文档内容
2025 届高三期初学业质量监测试卷
数学
注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
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.
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项
是符合题目要求的.
1. 已知集合 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】解一元二次不等式求出集合A,然后由交集运算可得.
【详解】解不等式 ,得 ,
所以 .
故选:B
2. 已知命题 ,则 :( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用存在题词命题的否定是全称量词命题,直接写出结论.
【详解】命题 是存在量词命题,其否定是全称量词命题,
所以 : .
故选:C
3. 函数 在区间 上( )
A 单调递增 B. 单调递减 C. 先增后减 D. 先减后增
【答案】D
【解析】
【分析】利用指数函数和对数函数的单调性求解即可.【详解】 ,即 ,
设 ,则 单调递减,
且
故存在唯一一个 使
故在 上, ,此时 单调递减;
在 上, ,此时 单调递增;
故 在区间 上先减后增.
故选:D
4. 已知函数 ,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据解析式代入验证即可.
【详解】因为 ,而 ,
所以 .
故选:C
5. 已知 ,则 ( )
A. B. 6 C. 8 D. 9
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意,利用对数的运算法则,求得 ,结合指数幂与对数的运算法则,即可求解.
详解】由 ,可得 ,则 ,
则 .
故选:D.
6. 设 ,函数 ,则“关于x的不等式 的解集为 ”是“恒成立”的( )条件
A. 充分不必要 B. 必要不充分 C. 充分必要 D. 不充分不必要
【答案】A
【解析】
【分析】由二次函数的性质确定不等式和函数成立的条件,再由充分必要条件得出结果即可;
【详解】因为关于x的不等式 的解集为 ,则 ,
可得 恒成立,故充分性成立;
取 ,满足 恒成立,
但 的解集为 ,故必要性不成立;
所以“关于x的不等式 的解集为 ”是“ 恒成立”的充分不必要条件.
故选:A.
7. 已知直线 与曲线 相切,则 的最大值为( )
A. B. 2 C. D. 5
【答案】C
【解析】
【分析】设切点切点横坐标为 ,由题意列出 的关系,进而得到 ,再由二次函数
求最值即可.
【详解】设切点横坐标为 ,求导: 得 ,
由题意可得 解得: ,
所以 ,
所以 时, 的最大值为 .
故选:C
8. 若函数 的3个零点由小到大排列成等差数列,则 ( )
A. 2 B. C. D.
【答案】D
【解析】【分析】将问题转化为 和 的交点,结合函数图象以及一元二次方程的根可得
, ,即可利用等差中项求解.
【详解】令 可得 ,
在同一直角坐系中作出 和 的图象如下:
要使 有3个零点,则 ,
由图可知: 有一个零点 , 有2个零点 ,且 ,
即 有一个零点 , 有2个零点 ,且
故 , ,
由于 ,故 ,
化简可得 ,平方解得 ,
由于 ,故 ,
故选:D
【点睛】方法点睛:判断函数 零点个数的常用方法:(1) 直接法: 令 则方程实根的个
数就是函数零点的个数;
(2) 零点存在性定理法:判断函数在区间 上是连续不断 曲线,且 再结合函数的图
象与性质(如单调性、奇偶性、周期性、对称性) 可确定函数的零点个数;
(3) 数形结合法:转化为两个函数的图象的交点个数问题,画出两个函数的图象,其交点的个数就是函数
零点的个数,在一个区间上单调的函数在该区间内至多只有一个零点,在确定函数零点的唯一性时往往要
利用函数的单调性,确定函数零点所在区间主要利用函数零点存在定理,有时可结合函数的图象辅助解
题.
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. 下列曲线平移后可得到曲线 的是( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据图像的平移变换可判断ABD,根据图像的伸缩变换可判断C.
【详解】对于A,曲线 向右平移3个单位可得到曲线 ,故A正确;
对于B,曲线 向上平移3个单位可得到曲线 ,故B正确;
对于C,曲线 横坐标伸长为原来的3倍可得到曲线 ,故C错误;
对于D,曲线 ,向左平移 个单位可得到曲线 ,故D正确;
故选:ABD
10. 一般认为,教室的窗户面积应小于地面面积,但窗户面积与地面面积之比应不小于15%,且这个比值
越大,通风效果越好.( )
A. 若教室的窗户面积与地面面积之和为 ,则窗户面积至少应该为
B. 若窗户面积和地面面积都增加原来的10%,则教室通风效果不变
C. 若窗户面积和地面面积都增加相同的面积,则教室的通风效果变好
D. 若窗户面积第一次增加了m%,第二次增加了 ,地面面积两次都增加了 ,则教室的通风效
果变差
【答案】BC
【解析】
【分析】设该公寓窗户面积为x,依题意列出不等式组求解可判断A;记窗户面积为a和地板面积为b,
同时根据B,C,D设增加的面积,表示出增加面积前后的比值作差比较即可判断B,C,D.
【详解】对于A,设该公寓窗户面积为 ,则地板面积为 ,
依题意有 ,解得 ,
所以,这所公寓的窗户面积至少为 ,故A错误;
对于B,记窗户面积为a和地板面积为b,同时窗户增加的面积为 ,同时地板增加的面积为
,
由题可知增加面积前后窗户面积与地板面积的比分别为 ,
所以公寓采光效果不变,故B正确;对于C,记窗户面积为a和地板面积为b,同时增加的面积为c.
由题可知, ,增加面积前后窗户面积与地板面积的比分别为 ,
因为 ,且 ,
所以 ,即 ,
所以,同时增加相同的窗户面积和地板面积,公寓的采光效果变好了, 故C正确;
对于D,记窗户面积为a和地板面积为b,则窗户增加后的面积为 ,地板增加后的面
积为 ,
由题可知增加面积前后窗户面积与地板面积的比分别为 ,
因为 ,
又因为 ,所以 ,
因为 ,所以 ,
当 时 ,采光效果不变,
所以无法判断公寓的采光效果是否变差了, 故D错误.
故选:BC.
11. 设函数 的定义域关于原点对称,且 不恒为0,下列结论正确的是( )
A. 若 具有奇偶性,则满足 的奇函数 与偶函数 中恰有一个为常函
数,其函数值为0
B. 若 不具有奇偶性,则满足 奇函数 与偶函数 不存在
C. 若 为奇函数,则满足 的奇函数 与偶函数 存在无数对
D. 若 为偶函数,则满足 的奇函数 与偶函数 存在无数对
【答案】ACD【解析】
【分析】利用奇偶性的定义即可判断A选项;通过举例 ,即可判断B选项;通过构造
, 即可判断C选项;通过构造 即可判断
D选项.
【详解】对于A, ,则 ,
当 为奇函数时,则 ,即 ;
当 为偶函数时,则 ,即 ,
即满足 的奇函数 与偶函数 中恰有一个为常函数,其函数值为0,故A正
确;
对于B,当 , 时, 不具有奇偶性,
满足 的奇函数 与偶函数 存在,故B错误;
对于C, 为奇函数时,令奇函数 ,偶函数 ,则
,
,故存在无数对奇函数 与偶函数 ,满足 .故C正确;
对于D, 为偶函数,令奇函数 ,偶函数 ,则
,
,故存在无数对奇函数 与偶函数 ,满足 .故D正确.
故选:ACD
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 设函数 的图象上任意两点处的切线都不相同,则满足题设的一个 ______.
【答案】 (答案不唯一)
【解析】
【分析】只需要函数在不同点处的切线斜率不同即可.
【详解】设 ,则 .
在 上任取一点 ,
则函数在该点处的切线方程为: 即 .
只要 不同,切线方程就不同.故答案为: (答案不唯一)
13. 已知矩形 的周长为24,将 沿 向 折叠,AB折过去后与DC交于
点 P . 设 , 则 ______________ ( 用 x 表 示 ) , 当 的 面 积 最 大 时 ,
______________.
【答案】 . . .
【解析】
① ②
【分析】结合图形,折叠后易得 ,设 ,利用 ,即可求得 的
表示式;依题意,求出 的面积表示式,利用基本不等式即可求得面积最大值,从而得到此时 的
值.
【详解】
如图2是图1沿着 折叠后的图形,因 ,则 ,
因矩形 的周长为24,则 ,对折后 ,易得
,
设 ,则 ,在 中,由勾股定理, ,
整理得 ,即
的面积为 ,
因 ,则当且仅当 时, ,
此时 时, .
故答案为: ; .
14. 已知 a 为常数,且 .定义在 上的函数 满足: ,且当
时, ,则 ______________.
【答案】1
【解析】
【分析】根据题意,先求出 ,再赋值得到 ,将 转化为
,运用不等式传递性,得到 .式子恒成立.只能.解方程即可.
【详解】 时, ,则 .
.定义在 上的函数 满足: .
令 ,得到 ,即 .
由于 ,则 .
则要使得式子恒成立,则 ,解得 或 或者 .
由于 .则 .
故答案为:1.
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. 如图,在三棱柱 中, 平面 ,E,F,G
分别是棱AB,BC, 上的动点,且 .
(1)求证: ;
(2)若平面 与平面 的夹角的余弦值为 ,求 .
【答案】(1)证明过程见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)证明线线垂直,建立空间直角坐标系,写出点的坐标,计算出 ,得到垂直关
系;
(2)在(1)的基础上,得到 ,故 ,从而得到线面垂直,故
为平面 的一个法向量,结合平面 的法向量,利用向量夹角余弦公式得到方程,求出 ,从
而求出 .
【小问1详解】
因为 平面 , 平面 ,
所以 , ,
又 ,故 两两垂直,以 为坐标原点, 所在直线分别为 轴,建立空间直角坐标系,
因为 , ,设 , ,
所以 ,
则 ,
则 ,
故 ;
【小问2详解】
,则 ,
则 ,
则 ,
又 , 平面 ,
所以 平面 ,
故 为平面 的一个法向量,
又平面 的法向量为 ,
则平面 与平面 的夹角的余弦值为
,
又平面 与平面 的夹角的余弦值为 ,
所以 ,解得 ,故 .
16. 某 学 习 小 组 研 究 得 到 以 下 两 个 公 式 : ① ; ②
.
(1)请你在①和②中任选一个进行证明;
(2)在 中,已知 ,求 的面积.【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)若选①,利用两角和差的正弦公式及同角之间的关系即可证明;
若选②,利用两角和差的正弦公式及同角之间的关系即可证明;
(2)利用两角和差的正弦公式及正弦定理可得 ,再利用面积公式求解.
【小问1详解】
若选①,证明如下:
.
若选②,证明如下:
.
【小问2详解】
由已知 ,
可得 ,
即 ,
即 ,
由正弦定理可得 ,
又 ,所以 ,
所以 的面积 .
17. 分别过椭圆 的左、右焦点 作两条平行直线,与C在x轴上方的曲线分别交于点
.
(1)当P为C的上顶点时,求直线PQ的斜率;
(2)求四边形 的面积的最大值.
【答案】(1)
(2)3【解析】
【分析】(1)结合图形,易得 ,求得 的斜率,由直线 与椭圆的方程联立,求得点
,即得直线PQ的斜率;
(2)结合图形,由对称性可知,四边形 是平行四边形,四边形 的面积是 面积的
一半,设直线 的方程,并与椭圆方程联立,写出韦达定理,求出 和点 到直线
的距离 ,得到四边形 的面积函数式,利用换元和对勾函数的单调性即可求得面积的最大值.
【小问1详解】
由 可知 ,椭圆上顶点为 ,即 ,
直线 的斜率为 ,则直线 的方程为: ,
将其代入 整理得, ,解得, 或 ,
因点 在x轴上方,故得点 ,于是直线PQ的斜率为: ;
【小问2详解】
如图,设过点 的两条平行线分别交椭圆于点 和 ,
利用对称性可知,四边形 是平行四边形,且四边形 面积是 面积的一半.
显然这两条平行线的斜率不可能是0(否则不能构成构成四边形),可设直线 的方程为
代入 ,整理得: ,显然 ,
设 ,则 ,
于是,,
点 到直线 的距离为 ,
则四边形 的面积为 ,
令 ,则 ,且 ,代入得, ,
因函数 在 上单调递增,故,当 时, 取得最小值为4,此时
.
18. 已知红方、蓝方发射炮弹攻击对方目标击中的概率均为 ,红方、蓝方空中拦截对方炮弹成功的概率
分别为 .现红方、蓝方进行模拟对抗训练,每次由一方先发射一枚炮弹攻击对方目标,另一方再进行
空中拦截,轮流进行,各攻击对方目标一次为 1轮对抗.经过数轮对抗后,当一方比另一方多击中对方目
标两次时,训练结束.假定红方、蓝方互不影响,各轮结果也互不影响.记在1轮对抗中,红方击中蓝方目
标为事件A,蓝方击中红方目标为事件B.求:
(1)概率 ;
(2)经过1轮对抗,红方与蓝方击中对方目标次数之差X的概率分布及数学期望;
(3)在4轮对抗后训练结束的条件下,红方比蓝方多击中对方目标两次的概率.
【答案】(1) ,
(2)
分布列见解析,
(3)
【解析】
【分析】(1)根据概率的乘法公式即可求出 ;
(2)求出 的可能取值范围及对应的概率,求出 ;
(3)分蓝方击中 、 和 次三种情况讨论.
【小问1详解】
, ;【小问2详解】
的可能取值为 ,
因为 , ,
,
所以分布列为:
所以 ;
【小问3详解】
若蓝方击中 次,则红方比蓝方多击中对方目标两次的概率为 ,
若蓝方击中 次,则红方比蓝方多击中对方目标两次的概率为 ,
若蓝方击中 次,则红方比蓝方多击中对方目标两次的概率为 ,
所以红方比蓝方多击中对方目标两次的概率为 .
19. (1)函数 与 的图象有怎样的关系?请证明;
(2)是否存在正数c,对任意 ,总有 ?若存在,求c的最小值;若不存在,请说
明理由;
(3)已知常数 ,证明:当x足够大时,总有 .
【答案】(1)关于直线 对称,证明见解析;(2)存在, ;(3)证明见解析.
【解析】
【分析】(1)利用互为反函数的性质判断并证明.
(2)由 零点,可得 ,再构造函数,利用导数证明 时不等式恒成立.
(3)根据给定条件,等价变形不等式,构造函数,利用导数,结合零点存在性定理推理即得.
【详解】(1)函数 与 互为反函数,它们的图象关于直线 对称,
令 为函数 图象上任意一点,即 ,则 ,因此点 在函数 的图
象上,
反之亦然,而点 与 关于直线 对称,所以函数 与 的图象关于直线 对称.
(2)存在正数 ,对任意的 , 恒成立,
令 ,显然 ,
根据指数函数与幂函数的增长特征,在 上恒有 ,
当 时,求导得 ,令 ,
求导得 ,函数 在 上单调递增, ,
函数 在 上单调递增, ,函数 在 上单调递
增,
因此 , ;
令 ,求导得 ,函数 在 上单调递增,
,因此函数 在 上单调递增, ,
所以存在正数c,对任意的 ,总有 , .
(3) ,不妨令 ,则不等式 ,
令 ,求导得 ,
当 时, ;当 ,
函数 在 上单调递增;在 上单调递减,
当 时, , ,
当 时,由 ,得 是函数 的一个零点,
又 ,而 趋近于正无穷大时, 趋近于 ,
因此存在大于 的正数 ,使得 ,当 时, ,
所以对于 ,存在正数 ,使得 ,恒有 ;
,不妨令 , ,不等式 ,
令 ,则函数 在 上单调递增;在 上单调递减,
,
令 ,求导得 ,函数 在 上单调递增,值域为
,存在 ,使得 ,当 ,即 时, , 恒成立,
当 ,即 时,函数 有两个零点 ,
对于 , 恒成立,因此对于 ,存在正数 ,使得 , 恒成立,
取 ,对于任意的 , 成立,
所以当x足够大时,总有 .
【点睛】思路点睛:函数不等式证明问题,将所证不等式等价转化,构造新函数,再借助函数的单调性、
极(最)值问题处理.