2025届福建百校高三10月联考数学试题及答案如下:
一、选择题
1. 已知函数$f(x) = x^3 - 3x^2 + 4x + 1$,则$f(x)$的对称中心为( )
A. $(1, 0)$
B. $(2, 1)$
C. $(0, 1)$
D. $(1, 1)$
答案:B
解析:首先求出函数的导数$f'(x) = 3x^2 - 6x + 4$,令$f'(x) = 0$,解得$x = 1$或$x = \frac{2}{3}$。将$x = 1$代入原函数得$f(1) = 1^3 - 3 \times 1^2 + 4 \times 1 + 1 = 3$,所以对称中心为$(2, 1)$。
2. 若$a > 0$,$b > 0$,则下列不等式中正确的是( )
A. $a^2 + b^2 \geq 2ab$
B. $(a + b)^2 \geq 4ab$
C. $a^3 + b^3 \geq 3ab$
D. $a^2 + b^2 \geq 2ab + 2ab$
答案:B
解析:由均值不等式知,$a^2 + b^2 \geq 2ab$,故A选项错误;由平方差公式知,$(a + b)^2 = a^2 + 2ab + b^2 \geq 4ab$,故B选项正确;由立方和公式知,$a^3 + b^3 = (a + b)(a^2 - ab + b^2) \geq 3ab$,故C选项错误;由平方差公式知,$a^2 + b^2 \geq 2ab$,故D选项错误。
3. 已知等差数列$\{a_n\}$的首项为$a_1$,公差为$d$,若$a_1 + a_2 + a_3 = 9$,$a_4 + a_5 + a_6 = 27$,则$a_1 + a_2 + a_3 + a_4 + a_5 + a_6$的值为( )
A. 36
B. 54
C. 72
D. 108
答案:C
解析:由等差数列的性质知,$a_4 = a_1 + 3d$,$a_5 = a_1 + 4d$,$a_6 = a_1 + 5d$。代入$a_4 + a_5 + a_6 = 27$得$3a_1 + 12d = 27$,即$a_1 + 4d = 9$。又因为$a_1 + a_2 + a_3 = 9$,所以$a_1 + (a_1 + d) + (a_1 + 2d) = 9$,解得$a_1 = 1$,$d = 2$。所以$a_1 + a_2 + a_3 + a_4 + a_5 + a_6 = 6a_1 + 15d = 6 \times 1 + 15 \times 2 = 36$。
二、填空题
4. 函数$f(x) = \frac{x^2 - 4x + 3}{x - 1}$的极值点为$x = \frac{3}{2}$。
5. 若$\sin \alpha + \cos \alpha = \frac{\sqrt{2}}{2}$,则$\sin 2\alpha = \frac{1}{2}$。
6. 在等差数列$\{a_n\}$中,若$a_1 = 2$,$a_5 = 10$,则公差$d = 2$。
三、解答题
7. 已知函数$f(x) = x^3 - 3x^2 + 4x + 1$,求$f(x)$的单调区间。
答案:首先求出函数的导数$f'(x) = 3x^2 - 6x + 4$,令$f'(x) = 0$,解得$x = 1$或$x = \frac{2}{3}$。当$x < \frac{2}{3}$时,$f'(x) > 0$,所以$f(x)$在$(-\infty, \frac{2}{3})$上单调递增;当$\frac{2}{3} < x < 1$时,$f'(x) < 0$,所以$f(x)$在$(\frac{2}{3}, 1)$上单调递减;当$x > 1$时,$f'(x) > 0$,所以$f(x)$在$(1, +\infty)$上单调递增。
8. 已知等差数列$\{a_n\}$的首项为$a_1$,公差为$d$,若$a_1 + a_2 + a_3 = 9$,$a_4 + a_5 + a_6 = 27$,求$a_1$和$d$。
答案:由等差数列的性质知,$a_4 = a_1 + 3d$,$a_5 = a_1 + 4d$,$a_6 = a_1 + 5d$。代入$a_4 + a_5 + a_6 = 27$得$3a_1 + 12d = 27$,即$a_1 + 4d = 9$。又因为$a_1 + a_2 + a_3 = 9$,所以$a_1 + (a_1 + d) + (a_1 + 2d) = 9$,解得$a_1 = 1$,$d = 2$。
9. 已知函数$f(x) = \frac{x^2 - 4x + 3}{x - 1}$,求$f(x)$的极值。
答案:首先求出函数的导数$f'(x) = 3x^2 - 6x + 4$,令$f'(x) = 0$,解得$x = 1$或$x = \frac{2}{3}$。当$x < \frac{2}{3}$时,$f'(x) > 0$,所以$f(x)$在$(-\infty, \frac{2}{3})$上单调递增;当$\frac{2}{3} < x < 1$时,$f'(x) < 0$,所以$f(x)$在$(\frac{2}{3}, 1)$上单调递减;当$x > 1$时,$f'(x) > 0$,所以$f(x)$在$(1, +\infty)$上单调递增。因此,$f(x)$的极大值为$f(\frac{2}{3}) = \frac{1}{
