陕西省西安中学2024-2025学年高三上学期10月月考数学试题答案

陕西省西安中学高2025届高三第一次质量检测考试数学试题（时间：120分钟满分：150分命题人：赵昕媛）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】C【解析】【分析】先根据对数函数的单调性解不等式化简集合B，然后利用交集运算求解即可.【详解】因为，所以，解得或，故或，又，所以.故选：C2.“”是“函数在上单调递增”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】根据对数函数和一次函数的单调性，再结合复合函数“同增异减”的判断法则求得对应的的取值范围即可得出结论.【详解】易知的定义域为，且函数为单调递减函数；根据复合函数单调性可知若函数在上单调递增，可得，解得；显然是的真子集，所以“”是“函数在上单调递增”的必要不充分条件.故选：B3.函数在区间的图象大致为（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【分析】利用函数的奇偶性可排除A、C，代入可得，可排除D.【详解】，又函数定义域为，故该函数为偶函数，可排除A、C，又，故可排除D.故选：B.4.已知，则（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【分析】判断出，，，即可求解.【详解】，故；，故，故.故选：B.5.已知定义在上的函数满足，且，则（）A. B.1 C. D.3【答案】C【解析】【分析】由条件推得函数的周期为4，结合函数的周期，即可求解.【详解】由，可得，所以的周期为4，则．故选：C.6.已知函数，若关于的方程有2个不相等的实数解，则实数的取值范围是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【分析】根据题意，转化为与的图象有2个交点，分、和，三种情况讨论，结合导数的几何意义与函数的图象，即可求解.【详解】由题意，关于的方程有2个不相等的实数解，即与的图象有2个交点，如图所示，当，直线与图象交于点，又当时，，故直线与（）的图象无公共点，故当时，与的图象只有一个交点，不合题意；当，直线与曲线（）相切时，此时与的图象有2个交点，设切点，则，又由过点，所以，解得，所以；当时，若，则，由，可得，所以当时，直线与的图象相切，由图得当时，直线与的图象有2个交点．综上所述，实数的取值范围是．故选：C．7已知函数，则（    ）A.有三个极值点 B.有三个零点C.点是曲线的对称中心 D.直线是曲线的切线【答案】C【解析】【分析】求导后判断单调性，从而求得极值点即可判断A；利用单调性结合零点存在性定理即可判断B；令，得到是奇函数，是的对称中心，再结合图象的平移规律即可判断C；由导数的几何意义求得切线方程即可判断D.【详解】对于A，由题，，令得或，令得，所以在，上单调递增，上单调递减，所以是极值点，故A不正确；对应B，因，，，所以，函数在上有一个零点，当时，，即函数在上无零点，综上所述，函数有一个零点，故B错误；对于C，令，该函数的定义域为，，则是奇函数，是的对称中心，将的图象向上移动一个单位得到的图象，所以点是曲线的对称中心，故C正确；对于D，令，可得，又，当切点为时，切线方程为，当切点为时，切线方程为，故D错误.故选：C8.已知函数，，若方程有且仅有5个不相等的整数解，则其中最大整数解和最小整数解的和等于（）A. B.28 C. D.14【答案】A【解析】【分析】利用换元法结合一元二次方程根的分布，数形结合计算即可.【详解】先作出的大致图象，如下令，则，根据的图象可知：要满足题意必须有两个不等根，且有两个整数根，有三个整数根，结合对勾函数和对数函数图象与性质知，两函数相切时符合题意，因为，当且仅当时取得等号，又，易知其定义域内单调递减，即，此时有两个整数根或，而要满足有三个整数根，结合图象知必有一根小于2，显然只有符合题意，当时有，则，解方程得的另一个正根为，又，此时五个整数根依次是，显然最大根和最小的根和为.故选：A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.下列导数运算正确的是（）A. B. C. D.【答案】ACD【解析】【分析】利用求导公式逐项判断即可.【详解】对于A，，故A正确；对于B，，故B错误；对于C，，故C正确；对于D，，故D正确.故选：ACD10.甲乙丙等5人的身高互不相同，站成一排进行列队训练，则（）A.甲乙不相邻的不同排法有48种B.甲乙中间恰排一个人的不同排法有36种C.甲乙不排在两端的不同排法有36种D.甲乙丙三人从左到右由高到矮的不同排法有20种【答案】BCD【解析】【分析】根据排列和组合的定义、结合捆绑法逐一判断即可.【详解】A：甲乙不相邻的不同排法有种，所以本选项不正确；B：甲乙中间恰排一个人的不同排法有种，所以本选项正确；C：甲乙不排在两端的不同排法有种，所以本选项正确；D：甲乙丙三人从左到右由高到矮的不同排法有种，所以本选项正确.故选：BCD11.已知，则（）A. B.C. D.【答案】ABD【解析】【分析】选项ABD，利用不等式的性质计算即可，选项C，因为可正可负，所以不容易化简解决，一般当乘或除以一个不知正负的数，基本上错误，我们只需要找反例即可.【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：ABD三、填空题：本题共3小题，每小题5分，共15分．12.某学校组织学生参加数学测试，成绩的频率分布直方图如下，数据的分组依次是，则可估计这次数学测试成绩的第40百分位数是_________．【答案】65【解析】【分析】利用百分位数的定义求解.【详解】解：成绩在的频率是，成绩在的频率为，所以第40百分位数一定在内，所以这次数学测试成绩的第40百分位数是，故答案为：6513.若曲线在点处的切线也是曲线的切线，则__________.【答案】【解析】【分析】先求出曲线在的切线方程，再设曲线的切点为，求出，利用公切线斜率相等求出，表示出切线方程，结合两切线方程相同即可求解.【详解】由得，，故曲线在处的切线方程为；由得，设切线与曲线相切的切点为，由两曲线有公切线得，解得，则切点为，切线方程为，根据两切线重合,所以，解得.故答案为：14.展开式中，的系数为__________．【答案】【解析】【分析】根据二项式的通项公式进行求解即可.【详解】二项式的通项公式为，所以的系数为，故答案为：四、解答题：本题共5小题，其中第15题13分，第16，17题15分，第18，19题17分，共77分．解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤．15.已知函数．（1）若，求函数的极值；（2）讨论函数的单调性．【答案】（1）极小值为，极大值为（2）答案见解析【解析】【分析】（1）对求导，分析单调性，再根据极值定义即可求解；（2），对分，和讨论单调性即可.【小问1详解】.所以x<1或x>2时，，时，，则在上递减，在递增，所以的极小值为，极大值为.【小问2详解】，当时，，所以在上递增，当时，或时，；时，，所以在上递增，在上递减，当时，或时，；时，，所以在上递增；在上递减．16.为践行“更快更高更强”的奥林匹克格言，落实全民健身国家战略.某校高三年级发起了“发扬奥林匹克精神，锻炼健康体魄”的年度主题活动，经过一段时间后，学生的身体素质明显提高.为了解活动效果，该年级对开展活动以来近6个月体重超重的人数进行了调查，调查结果统计如图，根据上面的散点图可以认为散点集中在曲线的附近，请根据下表中的数据求出月份x123456体重超标人数y987754483227（1）该年级体重超重人数y与月份x之间的经验回归方程系数的最终结果精确到；（2）预测从开展活动以来第几个月份开始该年级体重超标的人数降至10人以下.附：经验回归方程：中，，；参考数据：，，，【答案】（1）（2）从第十个月开始【解析】【分析】（1）由计算公式与参考数据，求出则可得回归方程；（2）根据经验回归方程建立不等式，解出不等式则可预测.【小问1详解】由得，由题意得，，所以，，所以，即y关于x的经验回归方程为【小问2详解】令，所以，又由于，所以解得，且，所以从第十个月开始，该年级体重超标的人数降至10人以下.17.已知函数，，，且（1）当且时，求不等式的解集；（2）若函数在区间上有零点，求t的取值范围.【答案】（1）（2）或【解析】【分析】（1）当时，将不等式转化为，利用对数函数的单调性结合一元二次不等式求解即可；（2）解法一：分离参数，将原函数的零点问题转化为且有根，设且，则，利用对勾函数的单调性求解值域即可求解；解法二：先判断时，不合题意，当时，根据二次函数零点分布分类讨论，列不等式组求解即可.【小问1详解】当时，，又00，∴4x2−5x≤0x>12⇒120Δ>0−1<−12t<2F(−1)>0F(2)>0或t<0Δ>0−1<−12t<2F(−1)<0F(2)<0，解得，综上可知：t的取值范围为或18.某企业对某品牌芯片开发了一条生产线进行试产.其芯片质量按等级划分为五个层级，分别对应如下五组质量指标值：.根据长期检测结果，得到芯片的质量指标值服从正态分布，并把质量指标值不小于80的产品称为等品，其它产品称为等品.现从该品牌芯片的生产线中随机抽取100件作为样本，统计得到如图所示的频率分布直方图.（1）根据长期检测结果，该芯片质量指标值的标准差的近似值为11，用样本平均数作为的近似值，用样本标准差作为的估计值.若从生产线中任取一件芯片，试估计该芯片为等品的概率(保留小数点后面两位有效数字)；(①同一组中的数据用该组区间的中点值代表；②参考数据:若随机变量服从正态分布，则，.)（2）（i）从样本的质量指标值在和[85，95]的芯片中随机抽取3件，记其中质量指标值在[85，95]的芯片件数为，求的分布列和数学期望；（ii）该企业为节省检测成本，采用随机混装的方式将所有的芯片按100件一箱包装.已知一件等品芯片的利润是元，一件等品芯片的利润是元，根据(1)的计算结果，试求的值，使得每箱产品的利润最大.【答案】（1）（2）（i）分布列见解析，；（ii）【解析】【分析】（1）根据频率分布直方图求得样本平均数，然后利用正态分布的对称性求解概率.（2）（i）先求出的取值，然后求出对应的概率，即可求出分布列，代入期望公式求解即可；（ii）先根据二项分布的期望求出，然后构造函数，利用导数求出最大值时的即可.【小问1详解】由题意，估计从该品牌芯片的生产线中随机抽取100件的平均数为：．即，，所以，因为质量指标值近似服从正态分布，所以，所以从生产线中任取一件芯片，该芯片为等品的概率约为.【小问2详解】（i），所以所取样本的个数为20件，质量指标值在的芯片件数为10件，故可能取的值为0，1，2，3，相应的概率为：，，，，随机变量的分布列为：0123所以的数学期望.（ii）设每箱产品中A等品有件，则每箱产品中等品有件，设每箱产品的利润为元，由题意知：，由（1）知：每箱零件中A等品的概率为，所以，所以，所以.令，由得，，又，，单调递增，，，单调递减，所以当时，取得最大值.所以当时，每箱产品利润最大.19.已知函数（1）当时，求函数的单调区间；（2）当时，证明：函数在上单调递增；（3）若是函数的极大值点，求实数a的取值范围.【答案】（1）答案见解析（2）证明见解析（3）【解析】【分析】（1）代入的值，求出函数的导数，解关于导函数的不等式，求出函数的单调区间即可；（