内容正文:
天津市四合庄中学2025~2026学年第一学期阶段检测
高三数学
一、单选题:本题共9小题,共45分.
1. 设全集,集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由补集和交集运算求解.
【详解】因为,所以.
故选:C
2. 已知,则“”是“”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】A
【解析】
【分析】由充分条件、必要条件的定义判断即可得解.
【详解】由题意,若,则,故充分性成立;
若,则或,推不出,故必要性不成立;
所以“”是“”的充分不必要条件.
故选:A.
3. 已知函数的部分图象如图所示,则的解析式可能为( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据排除A,根据定义域排除B,根据奇偶性排除C,进而可得答案.
【详解】对于A, 在处无意义,故A错误;
对于B:的定义域为,故B错误;
对于C:的定义域为,
且,则为偶函数,故C错误;
对于D,满足图中要求,故D正确.
故选:D.
4. 某中学组织高中学生参加数学知识竞赛,现从中随机抽取100名学生成绩的频率分布直方图如图所示,则这组样本数据的分位数为( )
A. 85 B. 86 C. 87 D. 88
【答案】C
【解析】
【分析】由频率分布直方图的性质求出,再由百分位数的方法求解即可.
【详解】由题意可得,解得,
所以前两组的频率和为,前三组的频率和为,
设这组样本数据的分位数为,则,
解得.
故选:C.
5. 已知,则a,b,c的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用对数函数的性质判定,利用指数幂的运算化为同底数的幂后利用指数函数的性质可以判定,从而得到结论.
【详解】,
,
故选D.
【点睛】本题考查利用指数、对数函数的性质比较大小问题,关键是熟练掌握和运用指数、对数函数的单调性.
6. 一个球与一个正三棱柱(底面为等边三角形,侧棱与底面垂直)的两个底面和三个侧面都相切,若棱柱的体积为,则球的表面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由题意,设正三棱柱的底面边长为,求得其内切球的半径和正三棱柱的高,再根据棱柱的体积求解,代入球的表面积求解即可.
【详解】由题意,设正三棱柱的底面边长为,
则其内切球的半径为,所以正三棱柱的高为,
又棱柱的体积为,得,
所以球的表面积为.
故选:A.
7. 抛物线的焦点是双曲线的右焦点,点是曲线的交点,点在抛物线的准线上,是以点为直角顶点的等腰直角三角形,则双曲线的离心率为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
先由题和抛物线的性质求得点P的坐标和双曲线的半焦距c的值,再利用双曲线的定义可求得a的值,即可求得离心率.
【详解】由题意知,抛物线焦点,准线与x轴交点,双曲线半焦距,设点 是以点为直角顶点的等腰直角三角形,即,结合点在抛物线上,
所以抛物线的准线,从而轴,所以,
即
故双曲线的离心率为
故选A
【点睛】本题考查了圆锥曲线综合,分析题目,画出图像,熟悉抛物线性质以及双曲线的定义是解题的关键,属于中档题.
8. 已知函数在有且仅有个极小值点,且在上单调递增,则ω的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据余弦型函数得图像特征,借助极小值点的个数以及单调区间来确定的取值范围即可.
【详解】对于函数,极小值点为.
,令.
因为有且仅有个极小值点.
当时,;当时,;当时,.
所以,解不等式得.
因为的单调递增区间为.
对于,令,
则.
因为在上单调递增,所以.
当时,,当时,,
故,则且.
解不等式得.
综合以上两个条件,的取值范围是.
故选:D.
9. 设函数,若函数恰有两个零点,则实数的取值范围为( )
A. (0,2) B. (0,2] C. (2,+∞) D. [2,+∞)
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意,是函数的一个零点,故问题转化为当时, 与图象必有一个交点,再根据导数研究性质,数形结合求解即可得答案.
【详解】解:根据题意,函数恰有两个零点
由于当时,,故是函数的一个零点,
所以当时, 与图象必有一个交点,
由于,
当时,,,故函数在上单调递增,
当时,,,所以当时,函数单调递减,当是单调递增;
所以 函数图象如图,
由图可知,若与图象必有一个交点,则.
故选:A.
【点睛】本题考查利用导数研究函数的零点问题,考查数形结合思想与化归转化思想,是中档题.
二、填空题:本题共6小题,共30分.
10. i是虚数单位,则______.
【答案】##
【解析】
【分析】先利用复数的除法运算化简,再根据复数的模的定义运算.
【详解】因为,
所以.
故答案为:
11. 在的展开式中,常数项为_______.(结果用数字表示)
【答案】
【解析】
【分析】写出展开式通项,令的指数为零,求出参数的值,代入通项即可得解.
【详解】的展开式通项为,
令,可得,
因此,展开式中的常数项为.
故答案为:.
12. 过点的直线与圆相交于,两点,当时,直线的方程为__________.
【答案】
【解析】
【详解】当直线斜率不存在时,x=1,不符.
设直线方程,由题意可知圆心到直线的距离为,解得,所以直线方程,即.填.
【点睛】
直线与圆相交的弦长问题,我们常用垂径定理解决,而不用弦长公式,这样可以简化运算.
13. 已知,,且,则最小值为__________.
【答案】
【解析】
【分析】首先整理所给的代数式,然后结合均值不等式的结论即可求得其最小值.
【详解】,
结合可知原式,
且
,
当且仅当时等号成立.
即最小值为.
【点睛】在应用基本不等式求最值时,要把握不等式成立的三个条件,就是“一正——各项均为正;二定——积或和为定值;三相等——等号能否取得”,若忽略了某个条件,就会出现错误.
14. 甲袋中有2个白球4个黑球,乙袋中有4个白球2个黑球.若从两个袋中分别随机各取出一个球,则取出的是两个白球的概率是__________;若先从甲袋中随机取出一球放入乙袋,再从乙袋中随机取出一球,则取出的是白球的概率是__________.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】根据题意可知应用古典概型及独立事件的概率乘积公式,利用全概率公式即可求解.
【详解】设从甲袋取出白球为事件A,再从乙袋取出白球为事件B,
若从两个袋中分别随机各取出一个球,则取出的是两个白球为事件
则,.
;
设“从甲袋中取出的一个球为白球”,
“从甲袋中取出的一个球为黑球”,
“从乙袋中取出的一个球为白球”,
根据全概率公式则有
.
故答案为:;.
15. 在等腰梯形中,,是腰的中点,则的值为______;若是腰上的动点,则的最小值为______.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】作出辅助线,求出各边长,建立平面直角坐标系,得到,求出,设,,故,求出,故,从而得到最小值.
【详解】过点作⊥于点,
因为等腰梯形中,,
所以,由勾股定理得,
以为坐标原点,所在直线分别为轴,建立空间直角坐标系,
故,
是腰的中点,故,
所以,
设,,,
则,故,,
故,
,
故
,
故当时,取得最小值,最小值为.
故答案为:,
三、解答题:本题共5小题,共75分.
16. 在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知,.
(1)求B的值;
(2)求b的值;
(3)求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)利用余弦定理边角转化即可得结果;
(2)先求,再利用正弦定理运算求解即可;
(3)先求,再利用两家和差公式运算求解.
【小问1详解】
因为,由余弦定理可得,
又,所以.
【小问2详解】
因为,则,
由正弦定理可得.
【小问3详解】
因为,,
则,
所以.
17. 如图,在棱长为2的正方体中,E为棱的中点,F为棱的中点.
(1)求证:平面;
(2)求直线与平面所成角的正弦值;
(3)求平面和夹角的余弦值.
【答案】(1)
以为原点,分别为轴,建立如图空间直角坐标系,
则,
因为为棱的中点,为棱的中点,所以,
所以,
设平面的一个法向量为,
则,令,则,
因为,所以,
因为不在平面内,所以平面;
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)建立空间直角坐标系,求出及平面的法向量,证明即可;
(2)求出,利用空间向量法求解线面角即可;
(3)求出平面和的法向量,利用向量夹角公式求解即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由(1)知,,平面的一个法向量为,
设直线与平面所成角为,
则,
所以直线与平面所成角的正弦值为.
【小问3详解】
设平面的一个法向量为,
则,令,则,
平面的一个法向量为,
所以,
所以平面与平面夹角的余弦值为.
18. 设椭圆()的左、右焦点分别为,,左、右顶点分别为,,且,离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点的直线与椭圆交于点,与轴交于点,且满足,若三角形(为坐标原点)的面积是三角形的面积的倍,求直线的方程.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)根据给定条件,求出即得椭圆方程.
(2)设出直线的方程,与椭圆方程联立求出点的坐标,再利用三角形面积列出方程求解即得.
【小问1详解】
依题意,,,令椭圆半焦距为c,由,得,,
所以椭圆的方程为.
【小问2详解】
显然直线的斜率存在且不为零,设直线的方程为,,
由消去得:,
则,解得,,又,
由(1)知,,,
由,得,
即,解得,满足,
所以直线的方程.
19. 已知等比数列是递减数列,的前n项和为,且,,成等差数列,.数列的前n项和为,满足,.
(1)求和的通项公式;
(2)若,求
【答案】(1),;
(2).
【解析】
【分析】(1)根据等差数列与等比数列的通项公式、求和公式列出方程求解即可;
(2)分为奇数、偶数时,求奇数项的和,偶数项的和,即可求解.
【小问1详解】
设数列的公比为,依题意,,
由是递减数列,解得,因此;
数列,,当时,,
而满足上式,因此,
所以的通项公式为, 的通项公式为.
【小问2详解】
当n是奇数时,,则,,
两式相减得:,
因此;
当n是偶数时,,
则,
所以.
【点睛】关键点点睛:由求时,需要分为奇偶,分别求出偶数项的和与奇数项的和.
20. 已知函数,
(1)若,求的极值;
(2)讨论的单调区间;
(3)求证:当时,.
【答案】(1)极小值为,无极大值
(2)当时,的单调递增区间为,无单调递减区间;当时,的单调递增区间为,单调递减区间为.
(3)
令,则,
令,则;
当时,恒成立,在上单调递减,,
在上恒成立,在上单调递减,
,即当时,.
【解析】
【分析】(1)求导后,根据正负可确定单调性,由此可得极值;
(2)求导后,分别在和的情况下,根据正负可得单调性;
(3)构造函数,求导后令,利用导数可求得单调性,从而得到恒成立,由此可得单调递减,进而由推导得到结论.
【小问1详解】
当时,,则其定义域为,;
当时,;当时,;
在上单调递减,在上单调递增;
的极小值为,无极大值.
【小问2详解】
由题意得:定义域为,;
①当时,,在上恒成立,
的单调递增区间为,无单调递减区间;
②当时,令,解得:,
当时,;当时,;
的单调递增区间为,单调递减区间为.
综上所述:当时,的单调递增区间为,无单调递减区间;当时,的单调递增区间为,单调递减区间为.
【小问3详解】
略
【点睛】思路点睛:本题考查导数在研究函数中的应用,涉及到利用导数求解函数的极值、讨论含参数函数单调性和不等式证明的问题;本题证明不等式的基本思路是通过构造函数的方式,将问题转化为函数最值的求解问题.
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高三数学
一、单选题:本题共9小题,共45分.
1. 设全集,集合,,则( )
A. B.
C. D.
2. 已知,则“”是“”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
3. 已知函数的部分图象如图所示,则的解析式可能为( ).
A. B. C. D.
4. 某中学组织高中学生参加数学知识竞赛,现从中随机抽取100名学生成绩的频率分布直方图如图所示,则这组样本数据的分位数为( )
A. 85 B. 86 C. 87 D. 88
5. 已知,则a,b,c的大小关系是( )
A. B. C. D.
6. 一个球与一个正三棱柱(底面为等边三角形,侧棱与底面垂直)的两个底面和三个侧面都相切,若棱柱的体积为,则球的表面积为( )
A. B. C. D.
7. 抛物线的焦点是双曲线的右焦点,点是曲线的交点,点在抛物线的准线上,是以点为直角顶点的等腰直角三角形,则双曲线的离心率为
A. B. C. D.
8. 已知函数在有且仅有个极小值点,且在上单调递增,则ω的取值范围为( )
A. B. C. D.
9. 设函数,若函数恰有两个零点,则实数的取值范围为( )
A. (0,2) B. (0,2] C. (2,+∞) D. [2,+∞)
二、填空题:本题共6小题,共30分.
10. i是虚数单位,则______.
11. 在的展开式中,常数项为_______.(结果用数字表示)
12. 过点的直线与圆相交于,两点,当时,直线的方程为__________.
13. 已知,,且,则最小值为__________.
14. 甲袋中有2个白球4个黑球,乙袋中有4个白球2个黑球.若从两个袋中分别随机各取出一个球,则取出的是两个白球的概率是__________;若先从甲袋中随机取出一球放入乙袋,再从乙袋中随机取出一球,则取出的是白球的概率是__________.
15. 在等腰梯形中,,是腰的中点,则的值为______;若是腰上的动点,则的最小值为______.
三、解答题:本题共5小题,共75分.
16. 在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知,.
(1)求B的值;
(2)求b的值;
(3)求的值.
17. 如图,在棱长为2的正方体中,E为棱的中点,F为棱的中点.
(1)求证:平面;
(2)求直线与平面所成角的正弦值;
(3)求平面和夹角的余弦值.
18. 设椭圆()的左、右焦点分别为,,左、右顶点分别为,,且,离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点的直线与椭圆交于点,与轴交于点,且满足,若三角形(为坐标原点)的面积是三角形的面积的倍,求直线的方程.
19. 已知等比数列是递减数列,的前n项和为,且,,成等差数列,.数列的前n项和为,满足,.
(1)求和的通项公式;
(2)若,求
20. 已知函数,
(1)若,求的极值;
(2)讨论的单调区间;
(3)求证:当时,.
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