【文档说明】辽宁省名校联盟(东北三省三校)2025届高三上学期9月份联合考试数学试题 Word版含解析.docx,共(20)页,1.206 MB,由小赞的店铺上传
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绝密★启用前辽宁省名校联盟2024年高三9月份联合考试数学命题人:大连市第二十四中学王辉审题人:大连市第二十四中学李响本试卷满分150分,考试时间120分钟.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.答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.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.1.2log50.5=()A.12B.15−C.15D.2【答案】C【解析】【分析】利用对数的运算法则即可得解.【详解】222log5log5lo5g10.522−===21log5125=.
故选:C.2.已知命题:,11pxx−R,命题:3122q+,则()A.p和q都是真命题B.p和q都是真命题C.p和q都是真命题D.p和q都是真命题【答案】A【解析】【分析】由存在性命题可知1x=满足p为真命题,利用作差法可判断3122+,即q为真
命题.【详解】对于:,11pxx−R可知,当1x=时满足命题,p为真命题,所以p为假命题;易知()()2231223123823412160+−=++−=−=−,所以()()223122+,也即:3122q+为真命题,q为假命题;可得p和q都是真命题.故选:A3.已知
,MN为全集U的非空真子集,且,MN不相等,若()UMNU=ð,则()ANMB.MNN=C.()UMN=ðD.()UMNU=ð【答案】B【解析】【分析】根据题意分析可知集合M是集合N的真子集,结合韦恩图
逐项分析判断.【详解】因为()UMNU=ð,等价于UUNM痧,等价于MN,且,MN不相等,可知集合M是集合N的真子集,故A错误;且MNN=,故B正确;据此作出韦恩图,可知()UMNð,()UMNUð,故CD错误;故选:B.4.如
图,有一个无盖的盛水的容器,高为H,其可看作将两个完全相同的圆台面积较大的底面去掉后对接而成.现从顶部向该容器中倒水,且任意相等的时间间隔内所倒的水的体积相等,记容器内水面的高度y随时间t变化的函数为()ft,则下列函数图象中最有可能是(
)ft图象的是().A.B.C.D.【答案】D【解析】【分析】考虑函数增长速度得到结论可得正确选项.【详解】因为单位时间内注水的体积不变,结合容器的形状,在单位时间内,高度变化率先由快变慢,后由慢变快.故选:D.5.已知等比数列
na的公比为q,则“12aa”是“()22*1nnaan+N”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件【答案】D【解析】【分析】举反例,结合充分、必要条件分析判断.【详解】例如()1nna=−,则121,1aa=−=,满足12aa,但221nnaa
+=,即充分性不成立;的例如2nna=−,则24nna=,满足221nnaa+,但122,4aa=−=−,即12aa,即必要性不成立;综上所述:“12aa”是“()22*1nnaan+N”的既不充分
也不必要条件.故选:D.6.若定义在R上的偶函数()fx在)0,+上单调递增,则1211,,eπ2fff−−−的大小关系为()A.1211e2πfff−
−−B.1211e2πfff−−−C.1211e2πfff−−−D.1211eπ2fff−−−【答案】B【解析
】【分析】利用偶函数性质以及函数在)0,+上单调递增即可判断得出结论.【详解】易知121211eeefff−==,显然1112πe,又因为()fx在)0,+上单调递增,
所以可得1112πefff;由偶函数性质可得1111122ππefffff=−=−,即1211e2πfff−−−.故选
:B7.已知定义在R上的函数()fx,对xR,都有()()44fxfx+=−+,若函数()1fx−的图象关于直线1x=对称,则()4050f=()A.2−B.1−C.2D.1【答案】C【解析】【分析】先由函数图象平移的性质得到()fx为偶函数,再利用函数周期性的
判定得到()fx为周期函数,进而利用赋值法即可得解.【详解】因为函数(1)fx−的图象关于直线1x=对称,又()fx的图象由(1)fx−的图象向左平移一个单位长度得到,所以()fx的图象关于直线0x=对称,故()fx为偶函数,因为(4)()fxfx+=−+4,所以(8)(4)4[()4]4
fxfxfx+=−++=−−++=()fx,所以()fx是以8为一个周期的偶函数,所以(4050)(85062)(2)fff=+=,由(2)(24)ff=−+=(2)4(2)4ff−−+=−+,得(2)2f=,则(4050)2f=.故选:C.8.已知函数(
)2ln1fxxx=−,则当0a时,方程()()220afxfxa+−=的不同的实数解的个数为()A.4B.3C.2D.1【答案】A【解析】【分析】根据题意分1x和1x两种情况,利用导数分析()fx的单调性和极值
,并作出()fx的图象,令()tfx=,分析可知方程220atta+−=的2根12,tt的正负性相反,结合图象即可得结果.【详解】由题意可知:()2ln1fxxx=−的定义域为()(),11,−+,若1x,则()()2ln1fxxx=−,且()()()222ln12ln1211xf
xxxxx=−+=−+−+−,令()()22ln12,11gxxxx=−++−,则()()()()222222111xgxxxx−=−=−−−,令()0gx,解得2x;令()0gx,解得12x;可知()gx在()1,2内单调递减,在()2,
+内单调递增,则()()240gxg=,即𝑓′(𝑥)>0对任意1x恒成立,可知()fx在(1,+∞)内单调递增,当x趋近于1时,()fx趋近于−,当x趋近于+时,()fx趋近于+;若1x,则()()2ln1fxxx=−,且()()()222ln12ln1211xfx
xxxx=−+=−+−+−,令()()22ln12,11hxxxx=−++−,则()()()()2222220111xhxxxx−=−=−−−,可知ℎ(𝑥)在(),1−内单调递减,且()00h=,当0x,则ℎ(𝑥)>0,即𝑓′(𝑥)>0;当0
1x,则ℎ(𝑥)<0,即𝑓′(𝑥)<0;可知()fx在(),0−内单调递增,在(0,1)内单调递减,则()()00fxf=,当x趋近于1时,()fx趋近于−,当x趋近于−时,()fx趋近于−;据此作出函数()f
x的图形,如图所示:对于方程()()220afxfxa+−=,令()tfx=,则220atta+−=,且0a,2180a=+,可知方程220atta+−=有2个不相等的实根12,tt,则121
21,20tttta+=−=−,可知12,tt的正负性相反,不妨设120,0tt,则()1fxt=有3个不相等的实根;()2fxt=有1个不相等的实根;综上所述:程()()220afxfxa+−=的不同的实数解的个数为4.故选:A【点睛】方法点睛:数形结合就是通过
数与形之间的对应和转化来解决数学问题.它包含以形助数和以数解形两个方面.一般来说,涉及函数、不等式、确定参数取值范围、方程等问题时,可考虑数形结合法.运用数形结合法解题一定要对有关函数图象、方程曲线、几何图形较熟悉,
否则,错误的图象反而导致错误的选择.二、多选题: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0xy且22xy+=,则()A.0yB.
02xC.41610xy+D.22loglog0xy+【答案】BD【解析】【分析】根据题意解不等式即可得02x,01y,即可判断AB;对于C:举反例说明即可;对于D:利用基本不等式可得12xy,进而结合对数函数
性质分析判断.【详解】对于选项AB:因为22xy+=,则112yx=−,且0xy,则1102xyxx=−,解得02x,若02x,则()110,12yx=−,故A错误,B正确;对于选项C:令11,2xy==,则12414161806xy+==+,故C错误;对
于选项D:可知,xy均为正数,则()()22214xyxy+=,即12xy,当且仅当21xy==时,等号成立,所以22221loglogl1ogo2lg0xxyy=−+=,故D正确;故选:BD.10.已知幂函数()fx的图象经过点18,16,下列结论正确的有()A
.()00f=.B.()fx是偶函数C.()413f−=D.若()()321fxfx−+,则233,,4322x【答案】BCD【解析】【分析】利用待定系数法可得()43f
xx−=,可判断A,B;求导可得()7343fxx−=−代入计算得C;利用幂函数单调性以及偶函数性质解不等式得D.【详解】设幂函数()fxx=,代入点18,16可得1816=,解得43=−;所以()43341fxxx−==,因此函数()fx的定义域为(
)(),00,−+,()0f不存在,A错误;易知()()()()43434311fxxfxxx−−=−===−,因此()fx是偶函数,即B正确;由()43fxx−=可得()7343fxx−=−,所以()413f−=,
即C正确;由幂函数性质可得()fx在(0,+∞)上单调递减,又()fx是偶函数,所以不等式()()321fxfx−+转化为321xx−+,且320,10xx−+;整理可得()()324032010xxxx−−−+,解得243x且3,12
xx−;即不等式()()321fxfx−+的解集为233,,4322x,即D正确.故选:BCD11.x表示不超过x的最大整数,例如,0.51,1.11−=−=,已知函数()fxx
=,下列结论正确的有()A.若()0,1x,则()()1133fxfx−+−+B.()()()fxyfxfy++C.设()()22520xgxfxf=+,则201()400kgk==D.所有满足()()14,0,3fmfnmn=
的点(),mn组成的区域的面积为409【答案】ABD【解析】【分析】对于AB,理解函数()fxx=的定义,从而分析对应函数的值或性质即可判断;对于C,将问题转化为201()kgk=表示边长为20的正方形内整点的个数之和,从而结合图
形得解;对于D,分类讨论m的取值范围,从而依次求得对应的面积,从而得解.【详解】对于A项,若(0,1)x,则(1,0)−−x,则1121()1,()3333fxfx−+=−+=−−+=11033−+=−,所以()()
1133fxfx−+−+,故A正确;对于B,设1[],[]xxkyy=+=+212,,[0,1)kkk,则12[][][]xyxykk+=+++=12[][]xykk+++,又12[0,2)kk+,所以120,1kk+,所以
[][][]xyxy++,即()()()fxyfxfy++,故B正确;对于C,因为()()2520fxfx=,而[201][202][203]++[2020]++表示x轴,直线20x=,及曲线y=20x所围成区域的整点(横、纵坐标均为整数的点)的个数(不含x轴上的点),设函
数220xy=和y=25x,可得函数220xy=和25yx=互为反函数,即两个函数的图象关于直线yx=对称,由函数对称性可得y轴,直线20y=及曲线25yx=围成的区域与以x轴,直线20x=及曲线220xy=围成的区域所包含的整点一样多,如图所示:则201()kgk=表示边长为20的正方形内
整点的个数之和,其中(20,20)有两个,且不含坐标轴上的点,所以整点的个数为20201401+=,故C错误;对于D,当[0,1)m时,[0,1),()()0nfmfn==,此时(,)mn组成区域的面积为1;当[1,2)m时,[1,2)n,()()1fmfn==,此时(,)mn组成区域的
面积为1;当[2,3)m时,[2,3),()()2nfmfn==,此时(,)mn组成区域的面积为1;当[3,4)m时,[3,4)n,()()3fmfn==,此时(,)mn组成区域的面积为1;当144,3m时,144,,()()43nfmfn==,此时(,
)mn组成区域的面积为1414444339−−=.综上,点(,)mn组成区域的面积为4401499+=,故D正确.故选:ABD.【点睛】思路点睛:关于新定义题的思路有:(1)找出新定义有几个要素,找出要素分别代表什么意思;
(2)由已知条件,看所求的是什么问题,进行分析,转换成数学语言;(3)将已知条件代入新定义的要素中;(4)结合数学知识进行解答.三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.若232log04aaa−+,则a的取值范围是______.【答
案】()3,+【解析】【分析】根据对数的定义可得2a,根据对数单调性解不等式即可.【详解】因为232log04aaa−+,可得30a且31a,可得0a且13a,可知40a+,且2204aa−+,可得220a−,解得2a或
2a−(舍去),若2a,则31a,则2332log0log14aaaa−=+,可得2214aa−+,整理可得260aa−−,解得3a或2a−(舍去),所以a的取值范围是()3,+.故答案为:()3,+.
13.数列na共有5项,前三项成等差数列,且公差为d,后三项成等比数列,且公比为q.若第1项为1,第2项与第4项的和为18,第3项与第5项的和为35,则dq+=______.【答案】5【解析】【分析】根据等差、等比数列通项列出5项,结合题意列式求解即可.
【详解】由题意可知:数列na的有5项为()()21,1,12,12,12dddqdq++++,因为()()211218121235ddqddq+++=+++=,则()()2212172234qdqqdq+=−+=−,可得()()()()2212341722qqqq+
−=−+,整理可得220qq−=,解得2q=或0q=(舍去),若2q=,可得515d=,即3d=,所以5dq+=.故答案为:5.14.已知,,abc均为正数,222ab+=,则()22cacb−+的最大值为______.【答案】10【解析】【分析】利用
配方法可得()222cacbab−++,设π2cos,2sin,0,2ab==,利用辅助角公式结合正弦函数最值分析求解.【详解】因为()()22222cacbcaabab−+=−−+++,当且仅当ca=
,即ac=时,等号成立,又因为222ab+=,0,0ab,设π2cos,2sin,0,2ab==,则()52522cos22sin10cossin10sin55ab+=+=+=+
,其中525sin,cos55==,可知2+ab的最大值为10,其中π2+=,即π2=−,可得π10π2102cos2sin,2sin2cos2525ab=−===−==,综上所述:()22cacb−+的最大值
为10,其中10210,55acb===.故答案为:10.【点睛】关键点点睛:对于平方关系的等式,常借助于三角换元,把最值问题转化为三角问题分析求解,本题的关键在于令π2cos,2sin,0,2ab==,进而运算求解.四、解答题
:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.已知数列3na是首项为3,公比为9的等比数列,数列nb满足321213333nnbbbbn−++++=.(1)求数列n
a和nb的通项公式;(2)求数列nnab的前n项和nS.【答案】(1)21nan=−;3nnb=(2)113nnnS+=−【解析】【分析】(1)利用等比数列的通项公式可得na,利用数列的递推式作差可得nb,从而得解;(2)由(1)求得nnab,再利用错位相
减法即可得解.【小问1详解】因为数列3na是首项为3,公比为9的等比数列,所以1213393nann−−==,所以21nan=−,由321213333nnbbbbn−++++=,得当2n时,3121223(1)333nnbbbbn−−++++=−,两式相减,得133nnb−=,即
3nnb=,又当1n=时,13b=也符合,所以3nnb=.【小问2详解】设1(21)3nnnnacnb==−,则212111333nnSccc=+++=+++1(21)3nn−,故2311113(21)333nSn=+
++−.113n+,两式作差得2321111223333nS=+++()11122133nnn++−−,即1121133211222(21)13333313nn
nnnSn++−+=−+−−=−−,所以113nnnS+=−.16.定义三阶行列式运算:11121321222311223312233113213213223112213311233231
3233aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa=++−−−,其中(),1,2,3ijaijR.已知1−a,关于x的不等式101001xaaxax−−−的解集为M.(1)求M;(2)已知函数()()2R41,,e22,xxaxxMfx
axM−+=−−ð不存在最小值,求a的取值范围.【答案】(1)1Mxxa=+(2)71,4−【解析】【分析】(1)由三阶行列式运算,列不等式求解集M;(2)由分段函数解析式,分别讨论定义区间内函数不存在最小值的条件,
可求a的取值范围.【小问1详解】()()()210101101xaaxxaxxaxxxaax−−=−−−=−−−,解得1xa+且0x,又1−a,10a+,所以不等式解集1Mxxa=+.【小问2详解
】由(1)可知1Mxxa=+,有()()241,1,e22,1xxaxxafxaxa−++=−−+,所以当1xa+时,122e22e22xaaaa+−−−−−−;当1xa+时,()()()222414141.24aafxxaxx++=−+=−−当
4112aa++,即112a−时,()(1)fxfa+,所以()fx不存最小值;当4112aa++,即12a时,()()2414afx+−,因为()fx不存在最小值,所以()241224aa+−−−,解得1724a,
综上,a的取值范围是71,4−.17.已知函数()()3301ffxxxx=−+−.(1)求曲线()yfx=在0x=处的切线方程;(2)设()()()()23001fgxaxxffxx=+−+−−
,当10a−时,记()gx在区间1,0−上的最大值为M,最小值为m,求Mm−的取值范围.【答案】(1)26yx=+(2)4,127【解析】【分析】(1)直接求导得()02f=,再计算出()06f=,则得到切线方程;(2)求出()233ag
xxx=−−,再利用导数得34627am=+,7Ma=+,再作差得()34127ahaMma=−=−++,最后再利用导数求出其范围即可.【小问1详解】由()()3301ffxxxx=−+−,得()()32
23031(1)2ffxxx−=−+−,在所以()()30012ff=−+,所以()02f=,所以()361fxxxx=−+−,所以()06f=,所以曲线()yfx=在0x=处的切线方程为()620yx−=−,即26yx=+.【小问
2详解】由(1)可得()326gxxax=−++,()223233agxxaxxx=−+=−−,因为10a−,所以22,033a−,所以当21,3ax−时
,()0gx,()gx单调递减,当2,03ax时,()0gx,()gx单调递增,所以()gx的最小值3246327aamg==+.又()17ga−=+,()60g=,所以()()10gg−,从而()gx的最大值()17Mga=−=+,所以设()3344761
2727aahaMmaa=−=+−−=−++,则()2443319922ahaaa=−+=−+−,由()1,0a−,知()0ha,所以()ha单调递增,因为()4127h−=,()01h=,所以Mm−的取值范围为4,1
27.18.已知nS为数列na的前n项和,nT为数列nb的前n项和,2145121,2,,8,152,nnnnnnaanaaabbSn++−+=−===为奇数为偶数.(1)求na的通项公式;(2)若222025
nnTS−,求n的最大值;(3)设221nnncTS=−,证明:11324niic=.【答案】(1)nan=(2)5(3)证明见解析【解析】【分析】(1)根据递推公式得出等差数列再应用基本量运算得出通项公式;(2)分组求和分别求出22,nnTS,再计算化简结合指数函数单调性
计算求解;(3)先根据0nc得出12nQ,再化简nc裂项,裂项相消求和证明右侧不等式【小问1详解】由212nnnaaa++=−,得211nnnnaaaa+++−=−,所以数列{𝑎𝑛}为等差数列,所以53515Sa==,所以3
3a=.又41428ab−==,所以44a=,设{𝑎𝑛}公差为d,即314123,34,aadaad=+==+=解得11,1,ad==所以{𝑎𝑛}的通项公式是nan=.【小问2详解
】由(1)知nan=,所以121,2,nnnnbn−+=为奇数,为偶数,()()()12222122122nnnaannSnn++===+,()()()()()()2132124221424134
1212143nnnnnnnTbbbbbbnn−−−+−=+++++++=+=++−,令()2224120253nnnTS−−=,得246077n,的设24nnd=,则数列nd是递增数列.又520
486077d=,662481926077d==,所以n的最大值为5.【小问3详解】由(2)知22131241nnnncTS==−−,设nQ是nc的前n项和,则110nnnQQc++−=,所以nQ是递增数列,所以1112nQQc==成立.又111324Qc==,所以当
2n时,得()()31313112412421212121nnnnnnc===−−−+−+,所以31111131311433521214214nnnnQ=−+−++−
=−−++.综上,11324niic=.19.已知函数()e2xafxx=−(e是自然对数的底数).(1)若2ea=,求()fx的极值;(2)若()()*
1,,,(2)3nxnfxxx−++−−N,求a;(3)利用(2)中求得的a,若()()1lnFxfxxx=++,数列na满足()10,1a,且()1nnaFa+=,证明:132212nnna
aa++++−.【答案】(1)极大值为0,无极小值;(2)2a=(3)证明过程见解析【解析】【分析】(1)求导,得到函数单调性,进而得到()fx在1x=处取得极大值,极大值为()10f=,无极小值;(2)放缩得到021exax−+,构造函数()1e2xagxx=−+,注意到()00g
=,所以()()0gxg,即0x=为()gx的极大值点,求导,根据()00e20ag=−=求出2a=,检验后得到答案;(3)求出()1lnFxxx=+,求导,得到其单调性,故()()11FxF=,求出()11nnaFa+=,构造()()()1ln1mxFxxxxxx=−=+−
,求导得到其单调性,得到()()10mxm=,作差法求出211nnaa++,所以()()21nnmama++,即()()2211nnnnFaaFaa++++−−,故3122nnnaaa++++,又11na+,证明出
132212nnnaaa++++−,证毕.【小问1详解】由题意得()eexfxx=−,则()eexfx=−,为减函数,令()0eexfx==−得1x=,所以当1x时,()0fx,()eexfxx=−单调递增,当1x时,()0fx,()eexfxx=−单调递减,所以()fx在1x=
处取得极大值,极大值为()10f=,无极小值;【小问2详解】因为1x−,所以21x+,从而()()*1,(2)3(2)31nnfxxxfxxx+−−+−−=−N,所以1e2xax−−,即021
exax−+,设()1e2xagxx=−+,注意到()00g=,所以()()0gxg,即0x=为()gx的极大值点,由()e2xagx=−,令()00e20ag=−=,解得2a=,检验,当2a=时,()1exgx=−,当()1,0x−时,()0gx,()gx单调递增,当()0
,x+时,()0gx,()gx单调递减,所以()()00gxg=成立,综上,2a=;【小问3详解】由(2)得()exfxx=−,从而()11lnlnFxxxxxxx=−++=+,0x,则()22111xFxxxx−=−=,令()0Fx
,解得01x,令()0Fx,解得1x,所以()Fx在()0,1上单调递减,在()1,+上单调递增,所以()()11FxF=,因为()10,1a,所以()211aFa=,()321aFa=,……,()11nnaFa+=,令()()()1ln1mxFxxxxxx
=−=+−,则()22222131112410xxxmxxxxx−−−−+−=−+−==,所以()mx在)1,−+上单调递减,且()()10mxm=,因为()()21111nnnnnaaFa
ama+++++−=−=,又11na+,所以()10nma+,所以211nnaa++,所以()()21nnmama++,即()()2211nnnnFaaFaa++++−−,所以3221nnnnaaaa++++−−,故3122nnnaaa++++,又11na+,所以312221n
nnaaa+++++,即132212nnnaaa++++−,证毕.【点睛】方法点睛:导函数证明数列相关不等式,常根据已知函数不等式,用关于正整数的不等式代替函数不等式中的自变量,通过多次求和(常常用到裂项相消法求和)达到证明的
目的,此类问题一般至少有两问,已知的不等式常由第一问根据特征式的特征而得到.