精品解析:河北省保定市部分高中2026-2027学年高三上学期10月月考数学试题
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内容正文:
高三数学
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
4.本试卷主要考试内容:集合与常用逻辑用语,等式与不等式,函数与导数,三角函数与解三角形,平面向量,复数,数列.
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. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 若复数满足,则( )
A. B. C. D.
3. “”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
4. 在公差不为0的等差数列中,,则( )
A. B. C. D.
5. 设,,,则( )
A. B. C. D.
6. 已知,分别是定义在上的奇函数、偶函数,且,均在上单调递增,则的图象可能为( )
A. B. C. D.
7. 如图,当光线从介质δ射入介质ε时,光线会发生折射,入射光线与法线l的夹角为入射角,折射光线与法线l的夹角为折射角.物理学家斯涅耳发现,介质δ和介质ε固定不变的情况下,入射角的正弦值与折射角的正弦值始终成正比.当入射角为α时,折射角为β,其中,若将入射角变为2α,设此时的折射角为θ,则( )
A. B. C. D.
8. 设函数的最大值为,且无最小值,则函数的( )
A. 最小值为 B. 最小值为
C. 最大值为 D. 最大值为
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. 若将函数的图象向左平移个单位长度,得到函数的图象,则( )
A.
B. 在上的最小值为
C. 的图象关于点对称
D.
10. 若直线与曲线、均相切,则( )
A. B.
C. D.
11. 设数列的前项和为,若对于任意的正整数,存在正整数,使得,则称为“封闭数列”,下列结论正确的是()
A. 若,则为“封闭数列”
B. 若,则不存在常数,使得为“封闭数列”
C. 若和均为“封闭数列”,则一定为“封闭数列”
D. 若为“封闭数列”,则一定为“封闭数列”
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若是函数的极值点,则_______.
13. 的内角,,的对边分别为,,,的面积为.已知,,则_________,周长的最大值为_________.
14. 平面内的10个向量满足:①这10个向量的和为零向量,②每个向量的模为1或2,③任意两个向量平行或垂直.这10个向量中与向量的夹角为锐角的向量个数的最大值为________.
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. 已知幂函数的图象经过点,函数.
(1)求的解析式;
(2)求不等式的解集.
16. 在锐角中,,且,,.
(1)求;
(2)若是的中点,证明:.
17. 已知数列的前项和为,且.
(1)求的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
18. 已知函数,.
(1)求的最小正周期和值域;
(2)若在上的最大值为,求的最小值;
(3)若在上的图象与直线的交点个数为奇数,求的取值范围.
19. 已知函数.
(1)求的最大值;
(2)若,,求的取值范围;
(3)记函数的零点分别为和,证明:.
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高三数学
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
4.本试卷主要考试内容:集合与常用逻辑用语,等式与不等式,函数与导数,三角函数与解三角形,平面向量,复数,数列.
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. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】因为,所以或,即,
又,所以.
2. 若复数满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先利用除法运算求出,再利用共轭复数实部相等、虚部互为相反数即可求得.
【详解】因为,所以,
所以.
3. “”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】
【详解】由得,解得或,
因为或,或,
所以“”是“”的充分不必要条件.
4. 在公差不为0的等差数列中,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设等差数列的首项为,公差为,因此等差数列的通项为,
故,,
因此,
故,即.
5. 设,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先利用对数运算性质统一对数底数比较与的大小,再结合对数、指数函数的单调性判断、与1的大小关系,最终得出三者排序.
【详解】由题设有.
又,对数函数在上单调递增,且,
因此,即.
由对数函数单调性得; 指数函数在上单调递增,
因此,即.
综上可得.
6. 已知,分别是定义在上的奇函数、偶函数,且,均在上单调递增,则的图象可能为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】因为,,所以,
定义域为R关于原点对称,所以函数为偶函数,其图象关于轴成轴对称.
设,因为,均在上单调递增,
且是定义在上的奇函数,所以.
所以,所以,
所以在上单调递增.
只有选项B符合要求.
7. 如图,当光线从介质δ射入介质ε时,光线会发生折射,入射光线与法线l的夹角为入射角,折射光线与法线l的夹角为折射角.物理学家斯涅耳发现,介质δ和介质ε固定不变的情况下,入射角的正弦值与折射角的正弦值始终成正比.当入射角为α时,折射角为β,其中,若将入射角变为2α,设此时的折射角为θ,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】因为介质δ和介质ε固定不变的情况下,入射角的正弦值与折射角的正弦值始终成正比,所以设比例系数为,
所以,解得,
因为,
所以,
所以,
因为,由正弦函数的单调性可得,
又,即,即,
所以.
8. 设函数的最大值为,且无最小值,则函数的( )
A. 最小值为 B. 最小值为
C. 最大值为 D. 最大值为
【答案】A
【解析】
【分析】通过化简可得,然后研究函数与函数的定义域和值域的关系即可得出答案.
【详解】易知的定义域为,
则.
由,得,
所以与的值域相同,则的最大值为,
则的最小值为,又无最小值,所以无最大值.
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. 若将函数的图象向左平移个单位长度,得到函数的图象,则( )
A.
B. 在上的最小值为
C. 的图象关于点对称
D.
【答案】BCD
【解析】
【分析】先根据图象的平移变换,得到的解析式,可得选项A错误;再根据正弦函数的图象性质,可知选项B、C正确;根据函数的周期性,先求得、,进而可判断选项D正确.
【详解】对于A选项,函数的图象向左平移个单位长度,可得,故A错误;
对于B选项,当时,可得,
可知当时,取得最小值,即,因此在上的最小值为,故B正确;
对于C选项,因为,令(),解得(),
取时,可得,因此点是的对称中心,故C正确;
对于D选项,由,可得,则,,
所以,所以,故D正确.
综上所述,选项BCD正确.
10. 若直线与曲线、均相切,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】
【分析】分别设出直线与两曲线的切点,利用导数的几何意义写出两切线方程;由两切线重合,对比斜率和截距建立方程组,整体代换求出的值,再利用求出的二次函数范围,即可判断各选项的正误.
【详解】设直线与曲线切于点,与曲线(即 ,)切于点,
对求导得,所以在点处的切线方程为:,即,
对求导得,所以在点处的切线方程为:,即,
因为这两条切线是同一直线,对比系数可得:①,②,
由①得,代入②得;
两边同乘得:,
所以,故A错误,B正确;
,
因为,由①知;
又因为,由②知,即,所以,
因此,从而,故C错误,D正确.
11. 设数列的前项和为,若对于任意的正整数,存在正整数,使得,则称为“封闭数列”,下列结论正确的是()
A. 若,则为“封闭数列”
B. 若,则不存在常数,使得为“封闭数列”
C. 若和均为“封闭数列”,则一定为“封闭数列”
D. 若为“封闭数列”,则一定为“封闭数列”
【答案】AB
【解析】
【分析】A.验证等差数列的前项和可表示为数列的某一项,利用连续整数乘积为偶数保证为正整数;B.代入=1,2,3建立方程,利用2的幂次的奇偶性推出矛盾,证明不存在满足条件的常数;C.构造两个均为封闭数列的等差数列,验证其和数列存在前项和无法对应数列项的反例;D.以已知的封闭数列为基础,验证其前项和组成的数列存在前项和无法对应数列项的反例.
【详解】选项A,若,则是首项为3、公差为3的等差数列,其前项和,
令,解得,
由于与是连续正整数,乘积必为偶数,因此恒为正整数,满足封闭数列的定义,A正确;
选项B,若,则其前项和,
若为封闭数列,则对任意正整数,存在正整数使得,即,
当时,,得,恒成立,
当时,,即(为正整数),
当时,,两边除以2得(为正整数),
将代入上式,得 ,
等式右侧1是奇数;左侧是两个2的正整数次幂相减,因,故是偶数,也必为偶数,
偶数减偶数结果为偶数,不可能等于奇数1,等式无正整数解,
因此不存在常数使得为封闭数列,B正确;
选项C,举反例,设,其前项和,令(正整数),满足,故是封闭数列,
设,其前项和,令(为正整数),满足,故是封闭数列,
两数列之和,其前项和,
令,得,当时,,不是正整数,
不满足封闭数列定义,因此不一定是封闭数列,C错误;
选项D,举反例,取选项A中的封闭数列,其前项和,
设的前项和为,,
所以,
若是封闭数列,则对任意,存在正整数使得,
即 ,
当时,右侧,即,无正整数解,
不满足封闭数列定义,因此不一定是封闭数列,D错误.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若是函数的极值点,则_______.
【答案】2
【解析】
【分析】由是的极值点得到,计算得到的值.
【详解】,
,
因为是的极值点,所以,
即,
解得,即,
当时,,
当时,即时,,在上是单调递增函数,
当时,即时,,在上是单调递减函数,
则是的极值点,满足题意,故.
13. 的内角,,的对边分别为,,,的面积为.已知,,则_________,周长的最大值为_________.
【答案】 ①. ## ②.
【解析】
【详解】由余弦定理,,
又,所以,
又,所以,
又,所以,所以.
因为,所以,
所以,所以(当且仅当时取等号).
所以周长的最大值为:.
14. 平面内的10个向量满足:①这10个向量的和为零向量,②每个向量的模为1或2,③任意两个向量平行或垂直.这10个向量中与向量的夹角为锐角的向量个数的最大值为________.
【答案】6
【解析】
【分析】利用向量只能沿坐标轴四个方向的特点,通过放缩求出锐角向量个数的上限,再构造一组向量验证6可以取到,即可得到最大值.
【详解】由条件③,任意两个向量平行或垂直,故所有的向量落在相互垂直的一组直线上,又因为与向量的夹角为锐角,所以只能沿轴、轴四个方向:.
若向量与的夹角为锐角,则且不同向共线,故只有轴正方向、轴正方向的向量满足题意.
设轴正方向、轴正方向的向量共有个,则轴负方向、轴负方向的向量共有个,
设轴正方向向量的总长度为,轴正方向的向量的总长度为,轴负方向向量的总长度为,轴负方向的向量的总长度为,
由向量和为零向量得:,即,因为每个向量的模为1或2,
则,,所以,即,因为为正整数,故.
当时,取向量:
轴正方向:共3个;轴正方向:共3个;
轴负方向:共2个;轴负方向:共2个,
总数为10个,轴方向的和为:;轴方向的和为:,
则和为零向量,每个向量模长为1或2,任意向量平行或垂直,满足条件;
综上,最大值为6.
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. 已知幂函数的图象经过点,函数.
(1)求的解析式;
(2)求不等式的解集.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据幂函数的定义求解;
(2)求出的单调性,利用单调性解不等式.
【小问1详解】
因为是幂函数,所以设,
因为的图象经过点,所以,
解得,则.
【小问2详解】
因为,,所以,
因为,,所以,即.
又,所以由,可得,
因为在上单调递增,在上单调递增,
所以在上单调递增,
所以转化为,解得.
故原不等式的解集为.
16. 在锐角中,,且,,.
(1)求;
(2)若是的中点,证明:.
【答案】(1)
(2)设,,所对的边分别为,,,由(1)可得,,
则,.
因为是的中点,所以,
则.
由,得,则,
则,
则,即.
【解析】
【分析】(1)利用三角形内角的正切关系得到,利用两角和的正切展开式和,化简得到,因为,,且,所以,,即可得到;
(2)利用向量的运算得到,则,由正弦定理得到,则,则,即.
【小问1详解】
因为,所以.
又,且是锐角三角形,所以,
则,即,.
因为,,且,所以,,
则.
【小问2详解】
略
17. 已知数列的前项和为,且.
(1)求的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用可得到数列为等比数列,进而可得的通项公式.
(2)利用(1)的结果化简,再利用裂项相消法即可求前项和.
【小问1详解】
当时,,解得.
当时,由,
得,
则,
则.
则是以为首项,为公比的等比数列.
所以.
【小问2详解】
由(1)可得,
则.
设的前项和为,
则.
18. 已知函数,.
(1)求的最小正周期和值域;
(2)若在上的最大值为,求的最小值;
(3)若在上的图象与直线的交点个数为奇数,求的取值范围.
【答案】(1)最小正周期为,值域为
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)利用三角恒等变换化简解析式,由的正负分类讨论得解析式,可得的最小正周期和值域;
(2)依题意,在上的最大值为或,代入解析式求的取值范围得最小值;
(3)由,可得或,,结合函数图象和周期性,求的取值范围.
【小问1详解】
.
当,,即,时,
,则.
当,,即,时,
,则.
故
可得的最小正周期为,值域为
【小问2详解】
(方法一)由的图象可知,若,则在上的最大值为2,不符合题意.
若,则在上的最大值为或,
若在上的最大值为,则,得,
则由的图象可得,,且,得.
若在上的最大值为,则,得,
则由的图象可得,,,且,,得
,.
因为,所以的最小值为.
(方法二)由,得.
因为,所以,.
又在上的最大值为,所以的最小值满足,
解得的最小值为.
【小问3详解】
由,可得,得,
则或,,
解得或,.
结合的图象可知,当,时,在上的图象与直线的交点个数为0,不符合条件;
当,时,在上的图象与直线的交点个数为奇数,符合条件;
当,时,在上的图象与直线的交点个数为偶数,不符合条件.
综上所述,的取值范围为.
19. 已知函数.
(1)求的最大值;
(2)若,,求的取值范围;
(3)记函数的零点分别为和,证明:.
【答案】(1)0 (2)
(3)不妨令,则由(1)可知.
令,则
在上恒成立,则在
上单调递增,则,则在上恒成立.
由,得.因为,所以.
又,,且在上单调递减,所以,即
.
由,得.
因为,所以易得,
则由,得,则,
即,得,
从而.
同理,由,,得.
由,得,
则,即.
因为在上单调递增,所以,故.
由(2)可知,当时,由,得.
因为,所以,
则,即.
设,
则,当时,,
则在上单调递减.因为,,
所以,则,则.
故.
【解析】
【分析】(1)对函数求导,利用导函数得到的单调性,即可求最大值;
(2)分离参数得,,令,
利用导数得到在上单调递减,则,故的取值范围为;
(3)先由的单调性知道,下界采用极值点偏移的对称构造法,设,求导得在递增、,即,结合在单调递减推得,故;上界采取分而治之的放缩思路,先用时得到,再由推出单调递减,借助第(2)问结论证明最大的,从而,两式相加即得.
【小问1详解】
因为,,所以.
当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
故的最大值为.
【小问2详解】
由,,得,.
令,则.
令,则在上恒成立,则在
上单调递增,则,
从而在上恒成立,则在上单调递减,则,
故的取值范围为.
【小问3详解】
略
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