内容正文:
勤建学校高三年级上学期第三次调研考试
数学试卷
2025.12
一、单项选择题:(本题共8小题,每小题满分5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,选对得5分,选错得0分)
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】将集合化简,再由交集的运算,即可得到结果.
【详解】因为,即,解得,
所以,则,
故选:C.
2. 若,则( )
A. B. C. D. 2
【答案】D
【解析】
【分析】先利用,化简,再利用复数的除法运算求,再求出,最后利用复数的加法运算即可.
【详解】因,,则,
则,.
故选:D.
3. 设,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据商数关系和平方关系求解即可.
【详解】,所以,
解得或(舍),
故选:B.
4. 若向量,向量满足,则在上的投影向量的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由条件可得,再由投影向量的定义代入计算,即可得到结果.
【详解】由可得,即,
且在上的投影向量为
故选:C.
5. 若,则的最小值为( )
A. B. 4 C. 8 D. 3
【答案】C
【解析】
【分析】先根据对数的运算法则求出的值,再利用基本不等式可求的最小值.
【详解】由,
因为,,
所以,
当且仅当,即时取等号.
故选:C
6. 已知圆台上、下底面半径分别为,,高为,且,当圆台的体积最大时,圆台的母线与底面所成角的正切值为( )
A. B. C. D. 1
【答案】D
【解析】
【分析】利用圆台的体积公式求出,再利用进行消元,得到关于的函数,再利用导函数求其单调性即可求出,的值,最后结合图形求其正切值.
【详解】因,则,
因,得,
令,则,
则得;得,
则在上单调递增,在上单调递减,
则当时,取得最大值,此时,
故圆台母线与底面所成角的正切值为.
故选:D.
7. 已知函数(其中表示不超过的最大整数),则关于的方程的所有实数根之和为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】已知可将方程转化为,结合的定义可得,即,解不等式,再分别判断个区间内解的情况.
【详解】,即,
因为,所以可得,解得,
当时,满足题意;
当时,即,解得,满足题意;
当时,即,解得,满足题意,所有实数根之和为,
故选:A.
8. 记数列的前项和为,若,则的值不可能为( )
A. 96 B. 98 C. 100 D. 102
【答案】D
【解析】
【分析】根据和的关系分析及特例求解判断即可.
【详解】当时,,设,
当时,,则,
即,所以,
时取等,故D错误;
若,,且,,,
此时;
若,,且,,,
此时.
故A,B,C正确.
故选:D.
二、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,有选错的得0分,部分选对得部分分.)
9. 已知函数和,则( )
A. 和的最小正周期相同
B. 和在区间上的单调性相同
C. 的图象向右平移个单位长度得到的图象
D. 和的图象关于直线对称
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据函数的单调性,对称性,周期性及函数的平移变换分别判断个选项.
【详解】对于A:和的最小正周期均为,选项A正确;
对于B:当时,,所以单调递增,
当时,,所以单调递增,选项B正确;
对于C:的图象向右平移个单位长度所得函数为,选项C错误;
对于D:,选项D正确.
故选:ABD.
10. (多选)若数列的首项,且,则( )
A. 数列为等比数列 B.
C. 数列为递增数列 D. 存在三个不相等正整数,使得
【答案】AC
【解析】
【分析】通过取倒数变形判断数列类型,推导通项公式,分析数列单调性,假设存在性验证等式是否成立,逐一验证各选项.
【详解】选项A,由,取倒数得,变形得.
首项,故是以为首项、为公比的等比数列,A正确.
选项B,由的通项得,故,即.
选项B中表达式为,与推导结果不符,B错误.
选项C,,因随增大而递增,随增大而递减,
故随增大而递增,数列为递增数列,C正确.
选项D,假设存在不相等正整数,使得,
由C选项分析可知,数列为递增数列,
则对于任意不相等的正整数,有,
而,则,
所以等式无法成立,故不存在这样的,D错误.
故答案为:AC
11. 设,函数,则( )
A. 有两个极值点
B. 若,则当时,
C. 若有个零点,则的取值范围是
D. 若存在,满足,则
【答案】BCD
【解析】
【分析】利用导数分类求解含参函数的单调性,判断选项A,结合选项A中单调性即可直接判断选项BC,根据等量关系直接求解,即可判断选项D.
【详解】对于A选项,,
当时,,单调递增,无极值点;
当时,得或,,得,
则在和上单调递增,在上单调递减,
此时有两个极值点,故A选项错误;
对于B选项,当,时,
由上述知,在上单调递增,在上单调递减,
则,故B选项正确;
对于C选项,当时,单调递增,至多只有一个零点,不合题意;
当时,若有个零点,
则由单调性可知必然有,解得.
而当时,,,
在区间,,中分别各有一个零点,故C选项正确;
对于D选项,,
等价于或,,故D选项正确.
故选:BCD
三、填空题:(本题共3小题,每小题5分,共15分.)
12. 已知函数的图象在处的切线与直线垂直,则__________.
【答案】##
【解析】
【分析】根据导数的几何意义及切线与直线的垂直关系求解.
【详解】因为,所以,
因为函数的图象在处的切线与直线垂直,
又直线的斜率为,所以,解得,
故答案为:.
13. 在正项等比数列中,若,,则______.
【答案】1024##
【解析】
【分析】利用等比数列通项公式即可求出公比,再求首项,最后可得通项,从而可求解.
【详解】由题意知,,
因为正项等比数列,所以,
由,可得,
所以,即.
故答案为:
14. 若函数 的图像关于直线对称,且该函数有且仅有7个零点,则的值为________.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意,求得的图形过点,得到的图象过点,结合,,联立方程组,求得的值,得出,再根据题意,得到必为函数的一个零点,结合,求得的值,即可求解.
【详解】由函数,
则函数的图形过点,
因为函数的图象关于对称,则函数的图象过点,
可得,且,可得,
又由,且,可得,
联立方程组,解得,
所以,
因为函数图像关于直线对称,且该函数有且仅有7个零点,
则必为函数的一个零点,即,
可得,解得,
所以.
故答案为:.
四、解答题:(本大题共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. 已知为数列的前n项和,且.
(1)求的通项公式;
(2)设,数列的前n项和为,求的表达式及最大值.
【答案】(1)
(2),最大值为11
【解析】
【分析】(1)根据与的关系结合题设可得,,得到数列是首项为1,公比为3的等比数列,进而求解即可;
(2)先求出,再利用分组求和求出,再分析数列的前几项结合指数函数与一次函数的增长性,即可求解.
【小问1详解】
由题知,①
当时,,所以,即;
当时,,②
①②,得,即,
所以数列是首项为1,公比为3的等比数列,故.
【小问2详解】
由(1)得,
所以.
计算的前几项:,,,,,…,
由比增长快,可知当时,,
所以的最大值为.
16. 在中,角的对边分别为,且.
(1)求;
(2)已知,为边上一点,且,,求.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理,由将边转化为角,再利用三角恒等变换求解;
(2)先求得,然后在中,利用余弦定理求得.
【小问1详解】
由正弦定理,且,
得,
,
,则,因为,所以,
又,所以;
【小问2详解】
如图所示:
因为,所以,设,
则,
,
在中,由余弦定理得,解得,
故.
17. 如图,在三棱台中,平面平面,,,.
(1)证明:;
(2)当直线与平面所成的角最大时,求三棱台的体积.
【答案】(1)证明:在三棱台中,取的中点,连接,
由,得,由平面平面,平面平面,
平面,得平面,而平面,则,
又,则四边形是菱形,,
而平面,因此平面,又平面,
所以.
(2).
【解析】
【分析】(1)利用面面垂直的性质,线面垂直的判定性质推理得证.
(2)建立空间直角坐标系,利用线面角的向量求法,再结合棱台体积公式计算得解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
取中点,则,由平面平面,平面平面,
平面,则平面,直线两两垂直,
以点原点,直线分别为轴建立空间直角坐标系,设,
则,,
,
设平面的法向量,则,取,得,
设直线与平面所成的角为,
,当且仅当,即时取等号,
所以三棱台的体积
.
18. 已知椭圆的短轴长为2,与双曲线有相同的左右焦点,点是椭圆上的动点,的延长线的交点在椭圆上.
(1)求椭圆的方程;
(2)若点的纵坐标为,求内切圆的方程;
(3)设分别为的内切圆半径,证明:.
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)求出双曲线焦点,从而求出,可求出椭圆方程;
(2)由对称性知,内切圆圆心在轴正半轴上,且是切点,利用面积法可求得内切圆半径,进而可求得内切圆方程;
(3)得到直线的方程为,与椭圆方程联立后得到的坐标,同理求出的坐标,根据的面积表达出,利用基本不等式求出的最大值,从而得到答案.
【小问1详解】
由,所以,又,所以,
故椭圆的标准方程为
【小问2详解】
因为点的纵坐标为
又轴,
由对称性知,内切圆圆心在轴正半轴上,且是切点,
且的周长为,
又,
,内切圆的圆心为
内切圆的方程为
【小问3详解】
因为,
直线的方程为,
由,消可得,
整理得,
所以,得,
所以.
同理可得,
所以
,当且仅当,取等号;
则,则当为时可取等.所以的最大值为.
又因为,所以.
19. 已知函数.
(1)讨论的单调性.
(2)若无零点,但有两个不同的极值点,
(i)求的取值范围;
(ii)设为的两个极值点,求的取值范围.
【答案】(1)当时, 在上单调递增;当时,在区间和上单调递增,在区间上单调递减.
(2)(i)区间(ii)
【解析】
【分析】(1)先求的导数,进而结合二次不等式的性质对分类讨论可得结果;
(2)(i)根据函数有两个不同的极值点得出的一个取值范围,再根据函数无零点得出的另一个取值范围,最后取交集即可;
(ii)先根据极值点得到的值,然后化简,再构造关于的函数,判断其单调性即可求出.
【小问1详解】
由题意得,
令,则,判别式,
①当时,解得,则恒成立,即恒成立,在上单调递增;
②当时,解得,则方程有个实根,由求根公式可知方程的解为,
由二次函数的性质可知在区间和上单调递增,在区间上单调递减,
综上所述,当时, 在上单调递增;
当时,在区间和上单调递增,在区间上单调递减.
【小问2详解】
(i)令,即,
由无零点,则直线与无交点,则,
又有两个不同的极值点,由(1)可知时满足题意,
故的取值范围为.
(ii)不妨设,由(1)知,,
因为,
又为的两个极值点,,即,
可得,,
则
设,其中,,,
,
令,求导得,
故在上单调递增,又,
,则
故的取值范围为.
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一、单项选择题:(本题共8小题,每小题满分5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,选对得5分,选错得0分)
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 若,则( )
A. B. C. D. 2
3. 设,若,则( )
A. B. C. D.
4. 若向量,向量满足,则在上的投影向量的坐标为( )
A. B. C. D.
5. 若,则的最小值为( )
A. B. 4 C. 8 D. 3
6. 已知圆台上、下底面半径分别为,,高为,且,当圆台的体积最大时,圆台的母线与底面所成角的正切值为( )
A. B. C. D. 1
7. 已知函数(其中表示不超过的最大整数),则关于的方程的所有实数根之和为( )
A. B. C. D.
8. 记数列的前项和为,若,则的值不可能为( )
A. 96 B. 98 C. 100 D. 102
二、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,有选错的得0分,部分选对得部分分.)
9. 已知函数和,则( )
A. 和的最小正周期相同
B. 和在区间上的单调性相同
C. 的图象向右平移个单位长度得到的图象
D. 和的图象关于直线对称
10. (多选)若数列的首项,且,则( )
A. 数列为等比数列 B.
C. 数列为递增数列 D. 存在三个不相等正整数,使得
11. 设,函数,则( )
A. 有两个极值点
B. 若,则当时,
C. 若有个零点,则的取值范围是
D. 若存在,满足,则
三、填空题:(本题共3小题,每小题5分,共15分.)
12. 已知函数的图象在处的切线与直线垂直,则__________.
13. 在正项等比数列中,若,,则______.
14. 若函数 的图像关于直线对称,且该函数有且仅有7个零点,则的值为________.
四、解答题:(本大题共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. 已知为数列的前n项和,且.
(1)求的通项公式;
(2)设,数列的前n项和为,求的表达式及最大值.
16. 在中,角的对边分别为,且.
(1)求;
(2)已知,为边上一点,且,,求.
17. 如图,在三棱台中,平面平面,,,.
(1)证明:;
(2)当直线与平面所成的角最大时,求三棱台的体积.
18. 已知椭圆的短轴长为2,与双曲线有相同的左右焦点,点是椭圆上的动点,的延长线的交点在椭圆上.
(1)求椭圆的方程;
(2)若点的纵坐标为,求内切圆的方程;
(3)设分别为的内切圆半径,证明:.
19. 已知函数.
(1)讨论的单调性.
(2)若无零点,但有两个不同的极值点,
(i)求的取值范围;
(ii)设为的两个极值点,求的取值范围.
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