内容正文:
2026-2027学年高三第一学期阶段调研
高三数学试题10月
一、单选题:本题共8个小题,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. 已知集合,,则“”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】A
【解析】
【分析】根据充分条件、必要条件的定义,结合集合包含关系及集合元素互异性进行判断即可.
【详解】 当时,,,显然满足,即充分性成立;
若,则可得或,
由解得或,
当时,集合中元素的互异性矛盾,故,
经检验,与均满足,即时,不一定等于3,即必要性不成立.
综上,“”是“”的充分不必要条件.
2. 已知复数,为的共轭复数,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】结合复数的除法求出,即可得到,再用复数的模长公式求解.
【详解】因为,
所以,
则.
故答案为:C.
3. 在中,若,,则( )
A. B. C. 1 D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据平面向量线性运算列方程组计算求解即可.
【详解】因为,所以,
因为,
所以,解得,故.
4. 下列命题中错误的是( )
A. 如果平面α⊥平面β,那么平面α内一定存在直线平行于平面β
B. 如果平面α不垂直于平面β,那么平面α内一定不存在直线垂直于平面β
C. 如果平面α⊥平面γ,平面β⊥平面γ,α∩β=l,那么l⊥平面γ
D. 如果平面α⊥平面β,那么平面α内所有直线都垂直于平面β
【答案】D
【解析】
【分析】利用线面平行的判定定理证明A正确;利用面面垂直的判定定理证明B正确;利用面面垂直的性质定理和线面垂直的判定定理证明C正确;举反例可得D错误.
【详解】对于,设平面∩平面=直线a,
设直线,直线平面,且ba,
根据线面平行的判定定理可得直线b,
故正确;
对于B,如果内存在直线与垂直,
则由面面垂直的判定定理可知平面⊥平面,
与已知矛盾,故正确;
对于C,设平面α平面γ,平面β平面γ,
在内作直线,
由面面垂直的性质定理可得,
又∵直线,∴,
又∵α∩β=l,∴为相交直线,
又∵平面,∴l⊥平面γ,
故C正确;
平面α⊥平面β,设平面α∩平面β,
在平面α内与平行的直线都不与平面垂直,
故 D项错误.
故选:D.
5. 若,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】对等式进行变形,运用二倍角公式化简即可求值.
【详解】当时,等式两边不成立,故,
对等式进行变形可得,
因为在和上单调递增,
故,
故选:A.
6. 已知二面角的大小为,,,且,为内异于的任意一点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】作出二面角的平面角,根据最小角定理,利用线面角求最小值即可.
【详解】过点作,垂足为,于,连接,
如图:
,,,又,,
、平面,平面,又平面,
,为二面角的平面角,故.
由最小角定理可知,当为与所成线面角时,最小,
此时共线,取得最小值,
在直角中,,,所以,
在直角中,,,
所以,
在直角中,.
即的最小值为.
7. 已知圆柱的下底面在半球的底面上,上底面圆周在半球的球面上,记半球的底面圆面积与圆柱的侧面积分别为,,半球与圆柱的体积分别为,,则当的值最小时,的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先利用几何关系建立半球半径、圆柱底面半径与高的等式,将体积比转化为单变量函数,通过导数求最值得到参数关系,再代入面积比计算结果.
【详解】设半球的半径为,圆柱的底面半径为,高为,
由圆柱上底面圆周在半球球面上,结合勾股定理得,其中,
所以半球底面圆面积,圆柱侧面积,故;
半球体积,圆柱体积,故,
将代入体积比,
令即 ,得:,
设,
求导得:,
当时,,当时,,
所以函数在区间上单调递减,在区间上单调递增,
所以当,即时,有最小值,此时,
代入,化简可得: .
8. 已知函数,,若存在实数、、,使得,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由对勾函数的单调性可得出,由作差可得出,再结合已知条件得出,化简代数式,利用基本不等式可求得的最小值.
【详解】因为函数在上单调递减,在上单调递增,
由题意可知,
由可得,
即,
因为,则,故,
因为,则,
所以,
,
因为,函数、在上单调递减,
故函数在上单调递减,当时,,
所以,,
当且仅当时,即当时,等号成立,
因此,的最小值为.
故选:C.
【点睛】易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:
(1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;
(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;
(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.
二、多选题: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. ,,,,下列不等式不恒成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用特例法判断ACD;利用不等式的性质判断B.
【详解】选项A:令,,,满足,
但是,,
得到:,选项A错误;
选项B:,选项B正确;
选项C:令,则,选项C错误;
选项D:当,选项D中不等式无意义,选项D错误.
故不恒成立的选项为ACD.
10. 已知向量满足,,则( )
A. 与的夹角为 B. 与的夹角为
C. D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据向量数量积的运算律,求出向量与的夹角即可判断A、B,再根据向量模的计算公式及向量垂直的性质判断C、D即可.
【详解】设与的夹角为,
由得,
将代入得,∴,
又,∴,故A正确,B错误;
,故C正确;
,故,故D正确.
故选:ACD.
11. 在平面直角坐标系中,直线与曲线交于,,直线与曲线交于,,且,,下列说法正确的是( )
A.
B. 的取值范围是
C. 与的面积相等
D. 若的周长等于的周长的3倍,则
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据题意作出图象,作出直线与曲线关于轴对称的图象,可发现其与直线及曲线关于直线对称,则交点也是对称的,从而得到坐标之间的等量关系.利用发现的对称性和等量关系,针对各个选项进行计算即可作出判断.
【详解】根据题意可作出图象,
因为直线与曲线交于,
如图作直线关于轴的对称直线,
作曲线关于轴的对称曲线,
则直线与曲线的交点为.
又因为直线与直线关于直线对称,
曲线与曲线也关于直线对称,
所以点和点分别与点和点关于直线对称,
则有
对于A,,
同理,.
即,所以,故A正确;
对于B,当直线与曲线相切时,设切点为,
则有,解得,
由图象可知,直线与曲线有两个不同的交点,则必有,故B错误;
对于C,,,
根据对称性可知,,
所以,又,所以,故C正确;
对于D,若的周长等于的周长的3倍,由A项可得,
即有,由可得,
两边取对数,可得,则,故D正确.
三、填空题:本题共3个小题,每题5分,共15分.
12. 命题“,,有”的否定是__________________.
【答案】,使得
【解析】
【详解】命题“,有”中,“”是全称量词,结论为“”.
全称量词命题的否定是存在量词命题:把全称量词“”改为存在量词“”,并把结论“”否定为“”.
所以该命题的否定为“,使得”.
13. 若函数在区间上不单调,则实数m的取值范围为___________.
【答案】
【解析】
【分析】首先求出的定义域和极值点,由题意得极值点在区间内,且,得出关于的不等式组,求解即可.
【详解】函数的定义域为,且,
令,得,
因为在区间上不单调,
所以,
解得,
故答案为:.
14. 已知,是平面内三个不同的单位向量.若,则的取值范围是_______.
【答案】
【解析】
【分析】利用分段函数值分类讨论,可得,再根据数量积关系设出坐标,利用坐标运算,结合三角恒等变换求解模的范围可得.
【详解】若,则,
又三个向量均为平面内的单位向量,故向量两两垂直,显然不成立;
故.
不妨设,则,
不妨设,,
则,则,
则
,
由,,
则,
故.
故答案为:.
四、解答题:本题共5个小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知函数.
(1)求的单调递增区间;
(2)若,求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由
得,
令,解得,
故的单调递增区间为.
【小问2详解】
将代入得:,
由可得,
.
16. 如图,平面四边形中,是边长为2的等边三角形,,.现将沿翻折至,使得.
(1)证明:平面平面;
(2)已知是线段上的点,它到直线的距离为,求直线与平面所成的角.
【答案】(1)
证明:因为在中,,
由正弦定理可得,
即,解得,
因为,所以,所以,
在中,,
所以,所以,
又因为平面,且,
所以平面,
又因为平面,所以平面平面;
(2)
【解析】
【分析】(1)在中,由余弦定理可得,从而可得,,在中,由勾股定理可得,由线面垂直的判定定理可得平面,即可证明平面平面;
(2)利用空间向量求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
解:取中点,连接,
因为是边长为2的等边三角形,所以,
由(1)可知平面,又因为,所以平面,
平面,所以,
所以以为原点,分别为轴,轴,轴的正方向,建立空间直角坐标系,如图所示:
则,,,,
所以,
设,
所以,
则,
又因为,
所以直线的距离
,
又因为,
所以,
解得或(舍),
所以,
因为,,
设平面的法向量为,
则有,
取,则,
设直线与平面所成的角为,
则,
又因为,所以,
所以直线与平面所成的角为.
17. 定义在R上的奇函数和偶函数满足.
(1)求和的解析式;
(2)若函数在上单调递增,求实数k的取值范围;
(3)若函数在上的最大值为3,求实数m的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)先利用奇偶函数性质,将原式中替换为得到新等式,再联立两个方程,用加减消元求出与.
(2)写出表达式并求导,根据函数单调递增等价于导数恒大于等于0列式;再换元令,保证不等式对所有正数t成立,最后解出k的取值.
(3)先化简,再换元令,转化为二次函数;接着对参数分类讨论,利用函数性质求出参数m.
【小问1详解】
因为是奇函数, 是偶函数,
所以,.
由题意得,
则,
解得.
【小问2详解】
因为在上单调递增,
所以对任意恒成立,
所以对任意恒成立,
令,
则,
故,
所以实数k的取值范围.
【小问3详解】
依题意.
令则,
记.
①当时,在上单调递减,
则,故不合题意.
②当时,在上单调递增,在上单调递减,
则,
解得,又,故.
18. 在中,角,,所对边的边长分别为,,,且满足
.
(1)证明:;
(2)若,求的值;
(3)如图,点在线段的延长线上,且,,当点运动时,探究是否为定值?若是,求出该定值,若不是,说明理由.
【答案】(1)已知
由正弦定理得,
又由余弦定理,
代入得,
即
(2)
(3)为定值2
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理角化边后,根据余弦定理表示,代入即可证得结论;
(2)在中利用余弦定理求解;
(3)在中利用余弦定理表示,在中根据余弦定理表示,再根据代入中得到,进一步求得.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由(1)知,,即,又,
所以,所以;
在中,由余弦定理得.
【小问3详解】
由题意得,代入得
在中,,,
由余弦定理得
即
在中,由余弦定理得,
所以,
因此,所以,
即为定值2.
19. 对于定义在区间上的函数,定义集合
.对任意闭区间,设函数在区间上的最大值为,最小值为,记.
(1)若,,判断函数是否属于集合,并求的值;
(2)若,,且,,求的值及函数的解析式;
【答案】(1)属于集合,
(2)的值为 2 或;函数的解析式为或
【解析】
【分析】(1)根据集合定义,将变形整理,再根据得到,即函数属于集合;
根据定义求出最大值和最小值后代入即可求解.
(2)根据可得存在满足,根据可得,
即可得到,再根据求;利用以及列不等式组求函数的解析式.
【小问1详解】
对任意,,
因为,故,所以函数属于集合.
由可知,故.
【小问2详解】
由可知,存在满足;
又,故必有.
因此必有,即,
又,,因此或.
当时,由题意,对任意,即,
,即,故;
因此.
当时,由题意,对任意,即,
,即,故;
因此.
综上,的值为 2 或;函数的解析式为或.
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2026-2027学年高三第一学期阶段调研
高三数学试题10月
一、单选题:本题共8个小题,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. 已知集合,,则“”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. 已知复数,为的共轭复数,则( )
A. B. C. D.
3. 在中,若,,则( )
A. B. C. 1 D.
4. 下列命题中错误的是( )
A. 如果平面α⊥平面β,那么平面α内一定存在直线平行于平面β
B. 如果平面α不垂直于平面β,那么平面α内一定不存在直线垂直于平面β
C. 如果平面α⊥平面γ,平面β⊥平面γ,α∩β=l,那么l⊥平面γ
D. 如果平面α⊥平面β,那么平面α内所有直线都垂直于平面β
5. 若,且,则( )
A. B. C. D.
6. 已知二面角的大小为,,,且,为内异于的任意一点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
7. 已知圆柱的下底面在半球的底面上,上底面圆周在半球的球面上,记半球的底面圆面积与圆柱的侧面积分别为,,半球与圆柱的体积分别为,,则当的值最小时,的值为( )
A. B. C. D.
8. 已知函数,,若存在实数、、,使得,则的最小值为( )
A. B. C. D.
二、多选题: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. ,,,,下列不等式不恒成立的是( )
A. B.
C. D.
10. 已知向量满足,,则( )
A. 与的夹角为 B. 与的夹角为
C. D.
11. 在平面直角坐标系中,直线与曲线交于,,直线与曲线交于,,且,,下列说法正确的是( )
A.
B. 的取值范围是
C. 与的面积相等
D. 若的周长等于的周长的3倍,则
三、填空题:本题共3个小题,每题5分,共15分.
12. 命题“,,有”的否定是__________________.
13. 若函数在区间上不单调,则实数m的取值范围为___________.
14. 已知,是平面内三个不同的单位向量.若,则的取值范围是_______.
四、解答题:本题共5个小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知函数.
(1)求的单调递增区间;
(2)若,求的值.
16. 如图,平面四边形中,是边长为2的等边三角形,,.现将沿翻折至,使得.
(1)证明:平面平面;
(2)已知是线段上的点,它到直线的距离为,求直线与平面所成的角.
17. 定义在R上的奇函数和偶函数满足.
(1)求和的解析式;
(2)若函数在上单调递增,求实数k的取值范围;
(3)若函数在上的最大值为3,求实数m的值.
18. 在中,角,,所对边的边长分别为,,,且满足
.
(1)证明:;
(2)若,求的值;
(3)如图,点在线段的延长线上,且,,当点运动时,探究是否为定值?若是,求出该定值,若不是,说明理由.
19. 对于定义在区间上的函数,定义集合
.对任意闭区间,设函数在区间上的最大值为,最小值为,记.
(1)若,,判断函数是否属于集合,并求的值;
(2)若,,且,,求的值及函数的解析式;
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