内容正文:
长春市实验中学
2025-2026学年上学期第一学程考试
高三数学试卷
一、单选题(每题5分,共40分)
1. 设集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先求出集合,利用交集的定义即可求解.
【详解】,
.
故选:C.
2. 已知非零实数,满足,则下列不等式中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】取特值可判断A和C,由函数的单调性可判断B和D.
【详解】对于选项A:取,,则,故A错误;
对于选项B:因为在上单调递增,所以当时,,故B正确;
对于选项C:取,,则,故C错误;
对于选项D:因为在上单调递增,所以当时,,故D错误.
故选:B.
3. 设函数则的值是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】首先计算,然后再计算.
【详解】,.
故选D.
【点睛】本题考查分段函数求值,属于简单计算题型.
4. 函数的图像大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据奇偶性和值域,运用排除法求解.
【详解】设,则有,
是奇函数,排除D;
,排除B;
当时,,排除C;
故选:A.
5. 成立的一个必要不充分条件是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先解出不等式,再结合选项及充分、必要条件的定义判断各选项即可.
【详解】由,则,
则,即,解得,
则是成立的充要条件,
是成立的必要不充分条件,
是成立的充分不必要条件,
是成立的既不充分也不必要条件.
故选:B.
6. 已知是奇函数,且当时,.若,则实数( )
A. -4 B. -3 C. -2 D. -1
【答案】A
【解析】
【分析】根据奇函数的定义及对数的运算即可求解.
【详解】解:因为是奇函数且,所以,
又当时,,
所以,解得,
故选:A.
7. 设,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据,判断的大小,由,构造函数,利用导数判断单调性,即可得到.
【详解】由不等式可得,即;,
设,
因为,所以在上单调递增,
所以当,所以,即.
所以.
故选:C
8. 已知,在上恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】不等式等价于,分类讨论,和,分别求出实数的取值范围,最后取交集即可.
【详解】易知,不等式,即.
当时,,,则,又,所以;
当时,,对任意的实数,不等式恒成立;
当时,,,则,又,所以;
综上,实数的取值范围为.
故选:D
【点睛】方法点睛:本题考查不等式恒成立求参数问题, 不等式恒成立问题常见方法:
①分离参数恒成立(即可)或恒成立(即可);
②数形结合( 图像在 上方即可);
③讨论最值或恒成立.
二、多选题(每题6分,部分选对得部分分,错选得0分,共18分)
9. 已知函数, 则( )
A. B. 有一个零点
C. y轴是曲线的切线 D. 在(1,+∞)上单调递增
【答案】ABD
【解析】
【分析】计算出即可判断A;根据函数零点的定义求解判断B;根据函数的定义域可判断C;根据一次函数和对数函数的单调性判断D.
【详解】由,,
则,,由于,则,故A正确;
令,解得,所以有一个零点,故B正确;
因为的定义域为,由函数定义知与函数图象无公共点,所以不可能是函数的切线,故C错误;
因为函数和在上单调递增,且时,,
所以函数在上单调递增,故D正确.
故选:ABD.
10. 设,则下列不等式中一定成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据基本不等式,以及“1”的变换,判断不等式.
【详解】A.,当时等号成立,故A正确;
B.,所以,当时等号成立,故B错误;
C.,当时等号成立,故C正确;
D. ,当,即时等号成立,
故选:ACD
11. 已知函数 是定义在上的奇函数, 是偶函数,当 时, , 则下列说法中正确的有( )
A. 时, B. 函数 的最小正周期是 4
C. D. 方程 恰有 10 个不同的实数根
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据题设可判断函数的对称性和周期性,故可判断B的正误,根据对称性求出上的函数解析式后可判断A的正误,求出后根据周期性可求,从而可判断C的正误,利用导数刻画函数在上的单调性后可得的图像,数形结合后可判断D的正误.
【详解】因为为上的奇函数,故,
而 是偶函数,故,
所以,故,
故的周期为,故B正确;
由可得,
当时,,故,故A错误;
因为为上的奇函数,故,而,
由可得,,
,故,
故,故C正确;
当,,故在为增函数,
结合的周期性和对称性可得函数的图像如图所示:
而的解的个数可以看成两个图像交点的个数,
而,结合图像可得两个图像在轴右侧交点的个数为5个,
因,由图可得两个函数在轴左侧交点的个数为5个,故共个交点,
故恰有10个不同的解,故D正确.
故选:BCD.
三、填空题(每题5分,共15分)
12. 若在处有极值,则______.
【答案】
【解析】
【分析】先对函数求导,再根据函数在某点处有极值的条件,即该点处导数为,求出的值,最后进行检验.
【详解】已知,,
因为函数在处有极值,所以,
将代入中,得到,解得,
当时,,,
当时,,函数单调递减;
当时,,函数单调递增.
所以是函数的极小值点,符合题意.
故答案为:.
13. 已知函数若函数有四个零点,且,则的取值范围是______.
【答案】
【解析】
【分析】画出函数的图象,由题意得出的取值范围和的值,再利用基本不等式即可求出的取值范围.
【详解】由题意,画出函数的图象,如图所示,
又函数有四个零点,且,
所以,
且,
所以,,所以,,
所以,当且仅当时“”成立;
所以的取值范围是.
故答案为:.
14. 已知函数,.若,则k的取值范围为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据已知条件将变形为,构造函数,问题即转化为.对函数求导,通过研究函数的单调性将问题进一步转化为,利用分离参数法求最值即可求解.
【详解】因为,所以.
由得,
即,
即.
构造函数,
则可化为.
因为,
令,则,
令,解得,
当时,,在上单调递减,
当时,,在上单调递增,
所以时,取得最小值,即,
所以在上恒成立,
即在上恒成立,所以在上单调递增.
因为,所以,
即,即.
令,则,
令,即,解得,
当时,,在上单调递增,
当时,,在上单调递减,
所以时,取得最大值,即,
所以,所以.
故答案为:.
【点睛】利用导数证明和判断不等式问题,通常要构造新函数,利用导数研究函数的单调性与极值(最值),从而得出不等关系.
四、解答题(15题13分,16、17题每题15分,18、19题每题17分共77分)
15. 已知在中,内角的对边分别为,且.
(1)求角;
(2)若的面积为,求.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理结合两角和的正弦公式化简可得出的值,结合角的取值范围可求得角的值;
(2)利用三角形的面积公式求出的值,再利用余弦定理可求得的值.
【小问1详解】
因为,由正弦定理可得,
所以,
,
因为、,则,可得,故.
【小问2详解】
因为,可得,
由余弦定理可得
,
因此,.
16. 已知椭圆与椭圆的焦点相同,且的长轴长是短轴长的倍.
(1)求的方程;
(2)若过点且斜率为的直线与交于两点,求.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)根据题意可得椭圆的焦点,即可得,且,利用计算可得的值,从而得出椭圆方程;
(2)根据题意写出直线的方程,与椭圆方程联立可得,利用韦达定理结合弦长公式计算可得结果.
【小问1详解】
由题意,椭圆的焦点为和,即,
且,
,解得,
,,
椭圆的方程为.
【小问2详解】
由题意,直线的斜率,其方程为,
联立可得,
设,
根据韦达定理,则有,
.
所以.
17. 某班欲从6人中选派3人参加学校篮球投篮比赛,现将6人均分成甲、乙两队进行选拔比赛.经分析甲队每名队员投篮命中概率均为,乙队三名队员投篮命中的概率分别为,.现要求所有队员各投篮一次(队员投篮是否投中互不影响).
(1)若,求甲、乙两队共投中5次的概率;
(2)以甲、乙两队投中次数的期望为依据,若甲队获胜,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)分甲队投中3次,乙队投中2次或者甲队投中2次,乙队投中3次两种情况,利用概率的乘法求解.
(2)分别求出甲、乙两队投中次数的期望,比较大小求得的取值范围.
【小问1详解】
记“甲,乙两队共投中5次”为事件,
则可以是甲队投中3次,乙队投中2次或者甲队投中2次,乙队投中3次.
则,
甲、乙两队共投中5次的概率为.
【小问2详解】
记甲、乙两队投中次数分别为,
则,所以;
的取值为0,1,2,3,则,
,
,
,
所以,的分布列为
0
1
2
3
所以
若甲队获胜,则,故.
18. 如图,在四棱锥中,四边形是菱形,平面平面,点在上,且.
(1)求证:平面;
(2)若,求平面与平面夹角的余弦值.
【答案】(1)证明如下:
,
,
由余弦定理得 ,
在中,,
平面平面 ,平面平面平面 ,
平面.
平面,
,
∵四边形是菱形,
,
又,且平面平面,
平面.
(2).
【解析】
【分析】(1)由余弦定理结合勾股定理逆定理可得,后结合平面平面,可得,后结合可得结论;
(2)由(1)结合题意建立如图所示的空间直角坐标系,分别求出平面与平面的法向量,即可得答案.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
在平面内,过点作的垂线,垂足为,
平面平面 ,平面平面 ,
平面,
又∵四边形是菱形,,,
均为等边三角形,
以点为坐标原点,,及过点平行于的直线分别为轴,
建立空间直角坐标系(如图),
则,
由(1)平面,为平面的一个法向量,
设平面的法向量为,则即 ,
令,可得,,
∴平面 与平面的夹角的余弦值为.
19. 已知函数的导函数为.
(1)当时,求的图象在处的切线方程;
(2)若有三个不同的零点,求实数的取值范围;
(3)已知,若在定义域内有三个不同的极值点,且满足,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)先求出导函数,再代入得出切线斜率,最后点斜式得出切线方程;
(2)先求出导函数,再得出导函数正负确定函数单调性及极值数形结合计算求参;
(3)先求出导函数,再得出导函数正负确定函数单调性及极值数形结合计算求参.
【小问1详解】
当时,,则,
所以,则,
所以的图象在点处的切线方程为,即.
【小问2详解】
由题知,,
因为有三个不同的零点,
所以方程有三个不等实根,
化简可得方程有三个不等实根,
即可看成直线与曲线有三个不同的交点,
,
所以当或时,单调递减;
当时,单调递增,
所以当时,有极小值为,
当时,有极大值为,
当时,,且当时,,
所以作出函数的图象如图1所示,
所以数形结合可知,即实数的取值范围为.
【小问3详解】
由题知,,其定义域为,
则,
令,得或,
设,则,
当时,,所以单调递增;
当时,,所以单调递减,
又当时,;当时,,且,
所以的大致图象如图2所示,
因为在定义域内有三个不同的极值点,
所以与有两个不同的交点,所以,
不妨设,则,
所以,所以
所以
,
令,则,
因为在上单调递增,在上单调递减,
所以在上单调递增,
所以,
又,
所以,所以在上单调递增,
因为,
所以当时,恒成立,
即当时,恒成立,
所以实数的取值范围是.
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高三数学试卷
一、单选题(每题5分,共40分)
1. 设集合,则( )
A. B. C. D.
2. 已知非零实数,满足,则下列不等式中正确的是( )
A. B.
C. D.
3. 设函数则的值是
A. B. C. D.
4. 函数的图像大致为( )
A. B.
C. D.
5. 成立的一个必要不充分条件是( )
A. B. C. D.
6. 已知是奇函数,且当时,.若,则实数( )
A. -4 B. -3 C. -2 D. -1
7. 设,则( )
A. B.
C. D.
8. 已知,在上恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、多选题(每题6分,部分选对得部分分,错选得0分,共18分)
9. 已知函数, 则( )
A. B. 有一个零点
C. y轴是曲线的切线 D. 在(1,+∞)上单调递增
10. 设,则下列不等式中一定成立的是( )
A. B. C. D.
11. 已知函数 是定义在上的奇函数, 是偶函数,当 时, , 则下列说法中正确的有( )
A. 时, B. 函数 的最小正周期是 4
C. D. 方程 恰有 10 个不同的实数根
三、填空题(每题5分,共15分)
12. 若在处有极值,则______.
13. 已知函数若函数有四个零点,且,则的取值范围是______.
14. 已知函数,.若,则k的取值范围为______.
四、解答题(15题13分,16、17题每题15分,18、19题每题17分共77分)
15. 已知在中,内角的对边分别为,且.
(1)求角;
(2)若的面积为,求.
16. 已知椭圆与椭圆的焦点相同,且的长轴长是短轴长的倍.
(1)求的方程;
(2)若过点且斜率为的直线与交于两点,求.
17. 某班欲从6人中选派3人参加学校篮球投篮比赛,现将6人均分成甲、乙两队进行选拔比赛.经分析甲队每名队员投篮命中概率均为,乙队三名队员投篮命中的概率分别为,.现要求所有队员各投篮一次(队员投篮是否投中互不影响).
(1)若,求甲、乙两队共投中5次的概率;
(2)以甲、乙两队投中次数的期望为依据,若甲队获胜,求的取值范围.
18. 如图,在四棱锥中,四边形是菱形,平面平面,点在上,且.
(1)求证:平面;
(2)若,求平面与平面夹角的余弦值.
19. 已知函数的导函数为.
(1)当时,求的图象在处的切线方程;
(2)若有三个不同的零点,求实数的取值范围;
(3)已知,若在定义域内有三个不同的极值点,且满足,求实数的取值范围.
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