高三数学10月月考试题 理15
2024—2025学年广西南宁市第一中学高三上学期10月月考数学试卷
2024—2025学年广西南宁市第一中学高三上学期10月月考数学试卷一、单选题(★) 1. 已知集合,则()A.B.C.D.(★★) 2. 已知,且,其中是虚数单位,则()A.B.C.D.(★★) 3. 已知定义域为的函数不是偶函数,则()A.B.C.D.(★★) 4. 已知一组数据的平均数是3,方差为4,则数据的平均数和方差分别是()A.B.C.D.(★★) 5. 已知递增的等差数列的前项和为,则()A. 70B. 80C. 90D. 100(★★★) 6. 在中,,若,则()A.B.C.D.(★★★) 7. 已知函数在区间内既有最大值,又有最小值,则的取值范围是()A.B.C.D.(★★★★) 8. 不等式对所有的正实数, 恒成立,则的最大值为()A. 2B.C.D. 1二、多选题(★★★★) 9. 如图,已知为圆锥的底面的直径,,C为底面圆周上一点,弧的长度是弧的长度的2倍,异面直线与所成角的余弦值为,则().A.圆锥的体积为B.圆锥的侧面积为C.直线与平面所成的角大于D.圆锥的外接球的表面积为(★★★) 10. 已知抛物线的焦点分别为,若分别为上的点,且直线平行于轴,则下列说法正确的是()A.若,则B.若,是等腰三角形C.若,则四边形是矩形D.四边形可能是菱形(★★★) 11. 设,定义在上的函数满足,且,则()A.B.C.为偶函数D.三、填空题(★★) 12. 的展开式中,含的项的系数为 ________ .(用数字作答)(★★) 13. 在平面直角坐标系中,若角的终边过点,角的终边与角的终边关于轴对称,则 ______ .(★★★) 14. 已知椭圆的左焦点为,若关于直线的对称点恰好在上,且直线与的另一个交点为,则 ______ .四、解答题(★★★) 15. 已知的内角所对的边分别为.(1)求角A的大小;(2)求的最大值.(★★★) 16. 如图,在四棱锥中,平面ABCD,,,,,点M是棱PC的中点.(1)求证:平面P AD;(2)求平面P AB与平面BMD所成锐二面角的余弦值.(★★★) 17. 中国体育代表团在2024年巴黎奥运会上取得了优异的成绩.为了解学生对奥运会的了解情况,某校组织了全校学生参加的奥运会知识竞赛,从一、二、三年级各随机抽取100名学生的成绩(满分: 100分,各年级总人数相等),统计如下:4060学校将测试成绩分为及格(成绩不低于60分)和不及格(成绩低于60分)两类,用频率估计概率,所有学生的测试成绩结果互不影响.(1)从一、二年级各随机抽一名学生,记表示这两名学生中测试成绩及格的人数,求的分布列和数学期望;(2)从这三个年级中随机抽取两个年级,并从抽取的两个年级中各随机抽取一名学生,求这两名学生测试成绩均及格的概率.(★★★★) 18. 已知双曲线的两条渐近线方程为为上一点.(1)求双曲线的方程;(2)若过点的直线与仅有1个公共点,求的方程;(3)过双曲线的右焦点作两条互相垂直的直线,,且与交于两点,记的中点与交于两点,记的中点为.若,求点到直线的距离的最大值.(★★★) 19. 已知函数(其中).(1)当时,证明:是增函数;(2)证明:曲线是中心对称图形;(3)已知,设函数,若对任意的恒成立,求的最小值.。
四川省成都市2024-2025学年高三上学期10月月考 数学含答案
成都2024~2025学年度上期高2025届十月考试数学试卷(答案在最后)一、选择题:本大题共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,请把正确的选项填涂在答题卡相应位置.1.已知集合{}1,2,4A =,2{|20}B x N x x =∈+-≤,则A B = A.{}2,1,0,1,2,4-- B.{}0,1,2,4 C.{}1,2,4D.{}12.2024年巴黎奥运会中国代表队获得金牌榜第一,奖牌榜第二的优异成绩.首金是中国组合黄雨婷和盛李豪在10米气步枪混合团体赛中获得,两人在决赛中14次射击环数如右图,则A.盛李豪的平均射击环数超过10.6B.黄雨婷射击环数的第80百分位数为10.65C.盛李豪射击环数的标准差小于黄雨婷射击环数的标准差D.黄雨婷射击环数的极差小于盛李豪射击环数的极差3.已知0.10.6a =,0.6log 0.3b =,0.6log 0.4c =,则a ,b ,c 的大小关系为A.b c a>> B.a b c>> C.c b a>> D.a c b>>4.已知实数a ,b ,c 满足a b c >>,且0a b c ++=,则下列说法正确的是A.22ab cb > B.222a c c a+≥ C.||||a b > D.0ab bc +>5.“函数2()ln(22)f x x ax =-+的值域为R”的一个充分不必要条件是A.[2,2]- B.(0,2⎤⎦C.(,2[2,)⎤-∞+∞⎦U D.[2,)+∞6.核燃料是重要的能量来源之一,在使用核燃料时,为了冷却熔化的核燃料,可以不断向反应堆注入水,但会产生大量放射性核元素污染的冷却水,称为核废水.核废水中含有一种放射性同位素氚,它有可能用辐射损伤细胞和组织,影响生物的繁殖和生态平衡.已知氚的半衰期约为12年,则氚含量变成初始量的110000大约需要经过()年.(lg 20.3010≈)A.155 B.159C.162D.1667.若函数()y f x =的图象如图1所示,则如图2对应的函数可能是A.(12)y f x =-B.1(1)2y f x =-C.(12)y f x =-- D.1(1)2y f x =--8.已知函数11,0,()2221,0.x x x f x x ⎧+>⎪=⎨⎪-≤⎩,则方程()(3)2f x f x +-=的所有根之和为A.0B.3C.6D.9二、选择题:本大题共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。
黑龙江省龙东联盟2024-2025学年高三上学期10月月考试题 数学 PDF版含解析
高三年级10月考数学参考答案一、单项选择题 二、多项选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 B C C D A A DA 三、填空题12.0 13.π 14. 4+四、解答题15.(本小题满分13分)解:(1)由223n S n n =+得当1n =时,115a S ==,当2n ≥时,22123[2(1)3(1)]41n n n a S S n n n n n -=-=+--+-=+所以41n a n =+由34log 141n n a b n =+=+,所以3nn b =(2)由(1)知(41)3n n n a b n =+125393(41)3nn T n =⨯+⨯+++ ①23135393(43)3(41)3n n n T n n +=⨯+⨯++-++ ② ①-②得212154343(41)3n n n T n +-=+⨯++⨯-+⨯ 119(132154(41)313n n n T n -+--=+-+⨯-),所以131(2322n n T n +=--⨯.16.(本小题满分15分)解:(1)由正弦定理得222sin C sin sin sinA B A B =+222a b c ⇒+-=, 由余弦定理得222cos 2a b c C ab +-==,因为(0)C π∈,,所以4C π=, 因为sin B C =所以sin B =,因为(02B π∈,,所以3B π=(2)512A B C ππ=--=,sin sin()A B C =+=由正弦定理sin sin sin a b c A B C ==得a==,b =由21sin 12ABC S ab C ===+△, 得2c =. 17. (本小题满分15分) 解:(1)因为()ln f x x x =-,所以()()ln a a g x f x x x x x =-=--,0x >,,2221()1a x x a g x x x x -++'=-+=,令2211()(24m x x x a x a =-++=--++ ①当14a -≤时,()0g x '≤恒成立,此时()g x 在(0)+∞,上单调递减; ②当104a -<<时,()0m x >x<<所以()g x 在(0上单调递减,在上单调递增,在)+∞上单调递减; ③当0a >时,()0m x >0x<<< 所以()g x 在(0上单调递增,在)+∞上单调递减; 9 10 11AD ABD BC综上所述: 当14a -≤时,()g x 的单调递减区间为(0)+∞,,无单调递增区间; 当104a -<<时, ()g x的单调递减区间为(0和)+∞单调递增区间为;当0a >时,()g x的单调递增区间为(0,单调递减区间为)+∞;(2)由()ln f x x x =-,1()xf x x -'=,由()0f x '>得01x <<,()0f x '<得1x >所以()f x 在(01),上单调递增,在(1)+∞,上单调递减,所以max ()(1)1f x f ==-,所以min |()|1f x =,设ln 1()2x g x x =+,则21ln ()xg x x -'=由()0g x '>得0e x <<,由()0g x '<得e x >,所以()g x 在(0e),上单调递增, 在(e )+∞,上单调递减,所以max ()g x =(e)g 111e 2=+<所以max min ()|()|g x f x <,所以ln 1|()|2x f x x >+对任意的(0)+∞,恒成立.18. (本小题满分17分)解:(1)(0)1()e (0)1x g g x g ''==-=,所以()g x 在(0(0))g ,处的切线方程为:(11y x =+(1)1h b c =+-,2()1(1)1bh x h b x ''=-=-,,所以()h x 在(1(1))h ,处切线方程为:(1)2y b x b c =-+-所以2111b c b -=-=-,即1(1)c a =-≥; 所以c 的最小值为1(2)()e x g x =,则()e x g x '= 所以ln (02a x ∈,时ln ()0()2a g x x '<∈+∞,,时()0g x '> 所以()g x 在ln (02a ,上单调递减,在ln ()2a +∞,上单调递增,故min ln ln ()(22a a g x g ==- ()b h x x c x =+-,则()h x在(0上单调递减,在)+∞上单调递增 令()0h x =,即20x cx b -+=,24c b ∆=- 1.0∆>即c >(0+∞,)上()h x 的两个零点为12x x ,,同时它们恰好为()g x 的零点. 12()0()0ln 102g x g x a ⎧⎪=⎪∴=⎨⎪⎪-<⎩即12122e e e x x a ⎧=⎪⎪=⎨⎪>⎪⎩又1212x x c x x b +==,,则2e 1e c ab a ⎧=>⎪⎨>⎪⎩,此时 1ln ln e e e a a a b a a a b a -++--=>,令1ln y a a a =-+,则21110y a a '=--<,y ∴递减且a →+∞时y →-∞,则2212e e e (0e )y -+∈,,故2212e e e e a b a -+->. 2.0∆≤即0c <≤在(0)+∞,上()0h x ≥,此时只需min ()0g x ≥即21e a ≤≤即可. 此时,e e e b a b a a a -⋅=,令()e a a k a =,则10e a a k -'=≤,即k 在2[1e ],递减,22e 1[e e k -∴∈,而e 1b >,故22e e e a b a -->. 综上所述,e a b a -的取值范围为22e (e )-+∞, 19.(本小题满分17分) (1)设{}n a 的公差为d ,32318S a ==所以26a =,323a a d -==,3n a n =; 由214b b q ==,313(1)141bq T q -==-,所以22520q q -+=,2q =或12q =(舍)所以2n n b =. 1132a b ==,所以1223c c ==,;2264a b ==,所以3446c c ==,3398a b ==,所以5689c c ==,;441216a b ==,所以7812c c =,16=.3574812c c c +=+==,所以1k =.(2)221233(363)(222)222nn n n n n n M S T n ++=+=+++++++=+- 231nn M b =-,即2133223212n n n n +++-=⋅-所以233222n n n +=⋅+,当1n =时符合,令233222n n r n n =+-⋅-1234081826r r r r ====,,,,524r =,64r =-16622n n n r r n +-=+-⋅当4n ≥时,10n n r r +-<所以123456r r r r r r <<<>>> 所以有且只有1n =符合.(3)由2122122(36)(1)n n n n n n n n a b d c c c c -+++=-得 1(96)2(1)(3)2(33)2n nn n n n d n n ++=-+111(1)(32(33)2n n n n n +=-++ 22221111()(32(313)2(313)2(323)2n n E +=-+++⨯⨯+⨯+⨯+) 22111()3(2)23(21)2n n n n +-+++ 21116(63)2n n +=-++16>-. .试题参考答案一.单选题1.【解析】选B.{|2}{|12}U A x x A B x x ==< ≤,≤ð,故选B.2. 【解析】选C.0a <且0b <⇒0a b +<且0ab >,反之也成立,故选C.3. 【解析】选C.12(43i)(i)=(4-3)+(4+3)i z z a a a ⋅=++为实数,所以430a +=所以43a =-,故选C. 4. 【解析】选D.因为|||2|-=+ab a b 平方得,21||2⋅=-a b b ,a 在b 方向上的投影向量为1||||2⋅⋅=-a b b b b b ,故选D. 5. 【解析】选A.53357S a a =⇒=,453623a a a a +=+=,所以616a =,所以63363a a d -==-,故选A.6. 【解析】选A.由2sin cos αα+=两边平方得2254sin 4sin cos cos 2αααα++=,所以4sin cos αα233cos 2α-=-所以2332sin 2(2cos 1)cos 222ααα=-=所以3tan 24α=.故选A. 7. 【解析】选D.因为ln()ln ln ln ln 3333xy x y x y +==⋅故选D.8. 【解析】选A.设零点为(01]t ∈,,则ln 0at b t ++=,()a b ,在直线ln 0xt y t ++=上, 22a b +的几何意义为点()a b ,到原点距离的平方,其最小值为原点到直线ln 0xt y t ++=的距离d 的平方,222ln 1t d t =+, 设22ln ()1t g t t =+,22222ln (12ln )()0(1)t t t t g t t t +-'=<+所以()g t 在(01],单调递减,所以min ()(1)0g t g ==.故选A.二.多选题9.【解析】选AD.|||2i ||2|z z y y -==知A 对C 错,222222i z x xy y x y =+-≠+,故B 错,||||||z x y =+成立,故选AD.10. 【解析】选ABD.由21((0)22n d d S n a n d =+-≠及二次函数的性质知A B ,为真,对D 知100a d <<,从而{}n S 是递减数列,对C :1258--- ,,,,满足{}n S 是递减数列,但0n S <不恒成立,故选ABD .11. 【解析】选BC.对A :(0)1()1(0)2f f f π===,A 错,对B ,令sin x t =,21()sin sin 1f x x x =-++,210t t -++=则sin [02]t x x π==∈,,,有两个实根.B 对.对C :232()sin cos f x x x =+,22()2sin cos 3cos sin f x x x x x '=-,令2()0f x '=即2cos sin 203x x ==,,2cos 3x =的两个根为123(0)(2)22x x πππ∈∈,,,,sin 20x =的根为30222ππππ,,,,,所以2()f x 的极小值点为12x x π,,,C 对.对D :22(2)()f x f x π+=,所以2()f x 为周期函数,但232()sin cos f x x x =+,232()sin cos f x x x π+=-,22()()f x f x π≠+,D 错.三.填空题12.【解析】0.()()f x f x -=特值()()f a f a -=即cos cos |2|a a a =-所以0a =.13.【解析】π.21cos 2cos 2x x +=与cos(2)4x π-的最小正周期相同,14.【解析】4+解1:设|+a b |x =,||-a b y θ=<,,a b >=,254cos [13]x x θ=+∈,,,254cos [13]y y θ=-∈,,且2210x y +=,设x y ϕϕ==,,其中sin ϕ,则)4x y πϕ+=+,当4πϕ=,x y ==时x y +取得最大值当cos sin ϕϕ==即3x =,1y =时x y +取得最小值4,所以最大值与最小值之和为4+.解2:换元后,利用平行直线系和圆弧的位置关系四.解答题15.解:(1)由223n S n n =+得当1n =时,115a S ==,…………………………… …1分当2n ≥时,22123[2(1)3(1)]41n n n a S S n n n n n -=-=+--+-=+……3分所以41n a n =+…………………………………………………………… ……4分由34log 141n n a b n =+=+,所以3n n b =………………………………6分(2)由(1)知(41)3n n n a b n =+ …………………………………………………7分125393(41)3n n T n =⨯+⨯+++ ①23135393(43)3(41)3n n n T n n +=⨯+⨯++-++ ② ……………9分 ①-②得212154343(41)3n n n T n +-=+⨯++⨯-+⨯ ……………………10分 119(132154(41)313n n n T n -+--=+-+⨯-), 所以131(2322n n T n +=--⨯. …………………………………………13分16.解:(1)因为222sin C sin sin sin A B A B =+222a b c ⇒+-=,…2分由余弦定理得222cos 2a b c C ab +-==, (0)C π∈,,所以4C π=, …4分因为sin B C =所以sin B =, ………………………………………6分 因为(0)2B π∈,,所以3B π= …………………………………………………7分(2)512A B C ππ=--= ……………………………………………………………8分sin sin()A B C =+=…………………………………………………10分sin sin sin a b c A B C ==得a ==,b = ………12分由21sin 12ABC S ab C ===+△, …………………………14分得2c =. ……………………………………………………………………15分 (17) 解:(1)因为()ln f x x x =-,所以()()ln a a g x f x x x x x=-=--,0x >,2221()1a x x a g x x x x -++'=-+=, ………………………………………………………2分 令2211()(24m x x x a x a =-++=--++①当14a -≤时,()0g x '≤恒成立,此时()g x 在(0)+∞,上单调递减;②当104a -<<时,()0m x >x <<所以()g x 在(0上单调递减,在上单调递增,在)+∞上单调递减;③当0a >时,()0m x >0x <<<所以()g x 在(0上单调递增,在)+∞上单调递减;……5分 综上所述: 当14a -≤时,()g x 的单调递减区间为(0)+∞,,无单调递增区间;当104a -<<时, ()g x 的单调递减区间为(0和)+∞单调递增区间为;当0a >时,()g x 的单调递增区间为(0,单调递减区间为)+∞;……………………………………………………………………7分 (2)由()ln f x x x =-,1()x f x x-'=,由()0f x '>得01x <<,()0f x '<得1x > 所以()f x 在(01),上单调递增,在(1)+∞,上单调递减, 所以max ()(1)1f x f ==-,所以min |()|1f x =,………………………………………10分 设ln 1()2x g x x =+,则21ln ()x g x x-'= 由()0g x '>得0e x <<,由()0g x '<得e x >,所以()g x 在(0e),上单调递增, 在(e )+∞,上单调递减,所以max ()g x =(e)g 111e 2=+< 所以max min ()|()|g x f x <,…………………………………………………………………14分 所以ln 1|()|2x f x x >+对任意的(0)+∞,恒成立. ……………………………………15分18. 解:(1)(0)1()e (0)1x g g x g ''==-=-,所以()g x 在(0(0))g ,处的切线方程为:(11y x =+………………………………………………………………2分(1)1h b c =+-,2()1(1)1b h x h b x ''=-=-,,所以()h x 在(1(1))h ,处切线方程为:(1)2y b x b c =-+-所以21b c -=,11b -=6分即1(1)c a =-≥所以c 的最小值为1. …………………………………………7分(2)()e x g x =-,则()e x g x '=- 当ln (0)2a x ∈,时ln ()0()2a g x x '<∈+∞,,时()0g x '> 所以()g x 在ln (0)2a ,上单调递减,在ln ()2a +∞,上单调递增,故min ln ln ()(22a a g x g ==- ………………………………………………………9分()b h x x c x =+-,则()h x 在(0上单调递减,在)+∞上单调递增 令()0h x =,即20x cx b -+=,24c b ∆=-1.0∆>即c >(0+∞,)上()h x 的两个零点为12x x ,,同时它们恰好为()g x 的零点.12()0()0ln 102g x g x a ⎧⎪=⎪∴=⎨⎪⎪-<⎩即12122e e e x x a ⎧=⎪⎪=⎨⎪>⎪⎩又1212x x c x x b +==,,则2e 1e c ab a ⎧=>⎪⎨>⎪⎩,此时 …11分 1ln ln e e e a a a b a a a b a-++--=>,令1ln y a a a =-+,则21110y a a'=--<,y ∴递减且a →+∞时y →-∞,则2212e e e (0e )y -+∈,,故2212e e e e a b a -+->.…………………………………14分2.0∆≤即0c <≤时,在(0)+∞,上()0h x ≥,此时只需min ()0g x ≥即21e a ≤≤即可. 此时,e e e b a ba aa -⋅=,令()e a a k a =,则10e a a k -'=≤,即k 在2[1e ],递减,22e 1[e]e k -∴∈,而e 1b >,故22e e e a b a-->.……………………………………………………………………16分 综上所述,e a b a-的取值范围为22e (e )-+∞,………………………………………………17分(19)解:(1)设{}n a 的公差为d ,32318S a ==所以26a =,323a a d -==,3n a n =; ……………………………2分由214b b q ==,313(1)141b q T q-==-,所以22520q q -+=,2q =或12q =(舍)所以2nn b =. ……………………………………………………………………4分 1132a b ==,所以1223c c ==,;2264a b ==,所以3446c c ==, 3398a b ==,所以5689c c ==,;441216a b ==,所以7812c c =,16=. 3574812c c c +=+==,所以1k =. ………………………………………5分(2)221233(363)(222)222n n nn n n n M S T n ++=+=+++++++=+- …7分231n n M b =-,即2133223212n n n n +++-=⋅-所以233222n n n +=⋅+,当1n =时符合, …………………………………………………8分 令233222nn r n n =+-⋅- 1234081826r r r r ====,,,,524r =,64r =-16622n n n r r n +-=+-⋅当4n ≥,10n n r r +-<所以123456r r r r r r <<<>>>所以有且只有1n =符合. …………………………………………………………11分(3)由2122122(36)(1)n n n n n n n n a b d c c c c -+++=-得 1(96)2(1)(3)2(33)2n nn n n n d n n ++=-+111(1)(32(33)2n n n n n +=-++ ………………13分 22231111((32(313)2(313)2(323)2n E =-+++⨯⨯+⨯+⨯+) 22111()3(2)23(21)2n n n n +-+++ ……………………………………15分 21116(63)2n n +=-++16>-.………………………………………………17分。
辽宁省沈阳市重点学校2024-2025学年高三上学期10月月考试题 数学含答案
2024-2025学年度上学期10月份月考数学试卷(答案在最后)命题人:高三数学组第Ⅰ卷(选择题)一、单选题(每个小题有且只有一个正确选项,每小题5分,共40分)1.设集合{}2230A x Z x x =∈--≤∣,{B x y ==∣,则A B ⋂=()A .{1,0,1}-B .{0,1,2}C .{1,0,1,2}-D .{1,2}2.若22i z z+=-,则z =()A .1i +B .1i-C .1i -+D .1i--3.已知n S 为等比数列{}n a 的前n 项和,432:p S S a -=,{}:n q a 为常数列,则()A .p 是q 的充分不必要条件B .p 是q 的必要不充分条件C .p 是q 充要条件D .p 是q 的既不充分也不必要条件4.已知锐角α,β满足1sin cos 5αα-=,tan tan tan tan αβαβ++=α与β的大小关系为()A .4παβ<<B .4πβα<<C .4παβ<<D .4πβα<<5.在等差数列{}n a 中,若49228a a a +==,则下列说法错误的是()A .19a =B .1045S =C .n S 的最大值为45D .满足0n S >的n 的最大值为196.已知30,4πα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,30,,sin 243ππβα⎛⎫⎛⎫∈+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,53cos 29βα⎛⎫+=- ⎪⎝⎭则cos 42πβ⎛⎫-= ⎪⎝⎭()A .9B .9-C .3D .3-7.已知函数()sin()0,0,||2f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>><⎪⎝⎭的部分图象如图所示,(5,0)D ,(2,)B A ,BC CD ⊥,则(4)f =()A .4B C .D .8.已知函数22,0()ln(1)1,0x x ax a x f x e x x ⎧---<=⎨+++≥⎩的值域为R ,则a 的取值范围是()A .(,2]-∞-B .[2,0]-C .(,2][2,)-∞-⋃+∞D .(,1][2,)-∞-⋃+∞二、多选题(每小题6分,每个小题漏选2或3分或4分,有错选不得分,共18分)9.已知20ax bx c ++>的解集是(2,3)-,则下列说法正确的是()A .0b c +>B .不等式20cx bx a -+<的解集为11,23⎛⎫- ⎪⎝⎭C .1234a b -+的最小值是4D .当2c =时,若2()36f x ax bx =+,[]12,x n n ∈的值域是[3,1]-,则21[2,4]n n -∈10.设()3sin 2cos 2f x a x a x =+,其中a ∈R ,0a ≠,则:()A .()f x 相邻两个最高点之间的距离是πB .()2f x a≤C .()f x 的单调递增区间是2,()63k k k ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦Z D .()f x 的图象向左平移6π个单位长度得到的函数图象关于y 轴对称.11.已知函数32()1f x x ax =-+,则()A .曲线()y f x =关于点(0,1)成中心对称B .a ∃∈R ,()f x 无极值C .若()f x 在(2,)+∞上单调递增,则3a <D .若曲线()y f x =与x 轴分别交于点()1,0A x ,()2,0B x ,()3,0C x ,且在这三个点处的切线斜率分别为1k ,2k ,3k 则123111k k k ++为定值第II 卷(非选择题)三、填空题(每个小题5分,共15分)12.已知函数()2sin 2f x x x =-,则不等式()2(34)0f x f x +-<的解集为__________.13.已知数列{}n a则{}n a 的前n 项和n S =_________.14.若函数2log 2,0()sin ,03x x x f x x x πωπ+>⎧⎪=⎨⎛⎫+-≤≤ ⎪⎪⎝⎭⎩有4个零点,则正数ω的取值范围是__________.四、解答题(15题13分,16、17题每小题15分,18、19题每小题17分,共77分)15.(本小题满分13分)已知ABC ∆中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,csin cos C c B c -=..(1)求角B .(2)若ABC ∆为锐角三角形,且2a =,求ABC ∆面积的取值范围.16.(本小题满分15分)设{}n a 是正数组成的数列,其前n 项和为n S ,已知n a 与2的等差中项等于n S 与2的等比中项.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)令()*111 N 2n n n n n a a b n a a ++⎛⎫=+∈ ⎪⎝⎭,求{}n b 的前n 项和.17.(本小题满分15分)已知曲线()e xf x a x b =-+在0x =处的切线过点()21,21a a +-.(1)试求2b a -的值;(2)讨论()f x 的单调性;(3)证明:当0a >时,3()2ln 2f x a >+.18.(本小题满分17分)在ABC ∆中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .AD 为BC 边上的中线,点E ,F 分别为边AB ,AC 上动点,EF 交AD 于G .已知4b =,且12sin cos sin sin sin 4c A B a A b B b C =-+.(1)求c 边的长度;(2)若21cos 7BAD ∠=,求BAC ∠的余弦值;(3)在(2)的条件下,若4ABC AEP S S =△△,求AG EF ⋅u u u r u u u r的取值范围.19.(本小题满分17分)已知对任意正整数n ,均有10cos()cos coscos nn n n nx a x a x a x a --=++++L ,我们称1110()(11)n n n n f x a x a x a x a x --=++++-≤≤L 为n 次切比雪夫函数.(1)若()f x 为3次切比雪夫函数,求(1)f 的值.(2)已知()f x 为2n 次切比雪夫函数,若数列{}k x 满足(21)(1,2,,2)4k k x k n nπ-==L .证明:①数列{}cos k x 中的每一项均为()f x 的零点;②当2n ≥时,1cos22cos 4n n x x n nππ-+<.2024-2025学年度上学期10月份月考数学试卷答案一、单选题1-8.CABBDCAC 二、多选题9.ACD10.AD11.BD .三、填空题12.(4,1)-13.111222n n ++-14.710,33⎡⎫⎪⎢⎣⎭四、解答题15.(1sin cos C c B c -=sin sin cos sin B C C B C -=,因为0C π<<,sin 0C >cos 1B B -=,所以1sin 62B π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,因为0B π<<,所以66B ππ-=,解得3B π=;(2)由题设,因为V ABC 为锐角三角形,所以02A π<<62A ππ<<,可得tan 3A >,所以302tan 2A <<,则面积的取值范围是,2⎛ ⎝.16.(1)由题意,当1n =时有122a +=11S a =,所以122a +=,解得:12a =,)*2 N 2n a n +=∈,整理得()2128n n S a =+,由此得()211118n n S a ++=+,所以()()221111228n n n n n a S S a a +++⎡⎤=-=+-+⎣⎦,整理得()()1140n n n n a a a a +++--=,由题意知10n n a a ++≠,所以14n n a a +-=,即数列{}n a 为等差数列,其中12a =,公差4d =,所以42n a n =-.(2)令1n n c b =-,则11112121112112221212121n n n n n a a n n c a a n n n n ++⎛⎫⎡+-⎤⎛⎫⎛⎫=+-=-+-=- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥-+-+⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎝⎭,故1212n n b b b n c c c +++-=+++L L ,11111111335212121n T n n n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=-+-++-=- ⎪ ⎪ ⎪-++⎝⎭⎝⎭⎝⎭L 所以1121n T n n =+-+.17.(1)函数()e x f x a x b =-+,求导得()e 1xf x a '=-,则(0)1f a '=-,而(0)f a b =+,因此曲线()f x 在0x =处的切线方程为(1)y a b a x --=-,即(1)y a x a b =-++,依题意,2211a a a a b +-=-++,所以则20b a -=.(2)由(1)知函数2()e xf x a x a =-+,其定义域为R ,求导得()e 1xf x a '=-,当0a ≤时,()0f x '<,()f x 在R 上单调递减;当0a >时,由()e 10xf x a '=-=,得ln x a =-,当ln x a <-时,()0f x '<,()f x 在(,ln )a -∞-上单调递减;当ln x a >-时,()0f x '>,()f x 在(ln ,)a -+∞上单调递增;所以当0a ≤时,()f x 在R 上单调递减;当0a >时,()f x 在(,ln )a -∞-上单调递减,在(ln ,)a -+∞上单调递增.(3)由(2)得()ln 2min ()(ln )e ln 1ln a f x f a a a a a c -=-=++=++,要证明3()2ln 2f x a >+,即证231ln 2ln 2a a a ++>+,即证21ln 02a a -->,令21()ln 2g a a a =--,求导得2121()2a g a a a a -'=-=,由()0g a '<,得02a <<,由()0g a '>,得2a >,即函数()g a在0,2⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭上单调递减,在,2⎛⎫+∞ ⎪ ⎪⎝⎭上单调递增,因此2min 1()ln ln 02222g a g ⎛⎫⎛⎫==--= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即21()ln 02g a a a =-->恒成立,所以当0a >时,3()2ln 2f x a >+.18.(1)由已知12sin cos sin sin sin 4c A B a A b B b C =-+,由正弦定理角化边可得,2212cos 4ca B a b bc =-+.由余弦定理角化边可得,222221224c a b ca a b bc ac +-⋅=-+,整理可得,214c bc =,即4b c =.因为4b =,所以1c =.(2)因为D 为中点,所以1()2AD AB AC =+u u u r u u u r u u u r.设AB u u u r ,AC u u ur 的夹角为θ,则178cos ||2AD ===u u u r 又()2211cos 14cos ()2222c cb AB AD AB AB AC AB AB AC θθ++⋅=⋅+=+⋅==u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r ,所以21cos 7||||AB AD BAD AB AD ⋅∠===u u u r u u u r u u u r u u u r ,整理可得228cos 8cos 110θθ+-=,解得1cos 2θ=或11cos 14θ=-.又21cos 07BAD ∠=>,所以0AB AD ⋅>u u u r u u u r ,14cos 0θ+>,所以1cos 2θ=,所以BAC ∠的余弦值为12.(3)由(2)可得,||||cos 2AB AC AB AC θ⋅=⋅=u u u r u u u r u u u r u u u r.由已知可设AD k AG =u u u r u u u r ,AB AE λ=u u u r u u u r ,(,,[1,))AC AF k μλμ=∈+∞u u u r u u u r所以||||AB AE λ=u u u r u u u r ,||1||AB AE λλ==u u u ru u u r ,||||AC AF μ=u u u r u u u r,||4||AC AF μμ==u u u r u u u r .因为4ABCABFS S =V V ,所以11||||sin 14sin 2241114||||sin 22AB AC AE AF θθλμθμλθ⋅⋅⨯⨯===⋅⋅⋅u u u r u u u r u u u r u u u r .由1122AD AB AC =+u u u r u u u r u u u r 可得,2k AG AE AF λμ=+u u u r u u u r u u u r ,即22AG AE AF k kλμ=+u u u r u u u r u u u r.由G ,E ,F 三点共线,得122k kλμ+=,即2k λμ+=.所以1()AG EF AD AF AE k ⋅=⋅-u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r 46116122363424k λλμλμλμλλμλμλλ-⎛⎫-=⋅-+-=⋅=⋅⎪+⎝⎭+222223643624283286444444λλλλλ-+-⎛⎫=⋅=⋅=⨯-⎪+++⎝⎭.因为41μλ=≥,所以4λ≤,即[1,4]λ∈,所以24[5,20]λ+∈,所以22828282045λ≤≤+,即22828285420λ-≤-≤-+,即2228236545λ≤-≤+,所以23328696104420λ⎛⎫≤-≤ ⎪+⎝⎭,所以3691020AG EF ≤⋅≤u u u r u u u r ,所以AG EF ⋅u u u r u u u r 的取值范围为369,1020⎡⎤⎢⎥⎣⎦.19.(1)(方法一)因为323cos3cos 2cos sin 2sin 2cos cos 2sin cos 4cos 3cos x x x x x x x x x x x =-=--=-,所以3()43f x x x =-,则(1)431f =-=.(方法二)由题意得323210()f x a x a x a x a =+++,令0x =,得1110cos 0cos 0cos 0cos 01n n n n a a a a --=⋅+⋅++⋅+=,即101n n a a a -+++=,则3210(1)1f a a a a =+++=.(2)证明:①由题可知22122110()n n n n f x a x a x a x a --=++++L ,则()()22122110cos cos cos cos cos 2nn k n k n k k k f x a x a x a x a nx --=++++=L .因为(21)4k k x n π-=,所以()()21cos cos 2cos 2cos 042k k k f x nx n k n πππ-⎛⎫⎛⎫==⋅=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以数列{}cos k x 中的每一项均为()f x 的零点.②令()cos 022g x x x x ππ⎛⎫=+-<< ⎪⎝⎭,则()1sin 0g x x '=->,()g x 在0,2π⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,则()02g x g π⎛⎫<=⎪⎝⎭,即cos 2x x π<-.因为1(23)(21)0442n n n n x x n n πππ---<=<=<,所以11cos 2cos 2n n n nx x x xππ--⎧<-⎪⎪⎨⎪<-⎪⎩则()11cos cos n n n n x x x x π--+<-+,则()111cos cos 222n n n n n n x x x x x x π----++-<.因为1(23)(21)442n n n n x x n n n πππ----=-=所以1coscos cos 0244n n x x n n ππ--⎛⎫=-=> ⎪⎝⎭,从而()111cos 22cos2cos 42n n n n n n x x x x x x n n πππ----++<=-.。
北京市中学2024-2025学年高三上学期10月月考数学试卷含答案
北京35中2025届10月月考数学(答案在最后)2024.10本试卷共4页,150分.考试时长120分钟.考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效.第一部分(选择题共40分)一、选择题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.1.已知集合{}{}212,340,ZA x xB x x x x =-≤≤=--<∈,则A B = ()A.{}0,1B.{}11x x -≤<C.{}0,1,2 D.{}12x x -<≤【答案】C 【解析】【分析】计算{}0,1,2,3B =,再计算交集得到答案.【详解】{}{}{}2340,Z 14,Z 0,1,2,3B x x x x x x x =--<∈=-<<∈=,{}12A x x =-≤≤,{}0,1,2A B = .故选:C.2.已知223,tan2,log 3a b c -===,则()A.a b c >>B.a c b >>C.b c a >>D.c a b>>【答案】D 【解析】【分析】确定19a =,0b <,1c >,得到答案.【详解】2139a -==,tan20b =<,22log 3log 21c >==,故c a b >>.故选:D.3.下列函数中既是奇函数,又在区间(0,1)上单调递减的是A.3()f x x = B.()lg ||f x x = C.()f x x=- D.()cos f x x=【答案】C【解析】【分析】判断四个选项中的函数的奇偶性和在()0,1上的单调性,得到答案.【详解】选项A 中,()3f x x =,是奇函数,但在()0,1上单调递增,不满足要求;选项B 中,()lg f x x =,是偶函数,不满足要求,选项C 中,()f x x =-,是奇函数,在()0,1上单调递减,满足要求;选项D 中,()cos f x x =,是偶函数,不满足要求.故选:C.【点睛】本题考查判断函数的奇偶性和单调性,属于简单题.4.在621x x -⎛⎫ ⎪⎝⎭的展开式中,常数项是()A.20-B.15- C.15D.30【答案】C 【解析】【分析】利用二项展开式的通项公式可求常数项.【详解】621x x -⎛⎫ ⎪⎝⎭的展开式的通项公式为()()623616611rrrr r r r T C x C x x --+⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,令360r -=,则2r =,故常数项为()2236115T C =-=,故选:C.【点睛】本题考查二项展开中的指定项,注意利用通项公式帮助计算,本题为基础题.5.已知函数||||()x x f x e e -=-,则函数()f x ()A.是偶函数,且在(0,+∞)上单调递增B.是奇函数,且在(0,+∞)上单调递减C.是奇函数,且在(0,+∞)上单调递增D.是偶函数,且在(0,+∞)上单调递减【答案】A 【解析】【分析】由偶函数的定义判断函数()f x 的奇偶性,结合指数函数的单调性判断函数()f x 的单调性.【详解】∵||||()x x f x e e -=-∴||||||||()()x x x x f x e e e e f x -----=-=-=,∴函数||||()x x f x e e -=-为偶函数,当(0,)x ∈+∞时,1()=x x xxf x e e e e -=--,∵函数x y e =在(0,+∞)上单调递增,函数1x y e=在(0,+∞)上单调递减,∴()e e x x f x -=-在(0,+∞)上单调递增,即函数||||()x x f x e e -=-在(0,+∞)上单调递增.故选:A.6.阅读下段文字:“为无理数,若a b ==ba 为有理数;若则取无理数a =,b =,此时(22ba ====为有理数.”依据这段文字可以证明的结论是()A.是有理数B.C.存在无理数a ,b ,使得b a 为有理数 D.对任意无理数a ,b ,都有b a 为无理数【答案】C 【解析】【分析】根据给定的条件,提取文字信息即可判断作答.【详解】这段文字中,没有证明AB 错误;这段文字的两句话中,都说明了结论“存在无理数a ,b ,使得b a 为有理数”,因此这段文字可以证明此结论,C 正确;这段文字中只提及存在无理数a ,b ,不涉及对任意无理数a ,b ,都成立的问题,D 错误.故选:C 7.若点5π5πsin,cos 66M ⎛⎫⎪⎝⎭在角α的终边上,则tan2α=()A.33 B.33-C.D.【答案】C 【解析】【分析】根据三角函数定义得到tan α=.【详解】5π5πsin ,cos 66M ⎛⎫ ⎪⎝⎭,故5πcos6tan 5πsin6α==,22tan 23tan21tan 13ααα-===--故选:C.8.已知函数()=ln af x x x+,则“0a <”是“函数()f x 在区间()1,+∞上存在零点”的A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件【答案】C 【解析】【分析】把函数()f x 拆解为两个函数,画出两个函数的图像,观察可得.【详解】当0a <时,作出ln ,ay x y x==-的图像,可以看出0a <时,函数()f x 在区间()1,+∞上存在零点,反之也成立,故选C.【点睛】本题主要考查以函数零点为载体的充要条件,零点个数判断一般通过拆分函数,通过两个函数的交点个数来判断零点个数.9.大西洋鲑鱼每年都要逆流而上,游回到自己出生的淡水流域产卵.记鲑鱼的游速为v (单位:/m s ),鲑鱼的耗氧量的单位数为Q .科学研究发现v 与3log 100Q成正比.当1v m /s =时,鲑鱼的耗氧量的单位数为900.当2m /s v =时,其耗氧量的单位数为()A.1800 B.2700C.7290D.8100【答案】D 【解析】【分析】设3log 100Qv k =,利用当1v m /s =时,鲑鱼的耗氧量的单位数为900求出k 后可计算2m /s v =时鲑鱼耗氧量的单位数.【详解】设3log 100Q v k =,因为1v m /s =时,900Q =,故39001log 2100k k ==,所以12k =,故2m /s v =时,312log 2100Q =即8100Q =.故选:D.【点睛】本题考查对数函数模型在实际中的应用,解题时注意利用已知的公式来求解,本题为基础题.10.已知各项均为整数的数列{}n a 满足()*12121,2,3,n n n a a a a a n n --==>+≥∈N ,则下列结论中一定正确的是()A.520a >B.10100a <C.151000a >D.202000a <【答案】C 【解析】【分析】依题意根据数列的递推公式可分别判断各选项,再利用各项均为整数即可判断只有C 选项一定正确.【详解】根据题意可知3123a a a >+=,又数列的各项均为整数,所以3a 最小可以取4,即34a ≥;同理可得4236a a a >+≥,所以4a 最小可以取7,即47a ≥;同理53411a a a >+≥,所以5a 最小可以取12,即512a ≥,即520a <可以成立,因此可得A 不一定正确;同理易得645619,20a a a a >+≥≥;756732,33a a a a >+≥≥;867853,54a a a a >+≥≥;978987,88a a a a >+≥≥;108910142,143a a a a >+≥≥,即10100a <不成立,B 错误;又1191011231,232a a a a >+≥≥;12101112375,376a a a a >+≥≥;131********,609a a a a >+≥≥;14121314985,986a a a a >+≥≥,151314151595,1596a a a a >+≥≥,即可得151000a >一定成立,即C 正确;显然若32000a =,则202000a <明显错误,即D 错误.故选:C第二部分(非选择题共110分)二、填空题共5小题,每小题5分,共25分.11.复数1ii+的虚部为________.【答案】-1【解析】【详解】试题分析:1ii 1i+=-+,所以其虚部为-1考点:复数的虚部12.函数()f x =的定义域为R ,请写出满足题意的一个实数a 的值______.【答案】1-(答案不唯一)【解析】【分析】根据函数的定义域求解即可.【详解】因为()f x =R ,所以20x a -≥在R 上恒成立,即2a x ≤,由于20x ≥在R 上恒成立,故实数a 的取值范围为(],0-∞.故答案为:1-(答案不唯一).13.已知数列{}n a 的通项公式为12n n a -=,{}n b 的通项公式为12n b n =-.记数列{}n n a b +的前n 项和为n S ,则4S =____;n S 的最小值为____.【答案】①.1-②.2-【解析】【分析】(1)由题可得1212n n n n a b c n -+==+-,根据等比数列及等差数列的求和公式可得n S ,利用数学归纳法可得3n ≤时,0n c <,4n ≥时,0n c >,进而即得.【详解】由题可知1212n n n a b n -+=+-,所以()()()()()423441712112325271122S +-++-++-++-+-==--=,()()()()1212112112321221122n n n n n n n S n -+--+-++-+++-=-=---= ,令1212n n c n -=+-,则123450,1,1,1,7c c c c c ==-=-==,当4n ≥时,0n c >,即1221n n ->-,下面用数学归纳法证明当4n =时,1221n n ->-成立,假设n k =时,1221k k ->-成立,当1n k =+时,()()()122222121123211k k k k k k -=⋅>-=+-+->+-,即1n k =+时也成立,所以4n ≥时,0n c >,即1221n n ->-,所以3n ≤时,0n c <,4n ≥时,0n c >,由当3n =时,n S 有最小值,最小值为3322132S =--=-.故答案为:1-;2-.14.已知函数()e ,,x x x af x x x a⎧<=⎨-≥⎩,()f x 的零点为__________,若存在实数m 使()f x m =有三个不同的解,则实数a 的取值范围为__________.【答案】①.0②.11,e ⎛⎫- ⎪⎝⎭【解析】【分析】利用导函数判断函数单调性,利用求解极值的方法画出函数的大致图象,分析运算即可得出结果.【详解】令()e xg x x =,可得()()1e xg x x +'=,由()0g x '=可得1x =-,当(),1x ∞∈--时,()0g x '<,此时()g x 在(),1∞--上单调递减,当()1,x ∞∈-+时,()0g x '>,此时()g x 在()1,∞-+上单调递增,因此()g x 在1x =-处取得极小值,也是最小值,即()()min 11eg x g =-=-,又()00g =,且0x <时,()10eg x -≤<,当0x >时,>0,令()h x x =-,其图象为过原点的一条直线,将()(),g x h x 的大致图象画在同一直角坐标系中如下图所示:当0a <时,如下图,在[),+∞a 上()()f x h x x ==-的零点为0,当0a =时,如下图,在[)0,∞+上()()f x h x x ==-的零点为0当0a >时,如下图,在(),a ∞-上()()e xf xg x x ==的零点为0,综上可知,()f x 的零点为0;当1a ≤-时,如下图所示,曲线()f x 与直线y m =至多有两个交点,当11ea -<<时,如下图所示,曲线()f x 与直线y m =至多有三个交点,当1ea ≥时,如下图所示,曲线()f x 与直线y m =至多有两个交点;综上可知,若使()f x m =有三个不同的解,则实数a 的取值范围为11,e ⎛⎫- ⎪⎝⎭.故答案为:0;11,e ⎛⎫- ⎪⎝⎭15.已知函数()()e 111xf x k x =----,给出下列四个结论:①当0k =时,()f x 恰有2个零点;②存在正数k ,使得()f x 恰有1个零点;③存在负数k ,使得()f x 恰有2个零点;④对任意()0,k f x <只有一个零点.其中所有正确结论的序号是__________.【答案】②④【解析】【分析】把函数()f x 的零点个数问题,转化为函数e 1xy =-与函数()11y k x =-+的交点个数,作出图象分类讨论可得结论.【详解】令()()e 1110xf x k x =----=,得()e 111xk x -=-+,函数()f x 的零点个数,即为方程()e 111xk x -=-+的根的个数,方程()e 111xk x -=-+根的个数,即为e 1xy =-与函数()11y k x =-+的交点个数,又函数()11y k x =-+是过定点(1,1)A 的直线,作出e 1xy =-的图象如图所示,当0k =直线()11y k x =-+与函数e 1xy =-有一个交点,故()()e 111xf x k x =----有一个零点,故①错误;当()11y k x =-+在第一象限与函数e 1xy =-相切时,函数()()e 111xf x k x =----有一个零点,故②正确;函数()11y k x =-+绕着A 顺时针从1y =转到1x =时,两图象只有一个交点,故0k <时,函数()()e 111xf x k x =----只有一个零点,故③错误,④正确.故答案为:②④.三、解答题共6小题,共85分.解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程.16.如图,在平面直角坐标系xOy 中,锐角α和钝角β的终边分别与单位圆交于,A B 两点.点A 的纵坐标是45,点B 的横坐标是513-.(1)求cos2α的值;(2)求()sin βα-的值.【答案】(1)725-(2)5665.【解析】【分析】(1)利用三角函数定义可得4sin 5α=,再由二倍角公式计算可得7cos225α=-;(2)利用同角三角函数之间的基本关系以及两角差的正弦公式计算可得结果.【小问1详解】由题可知,锐角α和钝角β的终边分别与单位圆交于,A B 两点;点A 的纵坐标是45,点B 的横坐标是513-,所以45sin ,cos 513αβ==-.即可得27cos212sin 25αα=-=-.【小问2详解】由于22sin cos 1αα+=,且π0,2α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以23cos 1sin 5αα=-=,同理由于2π12,π,sin 1cos 213βββ⎛⎫∈=-= ⎪⎝⎭,所以()56sin sin cos cos sin 65βαβαβα-=-=.17.某校举办知识竞赛,已知学生甲是否做对每个题目相互独立,做对,,A B C 三道题目的概率以及做对时获得相应的奖金如表所示.题目A B C做对的概率451214获得的奖金/元204080规则如下:按照,,A B C 的顺序做题,只有做对当前题目才有资格做下一题.[注:甲最终获得的奖金为答对的题目相对应的奖金总和.](1)求甲没有获得奖金的概率;(2)求甲最终获得的奖金X 的分布列及期望;(3)如果改变做题的顺序,最终获得的奖金期望是否相同?如果不同,你认为哪个顺序最终获得的奖金期望最大?(不需要具体计算过程,只需给出判断)【答案】(1)15(2)分布列见解析,40(元)(3)不同,按照,,A B C 的顺序获得奖金的期望最大,理由见解析.【解析】【分析】(1)甲没有获得奖金,则题目A 没有做对,从而求得对应的概率;(2)易知X 的可能取值为0,20,60,140,再根据题目的对错情况进行分析求解概率与分布列,求出期望值;(3)可以分别求出每种顺序的期望,然后比较得知.【小问1详解】甲没有获得奖金,则题目A 没有做对,设甲没有获得奖金为事件M ,则()41155P M =-=.【小问2详解】分别用,,A B C 表示做对题目,,A B C 的事件,则,,A B C 相互独立.由题意,X 的可能取值为0,20,60,140.41412(0)()1;(20)()155525P X P A P X P AB ⎛⎫===-====⨯-= ⎪⎝⎭;4134111(60)()1;(140)()52410524101P X P ABC P X P ABC ===⨯⨯-===⨯⎛⎫ ⎪⎝=⎭=⨯.所以甲最终获得的奖金X 的分布列为X02060140P 1525310110()12310206014040551010E X =⨯+⨯+⨯+⨯=(元).【小问3详解】不同,按照,,A B C 的顺序获得奖金的期望最大,理由如下:由(2)知,按照,,A B C 的顺序获得奖金的期望为40元,若按照,,A C B 的顺序做题,则奖金X 的可能取值为0,20,100,140.141(0)1;(250)1554435P X P X ⎛⎫==-===⨯-= ⎪⎝⎭;41411(100)1;(140)5105421011142P X P X ==⨯⨯-=⨯⎛⎫ ⎪⎝⎭==⨯=.故期望值为110201001403613110550⨯+⨯+⨯+⨯=元;若按照,,B A C 的顺序做题,则奖金X 的可能取值为0,40,60,140.1114(0)1;(400)1212125P X P X ⎛⎫==-===⨯-= ⎪⎝⎭;143141(60)1;(140)254102541011P X P X ==⨯⨯-===⨯⎛⨯ ⎝=⎫⎪⎭.故期望值为131040601403611110200⨯+⨯+⨯+⨯=元;若按照,,B C A 的顺序做题,则奖金X 的可能取值为0,40,120,140.1111(0)1;(480)122432P X P X ⎛⎫==-===⨯-= ⎪⎝⎭;1114(120)1;(140)24024510141145P X P X ==⨯⨯-=⨯⎛⎫ ⎪⎝⎭==⨯=.故期望值为131040601403611110200⨯+⨯+⨯+⨯=元,若按照,,C A B 的顺序做题,则奖金X 的可能取值为0,80,100,140.1314(0)1;(800)1414245P X P X ⎛⎫==-===⨯-= ⎪⎝⎭;1141(100)1;(140)10452104111452P X P X ==⨯⨯-=⨯⎛⎫ ⎪⎝⎭==⨯=.故期望值为1080100140284101311200⨯+⨯+⨯+⨯=元,若按照,,C B A 的顺序做题,则奖金X 的可能取值为0,80,120,140.1311(0)1;(880)144214P X P X ⎛⎫==-===⨯-= ⎪⎝⎭;1114(100)1;(140)40425101411425P X P X ==⨯⨯-=⨯⎛⎫ ⎪⎝⎭==⨯=.故期望值为5311108010014026.401048⨯+⨯+⨯+⨯=元,显然按照,,A B C 的顺序获得奖金的期望最大.18.已知()2cos sin ,f x ax x x x a =++∈R .(1)当0a =时,求曲线()y f x =在点()()0,0f 处的切线方程;(2)若函数()f x 在区间ππ,22⎡⎤-⎢⎣⎦上为增函数,求实数a 的取值范围.【答案】(1)2y =(2)[)1,+∞.【解析】【分析】(1)利用导数的几何意义即可求得切线方程;(2)将()f x 在区间ππ,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上为增函数转化为sin cos a x x x ≥-在ππ,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上恒成立,构造函数()sin cos g x x x x =-并求导得出其单调性,求出最大值可得实数a 的取值范围.【小问1详解】当0a =时,()2cos sin f x x x x =+,易知()2sin sin cos cos sin f x x x x x x x x'=-++=-可得()()00,02f f ='=,所以切线方程为2y =.【小问2详解】易知()sin cos f x a x x x=+'-由函数()f x 在区间ππ,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上为增函数,可得′≥0在ππ,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上恒成立,即sin cos a x x x ≥-在ππ,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上恒成立,令()()ππsin cos ,sin ,,22g x x x x g x x x x ⎡⎤=-=∈-⎢⎣'⎥⎦法一:令()sin 0g x x x '==,得0x =,()(),g x g x '的变化情况如下:x π,02⎛⎫- ⎪⎝⎭0π0,2⎛⎫ ⎪⎝⎭()g x '+0+()g x所以()g x 为ππ,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的增函数,()g x 最大值为π12g ⎛⎫= ⎪⎝⎭.即a 的取值范围是[)1,+∞.法二:当π02x -<<时,sin 0,sin 0x x x <>;当π02x ≤<时,sin 0,sin 0x x x ≥≥.综上,当ππ22x -<<时,()()0,g x g x '≥为ππ,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的增函数,()g x 最大值为π12g ⎛⎫= ⎪⎝⎭.即a 的取值范围是[)1,+∞.19.现有一张长为40cm ,宽为30cm 的长方形铁皮ABCD ,准备用它做成一只无盖长方体铁皮盒,要求材料利用率为100%,不考虑焊接处损失.如图,在长方形ABCD 的一个角剪下一块正方形铁皮,作为铁皮盒的底面,用余下材料剪拼后作为铁皮盒的侧面,设长方体的底面边长为cm x ,高为y cm ,体积为()3cm V .(1)求出x 与y 的关系式;(2)求该铁皮盒体积V 的最大值.【答案】(1)21200,0304x y x x-=<≤;(2)34000cm .【解析】【分析】(1)由题意得到244030x xy +=⨯,化简得到212004x y x -=,并由实际情境得到030x <≤;(2)表达出()()3112004V x x x =-,求导得到其单调性,进而得到最大值.【小问1详解】因为材料利用率为100%,所以244030x xy +=⨯,即212004x y x -=;因为长方形铁皮ABCD 长为40cm ,宽为30cm ,故030x <≤,综上,212004x y x-=,030x <≤;【小问2详解】铁皮盒体积()()222312*********x V x x y x x x x -==⋅=-,()()21120034V x x '=-,令()0V x '=,得20,x =()(),V x V x '的变化情况如下:x ()0,2020()20,30()V x +0-()V x '()V x 在()0,20上为增函数,在()20,30上为减函数,则当20x =时,()V x 取最大值,最大值为()3311200202040040cm ⨯⨯-=.20.已知函数1e ()x f x x-=.(1)求曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程;(2)求()f x 的单调区间;(3)当211x x >>时,判断21()()f x f x -与2122x x -的大小,并说明理由.【答案】(1)230x y +-=;(2)单调递增区间为(,1)∞--,单调递减区间为(1,0)-和(0,)+∞;(3)212122()()f x x x f x -->,理由见解析.【解析】【分析】(1)求出函数()f x 的导数,利用导数的几何意义求出切线方程.(2)利用导数求出函数()f x 的单调区间.(3)构造函数2()(),1g x f x x x=->,利用导数探讨函数单调性即可判断得解.【小问1详解】函数1e ()x f x x -=,求导得12(1)e ()xx f x x---=',则()12f '=-,而(1)1f =,所以曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程为12(1)y x -=--,即230x y +-=.【小问2详解】函数()f x 的定义域为(,0)(0,)-∞+∞ ,且12(1)e ()x x f x x---=',当1x <-时,()0f x '>,当10x -<<或0x >时,()0f x '<,所以()f x 的单调递增区间为(,1)∞--,单调递减区间为(1,0)-和(0,)+∞.【小问3详解】当211x x >>时,212122()()f x x x f x -->,证明如下:令2()(),1g x f x x x =->,求导得12(1)e 2()x x g x x-'--+=,令1()(1)e 2,1x h x x x -=--+>,求导得1()e 0x h x x -='>,函数()h x 在(1,)+∞上单调递增,则()(1)0h x h >=,即()0g x '>,函数()g x 在(1,)+∞上为增函数,当211x x >>时,21()()g x g x >,所以212122()()f x x x f x -->.21.已知项数为()*2m m N m ∈≥,的数列{}n a 满足如下条件:①()*1,2,,n a Nn m ∈= ;②12···.m a a a <<<若数列{}n b 满足()12*···1m n n a a a a b N m +++-=∈-,其中1,2,,n m = 则称{}n b 为{}n a 的“伴随数列”.(I )数列13579,,,,是否存在“伴随数列”,若存在,写出其“伴随数列”;若不存在,请说明理由;(II )若{}n b 为{}n a 的“伴随数列”,证明:12···m b b b >>>;(III )已知数列{}n a 存在“伴随数列”{}n b ,且112049m a a ==,,求m 的最大值.【答案】(I )不存在,理由见解析;(II )详见解析;(III )33.【解析】【分析】(I )根据“伴随数列”的定义判断出正确结论.(II )利用差比较法判断出{}n b 的单调性,由此证得结论成立.(III )利用累加法、放缩法求得关于m a 的不等式,由此求得m 的最大值.【详解】(I )不存在.理由如下:因为*413579751b N ++++-=∈-,所以数列1,3,5,7,9不存在“伴随数列”.(II )因为*11,11,1n n n n a a b b n m n N m ++--=≤≤-∈-,又因为12m a a a <<< ,所以10n n a a +-<,所以1101n n n n a a b b m ++--=<-,即1n n b b +<,所以12···m b b b >>>成立.(III )1i j m ∀≤<≤,都有1j i i j a a b b m --=-,因为*i b N ∈,12m b b b >>> ,所以*i j b b N -∈,所以*11204811m m a a b b N m m --==∈--.因为*111n n n n a a b b N m ----=∈-,所以11n n a a m --≥-.而()()()()()()111221111m m m m m a a a a a a a a m m m ----=-+-++-≥-+-++- ()21m =-,即()2204911m -≥-,所以()212048m -≤,故46m ≤.由于*20481N m ∈-,经验证可知33m ≤.所以m 的最大值为33.【点睛】本小题主要考查新定义数列的理解和运用,考查数列单调性的判断,考查累加法、放缩法,属于难题.。
江西省多校联考2024-2025学年高三上学期10月月考试题 数学含答案
江西省10月份高三联考数学(答案在最后)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:高考全部内容.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.若集合{1,2,3}A =,{},B x y x A y A =+∈∈,则A B = ()A .{2}B .{3}C .{2,3}D .{1,2,3}2.在复数范围内,方程49x =的解的个数为()A .1B .2C .3D .43.已知双曲线22:1y C x m-=的离心率大于实轴长,则m 的取值范围是()A .(3,)+∞B .)+∞C .(0,3)D .4.若220m n -≠,cos()2m αβ-=,cos()2n αβ+=,则tan tan αβ=()A .m n m n-+B .m n m n+-C .2m n m n -+D .2m n m n+-5.函数2()(31)e xf x x =-的最小值为()A .433e--B .133e 2--C .0D .24e--6.已知向量,,a b c ,满足1a = ,2b = ,3c = ,π,,3a b a b c 〈〉=〈+〉=,则a b + 在c 方向上的投影向量为()A .3cB .143c C .6c D .76c 7.现有6个人计划在暑期前往江西省的南昌、九江、赣州、萍乡四个城市旅游,每人都要从这四个城市中选择一个城市,且每个城市都有人选择,则至少有2人选择南昌的选法种数为()A .420B .660C .720D .12008.已知函数()f x 满足()()()22x yf x y f x f y +=+++,且(1)1f =,则(1000)f =()A .99922995+B .99922996+C .100022995+D .100022996+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.已知函数()sin 2f x x =,2()cos 2g x x =,则()A .()f x 与()g x 的值域相同B .()f x 与()g x 的最小正周期相同C .曲线()y f x =与()y g x =有相同的对称轴D .曲线()y f x =与()y g x =有相同的对称中心10.如图,现有一个底面直径为10cm ,高为25cm 的圆锥形容器,已知此刻容器内液体的高度为15cm ,忽略容器的厚度,则()A .此刻容器内液体的体积与容器的容积的比值为35B .容器内液体倒去一半后,容器内液体的高度为cm2C .当容器内液体的高度增加5cm 时,需要增加的液体的体积为3185πcm 3D .当容器内沉入一个棱长为11.已知抛物线2:4E y x =的焦点为F ,过点F 且斜率为的直线与E 交于A ,B 两点,其中点A 在第一象限.若动点P 在E 的准线上,则()A .AP BP ⋅的最小值为0B .当PAB △为等腰三角形时,点PC .当PAB △的重心在x 轴上时,PAB △的面积为924D .当PAB △为钝角三角形时,点P 的纵坐标的取值范围为,,84⎛⎫⎛⎫-∞-+∞ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.若()f x 是定义在R 上的奇函数,当0x >时,()2f x x x =-+,则(2)f -=______.13.已知A ,B ,C ,D 四点都在球O 的球面上,且A ,B ,C 三点所在平面经过球心,AB =π3ACB ∠=,则点D 到平面ABC 的距离的最大值为______,球O 的表面积为______.14.若x ,y ,z 均为正数,且2(2)1x x y z +=,则83x yz 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.(13分)已知函数321()43f x x ax x =+-.(1)当1a =-时,求曲线()y f x =在点(3,(3))f 处的切线方程.(2)试问是否存在实数a ,使得()f x 在[]1,a 上单调递增?若存在,求a 的取值范围;若不存在,请说明理由.16.(15分)贵妃杏是河南省灵宝市黄河沿岸地区的一种水果,其果实个大似鹅蛋,外表呈橙黄色,阳面有晕.贵妃杏口感甜美,肉质实心鲜嫩多汁,营养丰富,是河南省的知名特产之一.已知该地区某种植园成熟的贵妃杏(按个计算)的质量M (单位:克)服从正态分布()2,N μσ,且(96106)0.7P M ≤≤=,(9496)0.1P M ≤≤=.从该种植园成熟的贵妃杏中选取了10个,它们的质量(单位:克)为101,102,100,103,99,98,100,99,97,101,这10个贵妃杏的平均质量(单位:克)恰等于μ克.(1)求μ.(2)求(100104)P M <≤.(3)甲和乙都从该种植园成熟的贵妃杏中随机选取1个,若选取的贵妃杏的质量大于100克且不大于104克,则赠送1个贵妃杏;若选取的贵妃杏的质量大于104克,则赠送2个贵妃杏.记甲和乙获赠贵妃杏的总个数为X ,求X 的分布列与数学期望.17.(15分)如图,在四棱锥P ABCD -中,PA ⊥底面,ABCD BC ∥平面,PAD BC AB ⊥.(1)证明:平面PAD ⊥平面PAB .(2)若AD AB =,PA BC =,且异面直线PD 与BC 所成角的正切值为32,求平面PAB 与平面PCD 所成二面角的正弦值.18.(17分)已知点()11,0F -,2(1,0)F ,动点M 满足12123MF MF F F +=,动点M 的轨迹为记为E .(1)判断E 与圆22:8O x y +=的位置关系并说明理由.(2)若P 为E 上一点,且点P 到x 轴的距离(0,1)d ∈,求12PF F △内切圆的半径的取值范围.(3)若直线:(1)l y k x =-与E 交于C ,D 两点,1A ,2A 分别为E 的左、右顶点,设直线1AC 的斜率为()110k k ≠,直线2A D 的斜率为()220k k ≠,试问122212k k k k +是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.19.(17分)在n 个数码1,2,…,(,2)n n n ∈≥N 构成的一个排列12n j j j 中,若一个较大的数码排在一个较小的数码的前面,则称它们构成逆序,这个排列的所有逆序的总个数称为这个排列的逆序数,记为()12n j j j τ ,例如,(12)0τ=,(4132)4τ=.(1)比较()613245τ与(15432)τ的大小;(2)设数列{}n a 满足()211(22)(15432)2n n n na n a n n τ++-+=+,12a =,求{}n a 的通项公式;(3)设排列122(,5)n j j j n n ∈≥N 满足()211,2,,10,29,28,,2n n n n i j i i =+-=-- ,()11,12,,210n i j i i ==- ,()122n n b j j j τ= ,21020n n b c +=,证明:56n c c c +++≥ 3840(4)[(214)ln 2124]2402nn n --++-.江西省10月份高三联考数学参考答案1.C 依题意可得{2,3,4,5,6}B =,则{2,3}A B = .2.D由49x =,得()()22330x x+-=,得x =或x =3.A由题意得2m >>,解得3m >.4.A 因为cos()cos cos sin sin 2m αβαβαβ-=+=,cos()cos cos sin sin 2n αβαβαβ+=-=,所以cos cos m n αβ=+,sin sin m n αβ=-,所以sin sin tan tan cos cos m nm nαβαβαβ-==+.5.B2()(61)e x f x x '=+,令()0f x '<,得16x <-,令()0f x '>,得16x >-,所以2()(31)e xf x x =-的最小值为11331131e e 622f --⎛⎫⎛⎫-=--=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.6.C 因为1a = ,2b = ,3c = ,π,3a b 〈〉=,所以a b +=== a b + 在c 方向上的投影向量为()||||a b c c c c +⋅⋅=2π||||cos 3||926a b c c c c c +==⨯ .7.B将6人分成4组,分配方案有两种:1,1,2,2和1,1,1,3.那么至少有2人选择南昌的选法种数为22133364263322C C C C A 110A 660A ⎛⎫+== ⎪⎝⎭.8.D令1y =,得(1)()(1)22()23x x f x f x f f x +=+++=++,则(1)()23xf x f x +-=+,则2999(2)(1)23,(3)(2)23,,(1000)(999)23f f f f f f -=+-=+-=+ ,将以上各式相加得()9992999212(1000)(1)22239993(10001)12f f --=++++⨯=+⨯-- 100022995=+,所以10001000(1000)22995(1)22996f f =++=+.9.ABC()sin 2[0,1]f x x =∈,1cos 4()[0,1]2xg x +=∈,则()f x 与()g x 的值域相同,A 正确.()f x与()g x 的最小正周期均为2ππ42=,B 正确.曲线()y f x =与()y g x =的对称轴方程均为π()4k x k =∈Z ,C 正确.曲线()y f x =没有对称中心,曲线()y g x =有对称中心,D错误.10.BCD 此刻容器内液体的体积与容器的容积的比值为3152725125⎛⎫= ⎪⎝⎭,A 错误.设容器内液体倒去一半后液体的高度为cm h ,则31152h ⎛⎫= ⎪⎝⎭,解得2h =,B 正确.因为15103252⨯=,155104252+⨯=,所以当容器内液体的高度增加5cm 时,需要增加的液体的体积为π53⨯⨯()223185π3344cm 3+⨯+=,C 正的正方体铁块时,设容器内液体的高度为cm H,体积233π31546πcm 3V =⨯⨯+=,则346π45π15H ⎛⎫= ⎪⎝⎭,15H ===,D 正确.11.AC依题意可得(1,0)F ,直线AB的方程为1)y x =-,代入24y x =,消去y 得22520x x -+=,解得12x =,212x =,因为点A在第一象限,所以(2,A,1,2B ⎛ ⎝.E 的准线方程为1x =-,设(1,)P m -,则(3,AP m =--,3,2BP m ⎛=-+ ⎝,所以2294022AP BP m m ⎛⎫⋅=+--=-≥ ⎪ ⎪⎝⎭ ,A 正确.当PAB △为等腰三角形时,要使得点P 的纵坐标最大,则AB AP =,即1222++=,且m >,解得2m +=,B 错误.PAB △的重心坐标为1212,33m ⎛⎫+- ⎪+ ⎪ ⎪⎝⎭,即1,23m ⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭,当PAB △的重心在x 轴上时,203m+=,得m PAB =△的面积为111224⎛⎫⨯+⨯=⎪⎝⎭,C 正确.当A ,B ,P三点共线时,m =-由0AP BP ⋅≥ ,得APB ∠为锐角或直角,当ABP ∠为直角或BAP ∠为直角时,0AB BP ⋅= 或0AB AP ⋅= ,得8m =-或4m =,当PAB △为钝角三角形时,点P 的纵坐标的取值范围为(,8⎛⎫-∞--- ⎪ ⎪⎝⎭,4⎛⎫+∞ ⎪ ⎪⎝⎭,D 错误.12.-2因为(2)02022f =+=+=,所以(2)(2)2f f -=-=-.13.4;64π设球O 的半径为R ,由正弦定理得28sin ABR ACB==∠,则4R =,则点D 到平面ABC 的距离的最大值为4,球O 的表面积为24π64πR =.14.127(方法一)由2(2)1x x y z +=,得3221x z x yz +=,不妨令32a x z =,2b x yz =,0a >,0b >,则2834a b x yz =,且1a b +=,所以283(1)4a a x yz -=.令2(1)()(01)4a a f a a -=<<,则(23)()4a a f a -'=,令()0f a '>,得20,3a ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,令()0f a '<,得2,13a ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以max 21()327f a f ⎛⎫== ⎪⎝⎭,即83x yz 的最大值为127.(方法二)由2(2)1x x y z +=,得3321x z x z x yz ++=.由,,0)3a b c a b c ++≥>,得1≥则83127x yz ≤,当且仅当32x z x yz =,即x y =时,等号成立,故83x yz 的最大值为127.15.解:(1)当1a =-时,321()43f x x x x =--,则2()24f x x x '=--,所以(3)1f '=-,因为(3)12f =-,所以曲线()y f x =在点(3,(3))f 处的切线方程为12(3)y x +=--,即9y x =--(或90x y ++=).(2)假设存在实数a ,使得()f x 在[]1,a 上单调递增,则2()240f x x ax '=+-≥对[1,]x a ∈恒成立,即22xa x ≥-对[1,]x a ∈恒成立.当[1,]x a ∈时,22x y x =-为增函数,则max 22132122x x ⎛⎫-=-= ⎪⎝⎭,所以32a ≥,又1a >,所以a 的取值范围为3,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭.16.解:(1)1011021001039998100999710110010μ+++++++++==.(2)因为100μ=,所以(104106)(9496)0.1P M P M ≤≤=≤≤=,所以0.70.1(100104)0.32P M -<≤==.(3)设1人获赠贵妃杏的个数为Y ,则(0)0.5P Y ==,(1)0.3P Y ==,(2)0.2P Y ==.依题意可得X 的可能取值为0,1,2,3,4,(0)0.50.50.25P X ==⨯=,(1)0.50.320.3P X ==⨯⨯=2(2)0.30.50.220.29P X ==+⨯⨯=,(3)0.30.220.12,(4)0.20.20.04P X P X ==⨯⨯===⨯=则X 的分布列为X 01234P0.250.30.290.120.04所以()10.320.2930.1240.04 1.4E X =⨯+⨯+⨯+⨯=.17.(1)证明:PA ⊥ 底面ABCD ,PA BC ∴⊥.BC AB ⊥ ,PA AB A = ,BC ∴⊥平面PAB .BC ∥ 平面PAD ,平面PAD 平面ABCD AD =,BC AD ∴∥,AD ∴⊥平面PAB .又AD ⊂平面,PAD ∴平面PAD ⊥平面PAB .(2)解:BC AD ∥ ,∴直线PD 与直线BC 所成的角为PDA ∠.PA ⊥ 底面ABCD ,3,tan 2PA PA AD PDA AD ∴⊥∴∠==,即PA =32AD .设AD 为2个单位长度,以A 为原点,AB ,AD ,AP 所在直线分别为x 轴,y 轴,z 轴,建立如图所示的空间直角坐标系,则(0,0,0),(0,2,0)A D ,(2,3,0)C ,(0,0,3)P ,(2,1,0)CD ∴=-- ,(0,2,3)DP =-设平面PCD 的法向量为(,,)n x y z = ,则20,230,n CD x y n DP y z ⎧⋅=--=⎪⎨⋅=-+=⎪⎩取3x =-,则6,4y z ==,得(3,6,4)n =-.易知平面PAB 的一个法向量为(0,2,0)AD =,则cos ,AD 〈 66161||||261AD n n AD n ⋅〉===⨯.故平面PAB 与平面PCD 所成二面角的正弦值为56161.18.解:(1)因为12121236MF MF F F F F +==>,所以E 是以1F ,2F 为焦点,且长轴长为6的椭圆.设E 的方程为22221(0)x y a b a b +=>>,则26a =,可得3a =,又1c =,所以2228b a c =-=,联立22198x y +=与228x y +=,得0x =,2y =±,所以E 与圆22:8O x y +=相切.(2)12PF F △的周长1212628l PF PF F F =++=+=,12PF F △的面积121(0,1)2S F F d d =⋅=∈,所以12PF F △内切圆的半径2110,44S r d l ⎛⎫==∈ ⎪⎝⎭,故12PF F △内切圆的半径的取值范围为10,4⎛⎫ ⎪⎝⎭.(3)联立221, 98(1),x y y k x ⎧+=⎪⎨⎪=-⎩得()()22228918980k x k x k +-+-=,易知0∆>,且21221889k x x k +=+,()21229889k x x k -=+.设()()1122,,C x y D x y ,则121212,33y yk k x x ==+-,所以()()()()()()1212112122212112123133331333y x k x x k x x x x k y x k x x x x x x -----+===+-+-+-.(方法一)由21221889k x x k +=+,()21229889k x x k-=+,得()121259x x x x =+-,所以()()1212112212121259332461593348122x x x x k x x k x x x x x x +---++-===+--+-+-.(方法二)因为()()12122121212232343x x x x x k k x x x x x -+++=-++-,所以()()()()()()22222222221222222222229898543895423289898998981838918434898989k k k k k x x k k k k k k k k k k x xk kk ---++-++++++==----+-+-++++2222221848218936962489k x k k x k--++==--++.所以1222121221125k k k k k k k k ==++,故122212k k k k +为定值,且定值为25.19.(1)解:在排列613245中,与6构成逆序的有5个,与3构成逆序的有1个,与1,2,4,5构成逆序的均有0个,所以(613245)516τ=+=;在排列15432中,与5构成逆序的有3个,与4构成逆序的有2个,与3构成逆序的有1个,与1,2构成逆序的均有0个,所以(15432)3216τ=++=.故(613245)(15432)ττ=.(2)解:由(1)知()211(22)62n n n na n a n n ++-+=+,所以()()12121(22)622n nn n na n a nn nn ++++-=++,即116(1)22n n n n a a n n ++-=+⋅.因为12a =,所以数列2n n a n ⎧⎫⎨⎬⋅⎩⎭是首项为1,公差为6的等差数列,所以16(1)652n n a n n n =+-=-⋅,则()2652n n a n n =-⋅.(3)证明:因为()211,2,,10,29,28,,2n n n n i j i i =+-=-- ,所以在排列122n j j j 中,排在前面的10个数依次为2n ,21n -,22n -,…,29n -,排在后面的10个数依次为10,9,8,…,1,所以()()1222122210(9810)n n n nj j j τ=-+-++-++++++ (220)10101010n -+++ 个所以()()2122210(9810)10220202210n n n n n n b =-+-++-++++++-=⨯- ,则210220n n n b c +==.设函数3840()4ln (32)f x x x x x =+-≥,则22223840443840(60)(64)()1x x x x f x x x x x --+-'=--==,当3264x ≤<时,()0f x '<,当64x >时,()0f x '>,所以min 3840()(64)644ln 6412424ln 264f x f ==+-=-,所以38404ln 12424ln 2x x x +-≥-,当且仅当64x =时,等号成立.取2(5)n x n =≥,则384024ln 212424ln 22n n n +-≥-,即384024ln 212424ln 2(5)2m n n n ≥-+-≥所以56561114ln 2(56)3840(12424ln 2)(4)222n n c c c n n ⎛⎫+++≥⨯+++-++++--⎪⎝⎭,即515611222(5)(4)ln 23840(12424ln 2)(4)112n n c c c n n n +-+++≥+--⨯+--- 3840(4)[(214)ln 2124]2402n n n =--++-.。
四川省成都市第七中学2024-2025学年高三上学期10月月考数学试题(含答案)
2024-2025学年度高三上期数学10月阶段性测试(考试时间:120分钟;满分150分)第Ⅰ卷(选择题,共58分)一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.1.已知集合,则( )A .B .C .D .2.已知复数满足,则( )A .B .C .D .3.已知向量满足,且,则( )A .B .C .D .4.如图为函数在上的图象,则的解析式只可能是( )A .B .C .D .5.已知为奇函数,则曲线在点处的切线方程为( )A .B .C .D .6.在体积为12的三棱锥中,,平面平面,若点都在球的表面上,则球的表面积为( )A .B .C .D .7.若,则的最大值为( )ABCD8.设,则( ){{},21x A x y B y y ====+A B = (]0,1(]1,2[]1,2[]0,2z 23i z z +=+3iz+=12i+12i-2i+2i-,a b 222a b a b -=-= 1b = a b ⋅=1414-1212-()y f x =[]6,6-()f x ())ln cos f x x x=+())lnsin f x x x=+())ln cos f x x x=-())ln sin f x x x=-()()cos f x x a x =+()y f x =()()π,πf ππ0x y +-=ππ0x y -+=π0x y -+=0x y +=A BCD -,AC AD BC BD ⊥⊥ACD ⊥ππ,,34BCD ACD BCD ∠=∠=,,,A B C D O O 12π16π32π48π()()sin cos2sin αβααβ+=-()tan αβ+202420230.2024log 2023,log 2022,log 0.2023a b c ===A .B .C .D .二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.9.设等比数列的公比为,其前项和为,前项积为,并满足条件:,下列结论正确的是( )A .B .C .是数列中的最大值D .数列无最大值10.透明的盒子中装有大小和质地都相同的编号分别为的4个小球,从中任意摸出两个球.设事件“摸出的两个球的编号之和小于5”,事件“摸出的两个球的编号都大于2”,事件“摸出的两个球中有编号为3的球”,则( )A .事件与事件是互斥事件B .事件与事件是对立事件C .事件与事件是相互独立事件D .事件与事件是互斥事件11.已知,其中,则的取值可以是( )A .eB .C .D .第Ⅱ卷(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,第14题第一个空3分,第二个空2分.12.若,则______.13.设是数列的前n 项和,点在直线上,则数列的前项和为______.14.已知点是轴上的动点,且满足的外心在轴上的射影为,则点的轨迹方程为______,的最小值为______.四、解答题:本题共5小题,共77分.15.(13分)设的内角的对边分别为,且,边上的两条中线相交于点.c a b <<b c a <<b a c <<a b c<<{}n a q n n S n n T 2024120242025202511,1,01a a a a a ->><-20242025S S <202420261a a <2024T {}n T {}n T 1,2,3,41A =2A =3A =1A 2A 1A 3A 1A 3A 23A A 13A A 6ln ,6e n m m a n a =+=+e nm ≠e nm +2e23e24e1sin 3α=-()cos π2α-=n S {}n a ()()*,n n a n ∈N 2y x =1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭n ()()2,0,1,4,A B M N 、y 4,MN AMN =△P y Q P PQ PB +ABC △,,A B C ,,a b c ()()()sin sin sin sin b a ABC BAC c ABC C +∠-∠=∠-,BC AC ,AD BE P(1)求;(2)若,求的面积.16.(15分)如图,在三棱锥中,是以为斜边的等腰直角三角形,是边长为2的正三角形,为的中点,为上一点,且平面平面.(1)求证:平面;(2)若平面平面,求平面与平面夹角的余弦值.17.(15分)为研究“眼睛近视是否与长时间看电子产品有关”的问题,对某班同学的近视情况和看电子产品的时间进行了统计,得到如下的列联表:每天看电子产品的时间近视情况超过一小时一小时内合计近视10人5人15人不近视10人25人35人合计20人30人50人附表:0.10.050.010.0050.0012.7063.8416.6357.87910.828.(1)根据小概率值的独立性检验,判断眼睛近视是否与长时间看电子产品有关;(2)在该班近视的同学中随机抽取3人,则至少有两人每天看电子产品超过一小时的概率是多少?(3)以频率估计概率,在该班所在学校随机抽取2人,记其中近视的人数为,每天看电子产品超过一小时的人数为,求的值.BAC ∠2,cos AD BE DPE ==∠=ABC △D ABC -ABC △AB ABD △E AD F DC BEF ⊥ABD AD ⊥BEF ABC ⊥ABD BEF BCD αx α()()()()22()n ad bc a b c d a c b d χ-=++++0.05α=2χX Y ()P X Y =18.(17分)已知函数.(1)求曲线在处的切线方程;(2)讨论函数的单调性;(3)设函数.证明:存在实数,使得曲线关于直线对称.19.(17分)已知椭圆的对称中心在坐标原点,以坐标轴为对称轴,且经过点和.(1)求椭圆的标准方程;(2)过点作不与坐标轴平行的直线交曲线于两点,过点分别向轴作垂线,垂足分别为点,,直线与直线相交于点.①求证:点在定直线上;②求面积的最大值.2024-2025学年度高三上期数学10月阶段性测试(参考答案)一、单项选择题:BAACDDDC8.【解】由对数函数的性质知,,所以;当时,,所以,取,则,所以,即,综上,.二、多项选择题:ABC ACD CD .11.【解】令,则,()()ln 1f x x =+()y f x =3x =()()()F x ax f x a =-∈R ()()1111g x x f f x x ⎛⎫⎛⎫=+-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭m ()y g x =x m =C )⎛- ⎝C ()2,0M l C ,A B ,A B xDE AE BD P P PAB △0.20240.2024log 0.2023log 0.20241c =>=2024202420242023202320230log 1log 2023log 20241,0log 1log 2022log 20231=<<==<<=1,01,01c a b ><<<<2n >()()ln 1ln ln 10n n n +>>->()()()()222ln 1ln 1ln 1ln 1(ln )(ln )2n n n n n n ++-⎡⎤+⋅--<-⎢⎥⎣⎦()()()2222222222ln 1ln 11ln (ln )(ln )(ln )(ln )(ln )0222n n n n n n n n n ⎡⎤-+-⎡⎤⎛⎫=-=-<-=-=⎢⎥ ⎪⎢⎢⎥⎝⎭⎣⎦⎣⎦2023n =2lg2022lg2024(lg2023)0⋅-<220232024lg2022lg2023lg2022lg2024(lg2023)log 2022log 20230lg2023lg2024lg2023lg2024b a ⋅--=-=-=<⋅b a <b ac <<()6ln f x x x =-()661xf x x x-=-='故当时,单调递增,当时,单调递减,,又,不妨设,解法一:记,设,则在上恒成立,所以在上单调递减,所以,则,又因为,且在上单调递减,所以,则,所以.解法二:由,两式相减,可得,令,则;令,则,令,则在上恒成立,所以在上单调递增,因为在上恒成立,所以在上单调递增,则,即,所以.解法三:,两式相减得,,可得,三、填空题: ;3()0,6x ∈()()0,f x f x '>()6,x ∈+∞()()0,f x f x '<()()6ln ,66lne e ,e n n n m m a n a f m f =+==+∴= e n m ≠06e n m <<<12,e nx m x ==()()()()12,0,6g x f x f x x =--∈()()()()2662(6)1201212x x x g x f x f x x x x x ---=---=-=<--'''()0,6()g x ()0,6()()()()()1260,0,6g x f x f x g x =-->=∈()()()11212f x f x f x ->=()1212,6,x x -∈+∞()f x ()6,+∞1212x x -<1212x x +>e 12n m +>6ln ,66lne e nnm m a n a =+==+e 6ln e n nm m =-e (1)n t t m=>()()61ln 6ln 6ln 6ln 1,,e ,e 111n n t t t t tt m t m mt m t t t +=-===∴+=---()()()1ln 21,1g t t t t t =+-->()11ln 2ln 1t g t t t t t+=+-=+-'1ln 1(1)y t t t =+->221110t y t t t-=-=>'()1,+∞()g t '()1,+∞()()10g t g ''>=()1,+∞()g t ()1,+∞()()10g t g >=()1ln 21t t t +>-()61ln e 121n t tm t ++=>-6ln ,66lne e nnm m a n a =+==+ e 6lne ln n n mm-=-212121ln ln 2x x x xx x -+<<-e 12n m +>79-1n n +24y x =14.【解】设点,则根据点是的外心,,而,则,所以从而得到点的轨迹为,焦点为由抛物线的定义可知,因为,即,当点在线段上时等号成立.四、解答题:15.【解】(1)因为,所以由正弦定理得,由余弦定理得,又,所以.(2)因为是边上的两条中线与的交点,所以点是的重心.又,所以在中,由余弦定理,所以,又,所以,所以,所以的面积为.()0,M t ()0,4)N t -P AMN V (),2P x t -22||PM PA =2224(2)(2)x x t +=-+-2(2),24t x y t -==-P 24y x =()1,0F 1PF PQ =+4,14PF PB BF PF PB PQ PB +≥=+=++≥3PQ PB +≥P BF ()()()sin sin sin sin b a ABC BAC c ABC C +∠-∠=∠-222b c a bc +-=2221cos 22b c a BAC bc +-∠==0πBAC <∠<π3BAC ∠=P ,BC AC AD BE P ABC △2,AD BE APB DPE ==∠=∠ABP △22222cos c AB PA PB PA PB APB==+-⋅∠22442433⎛⎫=+-⨯= ⎪⎝⎭2c =π2,3BE BAC =∠=2AE BE ==24b AE ==ABC △1π42sin 23⨯⨯⨯=16.【解】(1)是边长为的正三角形,为的中点,则.且平面平面,平面平面平面,则平面.(2)由于底面为等腰直角三角形,是边长为2正三角形,可取中点,连接,则.且平面平面,且平面平面,则平面.因此两两垂直,可以建立空间直角坐标系.是边长为2的正三角形,则可求得高.底面为等腰直角三角形,求得.可以得到关键点的坐标由第(1)问知道平面的法向量可取.设平面的法向量为,且,则,则,解得.则.则平面与平面17.【解】(1)零假设为:学生患近视与长时间使用电子产品无关.计算可得,,根据小概率值的独立性检验,推断不成立,即患近视与长时间使用电子产品的习惯有关.(2)每天看电子产品超过一小时的人数为,ABD △2E AD BE AD ⊥BEF ⊥ABD BEF ,ABD BE AD =⊂ABD AD ⊥BEF ABC △ABD △AB O OD ,OD AB OC AB ⊥⊥ABC ⊥ABD ABC ABD AB =OD ⊥ABC ,,OC OA OD O xyz -ABD △OD =ABC △1OC OA OB ===()()()(0,1,0,0,1,0,1,0,0,A B C D -BEF (0,AD =-BCD (),,m x y z = ()(1,1,0,BC CD ==- 0m BC m CD ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩x y x +=⎧⎪⎨-+=⎪⎩)m = cos ,m AD m AD m AD ⋅〈〉===⋅ BEF BCD 0H 220.0550(1025105)4006.349 3.8411535203063x χ⨯⨯-⨯==≈>=⨯⨯⨯0.05α=2χ0H ξ则,所以在该班近视的同学中随机抽取3人,则至少有两人每天看电子产品超过一小时的概率是.(3)依题意,,事件包含两种情况:①其中一人每天看电子产品超过一小时且近视,另一人既不近视,每天看电子产品也没超过一小时;②其中一人每天看电子产品超过一小时且不近视,另一人近视且每天看电子产品没超过一小时,于是,所以.18.【解】(1)切点为.因为,所以切线的斜率为,所以曲线在处的切线方程为,化简得;(2)由题意可知,则的定义域为,当时,,则在上单调递减;当时,令,即,解得,若;若,则在上单调递减,在上单调递增.综上所述,当时,在上单调递减;当时,在上单调递减,在上单调递增;()()()21310510331515C C C 45512069223C C 45591P P P ξξξ⨯+≥==+==+==6991()()1111110,22245525P X Y P X Y ===⨯====⨯=1X Y ==()1122111161C C 2551025P X Y ===⨯⨯+⨯⨯=()()()()1165301242525100P X Y P X Y P X Y P X Y ====+==+===++=()3,ln4()11f x x '=+()134k f ='=()y f x =3x =()1ln434y x -=-48ln230x y -+-=()()ln 1F x ax x =-+()F x ()1,-+∞()()11,1,,11ax a F x a x x x +-=-=∈-'+∞++0a ≤()101F x a x '=-<+()F x ()1,-+∞0a >()0F x '=10ax a +-=11x a=-()11111,01a ax a x F x a a x '-+--<≤=-=≤+()111,01ax a x F x a x +--'>=>+()F x 11,1a ⎛⎤-- ⎥⎝⎦11,a ⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭0a ≤()F x ()1,-+∞0a >()F x 11,1a ⎛⎤-- ⎥⎝⎦11,a ⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭(3)证明:函数,函数的定义域为.若存在,使得曲线关于直线对称,则关于直线对称,所以由.可知曲线关于直线对称.19.【解】(1)设椭圆的方程为,代入已知点的坐标,得:,解得,所以椭圆的标准方程为.(2)如图:①设直线的方程为,并记点,由消去,得,易知,则.由条件,,直线的方程为,直线的方程为()()111ln 1ln 2g x x x x ⎛⎫⎛⎫=++-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()g x ()(),10,-∞-+∞ m ()y g x =x m =()(),10,-∞-+∞ x m =12m =-()()111ln 1ln 211g x x x x ⎛⎫⎛⎫--=-+-+ ⎪ ⎪----⎝⎭⎝⎭21121lnln ln ln 111x x x x x x x x x x +++=--=-+++()()()11211211lnln ln 1ln ln 1x x x x x x x g x x x x x x+++++=+--=+-=+()y g x =12x =-C 221(0,0,)mx ny m n m n +=>>≠312413m n m n +=⎧⎪⎨+=⎪⎩1612m n ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩C 22162x y +=l ()20x my m =+≠()()()112200,,,,,A x y B x y P x y 222,162x my x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩x ()223420m y my ++-=()()222Δ16832410m m m =++=+>12122242,33m y y y y m m --+==++()()12,0,,0D x E x AE ()1212y y x x x x =--BD,联立解得,所以点在定直线上.②,而,所以,则令,则,所以,当且仅当时,等号成立,所以.()2121y y x x x x =--()()2112211212012121222223my y my y x y x y my y x y y y y y y ++++====++++P 3x =0212121121111312222PAB S AD x x y x y my y my y =⋅-=⋅-=⋅-=-△121212my y y y =+()121212my y y y =+1211211224PABy y S y y y +=-=-==△t =1t >2122PAB t S t t t==≤=++△t =PAB △。
高三数学-10月月考数学试题参考答案
2024-2025学年度高三10月月考数学试题参考答案一、选择题题号1234567891011答案DDBCCABDABDBCDABD二、填空题12.5013.2433ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭,14.(1)1327;(2)13425153n -⎛⎫-⋅- ⎪⎝⎭三、解答题15、解:(1)由题3sin 21==∆θbc S ABC ,可得θsin 6=bc ,又36cos 0≤=⋅≤θbc AC AB ,所以36sin cos 60≤≤θθ,得到33tan ≥θ或2πθ=因为()πθ,0∈,所以,62ππθ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦6分(2)()2cos sin cos34f πθθθθ⎛⎫=⋅++ ⎪⎝⎭,化简得()21sin 2cos 4f θθθ=进一步计算得()1sin 223f πθθ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,因为,62ππθ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,故22033ππθ⎡⎤-∈⎢⎥⎣⎦,故可得()102f θ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,13分16、解:(1)过点P 作PO 垂直于平面ABCD ,垂足为O ,连接BO 交AD 于E ,连接PE ,则有AD PB AD PO ⊥⊥,,又P PB PO =⋂,所以POB AD 平面⊥,因为POB PE 平面⊂,所以PE AD ⊥,又PD P A =,所以E 为AD 得中点依题侧面P AD 与底面ABCD 所成的二面角为120°,即有32π=∠PEB ,所以3π=∠PEO ,因为侧面P AD 为正三角形,所以323sin 4=⋅=πPE ,则323323sin =⋅=⋅=πPE PO ,所以38323443131=⋅⋅⋅⋅==-PO S V ABCD ABCD P 7分(2)如图,在平面ABCD 内过点O 作OB 得垂线Ox ,依题可得Ox OB OP ,,两两垂直,以Ox OB OP ,,为轴轴,轴,x y z 建立空间直角坐标系可得()0,3,2A ,()0,0,0P ,()0,33,0B ,取PB 得中点为N ,则⎪⎪⎭⎫⎝⎛23,233,0N 因为AB AP =,所以PB AN ⊥,由(1)POB AD 平面⊥,AD BC //,知POB BC 平面⊥所以PB BC ⊥,可得NA BC ,所成角即为二面角A PB C --的平面角,求得⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=23,23,2AN ,()0,0,2=BC,则72724-=-==BC NA则21sin 7A PBC --=15分17、解:(1)当a e =时,1()e lnx e f x x -=+,0(1)e ln 2f e =+=,11()e ,(1)0x f x f x-''=-=所求切线方程为:)1(02-=-x y ,即2y =5分(2)()2≥x f 转化为ln 2e ln ln 2a x a x +-+-≥,可得ln 2e ln +2ln 0a x a x x x x +-+-≥+>,构造函数()e x g x x =+,易得()g x 在R 单调递增所以有()(ln 2)ln g a x g x +-≥,由()g x 在R 单调递增,故可得ln 2ln a x x +-≥,即有ln ln 2a x x ≥-+在()∞+,0恒成立令()2ln +-=x x x h ,()011=-='xx h ,得到1=x ,可得()10,∈x 时,()0>'x h ;()∞+∈,1x 时,()0<'x h ,所以()x h 在1=x 时取最大值所以()ln 11a h ≥=,得到ea ≥15分18、解:(1)∵椭圆E 经过点A 52,3⎛⎫⎪⎝⎭,23e =∴222222549123a b a b c c e a ⎧⎪+=⎪⎪⎨=+⎪⎪==⎪⎩,解得32a b c =⎧⎪=⎨⎪=⎩E :22195x y +=;4分(2)由(1)可知,1(2,0)F -,2(2,0)F 思路一:由题意,1:512100AF l x y -+=,2:2AF l x =设角平分线上任意一点为(),P x y ,则51210213x y x -+=-得9680x y --=或2390x y +-=∵斜率为正,∴21AF F ∠的角平分线所在直线为9680x y --=思路二:椭圆在点A 52,3⎛⎫⎪⎝⎭处的切线方程为2319x y +=,23k =-切根据椭圆的光学性质,21AF F∠的角平分线所在直线l 的斜率为32l k =,∴,21AF F ∠的角平分线所在直线34:23l y x =-即9680x y --=10分(3)思路一:假设存在关于直线l 对称的相异两点()()1122,,,B x y C x y ,设2:3BC l y x m =-+,∴2222195912945023x y x mx m y x m ⎧+=⎪⎪⇒-+-=⎨⎪=-+⎪⎩∴线段BC 中点为25,39m mM ⎛⎫⎪⎝⎭在21AF F ∠的角平分线上,即106803m m --=得3m =∴52,3M ⎛⎫⎪⎝⎭与点A 重合,舍去,故不存在满足题设条件的相异的两点.思路二:假设存在关于直线l 对称的相异两点()()1122,,,B x y C x y ,线段BC 中点()00,Mx y ,由点差法,2211222212122222195095195x y x x y y x y ⎧+=⎪⎪⇒+=⎨⎪+=⎪--⎩,∴0121212120552993BC x y y x x k x x y y y -+==-=-=--+,∴0065OM y k x ==,:968052,63:5AM OM l x y M l y x --=⎧⎪⎛⎫⇒⎨⎪=⎝⎭⎪⎩与点A 重合,舍去,故不存在满足题设条件的相异的两点.17分19、解:(1)①()()()222121()111b f x x bx x x x x +=-=-+'++,∵1x >,()()2101h x x x =>+恒成立,∴函数()f x 具有性质()P b ;3分②设()()211u x x bx x =-+>,(i)当0b -≥即0b ≤时,()0u x >,()0f x '>,故此时()f x 在区间()1,+∞上递增;(ii)当0b >时当240b ∆=-≤即02b <≤时,()0u x >,()0f x '>,故此时()f x 在区间()1,+∞上递增;当240b ∆=->即2b >时,12441122b b x x +===,,∴x ⎛⎫∈⎪ ⎪⎝⎭时,()0u x <,()0f x '<,此时()f x在1,2b ⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭上递减;4,2b x ∞⎛⎫+∈+ ⎪ ⎪⎝⎭时,()0u x >,()0f x '<,此时()f x在∞⎫+⎪⎪⎝⎭上递增.综上所述,当2b ≤时,()f x 在()1,+∞上递增;当2b >时,()f x在⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭上递减,在∞⎫+⎪⎪⎝⎭上递增.9分(2)由题意,()()22()()21()1g x h x x x h x x =-+=-',又()h x 对任意的()1,x ∈+∞都有()0h x >,所以对任意的()1,x ∈+∞都有()0g x '>,()g x 在()1,+∞上递增.10分∵12(1)mx m x α=+-,12(1)m x mx β=-+,∴()()1212,21x x m x x αβαβ+=+-=--1先考虑12x x αβ-<-的情况即()()121221m x x x x --<-,得01m <<,此时1122(1)x mx m x x α<=+-<,1122(1)x m x mx x β<=-+<∴1212()()(),()()()g x g g x g x g g x αβ<<<<∴12()()()()g g g x g x αβ-<-满足题意13分2当1m ≥时,11112(1)(1)mx m x mx m x x α--≤==++,12222(1)(1)m x mx m x mx x β=--+≥=+,∴12x x αβ≤<≤∴12()()()()g g x g x g αβ≤<≤,∴12()()()()g g g x g x αβ-≥-,不满足题意,舍去16分综上所述,01m <<17分。
2024-2025学年黑龙江省哈尔滨市哈尔滨三中高三(上)月考数学试卷(10月份)(含答案)
2024-2025学年黑龙江省哈尔滨三中高三(上)月考数学试卷(10月份)一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分。
在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.设集合A ={y|y =24−x 2},B ={x|y =ln(x 2+2x +3)},则A ∩B =( )A. (0,4]B. [1,4]C. [1,+∞)D. (0,+∞)2.已知3+i 是关于x 的方程2x 2−mx +n =0(m,n ∈R)的一个根,则m +n =( )A. 20B. 22C. 30D. 323.已知x >0,y >0,lg 2x +lg 4y =lg2,则1x +12y 的最小值为( )A. 2B. 22C. 23D. 44.数列{a n }中,若a 1=2,a 2=4,a n +a n +1+a n +2=2,则数列{a n }的前2024项和S 2024=( )A. 1348B. 1350C. 1354D. 26985.在△ABC 中,D 为BC 中点,CP =λCB ,AQ =23AB +13AC ,若AD =25AP +35AQ ,则λ=( )A. 12B. 13C. 14D. 156.在三棱柱ABC−A 1B 1C 1中,点D 在棱BB 1上,且BB 1=4BD ,点M 为A 1C 1的中点,点N 在棱BB 1上,若MN//平面ADC 1,则NBNB 1=( )A. 2B. 3C. 4D. 57.已知偶函数f(x)定义域为R ,且f(3x)=f(2−3x),当x ∈[0,1]时,f(x)=x 2,则函数g(x)=|cos (πx)|−f(x)在区间[−52,12]上所有零点的和为( )A. −7B. −6C. −3D. −28.已知平面向量a ,b ,c ,满足|a |=|b |=1,且cos 〈a ,b〉=−12,|c−a +b |=1,则b ⋅(a−c )的最小值为( )A. −1B. 0C. 1D. 2二、多选题:本题共3小题,共18分。
北京市人大附中2024-2025高三10月月考数学试卷及答案
2024北京人大附中高三10月月考数 学命题人:薛坤 陈佳杰 审题人:杨良庆 吴文庆说明:本试卷21道题,共150分;考试时间120分钟;请在答题卡上填写个人信息,并将条形码贴在答题卡的相应位置上.一、选择题(本大题共10小题,每小题4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,请将正确答案填涂在答题纸上的相应位置.)1.已知集合{}{}2280,A x x x B x y y =−−<==∈Z 则A B =( ) A .()2,4− B .[)0,4 C .[]0,1 D .{}0,12.下列函数中,在定义域上为奇函数,且在[)0,+∞上递减的是( )A .()1f x x =B .()cos f x x =C .()13f x x =− D .()x x f x e e −=− 3.已知0a b >>,以下四个数中最大的是( )A .bBC .2a b +D 4.已知角α的顶点在原点,始边与x 轴非负半轴重合,终边经过点ππsin ,cos 33P ⎛⎫⎛⎫− ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则角α的一个可能值为( )A .π6−B .π6C .π3− D .π3 5.已知函数()9lg 1f x x x =−+,则()0f x >的解集为( )A .()0,10B .()1,10C .()()0,110,+∞D .()(),110,−∞+∞6.已知定义域为R 的函数()f x 满足()2f x −是奇函数,()f x 是偶函数,则下列各数一定是()f x 零点的是( )A .2019B .2022C .2025D .20287.深度学习的神经网络优化模型之一是指数衰减的学习率模型:00G OL L D =,其中,L 表示每一轮优化时使用的学习率,0L 表示初始学习率,D 表示衰减系数,G 表示训练迭代轮数,0G 表示衰减速度.已知,某个指数衰减学习率模型的初始学习率为0.5,衰减速度为18.经过18轮迭代学习时,学习率衰减为0.4,则学习率衰减到0.2以下所需要的训练迭代轮数至少为( )(参考数据:lg 20.3010=)A .71B .72C .73D .748.已知,a b 均为正实数.则“11a b >”是“2256a b ab +>”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分又不必要条件9.音乐喷泉曲线形似藤蔓上挂结的葫芦,也可称为“葫芦曲线”.它的性质是每经过相同的时间间隔,它的振幅就变化一次.如图所示,某一条葫芦曲线的方程为122sin ,02πx y x x ω⎛⎫⎡⎤=−≥ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭,其中[]x 表示不超过x 的最大整数.若该条曲线还满足()1,3ω∈,经过点33π,42M ⎛⎫ ⎪⎝⎭.则该条葫芦曲线与直线7π6x =交点的纵坐标为( )A .12± B.2± C.2± D .1±10.如图所示,直线y kx m =+与曲线()y f x =相切于()()()()1122,,,x f x x f x 两点,其中12x x <.若当()10,x x ∈时,()f x k '>,则函数()f x kx −的在()00,x 上的极大值点个数为( )A .0B .1C .2D .3二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分.请把结果填在答题纸上的相应位置.)11.函数()f x =的定义域为______12.函数()121,102,01xx f x x x ⎧⎛⎫−≤<⎪ ⎪⎪⎝⎭=⎨⎪≤≤⎪⎩的值域为______.13.已知对任意实数x ,均有()πcos sin ,6x x ωω⎛⎫−=+∈ ⎪⎝⎭R ,写出一组满足条件的(),ωϕ=______. 14.已知函数()()ln 1f x x k =+−有两个零点,()a b a b <,则()21ab ++的取值范围为______.15.已知函数()12(0)f x x ax a =++−>定义域为R ,最小值记为()M a ,给出以下四个结论: ①()M a 的最小值为1;②()M a 的最大值为3;③()f x 在(),1−∞−上单调递减;④a 只有唯一值使得()y f x =的图象有一条垂直于x 轴的对称轴.其中所有正确结论的是:______.三、解答题(本大题共6小题,共85分.解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程.请在答题纸上的相应位置作答.)16.(本小题13分)已知数列{}n a 的前n 项和为2*3,n S n n n =+∈N . (1)求{}n a 的通项公式:(2)若等比数列{}n b 满足1223,b a b a ==,求{}n b 的前n 项和n T .17.(本小题13分)已知函数()πsin cos cos sin 0,2f x x x ωωωϕ⎛⎫=−><⎪⎝⎭.(1)若()02f =−,求ϕ的值; (2)已知()f x 在π2π,63⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,2π13f ⎛⎫=− ⎪⎝⎭,从以下三个条件中选一个作为已知,使得函数()f x 唯一确定,求,ωϕ的值. ①5π,012⎛⎫ ⎪⎝⎭是曲线()y f x =的一个对称中心; ②π132f ⎛⎫−= ⎪⎝⎭; ③()f x 在π0,6⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增; 18.(本小题14分) 已知函数()32243f x x x x a =+−+ (1)若0a =,求曲线()y f x =的斜率为4−的切线方程;(2)求函数的单调递增区间;(3)若函数在[]1,2−上恰有1个零点,直接写出a 的取值集合.19.(本小题15分)海水受日月引力会产生潮汐.以海底平面为基准,涨潮时水面升高,退潮时水面降低.现测得某港口某天的时刻与水深的关系表如下所示:(3.1时即为凌晨3点06分)(1)根据以上数据,可以用函数()sin 0,||2y A x b ωϕωϕ⎛⎫=++><⎪⎝⎭来近似描述这一天内港口水深与时间的关系,求出这个函数的解析式; (2)某条货船的吃水深度(水面高于船底的距离)为4.2米.安全条例规定,在本港口进港和在港口停靠时,船底高于海底平面的安全间隙至少有2米,根据(1)中的解析式,求出这条货船最早可行的进港时间及这条货船一天最多可以在港口中停靠的总时长.20.(本小题15分)已知函数()()2x f x e x x =+,记其在点()(),a f a 处的切线方程为:()a y g x =.定义关于x 的函数()()()a a F x f x g x =−.(1)求()1g x 的解析式;(2)当0a >时,判断函数()a F x 的单调性并说明理由;(3)若a 满足当x a ≠时,总有()()0a f x g x x a−>−成立,则称实数a 为函数()f x 的一个“Q 点”,求()f x 的所有Q 点.21.(本小题15分)已知集合(){}{}12,,,,0,1,1,2,,n n i X X x x x x i n Ω==⋅⋅⋅∈=⋅⋅⋅,对于任意n X ∈Ω,操作一:选择X 中某个位置(某两个数之间或第一个数之前或最后一个数之后),插入连续k 个1连续k 个0,得到()1n k Y k +∈Ω≥;操作二:删去X 中连续k 个1或连续k 个0,得到()411n Y k n →∈Ω≤≤−;进行一次操作一或者操作二均称为一次“10月变换”,在第n 次()*n ∈N“10月变换”的结果上再进1次“10月变换”称为第1n +次“10月变换”.(1)若对()0,1,0X =进行两次“10月变换”,依次得到42,Y Z ∈Ω∈Ω.直接写出Y 和Z 的所有可能情况.(2)对于()1000,0,,0X =∈Ω和()1000,1,0,1,,0,1Y =⋅⋅⋅∈Ω至少要对X 进行多少次“10月变换”才能得到Y ?说明理由.(3)证明:对任意2,n X Y ∈Ω,总能对X 进行不超过1n +次“10月变换”得到Y .。
湖北省襄阳市2024-2025学年高三上学期10月月考数学试题含答案
襄阳2025届高三上学期10月月考数学试卷(答案在最后)命题人:一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知集合31A x x ⎧⎫=∈∈⎨⎬-⎩⎭Z Z ,则用列举法表示A =()A.{}2,0,1,2,4- B.{}2,0,2,4- C.{}0,2,4 D.{}2,4【答案】B 【解析】【分析】由题意可得1x -可为1±、3±,计算即可得.【详解】由题意可得1x -可为1±、3±,即x 可为0,2,2,4-,即{}2,0,2,4A =-.故选:B.2.设3i,ia a z +∈=R ,其中i 为虚数单位.则“1a <-”是“z >”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】首先根据复数代数形式的除法运算化简z ,再求出z,令z >求出相应的a 的取值范围,最后根据充分条件、必要条件的定义判断即可.【详解】因为23i 3i 3i i ia az a +-===-,所以z =令z >,即>1a >或1a <-,所以1a <-推得出z >,故充分性成立;由z >推不出1a <-,故必要性不成立;所以“1a <-”是“z >”的充分不必要条件.故选:A3.已知向量a ,b 不共线,且c a b λ=+ ,()21d a b λ=++ ,若c 与d 同向共线,则实数λ的值为()A.1B.12C.1或12-D.1-或12【答案】B 【解析】【分析】先根据向量平行求参数λ,再根据向量同向进行取舍.【详解】因为c与d 共线,所以()2110λλ+-=,解得1λ=-或12λ=.若1λ=-,则c a b =-+,d a b =- ,所以d c =- ,所以c 与d 方向相反,故舍去;若12λ=,则12c a b =+ ,2d a b =+ ,所以2d c = ,所以c与d 方向相同,故12λ=为所求.故选:B4.已知3322x y x y ---<-,则下列结论中正确的是()A.()ln 10y x -+>B.ln0yx> C.ln 0y x +> D.ln 0y x ->【答案】A 【解析】【分析】构造函数()32xf x x -=-,利用()f x 的单调性可得x y <,进而可得.【详解】由3322x y x y ---<-得3322x y x y ---<-,设()32xf x x -=-,因函数3y x =与2x y -=-都是R 上的增函数,故()f x 为R 上的增函数,又因3322x y x y ---<-,故x y <,()ln 1ln10y x -+>=,故A 正确,因y x,y x +,y x -与1的大小都不确定,故B ,C ,D 错误,故选:A5.从0,1,2,3,4,5,6这7个数中任选5个组成一个没有重复数字的“五位凹数12345a a a a a ”(满足12345a a a a a >><<),则这样的“五位凹数”的个数为()A.126个B.112个C.98个D.84个【答案】A 【解析】【分析】利用分步乘法计数原理可得.【详解】第一步,从0,1,2,3,4,5,6这7个数中任选5个共有57C 种方法,第二步,选出的5个数中,最小的为3a ,从剩下的4个数中选出2个分给12,a a ,由题意可知,选出后1245,,,a a a a 就确定了,共有24C 种方法,故满足条件的“五位凹数”5274C C 126=个,故选:A6.若数列{}n a 满足11a =,21a =,12n n n a a a --=+(3n ≥,n 为正整数),则称数列{}n a 为斐波那契数列,又称黄金分割数列.在现代物理、准晶体结构、化学等领域,斐波那契数列都有直接的应用.设n S 是数列{}n a 的前n 项和,则下列结论成立的是()A.78a =B.135********a a a a a +++⋅⋅⋅+=C.754S =D.24620202021a a a a a +++⋅⋅⋅+=【答案】B 【解析】【分析】按照斐波那契数列的概念,找出规律,得出数列的性质后逐个验证即可.【详解】解析:按照规律有11a =,21a =,32a =,43a =,55a =,68a =,713a =,733S =,故A 、C 错;21112123341n n n n n n n n n n n n n n a a a a a a a a a a a a a S ++--------=+=+++=+++++==+ ,则202020181220183520191352019111a S a a a a a a a a a a =+=++++=++++=++++ ,故B 对;24620202234520182019a a a a a a a a a a a ++++=+++++++ 1234520182019201920211a a a a a a a S a =+++++++==- ,故D 错.故选:B .7.已知12,F F 是椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左,右焦点,A ,B 是椭圆C 上的两点.若122F A F B = ,且12π4AF F ∠=,则椭圆C 的离心率为()A.13B.23C.33D.23【答案】B 【解析】【分析】设1AF =,结合题意可得2AF ,根据椭圆定义整理可得22b c m -=,根据向量关系可得1F A ∥2F B ,且2BF =2b c m+=,进而可求离心率.【详解】由题意可知:()()12,0,,0F c F c -,设1,0AF m =>,因为12π4AF F ∠=,则()2,2A c m m -+,可得2AF =由椭圆定义可知:122AF AF a +=,即2a =,整理可得22b c m-=;又因为122F A F B = ,则1F A ∥2F B ,且2112BF AF ==,则(),B c m m +,可得1BF =由椭圆定义可知: 䁕2a =,2bcm+=;即2c c-=+3c=,所以椭圆C的离心率3cea==.故选:B.【点睛】方法点睛:椭圆的离心率(离心率范围)的求法求椭圆的离心率或离心率的范围,关键是根据已知条件确定a,b,c的等量关系或不等关系,然后把b用a,c代换,求e的值.8.圆锥的表面积为1S,其内切球的表面积为2S,则12SS的取值范围是()A.[)1,+∞ B.[)2,+∞C.)∞⎡+⎣ D.[)4,+∞【答案】B【解析】【分析】选择OBC∠(角θ)与内切球半径R为变量,可表示出圆锥底面半径r和母线l,由圆锥和球的表面积公式可得()122212tan1tanSSθθ=-,再由2tan(0,1)tθ=∈换元,转化为求解二次函数值域,进而得12SS的取值范围.【详解】设圆锥的底面半径为r,母线长为l,圆锥内切球半径为R,如图作出圆锥的轴截面,其中设O为外接圆圆心,,D E为切点,,AB AC为圆锥母线,连接,,,OB OD OA OE.设OBCθ∠=,tanRrθ=,0tan1θ<<tanRrθ∴=.OD AB⊥,OE BC⊥,πDBE DOE∴∠+∠=,又πAOD DOE∠+∠=,2AOD DBE θ∴∠=∠=,tan 2AD R θ∴=,22tan 2tan Rl r AD BD r AD r R θθ∴+=++=+=+,则圆锥表面积()21πππS r rl r l r =+=+,圆锥内切球表面积224πS R =,所求比值为()212222π2tan 21tan 1tan tan 4π2tan 1tan R R R S S R θθθθθθ⎛⎫+ ⎪-⎝⎭==-,令2tan 0t θ=>,则()2211()2122222g t t t t t t ⎛⎫=-=-+=--+ ⎪⎝⎭,则10()2g t <≤,且当12t =时,()g t 取得最大值12,故122S S ≥,即12S S 的取值范围是[)2,+∞.故选:B.【点睛】关键点点睛:求解立体几何中的最值问题一般方法有两类,一是设变量(可以是坐标,也可以是关键线段或关键角)将动态问题转化为代数问题,利用代数方法求目标函数的最值;二是几何法,利用图形的几何性质,将空间问题平面化,将三维问题转化为二维问题来研究,以平面几何中的公理、定义、定理为依据,以几何直观为主要手段直接推理出最值状态何时取到,再加以求解.二、多选题:本题共3小题,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A ,B 为随机事件,且()P A ,()P B 是A ,B 发生的概率.()P A ,()()0,1P B ∈,则下列说法正确的是()A.若A ,B 互斥,则()()()P A B P A P B ⋃=+B.若()()()P AB P A P B =,则A ,B 相互独立C .若A ,B 互斥,则A ,B 相互独立D.若A ,B 独立,则()(|)P B A P B =【答案】ABD 【解析】【分析】利用互斥事件的概率公式可判断A 选项;由相互独立事件的概念可判断B 选项;由互斥事件和相互独立事件的概念可判断C 选项;由相互独立事件的概念,可判断D 选项.【详解】对于选项A ,若,A B 互斥,根据互斥事件的概率公式,则()()()P A B P A P B ⋃=+,所以选项A 正确,对于选项B ,由相互独立事件的概念知,若()()()P AB P A P B =,则事件,A B 是相互独立事件,所以选项B 正确,对于选项C ,若,A B 互斥,则,A B 不一定相互独立,例:抛掷一枚硬币的试验中,事件A :“正面朝上”,事件B :“反面朝上”,事件A 与事件B 互斥,但()0P AB =,1()()2P A P B ==,不满足相互独立事件的定义,所以选项C 错误,对于选项D ,由相互独立事件的定义知,若A ,B 独立,则()(|)P B A P B =,所以选项D 正确,故选:ABD.10.已知函数()sin sin cos 2f x x x x =-,则()A.()f x 的图象关于点(π,0)对称B.()f x 的值域为[1,2]-C.若方程1()4f x =-在(0,)m 上有6个不同的实根,则实数m 的取值范围是17π10π,63⎛⎤⎥⎝⎦D.若方程[]22()2()1(R)f x af x a a -+=∈在(0,2π)上有6个不同的实根(1,2,,6)i x i = ,则61ii ax=∑的取值范围是(0,5π)【答案】BCD 【解析】【分析】根据(2π)()f f x =-是否成立判断A ,利用分段函数判断BC ,根据正弦函数的单调性画出分段函数()f x 的图象,求出的取值范围,再利用对称性判断D.【详解】因为()sin sin cos 2f x x x x =-,所以(2π)sin(2π)sin(2π)cos 2(2π)sin sin cos 2()f x x x x x x x f x -=----=--≠-,所以()f x 的图象不关于点(π,0)对称,故A 错误;当sin 0x ≥时,()222()sin 12sin 3sin 1f x x x x =--=-,由[]sin 0,1x ∈可得[]()1,2f x ∈-,当sin 0x <时,()222()sin 12sin sin 1f x x x x =---=-,由[)sin 1,0x ∈-可得(]()1,0f x ∈-,综上[]()1,2f x ∈-,故B 正确:当sin 0x ≥时,由21()3sin 14f x x =-=-解得1sin 2x =,当sin 0x <时,由21()sin 14f x x =-=-解得3sin 2x =-,所以方程1()4f x =-在(0,)+∞上的前7个实根分别为π6,5π6,4π3,5π3,13π6,17π6,10π3,所以17π10π63m <≤,故C 正确;由[]22()2()1f x af x a -+=解得()1f x a =-或()1f x a =+,又因为()223sin 1,sin 0sin 1,sin 0x x f x x x ⎧-≥=⎨-<⎩,所以根据正弦函数的单调性可得()f x 图象如图所示,所以()1f x a =-有4个不同的实根,()1f x a =+有2个不同的实根,所以110012a a -<-<⎧⎨<+<⎩,解得01a <<,设123456x x x x x x <<<<<,则1423πx x x x +=+=,563πx x +=,所以615πii x==∑,所以61i i a x =∑的取值范围是(0,5π),故D 正确.故选:BCD.11.在平面直角坐标系中,定义(){}1212,max ,d A B x x y y =--为两点()11,A x y 、()22,B x y 的“切比雪夫距离”,又设点P 及l 上任意一点Q ,称(),d P Q 的最小值为点P 到直线l 的“切比雪夫距离”,记作(),d P l ,给出下列四个命题,正确的是()A .对任意三点,,A B C ,都有()()(),,,d C A d C B d A B +≥;B.已知点()2,1P 和直线:220l x y --=,则()83d P l =,;C.到定点M 的距离和到M 的“切比雪夫距离”相等的点的轨迹是正方形.D.定点()1,0F c -、()2,0F c ,动点(),P x y 满足()()()12,,2220d P F d P F a c a =>>-,则点P 的轨迹与直线y k =(k 为常数)有且仅有2个公共点.【答案】AD 【解析】【分析】对于选项A ,根据新定义,利用绝对值不等性即可判断;对于选项B ,设点Q 是直线21y x =-上一点,且(,21)Q x x -,可得()1,max 2,22d P Q x x ⎧⎫=--⎨⎬⎩⎭,讨论|2|x -,1|2|2x -的大小,可得距离d ,再由函数的性质,可得最小值;对于选项C ,运用新定义,求得点的轨迹方程,即可判断;对于选项D ,根据定义得{}{}max ,max ,2x c y x c y a +--=,再根据对称性进行讨论,求得轨迹方程,即可判断.【详解】A 选项,设()()(),,,,,A A B B C C A x y B x y C x y ,由题意可得:()(){}{},,max ,max ,,A C A CBC B C A C B C A B d C A d C B x x y y x x y y x x x x x x +=--+--≥-+-≥-同理可得:()(),,A B d C A d C B y y +≥-,则:()(){}(),,max ,,A B A B d C A d C B x x y y d A B +≥--=,则对任意的三点A ,B ,C ,都有()()(),,,d C A d C B d A B +≥;故A 正确;B 选项,设点Q 是直线220x y --=上一点,且1,12Q x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭,可得()1,max 2,22d P Q x x ⎧⎫=--⎨⎬⎩⎭,由1222x x -≥-,解得0x ≤或83x ≥,即有(),2d P Q x =-,当83x =时,取得最小值23;由1222x x -<-,解得803x <<,即有()1,22d P Q x =-,(),d P Q 的范围是2,23⎛⎫⎪⎝⎭,无最值,综上可得,P ,Q 两点的“切比雪夫距离”的最小值为23,故B 错误;C 选项,设(),M a b{}max ,x a y b =--,若y b x a -≥-,y b =-,两边平方整理得x a =;此时所求轨迹为x a =(y b ≥或)y b ≤-若y b x a -<-,则x a =-,两边平方整理得y b =;此时所求轨迹为y b =(x a ≥或)x a ≤-,故没法说所求轨迹是正方形,故C 错误;D 选项,定点()1,0F c -、()2,0F c ,动点(),P x y 满足()()12,,2d P F d P F a -=(220c a >>),则:{}{}max ,max ,2x c y x c y a +--=,显然上述方程所表示的曲线关于原点对称,故不妨设x ≥0,y ≥0.(1)当x c yx c y ⎧+≥⎪⎨-≥⎪⎩时,有2x c x c a +--=,得:0x a y a c =⎧⎨≤≤-⎩;(2)当x c y x c y ⎧+≤⎪⎨-≤⎪⎩时,有02a =,此时无解;(3)当x c y x c y⎧+>⎪⎨-<⎪⎩时,有2,x c y a a x +-=<;则点P 的轨迹是如图所示的以原点为中心的两支折线.结合图像可知,点P 的轨迹与直线y k =(k 为常数)有且仅有2个公共点,故D 正确.故选:AD.【点睛】“新定义”主要是指即时定义新概念、新公式、新定理、新法则、新运算五种,然后根据此新定义去解决问题,有时还需要用类比的方法去理解新的定义,这样有助于对新定义的透彻理解.对于此题中的新概念,对阅读理解能力有一定的要求.但是,透过现象看本质,它们考查的还是基础数学知识,所以说“新题”不一定是“难题”,掌握好三基,以不变应万变才是制胜法宝.三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.若)nax的展开式的二项式系数和为32,且2x -的系数为80,则实数a 的值为________.【答案】 【解析】【分析】由二项式系数和先求n ,再利用通项53215C ()r r rr T a x -+=-得到2x -的指数确定r 值,由2x -的系数为80,建立关于a 的方程求解可得.【详解】因为)na x-的展开式的二项式系数和为32,所以012C C C C 232nnn n n n ++++== ,解得5n =.所以二项式展开式的通项公式为5352155C ()C ()rr rr r rr a T a x x--+=-=-,由5322r-=-,解得3r =,所以2x -的系数为3335C ()1080a a -=-=,解得2a =-.故答案为:2-.13.已知函数()()()2f x x a x x =--在x a =处取得极小值,则a =__________.【答案】1【解析】【分析】求得()()()221f x x x x a x =-+--',根据()0f a ¢=,求得a 的值,结合实数a 的值,利用函数的单调性与极值点的概念,即可求解.【详解】由函数()()()2f x x a x x =--,可得()()()221f x x x x a x =-+--',因为x a =处函数()f x 极小值,可得()20f a a a =-=',解得0a =或1a =,若0a =时,可得()(32)f x x x '=-,当0x <时,()0f x '>;当203x <<时,()0f x '<;当23x >时,()0f x '>,此时函数()f x 在2(,0),(,)3-∞+∞单调递增,在2(0,)3上单调递减,所以,当0x =时,函数()f x 取得极大值,不符合题意,(舍去);若1a =时,可得()(1)(31)f x x x '=--,当13x <时,()0f x '>;当113x <<时,()0f x '<;当1x >时,()0f x '>,此时函数()f x 在1(,),(1,)3-∞+∞单调递增,在(0,1)上单调递减,所以,当1x =时,函数()f x 取得极小值,符合题意,综上可得,实数a 的值为1.故答案为:1.14.数学老师在黑板上写上一个实数0x ,然后老师抛掷一枚质地均匀的硬币,如果正面向上,就将黑板上的数0x 乘以2-再加上3得到1x ,并将0x 擦掉后将1x 写在黑板上;如果反面向上,就将黑板上的数0x 除以2-再减去3得到1x ,也将0x 擦掉后将1x 写在黑板上.然后老师再抛掷一次硬币重复刚才的操作得到黑板上的数为2x .现已知20x x >的概率为0.5,则实数0x 的取值范围是__________.【答案】()(),21,-∞-+∞ 【解析】【分析】构造函数()23f x x =-+,()32xg x =--,由两次复合列出不等式求解即可.【详解】由题意构造()23f x x =-+,()32xg x =--,则有()()43f f x x =-,()()9f g x x =+,()()92g f x x =-,()()342x g g x =-.因为()()f g x x >,()()g f x x <恒成立,又20x x >的概率为0.5,所以必有43,3,42x x x x ->⎧⎪⎨-≤⎪⎩或者43,3,42x x x x -≤⎧⎪⎨->⎪⎩解得()(),21,x ∈-∞-⋃+∞.故答案为:()(),21,-∞-+∞ 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.在ABC V 中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,已知()()()sin sin sin b c B C a c A +-=-.(1)求B ;(2)若ABC的面积为4,且2AD DC = ,求BD 的最小值.【答案】(1)π3(2.【解析】【分析】(1)利用正弦定理可得()()()b c b c a c a +-=-,再结合余弦定理得2221cos 22a cb B ac +-==,从而可求解.(2)结合ABC V 的面积可求得3ac =,再由112333BD BC CA BA BC =+=+ ,平方后得,()222142993BD c a =++ ,再结合基本不等式即可求解.【小问1详解】由正弦定理得()()()b c b c a c a +-=-,即222a c b ac +-=,由余弦定理可得2221cos 222a cb ac B ac ac +-===,因为()0,πB ∈,所以π3B =.【小问2详解】因为ABC V 的面积为33π,43B =,所以133sin 24ac B =,所以3ac =.因为()11123333BD BC CA BC BA BC BA BC =+=+-=+,所以()()()()22222221421441422cos 999999993BD BA BC BA BC c a ac B c a =++⋅⋅=++=++ ,所以2214212222993333c a c a ++≥⋅⋅+=,当且仅当6,2a c ==时取等号,所以BD .16.已知抛物线2:2(0)E y px p =>与双曲线22134x y -=的渐近线在第一象限的交点为Q ,且Q 点的横坐标为3.(1)求抛物线E 的方程;(2)过点(3,0)M -的直线l 与抛物线E 相交于,A B 两点,B 关于x 轴的对称点为B ',求证:直线AB '必过定点.【答案】(1)24y x =(2)证明见解析【解析】【分析】(1)由双曲线求其渐近线方程,求出点Q 的坐标,由此可求抛物线方程;(2)联立直线AB 的方程与抛物线方程可得关于x 的一元二次方程,设 , ,()22,B x y '-,根据韦达定理求出12124,12y y m y y +==,求出直线AB '的方程并令0y =,求出x 并逐步化简可得3x =,则直线AB '过定点(3,0).【小问1详解】设点Q 的坐标为()03,y ,因为点Q 在第一象限,所以00y >,双曲线22134x y -=的渐近线方程为233y x =±,因为点Q在双曲线的渐近线上,所以0y =,所以点Q的坐标为(3,,又点(3,Q 在抛物线22y px =上,所以1223p =⨯,所以2p =,故抛物线E 的标准方程为:24y x =;【小问2详解】设直线AB 的方程为3x my =-,联立243y xx my ⎧=⎨=-⎩,消x 得,24120y my -+=,方程24120y my -+=的判别式216480m ∆=->,即230m ->,设 , ,则12124,12y y m y y +==,因为点A 、B 在第一象限,所以121240,120y y m y y +=>=>,故0m >,设B 关于x 轴的对称点为()22,B x y '-,则直线AB '的方程为212221()y y y y x x x x ---+=-,令0y =得:212221x x x y x y y -=+-⨯-122121x y x y y y +=+()()12211233y my y my y y -+-=+()21121223my y y y y y -+=+241212344m m mmm-===.直线AB '过定点(3,0).【点睛】方法点睛:联立直线AB 的方程与抛物线方程可得关于x 的一元二次方程,设 , ,()22,B x y '-,根据韦达定理求出12124,12y y m y y +==,求出直线AB '的方程并令0y =,求出x 并逐步化简可得3x =,则直线AB '过定点(3,0).17.如图,已知正方形ABCD 的边长为4,,E F 分别为,AD BC 的中点,沿EF 将四边形EFCD 折起,使二面角A EF C --的大小为60°,点M 在线段AB 上.(1)若M 为AB 的中点,且直线MF 与直线EA 的交点为O ,求OA 的长,并证明直线OD //平面EMC ;(2)在线段AB 上是否存在点M ,使得直线DE 与平面EMC 所成的角为60°;若存在,求此时二面角M EC F --的余弦值,若不存在,说明理由.【答案】(1)2OA =;证明见解析.(2)存在点M ,使得直线DE 与平面EMC 所成的角为60°;此时二面角M EC F --的余弦值为14.【解析】【分析】(1)根据中位线性质可求得OA ,由//MN OD ,结合线面平行判定定理可证得结论;(2)由二面角平面角定义可知60DEA ∠=︒,取AE ,BF 中点O ,P ,由线面垂直的判定和勾股定理可知OD ,OA ,OP 两两互相垂直,则以O 为坐标原点建立空间直角坐标系;设()1,,0M m ()04m ≤≤,利用线面角的向量求法可求得m ;利用二面角的向量求法可求得结果.【小问1详解】,E F 分别为,AD BC 中点,////EF AB CD ∴,且2AE FB ==,又M 为AB 中点,且,AB OE AB BF ⊥⊥,易得OAM FBM ≅ ,2OA FB AE ∴===,连接,CE DF ,交于点N ,连接MN ,由题设,易知四边形CDEF 为平行四边形,N Q 为DF 中点,//,AM EF A 是OE 的中点,M ∴为OF 中点,//MN OD ∴,又MN ⊂平面EMC ,OD ⊄平面EMC ,//OD ∴平面EMC ;【小问2详解】////EF AB CD ,EF DE ⊥ ,EF AE ⊥,又DE ⊂平面CEF ,AE ⊂平面AEF ,DEA ∴∠即为二面角A EF C --的平面角,60DEA ∴=︒∠;取,AE BF 中点,O P ,连接,OD OP ,如图,60DEA ∠=︒ ,112OE DE ==,2414cos 603OD ∴=+-︒=,222OD OE DE +=,OD AE ∴⊥,//OP EF ,OP DE ⊥,OP AE ⊥,又,AE DE ⊂平面AED ,AE DE E = ,OP ∴⊥平面AED ,,OD AE ⊂ 平面AED ,,OD OP AE OP ∴⊥⊥,则以O 为坐标原点,,,OA OP OD方向为,,x y z轴正方向建立空间直角坐标系如下图所示,则(D ,()1,0,0E -,()1,4,0F -,(0,C ,设()()1,,004M m m ≤≤,则(1,0,DE =-,()2,,0EM m =,(1,EC = ,设平面EMC 的法向量,则1111111·20·40EM n x my EC n x y ⎧=+=⎪⎨=++=⎪⎩,令12y =,则1x m =-,1z=1,m m ⎛∴=- ⎝,∵直线DE 与平面EMC 所成的角为60o ,·sin 60cos ,·DE n DE n DE n∴︒==11132=,解得1m =或3m =,存在点M ,当1AM =或3AM =时,使得直线DE 与平面EMC 所成的角为60o ;设平面CEF 的法向量()2222,,n x yz =,又(1,EC = ,(FC =,2222222·40·0EC n x y FC n x ⎧=++=⎪∴⎨=+=⎪⎩ ,令21z =,则2x =,20y =,()2m ∴=;当1m =时,11,2,n ⎛=- ⎝,12121243·13cos ,84·2n n n n n n ∴=== ;当3m =时,23,2,n ⎛=- ⎝,12121243·13cos ,84·2n n n n n n ∴=== ;综上所述:二面角M EC F --的余弦值为14.【点睛】关键点点睛:本题第二步的关键在于证明三线互相垂直,建立空间直角坐标系,设出动点M 的坐标,熟练利用空间向量的坐标运算,求法向量,求二面角、线面角是解题的关键.18.已知函数()12ex xf x x λ-=-.(1)当1λ=时,求()f x 的图象在点 h 处的切线方程;(2)若1x ≥时,()0f x ≤,求λ的取值范围;(3)求证:()1111111232124e 2e*n n n n nnn +++-+++->∈N .【答案】(1)0y =(2)[)1,+∞(3)证明见详解【解析】【分析】(1)利用导数的几何意义求解即可;(2)根据题意,由条件式恒成立分离参数,转化为212ln xx xλ≥+,求出函数()212ln x g x x x =+的最大值得解;(3)先构造函数()12ln x x x x ϕ=-+,利用导数证明11ln 2x x x ⎛⎫<- ⎪⎝⎭,1x >,令11x n=+,可得()111ln 1ln 21n n n n ⎛⎫+-<+ ⎪+⎝⎭,迭代累加可证得结果.【小问1详解】当1λ=时,()12ex xf x x -=-,h t ,则()12121e x x f x x x -⎛⎫=-+ ⎪⎝'⎭,则()0122e 0f =-=',所以()f x 在点 h 处的切线方程为0y =.【小问2详解】由1x ≥时,()0f x ≤,即12e0x xx λ--≤,整理得212ln x x xλ≥+,对1x ≥恒成立,令()212ln x g x x x =+,则()()42321ln 222ln x x x x x g x x x x---=-+'=,令()1ln h x x x x =--,1x ≥,所以()ln 0h x x '=-≤,即函数 在1x ≥上单调递减,所以()()10h x h ≤=,即()0g x '≤,所以函数()g x 在1x ≥上单调递减,则()()11g x g ≤=,1λ∴≥.【小问3详解】设()12ln x x x xϕ=-+,1x >,则()()222221212110x x x x x x x xϕ---+-='=--=<,所以 在 ∞上单调递减,则()()10x ϕϕ<=,即12ln 0x x x-+<,11ln 2x x x ⎛⎫∴<- ⎪⎝⎭,1x >,令11x n=+,*N n ∈,可得1111111ln 1112211n n n n n ⎛⎫⎪⎛⎫⎛⎫+<+-=+ ⎪ ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭⎪+⎝⎭,所以()111ln 1ln 21n n n n ⎛⎫+-<+ ⎪+⎝⎭,()()111ln 2ln 1212n n n n ⎛⎫+-+<+ ⎪++⎝⎭,()()111ln 3ln 2223n n n n ⎛⎫+-+<+ ⎪++⎝⎭,…()()111ln 2ln 212212n n n n ⎛⎫--<+ ⎪-⎝⎭,以上式子相加得()112221ln 2ln 212212n n n n n n n ⎛⎫-<+++++ ⎪++-⎝⎭,整理得,11111ln 2412212n n n n n-<++++++-L ,两边取指数得,11111ln 2412212e e n n n n n -++++++-<L ,即得111114122122e e n n n n n -++++-<L ,()*Nn ∈得证.【点睛】关键点点睛:本题第三问解题的关键是先构造函数()12ln x x x xϕ=-+,利用导数证明11ln 2x x x ⎛⎫<- ⎪⎝⎭,1x >,令11x n=+,得到()111ln 1ln 21n n n n ⎛⎫+-<+ ⎪+⎝⎭.19.已知整数4n ,数列{}n a 是递增的整数数列,即12,,,n a a a ∈Z 且12n a a a <<<.数列{}n b 满足11b a =,n n b a =.若对于{}2,3,,1i n ∈- ,恒有1i i b a --等于同一个常数k ,则称数列{}n b 为{}n a 的“左k 型间隔数列”;若对于{}2,3,,1i n ∈- ,恒有1i i a b +-等于同一个常数k ,则称数列{}n b 为{}n a 的“右k型间隔数列”;若对于{}2,3,,1i n ∈- ,恒有1i i a b k +-=或者1i i b a k --=,则称数列{}n b 为{}n a 的“左右k 型间隔数列”.(1)写出数列{}:1,3,5,7,9n a 的所有递增的“左右1型间隔数列”;(2)已知数列{}n a 满足()81n a n n =-,数列{}n b 是{}n a 的“左k 型间隔数列”,数列{}n c 是{}n a 的“右k 型间隔数列”,若10n =,且有1212n n b b b c c c +++=+++ ,求k 的值;(3)数列{}n a 是递增的整数数列,且10a =,27a =.若存在{}n a 的一个递增的“右4型间隔数列{}n b ”,使得对于任意的{},2,3,,1i j n ∈- ,都有i j i j a b b a +≠+,求n a 的关于n 的最小值(即关于n 的最小值函数()f n ).【答案】(1)1,2,4,6,9或1,2,4,8,9或1,2,6,8,9或1,4,6,8,9.(2)80k =(3)()()382n n f n -=+【解析】【分析】(1)由“左右k 型间隔数列”的定义,求数列{}:1,3,5,7,9n a 的所有递增的“左右1型间隔数列”;(2)根据“左k 型间隔数列”和“右k 型间隔数列”的定义,由1212n n b b b c c c +++=+++ ,则有1291016a a k a a ++=+,代入通项计算即可;(3)由“右4型间隔数列”的定义,有144i i i b a a +=->-,可知{}3i i b a nn -∈≥-∣,则有()()()232431n n n a a a a a a a a -=+-+-++- ()()()()413216n n ≥-+-+-+-++- ,化简即可.【小问1详解】数列{}:1,3,5,7,9n a 的“左右1型间隔数列”为1,2,4,6,9或1,2,4,8,9或1,2,6,8,9或1,4,6,8,9.【小问2详解】由12101210b b b c c c +++=+++ ,可得239239b b b c c c +++=+++ ,即128341088a a a k a a a k ++++=+++- ,即1291016a a k a a ++=+,即16168988109k +=⨯⨯+⨯⨯,所以80k =.【小问3详解】当{}2,3,,1i n ∈- 时,由144i i i b a a +=->-,可知{}3i i b a nn -∈≥-∣.又因为对任意{},2,3,,1i j n ∈- ,都有i j i j a b b a +≠+,即当{}2,3,,1i n ∈- 时,i i b a -两两不相等.因为()()()232431n n n a a a a a a a a -=+-+-++- ()()()2233117444n n b a b a b a --=++-++-+++- ()()()()223311742n n n b a b a b a --=+-+-+-++- ()()()()413216n n ≥-+-+-+-++- ()382n n -=+.所以n a 的最小值函数()()382n n f n -=+.另外,当数列䁕 的通项()0,1,38,2,2i i a i i i n =⎧⎪=⎨-+≤≤⎪⎩间隔数列 的通项(),1,13,21,2i i a i i n b i i i n ==⎧⎪=⎨-+≤≤-⎪⎩或时也符合题意.【点睛】方法点睛:在实际解决“新定义”问题时,关键是正确提取新定义中的新概念、新公式、新性质、新模式等信息,确定新定义的名称或符号、概念、法则等,并进行信息再加工,寻求相近知识点,明确它们的共同点和不同点,探求解决方法,在此基础上进行知识转换,有效输出,合理归纳,结合相关的数学技巧与方法来分析与解决!。
上海市上海师范大学附属中学2024-2025学年高三上学期10月月考数学试卷
上海市上海师范大学附属中学2024-2025学年高三上学期10月月考数学试卷一、填空题1.函数()f x =2.已知0a >. 3.已知幂函数()f x 的图象经过点13,9⎛⎫⎪⎝⎭,求(3)f -=.4.若1sin 3α=,则cos(2)πα-=.5.已知集合{|3sin ,}M y y x x =∈=R ,{|||}N x x a =<,若M N ⊆,则实数a 的取值范围是. 6.设a ,b ∈R .已知关于x 的不等式250ax x b -+>的解集为21,34⎛⎫- ⎪⎝⎭,则不等式250ax x b ++<的解集为.7.已知锐角α的顶点为原点,始边为x 轴的正半轴,将α的终边绕原点逆时针旋转π6后交单位圆于点1,3P y ⎛⎫- ⎪⎝⎭,则sin α的值为.8.已知()()()()1f x x x a x b =+++.若()y f x =为奇函数,则()0f '=.9.如图,某同学为测量鹳雀楼的高度MN ,在鹳雀楼的正东方向找到一座建筑物AB ,高约为37m ,在地面上点C 处(,,B C N 三点共线)测得建筑物顶部A ,鹳雀楼顶部M 的仰角分别为30o 和45o ,在A 处测得楼顶部M 的仰角为15o ,则鹳雀楼的高度约为m .10.对于函数()f x 和()g x ,设(){}|0x f x α∈=,(){}|0x g x β∈=,若存在α,β,使得1αβ-<,则称()f x 与()g x 互为“零点相邻函数”.若函数()1e 2x f x x -=+-与()21g x x ax =-+互为“零点相邻函数”,则实数a 的取值范围是.11.若函数()y f x =的图像上存在不同的两点M x 1,y 1 和N x 2,y 2 ,满足1212x x y y +≥()y f x =具有性质P ,给出下列函数: ①()sin f x x =;②()x f x e =;③1(),(0,)f x x x x=+∈+∞;④()||1f x x =+.其中其有性质p 的函数为(填上所有正确序号).12.已知函数()ln 1f x b x =--,若关于x 的方程()0f x =在2e,e ⎡⎤⎣⎦上有解,则22a b +的最小值为.二、单选题13.已知a b ∈R ,且0ab ≠,则“22a b >”是“11a b<”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14.设函数()sin f x x =,若对于任意5π2π,63α⎡⎤∈--⎢⎥⎣⎦,在区间[0,]m 上总存在唯一确定的β,使得()()0f f αβ+=,则m 的值可能是( )A .π6B .π3C .2π3 D .5π6 15.已知在ABC V 中,0P 是边AB 上一定点,满足023P B AB =u u u r u u u r,且对于边AB 上任意一点P ,都有00PB PC P B P C ⋅≥⋅u u u r u u u r u u u r u u u r,则ABC V 是( )A .钝角三角形B .直角三角形C .锐角三角形D .无法确定16.设函数,()2,2x x P f x x x M x∈⎧⎪=⎨+∈⎪⎩其中,P M 是实数集R 的两个非空子集,又规定(){(),},(){(),}A P y y f x x P A M y y f x x M ==∈==∈∣∣,有下列命题:①对任意满足P M ⋃=R 的集合P 和M ,都有()()A P A M ⋃=R ; ②对任意满足P M ⋃≠R 的集合P 和M ,都有()()A P A M ⋃≠R , 则对于两个命题真假判断正确的是( )A .①和②都是真命题B .①和②都是假命题C .①是真命题,②是假命题D .①是假命题,②是真命题三、解答题17.已知向量3sin ,,(cos ,1)4a x b x ⎛⎫==- ⎪⎝⎭r r .(1)当a b r r∥时,求tan 2x 的值;(2)设函数()2()f x a b b =+⋅r rr ,且π0,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,求()f x 的值域.18.已知函数()22x x af x =+其中a 为实常数.(1)若()07f =,解关于x 的方程()5f x =; (2)判断函数()f x 的奇偶性,并说明理由.19.某创业投资公司拟投资开发某种新能源产品,估计能获得10万元~1000万元的投资收益.现准备制定一个对科研课题组的奖励方案:奖金y (万元)随投资收益x (万元)的增加而增加,且奖金不超过9万元,同时奖金不超过投资收益的20%.(1)若建立函数()f x 模型制定奖励方案,试用数学语言表述公司对奖励函数()f x 模型的基本要求;(2)现有两个奖励函数模型:①()2150xf x =+;②()ln 2f x x =-;问这两个函数模型是否符合公司要求,并说明理由?20.已知函数()y f x =的定义域为区间D ,若对于给定的非零实数m ,存在0x ,使得()()00f f x x m =+,则称函数()y f x =在区间D 上具有性质()P m .(1)判断函数()2f x x =在区间[]1,1-上是否具有性质12P ⎛⎫ ⎪⎝⎭,并说明理由;(2)若函数()sin f x x =在区间()()0,0>n n 上具有性质4P π⎛⎫⎪⎝⎭,求n 的取值范围;(3)已知函数()y f x =的图像是连续不断的曲线,且()()02f f =,求证:函数()y f x =在区间[]0,2上具有性质13P ⎛⎫⎪⎝⎭.21.已知函数()e (,1),()(,)k x f x x k k g x cx m c m =∈≥=+∈N R ,其中e 是自然对数的底数.(1)当1k =时,若曲线()y f x =在1x =处的切线恰好是直线()y g x =,求c 和m 的值; (2)当1k =,e m =-时,关于x 的方程()()f x g x =有正实数根,求c 的取值范围:(3)当2,1k m ==-时,关于x 的不等式2()e ()f x ax bx g x -≥+≥对于任意[1,)x ∈+∞恒成立(其中,a b ∈R ),当c 取得最大值时,求a 的最小值.。
2024-2025学年辽宁省实验中学高三上学期10月月考数学试题及答案
辽宁省实验中学高三年级10月份月考数学试卷满分:150分时间:120分钟一、单项选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的.请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.1. 若,则是的()条件A. 充分不必要B. 必要不充分C. 充要D. 既不充分也不必要2. 若,则()A. B. C. D.3. 已知函数在上单调递增,则的取值范围是()A. B. C. D.4. 在中,角,,的对边分别为,,,若为非零实数),则下列结论错误的是()A. 当时,是直角三角形B. 当时,是锐角三角形C. 当时,是钝角三角形D. 当时,是钝角三角形5. 耳机的降噪效果成为衡量一个耳机好坏的标准之一,降噪的工作原理就是通过麦克风采集周围环境的噪音,通过数字化分析,以反向声波进行处理,实现声波间的抵消,使噪音降为0,完成降噪(如图所示),已知噪音的声波曲线是,通过主动降噪芯片生成的反向声波曲线是(其中,,),则().A. B. C. π D.6. 已知函数是定义在上的偶函数,且在区间单调递减,若,且满足,则的取值范围是()A. B. C. D.7. 已知正数,满足,则下列说法不正确的是()A. B.C D.8. 设函数在上至少有两个不同零点,则实数取值范围是()A. B. C. D.二、多项选择题:本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。
全部选对得6分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分。
9. 下列函数在其定义域上既是奇函数又是增函数的是()A. B.C. D.10. 函数,(,)部分图象如图所示,下列说法正确的是()A. 函数解析式为B. 函数的单调增区间为C. 函数的图象关于点对称D. 为了得到函数的图象,只需将函数向右平移个单位长度11. 已知函数,若有6个不同的零点分别为,且,则下列说法正确的是()A. 当时,B. 的取值范围为C. 当时,取值范围为D. 当时,的取值范围为三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.12. 已知,则用表示为______.13. 已知,则的最小值为______.14. 在锐角中,角的对边分别为,的面积为,满足,若,则的最小值为______.四、解答题:本大题共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. 为了研究学生的性别和是否喜欢跳绳的关联性,随机调查了某中学的100名学生,整理得到如下列联表:男学生女学生合计喜欢跳绳353570不喜欢跳绳102030合计4555100(1)依据的独立性检验,能否认为学生的性别和是否喜欢跳绳有关联?(2)已知该校学生每分钟的跳绳个数,该校学生经过训练后,跳绳个数都有明显进步.假设经过训练后每人每分钟的跳绳个数都增加10,该校有1000名学生,预估经过训练后该校每分钟的跳绳个数在内的人数(结果精确到整数).附:,其中.0.10.050.012.7063.841 6.635若,则,16. 已知函数.(1)若在R上单调递减,求a的取值范围;(2)若,判断是否有最大值,若有,求出最大值;若没有,请说明理由.17. 已知数列的前n项和为,数列满足,.(1)证明等差数列;(2)是否存在常数a、b,使得对一切正整数n都有成立.若存在,求出a、b的值;若不存在,说明理由.18. 在中,设角A,B,C所对的边分别是a,b,c,且满足.(1)求角B;(2)若,求面积的最大值;(3)求的取值范围.19. 已知集合是具有下列性质的函数的全体,存在有序实数对,使对定义域内任意实数都成立.(1)判断函数,是否属于集合,并说明理由;(2)若函数(,、为常数)具有反函数,且存在实数对使,求实数、满足的关系式;(3)若定义域为的函数,存在满足条件的实数对和,当时,值域为,求当时函数的值域.辽宁省实验中学高三年级10月份月考数学试卷满分:150分时间:120分钟一、单项选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的.请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.1. 若,则是的()条件A. 充分不必要B. 必要不充分C. 充要D. 既不充分也不必要【答案】A【解析】【分析】根据指、对数函数单调性解不等式,再根据包含关系分析充分、必要条件.【详解】对于,则,解得;对于,则,解得;因为是的真子集,所以是的充分不必要条件.故选:A.2. 若,则()A. B. C. D.【答案】C【解析】【分析】先由条件得到,化弦为切,代入求出答案.【详解】因为,所以,所以.故选:C3. 已知函数在上单调递增,则的取值范围是()A. B. C. D.【答案】B【解析】【分析】根据在上恒大于0,且单调递增,可求的取值范围.【详解】因为函数在上单调递增,所以在上单调递增,所以.且在恒大于0,所以或.综上可知:.故选:B4. 在中,角,,的对边分别为,,,若为非零实数),则下列结论错误的是()A. 当时,是直角三角形B. 当时,是锐角三角形C. 当时,是钝角三角形D. 当时,是钝角三角形【答案】D【解析】【分析】由正弦定理化简已知可得,利用余弦定理,勾股定理,三角形两边之和大于第三边等知识逐一分析各个选项即可得解.【详解】对于选项,当时,,根据正弦定理不妨设,,,显然是直角三角形,故命题正确;对于选项,当时,,根据正弦定理不妨设,,,显然是等腰三角形,,说明为锐角,故是锐角三角形,故命题正确;对于选项,当时,,根据正弦定理不妨设,,,可得,说明为钝角,故是钝角三角形,故命题正确;对于选项,当时,,根据正弦定理不妨设,,,此时,不等构成三角形,故命题错误.故选:D.5. 耳机的降噪效果成为衡量一个耳机好坏的标准之一,降噪的工作原理就是通过麦克风采集周围环境的噪音,通过数字化分析,以反向声波进行处理,实现声波间的抵消,使噪音降为0,完成降噪(如图所示),已知噪音的声波曲线是,通过主动降噪芯片生成的反向声波曲线是(其中,,),则().A. B. C. π D.【答案】D【解析】【分析】根据题意,结合余弦型函数的性质进行求解即可.【详解】由于抵消噪音,所以振幅没有改变,即,所以,要想抵消噪音,需要主动降噪芯片生成的声波曲线是,即,因为,所以令,即,故选:D.6. 已知函数是定义在上的偶函数,且在区间单调递减,若,且满足,则的取值范围是()A. B. C. D.【答案】D【解析】【分析】根据函数的奇偶性、单调性、对数运算等知识列不等式,由此求得的取值范围.【详解】依题意,是偶函数,且在区间单调递减,公众号:高中试卷君由得,所以,所以或,所以或,所以的取值范围是.故选:D7. 已知正数,满足,则下列说法不正确的是()A. B.C. D.【答案】C【解析】【分析】令,则,对于A,直接代入利用对数的运算性质计算判断,对于B,结合对数函数的单调性分析判断,对于C,利用作差法分析判断,对于D,对化简变形,结合幂的运算性质及不等式的性质分析判断.【详解】令,则,对于A,,所以A正确,对于B,因为在上递增,且,所以,即,即,所以,所以B正确,对于C,因为,所以,所以C错误,对于D,,因为,所以,所以,所以,因为,所以,所以,所以,所以,所以D正确,故选:C8. 设函数在上至少有两个不同零点,则实数取值范围是()A. B. C. D.【答案】A【解析】【分析】先令得,并得到,从小到大将的正根写出,因为,所以,从而分情况,得到不等式,求出答案.【详解】令得,因为,所以,令,解得或,从小到大将的正根写出如下:,,,,,……,因为,所以,当,即时,,解得,此时无解,当,即时,,解得,此时无解,当,即时,,解得,故,当,即时,,解得,故,当时,,此时在上至少有两个不同零点,综上,的取值范围是.故选:A【点睛】方法点睛:在三角函数图象与性质中,对整个图象性质影响最大,因为可改变函数的单调区间,极值个数和零点个数,求解的取值范围是经常考察的内容,综合性较强,除掌握三角函数图象和性质,还要准确发掘题干中的隐含条件,找到切入点,数形结合求出相关性质,如最小正周期,零点个数,极值点个数等,此部分题目还常常和导函数,去绝对值等相结合考查综合能力.二、多项选择题:本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。
安徽省合肥市2024-2025学年高三上学期10月月考试题 数学含答案
合肥2025届高三10月段考试卷数学(答案在最后)考生注意:1.试卷分值:150分,考试时间:120分钟.2.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答案区域内作答,超出答题区域书写的答案无效.............,在试题卷....、草稿纸上作答无效.........3.所有答案均要答在答题卡上,否则无效.考试结束后只交答题卡.一、单选题(本大题共8小题,每小题5分,共40分)1.已知集合{A x x =<,1ln 3B x x ⎧⎫=<⎨⎬⎩⎭,则A B = ()A .{x x <B .{x x <C .{0x x <<D .{0x x <<2.设a ,b 均为单位向量,则“55a b a b -=+”是“a b ⊥ ”的()A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件3.已知数列{}n a 满足()111n n a a +-=,若11a =-,则10a =()A .2B .-2C .-1D .124.已知实数a ,b ,c 满足0a b c <<<,则下列不等式中成立的是()A .11a b b a+>+B .22a b aa b b+<+C .a b b c a c<--D .ac bc>5.已知a ∈R ,2sin cos 2αα+=,则tan 2α=()A .43B .34C .43-D .34-6.10名环卫工人在一段直线公路一侧植树,每人植一棵,相邻两棵树相距15米,开始时需将树苗集中放置在某一树坑旁边,现将树坑从(1)到(10)依次编号,为使每名环卫工人从各自树坑前来领取树苗所走的路程总和最小,树苗可以放置的两个最佳坑位的编号为()A .(1)和(10)B .(4)和(5)C .(5)和(6)D .(4)和(6)7.设0.1e1a =-,111b =,ln1.1c =,则()A .b c a <<B .c b a<<C .a b c<<D .a c b<<8.定义在R 上的奇函数()f x ,且对任意实数x 都有()302f x f x ⎛⎫--+=⎪⎝⎭,()12024e f =.若()()0f x f x '+->,则不等式()11ex f x +>的解集是()A .()3,+∞B .(),3-∞C .()1,+∞D .(),1-∞二、多选题(本大题共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.全部选对得6分,部分选对得部分分,有选错的得0分)9.已知O 为坐标原点,点()1cos1,sin1P ,()2cos 2,sin 2P -,()3cos 3,sin 3P ,()1,0Q ,则()A .12OP OP = B .12QP QP =C .312OQ OP OP OP ⋅=⋅ D .123OQ OP OP OP ⋅=⋅ 10.三次函数()32f x x ax =++叙述正确的是()A .当1a =时,函数()f x 无极值点B .函数()f x 的图象关于点()0,2中心对称C .过点()0,2的切线有两条D .当a <-3时,函数()f x 有3个零点11.已知()2sin 2f x x =+,对任意的π0,2x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,都存在2π0,2x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,使得()()123f x f x α=+成立,则下列选项中,α可能的值是()A .3π4B .4π7C .6π7D .8π7三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)12.已知复数1+与3i 在复平面内用向量OA 和OB 表示(其中i 是虚数单位,O 为坐标原点),则OA与OB夹角为______.13.函数2x y m m =-+在(],2-∞上的最大值为4,则m 的取值范围是______.14.设a 、b 、[]0,1c ∈,则M =+______.四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)15.(13分)已知ABC △中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,cos sin 0a C C b c --=.(1)求角A ;(2)已知8b =,从下列三个条件中选择一个作为已知,使得ABC △存在,并求出ABC △的面积.条件①:2cos 3B =-;条件②:7a =;条件③:AC .(注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.)16.(15分)某地区上年度天然气价格为2.8元/3m ,年用气量为3m a .本年度计划将天然气单价下调到2.55元/3m 至2.75元/3m 之间.经调查测算,用户期望天然气单价为2.4元/3m ,下调单价后新增用气量和实际单价与用户的期望单价的差成反比(比例系数为k ).已知天然气的成本价为2.3元/3m .(1)写出本年度天然气价格下调后燃气公司的收益y (单位:元)关于实际单价x (单位:元/3m )的函数解析式;(收益=实际用气量×(实际单价-成本价))(2)设0.2k a =,当天然气单价最低定为多少时,仍可保证燃气公司的收益比上年度至少增加20%?17.(15分)已知函数()824x x xa f x a +⋅=⋅(a 为常数,且0a ≠,a ∈R ),且()f x 是奇函数.(1)求a 的值;(2)若[]1,2x ∀∈,都有()()20f x mf x -≥成立,求实数m 的取值范围.18.(17分)已知函数()()2ln f x x x =-(1)讨论函数()f x 的单调性;(2)求函数()f x 在()()22e ,ef 处切线方程;(3)若()f x m =有两解1x ,2x ,且12x x <,求证:2122e e x x <+<.19.(17分)(1)若干个正整数之和等于20,求这些正整数乘积的最大值.(2)①已知12,,,n a a a ⋅⋅⋅,都是正数,求证:12n a a a n++⋅⋅⋅+≥;②若干个正实数之和等于20,求这些正实数乘积的最大值.合肥2025届高三10月段考试卷·数学参考答案、提示及评分细则题号1234567891011答案DCCBBCACACABDAC一、单选题(本大题共8小题,每小题5分,共40分)1.【答案】D【解析】131ln 0e 3x x <⇒<<,∵23e 2<,∴661132e 2⎛⎫⎛⎫<⇒< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.故选D .2.【答案】C【解析】∵“55a b a b -=+ ”,∴平方得222225102510a b a b a b a b +-⋅=++⋅,即200a b ⋅= ,则0a b ⋅= ,即a b ⊥,反之也成立.故选C .3.【答案】C 【解析】因为111n n a a +=-,11a =-,所以212a =,32a =,41a =-,所以数列{}n a 的周期为3,所以101a =-.故选C .4.【答案】B【解析】对于A ,因为0a b <<,所以11a b >,所以11a b b a+<+,故A 错误;对于B ,因为0a b <<,所以()()()()222220222a b b a a b a b a b a a b b a b b a b b+-++--==<+++,故B 正确;对于C ,当2a =-,1b =-,1c =时,13b a c =-,1a b c =-,b aa cb c<--,故C 错误;对于D ,因为a b <,0c >,所以ac bc <,故D 错误.故选B .5.【答案】B【解析】102sin cos 2αα+=,则()252sin cos 2αα+=,即2254sin 4sin cos cos 2αααα++=,可得224tan 4tan 15tan 12ααα++=+,解得tan 3α=-或13.那么22tan 3tan 21tan 4ααα==-.故选B .6.【答案】C【解析】设树苗可以放置的两个最佳坑位的编号为x ,则各位同学从各自树坑前来领取树苗所走的路程总和为:1152151015S x x x =-⨯+-⨯+⋅⋅⋅+-⨯.若S 取最小值,则函数()()()()22222221210101101210y x x x x x =-+-+⋅⋅⋅+-=-+++⋅⋅⋅+也取最小值,由二次函数的性质,可得函数()2222101101210y x x =-+++⋅⋅⋅+的对称轴为 5.5x =,又∵x 为正整数,故5x =或6.故选C 7.【答案】A【解析】构造函数()1ln f x x x =+,0x >,则()211f x x x'=-,0x >,当()0f x '=时,1x =,01x <<时,()0f x '<,()f x 单调递减;1x >时,()0f x '>,()f x 单调递增.∴()f x 在1x =处取最小值()11f =,∴1ln 1x x>-,(0x >且1x ≠),∴101ln1.111111>-=,∴c b >;构造函数()1e 1ln x g x x -=--,1x >,()11ex g x x-'=-,∵1x >,1e1x ->,11x<,∴()0g x '>,()g x 在()1,+∞上递增,∴()()10g x g >=,∴ 1.11e 1ln1.1-->,即0.1e 1ln1.1->,∴a c >.故选A .8.【答案】C【解析】因为()f x 是奇函数,所以()f x '是偶函数,因为()()0f x f x '+->,所以()()0f x f x '+>,令()()e x g x f x =,()()()e 0xg x f x f x ''=+>⎡⎤⎣⎦,()g x 在R 上单调递增.又因为()302f x f x ⎛⎫--+=⎪⎝⎭且()f x 是奇函数,所以()f x 的周期为3,()12024e f =,则()12ef =,所以()212e e e g =⨯=,则不等式()()()()111e 1e 12ex x f x f x g x g ++>⇒+>⇒+>,因为()g x 在R 上单调递增,所以12x +>,即1x >.故选C .二、多选题(本大题共3小题,每小题6分,共18分)9.【答案】AC【解析】∵()1cos1,sin1P ,()2cos 2,sin 2P -,()()()3cos 12,sin 12P ++,()1,0Q ,∴()1cos1,sin1OP = ,()2cos 2,sin 2OP =- ,()()()3cos 12,sin 12OP =++ ,()1,0OQ = ,()1cos11,sin1QP =- ,()2cos 21,sin 2QP =-- ,易知121OP OP == ,故A 正确;∵1QP = ,2QP = 12QP QP ≠ ,故B 错误;()3cos 12cos1cos 2sin1sin 2OQ OP ⋅=+=- ,12cos1cos 2sin1sin 2OP OP ⋅=-,∴312OQ OP OP OP ⋅=⋅ ,故C 正确;1cos1OQ OP ⋅= ,23cos 2cos 3sin 2sin 3cos 5cos1OP OP ⋅=-=≠,故D 错误.故选AC .10.【答案】ABD【解析】对于A :1a =,()32f x x x =++,()2310f x x '=+>,()f x 单调递增,无极值点,故A 正确;对于B :因为()()4f x f x +-=,所以函数()f x 的图象关于点()0,2中心对称,故B 正确;对于C :设切点()()1,x f x ,则切线方程为()()()111y f x f x x x '-=-,因为过点()0,2,所以()()()112f x f x x '-=-,331111223x ax x ax ---=--,解得10x =,即只有一个切点,即只有一条切线,故C 错误;对于D :()23f x x a '=+,当3a <-时,()0f x '=,x =,当,x ⎛∈-∞ ⎝时,()0f x '>,()f x 单调递增,当x ⎛∈ ⎝时,()0f x '<,()f x 单调递减,当x ⎫∈+∞⎪⎪⎭时,()0f x '>,()f x 单调递增,()f x 有极大值为20f ⎛=> ⎝,所以若函数()f x 有3个零点,()f x有极小值为20f =<,得到3a <-,故D 正确.故选ABD .11.【答案】AC【解析】∵π0,2x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,∴[]1sin 0,1x ∈,∴()[]12,4f x ∈,∵对任意的1π0,2x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,都存在2π0,2x ⎡⎤∈⎢⎣⎦,使得()()123f x f x a =+成立,∴()2min 23f x α+≤,()2max 43f x α+≥,∴()2sin 2f x x =+,∴()2min 2sin 3x α+≤-,()2max 1sin 3x α+≥-,sin y x =在π3π,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减.在3π,2π2⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增.当3π4α=时,23π5π,44x α⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦,()2max 3π1sin sin043x α+=>>-,()2min 5π2sin sin42x α+==-23<-,故A 正确,当4π7α=时,24π15π,714x α⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦,()2max 15π7π12sin sin sin 14623x α+=>=->-,故B 错误,当6π7α=时,26π19π,714x α⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦,()2max 6π1sin sin073x α+=>>-,()2min 19πsin sin14x α+=<4π2sin 323=-<-,故C 正确,当8π7α=时,28π23π,714x α⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦,()2max 8π9π1sin sin sin 783x α+=<=-.故错误.故选AC .三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)12.【答案】π6【解析】由题知(OA = ,()0,3OB =,cos ,2OA OB OA OB OA OB⋅==⋅,∴π6AOB ∠=.故本题答案为π6.13.【答案】(],2-∞【解析】当0m ≤时,函数2x y m m =-+的图象是由2xy =向上平移m 个单位后,再向下平移m 个单位,函数图象还是2xy =的图象,满足题意,当02m <≤时,函数2x y m m =-+图象是由2xy =向下平移m 个单位后,再把x 轴下方的图象对称到上方,再向上平移m 个单位,根据图象可知02m <≤满足题意,2m >时不合题意.故本题答案为(],2-∞.14.23【解析】不妨设01a b c ≤≤≤≤,则3M b a c b c a =---,()622b a c b a c b c a --≤-+-=-∴32323M b a c b c a c a =----+,当且仅当b a c b -=-,0a =,1c =,即0a =,12b =,1c =时,等号成立.23+.四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)15.【解析】(1)因为cos 3sin 0a C a C b c +--=,由正弦定理得sin cos 3sin sin sin 0A C A C B C +--=.即:()sin cos 3sin sin sin 0A C A C A C C +-+-=,()3sin cos sin sin 0sin 0A C A C C C --=>3cos 1A A -=,即π1sin 62A ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,因为0πA <<,所以ππ66A -=,得π3A =;(2)选条件②:7a =.在ABC △中,由余弦定理得:2222cos a b c bc A =+-,即222π7816cos3c c =+-⋅.整理得28150c c -+=,解得3c =或5c =.当3c =时,ABC △的面积为:1sin 632ABC S bc A ==△,当c=5时,ABC △的面积为:1sin 1032ABC S bc A ==△选条件③:AC,设AC边中点为M,连接BM,则BM=,4AM=,在ABM△中,由余弦定理得2222cosBM AB AM AB AM A=+-⋅⋅,即2π21168cos3AB AB=+-⋅.整理得2450AB AB--=,解得5AB=或1AB=-(舍).所以ABC△的面积为1sin2ABCS AB AC A=⋅⋅=△.16.【解析】(1)()2.32.4ky a xx⎛⎫=+-⎪-⎝⎭,[]2.55,2.75x∈;(2)由题意可知要同时满足以下条件:()()[]0.2 2.3 1.2 2.8 2.32.42.55,2.75a a x axx⎧⎛⎫+-≥-⎪⎪-⎝⎭⎨⎪∈⎩,∴2.6 2.75x≤≤,即单价最低定为2.6元/3m.17.【解析】(1)()1122xxf xa=⨯+,因为()f x是奇函数,所以()()f x f x-=-,所以11112222x xx xa a⎛⎫⨯+=-⨯+⎪⎝⎭,所以111202xxa⎛⎫⎛⎫++=⎪⎪⎝⎭⎝⎭,所以110a+=,1a=-;(2)因为()122xxf x=-,[]1,2x∈,所以22112222x xx xm⎛⎫-≥-⎪⎝⎭,所以122xxm≥+,[]1,2x∈,令2xt=,[]1,2x∈,[]2,4t∈,由于1y tt=+在[]2,4单调递增,所以117444m≥+=.18.【解析】(1)()f x的定义域为()0,+∞,()1lnf x x'=-,当()0f x'=时,ex=,当()0,ex∈时,()0f x '>,当()e,x ∈+∞时,()0f x '<,故()f x 在区间()0,e 内为增函数,在区间()e,+∞为减函数;(2)()2e 0f =,()22e 1ln e 1f '=-=-,所以()()22e ,ef 处切线方程为:()()201e y x -=--,即2e 0x y +-=;(3)先证122e x x +>,由(1)可知:2120e e x x <<<<,要证12212e 2e x x x x +>⇔>-,也就是要证:()()()()21112e 2e f x f x f x f x <-⇔<-,令()()()2e g x f x f x =--,()0,e x ∈,则()()()2ln 2e 2ln e 2e e 0g x x x '=--≥--=,所以()g x 在区间()0,e 内单调递增,()()e 0g x g <=,即122e x x +>,再证212e x x +<,由(2)可知曲线()f x 在点()2e ,0处的切线方程为()2e x x ϕ=-,令()()()()()222ln e 3ln e m x f x x x x x x x x ϕ=-=---+=--,()2ln m x x '=-,∴()m x 在e x =处取得极大值为0,故当()0,e x ∈时,()()f x x ϕ<,()()12m f x f x ==,则()()2222e m f x x x ϕ=<=-,即22e m x +<,又10e x <<,()()111111112ln 1ln m f x x x x x x x x ==-=+->,∴2122e x x m x +<+<.19.【解析】(1)将20分成正整数1,,n x x ⋅⋅⋅之和,即120n x x =+⋅⋅⋅+,假定乘积1n p x x =⋅⋅⋅已经最大.若11x =,则将1x 与2x 合并为一个数1221x x x +=+,其和不变,乘积由122x x x =增加到21x +,说明原来的p 不是最大,不满足假设,故2i x ≥,同理()21,2,,i x i n ≥=⋅⋅⋅.将每个大于2的22i i x x =+-拆成2,2i x -之和,和不变,乘积()224i i i x x x -≤⇒≤.故所有的i x 只能取2,3,4之一,而42222=⨯=+,所以将i x 取2和3即可.如果2的个数≥3,将3个2换成两个3,这时和不变,乘积则由8变成9,故在p 中2的个数不超过2个.那只能是202333333=++++++,最大乘积为6321458⨯=;(2)①证明:先证:1ex x -≥.令()1e x f x x -=-,则()1e 1x f x -'=-,()10f '=,且()()10f x f ≥=,1-≥1,2,,i n =⋅⋅⋅,1111⋅⋅⋅⋅⋅≥,1n ≥0n ≥,∴12n a a a n++⋅⋅⋅+≥②让n 固定,设n 个正实数1,,n x x ⋅⋅⋅之和为20,120n x x n n +⋅⋅⋅+≤=,1220nn p x x x n ⎛⎫=⋅⋅⋅≤ ⎪⎝⎭,要是20nn ⎛⎫ ⎪⎝⎭最大,20ln nn ⎛⎫⎪⎝⎭最大即可,令()()20ln ln 20ln tg t t t t ⎛⎫==- ⎪⎝⎭,其中*t ∈N ,()20ln ln e g t t '=-,∴7t ≤时,()g t 单调递增,8t ≥时,()g t 单调递减,而()()()()87787ln 207ln 78ln 208ln 8ln 8ln 7200g g -=---=-⨯>,所以这些正实数乘积的最大值为7207⎛⎫⎪⎝⎭.。
北京市2024—2025学年高三上学期10月考数学试卷含答案
北京2024-2025学年(上)高三数学10月考试卷班级______姓名______学号______(答案在最后)考生须知1.本试卷有三道大题,共6页.考试时长120分钟,满分150分.2.考生务必将答案填写在答题纸(共8页)上,在试卷上作答无效.3.考试结束后,考生应将答题纸交回.一、选择题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.1.已知集合{20},{10}M x x N x x =+≥=-<∣∣,则M N = ()A.{21}x x -≤<∣B.{21}x x -<≤∣C.{2}xx ≥-∣ D.{1}xx <∣【答案】A 【解析】【分析】先化简集合,M N ,然后根据交集的定义计算.【详解】由题意,{20}{|2}M xx x x =+≥=≥-∣,{10}{|1}N x x x x =-<=<∣,根据交集的运算可知,{|21}M N x x =-≤< .故选:A2.在复平面内,复数z对应的点的坐标是(-,则i z ⋅=()A.i + B.i-C.iD.i【答案】B 【解析】【分析】首先表示出z ,再根据复数代数形式的乘法运算计算可得.【详解】因为复数z对应的点的坐标是(-,所以1z =-+,则()2i i 1i i z ⋅=⋅-+=-+=.故选:B3.下列函数中,在区间()0,∞+上单调递减的是()A.()2xf x = B.()ln f x x =-C.()1f x x=- D.()13x f x -=【答案】B 【解析】【分析】根据基本初等函数的单调性判断即可.【详解】对于A :()2xf x =在定义域R 上单调递增,故A 错误;对于B :因为ln y x =在定义域0,+∞上单调递增,所以()ln f x x =-在定义域0,+∞上单调递减,故B 正确;对于C :()1f x x=-在0,+∞上单调递增,故C 错误;对于D :()1113,133,1x x x x f x x ---⎧≥==⎨<⎩,所以()f x 在()0,∞+上先减后递增,故D 错误.故选:B4.已知实数,a b 满足a b >,则下列不等式中正确的是()A.a b >B.a b >C.2a ab >D.2ab b >【答案】A 【解析】【分析】由a a ≥可知A 正确;通过反例可知BCD 错误.【详解】对于A ,a a ≥ (当且仅当0a ≥时取等号),a b ∴>,A 正确;对于B ,当1a =-,2b =-时,a b <,B 错误;对于C ,当1a =-,2b =-时,21a =,2ab =,则2a ab <,C 错误;对于D ,当1a =,2b =-时,2ab =-,24b =,则2ab b <,D 错误.故选:A.5.欧拉公式cos sin ix e x i x =+(i 为虚数单位)是有由瑞士数学家欧拉发现的,它将指数函数的定义域扩大到复数集,建立了三角函数和指数函数的关系,它在复变函数论里占有非常重要的地位,特别是当x π=时,10i e π+=被认为是数学中最优美的公式,数学家们评价它是“上帝创造的公式”.根据欧拉公式可知,i e 在复平面中位于()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限【答案】A 【解析】【分析】根据定义把i e 写成三角形式,即可得出对应点的坐标,从而得其象限.【详解】由题意cos1sin1i e i =+,对应点坐标为(cos1,sin1),而cos10,sin10>>,点在第一象限.故选:A .6.已知函数()21,026,2x x f x x x ⎧-<<=⎨-≥⎩,那么不等式()12f x x >的解集为()A.()0,1 B.()0,2 C.()1,4 D.()1,6【答案】C 【解析】【分析】分别作出=及12y x =的图象后,借助图象分析即可得.【详解】分别作出=及12y x =的图象如下:由图可知不等式()12f x x >的解集为1,4.故选:C.7.设0.40.5a =,0.5log 0.4b =,4log 0.5c =,则a ,b ,c 的大小关系是()A.a b c << B.b c a<< C.c b a<< D.c a b<<【答案】D 【解析】【分析】根据指数函数、对数函数的性质判断即可.【详解】因为0.4000.50.51<<=,即01a <<,又0.50.5log 0.4log 0.51b =>=,44log 0.5log 10c =<=,所以b a c >>.故选:D8.若0xy ≠,则“0x y +=”是“2y xx y+=-”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】C 【解析】【分析】解法一:由2x yy x+=-化简得到0x y +=即可判断;解法二:证明充分性可由0x y +=得到x y =-,代入x y y x+化简即可,证明必要性可由2x yy x +=-去分母,再用完全平方公式即可;解法三:证明充分性可由x y y x +通分后用配凑法得到完全平方公式,再把0x y +=代入即可,证明必要性可由x yy x+通分后用配凑法得到完全平方公式,再把0x y +=代入,解方程即可.【详解】解法一:因为0xy ≠,且2x yy x+=-,所以222x y xy +=-,即2220x y xy ++=,即()20x y +=,所以0x y +=.所以“0x y +=”是“2x yy x+=-”的充要条件.解法二:充分性:因为0xy ≠,且0x y +=,所以x y =-,所以112x y y y y x y y-+=+=--=--,所以充分性成立;必要性:因为0xy ≠,且2x yy x+=-,所以222x y xy +=-,即2220x y xy ++=,即()20x y +=,所以0x y +=.所以必要性成立.所以“0x y +=”是“2x yy x+=-”的充要条件.解法三:充分性:因为0xy ≠,且0x y +=,所以()2222222222x y xy x y x y x y xy xy xy y x xy xy xy xy+-+++--+=====-,所以充分性成立;必要性:因为0xy ≠,且2x yy x+=-,所以()()22222222222x y xy x y x y x y x y xy xy y x xy xy xy xy+-++++-+====-=-,所以()20x y xy+=,所以()20x y +=,所以0x y +=,所以必要性成立.所以“0x y +=”是“2x yy x+=-”的充要条件.故选:C9.已知函数211,(,0)(),()44ln(1),[0,)x x f x g x x x x x ∞∞⎧+-∈-==--⎨+∈+⎩,设R b ∈,若存在R a ∈,使得()()0f a g b +=,则实数b 的取值范围是()A.[1,5]-B.(,1][5,)-∞-⋃+∞C.[1,)-+∞D.(,5]-∞【答案】A 【解析】【分析】根据题意,求得函数()f x 的值域为[1,)-+∞,结合题意转化为()1g b -≥-,列出不等式,即可求解.【详解】由题意,作出函数()y f x =的图象,如图所示,所以,当(,0)x ∈-∞时,()()11f x f ≥-=-;当[0,)x ∈+∞时,()()00f x f ≥=,可函数()f x 的值域为[1,)-+∞,设R b ∈,若存在R a ∈,使得()()0f a g b +=成立,即()()f a g b =-,只需()1g b -≥-,即对于R b ∈,满足2441b b -++≥-成立,即2450b b --≤,解得15b -≤≤,所以实数b 的取值范围为[1,5]-.故选:A.10.恩格斯曾经把对数的发明、解析几何的创始和微积分的建立称为十七世纪数学的三大成就.其中对数的发明曾被十八世纪法国数学家拉普拉斯评价为“用缩短计算时间延长了天文学家的寿命”.已知正整数N 的70次方是一个83位数,则由下面表格中部分对数的近似值(精确到0.001),可得N 的值为()M2371113lg M0.3010.4770.8451.0411.114A.13B.14C.15D.16【答案】C 【解析】【分析】利用对数的运算公式计算即可.【详解】由题意知,N 的70次方为83位数,所以()70828310,10N∈,则827083lg10lg lg10N <<,即8270lg 83N <<,整理得1.171lg 1.185N <<,根据表格可得lg14lg 2lg 7 1.146 1.171=+=<,lg164lg 2 1.204 1.185==>,所以lg lg15N =,即15N =.故选:C.二、填空题共5小题,每小题5分,共25分.11.函数()1ln f x x=的定义域是______.【答案】()(]0,11,2 【解析】【分析】根据函数解析式建立不等式组,可解得答案.【详解】由题意可得ln 0020x x x ≠⎧⎪>⎨⎪-≥⎩,解得()(]0,11,2x ∈⋃.故答案为:()(]0,11,2⋃.12.已知()f x 是定义在R 上的偶函数,且当(],0x ∈-∞时,()123xf x =+,则23log 2f ⎛⎫= ⎪⎝⎭______.【答案】1【解析】【分析】根据偶函数的性质及指数对数恒等式计算可得.【详解】因为()f x 是定义在R 上的偶函数,且当(],0x ∈-∞时,()123xf x =+,所以2log 2223233log log l 1og 2221213333f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-==⎭+= ⎪ ⎪ ⎝⎭⎭+⎝⎝=⎪.故答案为:113.设函数()2e 2sin 1x xf x x+=+,则曲线()y f x =在()0,1处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积为______.【答案】16【解析】【分析】借助导数的几何意义计算可得其在点()0,1处的切线方程,即可得其与坐标轴的交点坐标,从而求得所求面积.【详解】因为()2e 2sin 1x xf x x+=+,所以()()()()()222e 2cos 1e 2sin 21xx x x x xf x x ++-+⋅'=+,则()()()()()02e 2cos 010e 2sin 000310f ++-+⨯'==+,所以该切线方程为13y x -=,即31y x =+,令0x =,则1y =,令0y =,则13x =-,故该切线与两坐标轴所围成的三角形面积1111236S =⨯⨯-=.故答案为:16.14.对于三次函数()()320ax bx d a f x cx =+++≠,给出定义:()f x '是函数()f x 的导函数,()f x ''是()f x '的导函数,若方程()0f x ''=有实数解0x ,则称点()()00,x f x 为函数()y f x =的“拐点”.某同学经研究发现:任何一个三次函数都有“拐点”;任何一个三次函数都有对称中心,且“拐点”就是对称中心.若()3211533212f x x x x =-+-,根据这一发现,函数()y f x =的对称中心是______.【答案】1,12⎛⎫⎪⎝⎭【解析】【分析】根据所给定义,求出函数的一阶导数与二阶导数,再()0f x ''=,求出x ,即可得解.【详解】因为()3211533212f x x x x =-+-,所以()23'=-+f x x x ,则()21f x x ''=-,令()210f x x ''=-=,解得12x =,又3211111153123222212f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⨯-⨯+⨯-= ⎪ ⎪ ⎝⎭⎝⎭⎝⎭,所以函数()y f x =的对称中心是1,12⎛⎫⎪⎝⎭.故答案为:1,12⎛⎫⎪⎝⎭15.已知函数()22,2,x a x af x x ax x a⎧+<=⎨+≥⎩给出下列四个结论:①当0a =时,()f x 的最小值为0;②当13a ≤时,()f x 存在最小值;③当1a ≥时,()f x 在(),-∞+∞上单调递增;④()f x 的零点个数为()g a ,则函数()g a 的值域为{}0,1,2,3.其中所有正确结论的序号是______.【答案】①④【解析】【分析】对于①,写出此时函数解析式,得到当0x =时,()f x 取得最小值,最小值为0;对于②,举出反例;对于③,两分段均单调递增,但端点处,左端点的函数值不一定小于右端点的函数值,故③错误;对于④,对a 进行分类讨论,结合零点存在性定理得到函数()g a 的值域为{}0,1,2,3.【详解】对于①,当0a =时,()22,0,0x x f x x x ⎧<=⎨≥⎩,当0x <时,021x <<,当0x ≥时,20x ≥,综上,当0x =时,()f x 取得最小值,最小值为0,①正确;对于②,不妨设12a =-,此时()2112,221,2x x f x x x x ⎧-<-⎪⎪=⎨⎪-≥-⎪⎩,当12x <-时,11212,222x⎛⎫--∈- ⎪ ⎪⎝⎭,当21x ≥-时,22111244x x x ⎛⎫-=--≥- ⎪⎝⎭,故()12f x >-,此时函数不存在最小值,②错误;对于③,2x y a =+在(),x a ∈-∞上单调递增,且()2,2xay a a a =+∈+,当1a ≥时,()2222y x ax x a a =+=+-在),x a ⎡∈+∞⎣上单调递增,且()2223y x a a a =+-≥,当8a =时,223720a a a +-=>,故当8a =时,()f x 在R 上不单调递增,③错误;对于④,()22,2,x a x a f x x ax x a ⎧+<=⎨+≥⎩,2x y a =+在x a <上单调递增,当0a <时,设()2at a a =+,显然()2at a a =+单调递增,又()110,02t t ⎛⎫-<-> ⎪⎝⎭,故存在011,2a ⎛⎫∈-- ⎪⎝⎭,使得()00t a =,当0a a ≤时,20a a +=无解,即2x y a =+在x a <上无零点,此时22y x ax =+有两个零点,0和2a -,故此时()2g a =,当0a a >时,2x y a =+在x a <上有1个零点,此时22y x ax =+有两个零点,0和2a -,故此时()3g a =,当0a =时,()22,0,0x x f x x x ⎧<=⎨≥⎩,由①知,此时有1个零点,即()1g a =,当0a >时,2x y a =+在x a <上无零点,22y x ax =+在x a ≥上也无零点,此时()0g a =,则函数()g a 的值域为{}0,1,2,3,④正确.故答案为:①④【点睛】函数零点问题处理思路:(1)直接令函数值为0,代数法求出零点;(2)将函数零点问题转化为两函数的图象交点问题,将代数问题几何化,借助图象分析,大大简化了思维难度;三、解答题共6小题,共85分.解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程.16.设函数()πsin cos cos sin 0,2f x x x ωϕωϕωϕ⎛⎫=+>< ⎪⎝⎭.(1)若()102f =,求ϕ的值;(2)已知()f x 在区间π2π,33-⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,2π13f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,π13f ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,求ω,ϕ的值.【答案】(1)π6(2)1ω=,π6ϕ=-【解析】【分析】(1)借助两角和的正弦公式化简后代入计算即可得;(2)由题意可得函数周期,即可得ω,而后借助正弦函数性质代入计算即可得ϕ.【小问1详解】()()sin cos cos sin sin f x x x x ωϕωϕωϕ=+=+,()10sin 2f ϕ==,故()ππ2π23k k ϕ±+=∈Z ,又π2ϕ<,故π6ϕ=;【小问2详解】由题意可得2ππ22π33T ⎡⎤⎛⎫=--= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,故2π1Tω==,又0ω>,故1ω=,由2π13f ⎛⎫=⎪⎝⎭,则()2ππ2π32k k ϕ+=+∈Z ,解得()π2π6k k ϕ=-+∈Z ,又π2ϕ<,故π6ϕ=-.17.在ABC V 中,222b c a bc +-=.(1)求A ∠;(2)再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择两个作为已知,使ABC V 存在且唯一确定,求ABC V 的面积.条件①:11cos 14B =;条件②:12a b +=;条件③:12c =.注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多组符合要求的条件分别解答,按第一组解答计分.【答案】(1)π3(2)答案见解析【解析】【分析】(1)根据题意,利用余弦定理求得1cos 2A =,即可求解;(2)根据题意,若选择①②,求得sin B ,由正弦定理求得7,5a b ==,再由余弦定理求得8c =,结合面积公式,即可求解;若①③:先求得sin 14B =,由83sin sin()14C A B =+=,利用正弦定理求得212a =,结合面积公式,即可求解;若选择②③,利用余弦定理,列出方程求得0b =,不符合题意.【小问1详解】解:因为222b c a bc +-=,由余弦定理得2221cos 22b c a A bc +-==,又因为(0,π)A ∈,所以π3A =.【小问2详解】解:由(1)知π3A =,若选①②:11cos 14B =,12a b +=,由11cos 14B =,可得53sin 14B ==,由正弦定理sin sin a bA B=214=,解得7a =,则125b a =-=,又由余弦定理2222cos a b c bc A =+-,可得249255c c =+-,即25240c c --=,解得8c =或3c =-(舍去),所以ABC V 的面积为11sin 58222S bc A ==⨯⨯⨯=.若选①③:11cos 14B =且12c =,由11cos 14B =,可得sin 14B ==,因为πA BC ++=,可得()111sin sin 2142147C A B =+=⨯+⨯=,由正弦定理sin sin a cA C =27=,解得212a =,所以ABC V的面积为1121sin 12222142S ac b ==⨯⨯⨯=.若选:②③:12a b +=且12c =,因为222b c a bc +-=,可得22212(12)12b b b +--=,整理得2412b b =,解得0b =,不符合题意,(舍去).18.某地区组织所有高一学生参加了“科技的力量”主题知识竟答活动,根据答题得分情况评选出一二三等奖若干,为了解不同性别学生的获奖情况,从该地区随机抽取了500名参加活动的高一学生,获奖情况统计结果如下:性别人数获奖人数一等奖二等奖三等奖男生200101515女生300252540假设所有学生的获奖情况相互独立.(1)分别从上述200名男生和300名女生中各随机抽取1名,求抽到的2名学生都获一等奖的概率;(2)用频率估计概率,从该地区高一男生中随机抽取1名,从该地区高一女生中随机抽取1名,以X 表示这2名学生中获奖的人数,求X 的分布列和数学期望EX ;(3)用频率估计概率,从该地区高一学生中随机抽取1名,设抽到的学生获奖的概率为0p ;从该地区高一男生中随机抽取1名,设抽到的学生获奖的概率为1p ;从该地区高一女生中随机抽取1名,设抽到的学生获奖的概率为2p ,试比较0p 与122p p +的大小.(结论不要求证明)【答案】(1)1240(2)分布列见解析,期望12EX =(3)1202p p p +>【解析】【分析】(1)直接计算概率11102511200300C C ()C C P A =;(2)X 的所有可能取值为0,1,2,求出高一男生获奖概率和高一女生获奖概率,再计算概率得到分布列,最后计算期望即可;(3)计算出01350p =,12124p p +=,比较大小即可.【小问1详解】设事件A 为“分别从上述200名男生和300名女生中各随机抽取1名,抽到的2名学生都获一等奖”,则11102511200300C C 1()C C 240P A ==,【小问2详解】随机变量X 的所有可能取值为0,1,2.记事件B 为“从该地区高一男生中随机抽取1名,该学生获奖”,事件C 为“从该地区高一女生中随机抽取1名,该学生获奖”.由题设知,事件B ,C 相互独立,且()P B 估计为1015151,()2005P C ++=估计为252540330010++=.所以1328(0)()()()1151050P X P BC P B P C ⎛⎫⎛⎫====-⨯-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,131319(1)()()()()()1151051050P X P BC BC P B P C P B P C ⎛⎫⎛⎫==⋃=+=⨯-+-⨯=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,133(2)()()()51050P X P BC P B P C ====⨯=.所以X 的分布列为X012P28501950350故X 的数学期望()2819310125050502E X =⨯+⨯+⨯=【小问3详解】1202p p p +>,理由:根据频率估计概率得04090135250050200p +===,由(2)知115p =,2310p =,故1213150510224200p p ++===,则1202p p p +>.19.已知函数()()11ln f x a x x =+--.(1)若2a =,求曲线()y f x =在点()()1,1f 处的切线方程;(2)求函数()f x 的单调区间;(3)若2a <,证明:当1x >时,()1e xf x -<.【答案】(1)y x =(2)答案见解析(3)证明见解析【解析】【分析】(1)借助导数的几何意义计算可得其切线斜率,即可得其切线方程;(2)分0a ≤及0a >,结合导数讨论即可得;(3)构造函数()()1e ln 11x g x x a x -=+---,多次求导研究其单调性即可得.【小问1详解】当2a =时,()()121ln 2ln 1f x x x x x =+--=--,则()121ln111f =⨯--=,()12f x x'=-,则()1211f ='-=,即曲线=在点1,1处的切线方程为()11y x =-+,即y x =;【小问2详解】()()110ax f x a x x x-=-=>',当0a ≤时,′<0恒成立,故()f x 在0,+∞上单调递减;当0a >时,若10,x a ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则′<0,若1,x a ∞⎛⎫∈+ ⎪⎝⎭,则′>0,故()f x 在10,a ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减,在1,a ∞⎛⎫+ ⎪⎝⎭上单调递增;【小问3详解】令()()()11e11ln e ln 11x x g x a x x x a x --⎡⎤=-+--=+---⎣⎦,()11e x g x a x-+'=-,令()()11ex h x g x a x -=+'=-,则()121e x h x x --'=,令()()121e x m x h x x -=-'=,则()122e 0x m x x-'=+>恒成立,故()h x '在1,+∞上单调递增,则()()011e 01h x h >=-'=',故()g x '在1,+∞上单调递增,则()()011e 201g x g a a >=+-=-'>',故()g x 在1,+∞上单调递增,则()()()01e ln01110g x g a >=+---=,即()1ex f x -<.20.已知函数()e sin xf x a x =-.(1)当2a =时,求曲线()y f x =在点()()0,0f 处的切线方程;(2)当1a =时,证明:函数()2y f x =-在区间()0,π上有且仅有一个零点;(3)若对任意[]0,πx ∈,不等式()2cos f x x ≥-恒成立,求a 的取值范围.【答案】(1)10x y +-=;(2)证明见解析;(3)(],1-∞.【解析】【分析】(1)根据导数几何意义可求得切线斜率()0f ',结合()01f =可得切线方程;(2)令()()2g x f x =-,求导后可知()0g x '>,由此确定()g x 在()0,π上单调递增,结合零点存在定理可得结论;(3)()()2cos h x f x x =-+,将问题转化为()0h x ≥恒成立;求导后,分析可知当0a ≥时,()h x '单调递增;当1a >时,利用零点存在定理可说明()h x 在()00,x 上单调递减,由此可得()()00h x h <=,知不合题意;当1a =时,可得()()00h x h ''>=,知()h x 单调递增,满足题意;当1a <时,采用放缩法得()e sin cos 2x h x x x >-+-,结合1a =时的结论可知其满足题意;综合三种情况可得结果.【小问1详解】当2a =时,()e 2sin xf x x =-,则()e 2cos xf x x '=-,()0121f '∴=-=-,又()01f =,()f x \在点()()0,0f 处的切线方程为:1y x =-+,即10x y +-=.【小问2详解】当1a =时,令()()2e sin 2xg x f x x =-=--,则()e cos xg x x '=-;当()0,πx ∈时,0e e 1x >=,cos 1x <,即()0g x '>,()g x ∴在()0,π上单调递增,又()01210g =-=-<,()πe 20g π=->,()g x ∴在()0,π上有唯一零点,即()2f x -在()0,π上有且仅有一个零点.【小问3详解】令()()2cos e sin cos 2xh x f x x a x x =-+=-+-,则对任意[]0,πx ∈,()0h x ≥恒成立;又()e cos sin xh x a x x '=--,令()()t x h x =',则()e sin cos xt x a x x '=+-;当0a ≥时,若[]0,πx ∈,则0e e 1x ≥=,cos 1≤x ,sin 0x ≥,()0t x '∴≥在[]0,π上恒成立,则()h x '在[]0,π上单调递增;①当1a >时,()010h a '=-<,()ππe 0h a '=+>,()00,πx ∴∃∈,使得()00h x '=,且当()00,x x ∈时,()0h x '<,()h x ∴在()00,x 上单调递减,此时()()00h x h <=,不合题意;②当1a =时,()e sin cos 2xh x x x =-+-;当()0,πx ∈时,()()00h x h ''>=,则()h x 在[]0,π上单调递增,()()00h x h ∴≥=恒成立,满足题意;③当1a <时,()e sin cos 2e sin cos 2xxh x a x x x x =-+->-+-,由②知:对任意[]0,πx ∈,()e sin cos 20xh x x x >-+-≥,满足题意;综上所述:实数a 的取值范围为(],1-∞.【点睛】关键点点睛:利用导数几何意义求解切线方程、函数零点个数问题、恒成立问题的求解;本题求解恒成立问题的关键是能够通过构造函数的方式,将问题转化为含参数函数单调性的讨论问题,进而由单调性和函数最值确定满足题意的参数范围.21.已知数列A :1a ,2a ,…,n a 满足:{}0,1i a ∈(1i =,2,…,n ,2n ≥),从A 中选取第1i 项、第2i 项、…、第m i 项(12m i i i <<< ,2m ≥)称数列1i a ,2i a ,…,m i a 为A 的长度为m 的子列.记()T A 为A 所有子列的个数.例如A :0,0,1,其()3T A =.(1)设数列A :1,1,0,0,写出A 的长度为3的全部子列,并求()T A ;(2)设数列A :1a ,2a ,…,n a ,A ':n a ,1n a -,…,1a ,A '':11a -,21a -,…,1n a -,判断()T A ,()T A ',()T A ''的大小,并说明理由;(3)对于给定的正整数n ,k (11k n ≤≤-),若数列A :1a ,2a ,…,n a 满足:12n a a a k ++⋅⋅⋅+=,求()T A 的最小值.【答案】(1)子列为:1,0,0;1,1,0;()6T A =;(2)()()()T A T A T A '''==,理由见解析;(3)22nk n k +--.【解析】【分析】(1)根据()T A 的定义结合条件即得;(2)若121k k m m m m -,,,,L 是12n A a a a :,,,L 的一个子列,则121k k m m m m -,,,,L 为11n n A a a a -':,,,L 的一个子列.若121k k m m m m -,,,,L 与121k k n n n n -,,,,L 是12n A a a a :,,,L 的两个不同子列,则121k k m m m m -,,,,L 与121k k n n n n -,,,,L 也是11n n A a a a -':,,,L 的两个不同子列,得()()T A T A '≤,同理()()T A T A '≤,得()()T A T A '=,同理()()T A T A ''=;(3)令000111n k k A *-个个:L L 144244314243,得数列A *中不含有0的子列有1k -个,含有1个0的子列有k 个,含有2个0的子列有1k +个,L L ,含有n k -个0的子列有1k +个,即可解决.【小问1详解】由()T A 的定义以及1100A :,,,,可得:A 的长度为3的子列为:100110,,;,,,有2个,又A 的长度为2的子列有3个,A 的长度为4的子列有1个,所以()6T A =;【小问2详解】()()().T A T A T A '''==理由如下:若121k k m m m m -,,,,L 是12n A a a a :,,,L 的一个子列,则121k k m m m m -,,,,L 为11n n A a a a -':,,,L 的一个子列.若121k k m m m m -,,,,L 与121k k n n n n -,,,,L 是12n A a a a :,,,L 的两个不同子列,则121k k m m m m -,,,,L 与121k k n n n n -,,,,L 也是11n n A a a a -':,,,L 的两个不同子列.所以()()T A T A '≤;同理()()T A T A '≤,所以()()T A T A '=.同理()().T A T A ''=所以有()()().T A T A T A '''==【小问3详解】由已知可得,数列12n A a a a :,,,L 中恰有k 个1,n k -个0.令000111n k k A *-个个:L L 144244314243,下证:()()T A T A *≥.由于000111n k k A *-个个:L L 144244314243,所以A *的子列中含有i 个0,j 个1(0101,2)i n k j k i j =-=+≥ ,,,,,,,的子列有且仅有1个,设为:000111i j 个个LL 144244314243.因为数列12n A a a a :,,,L 的含有i 个0,j 个1的子列至少有一个,所以()()T A T A *≥.数列000111n k k A *-个个:L L 144244314243中,不含有0的子列有1k -个,含有1个0的子列有k 个,含有2个0的子列有1k +个,L L ,含有n k -个0的子列有1k +个,所以2()()(1)22T A n k k k nk n k *=-++-=+--.所以()T A 的最小值为22nk n k +--.【点睛】数学中的新定义题目解题策略:①仔细阅读,理解新定义的内涵;②根据新定义,对对应知识进行再迁移.。
江西省上进联考2024-2025学年高三上学期10月月考数学试题
江西省上进联考2024-2025学年高三上学期10月月考数学试题一、单选题1.已知集合{}{}4,3,0,6,3A B x x =--=∈≤Z ,则A B ⋂的非空真子集的个数为( ) A .2B .3C .4D .62.已知命题:,20240p x x ∀∈+>R ,命题():3,sin 30q x x ∃<-+=,则( ) A .p 和q 都是真命题 B .p ⌝和q 都是真命题 C .p 和q ⌝都是真命题D .p ⌝和q ⌝都是真命题3.将函数()()sin 3(0π)f x x ϕϕ=+<<的图象向左平移π4个单位长度后得到奇函数()g x 的图象,则ϕ=( ) A .π12B .π4C .5π12 D .π24.已知函数()2e 3,0,25,0x x x f x x ax a x ⎧+≤=⎨++>⎩在R 上单调,则a 的取值范围是( )A .1,5⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦B .10,5⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .1,5⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭D .[)0,+∞5.已知22sin cos 3cos 4θθθθ++=,则tan θ=( ) A .1B.C .2 D6.在ABC V 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,满足23bc a =,且72b c a +=,则si n A =( )ABC .23D .387.已知3212log 61a a +=+-,则a =( ) A .39log 2B .32C .3log 4D .28.已知a ,b 为正数,若x b ∀>-,有函数()()1x af x x b -=+≥,则18a b+的最小值为( )A .9+B .9+C .9D .二、多选题9.已知a b c >>,则( ) A .22a c b c ->-B .22a c b c ->-C .()()cos 2cos 2a c b c +>+D .33a b >10.已知函数()e xf x a bx c =++的两个零点分别为1,1-,且()00f <,则( )A .1e e 2c a -+=-⋅B .0a >C .2e 0b a +<D .0a b c ++<11.若存在实数b 使得方程430x mx nx b +++=有四个不等的实根,则mn 的值可能为( )A .2024-B .2025C .0D .6-三、填空题12.已知扇形的圆心角为3rad ,面积为24,则该扇形的弧长为.13.已知函数()3log (3sin 1f x x =+,则)(f m fm +=.14.函数()()28ln sin sin 2f x x x =+在区间π0,2⎛⎫ ⎪⎝⎭上的零点个数为个.四、解答题15.已知函数()π24f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.(1)求()f x 的单调递增区间; (2)当5π0,8x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,求()f x 的最值.16.已知集合{}(){}21,lg 310A x a x a B x y x x =≤≤+==--.(1)当1a =时,求()B A ⋂R ð;(2)若“x A ∈”是“x B ∈R ð”的充分不必要条件,求a 的取值范围. 17.已知函数()3sin 2e xx x f x -+=.(1)求曲线()y f x =在点()()0,0f 处的切线方程; (2)求()f x 的最值.18.记ABC V 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且24a b c +==. (1)求C 的取值范围;(2)若ABC V 为锐角三角形,设(),1AN AB BM BA λλλ==>u u u r u u u r u u u u r u u u r ,探究是否存在λ,使得tan tan CMA CNB ∠⋅∠为定值?若存在,求出该定值;若不存在,请说明理由.19.定义:设函数()f x 的图象上一点 x 0,f x 0 处的切线为00,l l 在 x 0,f x 0 处的垂线1l 也与()f x 的图象相切于另一点 x 1,f x 1 ,则称0l 和1l 为()f x 的一组“垂切线”,0x 为“垂切点”.已知三次函数()30,f x x bx l =+和1l 为()f x 的一组“垂切线”,其中0x 为()f x 的垂切点,1l 与()f x 相切于点 x 1,f x 1 .(1)求曲线y =f x 在点 x 0,f x 0 处的切线方程;(用0x 和b 表示)(2)若对任意1x 都存在π0,,2α⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭使21cos m x α=,求正数m 的取值范围;(3)证明:点 x 0,f x 0 和 x 1,f x 1 参考公式:()()()()232333221100100110100011232,x x x x x x x x x x x x x x x x -+=-+-=-++.。
广东广雅中学2024-2025学年高三10月月考数学试题(含答案)
广东广雅中学2025届高三10月月考数学(时间:120分钟,满分:150分)第I 卷(选择题)一、单选题: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,只有一个是符合要求的。
1.有下列一组数据:2,17,33,15,11,42,34,13,22,则这组数据的第30百分位数是( ) A .11B .15C .13D .342.设常数a R ∈,集合}(1)|()0{A x x x a =−−≥,}1{|B x x a =≥−,若A B R ⋃=,则a 的取值范围为( ) A .(,2)−∞B .(,2]−∞C .(2+∞,)D .[2+∞,)3.如图,在复平面内,复数1z ,2z 对应的向量分别是OA ,OB ,则12z z ⋅对应的点位于( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限4.sin 3α=,π0,2α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,π4β=,则()tan αβ−=( ) A .1 B .3− C .3D .3−5.已知m ,n 是两条不同直线,α,β,γ是三个不同平面,则下列命题中正确的是( ) A .若//m n ,n ⊂α,则//m α B .若αγ⊥,βγ⊥,则//αβC .若m α⊥,n α⊥,m β⊂,n γ⊂,则//βγD .若//m α,//n α,则m ,n 平行、相交、异面均有可能6.已知O 为坐标原点,()11,P x y 是椭圆()2222:10x y E a b a b+=>>上一点()10x >,F 为右焦点.延长PO ,PF 交椭圆E 于D ,G 两点,0DF FG ⋅=,4DF FG =,则椭圆E 的离心率为( )A .3B .5C .6D .57.已知函数()()f x g x ,的定义域是R ,()g x 的导函数为()g x ',且()()5f x g x '+=,()()155f x g x −'−−=,若()g x 为偶函数,则下列说法中错误的是( ) A .()05f =B .()()()()123202410120f f f f ++++=C .若存在0x 使()f x 在[]00,x 上严格增,在[]0,2x 上严格减,则2024是()g x 的极小值点D .若()f x 为偶函数,则满足题意的()f x 唯一,()g x 不唯一8.小丽同学有一枚不对称的硬币,每次掷出后正面向上的概率为(01)p p <<,她掷了N 次硬币后有10次正面向上.但她没有留意自己一共掷了多少次硬币.设随机变量X 表示每掷N 次硬币中正面向上的次数,现以使(10)P X =最大的N 值估计N 的取值并计算()E X .(若有多个N 使(10)P X =最大,则取其中的最小N 值).下列说法正确的是( ) A .()10E X > B .()10E X <C .()10E X =D .()E X 与10的大小无法确定二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
甘肃省民乐县第一中学2017届高三数学10月月考试题 理第Ⅰ卷 (选择题 共60分)一.选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60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.设全集R U =,集合}02{2>-+=x x x M ,}212{1≤=-x x N ,则=N M C U )(( ) A .[﹣2,0] B .[﹣2,1] C .[0,1] D .[0,2] 2. 已知命题:p “0a ∀>,有1x e ≥成立”,则p ⌝为( ) A .0a ∃≤,有1xe ≤成立 B .0a ∃≤,有1xe ≥成立 C .0a ∃>,有1xe <成立 D .0a ∃>,有1xe ≤成立 3. 若)2,0(πα∈,且103)22cos(cos 2=++απα,则=αtan ( ) A . B .C .D .4.下列满足“∀x ∈R ,且”的函数是( ) A .B .C .D .5. 已知命题p :;命题q :的解集为(0,1),则下列命题为真命题的是( )A .p ∧qB .p ∧(¬q )C .(¬p )∨qD .(¬p )∧(¬q )6. 设a 为实数,函数32()(3)f x x ax a x =++-的导函数为()f x ',且()f x '是偶函数,则曲线()y f x =在原点处的切线方程为( ) A .31y x =+ B .3y x =- C .31y x =-+ D .33y x =-7. 已知函数()y f x =的图象如图1所示,则其导函数()y f x '=的图象可能是8. 定义{}()2,1min ,min ,,a a b a b f x x b a bx ≤⎧⎧⎫==⎨⎨⎬>⎩⎭⎩,设,则由函数()f x 的图象与x 轴、直线2x =所围成的封闭图形的面积为( ) A .712 B .512 C .1ln 23+ D .1ln 26+ 9. 已知为偶函数,且在区间(1,+∞)上单调递减,、、 ,则有( ) A. B. C. D.10. 己知函数,先将的图象上所有点的横坐标缩短到原来的倍(纵坐标不变),再将得到的图象上所有点向右平行移动θ(θ>0)个单位长度,得到的图象关于直线对称,则θ的最小值为( ) A .B .C .D .11.已知函数.在区间(1,+∞)上,函数的图象恒在直线下方,则实数的取值范围是( )A .(﹣∞,]B .(﹣∞,)C .(,+∞)D .[﹣,]12. 已知函数,,若对于,都有成立,则的取值范围( )A .B .(﹣∞,﹣e 3]C .(﹣∞,﹣e]D .第Ⅱ卷 (非选择题 共90分)二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分. 13. 已知函数为奇函数,且,则 .14. 若函数的值域为[,3],则函数的值域是 .15. 已知是定义在R 上偶函数且连续,当x >0时,,若,则的取值范围是 . 16. 已知函数112--=x x y 的图象与函数2-=kx y 的图象恰有两个交点,则实数k 的取值范围是 .三.解答题:共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.xyO图11 yxO A .xOB .xOC .xOD .yyy17. 已知集合,,若“”是“”的必要条件,求实数的取值范围.18. 已知函数2()23sin cos 2cos 1()f x x x x x R =+-∈ (Ⅰ)求函数()f x 的最小正周期及在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值和最小值; (Ⅱ)若006(),,542f x x ππ⎡⎤=∈⎢⎥⎣⎦,求0cos 2x 的值。
19. 设函数)10()1()(≠>--=-a a ak a x f xx 且是定义域为R 的奇函数.(1)求k 的值; (2)若23)1(=f ,且)(2)(22x f m a a x g x x ⋅-+=-在上的最小值为2-,求m 的值.20. 已知p :m x e x x ≤-+∞∈∃ln 2),,0(2;q :函数222)31(+-=mx xy 在[2,+∞)上单调递减.(I ) 若q p ∨为假命题,求实数m 的取值范围;(Ⅱ)若q p ∨为真命题,q p ∧为假命题,求实数m 的取值范围。
21. 已知函数22()ln 2f x x x ax a =+-+,a R ∈. (1)若0a =,求函数()f x 在[1,]e 上的最小值; (2)根据a 的不同取值,讨论函数()f x 的极值点情况.22. 已知,函数(e 为自然对数的底数) (1)若,求函数的单调区间; (2)若的最小值为m ,求m 的最小值.民乐一中2016——2017学年高三年级10月诊断考试数学答案(理科)1. A2. C3. D4. A5. B6. B7. A8. C9. B 10. D 11. D 12. B13. -1-e 14. [2,].15. <x <e ,16. )(4,1)1,0(17.(10分)18. (12分)(1)由2()23sin cos 2cos 1f x x x x =+-,得2()3(2sin cos )(2cos 1)3sin 2cos 22sin(2)6f x x x x x x x π=+-=+=+所以函数()f x 的最小正周期为π因为()2sin 26f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭在区间0,6π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上为增函数,在区间,62ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上为减函数,又 (0)1,2,162f f f ππ⎛⎫⎛⎫===- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以函数()f x 在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值为2,最小值为-1(Ⅱ)由(1)可知00()2sin 26f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭又因为06()5f x =,所以03sin 265x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭由0,42x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,得0272,636x πππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦从而2004cos 21sin 2665x x ππ⎛⎫⎛⎫+=--+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭所以0000343cos 2cos 2cos 2cos sin 2sin 66666610x x x x ππππππ⎡⎤-⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-=+++= ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦ 19. (12分) 解:(1)由题意,对任意R ∈x ,)()(x f x f -=-, 即x x x xa k a a k a---+-=--)1()1(,即0)())(1(=+-+---x x xxa a aa k ,0))(2(=+--x x a a k ,因为x 为任意实数,所以2=k . (2)由(1)xxa a x f --=)(,因为23)1(=f ,所以231=-a a , 解得2=a . 故xxx f --=22)(,)22(222)(22x x x xm x g ----+=,令x x t --=22,则222222+=+-t x x ,由),1[∞+∈x ,得⎪⎭⎫⎢⎣⎡∞+∈,23t , 所以2222)(22)()(m m t mt t t h x g -+-=+-==,⎪⎭⎫⎢⎣⎡∞+∈,23t 当23<m 时,)(t h 在⎪⎭⎫⎢⎣⎡∞+,23上是增函数,则223-=⎪⎭⎫⎝⎛h ,22349-=+-m ,解得1225=m (舍去).当23≥m 时,则2)(-=m f ,222-=-m ,解得2=m ,或2-=m (舍去). 综上,m 的值是2.21. (12分) 解:(Ⅰ)当0a =时,()2ln f x x x =+,其定义域为()0,+∞,()120f x x x'=+>, 所以()f x 在[]1,e 上是增函数,当1x =时,()()min 11f x f ==. 故函数()f x 在[]1,e 上的最小值是1.(Ⅱ)()()22221,221x ax f x g x x ax x-+'==-+. (ⅰ)当0a ≤时,在()0,+∞上()0g x >恒成立,此时()0f x '>,函数()f x 无极值点;(ⅱ)当0a >时,若2480a ∆=-≤,即02a <≤时,在()0,+∞上()0g x ≥恒成立,此时()0f x '≥,函数()f x 无极值点;若2480a ∆=->,即2a >时,易知当2222a a a a x --+-<<时,()0g x <,此时()0f x '<;当2202a a x --<<或222a a x +->时,()0g x >,此时()0f x '>.所以当2a >时,222a a x --=是函数()f x 的极大值点,222a a x +-=是函数()f x 的极小值点,综上,当2a ≤时,函数()f x 无极值点;当2a >时,22a a x --=是函数()f x 的极大值点,22a a x +-=是函数()f x 的极小值点.22. (12分) 解:(1)f (x )的定义域是(0,+∞),m=1时,f (x )=ex ﹣1﹣,f′(x )=ex ﹣1﹣,x >1时,f′(x )>1﹣=>0,0<x <1时,f′(x )<1﹣=<0,∴f (x )在(0,1]递减,在(1,+∞)递增; (2)由题意得:e mx ﹣1﹣≥m 时对x >0恒成立且“=”可取,即xemx ﹣1﹣mx ﹣lnx ≥0恒成立且“=”可取,令g (x )=xe mx ﹣1﹣mx ﹣lnx 即g (x )min =0, g′(x )=(mx+1)(e mx ﹣1﹣), 由e mx ﹣1﹣=0得:m=,设p(x)=,p′(x)=,x>e2时,p′(x)>0,0<x<e2时,p′(x)<0,p(x)在(0,e2)递减,在(e2,+∞)递增,∴p(x)min=p(e2)=﹣,m≤﹣时,m≤,即e mx﹣1﹣≤0,在(0,﹣)上,mx+1>0,g′(x)≤0,g(x)递减,在(﹣,+∞)上,mx+1<0,g′(x)≥0,g(x)递增,∴g(x)min=g(﹣),令t=﹣∈(0,e2],g(﹣)=h(t)=﹣lnt+1,h′(t)=﹣≤0,h(t)在(0,e2)递减,∴h(t)≥h(e2)=0,∴方程g(x)min=g(﹣)=0有唯一解e2=﹣,即m=﹣,综上,m≤﹣时,仅有m=﹣满足f(x)的最小值为m,∴m的最小值为﹣.。