值,常数表示该种群环境容纳量,常数表示内禀增长率,函数的图象如下图所示.
给出下列三个结论:
①函数的导函数有最大值;
②存在,使得函数在区间的图象是中心对称图形;
③对于任意的,有成立.
其中所有正确结论的序号是( )
A. ① B. ①② C. ②③ D. ①②③
【答案】B
【解析】
【分析】求出函数的导函数,利用基本不等式判断①,令,推导出即可判断②,结合图象及斜率公式判断③.
【详解】对于①:令,则,
所以,
当且仅当,即,即,
即时取等号,即有最大值,故①正确;
对于②:令,则,,
所以
,
所以函数在区间的图象关于对称,故②正确;
对于③:表示点与点连线的斜率,
表示点与点连线的斜率,
不妨令,,,
取如下图所示三点,,,
显然,即,故③错误.
故选:B
第二部分(非选择题共110分)
二、填空题共5小题,每小题5分,共25分.
11. 已知复数满足,则的共轭复数__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据复数代数形式的除法运算化简,即可得到其共轭复数.
【详解】因为,所以,
所以.
故答案为:
12. 函数的定义域是__________.
【答案】
【解析】
【分析】定义域是两个函数定义域的交集.
【详解】因为函数的定义域为,的定义域为,
所以函数的定义域为,
故答案为:.
13. 如图,在正方形中,,点为和的交点.若为钝角,写出符合条件的一组的值为__________,__________.
【答案】 ①. (答案不唯一) ②. (答案不唯一)
【解析】
【分析】计算出为钝角时满足的关系式,即得答案.
【详解】因为,,
所以
,
因为为正方形,所以,
所以,
因为为钝角,且与互补,
所以,
所以,所以符合条件的一组的值为,.
故答案为:;(答案不唯一)
14. 如图,在长方体中,,过点的平面分别交棱于.已知四边形为菱形,且,则__________.;长方体被平面所截得的上下两部分体积之比为__________.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】(1)设,利用长方体性质与菱形性质计算即可得;
(2)过点作与底面平行的平面,则由长方体对称性可得等于平面与底面所夹长方体的体积的一半,再利用长方体体积公式计算即可得.
【详解】设,则,
则,
由四边形为菱形,则,即有,
解得,即;
设长方体被平面所截得的上下两部分体积分别为、,
过点作与底面平行的平面,由长方体对称性可得:
等于平面与底面所夹长方体的体积的一半,即,
则,则.
故答案为:;.
15. 已知数列的前项和为,且.给出下列四个结论:
①;
②是递增数列;
③,使得当时,;
④,使得当时,总有.
其中所有正确结论的序号是__________.
【答案】①③④
【解析】
【分析】令,可判断①的真假;由递推关系,可列出数列的前几项,可判断②的真假;利用裴波那契数列的有关公式,可判断③④的真假.
【详解】因为,令,则,又,所以,故①正确;
因为,,两式相减可得.
所以数列的前几项为:,,,,,,…
因为,所以数列不是递增数列,故②错误;
因为数列从第3项起,为裴波那契数列的倍数,且裴波那契数列为递增数列,增长速度越来越快,所以,使得当时,,故③正确.
对裴波那契数列:,满足.
设,则.
所以,所以为方程的两个根.
当时,,
,
所以数列是以为首项,以为公比的等比数列,所以①.
当时,,,
所以数列是以为首项,以为公比的等比数列,所以②
①②得:,
所以,
所以,所以,使得当时,总有.故④正确.
故答案为:①③④
三、解答题共6小题,共85分.解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程.
16. 已知函数.
(1)求的最小正周期,并求的图象的对称轴方程;
(2)若函数在区间上无最小值,求实数的取值范围.
【答案】(1);,
(2)
【解析】
【分析】(1)利用辅助角公式把合并成正弦型函数,然后利用正弦函数周期与对称轴的求法可得答案;
(2)以为整体,根据题意结合正弦函数的有界性和对称性分析可得,运算求解即可.
【小问1详解】
因为,
,
所以函数的最小正周期;
令,解得:,
所以函数的对称轴方程为 ,.
【小问2详解】
由(1)可知:,
因为,则,
若函数在区间上无最小值,
则,解得,
所以实数的取值范围为.
17. 如图,在四棱锥中,与均为等腰直角三角形,,.
(1)若为的中点,求证:平面;
(2)若平面.
(i)求平面与平面夹角的余弦值;
(ii)求点到平面的距离.
【答案】(1)
取中点,连接,,如图:
因为与均为等腰直角三角形,且,.
所以四边形为直角梯形,且,,.
所以四边形为正方形.
所以,平面,平面,所以平面;
又因为为中点,所以,平面,平面,所以平面,
且平面,,所以平面平面.
又平面,所以平面.
(2)(i);(ii).
【解析】
【分析】(1)先证平面平面,再根据面面平行得到线面平行.
(2)建立空间直角坐标系,利用空间向量求二面角的余弦和点到平面的距离.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
因为平面,四边形为正方形,故可以为原点,建立空间直角坐标系,如图:
因为,
所以,,,,.
所以,,,.
设平面的法向量为,
则,可取.
因为,,所以平面的一个法向量为:.
(i)设平面与平面夹角为,则.
(ii)点到平面的距离为.
18. 在中,.
(1)求的大小;
(2)若点在边上,且,再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使存在,并求的长.
条件①:;
条件②:;
条件③:的面积为.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1)
(2)
选①:不存在;
选②:;
选③:.
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理将边化角,再由两角和的正弦公式求出,即可得解;
(2)若选①,在中利用正弦定理求出,从而求出,即可判断;若选②,利用两角和的正弦公式求出,即可求出,在中,利用正弦定理求出,再由锐角三角函数求出,即可得解;若选③由面积公式求出,再由余弦定理求出、,再由锐角三角函数求出,即可得解.
【小问1详解】
因为,
由正弦定理可得,
又,
所以,
又,所以,所以,则,
又,所以.
【小问2详解】
若选①:,
在中,由正弦定理,
即,所以,因为,
所以,所以,
此时,则,则不满足三角形内角和定理,故不存在;
若选②:因为,又,
所以,
所以
,显然,
所以,
所以,
在中,由正弦定理,
即,解得,在中,所以,
所以,
此时,
在中由余弦定理,即,解得(负值已舍去),
所以存在,且;
若选③:因为的面积为,
所以,所以,
在中由余弦定理
,
所以,
又,
所以,
在中,所以,
所以,
此时,所以存在,且.
19. 已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)讨论函数的单调性.
【答案】(1)
(2)
当时的单调递增区间为,单调递减区间为;
当时的单调递增区间为,无单调递减区间;
当时的单调递增区间为,,单调递减区间为;
当 时的单调递增区间为,,单调递减区间为.
【解析】
【分析】(1)求出函数的导函数,再由点斜式求出切线方程;
(2)求出函数的定义域与导函数,再分、、、四种情况讨论,分别求出函数的单调区间.
【小问1详解】
当时,则,,
所以,
所以曲线在点处的切线方程为,即;
【小问2详解】
函数的定义域为,
又,
当时,恒成立,所以当时,当时,
所以在上单调递增,在上单调递减;
当,即时恒成立,所以在上单调递增;
当,即时,当或时,当时,
所以在和上单调递增,在上单调递减;
当,即时,当或时,当时,
所以在和上单调递增,在上单调递减;
综上可得,当时的单调递增区间为,单调递减区间为;
当时的单调递增区间为,无单调递减区间;
当时的单调递增区间为,,单调递减区间为;
当 时的单调递增区间为,,单调递减区间为.
20. 已知函数.
(1)求在区间上的最大值;
(2)若函数,求证:在区间上有且只有一个极大值点;
(3)若,写出的取值范围.(只需写出结论)
【答案】(1)
(2)
因为,.
所以,.
设,,
则
.
因为,所以,,所以.
所以即在上单调递减.
且,.
所以,使得,且唯一.
当时,;当时,.
所以在上单调递增,在上单调递减.
所以:在区间上有且只有一个极大值点.
(3)
【解析】
【分析】(1)利用导数分析函数的单调性,可求函数的最大值.
(2)利用导数分析函数的单调性,可得函数的极值的情况.
(3)利用换元思想,设,将转化成,再确定的取值范围即可.
【小问1详解】
当时,.
由,所以;由,所以.
所以函数在上单调递增,在上单调递减.
所以当时,.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
因为,所以,
设,则.
对,,
因为,,所以.
设,,
则,
令则,
当时,;当时,,
所以单调递减,,即在上恒成立.
所以在上单调递减.所以.
即,
又,所以,即.
综上:,所以,即.
21. 设为正整数,若集合满足如下三个条件,则称具有性质:
①都是元素个数为的数集;
②对任意,集合的元素个数均为1;
③.
(1)若集合具有性质,写出集合;
(2)若集合具有性质,判断是否存在使得,并说明理由;
(3)若集合具有性质,求的最大值.
【答案】(1)
(2)
不存在,理由如下:
假设存在使得.
不妨设,设,
,,,.
由①②可知,a,b,c,d,e,f,g,h,l互不相同.
由③可知,存在集合与的交集不为,
且由②可知,集合与的交集中有且仅有一个元素,
不妨设集合为,且,故.
由②可知,的元素个数均为,
且均不为或,
所以集合或,或,或.
由于b,d,e,f,g,h,l互不相同,集合至少包含个元素,与①矛盾.
所以不存在使得.
(3)13
【解析】
【分析】(1)假设,根据条件②来进行排除,同理排除,最终得出;
(2)用反证法证明,根据三个条件寻找矛盾即可;
(3)结合(2)先证明,最多属于中的4个集合,再列举出时符合题意,反证不符合题意即可.
【小问1详解】
由题意可得集合A中有3个不同的元素,
若,要使与满足条件②,则均不属于,所以,
同理可判断均不属于,
则符合题意,所以.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
设集合具有性质.
在中存在一个集合,其中至少有两个元素分别属于其他集合,
否则,若中的每一个集合中至多有一个元素属于其他集合,
则与②或③矛盾.
不妨设该集合为,设元素分别属于其他集合,
除了集合之外,设包含元素的集合有个,分别记为,
设集合包含元素.
当时,若,则,与②矛盾,
所以互不相同,且均不为.
因为的元素个数为,且已经包含一个元素,所以.
所以除了集合之外,包含元素的集合至多有个.
同理可得,除了集合之外,包含元素的集合至多有个,
除了集合之外,包含元素的集合至多有个,
除了集合之外,包含元素的集合至多有个.
所以.
当时,集合具有性质,其中:
,,,,
,,,,
,,,,
.
所以的最大值为.
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北京市朝阳区2025~2026学年度第一学期期中质量检测
高三数学试卷
2025.11
(考试时间120分钟 满分150分)
本试卷分为选择题40分和非选择题110分
第一部分(选择题共40分)
一、选择题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.
1. 若全集,则( )
A. B. C. D.
2. 已知角的终边经过点,则( )
A. B. C. D.
3. 已知向量满足,则( )
A. 2 B. C. 4 D. 12
4. 下列不等式中正确的是( )
A. B.
C. D.
5. 设,则“”是“”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
6. 在等差数列的每相邻两项之间插入一个数,使之组成一个新的等差数列,则( )
A. B. C. 1 D.
7. 若方程在区间上有解,则( )
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
8. 在中,是的中点,将沿折起,使得所在平面与所在平面垂直,则此时点与点的距离为( )
A. B. 3 C. D.
9. 若函数在区间上是单调函数,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
10. 某生物种群数量在一个有限的环境中增长时,由于资源和空间等因素的限制,该种群数量与时间之间的关系可以由函数刻画,其中常数表示该种群数量的初始值,常数表示该种群环境容纳量,常数表示内禀增长率,函数的图象如下图所示.
给出下列三个结论:
①函数的导函数有最大值;
②存在,使得函数在区间的图象是中心对称图形;
③对于任意的,有成立.
其中所有正确结论的序号是( )
A. ① B. ①② C. ②③ D. ①②③
第二部分(非选择题共110分)
二、填空题共5小题,每小题5分,共25分.
11. 已知复数满足,则的共轭复数__________.
12. 函数的定义域是__________.
13. 如图,在正方形中,,点为和的交点.若为钝角,写出符合条件的一组的值为__________,__________.
14. 如图,在长方体中,,过点的平面分别交棱于.已知四边形为菱形,且,则__________.;长方体被平面所截得的上下两部分体积之比为__________.
15. 已知数列的前项和为,且.给出下列四个结论:
①;
②是递增数列;
③,使得当时,;
④,使得当时,总有.
其中所有正确结论的序号是__________.
三、解答题共6小题,共85分.解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程.
16. 已知函数.
(1)求的最小正周期,并求的图象的对称轴方程;
(2)若函数在区间上无最小值,求实数的取值范围.
17. 如图,在四棱锥中,与均为等腰直角三角形,,.
(1)若为的中点,求证:平面;
(2)若平面.
(i)求平面与平面夹角的余弦值;
(ii)求点到平面的距离.
18. 在中,.
(1)求的大小;
(2)若点在边上,且,再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使存在,并求的长.
条件①:;
条件②:;
条件③:的面积为.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
19. 已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)讨论函数的单调性.
20. 已知函数.
(1)求在区间上的最大值;
(2)若函数,求证:在区间上有且只有一个极大值点;
(3)若,写出的取值范围.(只需写出结论)
21. 设为正整数,若集合满足如下三个条件,则称具有性质:
①都是元素个数为的数集;
②对任意,集合的元素个数均为1;
③.
(1)若集合具有性质,写出集合;
(2)若集合具有性质,判断是否存在使得,并说明理由;
(3)若集合具有性质,求的最大值.
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