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内蒙古第一机械制造有限公司一中2025-2026学年高三3月阶段测试数学试题
考生请注意:
1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。
2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请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.函数的部分图象大致为( )
A. B.
C. D.
2.已知定义在上的函数,,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
3.已知双曲线的左焦点为,直线经过点且与双曲线的一条渐近线垂直,直线与双曲线的左支交于不同的两点,,若,则该双曲线的离心率为( ).
A. B. C. D.
4.某几何体的三视图如右图所示,则该几何体的外接球表面积为( )
A. B.
C. D.
5.已知函数,关于的方程R)有四个相异的实数根,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.若点是角的终边上一点,则( )
A. B. C. D.
7.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )
A. B. C. D.
8.已知定义在R上的偶函数满足,当时,,函数(),则函数与函数的图象的所有交点的横坐标之和为( )
A.2 B.4 C.5 D.6
9.函数的部分图象如图所示,已知,函数的图象可由图象向右平移个单位长度而得到,则函数的解析式为( )
A. B.
C. D.
10.圆柱被一平面截去一部分所得几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )
A. B. C. D.
11.《九章算术》“少广”算法中有这样一个数的序列:列出“全步”(整数部分)及诸分子分母,以最下面的分母遍乘各分子和“全步”,各自以分母去约其分子,将所得能通分之分数进行通分约简,又用最下面的分母去遍乘诸(未通者)分子和以通之数,逐个照此同样方法,直至全部为整数,例如:及时,如图:
记为每个序列中最后一列数之和,则为( )
A.147 B.294 C.882 D.1764
12.设a,b都是不等于1的正数,则“”是“”的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.设为锐角,若,则的值为____________.
14.甲、乙、丙、丁四名同学报名参加淮南文明城市创建志愿服务活动,服务活动共有“走进社区”、“环境监测”、“爱心义演”、“交通宣传”等四个项目,每人限报其中一项,记事件为“4名同学所报项目各不相同”,事件为“只有甲同学一人报走进社区项目”,则的值为______.
15.已知是函数的极大值点,则的取值范围是____________.
16.有2名老师和3名同学,将他们随机地排成一行,用表示两名老师之间的学生人数,则对应的排法有______种; ______;
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)电视传媒公司为了解某地区观众对某体育节目的收视情况,随机抽取了100名观众进行调查,其中女性有55名,下面是根据调查结果绘制的观众日均收看该体育节目时间的频率分布直方图:
将日均收看该体育节目时间不低于40分钟的观众称为“体育迷”.
(1)根据已知条件完成下面的列联表,并据此资料你是否认为“体育迷”与性别有关?
非体育迷
体育迷
合计
男
女
10
55
合计
(2)将上述调查所得到的频率视为概率.现在从该地区大量电视观众中,采用随机抽样方法每次抽取1名观众,抽取3次,记被抽取的3名观众中的“体育迷”人数为X.若每次抽取的结果是相互独立的,求X的分布列,期望E(X)和方差D(X).
附:.
P(K2≥k)
0.05
0.01
k
3.841
6.635
18.(12分)在本题中,我们把具体如下性质的函数叫做区间上的闭函数:①的定义域和值域都是;②在上是增函数或者减函数.
(1)若在区间上是闭函数,求常数的值;
(2)找出所有形如的函数(都是常数),使其在区间上是闭函数.
19.(12分)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若函数在上存在两个极值点,,且,证明.
20.(12分)如图所示,四棱柱中,底面为梯形,,,,,,.
(1)求证:;
(2)若平面平面,求二面角的余弦值.
21.(12分)已知六面体如图所示,平面,,,,,,是棱上的点,且满足.
(1)求证:直线平面;
(2)求二面角的正弦值.
22.(10分)已知,(其中)
.
(1)求;
(2)求证:当时,.
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.B
【解析】
图像分析采用排除法,利用奇偶性判断函数为奇函数,再利用特值确定函数的正负情况。
【详解】
,故奇函数,四个图像均符合。
当时,,,排除C、D
当时,,,排除A。
故选B。
图像分析采用排除法,一般可供判断的主要有:奇偶性、周期性、单调性、及特殊值。
2.D
【解析】
先判断函数在时的单调性,可以判断出函数是奇函数,利用奇函数的性质可以得到,比较三个数的大小,然后根据函数在时的单调性,比较出三个数的大小.
【详解】
当时,,函数在时,是增函数.因为,所以函数是奇函数,所以有,因为,函数在时,是增函数,所以,故本题选D.
本题考查了利用函数的单调性判断函数值大小问题,判断出函数的奇偶性、单调性是解题的关键.
3.A
【解析】
直线的方程为,令和双曲线方程联立,再由得到两交点坐标纵坐标关系进行求解即可.
【详解】
由题意可知直线的方程为,不妨设.
则,且
将代入双曲线方程中,得到
设
则
由,可得,故
则,解得
则
所以双曲线离心率
故选:A
此题考查双曲线和直线相交问题,联立直线和双曲线方程得到两交点坐标关系和已知条件即可求解,属于一般性题目.
4.A
【解析】
由三视图知:几何体为三棱锥,且三棱锥的一条侧棱垂直于底面,结合直观图判断外接球球心的位置,求出半径,代入求得表面积公式计算.
【详解】
由三视图知:几何体为三棱锥,且三棱锥的一条侧棱垂直于底面,高为2,
底面为等腰直角三角形,斜边长为,如图:
的外接圆的圆心为斜边的中点,,且平面,
,
的中点为外接球的球心,
半径,
外接球表面积.
故选:A
本题考查了由三视图求几何体的外接球的表面积,根据三视图判断几何体的结构特征,利用几何体的结构特征与数据求得外接球的半径是解答本题的关键.
5.A
【解析】
=,当时时,单调递减,时,单调递增,且当,当, 当时,恒成立,时,单调递增且,方程R)有四个相异的实数根.令=则,,即.
6.A
【解析】
根据三角函数的定义,求得,再由正弦的倍角公式,即可求解.
【详解】
由题意,点是角的终边上一点,
根据三角函数的定义,可得,
则,故选A.
本题主要考查了三角函数的定义和正弦的倍角公式的化简、求值,其中解答中根据三角函数的定义和正弦的倍角公式,准确化简、计算是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.
7.D
【解析】
结合三视图可知,该几何体的上半部分是半个圆锥,下半部分是一个底面边长为4,高为4的正三棱柱,分别求出体积即可.
【详解】
由三视图可知该几何体的上半部分是半个圆锥,下半部分是一个底面边长为4,高为4的正三棱柱,则上半部分的半个圆锥的体积,下半部分的正三棱柱的体积,故该几何体的体积.
故选:D.
本题考查三视图,考查空间几何体的体积,考查空间想象能力与运算求解能力,属于中档题.
8.B
【解析】
由函数的性质可得:的图像关于直线对称且关于轴对称,函数()的图像也关于对称,由函数图像的作法可知两个图像有四个交点,且两两关于直线对称,则与的图像所有交点的横坐标之和为4得解.
【详解】
由偶函数满足,
可得的图像关于直线对称且关于轴对称,
函数()的图像也关于对称,
函数的图像与函数()的图像的位置关系如图所示,
可知两个图像有四个交点,且两两关于直线对称,
则与的图像所有交点的横坐标之和为4.
故选:B
本题主要考查了函数的性质,考查了数形结合的思想,掌握函数的性质是解题的关键,属于中档题.
9.A
【解析】
由图根据三角函数图像的对称性可得,利用周期公式可得,再根据图像过,即可求出,再利用三角函数的平移变换即可求解.
【详解】
由图像可知,即,
所以,解得,
又,
所以,由,
所以或,
又,
所以,,
所以,,
即,
因为函数的图象由图象向右平移个单位长度而得到,
所以.
故选:A
本题考查了由图像求三角函数的解析式、三角函数图像的平移伸缩变换,需掌握三角形函数的平移伸缩变换原则,属于基础题.
10.B
【解析】
三视图对应的几何体为如图所示的几何体,利用割补法可求其体积.
【详解】
根据三视图可得原几何体如图所示,它是一个圆柱截去上面一块几何体,
把该几何体补成如下图所示的圆柱,
其体积为,故原几何体的体积为.
故选:B.
本题考查三视图以及不规则几何体的体积,复原几何体时注意三视图中的点线关系与几何体中的点、线、面的对应关系,另外,不规则几何体的体积可用割补法来求其体积,本题属于基础题.
11.A
【解析】
根据题目所给的步骤进行计算,由此求得的值.
【详解】
依题意列表如下:
上列乘
上列乘
上列乘
6
30
60
3
15
30
2
10
20
15
6
12
1
5
10
所以.
故选:A
本小题主要考查合情推理,考查中国古代数学文化,属于基础题.
12.C
【解析】
根据对数函数以及指数函数的性质求解a,b的范围,再利用充分必要条件的定义判断即可.
【详解】
由“”,得,
得或或,
即或或,
由,得,
故“”是“”的必要不充分条件,
故选C.
本题考查必要条件、充分条件及充分必要条件的判断方法,考查指数,对数不等式的解法,是基础题.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.
【解析】
∵为锐角,,∴,
∴,,
故.
14.
【解析】
根据条件概率的求法,分别求得,再代入条件概率公式求解.
【详解】
根据题意得
所以
故答案为:
本题主要考查条件概率的求法,还考查了理解辨析的能力,属于基础题.
15.
【解析】
方法一:令,则,,当,时,,单调递减,∴时,,,且,∴在上单调递增,时,,,且,∴在上单调递减,∴是函数的极大值点,∴满足题意;当时,存在使得,即,又在上单调递减,∴时,,,所以,这与是函数的极大值点矛盾.综上,.
方法二:依据极值的定义,要使是函数的极大值点,由知须在的左侧附近,,即;在的右侧附近,,即.易知,时,与相切于原点,所以根据与的图象关系,可得.
16.36 ;1.
【解析】
的可能取值为0,1,2,3,对应的排法有:.分别求出,,,,由此能求出.
【详解】
解:有2名老师和3名同学,将他们随机地排成一行,用表示两名老师之间的学生人数,
则的可能取值为0,1,2,3,
对应的排法有:.
∴对应的排法有36种;
,
,
,
,
∴
故答案为:36;1.
本题考查了排列、组合的应用,离散型随机变量的分布列以及数学期望,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)无关;(2) ,.
【解析】
(1)由频率分布直方图可知,在抽取的100人中,“体育迷”有25人,从而可得列联表如下:
非体育迷
体育迷
合计
男
30
15
45
女
45
10
55
合计
75
25
100
将22列联表中的数据代入公式计算,得
.
因为3.030<3.841,所以我们没有充分理由认为“体育迷”与性别有关.
(2)由频率分布直方图知抽到“体育迷”的频率为0.25,将频率视为概率,即从观众中抽取一名“体育迷”的概率.由题意知X~B(3,),从而X的分布列为
X
0
1
2
3
P
E(X)=np==.D(X)=np(1-p)=
18.(1);(2).
【解析】
(1)依据新定义,的定义域和值域都是,且在上单调,建立方程求解;(2)依据新定义,讨论的单调性,列出方程求解即可。
【详解】
(1)当时,由复合函数单调性知,在区间上是增函数,即有 ,解得 ;
同理,当时,有,解得,综上,。
(2)若在上是闭函数,则在上是单调函数,
①当在上是单调增函数,则 ,解得,检验符合;
②当在上是单调减函数,则,解得,
在上不是单调函数,不符合题意。
故满足在区间上是闭函数只有。
本题主要考查学生的应用意识,利用所学知识分析解决新定义问题。
19.(1)若,则在定义域内递增;若,则在上单调递增,在上单调递减(2)证明见解析
【解析】
(1),分,讨论即可;
(2)由题可得到,故只需证,,即,采用换元法,转化为函数的最值问题来处理.
【详解】
由已知,,
若,则在定义域内递增;
若,则在上单调递增,在上单调递减.
(2)由题意,
对求导可得
从而,是的两个变号零点,因此
下证:,
即证
令,即证:,
对求导可得,,,因为
故,所以在上单调递减,而,从而
所以在单调递增,所以,即
于是
本题考查利用导数研究函数的单调性以及证明不等式,考查学生逻辑推理能力、转化与化归能力,是一道有一定难度的压轴题.
20.(1)证明见解析(2)
【解析】
(1)取中点为,连接,,,,根据线段关系可证明为等边三角形,即可得;由为等边三角形,可得,从而由线面垂直判断定理可证明平面,即可证明.
(2)以为原点,,,为,,轴建立空间直角坐标系,写出各个点的坐标,并求得平面和平面的法向量,即可由法向量法求得二面角的余弦值.
【详解】
(1)证明:取中点为,连接,,,如下图所示:
因为,,,
所以,故为等边三角形,则.
连接,因为,,
所以为等边三角形,则.
又,所以平面.
因为平面,
所以.
(2)由(1)知,
因为平面平面,平面,
所以平面,
以为原点,,,为,,轴建立如图所示的空间直角坐标系,
易求,则,,,,
则,,.
设平面的法向量,
则即令,则,,
故.
设平面的法向量,
则则
令,则,,故,
所以.
由图可知,二面角为钝二面角角,
所以二面角的余弦值为.
本题考查线面垂直的判定,由线面垂直判定线线垂直,由空间向量法求平面与平面形成二面角的大小,属于中档题.
21.(1)证明见解析(2)
【解析】
(1)连接,设,连接.通过证明,证得直线平面.
(2)建立空间直角坐标系,利用平面和平面的法向量,计算出二面角的正弦值.
【详解】
(1)连接,设,连接,
因为,所以,所以,
在中,因为,
所以,且平面,
故平面.
(2)因为,,,,,所以,
因为,平面,所以平面,
所以,,
取所在直线为轴,取所在直线为轴,取所在直线为轴,建立如图所示的空间直角坐标系,
由已知可得,,,,
所以,因为,
所以,
所以点的坐标为,
所以,,设为平面的法向量,
则,令,解得,,
所以,即为平面的一个法向量.
,
同理可求得平面的一个法向量为
所以
所以二面角的正弦值为
本小题主要考查线面平行的证明,考查二面角的求法,考查空间想象能力和逻辑推理能力,属于中档题.
22.(1)(2)见解析
【解析】
(1)取,则;取,则,
∴;
(2)要证,只需证,
当时,;
假设当时,结论成立,即,
两边同乘以3 得:
而
∴,即时结论也成立,
∴当时,成立.
综上原不等式获证.
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