湖南省长沙市长郡中学2025-2026学年高三上学期月考(四)
数学试题
★祝大家学习生活愉快★
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡
皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分,每小题只有一个选项符合要求
1
1.已知i为虚数单位,则 =
i5
A. i B. -i C. 1 D. -1
2.已知集合M={x∣m<x<m+2},N={x∣0<x<6},若M⊆N,则实数m的取值范围为
A. 1,2 B. 2,4 C. 0,6 D. 0,4
3.从数字4,5,6,7,8中随机抽取两个数,则这两个数都是奇数的概率为
1 1 2 3
A. B. C. D.
5 10 5 10
4.在△ABC中,D为边AC的中点,E为BD的中点,设EA=a,EC=b,则DB=
A. -a-b B. a-b C. -a+b D. a+b
sinα+β
5.已知tanβ=-3tanα≠0,则
sinα-β
=
1 1
A. 2 B. C. - D. -2
2 2
6.已知圆台的高为4,上、下底面的半径分别为3和6,现在该圆台中挖去一个圆柱.圆柱的上、下底面分别
在圆台的上、下底面上,要使得到的几何体的表面积最大,则圆柱的半径为
1
A. 3 B. 2 C. 1 D.
2
a
7.已知正数a,b满足3b-2a=log ,则
6b
A. a<b<2a B. b<a<2b C. a<b<a D. b<a<b
8.设F是抛物线C:x2=2pyp>0 的焦点,A,B是C上不同于C的顶点的两点,以A和B为切点的两条
切线相交于点D,若AF =2DF =4,则BF =
A. 1 B. 2 C. 2 D. 2 2
数学试题 第 1 页 共 10 页二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全
部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分。
9.已知函数fx
π
=5sin2x-
4
,则
A. fx 的最小正周期为π B. fx
π
的图象关于点 ,0
8
对称
π
C. x= 是fx
2
图象的一条对称轴 D. fx
π
在0,
2
上单调
x2 y2
10.已知F 1 ,F 2 分别是椭圆C: a2 + b2 =1a>b>0 的左、右焦点,点P,Q是椭圆C上两点,PQ交x轴于
点F ,线段PF 的中点为A,AQ平分∠PQF ,S =2S ,则
2 1 1 △PF1F2 △QF1F2
A. PF 2 =2QF 2 B. △PQF 的周长为2a+2b 1
C. QF 1
3 3
= a D. 椭圆C的离心率为 2 3
11.对于定义域为D的函数fx ,若存在x 0 ∈D.使得fx 0 =x 0 ,则称x 0 为fx 的不动点.已知fx =-x3+
ax2+bx+ca≠0 有三个零点x 1 ,x 2 ,x 3x 1 <x 2 <x 3 .则
A. 当b=1,c=0时,a是fx 的不动点 B. 当a=b=1时,fx2 <fx2+1
C. 若b≠0,x +x =3x ,则 3a3+64c 为定值 D. fx 3
1 3 2 ab
fx 1
+ fx 3
fx 2
=-1
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分
12.记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知b=2 3,2sinA=acosB,则B= .
13.已知函数fx
ex
= x -m,若仅存在一个正整数x 0 ,使得fx 0 <0,则实数m的取值范围为 .
14.设M,N是随机事件,已知PM
2
= ,PN
3
5
= ,PMN
6
1
= ,则下列四个结论中,正确的是 .
9
①PN∣M
1
= ②事件M,N相互独立
3
③PM∪N
17
= ④PN∣M∪N
18
15
=
17
四、解答题:本题共5小题,共77分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤
15.为研判新能源汽车的销售变化情况,现统计了某市2025年第二、三季度每个月销售量(单位:万辆)如下
表:
月份 4月 5月 6月 7月 8月 9月
月份代号x 1 2 3 4 5 6
销售量 y 1.5 2.3 2.8 3.2 3.7 4.5
数学试题 第 2 页 共 10 页(1)求这6个月销售量数据的平均数和上四分位数;
(2)已知该市销售量y与月份代号x具有很强的线性相关关系,求y关于x的经验回归方程,并预测2025
年10月份的销售量.
n
(x-x)(y-y)
i i
附:经验回归方程y=bx+a的斜率与截距的最小二乘估计公式分别为:b= i=1 ,a=y-
n
(x-x)2
i
i=1
6
bx.∑ x-x
i
i=1
y-y
i
6
=9.8,∑ x-x
i
i=1
2=17.5.
16.设数列a
n
2a a 1
满足a =1, n+1 = n + .
1 n+1 n 2n
(1)求a
n
的通项公式;
1-n
(2)若b = ,S 为数列b
n a n n
n
2n+2
的前n项和,证明:S >2- .
n n+2
17.如图,在棱长都为2的正三棱柱ABC-A B C 中,D为侧面BCC B 的中心,E为AC的中点,点F为棱
1 1 1 1 1
B C 上一动点(不包含端点).
1 1
(1)证明:AB ⎳平面A DE;
1 1
2 5
(2)若直线AA 与直线EF所成角的余弦值为 ,求EF.
1 5
A C
1 1
F
B
1
D
A C
E
B
数学试题 第 3 页 共 10 页18.已知函数fx
4-x
=ln +ax-2
x
.
(1)当a=1时,求fx 的单调区间;
(2)证明:曲线y=fx 是中心对称图形;
(3)当a=0时,设gx =ln4-x -fx ,证明:∀1<x<4,gx
x-1
>
2
.
ex-1-1
x2 y2
19.已知双曲线C: - =1a>0,b>0
a2 b2
3
的一条渐近线的倾斜角为150°,且C经过点-2,
3
.
(1)求双曲线C的标准方程;
(2)设O为坐标原点,动点M满足过M能作出C的两条互相垂直的切线,记切点分别为点A,B.
(i)求动点M的轨迹方程;
(ii)若记△AOB的面积为S 1 ,△AMB的面积为S 2 求S 2 -S 1 的最大值.
数学试题 第 4 页 共 10 页参考答案
1. B
1 1
【解析】因为i5=i,所以 = =-i.
i5 i
2. D
m≥0,
【解析】由M⊆N得
解得0≤m≤4.
m+2≤6,
3. B
【解析】从数字4,5,6,7,8中随机抽取两个数有C2=10个基本事件;都是奇数的情况只有5,7,故P
5
1
= .
10
4. A
【解析】如图所示,AC=EC-EA=b-a,又E为BD的中点,所以BD=2ED=EA+ED=a+b,则DB
=-a-b.
A
D
E
B C
5. C
sinβ -3sinα
【解析】由条件得 = ,所以cosαsinβ=-3sinαcosβ,
cosβ cosα
sinα+β
sinα-β
sinαcosβ+cosαsinβ -2sinαcosβ 1
= = =- .
sinαcosβ-cosαsinβ 4sinαcosβ 2
6. B
【解析】要使得到的几何体的表面积最大,只需增加的面积S=2πr×4-2πr2=8πr-2πr2取得最大值,
8π
当r=-
2×-2π
=2时,S取得最大值.
7. B
a
【解析】由3b-2a=log =log a-log b得,3b+log b=2a+log a,因为b>0,所以3b>2b,
6b 6 6 6 6
则2b+log 6 b<2a+log 6 a,因为fx =2x+logx在0,+∞ 上单调递增,且fb <fa ,所以b<a,
排除选项A,D;当a=1时,b<a= a,排除选项C;
因为b>0,所以4b>3b,所以4b+log 6 b>2a+log 6 a,则22b+log 62b >2a+log 6 a,即f2b >fa ,所
以2b>a,综上可知,b<a<2b.
8. A
p
【解析】易知F0, 2
x2
,设Ax , 1 1 2p
x2
,Bx , 2 2 2p ,所以AF = x 1 -0
x2 p
2+ 1 - 2p 2
2 x p
= 1 + , 2p 2
BF
x2 p
= 2 + ,所以AF
2p 2
⋅BF
x2 p
= 1 +
2p 2
x2 p
2 +
2p 2
x2x2 x2+x2 p2
= 1 2 + 1 2 + .
4p2 4 4
x x2 x
因为y= p ,所以切线AD方程为y- 2p 1 = p 1 x-x 1
x x2
,即y= 1 x- 1 . p 2p
数学试题 第 5 页 共 10 页x x2
同理切线BD方程为y= 2 x- 2 ,
p 2p
x x2 x +x
y= p 1 x- 2p 1 , x= 1 2 2 , x +x x x
联立方程组
y= x 2 x- x2 2 ,
解得
y= x 1 x 2 ,
即点D的坐标为 1
2
2 ,
2
1
p
2
p 2p 2p
,
DF
x +x
2= 1 2 -0
2
2 x x p
+ 1 2 -
2p 2
2 x2x2 x2+x2 p2
= 1 2 + 1 2 + ,
4p2 4 4
所以AF ⋅BF =DF 2,则4BF =22,解得BF =1.
9. AB
【解析】由fx
π
=5sin2x-
4
,所以fx
2π
的最小正周期为T= =π,A正确;
2
π kπ π
令2x- =kπ,k∈Z,解得x= + ,k∈Z,当k=0时,fx
4 2 8
π
的图象关于点 ,0
8
对称,B正确;
π
因为f
2
π
=5sinπ-
4
3π π
=5sin ≠±5,所以x= 不是fx
4 2
图象的一条对称轴,C错误;
π
当x∈0,
2
π π 3π
时,2x- ∈- ,
4 4 4
,所以fx
π
在0,
2
上不单调,D错误.
10.ACD
【解析】如图所示,易知△PQF 1 的周长为PF 1 +PF 2 +QF 1 +QF 2 =2a+2a=4a,B错误;因为S = △PF1F2
2S △QF1F2 ,所以PF 2 =2QF 2 ,A正确;设QF 2 =m,则PF 2 =2m,
又AQ平分∠PQF 1 ,线段PF 1 的中点为A,根据角平分线定理可得,PQ =QF 1 ,所以QF 1 =3m,
1
根据椭圆的定义可知3m+m=2a,解得m= a,
2
所以PF 2 =a,QF 2
1
= a,PQ 2 =QF 1
3
= 2 a,C正确;则P为椭圆C的上顶点或下顶点,所以PF 1 =
a,
设F 1 F 1 =2c,由cos∠PFO=-cos∠FFQ及余弦定理得, c =- F 1 F 2 2 1 2 a 2+QF 2 2-QF 1 2 2F 1 F 2 ⋅QF 2 ,
1 9
4c2+ a2- a2
c 4 4 c 3
即 =- ,整理得a2=3c2,解得e= = ,D正确.
a 1 a 3
2×2c× a
2
11.ACD
【解析】当b=1,c=0时,由不动点定义可知,方程-x3+ax2+x=x有解,
即-x2x-a =0,解得x=0或x=a,所以a是fx 的不动点,A正确;
当a=b=1时,fx =-3x2+2x+1=-3x+1 x-1
1
,当x∈-∞,-
3
∪1,+∞ 时,fx <0,当
1
x∈- ,1
3
时,fx >0,所以fx
1
在-∞,-
3
,1,+∞
1
上单调递减,在- ,1
3
上单调递增,
因为x2≥0,x2+1≥0,所以当x2>1时,fx2 >fx2+1 ,B错误;
fx =-x3+ax2+bx+c=-x-x 1 x-x 2 x-x 3
数学试题 第 6 页 共 10 页=- x3-x 1 +x 2 +x 3 x2+x 1 x 2 +x 1 x 3 +x 2 x 3 x-x 1 x 2 x 3 .
所以x +x +x =a,x x +x x +x x =-b,x x x =c,
1 2 3 1 2 1 3 2 3 1 2 3
a 4c
又x 1 +x 3 =3x 2 ,所以x 2 = 4 ,所以x 1 x 3 = a ,则-b=x 2x 1 +x 3
a 3a 4c
+x x = × + , 1 3 4 4 a
3a3+64c
整理得 =-16,C正确;
ab
设fx =-x-x 1 x-x 2 x-x 3 ,则fx =-x-x 2 x-x 3 -x-x 1 x-x 2 x-x 3
=- x-x 2 x-x 3 +x-x 1 x-x 3 +x-x 1 x-x 2 ,
则fx 1 =-x 1 -x 2 x 1 -x 3 ,fx 2 =-x 2 -x 1 x 2 -x 3 ,fx 3 =-x 3 -x 1 x 3 -x 2 ,
fx 3
fx 1
+ fx 3
fx 2
x -x x -x x -x =- 3 2 - 3 1 =- 2 1 =-1,D正确.
x -x x -x x -x 1 2 2 1 2 1
π
12.
3
2 3 a a 2
【解析】由正弦定理得, = ,由2sinA=acosB得, = ,
sinB sinA sinA cosB
2 3 2
则 = ,所以tanB= 3,又B∈0,π
sinB cosB
π
,所以B= .
3
e2 13. e,
2
【解析】fx
x-1
=
ex
,当0<x<1时,fx
x2
<0,当x>1时,fx >0,所以fx 在0,1 上单调
递减,在1,+∞ 上单调递增,则1是fx
f1
的极小值点,由题意可知,
=e-m<0,
f2
e2 解得e<m≤
= -m≥0,
2
e2 e2 ,故实数m的取值范围为e,
2 2
.
14.②③④
【解析】根据条件概率可知PN|M
PMN
=
PM
1
9 1
= = ,①错误;
2 6
3
由PM =PMN
+PMN 得,PMN =PM
-PMN
2 1 5
= - = ,
3 9 9
又PM PN
2 5 5
= × = ,所以PMN
3 6 9
=PM PN ,所以事件M,N相互独立,②正确;
PM∪N =PM +PN -PMN
2 5 5 17
= + - = ,③正确;
3 6 9 18
根据条件概率可知PN∣M∪N
PN
=
PM∪N
5
6 15
= = ,④正确.
17 17
18
1
15.(1)这6个月销售量数据的平均数为y= 1.5+2.3+2.8+3.2+3.7+4.5
6
=3;
因为6×75%=4.5,所以这6个月销售量数据的上四分位数为3.7.
6
(x-x)(y-y)
i i 9.8
(2)b=b= i=1 = =0.56,
6 17.5
(x-x)2
i
i=1
1
又x= 1+2+3+4+5+6
6
=3.5,所以a=3-0.56×3.5=1.04,
故y关于x的经验回归方程为y=0.56x+1.04.
数学试题 第 7 页 共 10 页当x=7时,y=0.56×7+1.04=4.96,
故2025年10月份的销售量的估计值为4.96万辆.
2a a 1 2n+1a 2na
16.(1)由 n+1 = n + 得, n+1 - n =1,
n+1 n 2n n+1 n
21a
又a =1,所以 1 =2,
1 1
2na
所以 n
n
是以2为首项,公差为1的等差数列,
2na
则 n =2+n-1
n
×1=n+1.
nn+1
故a =
n
.
2n
1-n
(2)由(1)得,b =
n
2n
nn+1
2n 2n+1
= - ,
n n+1
2 22
所以S = -
n 1 2
22 23
+ -
2 3
23 24
+ -
3 4
2n 2n+1
+⋯+ -
n n+1
2n+1
=2- ,
n+1
2n+2
又S -2-
n n+2
2n+1
=2-
n+1
2n+2
-2-
n+2
2n+2 2n+1 n⋅2n+1
= - =
n+2 n+1 n+1 n+2
>0,
2n+2
故S >2- .
n n+2
17.(1)证明:连结B C,因为D为正方形BCC B 的中心,所以D为B C的中点,
1 1 1 1
则DE为△AB C的中位线,所以DE⎳AB ,
1 1
又DE⊂平面A DE,AB ⊄平面A DE,所以AB ⎳平面A DE.
1 1 1 1 1
(2)连结BE,则BE⊥AC,以E为原点,以EB,EC所在直线为x,y轴,以过E垂直于平面ABC的直线为
z轴,建立如图所示的空间直角坐标系.
则E0,0,0 ,A0,-1,0 ,A 10,-1,2 ,B 1 3,0,2 ,C 10,1,2 ,
AA 1 =0,0,2
,EB 1 = 3,0,2
,B 1 C 1 =- 3,1,0 ,
设B 1 F=tB 1 C 1 =- 3t,t,0 0<t<1
,所以EF=EB +B F= 1 1
31-t ,t,2 ,
所以cos<AA ,EF>
1
4 2 5
= = ,
2⋅ 4t2-6t+7 5
整理得2t2-3t+1=0,
1
解得t= 或t=1(舍去),
2
3 1
则EF= , ,2
2 2
,故EF=EF = 5.
18.易知fx 的定义域为0,4 ,(1分)
(1)当a=1时,fx
1 1 4
=- - +1=-
4-x x x4-x
-4+4x-x2
+1=
x4-x
-x-2
=
2
x4-x
,
因为0<x<4,所以fx ≤0,
所以fx 在0,4 上单调递减.
(2)f4-x
4-4-x
=ln
+a4-x-2
4-x
x
=ln +a2-x
4-x
,
所以f1-x +fx
x
=ln +a2-x
4-x
4-x
+ln +ax-2
x
=0,
故曲线y=fx 是关于点2,0
z
A C
1 1
B F
1
D
A E C y
B
x
对称的中心对称图形.
数学试题 第 8 页 共 10 页(3)由(1)得,当a=1,x∈2,4 时,fx
4-x
=ln +x-2
x
<f2
x
=0,即ln >x-2
4-x
,
x
令t= t>1
4-x
4t 4t
,则x= ,所以lnt> -2
t+1 t+1
2t-1
=
,
t+1
2x-1
则∀1<x<4,都有lnx>
2x-1
.即x+1>
x+1
,
lnx
又gx =ln4-x -fx
x-1
=lnx,要证∀1<x<4,lnx>
2 2ex-1
,需证
ex-1-1
2x-1
>
x-1
,
lnx
2ex-1-1
需证
>x+1
x-1
,即证2ex-1-1>x2在1,4 上恒成立.
设hx =2ex-1-x2-1,1<x<4,则hx =2ex-1-2x,令mx =2ex-1-2x,则mx =2ex-1-2>0,
所以mx 在1,4 上单调递增,则hx =mx >m1 =0,所以hx 在1,4 上单调递增,(16分)
则hx >h1 =0,因此2ex-1-1>x2在1,4 上恒成立,故∀1<x<4,gx
x-1
>
2
.
ex-1-1
x2 y2
19.(1)由双曲线C: - =1a>0,b>0
a2 b2
b 3
的一条渐近线的倾斜角为150°得,- =tan150°=- ,则
a 3
a= 3b,
3
又C经过点-2,
3
4 1
,所以 - =1,
a2 3b2
解得a= 3,b=1,
x2
故双曲线C的标准方程为 -y2=1
3
(2)(j)当直线AM,BM中有一条直线的斜率不存在时,根据AM上BM,则另一条直线与双曲线C必然
相交,所以直线AM,BM的斜率都存在.
设直线AM的斜率为k 1 ,Ax 1 ,y 1 ,则y-y 1 =k 1x-x 1 ,
y-y 1 =k 1x-x 1
由{
,
x2 整理得1-3k 1 2 -y2=1,
3
x2-6k 1y 1 -k 1 x 1 x-3k 1 2x2 1 -2k 1 x 1 y 1 +y2 1 +1 =0,
则Δ=36k 1 2y 1 -k 1 x 1 2+121-3k 1 2 k 1 2x2 1 -2k 1 x 1 y 1 +y2 1 +1 =0,(5分)
整理得,k 1 2x2 1 -2k 1 x 1 y 1 +y2 1 +1-3k 1 2=0,即x2 1 -3 k2-2k x y +y2+1=0, 1 1 1 1 1
x2 x2 x2
又 1 -y2=1,所以y2+1= 1 ,x2-3=3y2,则3k2y2-2k x y + 1 =0,
3 1 1 3 1 1 1 1 1 1 1 3
所以3k 1 y 1 -x 1
x
2=0,解得k = 1 . 1 3y
1
x
则直线AM的方程为y-y 1 = 3y 1 x-x 1
1
xx
,即 1 -yy =1, 3 1
设直线BM的斜率为k 2 ,Bx 2 ,y 2 ,则y-y 2 =k 2x-x 2 ,
x xx
同理得,k = 2 ,直线AM的方程为 2 -yy =1,
2 3y 3 2
2
设Mx 0 ,y 0
x x x x
,则点M在直线AM上,所以 0 1 -y y =1,点M在直线BM上,所以 0 2 -y y =1, 3 0 1 3 0 2
x x
所以直线AB的方程为 0 -y y=1.
3 0
x x
0 -y y=1,
3 0
由 x2 整理得3y2 0 -x2 0
-y2=1,
3
x2+6x x-9y2-9=0, 0 0
则3y2 0 -x2 0 ≠0,Δ=36x2 0 +36y2 0 +1 3y2 0 -x2 0 >0,
数学试题 第 9 页 共 10 页6x 6y2+9
x +x =- 0 ,x x =- 0 ,
1 2 3y2-x2 1 2 3y2-x2
0 0 0 0
所以y y = x 1 x 0 -3
1 2
x 2 x 0 -3 = x 1 x 2 x2 0 -3x 0x 1 +x 2
9y2
0
9y2+9 6x
- 0 x2-3x - 0
+9 3y2-x2 0 0 3y2-x2 = 0 0 0 0
9y2
0
+9
9y2
0
3-x2
= 0 ,
3y2-x2
0 0
9y2+9
- 0
x x 3y2-x2 因为AM⊥BM,所以k k = 1 2 = 0 0
1 2 9y y 3-x2
1 2 9 0
3y2-x2
0 0
= -y2 0 +1 =-1,
3-x2
0
整理得x2+y2=2;
0 0
6 2
因为双曲线C的渐近线与x2+y2=2交于点 ,±
2 2
6 2
和- ,±
2 2
,
6
故动点M的轨迹方程为x2+y2=2x≠±
2
.
x x
(ii)由(i)可知,直线AB的方程 0 -y y=1,
3 0
点Mx 0 ,y 0
6
满足x2+y2=2(- 2≤x ≤ 2,且x≠ ),则y2=2-x2,x2=2-y2, 0 0 0 2 0 0 0 0
1 3
原点O到直线AB的距离为d = - ,
1
x2 x2+9y2
0 +y2 0 0
9 0
x2
0 -y2-1
3 0 点M到直线AB的距离为d =
2
= x2 0 -3y2 0 -3
x2
0 +y2
9 0
= x2 0 -32-x2 0
x2+9y2
0 0
-3 9-4r = ,
x2+9y2 x2+9y2
0 0 0 0
所以AB x2 = 1+ 9y 0 2 ⋅ x 1 +x 2
0
9y2+x2 6x 2-4x x = 0 0 ⋅ - 0 1 2 9y2 3y2-x2
0 0 0
2 + 36y2 0 +1 3y2-x2
0 0
=2 9y2 0 +x2 0 ⋅ x2 0 +y2 0 +1
y2 0
3y2 0 -x2 0
3y2 0 -x2 0
=2 9y2 0 +x2 0 ⋅ 2-y2 0 +y2 0 +1
2 y2 0
3y2 0 -2+y2 0
3y2 0 -x2 0 2
4y2+1
=2 9y2+x2⋅ 0
0 0 3y2 0 -x2 0
,
则S 2 -S 1 1 = AB 2 ⋅d 2 -d 1 1 4y2+1 = ×2 9y2+x2⋅ 0 2 0 0 3y2 0 -x2 0 ⋅ 6-4x2 0 = 4y2 0 +1⋅6-4x2 0 x2+9y2 0 0 32-x2 0 -x2 0 = 4y2+1, 0
1
又y2 0 ≤2且y2 0 ≠ 2 ,当y 0 =± 2时,S 2 -S 1 取得最大值3.
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