内容正文:
2025~2026学年度第一学期高三年级第二次学情调研
数学试题
试卷满分150分考试时间120分钟
一、单项选择题: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,那么( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用集合的交集定义计算即得.
【详解】因,
则.
故选:C.
2. 复数在复平面内对应的点位于
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
【答案】B
【解析】
【分析】将复数化简整理,得,由此得到点所在的象限.
【详解】解:
∴复数在复平面内对应的点为,为第二象限内的点
故选:
3. 已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用弦化切方法即可直接求解.
【详解】由得.
故选:A
4. 已知数列满足,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由等差数列的定义可知是公差为的等差数列,结合已知条件可求得的值.
【详解】由可得是公差为的等差数列,故.
故选:B.
5. 已知向量和的夹角为,且,则( )
A. 12 B. C. 4 D. 13
【答案】D
【解析】
【分析】应用平面向量数量积的定义及运算律计算即可.
【详解】因为向量和的夹角为,且,
则.
故选:D.
6. 设是定义在上且周期为2的偶函数,当时,,则( )
A B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据周期性和奇偶性把待求自变量转化为的范围中求解.
【详解】因为是定义在上且周期为2的偶函数,所以
所以.
故选:D.
7. 若,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】B
【解析】
【分析】应用函数单调性及特殊值法,再结合充分条件必要条件定义判断.
【详解】已知,若,满足“”但是不满足“;
当时,,
设函数,其定义域为,
因为函数和在上均为增函数,
则在上单调递增,又,所以;
所以“”是“”的必要不充分条件.
故选:B.
8. 已知是圆上的动点,是圆上的动点,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据,由弦长公式求得圆心到AB的距离,设AB中点为D,取BD中点为E,求出的长度,得到E点的轨迹为圆,从而由化简得,转化成两圆上的点间的距离问题即可求解.
【详解】设AB中点为D,取BD中点为E,
则由得,,
所以,即E点的轨迹方程为.
.
由于P点在圆上,又,
所以,
即,
所以
故选:D
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,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. 下列说法中错误的是( )
A. 若函数在区间上是增函数,在区间上也是增函数,则函数在上是增函数
B. 过和的直线方程为
C. 函数的极小值点为
D. 若,则
【答案】ACD
【解析】
【分析】对于A,通过举例可判断,对于B,由直线方程两点式可判断,对于C,求导确定单调性即可判断,对于D,通过作差法可判断.
【详解】对于A:满足在区间上是增函数,在区间上也是增函数,但在上不是增函数,故A错误;
对于B:由直线方程的两点式可知,过和的直线方程为,正确;
对于C,由,得或,
当时,当时,,
所以在单调递减,在单调递增,
是函数的极小值点,故C错误;
对于D,由,得,
所以,即,故D错误.
故选:ACD
10. 已知,且,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】利用不等式性质判断A;利用基本不等式判断BCD.
【详解】对于A,因为,所以,所以,
所以,故A正确;
对于B,,当且仅当时取等号,故B正确;
对于C,,
当且仅当时取等号,故C不正确;
对于D,,
当且仅当时取等号,所以,故D正确.
故选:ABD.
11. 在棱长为1正方体中,为正方体的中心,为的中点,为侧面正方形内一动点(包含边界),则下列说法正确的是( )
A. 直线与直线所成角为
B. 直线与平面所成角的正切值为
C. 若,则点的轨迹长度为
D. 的最小值为
【答案】ACD
【解析】
【分析】借助等角定理与正方形性质计算可得A;找到直线在平面上的投影后利用余弦定理计算即可得B;找到过点且与垂直的平面与侧面的交线,再计算交线长度即可得C;找到点关于平面对称点后连接计算即可得.
【详解】对A:连接,由正方体性质可得,,
则为正三角形,故直线与直线所成角等于,故A正确;
对B:取中点,连接,由正方体性质可得,
又平面,平面,故,
又,、平面,故平面,
则直线与平面所成角为,
由,,,
则,
则,故,故B错误;
对C:取、中点、,连接、、、、、,
由、为、中点,结合正方体对称性可得为、中点,
由,,
故,则,即,
由正方体性质可得平面,又平面,故,
又,,、平面,
故平面,又平面,故,
又,故,又,、平面,
则平面,故点轨迹为线段,
又,故点的轨迹长度为,故C正确;
对D:取点关于平面的对称点,连接,则,
故,当且仅当、、三点共线时,等号成立,
取底面中心,中点,三棱锥图象如图:
则,
故的最小值为,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,请把答案填写在答题卡相应位置上.
12. 命题“”的否定是__________.
【答案】“”
【解析】
【分析】应用特称命题的否定求解.
【详解】命题“”的否定是“”.
故答案为:“”
13. 若方程表示两条平行的直线,则的值为__________.
【答案】2
【解析】
【分析】将所给方程进行配凑化简,可得,由题意,两直线平行,求得,分别代入检验,即可得答案.
【详解】方程可化为,
即,
所以,
则或,
因为表示两条平行的直线,
所以,解,
当时,两直线为和,符合题意,
当时,两直线为和,即,
则两直线重合,不符合题意,所以的值为2.
故答案为:2
14. 已知,若对任意的恒成立,则实数的最大值为__________.
【答案】
【解析】
【分析】将条件变形可得,令,利用导数求得的单调性,可得,即,令,利用导数求得的单调性和最值,分析即可得答案.
【详解】由题意,,可得,
所以,
令,
则,
所以在上单调递增,
又,
所以,对任意的恒成立,
所以,只需即可,
设,,则,
当时,,则单调递增,
当时,,则单调递减,
又,且,
所以,
所以,则实数的最大值为.
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、证明过程或演算步骤.
15. 在锐角中,角所对的边分别为.
(1)求角的大小;
(2)求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理化简即可求解.(2)利用,将化简为,再利用三角恒等变形化简,利用角的范围求函数的值域.
【小问1详解】
因为,
由正弦定理可得:,因为在锐角中,,,
所以,由于,
则.
【小问2详解】
因为,
所以,
,
因为在锐角中,,所以
,
,
的范围是.
16. 已知点,圆.
(1)求过点且与圆相切的直线方程;
(2)若过点的直线与圆交于两点,
(i)求直线斜率的取值范围;
(ii),其中为坐标原点,求.
【答案】(1)或
(2)(i),(ii)2
【解析】
【分析】1)根据直线与圆的位置关系,利用圆心到直线的距离公式,即可求解;
(2)(i)由圆心到直线的距离小于半径,即可求解;(ii)直线与圆的方程联立,利用韦达定理表示,求得即可得解.
【小问1详解】
当斜率不存在时,与相切,
当斜率存在时,设,
则,解得:,
即,
所以过点且与圆相切的直线方程为或;
【小问2详解】
(i)设,.由(1)可知直线斜率存在,
设直线的方程为.
因为直线与圆交于两点,所以,
解得.
所以的取值范围为.
(ii)将代入方程,
整理得,
所以,
所以.
解得,
所以直线的方程为.
圆心到直线的距离,即直线过圆心,
所以.
17. 在四棱锥中,底面为直角梯形,,,底面ABCD,,.
(1)若为线段的中点,求证:平面.
(2)求点到平面的距离;
(3)求平面与平面夹角的正弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)法一:以为原点,,,,分别为x、y、z轴正方向建立空间直角坐标系,求得平面的一个法向量,利用可得结论;法二:取、的中点分别为、,连接、、,利用线线平行证明线面平行;
(2)法一:求得平面的一个法向量,利用向量法求得点到平面的距离;法二:利用等体积法求得点到平面的距离;
(3)法一:设平面与平面夹角为,利用向量法可求平面与平面夹角的正弦值.法二:延长,交于点,连接.可证为平面与平面所成二面角的平面角,求解即可.
【小问1详解】
法一:以为原点,,,,分别为x、y、z轴正方向建立空间直角坐标系,则,,,,
由为线段的中点,可得,.
由题意可得为平面的一个法向量.
,且平面,平面
法二:取、中点分别为、,连接、、,
为的中位线,,.
,,,,,,
,,
四边形为平行四边形,
又面,面
平面
【小问2详解】
法一:,.
设为平面一个法向量,则,
不妨设,则.
设点到平面的距离为,则
法二:,,底面,,.
,
设点到平面的距离为,则由可得:
,解得:
【小问3详解】
设平面与平面夹角为,由题意可知,为锐角,
即平面与平面夹角的正弦值为.
法二:延长,交于点,连接.
底面为直角梯形,,,为的中位线.
.又底面,,为等腰直角三角形,其中.
同理可证:.
为平面与平面所成二面角的平面角.
在中,,,,.
即平面与平面夹角的正弦值为.
18. 已知等差数列的公差,它的部分项依次组成的数列恰为等比数列,其中.
(1)求等比数列的公比;
(2)求数列的前项和;
(3)若,有求证:对任意实数,均有.
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)根据等比中项和等差数列的通项公式建立方程得到,再求公比;
(2)根据等差数列和等比数列的通项公式表示出,求出的通项公式,再利用分组求和法求和;
(3)利用错位相减求和求出,再比较大小.
【小问1详解】
由题可知:成等比数列,
所以,即,
整理并化简得:,
因为,所以,所以,
所以;
【小问2详解】
因为为等差数列,
所以,
又为等比数列,,所以,
所以,即,
所以数列的前项和为:
;
【小问3详解】
由(2)可知,当时,,
所以,
因为,所以,
又,因为
则
设,
则,
所以,
所以
,
所以,
又,
所以,
又,
故对任意实数,均有.
19. 已知函数和的图象在处有相同的切线.
(1)求实数和的值;
(2)求函数的极值;
(3)当时,不等式恒成立,求实数的取值集合.
【答案】(1)
(2)函数只有唯一极大值,无极小值
(3)
【解析】
【分析】(1)分别求两个函数的导数,根据即可求解;
(2)表示函数,求导根据单调性即可求得极值;
(3)当时,构造函数,求导,将不等式恒成立问题转化为最值问题解决.
【小问1详解】
,
据题意有:,
联立解得.
【小问2详解】
由(1)知,,
所以函数且,
所以,
因此函数在和单调递减,在和单调递增,
其大致图象如图,故函数只有唯一的极大值,无极小值.
.
【小问3详解】
当时,不等式恒成立等价于
不等式恒成立,显然有,
令,则恒成立,
而,
当时,,
所以在上单调递增,
所以,当时,,符合题意;
当时,记,
则抛物线的开口向上,对称轴为,
又,
所以当时,,从而,
所以在上单调递减,
故当时,,不符合题意,
所以,
再令,则恒成立,
而,
当时,,所以在上单调递减,
所以当时,,符合题意,
当时,记,
则抛物线的开口向下,对称轴为,
又,
所以当时,,从而,
所以在上单调递增,
故当时,不符合题意,
综上可知,实数的取值集合为.
【点睛】方法点睛:利用导数研究函数极值的方法
(1)若求极值,则先求方程的根,再检查在方程根的左右函数值的符号;
(2)若探究极值点个数,则探求方程在所给范围内实根的个数;
(3)若已知极值大小或存在情况,则转化为已知方程根的大小或存在情况来求解.
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2025~2026学年度第一学期高三年级第二次学情调研
数学试题
试卷满分150分考试时间120分钟
一、单项选择题: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,那么( )
A. B. C. D.
2. 复数在复平面内对应的点位于
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
3. 已知,则( )
A. B. C. D.
4. 已知数列满足,且,则( )
A. B. C. D.
5. 已知向量和的夹角为,且,则( )
A. 12 B. C. 4 D. 13
6. 设是定义在上且周期为2的偶函数,当时,,则( )
A. B. C. D.
7. 若,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
8. 已知是圆上的动点,是圆上的动点,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,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. 下列说法中错误的是( )
A. 若函数在区间上是增函数,在区间上也是增函数,则函数在上是增函数
B. 过和的直线方程为
C. 函数的极小值点为
D 若,则
10. 已知,且,则( )
A.
B.
C.
D.
11. 在棱长为1的正方体中,为正方体的中心,为的中点,为侧面正方形内一动点(包含边界),则下列说法正确的是( )
A. 直线与直线所成角为
B. 直线与平面所成角正切值为
C. 若,则点的轨迹长度为
D. 的最小值为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分,请把答案填写在答题卡相应位置上.
12. 命题“”的否定是__________.
13. 若方程表示两条平行的直线,则的值为__________.
14. 已知,若对任意恒成立,则实数的最大值为__________.
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、证明过程或演算步骤.
15. 在锐角中,角所对的边分别为.
(1)求角的大小;
(2)求的取值范围.
16. 已知点,圆.
(1)求过点且与圆相切的直线方程;
(2)若过点的直线与圆交于两点,
(i)求直线斜率的取值范围;
(ii),其中为坐标原点,求.
17. 在四棱锥中,底面为直角梯形,,,底面ABCD,,.
(1)若为线段的中点,求证:平面.
(2)求点到平面的距离;
(3)求平面与平面夹角的正弦值.
18. 已知等差数列的公差,它的部分项依次组成的数列恰为等比数列,其中.
(1)求等比数列的公比;
(2)求数列前项和;
(3)若,有求证:对任意实数,均有.
19. 已知函数和的图象在处有相同的切线.
(1)求实数和的值;
(2)求函数的极值;
(3)当时,不等式恒成立,求实数取值集合.
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