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固镇县毛钽厂实验中学 2024~2025 学年高三 11 月月考
数学
考生注意:
1.满分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题区
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本卷命题范围:集合与常用逻辑用语、不等式、函数、一元函数的导数及其应用、三角函数、平
面向量、数列(数列的概念、等差数列).
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.
1. 已知集合 ,则 中元素的个数为( )
A. 9 B. 8 C. 5 D. 4
【答案】B
【解析】
【分析】利用列举法表示出集合A,再求出并集即可得解.
【详解】依题意,解不等式 ,得 , ,
而 ,因此 ,
所以 中元素的个数为8.
故选:B
2. 等差数列 满足 , ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
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学科网(北京)股份有限公司【分析】根据等差数列通项公式可得 与 ,进而可得解.
【详解】设等差数列 的公差为 ,则 ,
则 ,
解得 ,
则 ,
所以 ,
故选:A.
3. 函数 在区间 上的最小值为( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】D
【解析】
【分析】根据基本不等式即可求解.
【详解】由于 ,所以 ,
故 ,
当且仅当 ,即 时取等号,故函数的最小值为5.
故选:D.
4. 已知 ,则 ( )
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学科网(北京)股份有限公司A. B. C. D. 1
【答案】C
【解析】
【分析】运用两角和差的正弦公式,结合同角三角函数关系式中商关系进行求解即可.
【详解】由 ,
由 ,
可得 ,
所以 .
故选:C
5. 在 中,若 ,则 的形状是( )
A. 等腰三角形 B. 直角三角形 C. 等腰直角三角形 D. 等腰或直角三角形
【答案】D
【解析】
【分析】利用余弦定理将 化简为 ,从而可求解.
【详解】由 ,得 ,
化简得 ,
当 时,即 ,则 为直角三角形;
当 时,得 ,则 为等腰三角形;
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学科网(北京)股份有限公司综上: 为等腰或直角三角形,故D正确.
故选:D.
6. 如图,在正八边形 中, ,则 ( )
A. 1 B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】分别以 所在直线为 轴,建立平面直角坐标系,求出向量的坐标运算得解.
【详解】分别以 所在直线为 轴,建立平面直角坐标系,如图.设正八边形 的边长
为1,
可得 , , , ,
所以 , , .
因为 ,所以 ,
所以 ,解得 ,则 .
故选:D.
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学科网(北京)股份有限公司7. 已知函数 ,其中 ,若 在区间 内恰有两个极值点,且
,则实数 的取值集合是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据题干先求出 的范围,进而求出 的范围,再根据 得出函数 的
图象关于点 中心对称,最后根据 图像的对称中心得出结论.
【详解】由题意知,函数 在 内有两个极值点,
设两个极值点分别为 ,则 ,则 ( 为函数 的最小正周期),
解得 .又 ,所以 ,
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学科网(北京)股份有限公司由 ,得函数 的图象关于点 中心对称,
即 ,即 ,
由 ,得 ,即 的取值集合为 .
故选:B
.
8 已知 ,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意,化简得到 ,构造函数 ,利用导数求得 在
上单调递减,得到 ,再由 ,得到 ,即可求解.
【详解】由指数幂与对数的运算法则,可得 ,
构造函数 ,则 在 上恒成立,
所以 在 上单调递减,所以 ,故 ,即 ,
又由 ,而 ,
其中 且 ,所以 ,即 ,
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学科网(北京)股份有限公司因为 ,所以 ,所以 ,所以 .
故选:C.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合
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. 已知向量 ,则下列说法错误的是( )
A.
B. 若 ,则 的值为
C. 若 ,则 的值为
D. 若 ,则 与 的夹角为锐角
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据平面向量的模公式、垂直向量、共线向量的性质,结合平面向量夹角公式进行逐一判断即可.
【详解】对于A,因为 ,故A正确;
对于B,因为 ,所以 ,故B不正确;
对于C,因为 ,所以 ,故C不正确;
对于D,当 时, ,所以 ,故D不正确.
故选:BCD.
10. 朱世杰(1249年—1314年),字汉卿,号松庭,元代数学家、教育家,毕生从事数学教育,有“中世纪
世界最伟大的数学家”之誉.他的一部名著《算学启蒙》是中国最早的科普著作,该书中有名的是“堆垛问
题”,其中有一道问题如下:今有三角锥垛果子,每面底子四十四个,问共积几何?含义如下:把一样大
小的果子堆垛成正三棱锥形(如图所示,给出了5层三角锥垛从上往下看的示意图),底面每边44个果子,
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学科网(北京)股份有限公司顶部仅一个果子,从顶层向下数,每层的果子数分别为 ,共有44层,问全垛共有多少个果
子?现有一个 层三角锥垛,设从顶层向下数,每层的果子数组成数列 ,其前 项和为 ,则下列
结论正确的是( )(参考公式: )
A.
B. 是等差数列
C. 函数 单调递增
D. 原书中该“堆垛问题”的结果为15080
【答案】BC
【解析】
【分析】根据三角锥垛层的果子数可以观察得数列的通项公式,求和即可.
【详解】对于A,每层的果子数分别为 ,
构成数列 ,则易知 ,故A错误;
对于B, 时, ,
故 为等差数列,故B正确;
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学科网(北京)股份有限公司对于C,
,则 ,故 单调递增,C正确;
对于D, ,故D错误.
故选:BC.
11. 设 与其导函数 的定义域均为 ,若 的图象
关于 对称, 在 上单调递减,且 ,则( )
A. 为偶函数 B. 的图象关于原点对称
C. D. 的极小值为3
【答案】AB
【解析】
【分析】利用函数对称性的恒等式来证明函数奇偶性和周期性,从而问题得解.
【详解】因为 的图象关于 对称,所以 ,
即 ,则 为偶函数,故A正确;
由 得, ,两边取导数得, ,
即 ,所以 ,则 是奇函数,
所以 图象关于点原点对称,故B正确;
由上可知, ,又由 得 ,
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学科网(北京)股份有限公司所以 ,则 ,
所以有 ,即函数 是一个周期函数且周期为8;
又由 ,令 得, ,
则 ,故C错误;
由 在 上单调递减,又 的图象关于点 对称可知,
在 上单调递减,所以 在 上单调递减,
又 的图象关于 对称,所以 在 上单调递增,
由周期性可知, 在 上单调递增,
所以当 时, 取得极小值,即 ,故D错误,
故选:AB.
【点睛】结论点睛:函数的对称性与周期性:
(1)若 ,则函数 关于 中心对称;
(2)若 ,则函数 关于 对称;
(3)若 ,则函数 的周期为2a;
(4)若 ,则函数 的周期为2a.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知扇形的半径为 ,圆心角为 ,若 ,则该扇形的面积为__________.
【答案】 或
【解析】
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学科网(北京)股份有限公司【分析】根据余弦值确定圆心角,再根据扇形面积公式可得解.
【详解】 , ,
或 ,
该扇形的面积 或 ,
故答案为: 或 .
13. 已知等差数列 的首项为 ,前 项和为 ,若 ,且 ,则 的取值范
围为__________.
【答案】
【解析】
【分析】由等差数列前 项和公式求得公差,再由 得到 求解即可.
【详解】设公差为 ,由 得 ,
则 .
由 得 即 解得 .
故答案为:
14. 若对任意 ,不等式 恒成立,则实数 的值是__________.
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学科网(北京)股份有限公司【答案】
【解析】
【分析】不等式转化成 ,结合 和 在(0,+∞)上的单调性即
可求解.
【详解】因为x∈(0,+∞),所以 恒成立,即 恒成立,
因为 在(0,+∞)上单调递减, 在(0,+∞)上单调递增,
若要满足不等式恒成立,则必须两函数图象交于 轴正半轴上一点(否则必存在 ,使
),
所以当 ,即 且 时,原不等式恒成立,
所以 (负值舍去).
故答案为:
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.
15. 已知 、 、 为 的三个内角,向量 与
共线,且 .
(1)求角 的大小;
(2)求函数 的值域.
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学科网(北京)股份有限公司【答案】(1) ;(2) .
【解析】
【分析】(1)利用共线向量的坐标表示可求得 的值,结合角 的取值范围可求得角 的值;
(2)利用三角恒等变换思想化简函数解析式为 ,计算出角 的取值范围,利
用正弦型函数的基本性质可求得函数 的值域.
【详解】(1)由已知条件可得 ,
即 ,可得 ,即 ,
,则 ,
,则 ,所以, ,故 ;
(2)
,
因为 ,则 ,所以, ,则 .
.
所以,
【点睛】方法点睛:求三角形有关代数式的取值范围是一种常见的类型,主要方法有两类:
(1)找到边与边之间的关系,利用基本不等式来求解;
(2)利用正弦定理,转化为关于某个角的三角函数,利用函数思想求解.
16. 已知数列 的前 项和为 且 .
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学科网(北京)股份有限公司(1)求证:数列 是等差数列;
(2)设 ,求数列 的前90项的和.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)由 ,可得 ,两式相减
化简可得 ,即可的证;
(2)由(1)得 ,讨论 可得 ,或 ,则得 的前90项的和为
又
,计算可得答案.
【小问1详解】
因为 ,
所以 ,
两式相减得 ,
则 ,
因为 , ,
所以 ,数列 是公差为2,首项为1的等差数列.
【小问2详解】
由(1)得 ,
当 或 时, ,
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学科网(北京)股份有限公司当 或 时, ,
所以数列 的前90项的和为
,
因为 ,
则上式
.
17. 如图,在四边形 中. , , , 平分 且 与 相交
于点 .
(1)若 的面积为 ,求 ;
(2)若 ,求 与 的面积之比.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)在 中,明确 , , ,利用余弦定理可求 .
(2)在 中,先用正弦定理求出 ,求出 的面积,进一步求出 的面积,即可求
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学科网(北京)股份有限公司与 的面积之比.
【小问1详解】
在 中, , , .
所以 .
在 中, , , .
所以 , .
在 中, , , ,
由 得: ,
由余弦定理,得:
所以 .
【小问2详解】
因为 .
在 中, , , ,
所以 .
由正弦定理,得: .
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学科网(北京)股份有限公司所以 .
所以 .
所以 .
18. 已知函数 .
(1)讨论函数 的单调性;
(2)当 时,求证: .
【答案】(1)答案见解析
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)求出导函数,然后根据 和 分类讨论,解导函数不等式即可求得单调区间;
(2)根据(1)的结论知 ,令 得 ,结合对数运算累加法即
可证明.
【小问1详解】
的定义域为 .
,
①当 时, 在 上单调递增;
②当 时, 时, 在 上是增函数.
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学科网(北京)股份有限公司时, 在 上是减函数,
时, 在 上是增函数.
【小问2详解】
由(1)得,当 时, , 在(0,3)上是减函数,
即当 时, ,所以 ,
令 得, ,即 ,
所以 ,得证.
19. 对于函数 ,若存在正常数 ,使得对任意的 ,都有 成立,我们
称函数 为“ 同比不减函数”.
(1)求证:对任意正常数 , 都不是“ 同比不减函数”;
(2)若函数 是“ 同比不减函数”,求 的取值范围;
(3)是否存在正常数 ,使得函数 为“ 同比不减函数”,若存在,求 的取值
范围;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)证明见解析 (2) (3)存在,
【解析】
【分析】(1)取特殊值使得 不成立,即可证明;
(2)根据“ 同比不减函数”的定义, 恒成立,分离参数 ,构造函
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学科网(北京)股份有限公司数,转化为 与函数的最值关系,即可求出结果;
(3)去绝对值化简函数 解析式,根据“ 同比不减函数”的定义,取 ,因为
成立,求出 的范围,然后证明对任意的 , 恒成
立,即可求出结论.
【详解】证明:(1)任取正常数 ,存在 ,所以 ,
因为 ,
即 不恒成立,
所以 不是“ 同比不减函数”.
(2)因为函数 是“ 同比不减函数”,
所以 恒成立,即 恒成立,
对一切 成立.
所以 .
(3)设函数 是“ 同比不减函数”,
,
当 时,因为 成立,
所以 ,所以 ,
而另一方面,若 ,
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学科网(北京)股份有限公司(Ⅰ)当 时,
因为 ,
所以 ,所以有 成立.
(Ⅱ)当x∈(−1,+∞)时,
因为 ,
所以 ,
即 成立.
综上,恒有有 成立,
所以 的取值范围是 .
【点睛】本题考查新定义的理解和应用,考查等价转化思想,考查从特殊到一般的解决问题方法,属于较
难题.
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学科网(北京)股份有限公司