云南省玉溪市玉溪一中2025-2026学年高二上学期开学考试数学试题(含解析)

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云南省玉溪市玉溪一中2025-2026学年高二上学期开学考试数学试题(含解析)

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云南省玉溪市玉溪一中2025-2026学年高二上学期开学考试
数学试题及答案解析
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( )
. . . .
2.已知命题;命题,则( )
.和都是真命题 .和都是真命题
.和都是真命题 .和都是真命题
3.如图是某函数的部分图像,则该函数最有可能的解析式是( )
.
.
.
.
4.设,若关于的不等式在上有解,则( )
. . . .
5.已知函数(且)在区间上单调递增,则实数的取值范围是( )
. .
. .
6.已知,,则( )
. . . .
7.已知为球的球面上的三个点,⊙为的外接圆,若⊙的面积为,,则球的表面积为( )
. . . .
8.已知的内角的对边分别为,若为锐角三角形,,且,求面积的取值范围( )
. . . .
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.已知函数在处取得最小值,与此最小值点最近的图象的一个对称中心为,则下列结论正确的是( )
.
.将的图象向左平移个单位长度即可得到的图象
.在区间上单调递减
.在区间上的值域为
10.从某次知识竞赛成绩中随机抽取容量为100的样本,由样本数据绘制的频率分布直方图如图所示,则下列估计结论正确的有( )
.成绩的众数为75
.成绩的上四分位数为84
.成绩的极差为60
.已知落在的平均成绩是54,方差为2,;
落在的平均成绩为66,方差为5,则两组成绩的总标准差为6
11.已知函数,以下说法正确的是( )
.对,,都有
.若,且,则
.若有4个不相等的实根,则的范围是
.函数有4个零点
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.函数的定义域为 .
13.已知平行四边形中,,,.若点满足,点为中点,则 .
14.将半径为2的四个球堆成如图所示的“三角垛”,则由球心构成的四面体的外接球的表面积为 ,若该三角垛能放入一个正四面体容器内,则该容器棱长的最小值为
.
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.(13分)在中,角的对边分别为,且.
(1)求角;
(2)若外接圆的半径为,求面积的最大值.
16.(15分)如图,在三棱柱中,面为正方形,面为菱形,,平面平面.
(1)求证:平面;
(2)求二面角的余弦值.
17.(15分)随着老年人消费需求从“生存型”向“发展型”转变.消费层次不断提升,“银发经济”称为社会热门话题之一,被各企业持续关注.某企业为了解该地老年人消费能力情况,对该地年龄在的老年人的年收入按年龄,分成两组进行分层抽样调查.已知抽取了年龄在,的老年人500人.年龄在的老年人300人.现作出年龄在的老年人年收入的频率分布直方图(如图所示):
(1)根据频率分布直方图,若每个区间取中点值为代表,估计该地年龄在的老年人年收入的平均数及第95百分位数;
(2)已知年龄在的老年人年收入的方差为3,年龄在的老年人年收入的平均数和方差分别为3.75和1.4,试估计年龄在的老年人年收入的方差.(请先推导出必要的公式,再代值计算)
18.(17分)已知函数为偶函数.
(1)求函数的解析式;
(2)设,若函数与函数的图象有且仅有一个公共点,求实数的值.
19.(17分)设函数.
(1)若不等式对一切实数恒成立,求的取值范围;
(2)解关于的不等式:.
答案解析
一、选择题
1.A 解析:∵,解得,∴,又,∴.
2.A 解析:,显然成立,∴是真命题,是假命题.
当时,,∴是真命题,是假命题.
3.D 解析:对于A,函数的定义域为,不符合图象,故A错误;
对于B,,则,在上为增函数,故B错误;
对于C,当时,;当时,,不符合图象,故C错误;排除法,D正确.
4.C 解析:由不等式在上有解,得在上有解,
则,∵,又在上单调递增,
故当时,取最大值为,故.
5.B 解析:当时,,∴外函数是单调递减的指数函数,
此时要使得函数在区间上单调递增,
则满足二次函数在区间上单调递减,
即满足对称轴,解得,结合,可得;
当时,,∴外函数是单调递增的指数函数,
此时要使得函数在区间上单调递增,
则满足二次函数在区间上单调递增,
即满足对称轴,解得,结合,可得;
综上可得的取值范围是或.
6.B 解析:∵,∴,①
∵,∴,②
联立①②解得:,
故.
7.A 解析:设⊙半径为,球的半径为,依题意,得,∴,
∵为等边三角形,由正弦定理得:,
∴,根据球的截面性质平面,
∴,,
∴球的表面积.
8.B 解析:∵在中,,,∴.
又∵为锐角三角形,∴,解得.
又∵,∴由正弦定理可得:,

.
又∵,∴,则,
故,即,
∴面积的取值范围是.
二、选择题
9.ABD 解析:对于A,由题知,设的最小正周期为,
则,∴,∴.
∵,∴,
则,∴,又,∴,
∴,故A正确;
对于B,∵,
∴其图象可以由的图象向左平移个单位长度得到,故B正确;
对于C,由得,则在区间上不单调,故C错误;
对于D,∵,∴,∴,
∴,故D正确.
10.ABD 解析:由频率分布直方图可知,,
解得.
对于A,由图可以看出众数在区间内,∴众数为,故A正确;
对于B,上四分位数指的是第75百分位数,∵,
而.
∴第75百分位数位于区间内.
设上四分位数为,则,故B正确;
对于C,成绩的极差通过频率分布直方图只能估计,估计极差值为,
故C错误;
对于D,由频率分布直方图可求得的样本数为,
的样本数为.
∴总的平均数为,
总的方差为,
∴总的标准差为6,故D正确.
11.AC 解析:画出函数的图象,如图所示:
对于A,由,可得,
且,可得,
因此对,,都有,故A正确;
对于B,若,且,
可知

∴,故B错误;
对于C,若有4个不相等的实根,由图可知,
不妨设,可得关于对称,即,
且,,且,即,
则,
因此可得的范围是,故C正确;
对于D,令,可得或,
显然与的图象仅有3个交点,和与的图象各有1个交点,
即函数有5个零点,故D错误.
三、填空题
12. 解析:根据题意,由,解得且,因此函数的定义域为.
13. 解析:由题意可得:,



.
14.; 解析:由球心构成的四面体是正四面体,其棱长为4,
将正四面体补形成一个正方体,正方体的棱长为,
正四面体的棱是正方体各面的对角线,如图所示,
则正四面体的外接球的直径为正方体的体对角线长,即外接球的半径,
外接球的表面积为.
对于正四面体,若边长为,为正四面体外接球球心,是正四面体底面三角形的中心,如图所示,
由于为的中点,∴,
则,,
设外接球的半径为,则,
在中,,解得,∴,
即正四面体的中心到正四面体底面的距离为,
半径均为2的四个球堆成的“三角垛”,由球心构成的四面体,棱长为4,
该三角垛能放入一个正四面体容器内,
则该容器棱长取最小值时,每个小球均与正四面体的面相切,任意两个小球外切,
设这个正四面体容器棱长为,则有,解得,
则该容器棱长的最小值为.
四、解答题
15.解:(1)由得:,
∴,又,∴,
∴,∵,∴.
(2)由外接圆的半径为,则得,
由余弦定理得,,即,
∴,解得.
∴,故面积的最大值为.
16.解:(1)∵四边形为菱形,∴,
∵平面平面,平面平面,
又正方形中,,∴面,
又面,∴,
∵,平面,∴平面.
(2)过作于,则平面,
过作于,连接,
∵平面,则,
又平面,,故平面,
又平面,∴,故为二面角的平面角,
在中,设,则,,
∴,,,
∴.即二面角的余弦值为.
17.解:(1)根据频率分布直方图,平均数为:
.
由于,

故第95百分位数在区间第95百分位数内,设其为.
则,得.
∴第95百分位数为.
(2)先证明一个结论:对,设数据的平均值和方差分别为,
数据的平均值和方差分别为,
则数据,的平均值和方差分别为和.
证明:设数据,的平均值和方差分别为,则
.
∵方差,
故,

且,

=
.
这就证明了结论.
本题中,,,,,.
代入数值即知所求方差为:
.
18.解:(1)由为偶函数,,∴,
即,∴,解得.
经检验,当时,满足,符合题意,
因此函数的解析式为.
(2)由题意知有且只有一个实数解,
∴有且只有一个实数解,
令,则关于的方程有且只有一个大于0的解,
即关于的方程有且只有一个大于0的解,
则函数的图象与直线有且只有一个横坐标大于0的公共点,
与函数的图象得,此公共点为,可得.
19.解:(1)不等式对一切实数恒成立,等价于,恒成立.
当时,不等式可化为,不满足题意.
当时,有,即,解得,∴的取值范围是.
(2)依题意,等价于,
当时,不等式可化为,∴不等式的解集为;
当时,不等式为,此时,
∴不等式的解集为;
当时,不等式化为,
当时,,不等式的解集为;
当时,,不等式的解集为;
当时,,不等式的解集为;
综上,当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为.

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