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北京市房山区房山中学2026年高三1月阶段性测试数学试题文试题
注意事项:
1.答卷前,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,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。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.已知集合,若,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
2.著名的斐波那契数列:1,1,2,3,5,8,…,满足,,,若,则( )
A.2020 B.4038 C.4039 D.4040
3.中国古代数学著作《算法统宗》中有这样一个问题:“三百七十八里关,初行健步不为难,次日脚痛减一半,六朝才得到其关,要见次日行里数,请公仔细算相还.”意思为有一个人要走378里路,第一天健步行走,从第二天起脚痛,每天走的路程为前一天的一半,走了六天恰好到达目的地,请问第二天比第四天多走了( )
A.96里 B.72里 C.48里 D.24里
4.从装有除颜色外完全相同的3个白球和个黑球的布袋中随机摸取一球,有放回的摸取5次,设摸得白球数为,已知,则
A. B. C. D.
5.已知双曲线的中心在原点且一个焦点为,直线与其相交于,两点,若中点的横坐标为,则此双曲线的方程是
A. B.
C. D.
6.已知函数,,若,对任意恒有,在区间上有且只有一个使,则的最大值为( )
A. B. C. D.
7.已知函数f(x)=,若关于x的方程f(x)=kx-恰有4个不相等的实数根,则实数k的取值范围是( )
A. B.
C. D.
8.正方体,是棱的中点,在任意两个中点的连线中,与平面平行的直线有几条( )
A.36 B.21 C.12 D.6
9.复数为纯虚数,则( )
A.i B.﹣2i C.2i D.﹣i
10.已知函数为奇函数,则( )
A. B.1 C.2 D.3
11.已知复数满足:,则的共轭复数为( )
A. B. C. D.
12.已知将函数(,)的图象向右平移个单位长度后得到函数的图象,若和的图象都关于对称,则下述四个结论:
①②③④点为函数的一个对称中心
其中所有正确结论的编号是( )
A.①②③ B.①③④ C.①②④ D.②③④
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.设集合,(其中e是自然对数的底数),且,则满足条件的实数a的个数为______.
14.如图所示,平面BCC1B1⊥平面ABC,ÐABC=120°,四边形BCC1B1为正方形,且AB=BC=2,则异面直线BC1与AC所成角的余弦值为_____.
15.已知函数恰好有3个不同的零点,则实数的取值范围为____
16.已知等比数列的各项都是正数,且成等差数列,则=__________.
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)已知,.
(1)求函数的单调递增区间;
(2)的三个内角、、所对边分别为、、,若且,求面积的取值范围.
18.(12分)如图,D是在△ABC边AC上的一点,△BCD面积是△ABD面积的2倍,∠CBD=2∠ABD=2θ.
(Ⅰ)若θ=,求的值;
(Ⅱ)若BC=4,AB=2,求边AC的长.
19.(12分)在直角坐标系中,直线l过点,且倾斜角为,以直角坐标系的原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为.
求直线l的参数方程和曲线C的直角坐标方程,并判断曲线C是什么曲线;
设直线l与曲线C相交与M,N两点,当,求的值.
20.(12分)在如图所示的多面体中,平面平面,四边形是边长为2的菱形,四边形为直角梯形,四边形为平行四边形,且, ,
(1)若分别为,的中点,求证:平面;
(2)若,与平面所成角的正弦值,求二面角的余弦值.
21.(12分)已知.
(1)求的单调区间;
(2)当时,求证:对于,恒成立;
(3)若存在,使得当时,恒有成立,试求的取值范围.
22.(10分)如图,在四棱锥中,是等边三角形,,,.
(1)若,求证:平面;
(2)若,求二面角的正弦值.
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】
解一元二次不等式化简集合的表示,求解函数的定义域化简集合的表示,根据可以得到集合、之间的关系,结合数轴进行求解即可.
【详解】
,.
因为,所以有,因此有.
故选:A
本题考查了已知集合运算的结果求参数取值范围问题,考查了解一元二次不等式,考查了函数的定义域,考查了数学运算能力.
2.D
【解析】
计算,代入等式,根据化简得到答案.
【详解】
,,,故,
,
故.
故选:.
本题考查了斐波那契数列,意在考查学生的计算能力和应用能力.
3.B
【解析】
人每天走的路程构成公比为的等比数列,设此人第一天走的路程为,计算,代入得到答案.
【详解】
由题意可知此人每天走的路程构成公比为的等比数列,设此人第一天走的路程为,
则,解得,从而可得,故.
故选:.
本题考查了等比数列的应用,意在考查学生的计算能力和应用能力.
4.B
【解析】
由题意知,,由,知,由此能求出.
【详解】
由题意知,,
,解得,
,
.
故选:B.
本题考查离散型随机变量的方差的求法,解题时要认真审题,仔细解答,注意二项分布的灵活运用.
5.D
【解析】
根据点差法得,再根据焦点坐标得,解方程组得,,即得结果.
【详解】
设双曲线的方程为,由题意可得,设,,则的中点为,由且,得 , ,即,联立,解得,,故所求双曲线的方程为.故选D.
本题主要考查利用点差法求双曲线标准方程,考查基本求解能力,属于中档题.
6.C
【解析】
根据的零点和最值点列方程组,求得的表达式(用表示),根据在上有且只有一个最大值,求得的取值范围,求得对应的取值范围,由为整数对的取值进行验证,由此求得的最大值.
【详解】
由题意知,则其中,.
又在上有且只有一个最大值,所以,得,即,所以,又,因此.
①当时,,此时取可使成立,当时,,所以当或时,都成立,舍去;
②当时,,此时取可使成立,当时,,所以当或时,都成立,舍去;
③当时,,此时取可使成立,当时,,所以当时,成立;
综上所得的最大值为.
故选:C
本小题主要考查三角函数的零点和最值,考查三角函数的性质,考查化归与转化的数学思想方法,考查分类讨论的数学思想方法,属于中档题.
7.D
【解析】
由已知可将问题转化为:y=f(x)的图象和直线y=kx-有4个交点,作出图象,由图可得:点(1,0)必须在直线y=kx-的下方,即可求得:k>;再求得直线y=kx-和y=ln x相切时,k=;结合图象即可得解.
【详解】
若关于x的方程f(x)=kx-恰有4个不相等的实数根,
则y=f(x)的图象和直线y=kx-有4个交点.作出函数y=f(x)的图象,如图,
故点(1,0)在直线y=kx-的下方.
∴k×1->0,解得k>.
当直线y=kx-和y=ln x相切时,设切点横坐标为m,
则k==,∴m=.
此时,k==,f(x)的图象和直线y=kx-有3个交点,不满足条件,
故所求k的取值范围是,
故选D..
本题主要考查了函数与方程思想及转化能力,还考查了导数的几何意义及计算能力、观察能力,属于难题.
8.B
【解析】
先找到与平面平行的平面,利用面面平行的定义即可得到.
【详解】
考虑与平面平行的平面,平面,平面,
共有,
故选:B.
本题考查线面平行的判定定理以及面面平行的定义,涉及到了简单的组合问题,是一中档题.
9.B
【解析】
复数为纯虚数,则实部为0,虚部不为0,求出,即得.
【详解】
∵为纯虚数,
∴,解得.
.
故选:.
本题考查复数的分类,属于基础题.
10.B
【解析】
根据整体的奇偶性和部分的奇偶性,判断出的值.
【详解】
依题意是奇函数.而为奇函数,为偶函数,所以为偶函数,故,也即,化简得,所以.
故选:B
本小题主要考查根据函数的奇偶性求参数值,属于基础题.
11.B
【解析】
转化,为,利用复数的除法化简,即得解
【详解】
复数满足:
所以
故选:B
本题考查了复数的除法和复数的基本概念,考查了学生概念理解,数学运算的能力,属于基础题.
12.B
【解析】
首先根据三角函数的平移规则表示出,再根据对称性求出、,即可求出的解析式,从而验证可得;
【详解】
解:由题意可得,
又∵和的图象都关于对称,∴,
∴解得,即,又∵,∴,,∴,∴,,
∴①③④正确,②错误.
故选:B
本题考查三角函数的性质的应用,三角函数的变换规则,属于基础题.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.
【解析】
可看出,这样根据即可得出,从而得出满足条件的实数的个数为1.
【详解】
解:,
或,
在同一平面直角坐标系中画出函数与的图象,
由图可知与无交点, 无解,则满足条件的实数的个数为.
故答案为:.
考查列举法的定义,交集的定义及运算,以及知道方程无解,属于基础题.
14.
【解析】
将平移到和相交的位置,解三角形求得线线角的余弦值.
【详解】
过作,过作,画出图像如下图所示,由于四边形是平行四边形,故,所以是所求线线角或其补角.在三角形中,,故.
本小题主要考查空间两条直线所成角的余弦值的计算,考查数形结合的数学思想方法,属于中档题.
15.
【解析】
恰好有3个不同的零点恰有三个根,然后转化成求函数值域即可.
【详解】
解:恰好有3个不同的零点恰有三个根,
令,
,在递增;
,
递减,
递增,
时,在有一个零点,在有2个零点;
故答案为:.
已知函数的零点个数求参数的取值范围是重点也是难点,这类题一般用分离参数的方法,中档题.
16.
【解析】
根据等差中项性质,结合等比数列通项公式即可求得公比;代入表达式,结合对数式的化简即可求解.
【详解】
等比数列的各项都是正数,且成等差数列,
则,
由等比数列通项公式可知,
所以,
解得或(舍),
所以由对数式运算性质可得
,
故答案为:.
本题考查了等差数列通项公式的简单应用,等比数列通项公式的用法,对数式的化简运算,属于中档题.
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);(2).
【解析】
(1)利用三角恒等变换思想化简函数的解析式为,然后解不等式,可求得函数的单调递增区间;
(2)由求得,利用余弦定理结合基本不等式求出的取值范围,再结合三角形的面积公式可求得面积的取值范围.
【详解】
(1),
解不等式,解得.
因此,函数的单调递增区间为;
(2)由题意,则,
,,,解得.
由余弦定理得,又,,
当且仅当时取等号,
所以,的面积.
本题考查正弦型函数单调区间的求解,同时也考查了三角形面积取值范围的计算,涉及余弦定理和基本不等式的应用,考查计算能力,属于中等题.
18.(Ⅰ);(Ⅱ)
【解析】
(Ⅰ)利用三角形面积公式以及并结合正弦定理,可得结果.
(Ⅱ)根据,可得,然后使用余弦定理,可得结果.
【详解】
(Ⅰ),所以
所以;
(Ⅱ),
所以,
所以,,
所以,
所以边.
本题考查三角形面积公式,正弦定理以及余弦定理的应用,关键在于识记公式,属中档题.
19. (Ⅰ) 曲线是焦点在轴上的椭圆;(Ⅱ).
【解析】
试题分析:(1)由题易知,直线的参数方程为,(为参数),;曲线的直角坐标方程为,椭圆;(2)将直线代入椭圆得到,所以,解得.
试题解析:
(Ⅰ)直线的参数方程为.
曲线的直角坐标方程为,即,
所以曲线是焦点在轴上的椭圆.
(Ⅱ)将的参数方程代入曲线的直角坐标方程为
得,
,
得,
,
20. (1)见解析(2)
【解析】
试题分析:(1)第(1)问,转化成证明平面 ,再转化成证明和.(2)第(2)问,先利用几何法找到与平面所成角,再根据与平面所成角的正弦值为求出再建立空间直角坐标系,求出二面角的余弦值.
试题解析:
(1)连接,因为四边形为菱形,所以.
因为平面平面,平面平面,平面,,所以平面.
又平面,所以.
因为,所以.
因为,所以平面.
因为分别为,的中点,所以,所以平面
(2)设,由(1)得平面.
由,,得,.
过点作,与的延长线交于点,取的中点,连接,,如图所示,
又,所以为等边三角形,所以,又平面平面,平面平面,平面,故平面.
因为为平行四边形,所以,所以平面.
又因为,所以平面.
因为,所以平面平面.
由(1),得平面,所以平面,所以.
因为,所以平面,所以是与平面所成角.
因为,,所以平面,平面,因为,所以平面平面.
所以,,解得.
在梯形中,易证,分别以,,的正方向为轴,轴,轴的正方向建立空间直角坐标系.
则,,,,,,
由,及,得,所以,,.
设平面的一个法向量为,由得令,得m=(3,1,2)
设平面的一个法向量为,由得令,得.
所以
又因为二面角是钝角,所以二面角的余弦值是.
21.(1)单调减区间为,单调增区间为;(2)详见解析;(3).
【解析】
试题分析:(1)对函数求导后,利用导数和单调性的关系,可求得函数的单调区间.(2)构造函数,利用导数求得函数在上递减,且,则,故原不等式成立.(3)同(2)构造函数,对分成三类,讨论函数的单调性、极值和最值,由此求得的取值范围.
试题解析:
(1)
,
当时,.
解得.
当时,解得.
所以单调减区间为,
单调增区间为.
(2)设
,
当时,由题意,当时,
恒成立.
,
∴当时,恒成立,单调递减.
又,
∴当时,恒成立,即.
∴对于,恒成立.
(3)因为
.
由(2)知,当时,恒成立,
即对于,,
不存在满足条件的;
当时,对于,,
此时.
∴,
即恒成立,不存在满足条件的;
当时,令,
可知与符号相同,
当时,,,
单调递减.
∴当时,,
即恒成立.
综上,的取值范围为.
点睛:本题主要考查导数和单调区间,导数与不等式的证明,导数与恒成立问题的求解方法.第一问求函数的单调区间,这是导数问题的基本题型,也是基本功,先求定义域,然后求导,要注意通分和因式分解.二、三两问一个是恒成立问题,一个是存在性问题,要注意取值是最大值还是最小值.
22.(1)详见解析(2)
【解析】
(1)如图,作,交于,连接.
因为,所以是的三等分点,可得.
因为,,,所以,
因为,所以,
因为,所以,所以,
因为,所以,所以,
因为平面,平面,所以平面.
又,平面,平面,所以平面.
因为,、平面,所以平面平面,所以平面.
(2)因为是等边三角形,,所以.
又因为,,所以,所以.
又,平面,,所以平面.
因为平面,所以平面平面.在平面内作平面.
以B点为坐标原点,分别以所在直线为轴,建立如图所示的空间直角坐标系,
则,,,
所以,,,.
设为平面的法向量,则,即,
令,可得.
设为平面的法向量,则,即,
令,可得.
所以,则,
所以二面角的正弦值为.
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