山东省菏泽市2024-2025学年高三上学期期中考试数学试题 含解析

菏泽市2024—2025学年度第一学期期中考试高三数学试题本试卷共4页，19题.全卷满分150分.考试用时120分钟.注意事项：1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置.2．选择题的作答：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.写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.3．非选择题的作答：用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内.写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交.一、选择题：本题共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（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【分析】明确集合，根据交集的概念求.【详解】时，不等式的解集为，即，不等式，解得，即，故．故选：B．2.已知函数的定义域为，则函数的定义域为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【分析】对于函数f2x+1，先由求出，而对于函数fx−1，应使，解出，即得函数fx−1的定义域.【详解】因为函数f2x+1的定义域为1,2，由可得，对于函数fx−1，由可得，即函数fx−1的定义域为．故选：B．3.已知，则（）A. B. C.0 D.1【答案】A【解析】【分析】根据诱导公式将已知等式化简，再根据二倍角公式将所求等式化简，即可求得结果.【详解】由题可得，∴，则，故选：A.4.“函数在上单调递增”是“”的（）A.充分不必要条件 B.必要不充分条件C.充要条件 D.既不充分又不必要条件【答案】A【解析】【分析】通过函数求导找到函数在上单调递增的等价条件“”，再利用充分必要条件的判断方法即得结论.【详解】在上单调递增，则，即在上恒成立，因在上有最小值为0，故必有.又是的真子集，故“函数在上单调递增”是“”的充分不必要条件．故选：A．5.过曲线上一点作平行于两坐标轴的直线，分别交曲线于点，若直线过原点，则其斜率为（）A.1 B. C. D.【答案】B【解析】【分析】首先根据点的坐标表示点的坐标，根据，即可求解.【详解】设，过点作轴的平行线，交于点，过点作轴的平行线交于点，由题意可得，解得或，经检验，不符合，故其斜率为．故选：B6.函数的零点个数为（）A.1 B.0 C.3 D.2【答案】A【解析】【分析】利用导数判断函数的单调性，结合，即可判断出答案.【详解】由，可得，即定义域为−1,1，所以，由于，故，即f′x≥0即在−1,1上为单调递增函数，又，所以仅有一个零点．故选：A．7.自然界中许多流体是牛顿流体，其中水、酒精等大多数纯液体、轻质油、低分子化合物溶液以及低速流动气体等均为牛顿流体；高分子聚合物的浓溶液和悬浮液等一般为非牛顿流体，非牛顿流体在实际生活和生产中有很多广泛的应用，如工业制造业常利用某些高分子聚合物做成“液体防弹衣”，已知牛顿流体符合牛顿黏性定律，即在一定温度和剪切速率范围内黏度值是保持恒定的：，其中为剪切应力，为黏度，为剪切速率；而当液体的剪切应力和剪切速率存在非线性关系时液体就称为非牛顿流体．其中宾汉流体（也叫塑性流体），是一种粘塑性材料，是非牛顿流体中比较特殊的一种，其在低应力下表现为刚体，但在高应力下表现为粘性流体（即粘度恒定），以牙膏为例，当我们挤压它的力较小时，它就表现为固体，而当力达到一个临界值，它就会变成流体，从开口流出．如图是测得的某几种液体的流变曲线，则其中属于牙膏和液体防弹衣所用液体的曲线分别是（）A.①和④ B.③和④ C.③和② D.①和②【答案】D【解析】【分析】根据题意，利用数形结合的思想，结合线性与非线性关系，可得答案.【详解】由题意得牛顿流体黏度恒定，即在曲线中，图象为直线，即③为牛顿流体，④和②为非牛顿流体，由题意可知牙膏是特殊的非牛顿流体，但挤压力达到一定值时变成流体其粘度不变，即此时剪切应力与剪切速率成线性关系，故牙膏所对应的曲线为①，而液体防弹衣所用液体本身属于非牛顿流体，且根据题意表述可知剪切应力随剪切速率的增大而增大且比正常条件下的牛顿流体所对应的剪切应力大，故液体防弹衣所用液体对应曲线为2．故选:D．8.已知函数，点在曲线上，则（）A.有最大值为，最小值为1 B.有最大值为0，最小值为C.有最大值0，无最小值 D.无最大值，有最小值为【答案】B【解析】【分析】首先利用导数求出函数的值域，即为的取值范围，再利用，令，转化为求hx的最值.【详解】由，则，设，，当时，，在区间单调递增，当时，，在区间单调递减，所以当时，取得最大值，，且时，gx>0，，所以当时，gx>0，即f′x>0，函数当时，gx<0，即f′x<0，函数所以当时，取得最大值，当时，，当时，，所以函数的值域是，由题意可知，，所以，设，，当时，，所以当时，h′x<0，hx当时，h′x>0，hx所以当时，hx取得最小值，当时，hx<0，当时，，且，所以函数hx的值域是，所以的取值范围是，故选：B．【点睛】关键点睛：由点在曲线y=fx上，即，因此本题的关键是将求的最值转化为求的最值.二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求．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，则（）A. B. C. D.【答案】ABD【解析】【分析】根据不等式的性质对选项进行分析，从而确定正确答案.【详解】因为，所以，故A正确；因为，所以，故B正确；因为，不妨令，，得，此时，故C错误；因为，所以，故D正确．故选：ABD10.已知函数，且，则（）A. B. C. D.【答案】BCD【解析】【分析】由题意，作出函数的图象，结合图形和二次函数的性质，依次判断选项即可.【详解】结合函数的图象可知，，故A错误；由，可得，故B正确；因为，所以，所以，则，又，所以，由二次函数性质得在上单调递增，故，故C正确；因为，所以，故D正确．故选：BCD11.把一个三阶魔方看成是棱长为1的正方体，若顶层旋转弧度，记表面积增加量为，则（）A. B.的图象关于直线对称C.呈周期变化 D.【答案】AD【解析】【分析】根据锐角三角函数可得，即可化简进而代入即可求解AC，根据对称的定义计算即可求解B，利用不等式以及辅助角公式即可结合三角函数的性质求解D.【详解】设图中小三角形的斜边长为，则①，所以为锐角，故不呈周期变化，故C错误；对于A，当时，由①式得，，所以，故A正确；对于B，由①可得，故，且，即的图象关于直线对称，故B错误；对于D，，由于所以，且，当且仅当时，等号成立，又由①可得，，所以，所以，所以，所以，所以，所以，即，故D正确．故选:AD．三、填空题：本题共3小题，每小题5分，共15分．12.命题：“所有能被4整除的正整数能被2整除”的否定是______．【答案】存在能被4整除的正整数不能被2整除【解析】【分析】利用全称量词命题的否定方法即可求解.【详解】“所有能被4整除的正整数都能被2整除”是全称量词命题，其否定是存在量词命题，所以“所有能被4整除的正整数都能被2整除”的否定是：“存在能被4整除的正整数不能被2整除”．故答案为：存在能被4整除的正整数不能被2整除．13.已知函数，将的图象向左平移个单位长度，所得图象与曲线关于原点对称，则______．【答案】【解析】【分析】由题可得图象向左平移个单位长度后所对应解析式，后由可得a，后可得答案.【详解】将的图象向左平移个单位长度，得到图象对应解析式为，若与曲线关于原点对称，可得，即由于不恒等于0，所以，故．故答案为：．14.已知时，，则正数的最大值为______．【答案】【解析】【分析】构造函数fx=x⋅2xx>0，利用单调性判断其单调性，原不等式等价于，由此可以得到【详解】设函数fx=x⋅2x因为f′所以在0,+∞上单调递增．所以，所以．设，则，令得；令得．所以在上单调递增，在上单调递减，因为，所以，故．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，证明过程或演算步骤．15.记的内角的对边分别为，已知，的面积为．（1）求；（2）求的周长．【答案】（1）（2）【解析】【分析】（1）利用三角恒等变换的知识求得.（2）利用三角形的面积公式、余弦定理等知识求得三角形的周长.【小问1详解】在中，由，即，化简得，又，所以．【小问2详解】由，解得，由余弦定理变形可得故的周长为．16.已知函数．（1）求的单调递减区间；（2）若，求的最大值．【答案】（1），（2）0【解析】【分析】（1）根据正弦函数的单调区间列不等式求解，即得答案；（2）由x范围，确定范围，设，将函数化为关于t的函数，结合基本不等式，即可求得答案.【小问1详解】令，解得，所以的单调递减区间为，．【小问2详解】所以，设，则，故，所以当且仅当，即或时等号成立，故的最大值为0．17.记锐角的内角的对边分别为，已知．（1）求；（2）延长到，使，求．【答案】（1）（2）【解析】【分析】（1）利用正弦定理以及三角恒等变换的知识求得.（2）利用正弦定理以及三角恒等变换的知识.【小问1详解】已知，正弦定理得，则有，所以，而，则，即，锐角中，，则，由，因此.【小问2详解】在中，由正弦定理得①．在中，由正弦定理得②．，，得，由①②可得，解得．18.已知函数．（1）求单调区间；（2）设分别为的极大值点和极小值点，记．证明：直线与曲线交于另一点．【答案】（1）单调增区间为，单调减区间为（2）证明见解析【解析】【分析】（1）求导后，借助导函数的正负即可得原函数的单调性；（2）求出直线的方程后，联立直线的方程与曲线，可得，构造函数，结合导数研究单调性后结合零点的存在性定理，可得方程有处外的第三个解，即可得证.【小问1详解】令得或，当时，；当时，；故的单调增区间为，单调减区间为；【小问2详解】由（1）得，则直线的方程为，即，令，得，设，则，令得，当时，；当时，；所以在单调递减，在单调递增，因，存在唯一的，使，所以有且仅有2个零点，其中，这表明方程0的解集为，即直线与曲线交于另一点，且的横坐标为．【点睛】关键点点睛：第二问关键点在于将证明直线与曲线交于另一点转化为证明直线的方程与曲线联立后，消去后所得方程有除外的第三个解.19.已知函数，其中，（1）证明：；（2