【文档说明】山东省济宁市实验中学2025届高三上学期10月月考数学试题word版含解析.docx,共(18)页,1.006 MB,由小赞的店铺上传
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济宁市实验中学2025届高三第一学期10月月考数学试题一、单选题1.已知集合3Axx=−或𝑥>2},1Bxxa=−,若AB=R,则实数a的取值范围是()A.(4,)−+B.[4,)−+C.(3,)+D.)3,+【答案】D【解析】【分析】根据并集的结果,列出不等式,求解即可得出
答案.【详解】因为AB=R,所以12a−,解得3a.所以,实数a的取值范围是)3,+.故选:D.2.“1m=−或4m=”是“幂函数()()22333mmfxmmx+−=−−在()0,+上是减函数”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】B【解析】【分析】根据幂函数的定义和性质可求参数的值,从而可判断两者之间的关系【详解】因为()()22333mmfxmmx+−=−−是幂函数且在()0,+
上是减函数,故2233130mmmm−−=+−,故1m=−,故“1m=−或4m=”是“幂函数()()22333mmfxmmx+−=−−在()0,+上是减函数”的必要不充分条件,故选:B.3.函数()()()252,2213,2axxfxxaxax−−−=+−
−,若对任意()1212,Rxxxx,都有()()12120fxfxxx−−成立,则实数a的取值范围为()A.4,1−−B.4,2−−C.(5,1−−D.5,4−−【答案】A【解析】【分析】利用函数单调性的变形式即可判断函数单调性,然后根据分段函数的性
质即可求解.【详解】因为对任意()1212,Rxxxx,都有()()12120fxfxxx−−成立,可得()fx在R上是单调递减的,则()()()2501222123522aaaaa−−−−+−−−−−,解得41a−−.故选:A4.已知tan2
=,则πsincos24πsin4−=+()A.15−B.73−C.15D.73【答案】A【解析】【分析】利用和差公式、二倍角公式及平方关系化简,再把正弦余弦转化为正切即可求解.【详解】()()()22π2sincos2sincoscossin42π2sinsinco
s42−−−=++()()()()2sincoscossincossin22sincos2−−+=+2(sincos)=−−22(sin2sincoscos)=−−+222sincos2sincos11cossin
=−=−+222tan221111tan125=−=−=−++.故选:A.5.函数y=lg1|1|x+的大致图象为()A.B.C.D.【答案】D【解析】【分析】求出函数y=lg1|1|x+的定义域,可排除A,C,再代入x=9,求出y值,
结合选项得出答案.【详解】函数y=lg1|1|x+的定义域为{x|x≠-1},由此排除A,C.当x=9时,y=lg110=-1<0.由此排除B.故选:D.【点睛】本题考查函数的图象,考查函数的性质,考查学生的识图能力,属于基础题.6.当1x=时,函数(
)lnbfxaxx=+取得最大值2−,则(2)f=()A.1−B.12−C.12D.1【答案】B【解析】【分析】根据题意可知()12f=−,()10f=即可解得,ab,再根据𝑓′(𝑥)即可解出.【详解】因为函数()fx定义域为(0,+∞),所以依题可知,()12f=−,(
)10f=,而()2abfxxx−=,所以2,0bab=−−=,即2,2ab=−=−,所以()222fxxx=−+,因此函数()fx在(0,1)上递增,在(1,+∞)上递减,1x=时取最大值,满足题意,即有()112122f=−+=−.故选:B.7.已知函数(
)()1e1xaafxxx−+=−,则使()fx有零点的一个充分条件是()A.1a−B.10a−C.01aD.1a【答案】D【解析】【分析】首先判断1−a,此时可得()fx的单调性,依题意可得1e10aa−−−,令()1e1ag
aa−=−−,结合函数的单调性及零点存在性定理得到存在()00,1a使得()00ga=,从而得到()fx有零点的充要条件为0aa,即可判断.【详解】因为()()1e1xaafxxx−+=−,当1a−时e0xa−,10ax+−,所以(
)0fx,()fx没有零点,故A错误;当1−a时exay−=与1ayx+=−在)1,+上单调递增,所以()fx在)1,+上单调递增,()()1min1e1afxfa−==−−,要使()fx有
零点,则需()min0fx,即1e10aa−−−,令()1e1agaa−=−−,则()ga在()1,−+上单调递减,且()21e0g−=,()0e10g=−,()120g=−,所以存()00,1a使得()00ga=,所以()fx有零点的充要条件为0aa,所
以使()fx有零点的一个充分条件是1a.故选:D8.已知函数2()2lnfxxxx=−−,(ln2)af=,ln33bf=,1ecf=,则()A.acbB.bcaC.cabD.abc【答案】D【解析】【分析】利用导数判断函数()fx
的单调性,然后结合()ln()exhxxx=的单调性,即可得到结果.【详解】因为2()2lnfxxxx=−−且()0,x+,所以()2ln1fxxx=−−,令()2ln1gxxx=−−且()0,x+,则()1212xgxxx=−=−,当12x时,()0gx
,故函数()gx单调递增,当102x时,()0gx,故函数()gx单调递减;在所以()()1112ln1ln20222fxgxg==−−=,所以()fx在()0,+上单调递增,令()ln()exhxxx=,则21ln()0xhxx−
=,所以()hx在)e,+上单调递减,()()(e)34hhh,即ln2ln4ln3lne1ln2243ee===,则()ln31ln23efff,即abc.故选:D
二、多选题9.设函数32()231fxxax=−+,则()A.当1a时,()fx有三个零点B.当a<0时,0x=是()fx极大值点C.存在a,b,使得xb=为曲线()yfx=的对称轴D.存在a,使得点()()1,1f为曲线()yfx=的对称中心【答案】AD【解析】【分析
】A选项,先分析出函数的极值点为0,xxa==,根据零点存在定理和极值的符号判断出()fx在(1,0),(0,),(,2)aaa−上各有一个零点;B选项,根据极值和导函数符号的关系进行分析;C选项,假设存在这样
的,ab,使得xb=为()fx的对称轴,则()(2)fxfbx=−为恒等式,据此计算判断;D选项,若存在这样的a,使得(1,33)a−为()fx的对称中心,则()(2)66fxfxa+−=−,据此进行计算判断,亦可利用拐点结论直接求解.【详解】A选项,2()666()fxxaxxx
a=−=−,由于1a,故()(),0,xa−+时()0fx,故()fx在()(),0,,a−+上单调递增,(0,)xa时,()0fx,()fx单调递减,则()fx在0x=处取到
极大值,在xa=处取到极小值,的由(0)10=f,3()10faa=−,则(0)()0ffa,根据零点存在定理()fx在(0,)a上有一个零点,又(1)130fa−=−−,3(2)410faa=+,则(
1)(0)0,()(2)0fffafa−,则()fx在(1,0),(,2)aa−上各有一个零点,于是1a时,()fx有三个零点,A选项正确;B选项,()6()fxxxa=−,0a时,(,0),()0xafx,()fx单调递减,(0,)x+时()0fx,(
)fx单调递增,此时()fx在0x=处取到极小值,B选项错误;C选项,假设存在这样的,ab,使得xb=为()fx的对称轴,即存在这样的,ab使得()(2)fxfbx=−,即32322312(2)3(2)1xaxbxabx−+=−−−+,根据二项式定理,等式右边3(2)bx−展开式含有3x的项为30
3332C(2)()2bxx−=−,于是等式左右两边3x的系数都不相等,原等式不可能恒成立,于是不存在这样的,ab,使得xb=为()fx的对称轴,C选项错误;D选项,方法一:利用对称中心的表达式化简(1)33fa=−,若存在这样的a,使得(1,33)a−为()fx的对称中
心,则()(2)66fxfxa+−=−,事实上,32322()(2)2312(2)3(2)1(126)(1224)1812fxfxxaxxaxaxaxa+−=−++−−−+=−+−+−,于是266(126)(1224)1812aaxaxa−=−+−+−即12601224
0181266aaaa−=−=−=−,解得2a=,即存在2a=使得(1,(1))f是()fx的对称中心,D选项正确.方法二:直接利用拐点结论任何三次函数都有对称中心,对称中心的横坐标是二阶导数的零点,32()231fxxax=−+,2()66fxxax=−,()1
26fxxa=−,由()02afxx==,于是该三次函数的对称中心为,22aaf,由题意(1,(1))f也是对称中心,故122aa==,即存在2a=使得(1,(1))f是()fx的对称
中心,D选项正确.故选:AD【点睛】结论点睛:(1)()fx的对称轴为()(2)xbfxfbx==−;(2)()fx关于(,)ab对称()(2)2fxfaxb+−=;(3)任何三次函数32()fxaxbxcxd=
+++都有对称中心,对称中心是三次函数的拐点,对称中心的横坐标是()0fx=的解,即,33bbfaa−−是三次函数的对称中心10.若正实数a,b满足1ab+=,则下列说法错误的是()A.ab有最小值14B.88ab+有最大值82C.
11ab+有最小值4D.22ab+有最小值22【答案】AD【解析】【分析】求得ab最值判断选项A;求得88ab+最大值判断选项B;求得11ab+最小值判断选项C;求得22ab+最小值判断选项D.【详解】选项A:由12abab=+(当
且仅当12ab==时等号成立),得14ab,故ab有最大值14.判断错误;选项B:()212121224abababab+=++=++=(当且仅当12ab==时等号成立),则()22ab+,则88ab+有最大值82判断正确;选项C:111
4abababab++==(当且仅当12ab==时等号成立),故11ab+有最小值4,判断正确;.选项D:()22212122abababab+=+−=−(当且仅当12ab==时等号成立),所以22ab+有最小值12.判断错误.故选:AD
.11.函数()1,03,0exxxxfxxx+=,关于x的方程()()()20fxmfxm−=R,则下列正确的是()A.函数()fx的值域为RB.函数()fx的单调减区间为()),0,1,−+C.当12m=时,则方程有4个不相等的实数根D.若
方程有3个不相等的实数根,则m的取值范围是3,e+【答案】BD【解析】【分析】先分析函数()fx的单调性和函数值情况并作出函数()fx的图象,对于A和B,由分析以及图象即可得解;由对于C和D,由方程()()()20Rfxmf
xm−=得解为()0fx=与()fxm=,再根据条件树形结合依次分析两解对应的根的情况即可得解.【详解】①当0x时,()111xfxxx+==+,则()fx在(),0−单调递减,且渐近线为y轴和1y=,恒有()1fx.②当0x时,()3exxfx=,()()23e3e3
(1)eexxxxxxfx−−==,当01x,()0,()fxfx在(0,1)单调递增;当1x,()0,()fxfx在(1,+∞)单调递减,故()3()1efxf=,且恒有()0fx,综上①②可知,()max3efx=,综上,作出函数()fx大致图象,如下图:对于A,由上可
知函数()fx的值域为3,e−,故A错误;对于B,函数()fx的单调减区间为(),0,(1,)−+,故B正确;对于C,当12m=时,则方程()()()210R2fxfxm−=,解得()0fx=或()12fx=,由()0fx=,得0x=
或=1x−,有两个实数根;由图象可知,由()12fx=得此时有4不相等的实数根,且均不为0,也不为1−,所以当12m=时,则方程有6个不相等的实数根,故C错误;对于D,若关于x的方程()()()20Rfxmfxm−=有3个不相等的实数根,即方
程()0fx=与方程()fxm=共有3个不相等的实数根,又因为()0fx=已有两个不等的实数根0,1−,则方程()fxm=有且仅有1个根,且不为0,1−.所以()yfx=与ym=有且仅有1个公共点,由图象可知3em,满足题意,即m的取值范围是3,e+,故D正确.故选
:BD.【点睛】思路点睛:先研究函数()fx的单调性以及函数值的分布情况,接着作出函数()fx()fx的图象,数形结合使得问题更直观,进而即可进一步研究函数的性质情况:研究方程()()()20Rfxmfxm−=的根的个数问题,可先解方程得()0fx=与()fxm=,再根据条件依次分析两解对应的根
的情况并树形结合即可得解.三、填空题12.设正实数,xy满足310,lglg4xyxy==−,则lgxy=__________.【答案】2【解析】【分析】根据对数的运算法则与性质化简即可得解.【详解】由10xy=,得lglglg1xyxy+==.所以2lgl
glg(lglg)4lglg2xxyxyxyy=−=+−=.故答案为:213.已知函数()fx的定义域为R,且()22fx+−为奇函数,()31fx+为偶函数,()10f=,则20241()kfk==__________.【答案】404
8【解析】【分析】根据题中()22fx+−为奇函数,()31fx+为偶函数,从而可得出()fx为周期为4的函数,从而可求解.【详解】由题意得()22fx+−为奇函数,所以()()22220fxfx+−+−+−=,即()()224fxfx++−+=,所以函数()fx关于点()2,2中心对称
,由()31fx+为偶函数,所以可得()1fx+为偶函数,则()()11fxfx+=−+,所以函数()fx关于直线1x=对称,所以()()()22fxfxfx+=−=−−+,从而得()()4fxfx=+,所以函数()fx为周期为4的
函数,因为()10f=,所以()()134ff+=,则()34f=,因为()fx关于直线1x=对称,所以()()314ff=−=,又因为()fx关于点()2,2对称,所以()22f=,又因为()()()420fff=−=,又因为()()(
)22422fff−=−+==,所以()()()()12348ffff+++=,所以()()()()202412024()123440484kfkffff==+++=.故答案为:4048.【点睛】关键点点睛:本题的关键是根据
函数的奇偶性得到函数的周期,再求出一个周期内()()()()1,2,3,4ffff的值,最后求和即可.14.已知函数()3,01,ln,1,xxfxxx=若存在实数12,xx满足120xx,
且()()12fxfx=,则216xx−的取值范围为__________.【答案】322ln2,e6−−【解析】【分析】先求出每一段函数的值域,然后由题意得到321ex,根据()()12fxfx=,可将216x
x−化简为222lnxx−,构造函数()()32ln1egtttt=−,利用导数求最值即可.【详解】结合解析式可知当01x时,()0,3fx;当1x时,()()0,fx+.因为()()12fxfx=,所以123lnxx=.令ln3x=,得3ex=,
则321ex,故212262lnxxxx−=−.令()()32ln1egtttt=−,则()221tgttt−=−=,令()0gt得12x;令()0gt得32ex,所以函数()2lngttt=−
在()1,2上单调递减,在(32,e上单调递增,所以()min()222ln2gtg==−,当1t→时,()1gt→,因为()33ee61g=−,所以3max()e6gt=−.所以216xx−的取值范围为322ln2,e6−−.故答案为:322ln2,e6−−四、解
答题15.函数()2()lg23fxxx=−−的定义域为集合A,函数()2(2)xgxax=−„的值域为集合B.(Ⅰ)求集合A,B;(Ⅱ)若集合A,B满足ABB=,求实数a的取值范围.【答案】(Ⅰ)()()13+A=−−,,,{4}Byaya=−
−∣;(Ⅱ)(,3](5,)−−+.【解析】【分析】(Ⅰ)由一元二次不等式的求解方法可求得A集合,由指数函数的值域可求得集合B;(Ⅱ)由ABB=,得BA,根据集合的子集关系可得实数a的取值范围.【详解】(Ⅰ)A=223>0{|(3)(1)>0}xxxxxx
−−=−+()(),13,+=−−,B=2,2{4}xyyaxyaya=−=−−∣∣.(Ⅱ)∵ABB=,∴BA,显然,B,∴41a−−或3a−,∴3a−或5a,即a的取值范围是(,3](5,)−−+.【点睛】本题考查集合
的表示和化简,集合的交集运算,集合间的子集关系,属于中档题.16.已知sin24sin3cos24cos1−=−+,π0.2,(1)求tan和sin2的值;(2)若πsin2sin2=+,π02,,求+的大小.
【答案】(1)tan3=,3sin25=;(2)3π4【解析】【分析】(1)结合二倍角公式,商数关系即可化简求得tan3=,以及22tansin2tan1=+求值;(2)条件等式由诱导公式可得sin2costan2==,即可由和差公式求得()tan+,结
合+范围即可.【小问1详解】()()2sincos2sin24sinsincos4sintan3cos24cos12cos4cos2coscos2−−−====−+−−22,2222sincos2t
an3sin2sincostan15===++;【小问2详解】πsin2sin2costan22=+==,()tantantan11tantan++==−−,∵()0,π+
,∴3π4+=.17.已知函数3()exfxaxa=−−.(1)当1a=时,求曲线()yfx=在点()1,(1)f处的切线方程;(2)若()fx有极小值,且极小值小于0,求a的取值范围.【答案】(1)()e110xy−−−=(2)()1
,+【解析】【分析】(1)求导,结合导数的几何意义求切线方程;(2)解法一:求导,分析0a和0a两种情况,利用导数判断单调性和极值,分析可得2ln10aa+−,构建函数解不等式即可;解法二:求导,可知()e=−xfxa有零点,可得0a,进而利用导数求()fx的单调性和极值,
分析可得2ln10aa+−,构建函数解不等式即可.【小问1详解】当1a=时,则()e1xfxx=−−,()e1xfx=−,可得(1)e2f=−,(1)e1f=−,即切点坐标为()1,e2−,切线斜率e1k=−,所以切线方程为()()()e2e11yx−−
=−−,即()e110xy−−−=.【小问2详解】解法一:因为()fx的定义域为𝑅,且()e=−xfxa,若0a,则()0fx对任意𝑥∈𝑅恒成立,可知()fx在𝑅上单调递增,无极值,不合题意;若0a,令(
)0fx,解得lnxa;令()0fx,解得lnxa;可知()fx在(),lna−内单调递减,在()ln,a+内单调递增,则()fx有极小值()3lnlnfaaaaa=−−,无极大值,由题意可得:()3lnln0faaaaa=−−,即2ln10aa+−,构建(
)2ln1,0gaaaa=+−,则()120gaaa+=,可知()ga(0,+∞)内单调递增,且()10g=,不等式2ln10aa+−等价于()()1gag,解得1a,所以a的取值范围为(1,+∞);解法二:因为()fx的定义域为𝑅,且()e=−xfxa,若()
fx有极小值,则()e=−xfxa有零点,令()e0xfxa=−=,可得exa=,可知exy=与ya=有交点,则0a,若0a,令()0fx,解得lnxa;令()0fx,解得lnxa;可知()fx在(),lna
−内单调递减,在()ln,a+内单调递增,则()fx有极小值()3lnlnfaaaaa=−−,无极大值,符合题意,由题意可得:()3lnln0faaaaa=−−,即2ln10aa+−,构建()2ln1,0gaaaa=+−,因为则2,ln1yaya==−在(0,+∞)内单调递
增,在可知()ga在(0,+∞)内单调递增,且()10g=,不等式2ln10aa+−等价于()()1gag,解得1a,所以a的取值范围为(1,+∞).18.如图,在扇形OAB中,23AOB=,半径2OA=.在弧AB上取一点C,向半径O
A、OB分别作垂线,与线段OA、OB分别相交于D、E,得到一个四边形CDOE.(1)设CODx=,将四边形CDOE的面积S表示成x的函数;(2)求四边形CDOE的面积S的最大值.【答案】(1)3sin26=−Sx,,62x;(2)3.【解析】【
分析】(1)利用直角三角形面积公式得到CODCOESSS=+△△11222sin2cos2sin2cos2233=+−−xxxx,然后利用二倍角公式,辅助角法化简求解.(2)由(1)知:3sin26=−
Sx,利用正弦函数的性质求解.详解】(1)CODCOESSS=+△△,11222sin2cos2sin2cos2233=+−−xxxx4sin2sin23=+−x
x,31sin2cos2sin222=+−+xxx,【33sin2cos222xx=−,3sin26x=−,要得到四边形CDOE则,62x.(2)由(1)知
:3sin26=−Sx,因为,62x所以52,666−x,所以当226xππ−=,即3x=时,四边形CDOE的面积S的最大值为3.【点睛】本题主要考查三角函数的平面几何中的应用,还考查
了运算求解的能力,属于中档题.19.已知函数()eeaxxfxx=−.(1)当1a=时,讨论()fx的单调性;(2)当0x时,()1fx−,求a的取值范围;(3)设nN,证明:222111ln(1
)1122nnn+++++++.【答案】(1)𝑓(𝑥)的减区间为(),0−,增区间为()0,+.(2)12a(3)见解析【解析】【分析】(1)求出()fx,讨论其符号后可得()fx的单调性.(2)设()ee1axxhxx=−+,求出()hx,先讨论12a时题设中的不
等式不成立,再就102a结合放缩法讨论()hx符号,最后就0a结合放缩法讨论()hx的范围后可得参数的取值范围.(3)由(2)可得12lnttt−对任意的1t恒成立,从而可得()21ln1lnnnnn+−+对任意
的*nN恒成立,结合裂项相消法可证题设中的不等式.【小问1详解】当1a=时,()()1exfxx=−,则()exfxx=,当0x时,()0fx,当0x时,()0fx,故()fx的减区间为(),0−,增
区间为()0,+.【小问2详解】设()ee1axxhxx=−+,则()00h=,又()()1eeaxxhxax=+−,设()()1eeaxxgxax=+−,则()()22eeaxxgxaax=+−,若12a,则()0210ga=−,因为()gx为连续不间断函数
,故存在()00,x+,使得()00,xx,总有()0gx,故()gx在()00,x为增函数,故()()00gxg=,故()hx在()00,x为增函数,故()()00hxh=,与题设矛盾.若102a,则()()()ln11eeeeaxaxaxxxh
xax++=+−=−,下证:对任意0x,总有()ln1xx+成立,证明:设()()ln1Sxxx=+−,故()11011xSxxx−=−=++,故()Sx在()0,+上为减函数,故()()00SxS=即()ln1xx+成立.由上述不等式有()ln12eeeeee0axaxxaxa
xxaxx+++−−=−,故()0hx总成立,即()hx在()0,+上为减函数,所以()()00hxh=.当0a时,有()eee1100axxaxhxax=−+−+=,所以()hx在()0,+上为减函数,所以()()00hxh=.综上,12a.【小问3详解】取12a=,则0
x,总有12ee10xxx−+成立,令12ext=,则21,e,2lnxttxt==,故22ln1ttt−即12lnttt−对任意的1t恒成立.所以对任意的*nN,有112ln1nnnnnn++−+,整理得到:()
21ln1lnnnnn+−+,故()222111ln2ln1ln3ln2ln1ln1122nnnn+++−+−+++−+++()ln1n=+,故不等式成立.【点睛】思路点睛:函数参数的不等式的恒成立问题,应该利用导数讨论函数的单调性,注
意结合端点处导数的符号合理分类讨论,导数背景下数列不等式的证明,应根据已有的函数不等式合理构建数列不等式.