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宜宾市重点中学2025-2026学年数学高三第一学期期末学业水平测试试题
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.答题时请按要求用笔。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60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.已知变量,满足不等式组,则的最小值为( )
A. B. C. D.
2.泰山有“五岳之首”“天下第一山”之称,登泰山的路线有四条:红门盘道徒步线路,桃花峪登山线路,天外村汽车登山线路,天烛峰登山线路.甲、乙、丙三人在聊起自己登泰山的线路时,发现三人走的线路均不同,且均没有走天外村汽车登山线路,三人向其他旅友进行如下陈述:
甲:我走红门盘道徒步线路,乙走桃花峪登山线路;
乙:甲走桃花峪登山线路,丙走红门盘道徒步线路;
丙:甲走天烛峰登山线路,乙走红门盘道徒步线路;
事实上,甲、乙、丙三人的陈述都只对一半,根据以上信息,可判断下面说法正确的是( )
A.甲走桃花峪登山线路 B.乙走红门盘道徒步线路
C.丙走桃花峪登山线路 D.甲走天烛峰登山线路
3.已知函数的图像上有且仅有四个不同的点关于直线的对称点在的图像上,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.已知为锐角,且,则等于( )
A. B. C. D.
5.观察下列各式:,,,,,,,,根据以上规律,则( )
A. B. C. D.
6.已知分别为双曲线的左、右焦点,点是其一条渐近线上一点,且以为直径的圆经过点,若的面积为,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
7.如图,平面四边形中,,,,,现将沿翻折,使点移动至点,且,则三棱锥的外接球的表面积为( )
A. B. C. D.
8.宁波古圣王阳明的《传习录》专门讲过易经八卦图,下图是易经八卦图(含乾、坤、巽、震、坎、离、艮、兑八卦),每一卦由三根线组成(“—”表示一根阳线,“——”表示一根阴线).从八卦中任取两卦,这两卦的六根线中恰有四根阴线的概率为( )
A. B. C. D.
9.已知集合,则( )
A. B. C. D.
10.已知平面向量满足,且,则所夹的锐角为( )
A. B. C. D.0
11.已知为定义在上的偶函数,当时,,则( )
A. B. C. D.
12.已知,若方程有唯一解,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.设函数 满足,且当时,又函数,则函数在上的零点个数为___________.
14.设第一象限内的点(x,y)满足约束条件,若目标函数z=ax+by(a>0,b>0)的最大值为40,则+的最小值为_____.
15.某公司生产甲、乙两种桶装产品.已知生产甲产品1桶需耗原料1千克、原料2千克;生产乙产品1桶需耗原料2千克,原料1千克.每桶甲产品的利润是300元,每桶乙产品的利润是400元.公司在生产这两种产品的计划中,要求每天消耗原料都不超过12千克.通过合理安排生产计划,从每天生产的甲、乙两种产品中,公司共可获得的最大利润是__________元.
16.(5分)已知椭圆方程为,过其下焦点作斜率存在的直线与椭圆交于两点,为坐标原点,则面积的取值范围是____________.
三、解答题:共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
17.(12分)已知是递增的等差数列,,是方程的根.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前项和.
18.(12分)如图,在四棱锥中,平面ABCD平面PAD,,,,,E是PD的中点.
证明:;
设,点M在线段PC上且异面直线BM与CE所成角的余弦值为,求二面角的余弦值.
19.(12分)从抛物线C:()外一点作该抛物线的两条切线PA、PB(切点分别为A、B),分别与x轴相交于C、D,若AB与y轴相交于点Q,点在抛物线C上,且(F为抛物线的焦点).
(1)求抛物线C的方程;
(2)①求证:四边形是平行四边形.
②四边形能否为矩形?若能,求出点Q的坐标;若不能,请说明理由.
20.(12分)已知函数
(1)已知直线:,:.若直线与关于对称,又函数在处的切线与垂直,求实数的值;
(2)若函数,则当,时,求证:
①;
②.
21.(12分)某企业为了了解该企业工人组装某产品所用时间,对每个工人组装一个该产品的用时作了记录,得到大量统计数据.从这些统计数据中随机抽取了个数据作为样本,得到如图所示的茎叶图(单位:分钟).若用时不超过(分钟),则称这个工人为优秀员工.
(1)求这个样本数据的中位数和众数;
(2)以这个样本数据中优秀员工的频率作为概率,任意调查名工人,求被调查的名工人中优秀员工的数量分布列和数学期望.
22.(10分)已知,,设函数,.
(1)若,求不等式的解集;
(2)若函数的最小值为1,证明:.
参考答案
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60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.B
【解析】
先根据约束条件画出可行域,再利用几何意义求最值.
【详解】
解:由变量,满足不等式组,画出相应图形如下:
可知点,,
在处有最小值,最小值为.
故选:B.
本题主要考查简单的线性规划,运用了数形结合的方法,属于基础题.
2.D
【解析】
甲乙丙三人陈述中都提到了甲的路线,由题意知这三句中一定有一个是正确另外两个错误的,再分情况讨论即可.
【详解】
若甲走的红门盘道徒步线路,则乙,丙描述中的甲的去向均错误,又三人的陈述都只对一半,则乙丙的另外两句话“丙走红门盘道徒步线路”,“乙走红门盘道徒步线路”正确,与“三人走的线路均不同”矛盾.
故甲的另一句“乙走桃花峪登山线路”正确,故丙的“乙走红门盘道徒步线路”错误,“甲走天烛峰登山线路”正确.乙的话中“甲走桃花峪登山线路”错误,“丙走红门盘道徒步线路”正确.
综上所述,甲走天烛峰登山线路,乙走桃花峪登山线路, 丙走红门盘道徒步线路
故选:D
本题主要考查了判断与推理的问题,重点是找到三人中都提到的内容进行分类讨论,属于基础题型.
3.A
【解析】
可将问题转化,求直线关于直线的对称直线,再分别讨论两函数的增减性,结合函数图像,分析临界点,进一步确定的取值范围即可
【详解】
可求得直线关于直线的对称直线为,
当时,,,当时,,则当时,,单减,当时,,单增;
当时,,,当,,当时,单减,当时,单增;
根据题意画出函数大致图像,如图:
当与()相切时,得,解得;
当与()相切时,满足,
解得,结合图像可知,即,
故选:A
本题考查数形结合思想求解函数交点问题,导数研究函数增减性,找准临界是解题的关键,属于中档题
4.C
【解析】
由可得,再利用计算即可.
【详解】
因为,,所以,
所以.
故选:C.
本题考查二倍角公式的应用,考查学生对三角函数式化简求值公式的灵活运用的能力,属于基础题.
5.B
【解析】
每个式子的值依次构成一个数列,然后归纳出数列的递推关系后再计算.
【详解】
以及数列的应用根据题设条件,设数字,,,,,,,构成一个数列,可得数列满足,
则,
,.
故选:B.
本题主要考查归纳推理,解题关键是通过数列的项归纳出递推关系,从而可确定数列的一些项.
6.B
【解析】
根据题意,设点在第一象限,求出此坐标,再利用三角形的面积即可得到结论.
【详解】
由题意,设点在第一象限,双曲线的一条渐近线方程为,
所以,,
又以为直径的圆经过点,则,即,解得,,
所以,,即,即,
所以,双曲线的离心率为.
故选:B.
本题主要考查双曲线的离心率,解决本题的关键在于求出与的关系,属于基础题.
7.C
【解析】
由题意可得面,可知,因为,则面,于是.由此推出三棱锥外接球球心是的中点,进而算出,外接球半径为1,得出结果.
【详解】
解:由,翻折后得到,又,
则面,可知.
又因为,则面,于是,
因此三棱锥外接球球心是的中点.
计算可知,则外接球半径为1,从而外接球表面积为.
故选:C.
本题主要考查简单的几何体、球的表面积等基础知识;考查空间想象能力、推理论证能力、运算求解能力及创新意识,属于中档题.
8.B
【解析】
根据古典概型的概率求法,先得到从八卦中任取两卦基本事件的总数,再找出这两卦的六根线中恰有四根阴线的基本事件数,代入公式求解.
【详解】
从八卦中任取两卦基本事件的总数种,
这两卦的六根线中恰有四根阴线的基本事件数有6种,
分别是(巽,坤),(兑,坤),(离,坤),(震,艮),(震,坎),(坎,艮),
所以这两卦的六根线中恰有四根阴线的概率是.
故选:B
本题主要考查古典概型的概率,还考查了运算求解的能力,属于基础题.
9.B
【解析】
计算,再计算交集得到答案
【详解】
,表示偶数,
故.
故选:.
本题考查了集合的交集,意在考查学生的计算能力.
10.B
【解析】
根据题意可得,利用向量的数量积即可求解夹角.
【详解】
因为
即
而
所以夹角为
故选:B
本题考查了向量数量积求夹角,需掌握向量数量积的定义求法,属于基础题.
11.D
【解析】
判断,利用函数的奇偶性代入计算得到答案.
【详解】
∵,∴.
故选:
本题考查了利用函数的奇偶性求值,意在考查学生对于函数性质的灵活运用.
12.B
【解析】
求出的表达式,画出函数图象,结合图象以及二次方程实根的分布,求出的范围即可.
【详解】
解:令,则,
则,
故,如图示:
由,
得,
函数恒过,,
由,,
可得,,,
若方程有唯一解,
则或,即或;
当即图象相切时,
根据,,
解得舍去),
则的范围是,
故选:.
本题考查函数的零点问题,考查函数方程的转化思想和数形结合思想,属于中档题.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.1
【解析】
判断函数为偶函数,周期为2,判断为偶函数,计算,,画出函数图像,根据图像到答案.
【详解】
知,函数为偶函数,,函数关于对称。
,故函数为周期为2的周期函数,且。
为偶函数,,,
当时,,,函数先增后减。
当时,,,函数先增后减。
在同一坐标系下作出两函数在上的图像,发现在内图像共有1个公共点,
则函数在上的零点个数为1.
故答案为:.
本题考查了函数零点问题,确定函数的奇偶性,对称性,周期性,画出函数图像是解题的关键.
14.
【解析】
不等式表示的平面区域阴影部分,
当直线ax+by=z(a>0,b>0)过直线x−y+2=0与直线2x−y−6=0的交点(8,10)时,
目标函数z=ax+by(a>0,b>0)取得最大40,即8a+10b=40,即4a+5b=20,
而
当且仅当时取等号,
则的最小值为.
15.1元
【解析】
设分别生产甲乙两种产品为 桶,桶,利润为元
则根据题意可得
目标函数 ,作出可行域,如图所示
作直线 然后把直线向可行域平移,
由图象知当直线经过 时,目标函数 的截距最大,此时 最大,
由 可得,即
此时 最大 ,
即该公司每天生产的甲4桶,乙4桶,可获得最大利润,最大利润为1.
【点睛】本题考查用线性规划知识求利润的最大值,根据条件建立不等式关系,以及利用线性规划的知识进行求解是解决本题的关键.
16.
【解析】
由题意,,则,得.由题意可设的方程为,,联立方程组,消去得,恒成立,,,则,点到直线的距离为,则,又,则,当且仅当即时取等号.故面积的取值范围是.
三、解答题:共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
17.(1);(2).
【解析】
(1)方程的两根为,由题意得,在利用等差数列的通项公式即可得出;(2)利用“错位相减法”、等比数列的前项和公式即可求出.
【详解】
方程x2-5x+6=0的两根为2,3.
由题意得a2=2,a4=3.
设数列{an}的公差为d,则a4-a2=2d,故d=,从而得a1=.
所以{an}的通项公式为an=n+1.
(2)设的前n项和为Sn,
由(1)知=,
则Sn=++…++,
Sn=++…++,
两式相减得
Sn=+-
=+-,
所以Sn=2-.
考点:等差数列的性质;数列的求和.
【方法点晴】
本题主要考查了等差数列的通项公式、“错位相减法”、等比数列的前项和公式、一元二次方程的解法等知识点的综合应用,解答中方程的两根为,由题意得,即可求解数列的通项公式,进而利用错位相减法求和是解答的关键,着重考查了学生的推理能力与运算能力,属于中档试题.
18.(1)见解析;(2)
【解析】
(1)由平面平面的性质定理得平面,.在中,由勾股定理得,平面,即可得;
(2)以为坐标原点建立空间直角坐标系,由空间向量法和异面直线与所成角的余弦值为,得点M的坐标,从而求出二面角的余弦值.
【详解】
(1)平面平面,平面平面= ,,所以 .由面面垂直的性质定理得平面,,在中,,,由正弦定理可得:,
,即,平面,.
(2)以为坐标原点建立如图所示的空间直角坐标系,则,,
,设 ,则,
,
得,,而,设平面的法向量为,由可得:,令,则,取平面的法向量,则,故二面角的余弦值为.
本题考查了线线垂直的证明,考查二面角的余弦值的求法,解题时要注意空间思维能力的培养和向量法的合理运用,属于中档题.
19.(1);(2)①证明见解析;②能,.
【解析】
(1)根据抛物线的定义,求出,即可求抛物线C的方程;
(2)①设,,写出切线的方程,解方程组求出点的坐标. 设点,直线AB的方程,代入抛物线方程,利用韦达定理得到点的坐标,写出点的坐标,,可得线段相互平分,即证四边形是平行四边形;②若四边形为矩形,则,求出,即得点Q的坐标.
【详解】
(1)因为,所以,即抛物线C的方程是.
(2)①证明:由得,.设,,
则直线PA的方程为(ⅰ),
则直线PB的方程为(ⅱ),
由(ⅰ)和(ⅱ)解得:,,所以.
设点,则直线AB的方程为.
由得,则,,
所以,所以线段PQ被x轴平分,即被线段CD平分.
在①中,令解得,所以,同理得,所以线段CD的中点坐标为,即,又因为直线PQ的方程为,所以线段CD的中点在直线PQ上,即线段CD被线段PQ平分.
因此,四边形是平行四边形.
②由①知,四边形是平行四边形.
若四边形是矩形,则,即
,
解得,故当点Q为,即为抛物线的焦点时,四边形是矩形.
本题考查抛物线的方程,考查直线和抛物线的位置关系,属于难题.
20.(1)(2)①证明见解析②证明见解析
【解析】
(1)首先根据直线关于直线对称的直线的求法,求得的方程及其斜率.根据函数在处的切线与垂直列方程,解方程求得的值.
(2)
①构造函数,利用的导函数证得当时,,由此证得.
②由①知成立,整理得成立.利用构造函数法证得,由此得到,即,化简后得到.
【详解】
(1)由解得
必过与的交点.
在上取点,易得点关于对称的点为,
即为直线,所以的方程为,即,其斜率为.
又因为,所以,,
由题意,解得.
(2)因为,所以.
①令,则,
则,
且,,
时,,单调递减;
时,,单调递增.
因为,所以,因为,
所以存在,使时,,单调递增;
时,,单调递减;时,,单调递增.
又,所以时,,即,
所以,即成立.
②由①知成立,即有成立.
令,即.所以时,,
单调递增;
时,,单调递减,所以,即,
因为,所以,所以时,,
即时,.
本小题考查函数图象的对称性,利用导数求切线的斜率,利用导数证明不等式等基础知识;考查学生分析问题,解决问题的能力,推理与运算求解能力,转化与化归思想,数形结合思想和应用意识.
21.(1)43,47;(2)分布列见解析,.
【解析】
(1)根据茎叶图即可得到中位数和众数;
(2)根据数据可得任取一名优秀员工的概率为,故,写出分布列即可得解.
【详解】
(1)中位数为,众数为.
(2)被调查的名工人中优秀员工的数量,
任取一名优秀员工的概率为,故,
,,
的分布列如下:
故
此题考查根据茎叶图求众数和中位数,求离散型随机变量分布列,根据分布列求解期望,关键在于准确求解概率,若能准确识别二项分布对于解题能够起到事半功倍的作用.
22.(1);(2)证明见解析
【解析】
(1)利用零点分段法,求出各段的取值范围然后取并集可得结果.
(2)利用绝对值三角不等式可得,然后使用柯西不等式可得结果.
【详解】
(1)由,所以
由
当时,则
所以
当时,则
当时,则
综上所述:
(2)由
当且仅当时取等号
所以
由,
所以
所以
令
根据柯西不等式,则
当且仅当,即取等号
由
故,又
则
本题考查使用零点分段法求解绝对值不等式以及柯西不等式的应用,属基础题.
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