精品解析:河南省南阳市邓州市第一高级中学校2026-2027学年高三上学期11月阶段调研检测数学试题
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内容正文:
高三数学调研卷
一、选择题(共8小题)
1. 设全集,集合,( )
A. B.
C. D.
2. 下列导数运算正确的是( )
A.
B.
C.
D. 设函数的导函数为,且,则
3. 在平面直角坐标系中,角与角的顶点均与坐标原点重合,始边均与轴的非负半轴重合,终边关于直线对称.若角的终边经过点,则( )
A. B. C. D.
4. 若是空间的一个基底,那么对任意一个空间向量,存在唯一的有序实数组,使得,我们把有序实数组叫做基底下向量的斜坐标.设向量在基底下的斜坐标为,则向量在基底下的斜坐标为( )
A. B. C. D.
5. 已知函数,的零点分别为,则( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
6. 已知函数定义域为,且,若对任意的,都有成立,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
7. 现有个小队,分别编号为、、、,记编号为的小队的人数为,已知、、、、、成等差数列,、、、成等比数列,若,,则这个小队的总人数为( )
A. B. C. D.
8. 已知定义在上的函数,当时,,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
二、多选题(共3小题)
9. 对于函数,则( )
A. 的最小正周期为 B. 的图象关于对称
C. 在上单调递增 D. 的图象关于点对称
10. 已知定义在上的单调函数满足:对任意,都有且.则以下结论正确的是( )
A. 函数在上单调递增
B. 当时,
C. 函数是奇函数
D. 若,则
11. 如图,菱形的边长为为边的中点,将沿折起,折叠后点的对应点为,使得平面平面,连接,则下列说法正确的是( )
A. 点到平面的距离为
B. 三棱锥的体积为
C. 与所成角的余弦值为
D. 直线与平面所成角的正弦值为
三、填空题(共3小题)
12. 已知函数,且的图象恒过定点,且点在幂函数的图象上,则______.
13. 已知圆内接四边形的边长为,,,则四边形面积为__________.
14. 《易经》是阐述天地世间关于万象变化的古老经典,如图所示的是《易经》中记载的几何图形——八卦图.图中正八边形代表八卦,中间的圆代表阴阳太极图,其余八块面积相等的图形代表八卦田,已知正八边形的边长为4,点是正八边形的内部(包含边界)任一点,则的取值范围是________.
四、解答题(共5小题)
15. 已知函数的部分图象如图所示,函数的图象与轴的交点的纵坐标为.
(1)求函数的解析式;
(2)求函数的图象的对称轴方程和对称中心的坐标;
(3)若函数在区间上的值域为,求实数的取值范围.
16. 已知数列中,,且,设数列.
(1)求证:数列是等比数列,并求数列的通项公式;
(2)若数列的前项和为,数列的前项和为,求证:.
17. 中,内角所对的边分别为,满足.
(1)求角;
(2)若是边上的一点,且,,求.
18. 已知函数,.
(1)求在点处的切线方程;
(2)求证:当时,;
(3)求的零点个数.
19. 如图,在四棱台中,底面,底面是边长为2的正方形,,点为线段上的动点,棱台的体积为.
(1)求的长;
(2)若平面,请确定点的位置;
(3)求平面与平面的夹角的余弦值的最大值.
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高三数学调研卷
一、选择题(共8小题)
1. 设全集,集合,( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据整数集的分类,以及补集的运算即可解出.
【详解】因为整数集,,所以,.
故选:A.
2. 下列导数运算正确的是( )
A.
B.
C.
D. 设函数的导函数为,且,则
【答案】D
【解析】
【分析】由导数的基本运算求解即可.
【详解】对于A,,故A错误;
对于B,,故B错误;
对于C,,故C错误;
对于D,,则,得,故D正确.
3. 在平面直角坐标系中,角与角的顶点均与坐标原点重合,始边均与轴的非负半轴重合,终边关于直线对称.若角的终边经过点,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据对称性、三角函数的定义,即可得所求角得余弦值.
【详解】由角的终边经过点,角与角的终边关于直线对称,
可得角的终边必经过点.
所以.
故选:C.
4. 若是空间的一个基底,那么对任意一个空间向量,存在唯一的有序实数组,使得,我们把有序实数组叫做基底下向量的斜坐标.设向量在基底下的斜坐标为,则向量在基底下的斜坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由题意利用待定系数法列出关于的方程组即可求解.
【详解】设,
又,
,解得,
即.
所以向量在基底下的斜坐标为.
故选:D.
5. 已知函数,的零点分别为,则( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】B
【解析】
【分析】根据函数的零点定义,可得即函数图象与直线的交点的横坐标,结合函数图象的对称性即可求得答案.
【详解】由可得,由,,
依题意,如图所示,即函数图象与直线的交点的横坐标.
由图知,因函数是一对反函数,图象关于直线对称,则点也关于直线对称,
由解得,则点关于点对称,故.
6. 已知函数定义域为,且,若对任意的,都有成立,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据给定条件可得在上单调递增,再分类讨论即可求解.
【详解】函数的定义域为R,
当时,,
令函数,依题意,对任意的,恒成立,
因此函数在上单调递增,
当时,则,解得,因此;
当时,函数在单调递增,因此;
当时,则恒成立,因此,
实数a的取值范围是.
故选:B
7. 现有个小队,分别编号为、、、,记编号为的小队的人数为,已知、、、、、成等差数列,、、、成等比数列,若,,则这个小队的总人数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】不妨设、、、、、的公差为,、、、的公比为,
则,,同理,于是,
又,所以,
设,则,可得,即,
而,所以,则,
于是,,
所以这个小队的总人数为.
8. 已知定义在上的函数,当时,,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】构造函数,利用导数得其单调性及关于对称,将原不等式化为后平方求解.
【详解】令,则,
因为当时,,即,所以当时,,
所以函数在上单调递增,又因为,
所以函数的图象关于直线对称.
则不等式转化为:,
即,
因为的图象关于直线对称,且在上单调递增,
所以,即,两边平方整理得:,
解得:或,则不等式的解集为:.
二、多选题(共3小题)
9. 对于函数,则( )
A. 的最小正周期为 B. 的图象关于对称
C. 在上单调递增 D. 的图象关于点对称
【答案】AD
【解析】
【分析】根据正切型函数的最小正周期的公式求函数的最小正周期,判断A,设函数的图象关于对称,推出矛盾,判断B,求函数的单调递增区间,判断C,求函数的对称中心,判断D.
【详解】对于A,的最小正周期,故A正确;
对于B,若函数的图象关于对称,则,
所以,故恒成立,矛盾,
所以函数的图象不关于对称,故B错误;
由,,得,,
即的单调递增区间为,,
取,得函数在和上单调递增,
又时没有意义,
所以函数不在上单调递增,故C错误;
由,,得,,
所以函数图象的对称中心为,,
令知的图象关于点对称,故D正确.
故选:AD
10. 已知定义在上的单调函数满足:对任意,都有且.则以下结论正确的是( )
A. 函数在上单调递增
B. 当时,
C. 函数是奇函数
D. 若,则
【答案】ACD
【解析】
【分析】先通过赋值法,求得,,再根据函数的性质,逐项判断即可.
【详解】令,代入,得,即,
又,所以,
对于A选项,因为为定义在上的单调函数,又,,
所以函数在上单调递增,故A正确;
对于B选项,在中令,得.
由可知,,
当时,则,又,所以,
又函数在上单调递增,所以,
所以,故B错误;
对于C选项,因为,所以,
所以,
又,所以,
即,所以函数为奇函数,故C正确;
对于D选项,因为,所以,,
所以,当且仅当,即时取等,
又,
所以,故D正确.
11. 如图,菱形的边长为为边的中点,将沿折起,折叠后点的对应点为,使得平面平面,连接,则下列说法正确的是( )
A. 点到平面的距离为
B. 三棱锥的体积为
C. 与所成角的余弦值为
D. 直线与平面所成角的正弦值为
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据题意利用线面垂直判定定理证明平面,建立空间直角坐标系利用点到平面距离的向量求法可得A正确,利用等体积法计算可知B正确,由异面直线夹角的向量求法可判断C错误,再由线面角的向量求法可得D正确.
【详解】由菱形的边长为为边的中点可得为正三角形,
且,即;
又平面平面,平面平面,
可得平面,
又平面,所以;
因此可得两两垂直,
以为坐标原点,所在直线分别为轴建立空间直角坐标系,如下图所示:
易知,则,
对于A,易知,;
设平面的一个法向量为,
可得,解得,令;
即;
又,
所以点到平面的距离为,即A正确;
对于B,易知,所以点到平面的距离与点到平面的距离相等,也为;
又因为平面,所以平面;
易知,所以,
即三棱锥的体积为,即B正确;
对于C,易知,又,
所以
即与所成角的余弦值为,可得C错误;
对于D,易知,由选项A可知平面的一个法向量为,
所以直线与平面所成的角的正弦值为,即D正确.
故选:ABD
三、填空题(共3小题)
12. 已知函数,且的图象恒过定点,且点在幂函数的图象上,则______.
【答案】
【解析】
【分析】先根据解析求出定点,再将点的坐标代入到幂函数中去可求得结果.
【详解】令,解得,此时,
所以函数(,且)的图象恒过定点,
设幂函数,则,解得,
所以.
故答案为:.
13. 已知圆内接四边形的边长为,,,则四边形面积为__________.
【答案】
【解析】
【分析】由余弦定理求出,则得,即可由三角形面积公式求出.
【详解】由题可得,则,
在中,由余弦定理得,
在中,同理得,
联立得,解得,
而均为三角形内角,故,
则四边形的面积.
14. 《易经》是阐述天地世间关于万象变化的古老经典,如图所示的是《易经》中记载的几何图形——八卦图.图中正八边形代表八卦,中间的圆代表阴阳太极图,其余八块面积相等的图形代表八卦田,已知正八边形的边长为4,点是正八边形的内部(包含边界)任一点,则的取值范围是________.
【答案】.
【解析】
【分析】根据向量数量积的几何意义, 等于在上的投影与的数量积,依据正八边形性质,作出在上的投影再求解即可.
【详解】
如图,根据向量数量积的几何意义, 等于在上的投影与的数量积,
因为正八边形,所以每个内角为,
所以,即在上投影为,
当在上时, 设与交点为,为等腰直角三角形,
则最小为;
同理: 最大为,
所以的取值范围是.
故答案为: .
四、解答题(共5小题)
15. 已知函数的部分图象如图所示,函数的图象与轴的交点的纵坐标为.
(1)求函数的解析式;
(2)求函数的图象的对称轴方程和对称中心的坐标;
(3)若函数在区间上的值域为,求实数的取值范围.
【答案】(1);
(2),;
(3)
【解析】
【分析】(1)根据图像先求出周期即可得,由和即可求出和;
(2)令即可求出函数的对称轴方程,令,即可求出函数的对称中心的横坐标,纵坐标为0;
(3)函数在区间上的值域为,由正弦函数的图象和性质得解出即可.
【小问1详解】
由图可知函数的周期为,有,又由,可得,
又由图可知,有,有,又由.有,可得.
又由图可知,有,可得.
故函数的解析式为;
【小问2详解】
令,可得,
可得函数的图象的对称轴方程为,
令,可得,
可得函数的图象的对称中心的坐标为;
【小问3详解】
当时,,有.
若函数在区间上的值域为,由正弦函数的图象和性质可知,可得
故实数的取值范围为.
16. 已知数列中,,且,设数列.
(1)求证:数列是等比数列,并求数列的通项公式;
(2)若数列的前项和为,数列的前项和为,求证:.
【答案】(1)由题意得:
,即,且,
是以为首项为公比的等比数列;
(2)由(1)得,;
【解析】
【分析】(1)由题意得:,结合题意可得,即可得证,又,代入公式,即可得答案.
(2)由(1)可知,代入所求,可得,利用裂项相消求和法,即可求得答案.
【详解】(1)略
(2)略
【点睛】解题的关键是熟练掌握等比数列的定义,并灵活应用.
裂项常见形式有(1);
(2);
(3);
(4);
(5).
17. 中,内角所对的边分别为,满足.
(1)求角;
(2)若是边上的一点,且,,求.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据题意,利用正弦定理和两角和的正弦,化简得到,进而得到,即可求得的大小;
(2)根据题意,在中,利用正弦定理得,进而化简得到,即可求解.
【小问1详解】
解:由,可得,
又由正弦定理得,
整理得,
可得,
因为,可得,所以,即,
又因为,所以.
【小问2详解】
解:在中,由正弦定理得,
因为,且,可得,
又因为,所以,
整理得,所以.
18. 已知函数,.
(1)求在点处的切线方程;
(2)求证:当时,;
(3)求的零点个数.
【答案】(1)
(2)见详细解析 (3)2
【解析】
【分析】(1)根据导数求出切线的斜率,结合点斜式方程即可求解;
(2)令,求导研究的单调性,同时结合即可求证;
(3)令,求导研究的零点及正负分布,得到的单调性,同时结合即可求解出的零点个数.
【小问1详解】
将代入可得,又,
,所以切线方程为,即.
【小问2详解】
当时,,即证明当时,,
令,,则,
因为,有,所以当时,在上单调递减,
所以当时,,也即.
【小问3详解】
,令,再求导得,
因为,有,且,故,即在上单调递减,
又因为时,,,且单调递减,
可知在上有且仅有一个零点,其中,
时,,单调递增,
时,,单调递减,
又因为,则,且时,,时,,
所以有2个零点,
综上,的零点个数为2.
19. 如图,在四棱台中,底面,底面是边长为2的正方形,,点为线段上的动点,棱台的体积为.
(1)求的长;
(2)若平面,请确定点的位置;
(3)求平面与平面的夹角的余弦值的最大值.
【答案】(1)2; (2)点的位置为靠近的4等分点;
(3)
【解析】
【分析】(1)根据台体体积公式得到方程,求出;
(2)建立空间直角坐标系,写出点的坐标,设,,求出平面的法向量,根据得到方程,求出答案;
(3)求出平面的法向量,在(2)基础上,设出面面角,利用向量夹角余弦公式得到,结合自变量取值范围,求出最大值.
【小问1详解】
底面是边长为2的正方形,,
故底面是边长为1的正方形,
所以底面的面积为,底面的面积为,
底面,故为棱台的高,
故棱台的体积为,解得;
【小问2详解】
因为底面,平面,
所以,,
又,故两两垂直,
以为坐标原点,所在直线分别为轴,建立空间直角坐标系,
由(1)知,
则,
设,,
则,,
设平面的法向量为,
则,
令,则,,
所以,
因为平面,所以,
解得,此时,点的位置为靠近的4等分点;
【小问3详解】
,
设平面的法向量为,
则,
令,则,故,
由(2)知,平面的法向量为,
设平面与平面的夹角为,
则,
令,
则,
因为,故当,即时,取得最大值,
最大值为.
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