精品解析:云南省弥勒市第一中学2025-2026学年高三上学期期中考试数学试题
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内容正文:
绝密★启用前
云南省弥勒市第一中学2025-2026学年高三上学期期中考试
数学
考试时间:120分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效.
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回.
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 若,则( )
A. 1 B. C. D. 2
【答案】B
【解析】
【分析】计算出后,利用模长的计算公式即可求解.
【详解】由,则,则.
故选:B.
2. 函数的最小正周期为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由函数的最小正周期为 直接求解即可.
【详解】由,得到函数的最小正周期为.
故选:B
3. 如图所示,在平面四边形中,,,,,则的长度为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】在中,由余弦定理求得,从而求得,设,由正弦定理求得,然后在中,用余弦定理求解.
【详解】在中,由余弦定理得,
即,则,
又,,所以,
设,由正弦定理得,即,
从而,
在中,由余弦定理得:,
即,则.
故选:A.
4. 函数 的图象大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用函数的奇偶性,结合正弦函数的性质分析图象即可.
【详解】函数 的定义域为,定义域关于原点对称,
因为,所以函数为偶函数,
又时,,可排除A、B选项,
同时时,有无数零点,同时也有的情况,
故有无数个零点,且时有的情况,可排除C,即D正确.
故选:D
5. 设为数列的前项积,已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由题意可得,则可将化为,结合等差数列定义可得是等差数列,求出首项后即可得其通项公式,再利用计算即可得.
【详解】由为数列的前项积,则,
则由,可得当时,有,
又当时,,则,即,则,
则数列是以为首项,为公差的等差数列,
则,则,
故.
故选:D.
6. 已知函数的部分图象如图所示,是函数的导函数,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【分析】结合导数的几何意义和平均变化率的定义,利用直线斜率的关系,即可求解.
【详解】根据导数的几何意义,表示曲线在点处的切线的斜率,即直线的斜率,
表示曲线在点处的切线的斜率,即直线的斜率,
又由平均变化率的定义,可得表示过两点的割线的斜率,
如图所示,
结合图象,可得,所以.
故选:D.
7. 水平放置在地面上的正四棱台的容器的体积为,两个底面边长分别为和,侧棱长为,当容器中装入体积为的水时,水面与四条侧棱分别交于点,,,,如图,则平面与平面所成二面角的正弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】把正四棱台补成一个正四棱锥,根据正四棱锥的性质,求得,且,再由题意,求得,得到,证得二面角为平面与平面所成的角,再由,可得,在直角中,即可求解.
【详解】如图所示,把正四棱台补成一个正四棱锥,
设正四棱台的上底面与下底面的中心分别为,连接,与平面交于点,
则平面,平面,平面,
设四棱锥的体积为,正四棱台的体积为,
正四棱台的体积为,则,
因为正四棱台的上底面边长为,下底面边长为,且侧棱长为,
可得,
过作,则平面,因为平面,所以,
在直角中,可得,即,
设,可得,所以,
由棱锥的体积公式,可得,即,
当容器中装入体积为的水时,可得,
设,则,解得,
又由,所以,
所以,
因为平面平面,所以平面与平面所成的角,
即为平面与平面所成的角,
在正方形中,可得,在等腰中,可得,
所以二面角为平面与平面所成的角,
又因为,可得,
在直角中,,
则,即平面与平面所成二面角的正弦值为.
故选:D.
8. 已知函数,若有零点,则a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由题意得,分,两种情况讨论可求得a的取值范围.
【详解】令,得,
当时,与显然有公共点,即有零点,
当时,临界条件为曲线与有一个公共点,
如图,设两曲线相切于点P,切点的横坐标为,,,
则利用导数的几何意义可知,即,
由,可解得,所以,
所以a的取值范围为.
故选:C.
二、多选题:本题共3小题,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.
9. 已知,,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】
【分析】根据同角三角函数的基本关系,结合二倍角的正弦公式,可求,判断A的真假;根据所给的角的取值范围,判断角的三角函数的符号,再结合同角三角函数的基本关系,可判断B的真假;利用同角三角函数的基本关系,可求,判断C的真假;结合两角差的余弦公式,可求的值,判断D的真假.
【详解】由,得:,即,所以,所以A正确;
又,,所以,则,所以,所以B错误;
联立,解得:,,所以C正确;
由,所以D错误.
故选:AC
10. 已知数列满足,,则下列说法正确的是( )
A. 若且,则单调递减
B. 若存在无数多个使得,则或
C. 当时,存在使
D. 当时,
【答案】ABD
【解析】
【分析】对A:由题意可得,则只需,即可得数列单调递减,再证明且时即可得;对B:结合A中所得,可得且时,不存在无数多个使得,从而只需证或时,数列中存在为的项即可得;对C:结合A中所得,只需证明时,;对D:由题意可得,则可得,结合计算所得时,即可得.
【详解】对A:,则恒成立,
若对任意,,则此时数列单调递减,
令,则,
则当时,若,则需或,
由且,则且,
以此类推,可知对任意都成立,故数列单调递减,故A正确;
对B:由A知,当且时,单调递减,
此时不存在,使得,
当时,,此时,
则,故,
以此类推,可知对任意,恒成立;
当时,,此时,
则,故,
以此类推,可知对任意,恒成立;
综上所述,若存在无数多个使得,则或,故B正确;
对C:,
由,则,
又由A知,数列单调递减,则当时,,
故对任意,,故不存在使,故C错误;
对D:由,则,
由A知,数列单调递减,则当时,,
又,
则,
即有,
则
,
当时,由,则对任意,恒有,
则,即,故D正确.
故选:ABD.
11. 记函数的导函数为,的导函数为,且,,定义域均为,若为偶函数,为奇函数,,且对任意的,,均有,则( )
A. 为周期函数 B.
C. D. 在区间上单调递减
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据函数奇偶性以及对称性即可证明A正确,选取特殊值代入计算可得B正确,对函数求导并结合不等式恒成立得出函数极值可判断C错误,根据C中分析并结合周期性即可判断D正确.
【详解】对于A,由题得,.
故,则,
可得,故周期为4,故A正确;
对于B,代入,,可得,
整理得,故B正确;
对于C,首先有恒成立,故恒成立,
又,则,
求导得,即,再求导得.
令,则等价于恒成立,又,
令即,即.
令,解得,
故,同时代入,
由有,
故为的最大值点,也为极大值点,
令的导函数为,则,
必有,否则使得在区间上恒正,与极大值点矛盾,
则,故,故C错误;
对于D,由,则取值范围为,故,,
故在区间单调递减,
且可得,故在上,单调递减,
由周期为4,且,故在区间上单调递减,故D正确.
故选:ABD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 如图是某汽车公司100家销售商2025年前半年新能源汽车销售量(单位:辆)的频率分布直方图,若按比例分配分层随机抽样原则从这100家销售商中抽取20家,则应从销售量在内的销售商中抽取______家.
【答案】7
【解析】
【分析】首先利用小长方形面积之和为1计算出,然后计算出销量在的频率和频数,最后根据分层抽样的特点即可求解.
【详解】由题意,解得,
所以销量在的频率为,频数为,
所以若按比例分配分层随机抽样原则从这100家销售商中抽取20家,
则应从销售量在内的销售商中抽取家.
故答案为:7
13. 椭圆的光学性质:从椭圆一个焦点发出的光线,经过椭圆反射后,反射光线过椭圆的另一个焦点,法线为与椭圆切线垂直且过相应切点的直线.已知椭圆C:、为其左、右焦点.从点发出的光线与椭圆交于点,直线为椭圆在点处的切线,点为关于直线的对称点,点,则的取值范围为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意,由椭圆的光学性质可得,从而可得点的轨迹是以为圆心,为半径的圆,代入计算,即可得到结果.
【详解】由椭圆方程可得,即,
则椭圆的左焦点为,右焦点,
由椭圆的光学性质可知:椭圆一个焦点发出的光线,经过椭圆反射后,
反射光线过椭圆的另一个焦点,且点为关于直线的对称点,
所以反射光线经过,且,
又点满足,
所以,
即点的轨迹是以为圆心,为半径的圆,
又,
由两点间距离公式,
因为点在以为圆心,为半径的圆上,
所以的取值范围是,即,
所以的取值范围是.
故答案为:
14. 已知,则函数的最小值为_______.
【答案】9
【解析】
【详解】试题分析:由,而
,当且仅当时,上式取“=”,所以.
考点:基本不等式;构造意识和发散性思维.
四、解答题:本题共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. 为研究高中生数学成绩优秀与平时认真完成作业的关系,从某校的学生中随机抽了500人,得到如下列联表:
是否认真完成作业组别
认真完成作业
不认真完成作业
合计
数学成绩优秀
180
20
200
数学成绩不优秀
80
220
300
合计
260
240
500
(1)记该校平时认真完成作业的学生的数学成绩优秀的概率为P.求P的估计值(保留三位小数).
(2)根据小概率值的独立性检验,分析高中生平时是否认真完成作业与数学成绩优秀有关.
附:.
0.050
0.010
0.001
k
3.841
6.635
10.828
【答案】(1)0.692
(2)有关
【解析】
【分析】(1)由列联表数据及古典概型的概率求法求概率;
(2)由卡方公式求卡方值,再根据独立性检验基本思想即可得结论.
【小问1详解】
由列联表可知,认真完成作业的260人中有180人成绩优秀,所以P的估计值为;
【小问2详解】
零假设:数学成绩优秀与是否认真完成作业无关,
根据表中数据可得,
根据小概率值的独立性检验,我们推断不成立,
即认为数学成绩优秀与是否认真完成作业有关,该推断犯错误的概率不超过0.001.
16. 已知函数的最小正周期为.
(1)求的值及的对称中心;
(2)若将的图象向左平移个单位,再将图象上所有点的横坐标缩短到原来的(纵坐标不变)得到的图象,求的单调递增区间.
【答案】(1),对称中心为;
(2)
【解析】
【分析】(1)利用辅助角公式变形,根据最小正周期得到,整体法求出函数的对称中心;
(2)由平移和伸缩变换得到,整体法求出函数的单调递增区间.
【小问1详解】
,
最小正周期为,,故,
所以,令,解得,
故的对称中心为;
【小问2详解】
将的图象向左平移个单位,
得到,
再将图象上所有点的横坐标缩短到原来的(纵坐标不变)得到,
令,解得,
故的单调递增区间为.
17. 如图1,在菱形中,动点E,F在边AD,AB上(不含端点),且存在实数使,沿EF将向上折起得到,使得平面平面,如图2所示.
(1)若,求的值;
(2)当点的位置变化时,平面与平面的夹角的余弦值是否为定值,若是,求出该定值;若不是,说明理由.
【答案】(1)
(2)是定值;定值为
【解析】
【分析】(1)首先在图2中,取EF中点O,以O为原点,OF、OM、OP所在直线分别为x、y、z轴,建立空间直角坐标系,然后设,根据构造方程,解方程求解值,进而根据比例关系求解的值;
(2)设平面与平面的夹角为,求出平面的法向量,平面的法向量,利用空间向量夹角公式即可求解.
【小问1详解】
在图2中,取EF中点O,BD中点M,连接OP,OM,
因为,即,所以,
所以,又因为平面平面,
平面平面,平面,
所以平面,由题意可知,
以O为原点,OF、OM、OP所在直线分别为x、y、z轴,建立空间直角坐标系,
设,,则,,
∴,,,,
故,
∵,∴,
∴,解得(舍)或,
∴,∴,
∴图中点E在靠近点D的三等分点处,即
【小问2详解】
设平面与平面的夹角为.
由(1)易知平面PEF的法向量,
,,
设平面的法向量,则,即,
取,得,
∴.∴.
∴无论点E的位置如何, 平面与平面的夹角的余弦值为定值.
18. 已知抛物线的焦点为,准线上有一动点,设、为抛物线上的两点,当直线斜率为时,的中点的纵坐标为.
(1)求抛物线的方程;
(2)过点向抛物线引两条切线,若切点为、,且在轴的下方,
(i)求面积最小时点的坐标;
(ii)若,过点作直线交抛物线于、两点,过作的平行线,交于点,交于点,证明:恰好是中点.
【答案】(1)
(2)
(i);
(ii),由(ⅰ)得,直线的方程为,
设直线的方程为,设点、,则,
直线的方程为,
联立方程,解得,
作关于的对称点,可得,,
下证、、三点共线,
因为
,
联立方程,消去可得,
由韦达定理得,
整理可得,
则
,
即,可知与为同一点,、、三点共线,
即恒成立,即恰好是中点.
【解析】
【分析】(1)设、,利用点差法可求得,可得出抛物线的方程;
(2)设,切点,,,(ⅰ)设切线的方程为,与抛物线方程联立,利用判别式可证,过作平行于轴的直线交于点,直线的方程为,与抛物线方程联立,进而可得可求面积的最小值;(ⅱ)设直线的方程为,、,联立直线与抛物线方程,结合韦达定理可得,可得与为同一点,可得结论.
【小问1详解】
设、,则,两式相减整理得,
代入得,解得,故抛物线方程为;
【小问2详解】
设,切点,,,显然切线、的斜率不为,
(ⅰ)设切线的方程为,
联立方程,消去可得,
则,整理可得,
可得,从而,故;
因为方程只有一个根,
由韦达定理可得,同理可得,
所以,
由可得,,
所以,
设直线的方程为,代入得,
所以,所以,
所以,所以直线的方程为,
过作平行于轴的直线交于点,得到,
联立直线与抛物线:,得,
,
当时,面积最小,此时;
(ⅱ)略
19. 已知A,B,C为函数图象上不同的三点.它们的横坐标依次成等差数列,且函数在点处的切线斜率恒小于直线AC的斜率,则称该函数是其定义域上的“等差偏移”函数.设函数.
(1)讨论函数的单调性;
(2)已知函数
①证明:当时,是其定义域上的“等差偏移”函数;
②当时,函数,数列满足.其前项和为,试证明:.
【答案】(1)
当时,函数在R上单调递增;
当时,函数的单调增区间为,单调减区间为;
(2)①证明:设三点的横坐标成等差数列,
且满足,则,
又由,,
则,,
令,则,令,求导得,
在内单调递增,,即,
因为,,所以,
即函数在点处的切线斜率恒小于直线AC的斜率,
所以当时,是其定义域上的“等差偏移”函数;
②证明:由,当时,,,
设,求导得,
当时,,则在内单调递增,
,,符合题意,
构造函数,求导得,
在内单调递增,则,
当时,,
,即,
,即,得
,
即,
【解析】
【分析】(1)求导后,对参数进行讨论,即可求解单调区间;
(2)①根据“等差偏移”函数的定义来作差比较大小,然后构造函数求导进行证明即可;
②利用先证明对数不等式,再放缩,利用构造法和迭代法求得通项不等式,从而求和即可得证.
【小问1详解】
函数的定义域为R,求导得:,
当时,恒成立,函数在R上单调递增;
当时,令,解得,
当时,,函数在单调递减,
当时,,函数在单调递增,
函数的单调增区间为,单调减区间为
综上所述:当时,函数在R上单调递增;
当时,函数的单调增区间为,单调减区间为;
【小问2详解】
①略
②略
【点睛】关键点点睛:针对数列不等式,关键是利用对数不等式进行放缩,得到新的递推不等式,再结合构造等比数列的思想来求得不等式通项,从而问题得证.
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数学
考试时间:120分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效.
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回.
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 若,则( )
A. 1 B. C. D. 2
2. 函数的最小正周期为( )
A. B. C. D.
3. 如图所示,在平面四边形中,,,,,则的长度为( )
A. B.
C. D.
4. 函数 的图象大致是( )
A. B.
C. D.
5. 设为数列的前项积,已知,则( )
A. B. C. D.
6. 已知函数的部分图象如图所示,是函数的导函数,则( )
A.
B.
C.
D.
7. 水平放置在地面上的正四棱台的容器的体积为,两个底面边长分别为和,侧棱长为,当容器中装入体积为的水时,水面与四条侧棱分别交于点,,,,如图,则平面与平面所成二面角的正弦值为( )
A. B. C. D.
8. 已知函数,若有零点,则a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
二、多选题:本题共3小题,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.
9. 已知,,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
10. 已知数列满足,,则下列说法正确的是( )
A. 若且,则单调递减
B. 若存在无数多个使得,则或
C. 当时,存在使
D. 当时,
11. 记函数的导函数为,的导函数为,且,,定义域均为,若为偶函数,为奇函数,,且对任意的,,均有,则( )
A. 为周期函数 B.
C. D. 在区间上单调递减
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 如图是某汽车公司100家销售商2025年前半年新能源汽车销售量(单位:辆)的频率分布直方图,若按比例分配分层随机抽样原则从这100家销售商中抽取20家,则应从销售量在内的销售商中抽取______家.
13. 椭圆的光学性质:从椭圆一个焦点发出的光线,经过椭圆反射后,反射光线过椭圆的另一个焦点,法线为与椭圆切线垂直且过相应切点的直线.已知椭圆C:、为其左、右焦点.从点发出的光线与椭圆交于点,直线为椭圆在点处的切线,点为关于直线的对称点,点,则的取值范围为______.
14. 已知,则函数的最小值为_______.
四、解答题:本题共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. 为研究高中生数学成绩优秀与平时认真完成作业的关系,从某校的学生中随机抽了500人,得到如下列联表:
是否认真完成作业组别
认真完成作业
不认真完成作业
合计
数学成绩优秀
180
20
200
数学成绩不优秀
80
220
300
合计
260
240
500
(1)记该校平时认真完成作业的学生的数学成绩优秀的概率为P.求P的估计值(保留三位小数).
(2)根据小概率值的独立性检验,分析高中生平时是否认真完成作业与数学成绩优秀有关.
附:.
0.050
0.010
0.001
k
3.841
6.635
10.828
16. 已知函数的最小正周期为.
(1)求的值及的对称中心;
(2)若将的图象向左平移个单位,再将图象上所有点的横坐标缩短到原来的(纵坐标不变)得到的图象,求的单调递增区间.
17. 如图1,在菱形中,动点E,F在边AD,AB上(不含端点),且存在实数使,沿EF将向上折起得到,使得平面平面,如图2所示.
(1)若,求的值;
(2)当点的位置变化时,平面与平面的夹角的余弦值是否为定值,若是,求出该定值;若不是,说明理由.
18. 已知抛物线的焦点为,准线上有一动点,设、为抛物线上的两点,当直线斜率为时,的中点的纵坐标为.
(1)求抛物线的方程;
(2)过点向抛物线引两条切线,若切点为、,且在轴的下方,
(i)求面积最小时点的坐标;
(ii)若,过点作直线交抛物线于、两点,过作的平行线,交于点,交于点,证明:恰好是中点.
19. 已知A,B,C为函数图象上不同的三点.它们的横坐标依次成等差数列,且函数在点处的切线斜率恒小于直线AC的斜率,则称该函数是其定义域上的“等差偏移”函数.设函数.
(1)讨论函数的单调性;
(2)已知函数
①证明:当时,是其定义域上的“等差偏移”函数;
②当时,函数,数列满足.其前项和为,试证明:.
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