《杭州学军中学2025学年第二学期高一数学期末统测模拟1》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C C B D B D D B ABD BCD
题号 11
答案 ABD
7.【详解】由题,假设当x=x 时, f (x)=g(x),作出示意图如图所示:
1
则x∈(0,x)时, f (x)>g(x), 当x∈(x,+∞)时, f (x)<g(x),则A选项错误;
1 1
e π
因为 <1<eπ<9, f (1)=e+π,g(1)= , f (1)>g(1),故C选项错误,
π e
9
且 f (9)=9e+π>10e,g(9)= π <1.29 < ( 1.23)3 <23 =8, f (9)>g(9),
e
e
则结合图像可知,当 <x<eπ时, f (x)>g(x)恒成立,故B选项错误;
π
对于D选项,x→+∞时,由图可知 f (x)<g(x),则D选项正确.
故选:D.
3 π 1 5π
8.【详解】由题意可得: f (x)=− sinπ+ωx− − cosωx+
2 6 2 6
3 5π 1 5π 5π π
=− sinωx+ − cosωx+ =−sinωx+ + =−sin(ωx+π)=sinωx,
2 6 2 6 6 6
π 3π π 3π
即 f (x)=sinωx是
2
,
2
上的“完整函数”,所以存在x
1
,x
2
∈
2
,
2
,
f (x )+ f (x )
使得 1 2 =1成立;
2
π 3π
即存在x
1
,x
2
∈
2
,
2
,使得 f (x
1
)+ f (x
2
)=2成立;
又因为 f (x) =1,因此 f (x )= f (x )=1,
max 1 2
π 3π
即 f (x)=sinωx在x∈
,
上至少存在两个最大值点,
2 2
3π π 2π
所以 − ≥T = ,解得ω≥2;
2 2 ω
答案第1页,共8页
学科网(北京)股份有限公司3π π 4π
当 − ≥2T = ,即ω≥4时,一定满足题意;
2 2 ω
π 3π ωπ 3ωπ
若2≤ω<4,因为x∈
,
,ω>0,所以 ≤ωx≤ ,
2 2 2 2
ωπ 3ωπ
又易知π≤ <2π,3π≤ <6π;
2 2
9π 3ωπ
所以只需保证 ≤ <6π即可,解得3≤ω<4,
2 2
综上可知ω≥3.
故选:B.
10.【详解】由题意得P(a,b),在角θ的终边上,且OP =m(m≠0),
a b
所以cosθ= ,sinθ= ,
m m
b+a π
则 f (θ)= =sinθ+cosθ= 2sinθ+ ,
m 4
f π = 2sin π + π ≠ 2,所以x= π 不是函数y= f (θ)的一条对称轴,A错误;
2 2 4 2
f (θ)g(θ)=(sinθ+cosθ)(sinθ−cosθ)=sin2θ−cos2θ=−cos2θ,
因为y=cos2θ为周期为π的函数,故B正确;
f (θ)+ f2(θ)=sinθ+cosθ+(sinθ+cosθ)2,
π
令t =sinθ+cosθ= 2sinθ+ ∈
− 2, 2
,
4
2
1 1
所以 f (θ)+ f2(θ)=t+t2 =t+ − ,
2 4
当t= 2时,取到最大值为2+ 2,所以 f (θ)+ f2(θ)≤2+ 2,故C正确;
因为a=2b,则cosθ=2sinθ,
1+ f (2θ) 1+sin2θ+cos2θ 1+2sinθcosθ+2cos2θ−1 cosθ
则 = = = =2,D正确.
1− f (−2θ) 1−sin(−2θ)−cos(−2θ) 1+2sinθcosθ−1+2sin2θ sinθ
故选:BCD
11.【详解】AC//平面α,平面α平面ABC =EF,平面α平面ADC =GH
则AC//EF,AC//GH ,则EF//GH
又BD//平面α,平面α平面ABD=EH,平面α平面BDC =GF
则BD//EH,BD//GF,则EH//GF
则四边形EFGH 为平行四边形.
由AE=λAB,可得AE:AB=λ,则HE:DB=λ,EF:AC=1−λ
又正四面体ABCD的棱长为3,
答案第2页,共8页则HE=GF=3λ, EF =GH=3(1−λ)
选项A:四边形EFGH 的周长为HE+GF+EF+GH=2 3λ+3(1−λ)
=6.判断正确;
1 3 3
选项B:当λ= 时,HE=GF= ,EF =GH= ,则平行四边形EFGH 为菱形
2 2 2
又正四面体ABCD中,对棱BD⊥ AC,则EF ⊥EH,
则菱形EFGH 为正方形. 判断正确;
分别取BD、BC、AC的中点M、N、Q,连接DN、CM、MQ ,
设DN、CM交于K ,连接AK,则AK为正四面体的高
正四面体ABCD的棱长为3,其外接球的球心为O,则O在AK上,连接CO
3 1 1 3 3
AM =CM = 3,KM = CM = × 3= , AK = AM2−KM2 = 6
2 3 3 2 2
设球O半径为R,则CO2 =KC2+KO2,
即R2 = ( 3 )2 + ( 6−R )2,解之得R= 3 6
4
由AM =CM,AQ=QC,可得MQ⊥ AC
同理有MQ⊥BD,则MQ为异面直线BD、AC之间的距离
3 3
MQ= MC2−QC2 = 2,则点K到AC的距离为 2,球心O到AC的距离为 2
2 4
选项C:当λ= 1 时,设α与MC交于T,则TC= 1 MC= 3 ,T到AC的距离为 2
3 3 2 2
2
球心O到平面EFGH 的距离为
4
则平面α截球O所得截面半径为 R2− 2 2 = 3 6 2 − 2 2 = 13
4 4 4 2
则平面α截球O所得截面的周长为 13π.判断错误;
3
选项D:由AE=λAB,MQ= 2
2
3
可得点A到平面EFGH 的距离为 2λ,又平行四边形EFGH 为矩形,
2
答案第3页,共8页
学科网(北京)股份有限公司1 3 9
则四棱锥A−EFGH的体积V = ×3λ×3(1−λ)× 2λ= 2λ2(1−λ)
3 2 2
9 9
令 f(x)= 2x2(1−x)(0<x<1),则 f′(x)= 2x(2−3x)
2 2
2 2
由 f′(x)>0得0<x< ,由 f′(x)<0,得 <x<1
3 3
2 2 2 2 9 2 2 2 2
则 f(x)在0, 单调递增,在 ,1单调递减,在x= 时取最大值 f( )= 2×( )2(1− )= ,即
3 3 3 3 2 3 3 3
9 2 2
2λ2(1−λ)的最大值为
2 3
2 2
故四棱锥A−EFGH的体积的最大值为 .判断正确.
3
故选:ABD
12.2
【详解】sinθ,cosθ是方程x2−2sinα⋅x+sin2β=0的两个实根,
∴sinθ+cosθ=2sinα,
sin2θ−2sinα⋅sinθ+sin2β=0 ①,
cos2θ−2sinα⋅cosθ+sin2β=0②,
①式+②式得:1−2sinα⋅(sinθ+cosθ)+2sin2β=0,
即1−4sin2α+2sin2β=0,
cos2β
2−4sin2α=1−2sin2β,即2cos2α=cos2β,得 =2.
cos2α
13.(−∞,2 2−1)
【详解】由于 1+x2 +x> x +x≥0,即 1+x2 +x>0 恒成立,
( )
故 f(x)=x3+ln 1+x2 +x 的定义域为R,
又 f (−x)=−x3+ln 1+(−x)2 −x =−x3+ln ( 1+x2 +x )−1
( )
=−x−ln 1+x2 +x =−f (x),
( )
故 f(x)=x3+ln 1+x2 +x 为R上的奇函数;
( )
而y=x3,y=ln 1+x2 +x 在R上单调递增,
( )
故 f(x)=x3+ln 1+x2 +x 在R上单调递增,
又不等式 f ( 3x−9x) + f ( a⋅3x−2 ) <0对任意实数x恒成立,
答案第4页,共8页即 f ( 3x−9x) <−f ( a⋅3x−2 ) = f ( 2−a⋅3x) 对任意实数x恒成立,
即3x−9x <2−a⋅3x对任意实数x恒成立,
2
即a< +3x−1对任意实数x恒成立,
3x
2 2 2
而 +3x−1≥2 ×3x −1=2 2−1,当且仅当 =3x即x=log 2时取等号,
3x 3x 3x 3
故 a<2 2−1.
14.4
3 1 3 π
15.【详解】(1) f (x)=sinxcosx+ 3cos2x− = sin2x+ cos2x=sin2x+ ,
2 2 2 3
π π π 5π π
令2x+ ∈
2kπ− ,2kπ+
,解得x∈
kπ− ,kπ+
,k∈Z
3 2 2 12 12
5π π
所以 f (x)的单调递增区间为
kπ− ,kπ+
,k∈Z.
12 12
π 3
(2)由(1)得h(x)=sin2x+ − ,
3 5
π 3
因为函数h(x)的零点为x ,所以sin2x + = .
0 0 3 5
π π π π 3
cos −2x =cos −2x + =sin2x + =
6 0 2 0 3 0 3 5
16.【详解】(1)由图可得,众数为
60+80
=70,第一组[ 0,20),第二组[ 20,40),第三组[ 40,60),第
2
四组[ 60,80),第五组[
80,100
]所占的频率分别为0.05,0.10,0.20,0.35,0.30,故平均数为
10×0.05+30×0.10+50×0.20+70×0.35+90×0.30=65
(2)由图可得,第二组[ 20,40)的人数为0.10×100=10人,第三组[ 40,60)的人数为0.20×100=20,故
32×10+50×20
x= =44.
10+20
设第二组[ 20,40)中10人的分数分别为x,x ...x ,第三组[ 40,60)中20人的分数分别为y ,y ...y ,则由
1 2 10 1 2 20
x2+x2...+x2 y2+y2...+y2
题意可得 1 2 10 −322 =7, 1 2 20 −502 =4,即x2+x2...+x2 =10310,
1 2 10
10 20
y2+y2...+y2 =50080,故s2 = 1 ( x2+x2...+x2 +y2+y2...+y2 ) −x2 = 1 ×(10310+50080)−442 =77
1 2 20 10+20 1 2 10 1 2 20 30
(3)由题,第二组[ 20,40)和第五组[ 80,100 ]的人数比为0.10:0.30=1:3,故在第二组[ 20,40)和第五组
[ 80,100 ]分别抽1人和3人.记第二组[ 20,40)中的1人为A,第五组[ 80,100 ]中的3人分别为B,B ,B ,
1 2 3
则这4人中随机抽取2人作为学生代表,所有可能的情况有(A,B )
,
(A,B )
,
(A,B )
,
(B,B )
,
(B,B )
,
1 2 3 1 2 1 3
(B ,B )共6种情况,其中这两名学生代表都来自第五组[ 80,100 ]的有(B,B ) , (B,B ) , (B ,B ) 3种情况.
2 3 1 2 1 3 2 3
答案第5页,共8页
学科网(北京)股份有限公司设“从这4人中随机抽取2人作为学生代表,这两名学生代表都来自第五组[ 80,100 ] ”的事件为C,则
3 1
P(C)= =
6 2
17.【详解】(1)在矩形ABCD中,AP= AD+DP= AD+λAB,AQ= AB+BQ=λAD+AB,
AD⊥AB,即AD⋅AB=0,
所以AP⋅AQ=(AD+λAB)⋅(λAD+AB)=λAD 2 +λAB 2 =7λ∈[0,7].
(2)取AB的中点E,连接PE,由M ,M ,⋅⋅⋅,M 依次为边AB的2025等分点,
1 2 2024
PE= AD= 3,
得PM +PM =PM +PM =3=PM +PM =PA+PB=2PE,
1 2024 2 2023 1012 1013
所以|PA+PM +PM +⋅⋅⋅+PM +PB|=2026|PE|=2026 3.
1 2 2024
18.【详解】(1)因为四边形ABCD是正方形,E为AB的中点,
所以SE ⊥SD,SE⊥SF,又SD∩SF =S,SD,SF ⊂平面SFD,
所以SE⊥平面SFD,
又SE⊂平面SEF,
所以平面SEF ⊥平面SFD;
(2)当F 是边BC的中点时,由(1)可知,SE ⊥SD,
又∵SF =2,AD=SD=4,
由勾股定理得 DF = CD2+CF2 =2 5 ,故SD2+SF2 =DF2,
∴SD⊥SF,
又∵SESF =S,SE,SF ⊂平面SEF,
∴SD⊥平面SEF,
∵SD⊂平面SDE,
∴平面SDE⊥平面SEF,
故二面角D−SE−F的大小为90°;
(3)设S在平面AEF上的射影为O,连接EO,则∠SEO为直线SE与平面DEF 所成角θ,
答案第6页,共8页1 1 1
设BF =x(1<x≤4),则CF =4−x,S =4×4− ×4×2− ×2x− ×4(4−x)=4+x,
�DEF
2 2 2
在�DSF中,DS =4,SF =x, DF = x2−8x+32 ,
DS2+SF2−DF2 2
可得cos∠DSF = =1− ,
2DS⋅SF x
1
S = DS⋅SF⋅sin∠DSF =4 x−1,
�DSF
2
1 8
其中SE⊥平面SFD,SE=2,故V = S ⋅SE= x−1,
E−DSF 3 �DSF 3
1 1
V = S ⋅SO= (4+x)⋅SO,
S−DEF 3 �DEF 3
1 8 8 x−1
因为V =V ,即 (4+x)⋅SO= x−1⇒SO= ,
S−DEF E−DSF
3 3 x+4
SO 4 x−1
又SE=2,所以sinθ= = ,
SE x+4
4t 4
( sinθ= =
令 x−1=t,t∈ 0, 3
, 5+t2
t+
5,
t
5 ( )
令g(t)=t+ ,t∈ 0, 3 ,
t
5 5 5 5 tt −5
g(t )−g(t )=t + −t + =(t −t )+ − =(t −t ) 12 ,
1 2 1 t 2 t 1 2 t t 1 2 tt
1 2 1 2 12
( )
当t ,t ∈ 0, 3 ,且t <t 时,t −t <0,tt −5<0,tt >0,
1 2 1 2 1 2 12 12
则g(t )−g(t )>0,
1 2
可得g(t)在 ( 0, 3上单调递减,
3
当t = 3,即x=4时,sinθ最大为 .
2
1
19.【详解】(1)∵ f (x)=x+ (x>0),g(x)=x(x>0),
x
1 1
∴ f (x)−g(x) < g(x)− f (x)+1即为 < 1− (x>0) ,
x x
1 1 1
当0<x≤1时,1− ≤0,故 < −1(x>0),显然不成立;
x x x
1 1 1 2
当x>1时,1− >0,故 <1− (x>0),即 <1(x>0) ,解得x>2.
x x x x
综上所述, f (x)−g(x) < g(x)− f (x)+1的解集为(2,+∞) .
(2)设 f (x )= f (x )=g(x )=t,则x =t,
1 2 3 3
答案第7页,共8页
学科网(北京)股份有限公司1
令x+ =t,整理得:x2−tx+1=0,
x
故x +x =t,且Δ=t2−4>0,得t >2.
1 2
1
∴ f (x +x )+g(x )=2t+ 在(2,+∞) 上单调递增,
1 2 3 t
1 1 9
所以2t+ >2×2+ = ,
t 2 2
9
即 f (x +x )+g(x )> .
1 2 3 2
(3)h(x)=(m+1)x2−2 ( m2+1 ) x=(m+1)
x−
m2+1
2
−
( m2+1 )2
,
m+1 m+1
m2+1 2
=m−1+ ,
m+1 m+1
2
m∈N∗,∴(m−1)∈N∗, ≤1,
m+1
2
①m=1时,m−1+ =1,∴h(x) =h(1)=−2;
m+1 min
2 5
②m=2时,m−1+ = ,∴h(x) =h(2)=−8;
m+1 3 min
2 5
③m=3时,m−1+ = ,∴h(x) =h(2)=h(3)=−24;
m+1 2 min
2 1 2 1
④m>3时, < ,m−1<m−1+ <m−1+ ,
m+1 2 m+1 2
∴h(x) =h(m−1)=−m3+m2−3m+3.
min
−2,m=1,
综上所述,h(x) =
−8,m=2,
( m∈N∗)
min
−24,m=3
−m3+m2−3m+3,m>3
答案第8页,共8页