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陕西省西安中学高 2025 届高三第一次质量检测考试
数学试题
(时间:120分钟 满分:150分 命题人:赵昕媛)
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】C
【解析】
【分析】先根据对数函数的单调性解不等式化简集合B,然后利用交集运算求解即可.
【详解】因为 ,所以 ,解得 或 ,
故 或 ,又 ,所以 .
故选:C
2. “ ”是“函数 在 上单调递增”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】B
【解析】
【分析】根据对数函数和一次函数的单调性,再结合复合函数“同增异减”的判断法则求得对应的 的取
值范围即可得出结论.
【详解】易知 的定义域为 ,且函数 为单调递减函数;
根据复合函数单调性可知若函数 在 上单调递增,
可得 ,解得 ;
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学科网(北京)股份有限公司显然 是 的真子集,
所以“ ”是“函数 在 上单调递增”的必要不充分条件.
故选:B
3. 函数 在区间 的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用函数的奇偶性可排除A、C,代入 可得 ,可排除D.
【详解】 ,
又函数定义域为 ,故该函数为偶函数,可排除A、C,
又 ,
故可排除D.
故选:B.
4. 已知 ,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
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学科网(北京)股份有限公司【解析】
【分析】判断出 , , ,即可求解.
【详解】
,故 ;
,故 ,故 .
故选:B.
5. 已知定义在 上的函数 满足 ,且 ,则 ( )
A. B. 1 C. D. 3
【答案】C
【解析】
【分析】由条件推得函数的周期为4,结合函数的周期,即可求解.
【详解】由 ,可得 ,
所以 的周期为4,则 .
故选:C.
6. 已知函数 ,若关于 的方程 有2个不相等的实数解,
则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
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学科网(北京)股份有限公司【分析】根据题意,转化为 与 的图象有2个交点,分 、 和 ,三种情
况讨论,结合导数的几何意义与函数的图象,即可求解.
【详解】由题意,关于 的方程 有2个不相等的实数解,
即 与 的图象有2个交点,如图所示,
当 ,直线 与 的图象交于点 ,
又当 时, ,故直线 与 ( )的图象无公共点,
故当 时, 与 的图象只有一个交点,不合题意;
当 ,直线 与曲线 ( )相切时,
此时 与 的图象有2个交点,
设切点 ,则 ,又由 过点 ,
所以 ,解得 ,所以 ;
当 时,若 ,则 ,由 ,可得 ,
所以当 时,直线 与 的图象相切,
由图得当 时,直线 与 的图象有2个交点.
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学科网(北京)股份有限公司综上所述,实数 的取值范围是 .
故选:C.
.
7 已知函数 ,则( )
A. 有三个极值点 B. 有三个零点
C. 点 是曲线 的对称中心 D. 直线 是曲线 的切线
【答案】C
【解析】
【分析】求导后判断单调性,从而求得极值点即可判断A;利用单调性结合零点存在性定理即可判断B;
令 ,得到 是奇函数, 是 的对称中心,再结合图象的平移规律即可判断C;
由导数的几何意义求得切线方程即可判断D.
【详解】对于A,由题, ,
令 得 或 ,令 得 ,
所以 在 , 上单调递增, 上单调递减,
所以 是极值点,故A不正确;
对应B,因 , , ,
所以,函数 在 上有一个零点,
当 时, ,即函数 在 上无零点,
综上所述,函数 有一个零点,故B错误;
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学科网(北京)股份有限公司对于C,令 ,该函数的定义域为 , ,
则 是奇函数, 是 的对称中心,
将 的图象向上移动一个单位得到 的图象,
所以点 是曲线 的对称中心,故C正确;
对于D,令 ,可得 ,又 ,
当切点为 时,切线方程为 ,当切点为 时,切线方程为 ,故D错误.
故选:C
8. 已知函数 , ,若方程 有且仅有5个不相等的整
数解,则其中最大整数解和最小整数解的和等于( )
A. B. 28 C. D. 14
【答案】A
【解析】
【分析】利用换元法结合一元二次方程根的分布,数形结合计算即可.
【详解】先作出 的大致图象,如下
令 ,则 ,
根据 的图象可知:要满足题意必须 有两个不等根 ,
且 有两个整数根, 有三个整数根,
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学科网(北京)股份有限公司结合对勾函数和对数函数 的图象与性质知,两函数 相切时符合题意,
因为 ,当且仅当 时取得等号,
又 ,易知其定义域内单调递减,
即 ,此时有两个整数根 或 ,
而要满足 有三个整数根,结合 图象知必有一根小于2,
显然只有 符合题意,当 时有 ,则 ,
解方程 得 的另一个正根为 ,
又 ,
此时五个整数根依次是 ,
显然最大 的根和最小的根和为 .
故选:A
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题
目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 下列导数运算正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用求导公式逐项判断即可.
【详解】对于A, ,故A正确;
对于B, ,故B错误;
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学科网(北京)股份有限公司对于C, ,故C正确;
对于D, ,故D正确.
故选:ACD
10. 甲乙丙等5人的身高互不相同,站成一排进行列队训练,则( )
A. 甲乙不相邻的不同排法有48种
B. 甲乙中间恰排一个人的不同排法有36种
C. 甲乙不排在两端的不同排法有36种
D. 甲乙丙三人从左到右由高到矮的不同排法有20种
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据排列和组合的定义、结合捆绑法逐一判断即可.
【详解】A:甲乙不相邻的不同排法有 种,所以本选项不正确;
B:甲乙中间恰排一个人的不同排法有 种,所以本选项正确;
C:甲乙不排在两端的不同排法有 种,所以本选项正确;
D:甲乙丙三人从左到右由高到矮的不同排法有 种,所以本选项正确.
故选:BCD
11. 已知 ,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】选项ABD,利用不等式的性质计算即可,选项 C,因为 可正可负,所以不容易化简解决,
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学科网(北京)股份有限公司一般当乘或除以一个不知正负的数,基本上错误,我们只需要找反例即可.
【详解】因为 ,所以 ,故A正确;
因为 ,所以 ,故B正确;
因为 ,不妨令 ,得 ,此时 ,故C错误;
因为 ,所以 ,故D正确.
故选:ABD
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 某学校组织学生参加数学测试,成绩的频率分布直方图如下,数据的分组依次是
,则可估计这次数学测试成绩的第40百分位数是_________.
【答案】65
【解析】
【分析】利用百分位数的定义求解.
【详解】解:成绩在 的频率是 ,
成绩在 的频率为 ,
所以第40百分位数一定在 内,
所以这次数学测试成绩的第40百分位数是 ,
故答案为:65
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学科网(北京)股份有限公司13. 若曲线 在点 处的切线也是曲线 的切线,则 __________.
【答案】
【解析】
【 分 析 】 先 求 出 曲 线 在 的 切 线 方 程 , 再 设 曲 线 的 切 点 为
,求出 ,利用公切线斜率相等求出 ,表示出切线方程,结合两切线方程相同即可
求解.
【详解】由 得 , ,
故曲线 在 处的切线方程为 ;
由 得 ,
设切线与曲线 相切的切点为 ,
由两曲线有公切线得 ,解得 ,则切点为 ,
切线方程为 ,
根据两切线重合,所以 ,解得 .
故答案为:
14. 展开式中, 的系数为__________.
的
【答案】
【解析】
【分析】根据二项式的通项公式进行求解即可.
【详解】二项式 的通项公式为 ,
所以 的系数为 ,
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学科网(北京)股份有限公司故答案为:
四、解答题:本题共5小题,其中第15题13分,第16,17题15分,第18,19题17分,共
77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知函数 .
(1)若 ,求函数 的极值;
(2)讨论函数 的单调性.
【答案】(1)极小值为 ,极大值为
(2)答案见解析
【解析】
【分析】(1)对 求导,分析单调性,再根据极值定义即可求解;
(2) ,对 分 , 和 讨论单调性即可.
【小问1详解】
.
所以x<1或x>2时, , 时, ,
则 在 上递减,在 递增,
所以 的极小值为 ,极大值为 .
【小问2详解】
,
当 时, ,所以 在 上递增,
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学科网(北京)股份有限公司当 时, 或 时, ; 时, ,
所以 在 上递增,在 上递减,
当 时, 或 时, ; 时, ,
所以 在 上递增;在 上递减.
16. 为践行“更快更高更强”的奥林匹克格言,落实全民健身国家战略.某校高三年级发起了“发扬奥林匹克精
神,锻炼健康体魄”的年度主题活动,经过一段时间后,学生的身体素质明显提高.为了解活动效果,该年
级对开展活动以来近6个月体重超重的人数进行了调查,调查结果统计如图,根据上面的散点图可以认为
散点集中在曲线 的附近,请根据下表中的数据求出
月份x 1 2 3 4 5 6
体重超标人数y 98 77 54 48 32 27
(1)该年级体重超重人数y与月份x之间的经验回归方程 系数 的最终结果精确到 ;
(2)预测从开展活动以来第几个月份开始该年级体重超标的人数降至10人以下.
附:经验回归方程: 中, , ;参考数据: ,
, ,
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学科网(北京)股份有限公司【答案】(1)
(2)从第十个月开始
【解析】
【分析】(1)由计算公式与参考数据,求出 则可得回归方程;
(2)根据经验回归方程建立不等式 ,解出不等式则可预测.
【小问1详解】
由 得 ,
由题意得 , ,
所以 ,
,
所以 ,
即y关于x的经验回归方程为
【小问2详解】
令 ,
所以 ,
又由于 ,所以解得 ,且 ,
所以从第十个月开始,该年级体重超标的人数降至10人以下.
17. 已知函数 , , ,且
(1)当 且 时,求不等式 的解集;
(2)若函数 在区间 上有零点,求t的取值范围.
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学科网(北京)股份有限公司【答案】(1)
(2) 或
【解析】
【分析】(1)当 时,将不等式 转化为 ,利用对数函数的
单调性结合一元二次不等式求解即可;
(2)解法一:分离参数,将原函数的零点问题转化为 且 有根,设
且 ,则 ,利用对勾函数的单调性求解值域即可求解;
解法二:先判断 时,不合题意,当 时,根据二次函数零点分布分类讨论,列不等式组求解即可.
【小问1详解】
{x+1≥(2x−1) 2
当 时, ,又00
{4x2−5x≤0
1 5
∴ 1 ⇒ 2 4
2
不等式 的解集为 ;
【小问2详解】
解法一:由题设 ,
由 ,得 且 ,则 ,
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学科网(北京)股份有限公司设 且 ,则 ,
令 ,
当 时, 单调递减,当 时, 单调递增,
且 ,故 且
或 ,
t的取值范围为: 或
解法二: ,若 ,则 在 上没有零点.
下面就 时分三种情况讨论:
①方程 在 上有重根 ,则 ,解得 ,
又 ;
②F(x)在 上只有一个零点,且不是方程的重根,则 ,解得 或 ,
经检验 或 时,F(x)在 上都有零点,则 或
t>0 t<0
{ {
Δ>0 Δ>0
1 1
③方程 在 上有两个相异实根,则有
−1<− <2或 −1<− <2,解得
,
2t 2t
F(−1)>0 F(−1)<0
F(2)>0 F(2)<0
综上可知:t的取值范围为 或
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学科网(北京)股份有限公司18. 某企业对某品牌芯片开发了一条生产线进行试产.其芯片质量按等级划分为五个层级,分别对应如下五
组质量指标值: .根据长期检测结果,得到芯片的质量指标值
服从正态分布 ,并把质量指标值不小于80的产品称为 等品,其它产品称为 等品. 现从该品
牌芯片的生产线中随机抽取100件作为样本,统计得到如图所示的频率分布直方图.
(1)根据长期检测结果,该芯片质量指标值的标准差 的近似值为11,用样本平均数 作为 的近似值,
用样本标准差 作为 的估计值. 若从生产线中任取一件芯片,试估计该芯片为 等品的概率(保留小数点
后面两位有效数字);
(①同一组中的数据用该组区间的中点值代表;②参考数据:若随机变量 服从正态分布 ,则
, .
)
(2)(i)从样本的质量指标值在 和[85,95]的芯片中随机抽取3件,记其中质量指标值在[85,
95]的芯片件数为 ,求 的分布列和数学期望;
(ii)该企业为节省检测成本,采用随机混装的方式将所有的芯片按100件一箱包装. 已知一件 等品芯片
的利润是 元,一件 等品芯片的利润是 元,根据(1)的计算结果,试求 的值,
使得每箱产品的利润最大.
【答案】(1)
(2)(i)分布列见解析, ;(ii)
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学科网(北京)股份有限公司【解析】
【分析】(1)根据频率分布直方图求得样本平均数,然后利用正态分布的对称性求解概率.
(2)(i)先求出 的取值,然后求出对应的概率,即可求出分布列,代入期望公式求解即可;
( ii ) 先 根 据 二 项 分 布 的 期 望 求 出 , 然 后 构 造 函 数
,利用导数求出最大值时的 即可.
【小问1详解】
由题意,估计从该品牌芯片的生产线中随机抽取100件的平均数为:
.
即 , ,所以 ,
因为质量指标值 近似服从正态分布 ,
所以
,
所以从生产线中任取一件芯片,该芯片为 等品的概率约为 .
【小问2详解】
(i) ,所以所取样本的个数为20件,
质量指标值在 的芯片件数为10件,故 可能取的值为0,1,2,3,
相应的概率为:
, ,
, ,
随机变量 的分布列为:
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学科网(北京)股份有限公司0 1 2 3
所以 的数学期望 .
(ii)设每箱产品中A等品有 件,则每箱产品中 等品有 件,
设每箱产品的利润为 元,
由题意知: ,
由(1)知:每箱零件中A等品的概率为 ,
所以 ,所以 ,
所以
.
令 ,由 得, ,
又 , , 单调递增, , , 单调递减,
所以当 时, 取得最大值.
所以当 时,每箱产品利润最大.
19. 已知函数
(1)当 时,求函数 的单调区间;
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学科网(北京)股份有限公司(2)当 时,证明:函数 在 上单调递增;
(3)若 是函数 的极大值点,求实数a的取值范围.
【答案】(1)答案见解析
(2)证明见解析 (3)
【解析】
【分析】(1)代入 的值,求出函数的导数,解关于导函数的不等式,求出函数的单调区间即可;
(2)对函数 二次求导,判断 导函数的单调性,求出导函数的最小值,即可证明;
(3)对 求导得, ,令 ,再求导,分 的不同取值
讨论 的性质,即可求出 的取值范围.
【小问1详解】
当 时, ,且知 ,
在 上, , 在 上单调递增;
在 上, , 在 上单调递减;
所以函数 的单调增区间为 ,单调减区间为
【小问2详解】
证明:因为 ,所以 ,且知 ,
要证函数 单调递增,即证 在 上恒成立,
设 , ,则 ,
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学科网(北京)股份有限公司注意 , 在 上均为增函数,
故 在 上单调递增,且 ,
于是 在 上单调递减,在 上单调递增,
,即 ,因此函数 在 上单调递增;
【小问3详解】
由 ,有 ,
令 ,有 ,
①当 时, 在 上恒成立,因此 在 上单调递减,
注意到 ,故函数 的增区间为 ,减区间为 ,
此时 是函数 的极大值点;
②当 时, 与 在 上均为单调增函数,
故 在 上单调递增,
注意到 ,若 ,
即 时,此时存在 ,使 ,
因此 在 上单调递减,在 上单调递增,又知 ,
则 在 上单调递增,在 上单调递减,此时 为函数 的极大值点,
若 ,即 时,此时存在 ,使 ,
因此 在 上单调递减.在 上单调递增,又知 ,
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学科网(北京)股份有限公司则 在 上单调递减,在 上单调递增,
此时 为函数 的极小值点.
当 时,由 可知 单调递增,因此 非极大值点,
综上所述,实数 a的取值范围为
【点睛】关键点点睛:已知函数的极大值点,求出函数的导数,根据导数的导数 分类讨
论,确定函数极值点是解题的关键,据此可得符合题意的参数取值范围.
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