内容正文:
2026-2027学年度高三第一学期9月质量检测
数学试题
一、单项选择题:共8小题,每小题5分,满分40分.
1. 已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由得,所以, ,
所以 .
2. 已知复数,则z的虚部为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】直接由复数的乘法运算以及复数的虚部概念即可求解.
【详解】因,
则,
所以z的虚部是.
故选:B.
3. 已知向量满足,且,则( )
A. B. C. D. 2
【答案】C
【解析】
【分析】根据向量模的计算公式及向量垂直的条件可得结果.
【详解】因为,所以,
两式相减得,即.
又,所以,联立,解得,即.
故选:C.
4. 已知定义在上的奇函数满足,当时,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先根据对称性求出的周期,再利用奇函数的性质以及周期性即可求得.
【详解】因为奇函数,则,
又,则,
于是,即4是函数的一个周期,
而,则,,
则,
又当时,,则,
所以.
故选:A
5. 已知,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据条件可得,计算的值,结合二倍角公式可得结果.
【详解】∵,∴,即,
∴,
∵,∴,∴,故,
∵,∴,
∴.
故选:C.
6. 记的内角所对的边分别为,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用正弦定理将边的关系转化为角的关系,结合二倍角公式求出,再利用同角三角函数关系求出,最后通过二倍角的正切公式计算.
【详解】由正弦定理,结合,得,
因为,所以,
代入上式得,化简得,
,
因为,所以,
,
.
故选:D.
7. 已知函数,,若曲线上存在点P,使得点P关于y轴的对称点在曲线上,则a的最大值为( )
A. B. C. D. 1
【答案】C
【解析】
【分析】根据给定条件,建立方程并构造函数,利用导数求出函数的最大值即可.
【详解】函数,的定义域均为,
设,则点关于轴的对称点为,
依题意,方程组有解,即方程组有解,
因此方程有解,
令函数,求导得,
当时,;当时,,函数在上递增,在上递减,
则,由有解得,
所以的最大值为.
8. 已知函数及其导函数的定义域均为,记,已知和都是偶函数,且,则的值为( )
A. 1 B. -1 C. 2025 D. -2025
【答案】B
【解析】
【分析】由已知条件确定的对称中心及对称轴,进而确定函数周期,即可求解.
【详解】因为为偶函数,所以,
即,
所以关于直线对称,求导得 关于点对称,
即,
又为偶函数,则,所以关于直线对称,
推导周期:及,
得,
得,
得,
得函数的周期为4,
由,得,
得,
共项和,因为,
所以,
故选:B.
二、多项选择题:共3小题,每小题6分,满分18分.
9. 已知实数m,n满足,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】利用在上单调递减,可判断选项A;利用在区间上单调递减,可判断选项B;由在区间上单调递减,可判断选项D;由 得到,利用的单调性得到,利用不等式的性质可判断选项C.
故选:ABD.
【详解】因为在上单调递减,且,所以,故A正确;
因为在区间上单调递减,所以,故B正确;
因为在区间上单调递减,所以,故D正确;
因为,所以,所以,
所以,所以,即,故C错误.
故选:ABD.
10. 已知函数,则下列说法正确的是( )
A. 为奇函数
B. 在上单调递增
C. 关于的方程有2个解
D. 若关于的不等式恰有1个整数解,则实数的范围是
【答案】AC
【解析】
【分析】对 A,求出函数定义域,验证定义域关于原点对称,再判断与关系,依据定义判断函数奇偶性;对 B,在区间用作差法比较的大小得到该区间单调性,再依据奇函数性质判断区间单调性;对C,将分区间去绝对值求解,利用是偶函数的对称性判断方程解的情况;对 D,把原函数写成分段形式,转化不等式,结合整数解仅有 1 个的条件,结合图象求解参数范围.
【详解】对于A:函数的定义域为,定义域关于原点对称,
,所以为奇函数,A正确;
对于B:任取,,
,,,所以,,
即函数在单调递减,
又因为函数为奇函数,所以在上单调递减,B错误;
对于C:时,,
当时,,令,解得,
当时,,令,无解;
令,则,所以函数为偶函数,
由对称性可知在上方程有解,C正确;
对于D:,
关于的不等式可得,
结合图象可知,当时,不等式有无数个整数解;
当时,在区间内无整数解,
因此只需在内包含一个即可.
因为,
因此若不等式恰好有1个整数解,只需,
解得,D错误.
11. 如图,若正方体的棱长为2,点是正方体在侧面上的一个动点(含边界),点是棱的中点,则下列结论正确的是( )
A. 平面截该正方体的截面面积为
B. 若,则点的轨迹长度为
C. 若为的中点,则三棱锥的体积为1
D. 与平面所成角的正弦值的取值范围为
【答案】BC
【解析】
【分析】对于选项A,先确定截面,然后计算面积即可;对于选项B,首先确定点的轨迹,然后利用弧长公式进行计算即可;对于选项C,首先确定点到底面的距离,然后根据三棱锥体积公式求出三棱锥的体积即可;对于选项D,找出与平面所成的角的最小值和最大值,然后根据边角关系求出其正弦值即可.
【详解】对于选项A:
取线段的中点,连接,那么平面截该正方体的截面为平面.
由于,所以面积为,所以A错误;
对于选项B:
因为平面,平面,
所以,所以根据勾股定理得,
所以点的轨迹是以为圆心以2为半径的弧.
如图所示,因为,所以,所以.
同理.所以弧长角度为,所以轨迹长度为,B正确;
对于选项C:
取的中点,连接,则.
取的中点,连接,过点作.
因为,所以,所以.
因为平面,平面,所以.
又,所以.
又,且平面.所以平面.
所以点到平面的距离为点到平面的距离.
设平行直线之间的垂直距离为,则,
所以,所以点到平面的距离为.
因为平面,平面,所以.
所以.
所以三棱锥的体积为,所以C正确;
对于选项D:
作,连接.
因为平面,平面,
所以,因为,平面.
所以平面.所以与平面所成的角的正弦值为.
在中,,解得.
当点位于时,平面,此时与平面所成的角的正弦值最小为0;
当店位于处时,此时与平面所成的角的正弦值最大,最大值小于,达不到.
所以D错误.
故选:BC.
三、填空题:共3小题,每小题5分,满分15分.
12. 已知函数的定义域是,则函数的定义域为______.
【答案】.
【解析】
【分析】由条件求出函数解析式中的范围,列出使得有意义的不等式,解不等式可得结论.
【详解】因为函数的定义域是,
所以,故,
因为有意义,
所以,所以,
所以函数的定义域为.
故答案为:.
13. 已知函数在上存在单调递减区间,则的取值范围为__________.
【答案】
【解析】
【分析】由题可知使得成立,即,结合函数的单调性求出最值即可.
【详解】因为且定义域为,所以,
又在上存在单调递减区间,等价于使得成立,
即不等式在上有解,即
设,,则 ,
令,解得(负根不符合定义域,舍去).
所以函数在 单调递减,在单调递增,经计算, ,
所以,所以.
14. 已知,关于的方程有6个不相等的实数根,则实数的取值范围为______.
【答案】
【解析】
【分析】先作出函数的图象,结合图象可把问题转化为在上有两个不同实根,,数形结合即可求得答案.
【详解】作出函数图象如图所示:
令,则可化为,
若有6个根,
结合图象可知方程在上有2个不相等的实根,
不妨设,,
则,解得,
故m的取值范围为.
四、解答题:共5大题,满分77分.
15. 已知,.
(1)求的值;
(2)若,,求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用同角三角函数的基本关系结合两角差的正弦公式可求得的值;
(2)利用二倍角的余弦公式可求得的值,利用同角三角函数的基本关系以及两角差的余弦公式求出的值,结合角的取值范围可求得结果.
【小问1详解】
解:因为,,
又,所以,
所以.
【小问2详解】
解:因为,
,
又因为,所以,
由(1)知,,
所以.
因为,,则,所以.
16. 已知.
(1)求的单调区间;
(2)函数的图象上是否存在两点(其中),使得直线与函数的图象在处的切线平行?若存在,请求出直线;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)在上单调递减,在上单调递增.
(2)不存在,理由:
由题意得,斜率
,
,
由得,
,即,即
令,不妨设,则,
记
所以,所以在上是增函数,所以,
所以方程无解,则满足条件的两点不存在.
【解析】
【分析】(1)求出导函数,根据导函数的正负来确定函数的单调区间;
(2)求出直线的斜率,再求出,从而得到的等式,再进行换元和求导,即可解出答案.
【小问1详解】
由题可得
因为,所以,
所以当时,,在上单调递减,
当时,,在上单调递增.
综上,在上单调递减,在上单调递增.
【小问2详解】
略
17. 已知四棱锥的底面为菱形,平面,,是的中点,点在棱上.
(1)证明:;
(2)若,,且直线与底面所成的角为,求二面角的余弦值.
【答案】(1)由四边形为菱形,,
得为正三角形,因为为的中点,
所以,又,因此,
因为平面,平面,所以,
而平面,平面且,
所以平面,又平面,
所以.
(2)
【解析】
【分析】(1)先证明,根据线面垂直判定定理证明平面,由此证明;
(2)建立坐标系,结合条件证明为线段的中点,再求平面,平面的法向量,结合向量夹角公式即可求结论.
【小问1详解】
略;
【小问2详解】
以为原点,为轴正方向建立空间直角坐标系:
由,结合菱形性质得,,,,
因为在上,故可设,则,
取底面的法向量为,
因为直线与底面所成角为,则线面角的正弦值等于向量与向量的夹角的余弦值的绝对值,
所以,
代入,,可得,
所以,
化简解得,即为中点,点的坐标为,
设平面的法向量为,
由,可得,
令,可得,,
所以为平面的一个法向量,
设平面的法向量为,
由,可得,
令,可得,,
所以为平面的一个法向量,
设二面角的平面角为,
因此 ,
观察图象可得二面角为锐二面角,故,
所以二面角的余弦值为.
18. 已知椭圆C:的离心率为,焦距为2.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若直线l:()与椭圆C相交于A,B两点,且.
①求证:的面积为定值;
②椭圆C上是否存在一点P,使得四边形OAPB为平行四边形?若存在,求出点P横坐标的取值范围;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)① 证明:由消去y,化简得:,
设,,则,
,,
故,
因为,所以,
所以,
坐标原点到直线l的距离为,
所以的面积为,
故的面积为定值.
②不存在,理由如下:
假设存在椭圆上的点P,使得OAPB为平行四边形,则,
设,则,
又因为,即,得,
与矛盾,
故椭圆上不存在点P,使得OAPB为平行四边形.
【解析】
【分析】(1)根据椭圆焦距和离心率的概念求解即可;
(2)联立椭圆方程与直线方程消去y后,利用韦达定理和得出,表示出的面积并化简可证明的面积为定值;假设存在椭圆上的点P,使得OAPB为平行四边形,借助表示出点P坐标代入椭圆方程可得出,与矛盾,从而得出结论.
【小问1详解】
由题意知,焦距,故,又,故,
所以,故椭圆C的方程为.
【小问2详解】
①略
②略
19. 已知函数的定义域是D.对于,定义集合.
(1)若,求;
(2)对于集合A,若对任意都有,则称A是对称集.若D是对称集,证明:“函数是偶函数”的充要条件是“对任意,是对称集”;
(3)若函数的定义域为,对任意,.试求b的取值范围,使得对于任意,都有.
【答案】(1)
(2)证明:
必要性:因为是偶函数,所以任意,,
对任意,若,即,则,
所以,所以对任意,是对称集.
充分性:若对任意,是对称集,
因为对任意,,所以,即①,
又,所以,即②.
由①②得,对任意,,
所以函数是偶函数.
综上,“函数是偶函数”的充要条件是“对任意,是对称集”,得证.
(3)
【解析】
【分析】(1)根据的定义,代入数值,解不等式;
(2)分必要性和充分性,结合偶函数的定义,以及“对称集”的定义,即可证明;
(3)由定义可知,,所以在上单调不减,利用导数分析函数的单调性,求的取值范围.
【小问1详解】
由定义得,
【小问2详解】
略
【小问3详解】
因为对于任意,都有,
所以若,则,即若,则,
所以,所以在上单调不减,
所以恒成立.
所以.
当时,,等号仅当时成立,所以单调递增,
而,所以对任意,;
当时,若满足,
即时,,而,
因此当时,,不合题意
综上,的取值范围为.
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2026-2027学年度高三第一学期9月质量检测
数学试题
一、单项选择题:共8小题,每小题5分,满分40分.
1. 已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
2. 已知复数,则z的虚部为( )
A. B. C. D.
3. 已知向量满足,且,则( )
A. B. C. D. 2
4. 已知定义在上的奇函数满足,当时,,则( )
A. B. C. D.
5. 已知,若,则( )
A. B. C. D.
6. 记的内角所对的边分别为,若,则( )
A. B. C. D.
7. 已知函数,,若曲线上存在点P,使得点P关于y轴的对称点在曲线上,则a的最大值为( )
A. B. C. D. 1
8. 已知函数及其导函数的定义域均为,记,已知和都是偶函数,且,则的值为( )
A. 1 B. -1 C. 2025 D. -2025
二、多项选择题:共3小题,每小题6分,满分18分.
9. 已知实数m,n满足,则( )
A. B.
C. D.
10. 已知函数,则下列说法正确的是( )
A. 为奇函数
B. 在上单调递增
C. 关于的方程有2个解
D. 若关于的不等式恰有1个整数解,则实数的范围是
11. 如图,若正方体的棱长为2,点是正方体在侧面上的一个动点(含边界),点是棱的中点,则下列结论正确的是( )
A. 平面截该正方体的截面面积为
B. 若,则点的轨迹长度为
C. 若为的中点,则三棱锥的体积为1
D. 与平面所成角的正弦值的取值范围为
三、填空题:共3小题,每小题5分,满分15分.
12. 已知函数的定义域是,则函数的定义域为______.
13. 已知函数在上存在单调递减区间,则的取值范围为__________.
14. 已知,关于的方程有6个不相等的实数根,则实数的取值范围为______.
四、解答题:共5大题,满分77分.
15. 已知,.
(1)求的值;
(2)若,,求的值.
16. 已知.
(1)求的单调区间;
(2)函数的图象上是否存在两点(其中),使得直线与函数的图象在处的切线平行?若存在,请求出直线;若不存在,请说明理由.
17. 已知四棱锥的底面为菱形,平面,,是的中点,点在棱上.
(1)证明:;
(2)若,,且直线与底面所成的角为,求二面角的余弦值.
18. 已知椭圆C:的离心率为,焦距为2.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若直线l:()与椭圆C相交于A,B两点,且.
①求证:的面积为定值;
②椭圆C上是否存在一点P,使得四边形OAPB为平行四边形?若存在,求出点P横坐标的取值范围;若不存在,说明理由.
19. 已知函数的定义域是D.对于,定义集合.
(1)若,求;
(2)对于集合A,若对任意都有,则称A是对称集.若D是对称集,证明:“函数是偶函数”的充要条件是“对任意,是对称集”;
(3)若函数的定义域为,对任意,.试求b的取值范围,使得对于任意,都有.
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