内容正文:
乌鲁木齐市第一中学2026-2027学年第一学期
2027届高三年级第一次月考
数学试卷
(请将答案写在答题纸上)
第一部分(选择题 共58分)
一、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. 设集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】,,因此,,得,
得或,因此,所以.
2. 已知复数z满足,则( )
A. B. C. D. 2
【答案】C
【解析】
【详解】法一:由题意得,
所以,故C正确.
法二:由题意得,故,故C正确.
3. 下列函数中,既是奇函数又在定义域上单调递增的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】选项A,因为,所以是奇函数,但其在整个定义域上不单调递增,所以A错误;
选项B,若,,单调递增,且时,,
若,,单调递增,且时,,
又时,所以在上是单调递增,
因为,所以为奇函数,所以B正确;
选项C,因为,所以是奇函数,但不单调递增,所以C错误;
选项D,因为,所以是奇函数,
在,上单调递增,但在整个定义域上不单调递增,所以D错误.
4. 已知向量,,,,则( )
A. B. C. 3 D. 7
【答案】B
【解析】
【详解】因为 ,,
,
所以 ,
所以 ,
所以.
5. 已知函数 在区间上单调递增,则实数的取值范围是( )
A. B. 或
C. 或 D.
【答案】B
【解析】
【详解】,
令,解得或,
所以在上单调递增,
又函数 在区间上单调递增,
所以或,解得或,
所以的取值范围是或.
6. 已知命题是减函数,命题q:函数有两个零点,则p是q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】根据给定条件,利用对数函数性质求出的范围,利用函数零点的意义,数形结合求出的范围,再利用充分条件、必要条件的定义求解判断.
【详解】由函数是减函数,得,即命题;
由,得,依题意,直线与函数的图象有两个交点,
当时,作出直线与函数的图象,如图1,
由直线与函数的图象有两个交点,得,解得,
当时,作出直线与函数的图象,如图2,
显然,因此直线与函数的图象只有一个交点,不符合题意,
综上命题.
所以p是q的必要不充分条件.
7. 已知,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先利用两角和的余弦公式展开已知条件中的,再结合二倍角公式将式子转化为关于和的等式,通过辅助角公式化简后,结合的取值范围确定对应角的三角函数符号,最后利用两角差的正弦公式求解的值.
【详解】∵ ,
∴ .
即得,即.
得,即.
∵ ,∴ ,故.
又,∴ ,
∴ .
∵ ,
∴ ,
代入数值计算得:.
8. 设函数,已知在上有且仅有4个零点,下列说法错误的是( )
A. 的取值范围是
B. 在上可能有3个极小值点
C. 与直线在上的交点恰有2个
D. 在上单调递减
【答案】D
【解析】
【分析】由可求得的取值范围,结合已知条件可得出关于的不等式组,解出的取值范围,可判断A选项;结合的极小值位置判断区间内极小值点个数,可判断B选项;在时,由可得出的值,可判断C选项;利用正弦型函数的单调性可判断D选项.
【详解】对于A,,令,
在上有且仅有4个零点,等价于在有且仅有4个零点,
应当依次为,则要求,计算得,故A正确;
对于B,的极小值点为,由A可知,,
在里极小值点最多有3个,故B正确;
对于C,,结合A可知,,
区间右端,因此可取一共两解,故C正确;
对于D,结合,,左端点取值范围为,
右端点取值范围为,的区间随的取值变化,对于任意,
的区间均包含的两侧,因此在上不单调递减,故D错误.
【点睛】正弦函数零点、极值问题,优先进行换元,只看可大幅降低难度.
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,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 设正实数满足,则下列说法正确的是( )
A. B. 的最小值为
C. 的最大值为 D. 的最小值为
【答案】ACD
【解析】
【分析】结合正实数满足的条件,利用指数函数单调性、基本不等式、二次函数求最值的方法,逐一判断各选项即可
【详解】对于A选项,因为,,则,所以,所以,故A正确;
对于B选项,因为,,
所以,
因为,所以,所以,
因为,所以,即无最小值,故B错误;
对于C选项,因为,所以,当且仅当时等号成立,故的最大值为,C正确;
对于D选项,因为,,
所以,当且仅当时,等号成立,
所以,的最小值为,故D正确;
10. 关于函数,则下列选项正确的是( )
A. 图象关于直线对称 B. 在单调递增
C. 的值域为 D. 有两个零点
【答案】AD
【解析】
【分析】先得到函数定义域为,由,即可得到图象关于直线对称,即可验证A项;令内层函数, 时,单调递减,根据复合函数“同增异减”得到在单调递减,即可验证B项;先由复合函数的单调性原则得到函数的单调性,即可验证C项;令,解得,即可验证D项.
【详解】函数
需满足,即定义域为,
由对数的运算法则得到,
对于A项,因为,
所以,即图象关于直线对称,故A正确;
对于B项,令内层函数,开口向下,对称轴,
时,单调递增,时,单调递减,
因为外层函数在单调递增,
所以根据复合函数的单调性得到在单调递减,故B错误;
对于C项,根据复合函数的单调性得到在单调递增,
所以当时,函数有最大值,
又因为当或时,函数,,
所以函数的值域为,故C错误;
对于D项,令,即,得到,
整理得到,解得,
所以函数有两个零点,故D正确.
11. 在锐角中,角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知,且,则下列结论正确的是( )
A.
B.
C. 周长取值范围为
D. 若O是外接圆的圆心,则和面积之差的取值范围为
【答案】ABD
【解析】
【分析】AB利用正弦定理边角互化处理;C利用正弦定理将周长化为有关于的函数,再结合取值范围即可;D利用正弦定理将面积差用表示,求关于的函数的取值范围.
【详解】对于A,,则由正弦定理得,因为,所以,则,则,故A正确;
对于B,,所以,则,因为,所以,故B正确;
对于C,由得,,所以
,因为为锐角三角形,所以,得,则,则,所以,故C错误;
对于D,设锐角的外接圆半径为,,则,则,故和面积之差为
,
因为,则,故当时,面积最大为;当时,;当时,,则和面积之差的取值范围为,故D正确.
【点睛】三角函数问题要活用转化,将问题全部转化为一个变量的函数即可方便求解.
第二部分(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知是第二象限角,且,则__________.
【答案】
【解析】
【详解】,则,
由,解得,
已知是第二象限角,,
则.
13. 已知是定义在上的函数的导函数,对任意的,恒成立,且,则不等式的解集是________.
【答案】
【解析】
【分析】构造函数,利用导数分析函数的单调性,将所求不等式变形为,利用函数的单调性可得出原不等式的解集.
【详解】设,则.
因为,,所以,则在上单调递增.
因为,所以,
由可得,等价于,解得,
故不等式的解集是.
故答案为:.
14. 在平面四边形中,,,,则_____;点E是边的中点,延长线段至点F,使得,若点H为线段上的动点,则的最小值为_____.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】先根据判断四边形的形状,再结合得出四边形的具体特征,进而求出;
建立平面直角坐标系,求出各点坐标,设出点的坐标,根据向量数量积的坐标运算求出的表达式,最后根据二次函数的性质求出最小值.
【详解】已知,所以四边形是平行四边形,则,
即,
设,,则,
由平面向量基本定理可得即,所以,
已知,则,
所以,
又因为,所以.
以A为原点,所在直线为x轴建立平面直角坐标系,
由,,可得,,
因为四边形是平行四边形,所以,
又因为点E是边的中点,所以,
由,得,
设,则,
即,解得,所以,
,
因为点H为线段上的动点,可设,
所以,,
则,
当时,取得最小值.
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. 设集合,.
(1)若时,求;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1);(2)
【解析】
【分析】(1)先求出A,代入,求出集合B,然后直接求出即可.
(2)由题意得,,可得,然后分类讨论:①当;②当;然后直接
【详解】(1)由题意得,
因为a=2,所以
则
(2)因为,所以
①当时,由题意得9-4a<0.解得;
②当时,由题意得
解得.
综上,a的取值范围为.
【点睛】本题考查含参集合的交集和并集运算,难点在于不要遗漏空集情况的考虑,属于难题.
16. 函数(,)的部分图象如图所示.
(1)求函数的解析式;
(2)将该函数的图象向左平移个单位长度,向上平移1个单位长度,再将图象上各点的纵坐标不变,横坐标伸长到原来的2倍,得到函数的图象,当时,求的值域.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据图象最高点确定,利用个周期长度求出,再代入最高点坐标结合的范围求出;
(2)根据图象变换规律求出的解析式,再利用余弦函数的性质求出给定区间上的值域
【小问1详解】
解:由图象可知,函数的最大值为,所以.
观察图象,点为函数图象下降过程中的零点,点为函数图象的最高点,
所以,解得. 因为且,所以.
此时,将点代入解析式,得 , 即 .
所以 ,解得 .
因为 ,令,解得.
所以函数的解析式为 .
【小问2详解】
解:将的图象向左平移个单位长度,得到的图象;
再向上平移个单位长度,得到的图象;
再将图象上各点的纵坐标不变,横坐标伸长到原来的倍 得到的图象.
因为,所以 .
由余弦函数的性质可知,当 ,即时, 取得最小值;
当或时, 取得最大值.
所以 . 所以 .
故函数的值域为 .
17. 已知定义在上的函数(且).
(1)判断函数的奇偶性并证明;
(2)若,函数,,求函数的值域.
【答案】(1)是奇函数,证明:
因为,函数的定义域为,关于原点对称,
对于定义域内任意,,
故函数是奇函数.
(2)
【解析】
【分析】(1)利用函数奇偶性定义,判断函数的奇偶性;
(2)先求,再采用换元法转化为二次函数,最后在给定区间求值域.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
已知,则,即,解得(舍去)或,
故,,
令,令,
已知,且函数在上单调递增,在上单调递增,
故在上单调递增,
时,;
时,;
故的取值范围是,
开口向上,对称轴为,
在区间内,最小值为,
;,
综上可得,.
18. 在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,满足.
(1)求角A.
(2)D为边上一点,且.
①若,求面积的最大值;
②若为角平分线,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)① 面积的最大值,
②
【解析】
【分析】(1)由正弦定理边化为角,用合一变形公式整理后得求得,
(2)①由向量知识可得平方后可得结合面积公式可解,
②在中由正弦定理得都是关于角的函数关系,结合均值不等式可解.
【小问1详解】
∴ 由正弦定理得: ,展开得:
而 ,故等式两边同时除以 得:
故 .
【小问2详解】
① 如图所示,
当时取等号,
由面积公式:
② 如图所示,
为角平分线,在中
由正弦定理得
又
当时取等号,
故
19. 已知函数,,.
(1)若,求在处的切线方程;
(2)证明:仅有一个极值点;
(3)记的极值点为,若,,对任意,恒成立,证明:.
【答案】(1)
(2)已知 ,其定义域为 ,,
令 ,则 ,所以 在 上单调递减.
利用零点存在定理:则
,
所以存在唯一的 ,使得 ,即 .
当 时, 单调递增;当 时, 单调递减.
所以 仅有一个极值点 .
(3)因为,所以对任意恒成立,
即 对任意 恒成立.
令 ,则 ,
对求导:,
由复合函数单调性知 在 上单调递减,
且当 时, ,
当 时, ,
所以存在唯一的 ,使得 ,
即 , , (1)
当 时, 单调递增;当 时, 单调递减.
,
由(1): ,代入:
,因此,
要证 ,只需证
, (2)
由(1)变形: ,
,
令 ,代入(2),只需证明:,,,
记,
,
为研究 的单调性,设 ,
求导:,
当 时, ,故 ,
因此 在 上严格单调递增,即 在 严格单调递增.
,
由零点存在定理, ,使得 ,
单调递减,
单调递增,
,
在严格递增,由零点存在定理,存在唯一 ,满足 ,
单调递减,, 单调递增,
,
由 得 ,
,等式两边约去 ,得
, (3)
由 变形: ,
,
即 ,
由 的极值点,满足导数,可得 ,
设 ,求导得 , 在 严格递减,
方程 的根唯一,故 ,
,
即,
结合 ,得
【解析】
【分析】(1)求出函数的导数, ,求出为,可求切线方程,
(2)求 的导数,再讨论,有唯一实根,进而证明有唯一极值点,
(3)根据分析法,结合隐零点进行化简得到最终证明结论.
【小问1详解】
当 时,,,
,,
所以切线方程为 ,即 .
【小问2详解】
略
【小问3详解】
略
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2027届高三年级第一次月考
数学试卷
(请将答案写在答题纸上)
第一部分(选择题 共58分)
一、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. 设集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 已知复数z满足,则( )
A. B. C. D. 2
3. 下列函数中,既是奇函数又在定义域上单调递增的是( )
A. B. C. D.
4. 已知向量,,,,则( )
A. B. C. 3 D. 7
5. 已知函数 在区间上单调递增,则实数的取值范围是( )
A. B. 或
C. 或 D.
6. 已知命题是减函数,命题q:函数有两个零点,则p是q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
7. 已知,,则( )
A. B. C. D.
8. 设函数,已知在上有且仅有4个零点,下列说法错误的是( )
A. 的取值范围是
B. 在上可能有3个极小值点
C. 与直线在上的交点恰有2个
D. 在上单调递减
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,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 设正实数满足,则下列说法正确的是( )
A. B. 的最小值为
C. 的最大值为 D. 的最小值为
10. 关于函数,则下列选项正确的是( )
A. 图象关于直线对称 B. 在单调递增
C. 的值域为 D. 有两个零点
11. 在锐角中,角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知,且,则下列结论正确的是( )
A.
B.
C. 周长取值范围为
D. 若O是外接圆的圆心,则和面积之差的取值范围为
第二部分(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知是第二象限角,且,则__________.
13. 已知是定义在上的函数的导函数,对任意的,恒成立,且,则不等式的解集是________.
14. 在平面四边形中,,,,则_____;点E是边的中点,延长线段至点F,使得,若点H为线段上的动点,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. 设集合,.
(1)若时,求;
(2)若,求的取值范围.
16. 函数(,)的部分图象如图所示.
(1)求函数的解析式;
(2)将该函数的图象向左平移个单位长度,向上平移1个单位长度,再将图象上各点的纵坐标不变,横坐标伸长到原来的2倍,得到函数的图象,当时,求的值域.
17. 已知定义在上的函数(且).
(1)判断函数的奇偶性并证明;
(2)若,函数,,求函数的值域.
18. 在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,满足.
(1)求角A.
(2)D为边上一点,且.
①若,求面积的最大值;
②若为角平分线,求的取值范围.
19. 已知函数,,.
(1)若,求在处的切线方程;
(2)证明:仅有一个极值点;
(3)记的极值点为,若,,对任意,恒成立,证明:.
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