2025年湖北省孝感市文昌中學高三考前演練（四）數(shù)學試題試卷含解析

2025年湖北省孝感市文昌中學高三考前演練（四）數(shù)學試題試卷注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：本題共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1．已知復數(shù)，滿足，則（）A．1 B． C． D．52．已知復數(shù)z=2i1-i，則A．第一象限 B．第二象限 C．第三象限 D．第四象限3．在等差數(shù)列中，若，則（）A．8 B．12 C．14 D．104．在長方體中，，則直線與平面所成角的余弦值為（）A． B． C． D．5．已知函數(shù)，若時，恒成立，則實數(shù)的值為（）A． B． C． D．6．如圖，棱長為的正方體中，為線段的中點，分別為線段和棱上任意一點，則的最小值為（）A． B． C． D．7．的圖象如圖所示，，若將的圖象向左平移個單位長度后所得圖象與的圖象重合，則可取的值的是（）A． B． C． D．8．直線與拋物線C：交于A，B兩點，直線，且l與C相切，切點為P，記的面積為S，則的最小值為A． B． C． D．9．過直線上一點作圓的兩條切線，，，為切點，當直線，關于直線對稱時，（）A． B． C． D．10．函數(shù)的大致圖象是A． B． C． D．11．若，則的虛部是A．3 B． C． D．12．已知我市某居民小區(qū)戶主人數(shù)和戶主對戶型結構的滿意率分別如圖和如圖所示，為了解該小區(qū)戶主對戶型結構的滿意程度，用分層抽樣的方法抽取的戶主進行調(diào)查，則樣本容量和抽取的戶主對四居室滿意的人數(shù)分別為A．240，18 B．200，20C．240，20 D．200，18二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13．已知是偶函數(shù)，則的最小值為___________.14．已知集合，其中，.且，則集合中所有元素的和為_________.15．（5分）已知，且，則的值是____________．16．“”是“”的__________條件.（填寫“充分必要”、“充分不必要”、“必要不充分”、“既不充分也不必要”之一）三、解答題：共70分。解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17．（12分）某市為了鼓勵市民節(jié)約用電，實行“階梯式”電價，將該市每戶居民的月用電量劃分為三檔，月用電量不超過度的部分按元/度收費，超過度但不超過度的部分按元/度收費，超過度的部分按元/度收費．（I）求某戶居民用電費用（單位：元）關于月用電量（單位：度）的函數(shù)解析式；（Ⅱ）為了了解居民的用電情況，通過抽樣，獲得了今年1月份戶居民每戶的用電量，統(tǒng)計分析后得到如圖所示的頻率分布直方圖，若這戶居民中，今年1月份用電費用不超過元的占，求，的值；（Ⅲ）在滿足（Ⅱ）的條件下，若以這戶居民用電量的頻率代替該月全市居民用戶用電量的概率，且同組中的數(shù)據(jù)用該組區(qū)間的中點代替，記為該居民用戶1月份的用電費用，求的分布列和數(shù)學期望.18．（12分）已知數(shù)列的前項和為，.（1）求數(shù)列的通項公式；（2）若，為數(shù)列的前項和.求證：.19．（12分）已知函數(shù).（1）若恒成立，求的取值范圍；（2）設函數(shù)的極值點為，當變化時，點構成曲線，證明：過原點的任意直線與曲線有且僅有一個公共點.20．（12分）已知橢圓的右焦點為,過點且斜率為的直線與橢圓交于兩點,線段的中點為為坐標原點.（1）證明:點在軸的右側;（2）設線段的垂直平分線與軸、軸分別相交于點.若與的面積相等,求直線的斜率21．（12分）如圖，在直三棱柱中，分別是中點，且，.求證：平面；求點到平面的距離.22．（10分）已知函數(shù)（）（1）函數(shù)在點處的切線方程為，求函數(shù)的極值；（2）當時，對于任意，當時，不等式恒成立，求出實數(shù)的取值范圍.

參考答案一、選擇題：本題共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1．A【解析】

首先根據(jù)復數(shù)代數(shù)形式的除法運算求出，求出的模即可．【詳解】解：，，故選：A本題考查了復數(shù)求模問題，考查復數(shù)的除法運算，屬于基礎題．2．C【解析】分析：根據(jù)復數(shù)的運算，求得復數(shù)z，再利用復數(shù)的表示，即可得到復數(shù)對應的點，得到答案．詳解：由題意，復數(shù)z=2i1-i所以復數(shù)z在復平面內(nèi)對應的點的坐標為(-1,-1)，位于復平面內(nèi)的第三象限，故選C．點睛：本題主要考查了復數(shù)的四則運算及復數(shù)的表示，其中根據(jù)復數(shù)的四則運算求解復數(shù)z是解答的關鍵，著重考查了推理與運算能力．3．C【解析】

將，分別用和的形式表示，然后求解出和的值即可表示.【詳解】設等差數(shù)列的首項為，公差為，則由，，得解得，，所以．故選C．本題考查等差數(shù)列的基本量的求解，難度較易.已知等差數(shù)列的任意兩項的值，可通過構建和的方程組求通項公式.4．C【解析】

在長方體中，得與平面交于，過做于，可證平面，可得為所求解的角，解，即可求出結論.【詳解】在長方體中，平面即為平面，過做于，平面，平面，平面，為與平面所成角，在，，直線與平面所成角的余弦值為.故選:C.本題考查直線與平面所成的角，定義法求空間角要體現(xiàn)“做”“證”“算”，三步驟缺一不可，屬于基礎題.5．D【解析】

通過分析函數(shù)與的圖象，得到兩函數(shù)必須有相同的零點，解方程組即得解.【詳解】如圖所示，函數(shù)與的圖象，因為時，恒成立，于是兩函數(shù)必須有相同的零點，所以，解得．故選：D本題主要考查函數(shù)的圖象的綜合應用和函數(shù)的零點問題，考查不等式的恒成立問題，意在考查學生對這些知識的理解掌握水平.6．D【解析】

取中點，過作面，可得為等腰直角三角形，由，可得，當時，最小，由，故，即可求解.【詳解】取中點，過作面，如圖：則，故，而對固定的點，當時，最小．此時由面，可知為等腰直角三角形，，故.故選：D本題考查了空間幾何體中的線面垂直、考查了學生的空間想象能力，屬于中檔題.7．B【解析】

根據(jù)圖象求得函數(shù)的解析式，即可得出函數(shù)的解析式，然后求出變換后的函數(shù)解析式，結合題意可得出關于的等式，即可得出結果.【詳解】由圖象可得，函數(shù)的最小正周期為，，，則，，取，，則，，，可得，當時，.故選：B.本題考查利用圖象求函數(shù)解析式，同時也考查了利用函數(shù)圖象變換求參數(shù)，考查計算能力，屬于中等題.8．D【解析】

設出坐標，聯(lián)立直線方程與拋物線方程，利用弦長公式求得，再由點到直線的距離公式求得到的距離，得到的面積為，作差后利用導數(shù)求最值．【詳解】設，，聯(lián)立，得則，則由，得設，則，則點到直線的距離從而．令當時，；當時，故，即的最小值為本題正確選項：本題考查直線與拋物線位置關系的應用，考查利用導數(shù)求最值的問題．解決圓錐曲線中的面積類最值問題，通常采用構造函數(shù)關系的方式，然后結合導數(shù)或者利用函數(shù)值域的方法來求解最值.9．C【解析】

判斷圓心與直線的關系，確定直線，關于直線對稱的充要條件是與直線垂直，從而等于到直線的距離，由切線性質求出，得，從而得．【詳解】如圖，設圓的圓心為，半徑為，點不在直線上，要滿足直線，關于直線對稱，則必垂直于直線，∴，設，則，，∴,．故選：C．本題考查直線與圓的位置關系，考查直線的對稱性，解題關鍵是由圓的兩條切線關于直線對稱，得出與直線垂直，從而得就是圓心到直線的距離，這樣在直角三角形中可求得角．10．A【解析】

利用函數(shù)的對稱性及函數(shù)值的符號即可作出判斷.【詳解】由題意可知函數(shù)為奇函數(shù)，可排除B選項；當時，，可排除D選項；當時，，當時，，即，可排除C選項，故選：A本題考查了函數(shù)圖象的判斷，函數(shù)對稱性的應用，屬于中檔題．11．B【解析】

因為，所以的虛部是.故選B．12．A【解析】

利用統(tǒng)計圖結合分層抽樣性質能求出樣本容量，利用條形圖能求出抽取的戶主對四居室滿意的人數(shù)．【詳解】樣本容量為：（150+250+400）×30%＝240，∴抽取的戶主對四居室滿意的人數(shù)為：故選A．本題考查樣本容量和抽取的戶主對四居室滿意的人數(shù)的求法，是基礎題，解題時要認真審題，注意統(tǒng)計圖的性質的合理運用．二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13．2【解析】

由偶函數(shù)性質可得，解得，再結合基本不等式即可求解【詳解】令得，所以，當且僅當時取等號.故答案為：2考查函數(shù)的奇偶性、基本不等式，屬于基礎題14．2889【解析】

先計算集合中最小的數(shù)為，最大的數(shù)，可得，求和即得解.【詳解】當時，集合中最小數(shù)；當時，得到集合中最大的數(shù)；故答案為：2889本題考查了數(shù)列與集合綜合，考查了學生綜合分析，轉化劃歸，數(shù)學運算的能力，屬于中檔題.15．【解析】

由于，且，則，得，則．16．充分不必要【解析】

由余弦的二倍角公式可得,即或,即可判斷命題的關系.【詳解】由,所以或,所以“”是“”的充分不必要條件.故答案為:充分不必要本題考查命題的充分條件與必要條件的判斷,考查余弦的二倍角公式的應用.三、解答題：共70分。解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17．（1）；（2），；（3）見解析.【解析】試題分析:（1）根據(jù)題意分段表示出函數(shù)解析式;（2）將代入（1）中函數(shù)解析式可得，即，根據(jù)頻率分布直方圖可分別得到關于的方程,即可得;（3）取每段中點值作為代表的用電量,分別算出對應的費用值,對應得出每組電費的概率,即可得到的概率分布列,然后求出的期望.試題解析:（1）當時，；當當時，；當當時，，所以與之間的函數(shù)解析式為.（2）由（1）可知，當時，，則，結合頻率分布直方圖可知，∴，（3）由題意可知可取50，150，250，350，450，550，當時，，∴，當時，，∴，當時，，∴，當時，，∴，當時，，∴，當時，，∴，故的概率分布列為25751402203104100.10.20.30.20.150.05所以隨機變量的數(shù)學期望18．（1）（2）證明見解析【解析】

（1）利用求得數(shù)列的通項公式.（2）先將縮小即，由此結合裂項求和法、放縮法，證得不等式成立.【詳解】（1）∵，令，得.又，兩式相減，得.∴.（2）∵.又∵，，∴.∴.∴.本小題主要考查已知求，考查利用放縮法證明不等式，考查化歸與轉化的數(shù)學思想方法，屬于中檔題.19．（1）；（2）證明見解析【解析】

（1）由恒成立，可得恒成立，進而構造函數(shù)，求導可判斷出的單調(diào)性，進而可求出的最小值，令即可；（2）由，可知存在唯一的，使得，則，，進而可得，即曲線的方程為，進而只需證明對任意，方程有唯一解，然后構造函數(shù)，分、和三種情況，分別證明函數(shù)在上有唯一的零點，即可證明結論成立.【詳解】（1）由題意，可知，由恒成立，可得恒成立.令，則.令，則，，，在上單調(diào)遞增，又，時，；時，，即時，；時，，時，單調(diào)遞減；時，單調(diào)遞增，時，取最小值，.（2）證明：由，令，由，結合二次函數(shù)性質可知，存在唯一的，使得，故存在唯一的極值點，則，，，曲線的方程為.故只需證明對任意，方程有唯一解.令，則，①當時，恒成立，在上單調(diào)遞增.，，，存在滿足時，使得.又單調(diào)遞增，所以為唯一解.②當時，二次函數(shù)，滿足，則恒成立，在上單調(diào)遞增.，，存在使得，又在上單調(diào)遞增，為唯一解.③當時，二次函數(shù)，滿足，此時有兩個不同的解，不妨設，，，列表如下：00↗極大值↘極小值↗由表可知，當時，的極大值為.，，，，，..下面來證明，構造函數(shù)，則，當時，，此時單調(diào)遞增，，時，，，故成立.，存在，使得.又在單調(diào)遞增，為唯一解.所以，對任意，方程有唯一解，即過原點任意的直線與曲線有且僅有一個公共點.本題考查利用導數(shù)研究函數(shù)單調(diào)性的應用，考查不等式恒成立問題，考查利用單調(diào)性研究圖象交點問題，考查學生的計算求解能力與推理論證能力，屬于難題.20．（1）證明見解析（2）【解析】

（1）設出直線的方程，與橢圓方程聯(lián)立，利用根與系數(shù)的關系求出點的橫坐標即可證出；（2）根據(jù)線段的垂直平分線求出點的坐標，即可求出的面積，再表示出的面積，由與的面積相等列式，即可解出直線的斜率．【詳解】（1）由題意，得，直線（）設，，聯(lián)立消去，得，顯然，，則點的橫坐標，因為，所以點在軸的右側．（2）由（1）得點的縱坐標．即．所以線段的垂直平分線方程為：．令，得；令，得．所以的面積，的面積．因為與的面積相等，所以，解得．所以當與的面積相等時，直線的斜率．本題主要考查直線與橢圓的位置關系的應用、根與系數(shù)的關系應用，以及三角形的面積的計算，意在考查學生的數(shù)學運算能力，屬于中檔題．21．（1）詳見解析；（2）.【解析】

（1）利用線面垂直的判定定理和性質定理即可證明；（2）取中點為,則,證得平面,利用等體積法求解即可.【詳解】（1）因為，，，是的中點，，為直三棱柱，所以平面，因為為中點，所以平面，，又,平面（2），又分別是中點，.由（1）知，,又平面,取中點為,連接如圖,則，平面，設點到平面的距離為，由，得，即，解得，點到平面的距離為.本題考查線面垂直的判定定理和性質定理、等體積法求點到面的距離；考查邏輯推理能力和運算求解能力；熟練掌握線面垂直的判定定理和性質定理是求解本題的關鍵；屬于中檔題.22．（1）極小值為，極大值