【精品解析】湖南省湘西土家族苗族自治州泸溪县第一中学2025-2026学年高三上学期期末数学测试卷

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名称 【精品解析】湖南省湘西土家族苗族自治州泸溪县第一中学2025-2026学年高三上学期期末数学测试卷
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资源类型 试卷
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科目 数学
更新时间 2026-02-24 00:00:00

文档简介

湖南省湘西土家族苗族自治州泸溪县第一中学2025-2026学年高三上学期期末数学测试卷
1.(2026高三上·泸溪期末)设函数,函数有6个零点,则非零实数m的取值范围是(  )
A. B. C. D.
2.(2026高三上·泸溪期末)已知函数,则(  )
A. B. C. D.
3.(2026高三上·泸溪期末)对于函数,若存在区间使得则称函数为“同域函数”,区间A为函数的一个“同城区间”.给出下列四个函数:
①;②;③;④.
存在“同域区间”的“同域函数”的序号是
A.①②③ B.①② C.②③ D.①②④
4.(2026高三上·泸溪期末)2021年7月24日,中共中央办公厅、国务院办公厅印发了“双减”政策,极大缓解了教育的“内卷”现象.数学中的螺旋线可以形象的展示“内卷”这个词,螺旋线这个名词来源于希腊文,它的原意是“旋卷”或“缠卷”,平面螺旋便是以一个固定点开始向外逐圈旋绕而形成的曲线,如图所示.它的画法是这样的:取第一个正方形各边的四等分点E,F,G,H,作第2个正方形,然后再取正方形各边的四等分点M,N,P,Q,作第3个正方形,依此方法一直继续下去,就可以得到阴影部分的图案.设正方形边长为,后续各正方形边长依次为;如图阴影部分,设直角三角形AEH面积为,后续各直角三角形面积依次为,若,下列说法中正确的个数是(  )
是公比为的等比数列.
A.1 B.2 C.3 D.4
5.(2026高三上·泸溪期末)在 中三内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且 , ,则角C的大小是(  )
A. 或 B. C. D.
6.(2026高三上·泸溪期末)如图,在直三棱柱中,,,,,点在棱上,点在棱上,给出下列三个结论:
①三棱锥的体积的最大值为;
②的最小值为;
③点到直线的距离的最小值为.
其中所有正确结论的个数为(  )
A.0 B.1 C.2 D.3
7.(2026高三上·泸溪期末)已知函数,则不等式的解集为(  )
A. B.
C. D.
8.(2026高三上·泸溪期末)若曲线在与处的切线互相垂直,且交点在直线上,则的值可能是(  )
A. B. C. D.
9.(2026高三上·泸溪期末)在平面直角坐标系中,已知曲线,点为曲线C上一点,则(  )
A.曲线C关于x轴对称
B.曲线C关于原点对称
C.点P的纵坐标的取值范围为
D.直线与曲线C有且仅有两个公共点
10.(2026高三上·泸溪期末)意大利著名数学家斐波那契在研究兔子的繁殖问题时,发现有这样的一列数:.该数列的特点如下:前两个数均为1,从第三个数起,每一个数都等于它前面两个数的和.人们把这样的一列数组成的数列称为斐波那契数列,现将中的各项除以2所得的余数按原来的顺序构成的数列记为,数列的前项和为,数列的前项和为,下列说法正确的是(  )
A. B.
C. D.
11.(2026高三上·泸溪期末)已知抛物线的焦点为的准线与轴交于点,过的一条直线与交于两点,过作的垂线,垂足分别为,则(  )
A. B.
C. D.的面积等于的面积
12.(2026高三上·泸溪期末)在《九章算术》中,将四个面都是直角三角形的四面体称为鳖臑.在鳖臑中,平面BCD,,且,则鳖臑外接球的表面积为   .
13.(2026高三上·泸溪期末)若函数存在两个极值点,且,则   .
14.(2026高三上·泸溪期末)称满足以下条件的函数为“函数”:从定义域D中任取x,总存在唯一的满足.根据该定义,以下命题中所有真命题的序号为   .
①若为函数,则;②是函数;
③是函数;④是函数;
⑤若为函数,则.
15.(2026高三上·泸溪期末)已知定义在区间上的函数,,若,存在一个正实数,满足,则称是的“-伴侣函数”,其中的最小值称为“伴侣指数”.
(1)已知,判断函数是否为的“-伴侣函数”,若是,求出“伴侣指数”;若不是,请说明理由.
(2)求证:在同一给定闭区间上的一次函数是二次函数的“-伴侣函数”.
(3)已知,若函数是的“4-伴侣函数”,求实数的取值范围.
16.(2026高三上·泸溪期末)已知函数,.
(1)求函数的极值;
(2)求函数的单调区间;
(3)定义:同时相切于两条(或两条以上)的曲线的直线叫做两条(或两条以上)的曲线公切线.判断与是否存在公切线,如果不存在,请说明理由,如果存在请指出公切线的条数.
17.(2026高三上·泸溪期末)已知函数(是自然对数的底数).
(1)若,求的极值;
(2)若,求;
(3)利用(2)中求得的,若,数列满足,且,证明:.
18.(2026高三上·泸溪期末)已知点为抛物线:的焦点,过且垂直于轴的直线截所得线段长为4.
(1)求的值;
(2)为抛物线的准线上任意一点,过点作MA,MB与相切,A,B为切点,则直线AB是否过定点?若过,求出定点坐标;若不过,说明理由.
19.(2026高三上·泸溪期末)已知函数,,集合.
(1)若集合中有且仅有个整数,求实数的取值范围;
(2)集合,若存在实数,使得,求实数b的取值范围.
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】函数的零点与方程根的关系
【解析】【解答】解:作出函数的图象如下:
因为函数,
且函数有6个零点等价于有6个解,
等价于或共有6个解
等价于函数与共有6个交点,
又因为,由图可得与有三个交点,
所以与有三个交点,
则直线应位于之间,
所以,解得.
故答案为:C.
【分析】先作出函数的图象,再利用函数的零点与两函数交点的横坐标的等价关系,则将原问题转化为函数与共有6个交点,从而等价于与的图象有三个交点,再结合图象得出非零实数m的取值范围.
2.【答案】C
【知识点】函数的值;导数的四则运算;简单复合函数求导法则
【解析】【解答】解:因为,
所以,可得
∴,
则.
故答案为:C.
【分析】将函数两边同时求导,得,从而代入解方程得出的值,从而得出函数的解析式,再由代入法求出的值.
3.【答案】A
【知识点】函数的概念及其构成要素;函数的值域
【解析】【解答】解:①当 ,x∈[0,1]时,f(x)∈[0,1],所以①存在同域区间;
②当,x∈[-1,0]时,f(x)∈[-1,0],所以②存在同域区间;
③当,x∈[0,1]时,f(x)∈[0,1],所以③存在同域区间;
④因为,判断该函数是否有同域区间,则判断该函数和函数y=x是否有两个交点,
根据这两个函数图象可以看出不存在交点,所以该函数不存在同域区间.
故答案为:①②③.
【分析】利用已知条件和“同城区间”、“同域函数”的定义,从而逐项判断找出存在“同域区间”的“同域函数”的序号.
4.【答案】C
【知识点】等比数列概念与表示;等比数列的通项公式;函数极限
【解析】【解答】解:由题意,知:,

因为数列是以为首项,为公比的等比数列,
所以.
对于①,因为,所以,故①正确;
对于②,因为,故②正确;
对于③,因为,
当时,,所以,故③正确;
对于④,因为,
此时,
所以是公比为的等比数列,故④错误.
故答案为:C.
【分析】由题意知:,,利用等比数列的定义和等比数列的通项公式,从而得出数列的通项公式和数列的通项公式,再利用代入法抛判断出序号①和序号②;利用等比数列前n项和公式和数列求极限的方法,则判断出序号③;利用数列的通项公式和数列的通项公式得出数列的通项公式,再利用等比数列的定义,则判断出序号④,从而找出说法正确的序号个数.
5.【答案】A
【知识点】正弦定理;余弦定理
【解析】【解答】∵ ,
∴cosA ,
由0<A<π,可得A ,
∵ ,∴sinBsinC=
∴ ,即
解得tan2C= ,又
∴2C= 或 ,即C= 或
故答案为:A
【分析】由已知利用余弦定理,得到,可得A ,再利用正弦定理,得到,整理化简得到tan2C= ,即可求出角C的大小 .
6.【答案】C
【知识点】空间中两点间的距离公式;点、线、面间的距离计算;锥体的体积公式及应用
【解析】【解答】解:在直三棱柱中,平面.
对于①:因为点在棱上,所以,
又因为,,,,点在棱上,
所以,,
则,当且仅当在点、在点时取等号,故①正确;
对于②:如图,将翻折到与矩形共面时连接交于点,
此时取得最小值,
因为,,所以,
则,
所以的最小值为,故②错误;
对于③:如图,建立空间直角坐标系,
设,,,,,
所以,,
则点到直线的距离为:

当时,;
当时,,,,
所以,
则当取最大值,且当时,
所以,当在点在点时点到直线的距离的最小值为,故③正确.
故答案为:C.
【分析】根据已知条件和直三棱柱的结构特征以及锥体的体积公式,则判断序号①;将翻折到与矩形共面时连接交于点,此时取得最小值,再利用勾股定理求出的最小值,则可判断②;先建立空间直角坐标系,则得出点的坐标和向量的坐标,再利用数量积公式求出点到直线的距离,根据函数求最值的方法,则判断出序号③,从而找出正确结论的序号个数.
7.【答案】D
【知识点】函数单调性的性质
【解析】【解答】解:因为,定义域为R,
令,
则,
所以,
则关于中心对称,
当时,由函数的解析式,可知单调递增,
由函数的图象的对称性,
则当时,单调递增,
所以在上是增函数,
又因为在上是增函数,
所以在上是增函数,
又因为,
所以
则,
所以,
由函数的单调性,
可得:,
解得:,
所以不等式的解集为.
故答案为:D.
【分析】由函数图象的对称性和单调性,再结合,从而得出,再利用一元二次不等式求解方法,从而得出不等式的解集.
8.【答案】C
【知识点】导数的几何意义;用斜率判定两直线垂直
【解析】【解答】解:因为,
所以,
易知切线的斜率存在,
又因为曲线在与处的切线互相垂直,
所以,
因为,
不妨设,,
则,,
此时,,
如图,设,,,
则是以为直角顶点的等腰直角三角形(切线的斜率为1,切线的斜率为),
由图可知,,
易得.
取,得,
经检验,当时,无法使的值取到,和.
故答案为:C.
【分析】根据题意,可得,再利用正弦型函数求值域的方法,从而得出中必有一个为1,另一个为,由此可得,,从而得出,再结合函数的图象,从而可得等腰直角三角形,再利用等腰三角形的结构特征得到,从而对取值得出实数a可能的取值.
9.【答案】B,C,D
【知识点】曲线与方程;直线与圆锥曲线的关系;图形的对称性
【解析】【解答】解:对于选项A,设曲线上任一点为,
则,
又因为点关于x轴对称的点为,
代入,得到,不一定成立,故选项A错误;
对于选项B,设曲线上任一点为,
则,
因为点关于原点对称的点为,
代入,得到,成立,故选项B正确;
对于选项C,由,
得到,
看成关于的方程,则,整理得到,
解得,故选项C正确;
对于选项D,由,消,得到,
解得或,
当时,;当时,,
所以直线与曲线C有且仅有两个公共点或,故选项D正确.
故答案为:BCD.
【分析】根据已知条件和图形的对称性,则判断出选项A和选项B;利用判别式法得出点P的纵坐标的取值范围,则判断出选项C;联立直线方程与曲线方程,从而得出直线与曲线C的公共点个数,则判断出选项D,从而找出正确的选项.
10.【答案】B,C
【知识点】函数的周期性;数列的求和;通项与前n项和的关系
【解析】【解答】解:由题意,得:每隔两项奇数,出现一项偶数,
则各项为,
所以,
,故A错误;
因为,故B正确;
因为,且,
所以

故C正确;
因为

所以,故D错误.
故答案为:BC.
【分析】根据数列的周期性得到的值,再利用数列的周期性得到的值,则判断出选项A;根据数列的特征进行分组求和,则判断出选项B;利用已知条件和递推公式,从而求和判断出选项C;根据,从而得到,则判断出选项D,从而找出说法正确的选项.
11.【答案】A,B,D
【知识点】抛物线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【解答】解:对于选项A:由几何性质,可知,且,
可得,
所以,故A正确:
对于选项B:设直线的方程为,,
联立方程,消去y可得,
则,所以,
由已知条件,知同号,所以.
则,
可得,
因为,所以,
同理可得,则,故B正确;
对于选项C:因为,
可得,
当且仅当时,,故C错误;
对于选项D:设,由,
可知直线关于直线对称,
所以,
因为,
所以,
则,
所以

所以的面积等于的面积,故D正确.
故答案为:ABD.
【分析】根据题意结合抛物线的定义和几何性质,则判断出选项A;设直线的方程为,再联立直线方程和抛物线方程,则根据韦达定理可得,则判断出选项B;利用三角函数定义,整理可得,则,从而判断出选项C;利用已知条件和三角形的面积公式,整理可得,,再结合题意得出的面积等于的面积,则判断出选项D,从而找出正确的选项.
12.【答案】
【知识点】球的表面积与体积公式及应用;球内接多面体;直线与平面垂直的判定
【解析】【解答】解:如图,取的中点为,连接,
因为平面BCD,平面,
所以,,
又因为的中点为,所以,
又因为,,平面,
所以平面,
又因为平面,所以,则,
所以为三棱锥外接球的球心,
又因为,所以,
则,
所以,三棱锥外接球半径为,
则其外接球的表面积为.
故答案为:.
【分析】取的中点为,连接,利用线面垂直的定义得出线线垂直,再利用等边三角形三线合一得出线线垂直,根据线线垂直和线面垂直的推导关系,从而得出点为三棱锥外接球的球心,再利用勾股定理得出三棱锥外接球的半径,最后由球的表面积公式得出三棱锥外接球的表面积.
13.【答案】
【知识点】函数在某点取得极值的条件;利用导数研究函数的极值
【解析】【解答】解:因为,定义域为,
所以,则,,
又因为,所以.
又因为,所以,则,
所以.
故答案为:.
【分析】先求导得到,由极值点的必要条件得到,,结合,解方程从而得出a的值.
14.【答案】②⑤
【知识点】命题的真假判断与应用;函数的概念及其构成要素;函数单调性的性质
【解析】【解答】解:对于①:对,
对任意的,取,满足,
若,则,
所以,
由,得,且是唯一的,
所以为函数,
但,故①错误;
对于②:因为,
其图象可看作由 的图象向右平移个单位,向下平移2个单位得到,
则的图象关于点中心对称,
所以,对定义域内任意有成立,
函数的定义域为,
值域,
函数在上均为单调函数,
对定义域内任意,取也在定义域内,都有,
若满足,则,
由值域知,则 ,
所以,又因为在上均为单调函数,
则满足的是存在且唯一的,
所以是函数,故②正确;
对于③:因为,定义域为,
取,由,得,
则,解得或,
所以不是唯一的,则不是函数,故③错误;
对于④:因为,取,
由,得,
则,
当时均成立,则不是唯一的,
所以不是函数,故④错误;
对于⑤:若为函数,显然,
则满足的是唯一的 ,
由,
得 ,,
则,
一定可得两根,,
显然,
由函数定义,知,
所以,
则恒成立,所以,
解得.故⑤正确.
故答案为:②⑤.
【分析】利用举例法结合已知条件说明命题不成立,则判断出序号①;根据函数定义的证出函数为函数,则判断出序号②;取时,满足的不是唯一的,再根据函数定义,则判断出函数不是函数,从而判断出序号③;取,满足的有无穷多解,再利用“函数”的定义,则判断出函数不是函数,则判断出序号④;由函数定义得,解一元二次方程得出两根,显然,再求导得出恒成立,从而得出实数的取值范围,则判断出序号⑤,进而找出真命题的序号.
15.【答案】(1)解:假设是的“-伴侣函数”,
则,,
即,
则,,
因为且,所以,
因此,则,(注意等号能否取到)
因此是的“-伴侣函数”,且“伴侣指数”是3.
(2)证明:设,,,,,

记,则,
记,则,
所以,
因此是的“-伴侣函数”,
则在同一给定闭区间上的一次函数是二次函数的“-伴侣函数”.
(3)解:由题意,知,,
则,
不妨假设,
则,
所以且,
则函数递增,函数递减,
所以,,
则,,
又因为,
所以,
则.
令,
则,
令,
易知在上单调递减,
则,所以,
则在上单调递减,
所以,因此,
令,
则,
令,
易知在上单调递减,且,,
则,,所以,
当时,,即,则在上单调递增;
当时,,即,则在上单调递减,
则,
由,得,
则,因此,
又因为,
所以,
则实数的取值范围为.
【知识点】函数的概念及其构成要素;函数恒成立问题;利用导数研究函数最大(小)值;反证法与放缩法
【解析】【分析】(1)假设是的“-伴侣函数”,从而得到关于的不等式,进而解不等式求出的取值范围,从而判断出函数是的“-伴侣函数”,且“伴侣指数”是3.
(2)设出解析式,利用和新定义结合放缩法,从而证出,记,则,从而证出在同一给定闭区间上的一次函数是二次函数的“-伴侣函数”.
(3)根据已知条件得到函数单调递增,函数单调递减,再利用函数与导数的关系得到关于的不等式,再构造函数,求出函数的最值,进而得出实数a的取值范围.
(1)假设是的“-伴侣函数”,
则,,即,
则,.
(点拨:因为,所以)
因为且,所以,因此,因此,(注意等号能否取到)
因此是的“-伴侣函数”,且“伴侣指数”是3.
(2)设,,,,


记,则,(放缩法的应用)
记,则,即,
因此是的“-伴侣函数”,即在同一给定闭区间上的一次函数是二次函数的“-伴侣函数”.
(3)由题知,,
即,不妨假设,
则,
则且,
所以函数递增,函数递减,
故,,
则,,又,
故,
所以.
令,则,
(技巧:将的分子写成两项之积的形式,以便确定的正负)
令,易知在上单调递减,则,
故,(提示:当时,,)
则在上单调递减,则,因此.
令,则,
令,易知在上单调递减,且,,
则,,即,(零点存在定理的应用)
当时,,即,则在上单调递增,
当时,,即,则在上单调递减,
则.
由,得,则,
因此.
又,所以,即实数的取值范围为.
16.【答案】解:(1)∵,
∴,
①当时,在上恒成立,
则是上的减函数,故不存在极值;
②当时,由,得,
当时,,则在区间上是减函数;
当时,,则在区间上是增函数,
∴当时有极小值,无极大值.
(2)∵,
∴(且),
令,
①当时,,
∴即恒成立,
则函数单调递增区间是,;
②当时,方程有两个不等的负根,
易知且,则恒成立,
所以,函数单调递增区间是,;
③当时,
方程有两个不等的正根,,
又因为,所以,函数单调递增区间是,;
单调递减区间是,.
(3)假设存在公切线,与、分别切于点,,
因为,,
则公切线:,即,
同时,公切线:,即,
∴,消去,得,
是否存在公切线等价转化为方程在是否有解,
令,①,
由(2)得在,上单调递增,
则,,
所以存在,使得,
又因为,
所以必有,使得,
则方程①只有两解,
所以与是存在两条公切线.
【知识点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数的极值;利用导数研究曲线上某点切线方程
【解析】【分析】(1)先利用函数,求出函数,再利用求导的方法求出导函数,再由导数的正负判断出函数的单调性,从而得出函数的极值.
(2)先利用函数得出函数,利用求导公式求出,再根据的解的情况分类讨论,则由导数的正负判断函数的单调性,从而得出函数的单调区间
(3)根据公切线定义把问题转化为方程在是否有解,先设存在公切线,与、分别切于点,,从而求出两函数图象的切线方程,再由它们是同一条直线得出的关系,再消元得出一元方程,再引入新函数证出新函数在上有两个不等实根,从而得出与存在两条公切线.
17.【答案】(1)解:由题意,得,
则为减函数,
令,得,
则当时,,单调递增;
当时,,单调递减,
所以在处取得极大值,极大值为,无极小值.
(2)解:因为,所以,
则,
所以,则,
设,注意到,
所以,则为的极大值点,
由,令,解得,
检验可得,当时,,
当时,,单调递增;
当时,,单调递减,
所以成立,
综上所述,.
(3)证明:由(2)得,
则,,
所以,
令,解得;令,解得,
所以在上单调递减,在上单调递增,则,
因为,所以,,……,,
令,
则,
所以在上单调递减,且,
因为,
又因为,所以,则,
所以,则,
所以,则,
又因为,所以,
则.
【知识点】函数恒成立问题;利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数的极值;利用导数研究函数最大(小)值;数列的函数特性
【解析】【分析】(1)利用a的值得出函数的解析式,再利用导数的正负判断函数单调性,从而得到的极值
(2)利用已知条件和放缩法,从而得到,再构造函数,注意到,从而得出为的极大值点,再求导结合,从而检验求出的值.
(3)先求出,求导判断其单调性,则,从而求出,再构造,得到,利用作差法求出,则,从而得出,则,再利用,从而证出不等式成立.
(1)由题意得,
则,为减函数,
令得,
所以当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
所以在处取得极大值,极大值为,无极小值;
(2)因为,所以,
从而,
所以,即,
设,注意到,
所以,即为的极大值点,
由,令,解得,
检验,当时,,
当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
所以成立,
综上,;
(3)由(2)得,从而,,
则,
令,解得,令,解得,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以,
因为,所以,,……,,
令,
则,
所以在上单调递减,且,
因为,又,所以,
所以,
所以,即,
所以,故,
又,所以,即,证毕.
18.【答案】(1)解:由题意,知,
将代入抛物线方程,得,,
则,
所以,过且垂直于轴的直线截所得线段长为,
由,可知.
(2)解:直线恒过定点,定点坐标为.
理由如下:
设,
由题意可知,直线的斜率均存在,且不为0,,
设直线的方程为,
与联立得,
因为直线为切线,所以,
又因为,所以,解得,
所以直线,即,
同理可得,直线的方程为,
又因为点在上,
所以,
则直线的方程为:,即,
所以,直线恒过定点.
【知识点】抛物线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)利用抛物线方程求出焦点坐标,再由已知条件结合代入法,从而得到,则,进而得出p的值.
(2)设直线的方程为,再将直线MA的方程与联立,再根据判别式法求出,,同理可得,再利用点在直线和直线MB上,则由代入法得出直线的方程,最后变形得出直线AB所过的定点坐标.
(1)由题意知,,将代入抛物线方程得,,
故,故过且垂直于轴的直线截所得线段长为,
由可知;
(2)直线恒过定点,定点坐标为,理由如下:
设,
由题意可知直线的斜率均存在,且不为0,,
设直线的方程为,与联立得,
由于直线为切线.
故,又,
则,解得,
所以直线,即,
同理直线的方程为,
又点在上,所以,
从而直线的方程为:,即,
故直线恒过定点.
19.【答案】(1)解:由,
因为对称轴为,
所以,集合中有且仅有个整数,
则集合的个整数只可能是,
若即时,集合与题意矛盾,所以;
若即时,集合,
则,
解得,
若,即当时,集合,
则,
解得,
综上所述,实数的取值范围是.
(2)解:若,即当时,
集合,,
因为,所以,
则,
解得;
若,即当时,集合,

设集合,
因为,所以,如图所示,
则,
所以,
得,
所以,
可得,
所以,
则,
又因为,
所以,
则,
综上所述,的取值范围是.
【知识点】元素与集合的关系;集合关系中的参数取值问题
【解析】【分析】(1)根据已知条件解不等式,则,分、、三种情况得到集合,再利用二次函数的对称轴分析出,再根据集合中有且仅有3个整数,则个整数只可能是,再由集合列出不等式组,从而解不等式组得出实数的取值范围.
(2)分和两种情况分别写出集合, 对应的解集,再根据列出不等式组,再利用不等式的基本性质,从而求出的取值范围.
(1)由,
由于对称轴为,所以,集合中有且仅有个整数,所以集合的个整数只可能是,
若即时,集合与题意矛盾,所以;
若即时,集合,
则解得,
若即时,集合,
则解得,
综上所述实数的取值范围是;
(2)若即时,集合,,
因为,所以即解得,
若即时,集合,

设集合,因为,即,如图所示,
则即得,
所以可得,所以,所以
又因为,
所以即.
综上所述的取值范围是.
1 / 1湖南省湘西土家族苗族自治州泸溪县第一中学2025-2026学年高三上学期期末数学测试卷
1.(2026高三上·泸溪期末)设函数,函数有6个零点,则非零实数m的取值范围是(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】函数的零点与方程根的关系
【解析】【解答】解:作出函数的图象如下:
因为函数,
且函数有6个零点等价于有6个解,
等价于或共有6个解
等价于函数与共有6个交点,
又因为,由图可得与有三个交点,
所以与有三个交点,
则直线应位于之间,
所以,解得.
故答案为:C.
【分析】先作出函数的图象,再利用函数的零点与两函数交点的横坐标的等价关系,则将原问题转化为函数与共有6个交点,从而等价于与的图象有三个交点,再结合图象得出非零实数m的取值范围.
2.(2026高三上·泸溪期末)已知函数,则(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】函数的值;导数的四则运算;简单复合函数求导法则
【解析】【解答】解:因为,
所以,可得
∴,
则.
故答案为:C.
【分析】将函数两边同时求导,得,从而代入解方程得出的值,从而得出函数的解析式,再由代入法求出的值.
3.(2026高三上·泸溪期末)对于函数,若存在区间使得则称函数为“同域函数”,区间A为函数的一个“同城区间”.给出下列四个函数:
①;②;③;④.
存在“同域区间”的“同域函数”的序号是
A.①②③ B.①② C.②③ D.①②④
【答案】A
【知识点】函数的概念及其构成要素;函数的值域
【解析】【解答】解:①当 ,x∈[0,1]时,f(x)∈[0,1],所以①存在同域区间;
②当,x∈[-1,0]时,f(x)∈[-1,0],所以②存在同域区间;
③当,x∈[0,1]时,f(x)∈[0,1],所以③存在同域区间;
④因为,判断该函数是否有同域区间,则判断该函数和函数y=x是否有两个交点,
根据这两个函数图象可以看出不存在交点,所以该函数不存在同域区间.
故答案为:①②③.
【分析】利用已知条件和“同城区间”、“同域函数”的定义,从而逐项判断找出存在“同域区间”的“同域函数”的序号.
4.(2026高三上·泸溪期末)2021年7月24日,中共中央办公厅、国务院办公厅印发了“双减”政策,极大缓解了教育的“内卷”现象.数学中的螺旋线可以形象的展示“内卷”这个词,螺旋线这个名词来源于希腊文,它的原意是“旋卷”或“缠卷”,平面螺旋便是以一个固定点开始向外逐圈旋绕而形成的曲线,如图所示.它的画法是这样的:取第一个正方形各边的四等分点E,F,G,H,作第2个正方形,然后再取正方形各边的四等分点M,N,P,Q,作第3个正方形,依此方法一直继续下去,就可以得到阴影部分的图案.设正方形边长为,后续各正方形边长依次为;如图阴影部分,设直角三角形AEH面积为,后续各直角三角形面积依次为,若,下列说法中正确的个数是(  )
是公比为的等比数列.
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【知识点】等比数列概念与表示;等比数列的通项公式;函数极限
【解析】【解答】解:由题意,知:,

因为数列是以为首项,为公比的等比数列,
所以.
对于①,因为,所以,故①正确;
对于②,因为,故②正确;
对于③,因为,
当时,,所以,故③正确;
对于④,因为,
此时,
所以是公比为的等比数列,故④错误.
故答案为:C.
【分析】由题意知:,,利用等比数列的定义和等比数列的通项公式,从而得出数列的通项公式和数列的通项公式,再利用代入法抛判断出序号①和序号②;利用等比数列前n项和公式和数列求极限的方法,则判断出序号③;利用数列的通项公式和数列的通项公式得出数列的通项公式,再利用等比数列的定义,则判断出序号④,从而找出说法正确的序号个数.
5.(2026高三上·泸溪期末)在 中三内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且 , ,则角C的大小是(  )
A. 或 B. C. D.
【答案】A
【知识点】正弦定理;余弦定理
【解析】【解答】∵ ,
∴cosA ,
由0<A<π,可得A ,
∵ ,∴sinBsinC=
∴ ,即
解得tan2C= ,又
∴2C= 或 ,即C= 或
故答案为:A
【分析】由已知利用余弦定理,得到,可得A ,再利用正弦定理,得到,整理化简得到tan2C= ,即可求出角C的大小 .
6.(2026高三上·泸溪期末)如图,在直三棱柱中,,,,,点在棱上,点在棱上,给出下列三个结论:
①三棱锥的体积的最大值为;
②的最小值为;
③点到直线的距离的最小值为.
其中所有正确结论的个数为(  )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【知识点】空间中两点间的距离公式;点、线、面间的距离计算;锥体的体积公式及应用
【解析】【解答】解:在直三棱柱中,平面.
对于①:因为点在棱上,所以,
又因为,,,,点在棱上,
所以,,
则,当且仅当在点、在点时取等号,故①正确;
对于②:如图,将翻折到与矩形共面时连接交于点,
此时取得最小值,
因为,,所以,
则,
所以的最小值为,故②错误;
对于③:如图,建立空间直角坐标系,
设,,,,,
所以,,
则点到直线的距离为:

当时,;
当时,,,,
所以,
则当取最大值,且当时,
所以,当在点在点时点到直线的距离的最小值为,故③正确.
故答案为:C.
【分析】根据已知条件和直三棱柱的结构特征以及锥体的体积公式,则判断序号①;将翻折到与矩形共面时连接交于点,此时取得最小值,再利用勾股定理求出的最小值,则可判断②;先建立空间直角坐标系,则得出点的坐标和向量的坐标,再利用数量积公式求出点到直线的距离,根据函数求最值的方法,则判断出序号③,从而找出正确结论的序号个数.
7.(2026高三上·泸溪期末)已知函数,则不等式的解集为(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】函数单调性的性质
【解析】【解答】解:因为,定义域为R,
令,
则,
所以,
则关于中心对称,
当时,由函数的解析式,可知单调递增,
由函数的图象的对称性,
则当时,单调递增,
所以在上是增函数,
又因为在上是增函数,
所以在上是增函数,
又因为,
所以
则,
所以,
由函数的单调性,
可得:,
解得:,
所以不等式的解集为.
故答案为:D.
【分析】由函数图象的对称性和单调性,再结合,从而得出,再利用一元二次不等式求解方法,从而得出不等式的解集.
8.(2026高三上·泸溪期末)若曲线在与处的切线互相垂直,且交点在直线上,则的值可能是(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】导数的几何意义;用斜率判定两直线垂直
【解析】【解答】解:因为,
所以,
易知切线的斜率存在,
又因为曲线在与处的切线互相垂直,
所以,
因为,
不妨设,,
则,,
此时,,
如图,设,,,
则是以为直角顶点的等腰直角三角形(切线的斜率为1,切线的斜率为),
由图可知,,
易得.
取,得,
经检验,当时,无法使的值取到,和.
故答案为:C.
【分析】根据题意,可得,再利用正弦型函数求值域的方法,从而得出中必有一个为1,另一个为,由此可得,,从而得出,再结合函数的图象,从而可得等腰直角三角形,再利用等腰三角形的结构特征得到,从而对取值得出实数a可能的取值.
9.(2026高三上·泸溪期末)在平面直角坐标系中,已知曲线,点为曲线C上一点,则(  )
A.曲线C关于x轴对称
B.曲线C关于原点对称
C.点P的纵坐标的取值范围为
D.直线与曲线C有且仅有两个公共点
【答案】B,C,D
【知识点】曲线与方程;直线与圆锥曲线的关系;图形的对称性
【解析】【解答】解:对于选项A,设曲线上任一点为,
则,
又因为点关于x轴对称的点为,
代入,得到,不一定成立,故选项A错误;
对于选项B,设曲线上任一点为,
则,
因为点关于原点对称的点为,
代入,得到,成立,故选项B正确;
对于选项C,由,
得到,
看成关于的方程,则,整理得到,
解得,故选项C正确;
对于选项D,由,消,得到,
解得或,
当时,;当时,,
所以直线与曲线C有且仅有两个公共点或,故选项D正确.
故答案为:BCD.
【分析】根据已知条件和图形的对称性,则判断出选项A和选项B;利用判别式法得出点P的纵坐标的取值范围,则判断出选项C;联立直线方程与曲线方程,从而得出直线与曲线C的公共点个数,则判断出选项D,从而找出正确的选项.
10.(2026高三上·泸溪期末)意大利著名数学家斐波那契在研究兔子的繁殖问题时,发现有这样的一列数:.该数列的特点如下:前两个数均为1,从第三个数起,每一个数都等于它前面两个数的和.人们把这样的一列数组成的数列称为斐波那契数列,现将中的各项除以2所得的余数按原来的顺序构成的数列记为,数列的前项和为,数列的前项和为,下列说法正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B,C
【知识点】函数的周期性;数列的求和;通项与前n项和的关系
【解析】【解答】解:由题意,得:每隔两项奇数,出现一项偶数,
则各项为,
所以,
,故A错误;
因为,故B正确;
因为,且,
所以

故C正确;
因为

所以,故D错误.
故答案为:BC.
【分析】根据数列的周期性得到的值,再利用数列的周期性得到的值,则判断出选项A;根据数列的特征进行分组求和,则判断出选项B;利用已知条件和递推公式,从而求和判断出选项C;根据,从而得到,则判断出选项D,从而找出说法正确的选项.
11.(2026高三上·泸溪期末)已知抛物线的焦点为的准线与轴交于点,过的一条直线与交于两点,过作的垂线,垂足分别为,则(  )
A. B.
C. D.的面积等于的面积
【答案】A,B,D
【知识点】抛物线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【解答】解:对于选项A:由几何性质,可知,且,
可得,
所以,故A正确:
对于选项B:设直线的方程为,,
联立方程,消去y可得,
则,所以,
由已知条件,知同号,所以.
则,
可得,
因为,所以,
同理可得,则,故B正确;
对于选项C:因为,
可得,
当且仅当时,,故C错误;
对于选项D:设,由,
可知直线关于直线对称,
所以,
因为,
所以,
则,
所以

所以的面积等于的面积,故D正确.
故答案为:ABD.
【分析】根据题意结合抛物线的定义和几何性质,则判断出选项A;设直线的方程为,再联立直线方程和抛物线方程,则根据韦达定理可得,则判断出选项B;利用三角函数定义,整理可得,则,从而判断出选项C;利用已知条件和三角形的面积公式,整理可得,,再结合题意得出的面积等于的面积,则判断出选项D,从而找出正确的选项.
12.(2026高三上·泸溪期末)在《九章算术》中,将四个面都是直角三角形的四面体称为鳖臑.在鳖臑中,平面BCD,,且,则鳖臑外接球的表面积为   .
【答案】
【知识点】球的表面积与体积公式及应用;球内接多面体;直线与平面垂直的判定
【解析】【解答】解:如图,取的中点为,连接,
因为平面BCD,平面,
所以,,
又因为的中点为,所以,
又因为,,平面,
所以平面,
又因为平面,所以,则,
所以为三棱锥外接球的球心,
又因为,所以,
则,
所以,三棱锥外接球半径为,
则其外接球的表面积为.
故答案为:.
【分析】取的中点为,连接,利用线面垂直的定义得出线线垂直,再利用等边三角形三线合一得出线线垂直,根据线线垂直和线面垂直的推导关系,从而得出点为三棱锥外接球的球心,再利用勾股定理得出三棱锥外接球的半径,最后由球的表面积公式得出三棱锥外接球的表面积.
13.(2026高三上·泸溪期末)若函数存在两个极值点,且,则   .
【答案】
【知识点】函数在某点取得极值的条件;利用导数研究函数的极值
【解析】【解答】解:因为,定义域为,
所以,则,,
又因为,所以.
又因为,所以,则,
所以.
故答案为:.
【分析】先求导得到,由极值点的必要条件得到,,结合,解方程从而得出a的值.
14.(2026高三上·泸溪期末)称满足以下条件的函数为“函数”:从定义域D中任取x,总存在唯一的满足.根据该定义,以下命题中所有真命题的序号为   .
①若为函数,则;②是函数;
③是函数;④是函数;
⑤若为函数,则.
【答案】②⑤
【知识点】命题的真假判断与应用;函数的概念及其构成要素;函数单调性的性质
【解析】【解答】解:对于①:对,
对任意的,取,满足,
若,则,
所以,
由,得,且是唯一的,
所以为函数,
但,故①错误;
对于②:因为,
其图象可看作由 的图象向右平移个单位,向下平移2个单位得到,
则的图象关于点中心对称,
所以,对定义域内任意有成立,
函数的定义域为,
值域,
函数在上均为单调函数,
对定义域内任意,取也在定义域内,都有,
若满足,则,
由值域知,则 ,
所以,又因为在上均为单调函数,
则满足的是存在且唯一的,
所以是函数,故②正确;
对于③:因为,定义域为,
取,由,得,
则,解得或,
所以不是唯一的,则不是函数,故③错误;
对于④:因为,取,
由,得,
则,
当时均成立,则不是唯一的,
所以不是函数,故④错误;
对于⑤:若为函数,显然,
则满足的是唯一的 ,
由,
得 ,,
则,
一定可得两根,,
显然,
由函数定义,知,
所以,
则恒成立,所以,
解得.故⑤正确.
故答案为:②⑤.
【分析】利用举例法结合已知条件说明命题不成立,则判断出序号①;根据函数定义的证出函数为函数,则判断出序号②;取时,满足的不是唯一的,再根据函数定义,则判断出函数不是函数,从而判断出序号③;取,满足的有无穷多解,再利用“函数”的定义,则判断出函数不是函数,则判断出序号④;由函数定义得,解一元二次方程得出两根,显然,再求导得出恒成立,从而得出实数的取值范围,则判断出序号⑤,进而找出真命题的序号.
15.(2026高三上·泸溪期末)已知定义在区间上的函数,,若,存在一个正实数,满足,则称是的“-伴侣函数”,其中的最小值称为“伴侣指数”.
(1)已知,判断函数是否为的“-伴侣函数”,若是,求出“伴侣指数”;若不是,请说明理由.
(2)求证:在同一给定闭区间上的一次函数是二次函数的“-伴侣函数”.
(3)已知,若函数是的“4-伴侣函数”,求实数的取值范围.
【答案】(1)解:假设是的“-伴侣函数”,
则,,
即,
则,,
因为且,所以,
因此,则,(注意等号能否取到)
因此是的“-伴侣函数”,且“伴侣指数”是3.
(2)证明:设,,,,,

记,则,
记,则,
所以,
因此是的“-伴侣函数”,
则在同一给定闭区间上的一次函数是二次函数的“-伴侣函数”.
(3)解:由题意,知,,
则,
不妨假设,
则,
所以且,
则函数递增,函数递减,
所以,,
则,,
又因为,
所以,
则.
令,
则,
令,
易知在上单调递减,
则,所以,
则在上单调递减,
所以,因此,
令,
则,
令,
易知在上单调递减,且,,
则,,所以,
当时,,即,则在上单调递增;
当时,,即,则在上单调递减,
则,
由,得,
则,因此,
又因为,
所以,
则实数的取值范围为.
【知识点】函数的概念及其构成要素;函数恒成立问题;利用导数研究函数最大(小)值;反证法与放缩法
【解析】【分析】(1)假设是的“-伴侣函数”,从而得到关于的不等式,进而解不等式求出的取值范围,从而判断出函数是的“-伴侣函数”,且“伴侣指数”是3.
(2)设出解析式,利用和新定义结合放缩法,从而证出,记,则,从而证出在同一给定闭区间上的一次函数是二次函数的“-伴侣函数”.
(3)根据已知条件得到函数单调递增,函数单调递减,再利用函数与导数的关系得到关于的不等式,再构造函数,求出函数的最值,进而得出实数a的取值范围.
(1)假设是的“-伴侣函数”,
则,,即,
则,.
(点拨:因为,所以)
因为且,所以,因此,因此,(注意等号能否取到)
因此是的“-伴侣函数”,且“伴侣指数”是3.
(2)设,,,,


记,则,(放缩法的应用)
记,则,即,
因此是的“-伴侣函数”,即在同一给定闭区间上的一次函数是二次函数的“-伴侣函数”.
(3)由题知,,
即,不妨假设,
则,
则且,
所以函数递增,函数递减,
故,,
则,,又,
故,
所以.
令,则,
(技巧:将的分子写成两项之积的形式,以便确定的正负)
令,易知在上单调递减,则,
故,(提示:当时,,)
则在上单调递减,则,因此.
令,则,
令,易知在上单调递减,且,,
则,,即,(零点存在定理的应用)
当时,,即,则在上单调递增,
当时,,即,则在上单调递减,
则.
由,得,则,
因此.
又,所以,即实数的取值范围为.
16.(2026高三上·泸溪期末)已知函数,.
(1)求函数的极值;
(2)求函数的单调区间;
(3)定义:同时相切于两条(或两条以上)的曲线的直线叫做两条(或两条以上)的曲线公切线.判断与是否存在公切线,如果不存在,请说明理由,如果存在请指出公切线的条数.
【答案】解:(1)∵,
∴,
①当时,在上恒成立,
则是上的减函数,故不存在极值;
②当时,由,得,
当时,,则在区间上是减函数;
当时,,则在区间上是增函数,
∴当时有极小值,无极大值.
(2)∵,
∴(且),
令,
①当时,,
∴即恒成立,
则函数单调递增区间是,;
②当时,方程有两个不等的负根,
易知且,则恒成立,
所以,函数单调递增区间是,;
③当时,
方程有两个不等的正根,,
又因为,所以,函数单调递增区间是,;
单调递减区间是,.
(3)假设存在公切线,与、分别切于点,,
因为,,
则公切线:,即,
同时,公切线:,即,
∴,消去,得,
是否存在公切线等价转化为方程在是否有解,
令,①,
由(2)得在,上单调递增,
则,,
所以存在,使得,
又因为,
所以必有,使得,
则方程①只有两解,
所以与是存在两条公切线.
【知识点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数的极值;利用导数研究曲线上某点切线方程
【解析】【分析】(1)先利用函数,求出函数,再利用求导的方法求出导函数,再由导数的正负判断出函数的单调性,从而得出函数的极值.
(2)先利用函数得出函数,利用求导公式求出,再根据的解的情况分类讨论,则由导数的正负判断函数的单调性,从而得出函数的单调区间
(3)根据公切线定义把问题转化为方程在是否有解,先设存在公切线,与、分别切于点,,从而求出两函数图象的切线方程,再由它们是同一条直线得出的关系,再消元得出一元方程,再引入新函数证出新函数在上有两个不等实根,从而得出与存在两条公切线.
17.(2026高三上·泸溪期末)已知函数(是自然对数的底数).
(1)若,求的极值;
(2)若,求;
(3)利用(2)中求得的,若,数列满足,且,证明:.
【答案】(1)解:由题意,得,
则为减函数,
令,得,
则当时,,单调递增;
当时,,单调递减,
所以在处取得极大值,极大值为,无极小值.
(2)解:因为,所以,
则,
所以,则,
设,注意到,
所以,则为的极大值点,
由,令,解得,
检验可得,当时,,
当时,,单调递增;
当时,,单调递减,
所以成立,
综上所述,.
(3)证明:由(2)得,
则,,
所以,
令,解得;令,解得,
所以在上单调递减,在上单调递增,则,
因为,所以,,……,,
令,
则,
所以在上单调递减,且,
因为,
又因为,所以,则,
所以,则,
所以,则,
又因为,所以,
则.
【知识点】函数恒成立问题;利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数的极值;利用导数研究函数最大(小)值;数列的函数特性
【解析】【分析】(1)利用a的值得出函数的解析式,再利用导数的正负判断函数单调性,从而得到的极值
(2)利用已知条件和放缩法,从而得到,再构造函数,注意到,从而得出为的极大值点,再求导结合,从而检验求出的值.
(3)先求出,求导判断其单调性,则,从而求出,再构造,得到,利用作差法求出,则,从而得出,则,再利用,从而证出不等式成立.
(1)由题意得,
则,为减函数,
令得,
所以当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
所以在处取得极大值,极大值为,无极小值;
(2)因为,所以,
从而,
所以,即,
设,注意到,
所以,即为的极大值点,
由,令,解得,
检验,当时,,
当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
所以成立,
综上,;
(3)由(2)得,从而,,
则,
令,解得,令,解得,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以,
因为,所以,,……,,
令,
则,
所以在上单调递减,且,
因为,又,所以,
所以,
所以,即,
所以,故,
又,所以,即,证毕.
18.(2026高三上·泸溪期末)已知点为抛物线:的焦点,过且垂直于轴的直线截所得线段长为4.
(1)求的值;
(2)为抛物线的准线上任意一点,过点作MA,MB与相切,A,B为切点,则直线AB是否过定点?若过,求出定点坐标;若不过,说明理由.
【答案】(1)解:由题意,知,
将代入抛物线方程,得,,
则,
所以,过且垂直于轴的直线截所得线段长为,
由,可知.
(2)解:直线恒过定点,定点坐标为.
理由如下:
设,
由题意可知,直线的斜率均存在,且不为0,,
设直线的方程为,
与联立得,
因为直线为切线,所以,
又因为,所以,解得,
所以直线,即,
同理可得,直线的方程为,
又因为点在上,
所以,
则直线的方程为:,即,
所以,直线恒过定点.
【知识点】抛物线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)利用抛物线方程求出焦点坐标,再由已知条件结合代入法,从而得到,则,进而得出p的值.
(2)设直线的方程为,再将直线MA的方程与联立,再根据判别式法求出,,同理可得,再利用点在直线和直线MB上,则由代入法得出直线的方程,最后变形得出直线AB所过的定点坐标.
(1)由题意知,,将代入抛物线方程得,,
故,故过且垂直于轴的直线截所得线段长为,
由可知;
(2)直线恒过定点,定点坐标为,理由如下:
设,
由题意可知直线的斜率均存在,且不为0,,
设直线的方程为,与联立得,
由于直线为切线.
故,又,
则,解得,
所以直线,即,
同理直线的方程为,
又点在上,所以,
从而直线的方程为:,即,
故直线恒过定点.
19.(2026高三上·泸溪期末)已知函数,,集合.
(1)若集合中有且仅有个整数,求实数的取值范围;
(2)集合,若存在实数,使得,求实数b的取值范围.
【答案】(1)解:由,
因为对称轴为,
所以,集合中有且仅有个整数,
则集合的个整数只可能是,
若即时,集合与题意矛盾,所以;
若即时,集合,
则,
解得,
若,即当时,集合,
则,
解得,
综上所述,实数的取值范围是.
(2)解:若,即当时,
集合,,
因为,所以,
则,
解得;
若,即当时,集合,

设集合,
因为,所以,如图所示,
则,
所以,
得,
所以,
可得,
所以,
则,
又因为,
所以,
则,
综上所述,的取值范围是.
【知识点】元素与集合的关系;集合关系中的参数取值问题
【解析】【分析】(1)根据已知条件解不等式,则,分、、三种情况得到集合,再利用二次函数的对称轴分析出,再根据集合中有且仅有3个整数,则个整数只可能是,再由集合列出不等式组,从而解不等式组得出实数的取值范围.
(2)分和两种情况分别写出集合, 对应的解集,再根据列出不等式组,再利用不等式的基本性质,从而求出的取值范围.
(1)由,
由于对称轴为,所以,集合中有且仅有个整数,所以集合的个整数只可能是,
若即时,集合与题意矛盾,所以;
若即时,集合,
则解得,
若即时,集合,
则解得,
综上所述实数的取值范围是;
(2)若即时,集合,,
因为,所以即解得,
若即时,集合,

设集合,因为,即,如图所示,
则即得,
所以可得,所以,所以
又因为,
所以即.
综上所述的取值范围是.
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