内容正文:
长春市第十七中学2025-2026学年度下学期
高二第三学程考试数学试卷
出题人:张莉静,刘雪峰
校对人:刘妍妍,郑帅,刘立波
(试卷满分:150分 考试时间:120分钟)
一、单选题(每题5分,共40分)
1. 设全集,集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据并集和补集的定义直接计算即可.
【详解】由题意得,所以, .
故选:A
2. 设, 则 “”是“”的( )
A. 充分而不必要条件
B. 必要而不充分条件
C. 充要条件
D. 既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】
【详解】由一定可得出;但反过来,由不一定得出,如,故选A.
【考点定位】本小题主要考查充分必要条件、不等式的性质等基础知识,熟练掌握这两部分的基础知识是解答好本类题目的关键.
3. ( )
A. B. C. D. 2
【答案】C
【解析】
【分析】根据对数的运算性质即可求解.
【详解】根据对数运算性质可知,,所以.
故选:C.
4. 已知关于的一元二次不等式的解集为,则关于的不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用一元二次不等式和一元二次方程的对应关系求出参数,再解另一个不等式即可.
【详解】由题设知方程有两根2和3,故由韦达定理得则,
因此,解得.
故选:A.
5. 若命题“存在”是真命题,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由题可知方程有实数解,即求.
【详解】由题知方程有实数解,
∴,
解得,
故选:B.
6. 已知是定义域为的偶函数,且在上单调递增,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用函数的奇偶性与单调性比较大小.
【详解】是偶函数,,
在上单调递增,.
故选:A
7. 函数,若对任意,都有成立,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意可知是减函数,结合分段函数单调的条件求解.
【详解】因为对任意,都有成立,所以是上的减函数,
则,解得,
即实数a的取值范围为.
8. 定义在上的函数满足,,且,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意,构造函数,可得在上单调递增,然后结合其单调性即可求解不等式.
【详解】构造函数,,则,
由于,所以在上恒成立,所以在上单调递增,
而,所以,
所以,
则不等式等价于,
故,即,所以不等式的解集为.
二、多选题(每题6分,共18分.全部选对得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分。
9. 下列命题为真命题的是( )
A. 若,,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
【答案】BCD
【解析】
【分析】利用特值法判断A;根据不等式的性质判断B;利用作差法判断CD.
【详解】对于A,当,,,时,满足且,此时,故A错误;
对于B,,则,所以,故B正确;
对于C,,则,
,则,故C正确;
对于D,,则,,
,
所以,故D正确.
故选:BCD.
10. 下列说法正确的是( )
A. 和表示同一个函数
B. 函数的值域为
C. 定义在上的函数满足,则
D. 函数的定义域为,则函数的定义域为
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据函数的概念和性质依次判断即可.
【详解】对于A,的定义域为,的定义域为,两函数定义域不同,不表示同一函数,故A错误;
对于B,由,可得,所以函数的值域为,故B正确;
对于C,由,得,联立解得,故C正确;
对于D,由函数的定义域为,得,则,可得的定义域为,故D正确.
11. (多选题)已知,是椭圆的左、右焦点,过点的直线与椭圆交于,两点,则( )
A. 的周长为4a
B. 当直线垂直于轴时,
C. 若,,则椭圆的离心率为
D. 当时,椭圆上存在点,使得点向圆所引的两条切线互相垂直
【答案】ABD
【解析】
【分析】A选项,利用焦点三角形边长关系可得的周长;B选项,当直线垂直于轴时,可以将横坐标代入椭圆方程,得到纵坐标,从而得到;C选项,利用,,可得,,分别在和中,计算,可得,从而得到离心率;D选项假设存在满足条件的点,可求得即可.
【详解】对于选项A,的周长,故A正确;
对于选项B,当直线垂直于轴时,将代入,得,,故B正确;
对于选项C,,,,
,,,,.
在中,
在中,,得,
,,故C错误;
对于选项D,假设存在满足条件的点,过点向圆引两条切线,设切点为和,
因为,,,,
所以四边形为正方形,所以.
所以当时,椭圆上存在点满足题意,故D正确.
三、填空题(每题5分,共15分)
12. 函数(且)的图象恒过定点是______.
【答案】
【解析】
【分析】先求出时,为定值,从而求出函数图象所过定点.
【详解】当,即时,为定值,此时,
故(且)的图象恒过定点.
故答案为:
13. 一百零八塔,位于宁夏吴忠青铜峡市,是始建于西夏时期的喇嘛式实心塔群,是中国现存最大且排列最整齐的喇嘛塔群之一,塔的排列顺序自上而下,第一层1座,第二层3座,第三层3座,第四层5座,第五层5座,从第五层开始,每一层塔的数目构成一个首项为5,公差为2的等差数列,则该塔第十二层有________座.
【答案】19
【解析】
【详解】已知从第五层开始,塔的数目构成一个首项为5,公差为2的等差数列,
将第五层的塔的数目设为,设从第五层开始自上而下,每一层的塔的数目为,
则,
则第十二层对应.
14. 已知函数,,函数的图象在点和点的两条切线互相垂直,且分别与轴交于,两点,则的取值范围是________.
【答案】
【解析】
【分析】利用导数的几何意义可求得在处的切线方程,并得到;根据切线互相垂直可得,由此得到,令,根据二次函数的性质求范围,从而得解.
【详解】当时,,,
,,
∴在处的切线方程为,即,
令可得,;
当时,,,所以,,
所以在处的切线方程为:,即,
令可得,,
∵两条切线互相垂直,,,
,
令,,.
四、解答题(共77分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
15. 设集合,非空集合.
(1)若,求和;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1),
(2)
【解析】
【分析】(1)将代入,再根据交集和并集的定义计算即可;
(2)若,,则根据集合的包含关系求出参数的范围即可.
【小问1详解】
.
因为,所以,
所以,.
【小问2详解】
由于且,
故,解得,
所以实数的取值范围为.
16. 已知定义域为的函数为奇函数.
(1)求和的值;
(2)求不等式的解集.
【答案】(1),
(2)
【解析】
【分析】(1)由奇函数的性质可得,可得,又由可得出关于的等式,由此可解得实数的值,即可求解;
(2)由(1)的结论,分析可得在上是增函数且为奇函数,进而可以将不等式转化为,结合函数的单调性即可得,求解即可.
【小问1详解】
由题意知函数为定义在上的奇函数,
则有,解得,
所以,
因为函数为奇函数,则,
而,
所以,整理可得,
即对任意的恒成立,解得,
所以,;
【小问2详解】
由(1)可得,所以在上单调递增,
由可得,
所以,所以,
即,解得,
所以不等式的解集为.
17. 在数列中,为数列的前项和,且满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)若.求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由前n项和求递推关系,应用等比数列定义证明等比求通项公式;
(2)应用裂项相消法计算即可.
【小问1详解】
当时,,解得.
当时,
即,易知,所以.
所以是以为首项,以2为公比的等比数列.
故.
【小问2详解】
,
18. 已知抛物线的焦点为.
(1)求抛物线的方程;
(2)设直线与抛物线相交于两点,
(ⅰ)若,求实数的值;
(ⅱ)为坐标原点,求重心的轨迹方程.
【答案】(1)
(2)(ⅰ);(ⅱ)
【解析】
【分析】(1)根据抛物线焦点为,由抛物线的性质可直接求出,再求得抛物线C的方程;
(2)(ⅰ)联立抛物线与直线方程,使用韦达定理得到,再根据,再求实数的值;(ii)根据三角形重心的坐标公式设点,再由韦达定理表示为的表达式,通过转化求得重心的轨迹方程.
【小问1详解】
由抛物线的焦点为可得 ,
所以抛物线C的方程为.
【小问2详解】
(ⅰ)联立抛物线与直线的方程可得
,整理得,故;
,,解得,.
(ⅱ)由(i)得,,
设重心坐标为,则即
所以即.
19. 丹麦数学家琴生是19世纪对数学分析做出卓越贡献的巨人,特别在函数的凹凸性与不等式方面留下了很多宝贵的成果.若,,,为上任意个实数,满足,当且仅当时等号成立,则称函数在上为“凸函数”.也可设可导函数在上的导函数为,在上的导函数为,当时,函数在上为“凸函数”.若,,,为上任意个实数,满足,则称函数在上为“凹函数”当且仅当时等号成立.也可设可导函数在上的导函数为,在上的导函数为,当时,函数在上为“凹函数”.这里关于凹凸函数的不等式即为著名的琴生不等式.
(1)讨论函数,的凹凸性;
(2)在中,求证:;
(3)若个正实数满足,求证:.
【答案】(1)凹函数;
(2)证明:由(1)知,当且仅当时等号成立;
(3)证明:设,则,在上恒成立,所以在上是凹函数,
个正实数满足,则,
所以,
即
,
所以.
【解析】
【分析】(1)对再求导得,由的正负得凹凸性;
(2)利用凹凸性的性质证明;
(3)构造新函数,确定凹凸性后,利用凹凸性证明.
【小问1详解】
,则,,
当时,,
所以是凹函数;
【小问2详解】
略
【小问3详解】
略
【点睛】方法点睛:本题考查学生的创新应用能力,由题意考察函数的凹凸性,只要对函数的导函数再一次求导,然后判断这个导数的正负,得了结论.第(3)小题我们必须从要证明的不等式出发取对数后,引入新函数,然后利用它们凹凸性证明不等式成立.
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长春市第十七中学2025-2026学年度下学期
高二第三学程考试数学试卷
出题人:张莉静,刘雪峰
校对人:刘妍妍,郑帅,刘立波
(试卷满分:150分 考试时间:120分钟)
一、单选题(每题5分,共40分)
1. 设全集,集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 设, 则 “”是“”的( )
A. 充分而不必要条件
B. 必要而不充分条件
C. 充要条件
D. 既不充分也不必要条件
3. ( )
A. B. C. D. 2
4. 已知关于的一元二次不等式的解集为,则关于的不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
5. 若命题“存在”是真命题,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
6. 已知是定义域为的偶函数,且在上单调递增,则( )
A. B.
C. D.
7. 函数,若对任意,都有成立,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
8. 定义在上的函数满足,,且,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
二、多选题(每题6分,共18分.全部选对得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分。
9. 下列命题为真命题的是( )
A. 若,,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
10. 下列说法正确的是( )
A. 和表示同一个函数
B. 函数的值域为
C. 定义在上的函数满足,则
D. 函数的定义域为,则函数的定义域为
11. (多选题)已知,是椭圆的左、右焦点,过点的直线与椭圆交于,两点,则( )
A. 的周长为4a
B. 当直线垂直于轴时,
C. 若,,则椭圆的离心率为
D. 当时,椭圆上存在点,使得点向圆所引的两条切线互相垂直
三、填空题(每题5分,共15分)
12. 函数(且)的图象恒过定点是______.
13. 一百零八塔,位于宁夏吴忠青铜峡市,是始建于西夏时期的喇嘛式实心塔群,是中国现存最大且排列最整齐的喇嘛塔群之一,塔的排列顺序自上而下,第一层1座,第二层3座,第三层3座,第四层5座,第五层5座,从第五层开始,每一层塔的数目构成一个首项为5,公差为2的等差数列,则该塔第十二层有________座.
14. 已知函数,,函数的图象在点和点的两条切线互相垂直,且分别与轴交于,两点,则的取值范围是________.
四、解答题(共77分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
15. 设集合,非空集合.
(1)若,求和;
(2)若,求实数的取值范围.
16. 已知定义域为的函数为奇函数.
(1)求和的值;
(2)求不等式的解集.
17. 在数列中,为数列的前项和,且满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)若.求数列的前项和.
18. 已知抛物线的焦点为.
(1)求抛物线的方程;
(2)设直线与抛物线相交于两点,
(ⅰ)若,求实数的值;
(ⅱ)为坐标原点,求重心的轨迹方程.
19. 丹麦数学家琴生是19世纪对数学分析做出卓越贡献的巨人,特别在函数的凹凸性与不等式方面留下了很多宝贵的成果.若,,,为上任意个实数,满足,当且仅当时等号成立,则称函数在上为“凸函数”.也可设可导函数在上的导函数为,在上的导函数为,当时,函数在上为“凸函数”.若,,,为上任意个实数,满足,则称函数在上为“凹函数”当且仅当时等号成立.也可设可导函数在上的导函数为,在上的导函数为,当时,函数在上为“凹函数”.这里关于凹凸函数的不等式即为著名的琴生不等式.
(1)讨论函数,的凹凸性;
(2)在中,求证:;
(3)若个正实数满足,求证:.
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