资源描述
2025-2026学年辽宁省沈阳市回民中学数学高三第一学期期末学业质量监测试题
注意事项:
1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题:本题共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.若集合,则( )
A. B.
C. D.
2.将函数的图象分别向右平移个单位长度与向左平移(>0)个单位长度,若所得到的两个图象重合,则的最小值为( )
A. B. C. D.
3.函数在上的最大值和最小值分别为( )
A.,-2 B.,-9 C.-2,-9 D.2,-2
4.已知复数,(为虚数单位),若为纯虚数,则( )
A. B.2 C. D.
5.已知函数在上可导且恒成立,则下列不等式中一定成立的是( )
A.、
B.、
C.、
D.、
6.已知向量,,且与的夹角为,则x=( )
A.-2 B.2 C.1 D.-1
7.函数f(x)=sin(wx+)(w>0,<)的最小正周期是π,若将该函数的图象向右平移个单位后得到的函数图象关于直线x=对称,则函数f(x)的解析式为( )
A.f(x)=sin(2x+) B.f(x)=sin(2x-)
C.f(x)=sin(2x+) D.f(x)=sin(2x-)
8.若,则的虚部是( )
A. B. C. D.
9.已知函数,若,使得,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
10.已知在中,角的对边分别为,若函数存在极值,则角的取值范围是( )
A. B. C. D.
11.已知是圆心为坐标原点,半径为1的圆上的任意一点,将射线绕点逆时针旋转到交圆于点,则的最大值为( )
A.3 B.2 C. D.
12.关于函数有下述四个结论:( )
①是偶函数; ②在区间上是单调递增函数;
③在上的最大值为2; ④在区间上有4个零点.
其中所有正确结论的编号是( )
A.①②④ B.①③ C.①④ D.②④
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.在平面直角坐标系中,已知圆及点,设点是圆上的动点,在中,若的角平分线与相交于点,则的取值范围是_______.
14.由于受到网络电商的冲击,某品牌的洗衣机在线下的销售受到影响,承受了一定的经济损失,现将地区200家实体店该品牌洗衣机的月经济损失统计如图所示,估算月经济损失的平均数为,中位数为n,则_________.
15.已知,若的展开式中的系数比x的系数大30,则______.
16.曲线在处的切线的斜率为________.
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。
17.(12分)己知圆F1:(x+1)1 +y1= r1(1≤r≤3),圆F1:(x-1)1+y1= (4-r)1.
(1)证明:圆F1与圆F1有公共点,并求公共点的轨迹E的方程;
(1)已知点Q(m,0)(m<0),过点E斜率为k(k≠0)的直线与(Ⅰ)中轨迹E相交于M,N两点,记直线QM的斜率为k1,直线QN的斜率为k1,是否存在实数m使得k(k1+k1)为定值?若存在,求出m的值,若不存在,说明理由.
18.(12分)如图,在四棱锥中,,,.
(1)证明:平面;
(2)若,,为线段上一点,且,求直线与平面所成角的正弦值.
19.(12分)设函数,,其中,为正实数.
(1)若的图象总在函数的图象的下方,求实数的取值范围;
(2)设,证明:对任意,都有.
20.(12分)已知数列和满足,,,,.
(Ⅰ)求与;
(Ⅱ)记数列的前项和为,且,若对,恒成立,求正整数的值.
21.(12分)选修4-5:不等式选讲
已知函数的最大值为3,其中.
(1)求的值;
(2)若,,,求证:
22.(10分)如图,在四棱锥中,底面,,,,为的中点,是上的点.
(1)若平面,证明:平面.
(2)求二面角的余弦值.
参考答案
一、选择题:本题共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.A
【解析】
先确定集合中的元素,然后由交集定义求解.
【详解】
,.
故选:A.
本题考查求集合的交集运算,掌握交集定义是解题关键.
2.B
【解析】
首先根据函数的图象分别向左与向右平移m,n个单位长度后,所得的两个图像重合,
那么,利用的最小正周期为,从而求得结果.
【详解】
的最小正周期为,
那么(∈),
于是,
于是当时,最小值为,
故选B.
该题考查的是有关三角函数的周期与函数图象平移之间的关系,属于简单题目.
3.B
【解析】
由函数解析式中含绝对值,所以去绝对值并画出函数图象,结合图象即可求得在上的最大值和最小值.
【详解】
依题意,,
作出函数的图象如下所示;
由函数图像可知,当时,有最大值,
当时,有最小值.
故选:B.
本题考查了绝对值函数图象的画法,由函数图象求函数的最值,属于基础题.
4.C
【解析】
把代入,利用复数代数形式的除法运算化简,由实部为0且虚部不为0求解即可.
【详解】
∵,
∴,
∵为纯虚数,
∴,解得.
故选C.
本题考查复数代数形式的除法运算,考查复数的基本概念,是基础题.
5.A
【解析】
设,利用导数和题设条件,得到,得出函数在R上单调递增,
得到,进而变形即可求解.
【详解】
由题意,设,则,
又由,所以,即函数在R上单调递增,
则,即,
变形可得.
故选:A.
本题主要考查了利用导数研究函数的单调性及其应用,以及利用单调性比较大小,其中解答中根据题意合理构造新函数,利用新函数的单调性求解是解答的关键,着重考查了构造思想,以及推理与计算能力,属于中档试题.
6.B
【解析】
由题意,代入解方程即可得解.
【详解】
由题意,
所以,且,解得.
故选:B.
本题考查了利用向量的数量积求向量的夹角,属于基础题.
7.D
【解析】
由函数的周期求得,再由平移后的函数图像关于直线对称,得到 ,由此求得满足条件的的值,即可求得答案.
【详解】
分析:由函数的周期求得,再由平移后的函数图像关于直线对称,得到,由此求得满足条件的的值,即可求得答案.
详解:因为函数的最小正周期是,
所以,解得,所以,
将该函数的图像向右平移个单位后,
得到图像所对应的函数解析式为,
由此函数图像关于直线对称,得:
,即,
取,得,满足,
所以函数的解析式为,故选D.
本题主要考查了三角函数的图象变换,以及函数的解析式的求解,其中解答中根据三角函数的图象变换得到,再根据三角函数的性质求解是解答的关键,着重考查了推理与运算能力.
8.D
【解析】
通过复数的乘除运算法则化简求解复数为:的形式,即可得到复数的虚部.
【详解】
由题可知,
所以的虚部是1.
故选:D.
本题考查复数的代数形式的混合运算,复数的基本概念,属于基础题.
9.C
【解析】
试题分析:由题意知,当时,由,当且仅当时,即等号是成立,所以函数的最小值为,当时,为单调递增函数,所以,又因为,使得,即在的最小值不小于在上的最小值,即,解得,故选C.
考点:函数的综合问题.
【方法点晴】本题主要考查了函数的综合问题,其中解答中涉及到基本不等式求最值、函数的单调性及其应用、全称命题与存在命题的应用等知识点的综合考查,试题思维量大,属于中档试题,着重考查了学生分析问题和解答问题的能力,以及转化与化归思想的应用,其中解答中转化为在的最小值不小于在上的最小值是解答的关键.
10.C
【解析】
求出导函数,由有不等的两实根,即可得不等关系,然后由余弦定理可及余弦函数性质可得结论.
【详解】
,.
若存在极值,则,
又.又.
故选:C.
本题考查导数与极值,考查余弦定理.掌握极值存在的条件是解题关键.
11.C
【解析】
设射线OA与x轴正向所成的角为,由三角函数的定义得,,,利用辅助角公式计算即可.
【详解】
设射线OA与x轴正向所成的角为,由已知,,
,所以
,
当时,取得等号.
故选:C.
本题考查正弦型函数的最值问题,涉及到三角函数的定义、辅助角公式等知识,是一道容易题.
12.C
【解析】
根据函数的奇偶性、单调性、最值和零点对四个结论逐一分析,由此得出正确结论的编号.
【详解】
的定义域为.
由于,所以为偶函数,故①正确.
由于,,所以在区间上不是单调递增函数,所以②错误.
当时,,
且存在,使.
所以当时,;
由于为偶函数,所以时,
所以的最大值为,所以③错误.
依题意,,当时,
,
所以令,解得,令,解得.所以在区间,有两个零点.由于为偶函数,所以在区间有两个零点.故在区间上有4个零点.所以④正确.
综上所述,正确的结论序号为①④.
故选:C
本小题主要考查三角函数的奇偶性、单调性、最值和零点,考查化归与转化的数学思想方法,属于中档题.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.
【解析】
由角平分线成比例定理推理可得,进而设点表示向量构建方程组表示点P坐标,代入圆C方程即可表示动点Q的轨迹方程,再由将所求视为该圆上的点与原点间的距离,所以其最值为圆心到原点的距离加减半径.
【详解】
由题可构建如图所示的图形,因为AQ是的角平分线,由角平分线成比例定理可知,所以.
设点,点,即,
则,
所以.
又因为点是圆上的动点,
则,
故点Q的运功轨迹是以为圆心为半径的圆,
又即为该圆上的点与原点间的距离,
因为,所以
故答案为:
本题考查与圆有关的距离的最值问题,常常转化到圆心的距离加减半径,还考查了求动点的轨迹方程,属于中档题.
14.360
【解析】
先计算第一块小矩形的面积,第二块小矩形的面积,,面积和超过0.5,所以中位数在第二块求解,然后再求得平均数作差即可.
【详解】
第一块小矩形的面积,第二块小矩形的面积,
故;
而,
故.
故答案为:360.
本题考查频率分布直方图、样本的数字特征,考查运算求解能力以及数形结合思想,属于基础题.
15.2
【解析】
利用二项展开式的通项公式,二项式系数的性质,求得的值.
【详解】
展开式通项为:
且的展开式中的系数比的系数大
,即:
解得:(舍去)或
本题正确结果:
本题主要考查二项式定理的应用,二项展开式的通项公式,二项式系数的性质,属于基础题.
16.
【解析】
求出函数的导数,利用导数的几何意义令,即可求出切线斜率.
【详解】
,
,
,
即曲线在处的切线的斜率.
故答案为:
本题考查了导数的几何意义、导数的运算法则以及基本初等函数的导数,属于基础题.
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。
17.(1)见解析,(1)存在,
【解析】
(1)求出圆和圆的圆心和半径,通过圆F1与圆F1有公共点求出的范围,从而根据可得点的轨迹,进而求出方程;
(1)过点且斜率为的直线方程为,设,,联立直线方程和椭圆方程,根据韦达定理以及,,可得,根据其为定值,则有,进而可得结果.
【详解】
(1)因为,,所以,
因为圆的半径为,圆的半径为,
又因为,所以,即,
所以圆与圆有公共点,
设公共点为,因此,所以点的轨迹是以,为焦点的椭圆,
所以,,,
即轨迹的方程为;
(1)过点且斜率为的直线方程为,设,
由消去得到,
则,, ①
因为,,
所以
,
将①式代入整理得
因为,
所以当时,即时,.
即存在实数使得.
本题考查椭圆定理求椭圆方程,考查椭圆中的定值问题,灵活应用韦达定理进行计算是关键,并且观察出取定值的条件也很重要,考查了学生分析能力和计算能力,是中档题.
18.(1)证明见解析
(2)
【解析】
(1)利用线段长度得到与间的垂直关系,再根据线面垂直的判定定理完成证明;
(2)以、、为轴、轴、轴建立空间直角坐标系,利用直线的方向向量与平面的法向量夹角的余弦值的绝对值等于线面角的正弦值,计算出结果.
【详解】
(1)∵,,
∴,
∴,
∵,平面,
∴平面
(2)由(1)知,,
又为坐标原点,分别以、、为轴、轴、轴建立空间直角坐标系,
则,,,,,,,
∵,∴,
设是平面的一个法向量
则,即,取得
∴
∴直线与平面所成的正弦值为
本题考查线面垂直的证明以及用向量法求解线面角的正弦,难度一般.用向量方法求解线面角的正弦值时,注意直线方向向量与平面法向量夹角的余弦值的绝对值等于线面角的正弦值.
19.(1) (2)证明见解析
【解析】
(1)据题意可得在区间上恒成立,利用导数讨论函数的单调性,从而求出满足不等式的的取值范围;(2)不等式整理为,由(1)可知当时,,利用导数判断函数的单调性从而证明在区间上成立,从而证明对任意,都有.
【详解】
(1)解:因为函数的图象恒在的图象的下方,
所以在区间上恒成立.
设,其中,
所以,其中,.
①当,即时,,
所以函数在上单调递增,,
故成立,满足题意.
②当,即时,设,
则图象的对称轴,,,
所以在上存在唯一实根,设为,则,,,
所以在上单调递减,此时,不合题意.
综上可得,实数的取值范围是.
(2)证明:由题意得,
因为当时,,,
所以.
令,则,
所以在上单调递增,,即,
所以,从而.
由(1)知当时,在上恒成立,整理得.
令,则要证,只需证.
因为,所以在上单调递增,
所以,即在上恒成立.
综上可得,对任意,都有成立.
本题考查导数在研究函数中的作用,利用导数判断函数单调性与求函数最值,利用导数证明不等式,属于难题.
20.(Ⅰ),;(Ⅱ)1
【解析】
(Ⅰ)易得为等比数列,再利用前项和与通项的关系求解的通项公式即可.
(Ⅱ)由题可知要求的最小值,再分析的正负即可得随的增大而增大再判定可知即可.
【详解】
(Ⅰ)因为,故是以为首项,2为公比的等比数列,故.
又当时, ,解得.
当时, …①
…②
①-②有,即.当时也满足.故为常数列,
所以.即.
故,
(Ⅱ)因为对,恒成立.故只需求的最小值即可.
设,则,
又,
又当时,时.
当时,因为
.
故.
综上可知.故随着的增大而增大,故,故
本题主要考查了根据数列的递推公式求解通项公式的方法,同时也考查了根据数列的增减性判断最值的问题,需要根据题意求解的通项,并根据二项式定理分析其正负,从而得到最小项.属于难题.
21.(1)(2)见解析
【解析】
(1)分三种情况去绝对值,求出最大值与已知最大值相等列式可解得;(2)将所证不等式转化为2ab≥1,再构造函数利用导数判断单调性求出最小值可证.
【详解】
(1)∵,
∴.
∴当时,取得最大值.
∴.
(2)由(Ⅰ),得,
.
∵,当且仅当时等号成立,
∴.
令,.
则在上单调递减.∴.
∴当时,.
∴.
本题考查了绝对值不等式的解法,属中档题.本题主要考查了绝对值不等式的求解,以及不等式的恒成立问题,其中解答中根据绝对值的定义,合理去掉绝对值号,及合理转化恒成立问题是解答本题的关键,着重考查分析问题和解答问题的能力,以及转化思想的应用.
22.(1)证明见解析(2)
【解析】
(1)因为,利用线面平行的判定定理可证出平面,利用点线面的位置关系,得出和,由于底面,利用线面垂直的性质,得出
,且,最后结合线面垂直的判定定理得出平面,即可证出平面.
(2)由(1)可知,,两两垂直,建立空间直角坐标系,标出点坐标,运用空间向量坐标运算求出所需向量,分别求出平面和平面的法向量,最后利用空间二面角公式,即可求出的余弦值.
【详解】
(1)证明:因为,平面,平面,
所以平面,
因为平面,平面,所以可设平面平面,
又因为平面,所以.
因为平面,平面,
所以,从而得.
因为底面,所以.
因为,所以.
因为,所以平面.
综上,平面.
(2)解:由(1)可得,,两两垂直,以为原点,,,所在
直线分别为,,轴,建立如图所示的空间直角坐标系.
因为,所以,
则,,,,
所以,,,.
设是平面的法向量,
由取
取,得.
设是平面的法向量,
由得
取,得,
所以,
即的余弦值为.
本题考查线面垂直的判定和空间二面角的计算,还运用线面平行的性质、线面垂直的判定定理、点线面的位置关系、空间向量的坐标运算等,同时考查学生的空间想象能力和逻辑推理能力.
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