内容正文:
湖南省常德市汉寿县第一中学2025—2026学年
高三上学期第四次周考数学试卷
一、单选题
1.若集合,,则=( )
A. B. C. D.或
2.下列说法正确的是( )
A.命题“,”的否定是“,”
B.设,则“”是“”的必要不充分条件
C.“”是“”的充分不必要条件
D.“”是“”的既不充分也不必要条件
3.已知角以x轴正半轴为始边,终边经过点,则是( )
A.第一象限角 B.第二象限角 C.第三象限角 D.第四象限角
4.计算( )
A. B. C. D.
5.如图,在正方体ABCD−A1B1C1D1中,E是棱CC1的中点,则平面AD1E与平面ABCD的交线与直线C1D1所成角的正切值为( )
A. B. C. D.2
6.已知数列的首项,且满足,则( )
A.2037 B.2047 C.1014 D.1021
7.已知,,,则( )
A. B.
C. D.
8.已知函数,,若存在,使得方程有四个不同的实根,则n的最大值是
A.0 B.1 C.2 D.3
二、多选题
9.已知,,集合,,则集合可以是( )
A. B. C. D.
10.设是三角形的一个内角,则下列哪些值可能为负值( )
A. B. C. D.
11.已知,,则下列命题是真命题的是( )
A.若,则 B.若,,,则
C.若,,则 D.若,则
三、填空题
12.不等式的解集为______.
13.已知函数在区间上恰有一个最大值点和一个最小值点,则实数的取值范围是__________
14.已知为坐标原点,F为抛物线C:的焦点,过点的直线交C于A、B两点,直线、分别交C于M、N,则的最小值为___________
四、解答题
15.在斜三角形中,内角所对的边分别为,已知.
(1)证明:;
(2)若,求的最小值.
16.如图,三棱柱的侧面与侧面均为正方形,为的中点,.
(1)证明:平面;
(2)证明:平面平面.
17.已知椭圆的长轴长是,为右顶点,,,,是椭圆上异于顶点的任意四个点,当直线经过原点时,直线和的斜率之积为.
(1)求椭圆的方程;
(2)当直线和的斜率之积为定值时,直线是否过一个定点?若过定点,求出该定点坐标;若不过定点,请说明理由.
18.某公司人数众多为鼓励员工利用网络进行营销,准备为员工办理手机流量套餐.为了解员工手机流量使用情况,按照男员工和女员工的比例分层抽样,得到名员工的月使用流量(单位:)的数据,其频率分布直方图如图所示.
(1)求的值,并估计这名员工月使用流量的平均值(同一组中的数据用中点值代表;
(2)若将月使用流量在以上(含)的员工称为“手机营销达人”,填写下面的列联表,能否有超过的把握认为“成为手机营销达人与员工的性别有关”;
男员工
女员工
合计
手机营销达人
5
非手机营销达人
合计
200
参考公式及数据:,其中.
0.15
0.10
0.05
0.025
0.010
0.005
2.072
2.706
3.841
5.024
6.635
7.879
(3)若这名员工中有名男员工每月使用流量在,从每月使用流量在的员工中随机抽取名进行问卷调查,记女员工的人数为,求的分布列和数学期望.
19.如图,在直角梯形中,||=2,,=2,为直角,E为的中点,=λ (,).
(1)当时,用向量,表示向量;
(2)求||的最小值,并指出相应的实数λ的值.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
C
B
A
A
A
C
C
AB
BC
题号
11
答案
ABD
1.D
【分析】解出集合中的不等式可得答案.
【详解】∵,或,∴AB=或,
故选:D.
2.C
【分析】对于A,利用全称命题的否定即可判断;对于BCD,化简不等式即可判断.
【详解】对于A,命题""的否定是"",故A不正确;
对于B,由,解得且,所以""是""的充分不必要条件,故B错误;
对于C ,由,可得或,所以"是""的充分不必要条件,故C正确;
对于D,由,解得或,所以""是""的充分不必要条件,故D错误.
故选:C
3.B
【分析】先确定点P在第四象限,即角的终边在第四象限,的终边为角终边的反向延长线,即可得出答案.
【详解】,,即,
故点P在第四象限,即角的终边在第四象限,
的终边为角终边的反向延长线,那么的终边在第二象限.
故选:B.
4.A
【解析】直接利用分数指数幂的运算法则求解即可,化简过程注意避免出现计算错误.
【详解】
故选:A
【点睛】本题主要考查指数幂的运算,属于基础题. 指数幂运算的四个原则:(1)有括号的先算括号里的,无括号的先做指数运算;(2)先乘除后加减,负指数幂化成正指数幂的倒数;(3)底数是负数,先确定符号,底数是小数,先化成分数,底数是带分数的,先化成假分数;(4)若是根式,应化为分数指数幂,尽可能用幂的形式表示,运用指数幂的运算性质来解答(化简过程中一定要注意等价性,特别注意开偶次方根时函数的定义域)
5.A
【分析】先找到平面AD1E与平面ABCD的交线,再利用异面直线的定义找到交线与直线C1D1所成角,求解即可.
【详解】延长与直线相交于F,连接,
则平面与平面的交线为,
又∵
∴为平面与平面的交线与直线所成角,
∵是棱的中点,且∥,
∴,∴.
故选:A.
6.A
【分析】先由递推公式变形求出等比数列的公比和首项,求出新数列的通项,再代入可得.
【详解】由可得,即,
又,可得,
所以数列是以2为公比,2为首项的等比数列,
即,所以,
所以.
故选:A.
7.C
【分析】构造函数,利用导数证明函数在上单调递减,由此即可得解.
【详解】设,则.
设,则,
当时,,单调递减.
因为,所以当时,,
则在上单调递减.
又,所以,
即,则,从而.
故选:C.
8.C
【分析】依题意,转化可得函数与直线有且仅有四个不同的交点,且易发现函数为偶函数,利用导数研究函数的性质,作出函数图象,观察图象可得实数的取值范围,进而得到的最大值.
【详解】令,
则,
依题意,函数与直线有且仅有四个不同的交点,
易知函数为偶函数,故先研究时的情况,
当时,,
令,解得,令,解得,
故函数在上单调递减,在上单调递增,且,
由偶函数的对称性,可作出函数的图象,如下图所示,
由图可知,,又,,
∴的最大值为2,
故选:C.
【点睛】本题考查函数与导数的综合运用,考查函数零点与方程根的关系,考查转化思想与数形结合思想,将问题转化为函数的图象与直线有且仅有四个不同的交点,进而通过数形结合确定实数的取值范围是解题的关键,属于难题
9.AB
【分析】由集合子集定义验证各选项即可得答案.
【详解】A选项,若集合,则满足,A正确;
B选项,若集合,则满足,B正确;
C选项,若集合,则满足,但不是的子集,C错误;
D选项,若集合,则满足,但不是的子集,D错误.
故选:AB
10.BC
【分析】根据的范围,逐一分析各个选项,即可得答案.
【详解】因为是三角形的一个内角,
所以,所以恒成立,故A错误;
当时,、,故BC正确;
,所以,故D错误.
所以可能为负值的为、.
故选:BC
11.ABD
【分析】根据指数函数的性质判断A,由指数幂的运算求值判断B,由不等式的性质判断C,作差法比较大小判断D.
【详解】由,得,故A正确;
由,故B正确;
由且,取,此时,故C错误;
由,而,
所以,显然,
所以,则,故D正确.
故选:ABD
12.或
【分析】将分式不等式转化为整式不等式即可求解.
【详解】不等式的解集等价于不等式的解集,
即的解集为或.
于是不等式的解集为或.
故答案为:或.
13.
【分析】化简函数的解析式为,由可计算出的取值范围,根据题意可得出关于实数的不等式组,由此可解得实数的取值范围.
【详解】由题意,函数,
当时,,
由于函数在区间上恰有一个最大值点和一个最小值点,
则,解得,即,
因此,实数的取值范围是.
故答案为:.
【点睛】本题考查利用正弦型函数在区间上的最值点求参数,考查计算能力,属于中等题.
14.9
【分析】根据题意设及直线:,再与抛物线方程联立并结合韦达定理从而可求出,再由过焦点的弦的性质从而可求出,,再由抛物线定义及基本不等式从而可求解.
【详解】设,直线:,则,得,
所以,则,
由过焦点,设直线:,则,得,
所以,则,同理可得,
所以,,
则,
当且仅当时取等号.
故答案为:.
【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下:
(1)设直线方程,设交点坐标为,;
(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于(或)的一元二次方程,注意Δ的判断;
(3)列出韦达定理;
(4)将所求问题或题中的关系转化为、(或、)的形式;
(5)代入韦达定理求解.
15.(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)利用三角形内角和化简三角函数方程,即可证明结论;
(2)由正弦定理求出的表达式,即可得出其最小值.
【详解】(1)由题意证明如下,
在中,,
,
,
,
又为斜三角形,则,
,
,
∵为的内角,
.
(2)由题意及(1)得,
在中,,,是等腰三角形,
由正弦定理,则,
又,即,
,
,
令, ,
又因为,即,
当即时,取最小值,且,
∴的最小值为.
16.(1)证明见解析
(2)证明见解析
【分析】(1)证明出,,可完成证明;
(2)通过证明平面,可得⊥,进而可得⊥平面,即可完成证明;
【详解】(1)证明:因为侧面与侧面均为正方形,
所以,,
又平面ABC,所以平面;
(2)证明:因为,所以平面,
由平面得,,
因为,所以,
又,平面,
所以平面,
又平面,所以⊥.
因为平面平面,
所以,
因为平面,所以⊥平面.
又平面,故平面平面.
17.(1)
(2)直线过定点
【分析】(1)由已知,设点,坐标,结合斜率乘积可得,即可得椭圆方程;
(2)①当直线斜率不存在时,设直线方程及点,坐标,结合,解方程可得直线方程;②当直线斜率存在时,可设直线方程为,联立直线与椭圆方程,结合韦达定理与斜率公式列方程,化简可得或,代入直线方程可得解.
【详解】(1)由已知,即,所依椭圆方程为,
当直线过原点时,设,则,所以,
所以,又,
所以,,
所以,则,
所以椭圆方程为;
(2)
①当直线斜率不存在时,设直线方程为,点,(),
则,,且,即,
所以,解得,
即此时直线方程为;
②当直线斜率存在时,由题可设直线方程为,舍,,
联立直线与椭圆方程得,
则,即,
且,,
又,,
则,
即,
即,
化简可得,解得或,
当时,直线方程为,过点,不成立;
当时,直线方程为,过定点;
综上所述直线恒过定点.
18.(1);(2)填表见解析;有超过95%.的把握认为“手机营销达人与员工的性别有关”(3)详见解析
【解析】(1)由频率分布直方图各矩形面积和为1求得;再由平均值计算公式计算;
(2)由独立重复试验分析方式计算观测值,对比表中数据,下结论;
(3)由超几何分布计算概率并列出分布列,再由数学期望计算公式求得答案.
【详解】(1)由图知:,
则
(2)由已知得列联表如下:
男员工
女员工
合计
手机营销达人
5
35
40
非手机营销达人
45
115
160
合计
50
150
200
由表中数据可得:
的观测值
所以有超过95%.的把握认为“手机营销达人与员工的性别有关”;
(3)由频率分布直方图可得在的员工共有:人,且的可能取值为1,2,3,
则,
,
,
所以分布列如下:
1
2
3
所以.
【点睛】本题考查求频率分布直方图中的参数和平均值,由独立性检验分析实际问题,还考查了由超几何分布列分布列并求其期望,属于中档题.
19.(1)+
(2),
【分析】(1)利用平面向量的线性运算求解即可;
(2)用向量,表示向量,应用数量积运算先求的最小值,即可求出.
【详解】(1)解:因为当时,=,
所以= (+)
= [(-)+(+)]
=
=+
(2)因为=(+)
=[(-)+(+)]
=
=
=+,
由于||=2,,=2,知||=||=2,
∴||2=2+2+
==,
因为,所以当λ=时,||2有最小值,
即||有最小值.
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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