内容正文:
2025~2026学年度第一学期高三年级12月月考
数学试卷
(时间120分钟,满分150分)
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. “”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
2. 已知平面向量,满足,则( )
A. B. C. D.
3. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
4. 已知函数,则在上的极值为( )
A. B. C. D.
5. 在正三棱柱中,,点D是侧棱的中点,则直线与平面所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
6. 已知为锐角,,则( )
A. B. C. D.
7. 已知等差数列的前n项和为,公差为d,若,则时的最小值为( )
A. B. 11 C. D. 13
8. 已知是上的偶函数,,若在上单调递增,且,,则与函数交点个数为( )
A. 10 B. 11 C. 12 D. 13
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,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. 下列函数的图象与直线相切的有( )
A. B.
C. D.
10. 已知函数,则下列说法中正确的有( )
A. 函数关于轴对称
B. 曲线的对称轴为,
C. 在区间单调递增
D. 曲线在点处的切线方程为
11. 已知二面角的大小为,,,且,,则( )
A. 是锐角三角形 B. 异面直线与不可能垂直
C. 线段长度的取值范围是 D. 四面体体积的最大值为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 能够说明“设是任意实数,若,则”是假命题的一组整数的值依次为__________.
13. 若函数为奇函数,则a等于________.
14. 在中,角所对的边分别为,,的平分线交于点D,且,则的最小值为_________.
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. 在中,角,,所对的边分别为,,,且,,.
(1)求的面积;
(2)求边长及的值.
16. 已知数列是等差数列,公差,,数列的前n项和为.
(1)求及;
(2)求数列的前项和.
17. 如图,已知正三棱柱分别为棱的中点.
(1)求证:平面;
(2)求二面角的正弦值.
18. 在中,内角所对的边分别为,已知向量,满足,且.
(1)求的值;
(2)若,的面积是,的角平分线交于点.
①求;
②求的值.
19. 已知函数
(1)讨论函数的单调性
(2)若函数的极大值为.
①求实数a的值;
②令,实数.求证:有两个极小值点,且.
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2025~2026学年度第一学期高三年级12月月考
数学试卷
(时间120分钟,满分150分)
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. “”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】C
【解析】
【分析】根据幂函数的单调性得到答案.
【详解】在R上单调递增,故,,
“”是“”的充要条件.
故选:C.
2. 已知平面向量,满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据垂直向量的数量积为零,利用模长公式,可得答案.
【详解】由,则,解得,即,可得.
故选:A.
3. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】解不等式求得集合,进而求得.
【详解】,解得,所以,
所以.
故选:B
4. 已知函数,则在上的极值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用导数研究单调性进而求极值即可求解.
【详解】由题意得:,
令,得或,
因为,所以,
当时,,当时,,
所以在单调递减,在单调递增,
所以的极小值为,
在上无极大值.
故选:C.
5. 在正三棱柱中,,点D是侧棱的中点,则直线与平面所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】用几何法作出线面角,再在直角三角形中根据直角边与斜边的长度关系求解即可.
【详解】因为平面平面,
所以直线与平面所成角即直线C1D与平面所成角.
在正三棱柱中,有平面,即平面,
故即直线C1D与平面所成角.
平面,平面,
.
又因为由题可知,
故,则.
故选:D.
6. 已知为锐角,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】结合角的范围,运用诱导公式、同角三角函数的基本关系与二倍角公式,即可得解.
【详解】,
又因为,得,
又,,故,因此.
故选:B.
7. 已知等差数列的前n项和为,公差为d,若,则时的最小值为( )
A. B. 11 C. D. 13
【答案】B
【解析】
【分析】根据等差数列通项与前n项和的基本量运算求得,再解不等式即得.
【详解】由可得,
解得,则,
由可得,解得.
故选:B.
8. 已知是上的偶函数,,若在上单调递增,且,,则与函数交点个数为( )
A. 10 B. 11 C. 12 D. 13
【答案】A
【解析】
【分析】根据条件推得函数的对称轴为直线,判断2为函数的一个周期,结合上的函数的单调性作出两个函数的简图,即可求得交点个数.
【详解】由可得,即函数的图象关于直线对称,且,
又是上的偶函数,则,故得,即函数的一个周期为2.
因在上单调递增,且,,故可以作出函数与的示意图如下:
由图可知,与函数交点个数为10.
故选:A.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,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. 下列函数的图象与直线相切的有( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【分析】假设选项中的曲线与直线相切,利用导数的几何意义求出对应斜率是否为1,求得切点进行逐一判断即可得出结论.
【详解】选项A中,若与相切,设切点为,
易知,则,解得,即切点为,切线为,A正确;
选项B中,若与相切,设切点为,
易知,则,解得,切点为,切线方程为,即B错误;
选项C中,若与相切,设切点为,
易知,则,解得,
当时,切点为,切线方程为,C正确;
选项D中,易知与有三个交点,,
又,显然在三个交点处的斜率均不是1,所以不是切线,D错误.
故选:AC
10. 已知函数,则下列说法中正确的有( )
A. 函数关于轴对称
B. 曲线的对称轴为,
C. 在区间单调递增
D. 曲线在点处的切线方程为
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于A,先利用和角公式化简函数得,利用函数奇偶性定义即可判断;对于B,C,利用正弦函数的图象性质即可计算判断;对于D,利用导数的几何意义求出切线斜率,再由直线的点斜式方程求得切线方程判断.
【详解】对于A,依题意,则,
设,则,即函数为偶函数,其图象关于轴对称,故A正确;
对于B,由,可得,即曲线的对称轴为,,故B正确;
对于C,由,可得,而函数在上单调递减,故函数在区间单调递减,即C错误;
对于D,由求导得,则,
故曲线在点处的切线方程为,即,故D正确.
故选:ABD.
11. 已知二面角的大小为,,,且,,则( )
A. 是锐角三角形 B. 异面直线与不可能垂直
C. 线段长度的取值范围是 D. 四面体体积的最大值为
【答案】BC
【解析】
【分析】建立恰当的空间直角坐标系,设,则.根据向量的数量积小于零,判断A;根据的取值情况判断B;用表示线段长度,可求得其取值范围,判断C;利用向量方法求得点到平面的距离,进而表示出四面体体积,并求得其最大值,判断D.特别注意,根据二次函数在给定区间上的值域进行求解判断.
【详解】过点作的平行线,且令,则.
因为,所以为二面角的平面角,所以.
因为平面,所以平面.
在平面中过点作,则两两垂直.
如图所示,以点为坐标原点,分别以所在直线为轴建立空间直角坐标系.
设,则.
则.
对于A,中,因为,且,
所以,所以是钝角,所以A错误;
对于B,,所以.
因为,所以,所以,所以,即,所以异面直线与不可能垂直,所以B正确;
对于C,.
因为,所以,所以,所以,所以线段长度的取值范围是.
所以C正确;
对于D,平面的一个法向量为,.
所以点到平面的距离.
所以四面体体积为.
所以当时,取得最大值,最大值为.所以D错误.
故选:BC.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 能够说明“设是任意实数,若,则”是假命题的一组整数的值依次为__________.
【答案】
【解析】
【详解】试题分析:,矛盾,所以−1,−2,−3可验证该命题是假命题.
【名师点睛】对于判断不等式恒成立问题,一般采用举反例排除法.解答本题时利用赋值的方式举反例进行验证,答案不唯一.
13. 若函数为奇函数,则a等于________.
【答案】
【解析】
【分析】由题得且,根据函数是奇函数即得解.
【详解】由题得,
所以且,
又为奇函数,定义域应关于原点对称,
∴a=,此时,
为奇函数.
故答案为:
【点睛】本题主要考查奇函数的概念,意在考查学生对该知识的理解掌握水平.
14. 在中,角所对的边分别为,,的平分线交于点D,且,则的最小值为_________.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意,利用三角形面积相等,推得,再利用“乘1”法和基本不等式即可求得的最小值.
【详解】
如图,因,则可得,
即,化简得,
因,则,
当且仅当时,即时,取等号,
故的最小值为.
故答案为:.
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. 在中,角,,所对的边分别为,,,且,,.
(1)求的面积;
(2)求边长及的值.
【答案】(1)
(2),
【解析】
【分析】(1)利用同角三角函数关系求出的值,再由三角形面积公式即可求得;
(2)由余弦定理求出边的值,再由正弦定理即可求得的值.
【小问1详解】
由,且,则,
所以.
【小问2详解】
由余弦定理,,则,
又由正弦定理,则..
16. 已知数列是等差数列,公差,,数列的前n项和为.
(1)求及;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1),
(2)
【解析】
【分析】(1)利用等差数列的基本量运算求出首项,即可写出其通项公式;根据与的数量关系即可求得;
(2)利用错位相减法即可求得.
【小问1详解】
由,解得,
故;
当时,,
当时, ,
验证当时,满足上式,
故;
【小问2详解】
由(1)知.
,
则,
两式相减得,
所以.
17. 如图,已知正三棱柱分别为棱的中点.
(1)求证:平面;
(2)求二面角的正弦值.
【答案】(1)取中点,由正三棱柱性质得,互相垂直,以为原点,分别以,所在直线为轴,轴,轴建立如图所示的空间直角坐标系.
不妨设,则,
则.
证明:,
由,得,
由,得,
因为平面,所以平面.
(2)
【解析】
【分析】利用线面垂直判定定理来证明;用向量法计算两平面夹角的余弦值,再求夹角的正弦值;
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由(1)可知为平面的一个法向量,设平面的法向量,
则,故,
令,得面的一个法向量为,
设二面角的值为,
则,所以,二面角的正弦值为.
18. 在中,内角所对的边分别为,已知向量,满足,且.
(1)求的值;
(2)若,的面积是,的角平分线交于点.
①求;
②求的值.
【答案】(1)
(2)①;②.
【解析】
【分析】(1)由数量积的坐标运算结合正弦定理得到,再结合两角和的正弦公式即可求解;
(2)①由三角形面积公式得到,再结合余弦定理即可求解;②由即可求解.
【小问1详解】
,
由正弦定理得,
,则,
因为,所以,又,所以
【小问2详解】
①由得,
由余弦定理得,
所以.
②由得
,
所以
19. 已知函数
(1)讨论函数的单调性
(2)若函数的极大值为.
①求实数a的值;
②令,实数.求证:有两个极小值点,且.
【答案】(1)当时,在递增,
当时,在上单调递增,在上单调递减;
(2)①;
②,
则,
可知的定义域为,
构造,则,
令,解得;令,解得;
可知在内单调递减,在内单调递增,则,
且当趋近于0或时,趋近于,
可知在内值域为,
令,可得,则,
且,令,解得,
当时,;当时,;
可知在内单调递减,在内单调递增,
由的单调性和值域可知关于x的方程有2个不同的实数根,不妨设,
因为,则有:
当时,则,可知在内单调递减;
当时,则,可知在内单调递增;
当时,则,可知在内单调递减;
当时,则,可知在内单调递增;
所以有两个极小值点,
又因为,
则,,
所以.
【解析】
【分析】(1)先求的定义域,再求导,根据的范围分类讨论即可求解;
(2)①根据的极大值即可求;
②由,构造,利用导数研究单调性求在的值域,令,可得,利用导数研究单调性进而得的极小值点,进而得证.
【小问1详解】
因为函数的定义域为,
所以,
当时,恒成立,在递增,
当时,令,可得,
当时,,函数在上单调递增,
当时,,函数在上单调递减;
【小问2详解】
①因为函数的极大值为,由(1)知,
此时函数的极大值为,
所以,解得;
②略
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