2025-2026学年北京海淀数学高三第一学期期末统考试题.doc

2025-2026学年北京海淀数学高三第一学期期末统考试题
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，再选涂其它答案标号。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、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．已知函数，其中，记函数满足条件：为事件，则事件发生的概率为
A． B．
C． D．
2．执行下面的程序框图，则输出的值为 （ ）

A． B． C． D．
3．已知，，，则的最小值为（ ）
A． B． C． D．
4．在满足，的实数对中，使得成立的正整数的最大值为( )
A．5 B．6 C．7 D．9
5．函数的一个零点在区间内，则实数a的取值范围是（ ）
A． B． C． D．
6．已知全集为，集合，则（ ）
A． B． C． D．
7．已知非零向量满足，若夹角的余弦值为，且，则实数的值为（ ）
A． B． C．或 D．
8．已知集合,，则
A． B．
C． D．
9．如图所示，已知某几何体的三视图及其尺寸（单位：），则该几何体的表面积为( )

A． B．
C． D．
10．已知数列为等差数列，且，则的值为（ ）
A． B． C． D．
11．已知函数f（x）＝sin2x+sin2（x），则f（x）的最小值为（ ）
A． B． C． D．
12．已知平面向量满足与的夹角为，且，则实数的值为（ ）
A． B． C． D．
二、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分。
13．戊戌年结束，己亥年伊始，小康，小梁，小谭，小杨，小刘，小林六人分成四组，其中两个组各2人，另两个组各1人，分别奔赴四所不同的学校参加演讲，则不同的分配方案有_________种（用数字作答），
14．在平面直角坐标系中，点的坐标为，点是直线：上位于第一象限内的一点．已知以为直径的圆被直线所截得的弦长为，则点的坐标__________．
15．某种圆柱形的如罐的容积为个立方单位，当它的底面半径和高的比值为______.时，可使得所用材料最省.
16．已知是函数的极大值点，则的取值范围是____________．
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）在平面直角坐标系中，曲线，曲线的参数方程为
（为参数）．以坐标原点为极点，轴的正半轴为极轴建立极坐标系．
（1）求曲线、的极坐标方程；
（2）在极坐标系中，射线与曲线，分别交于、两点（异于极点），定点，求的面积
18．（12分）已知数列{an}的各项均为正，Sn为数列{an}的前n项和，an2+2an＝4Sn+1．
（1）求{an}的通项公式；
（2）设bn，求数列{bn}的前n项和．
19．（12分）如图，三棱柱中，与均为等腰直角三角形，，侧面是菱形.

（1）证明：平面平面；
（2）求二面角的余弦值.
20．（12分）已知椭圆的焦点在轴上，且顺次连接四个顶点恰好构成了一个边长为且面积为的菱形．
（1）求椭圆的方程；
（2）设，过椭圆右焦点的直线交于、两点，若对满足条件的任意直线，不等式恒成立，求的最小值.
21．（12分）已知直线的参数方程为（为参数），以坐标原点为极点，轴的正半轴为极轴建立极坐标系，曲线的极坐标方程为，且曲线的左焦点在直线上.
（Ⅰ）求的极坐标方程和曲线的参数方程；
（Ⅱ）求曲线的内接矩形的周长的最大值.
22．（10分）已知四棱锥中，底面为等腰梯形，，，，丄底面.

（1）证明：平面平面；
（2）过的平面交于点，若平面把四棱锥分成体积相等的两部分，求二面角的余弦值.
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．D
【解析】
由得，分别以为横纵坐标建立如图所示平面直角坐标系，由图可知，.

2．D
【解析】
根据框图，模拟程序运行，即可求出答案.
【详解】
运行程序，
，
，
，
，
，
，结束循环，
故输出，
故选：D.
本题主要考查了程序框图，循环结构，条件分支结构，属于中档题.
3．B
【解析】
,选B
4．A
【解析】
由题可知：，且可得，构造函数求导，通过导函数求出的单调性，结合图像得出，即得出，
从而得出的最大值.
【详解】
因为，
则，即
整理得，令，
设，
则，
令,则，令，则，
故在上单调递增，在上单调递减，则，
因为，，
由题可知：时，则，所以，
所以，
当无限接近时，满足条件，所以，
所以要使得
故当时，可有，
故，即，
所以：最大值为5.
故选：A.
本题主要考查利用导数求函数单调性、极值和最值，以及运用构造函数法和放缩法，同时考查转化思想和解题能力.
5．C
【解析】
显然函数在区间内连续,由的一个零点在区间内,则,即可求解.
【详解】
由题,显然函数在区间内连续,因为的一个零点在区间内,所以,即,解得,
故选:C
本题考查零点存在性定理的应用,属于基础题.
6．D
【解析】
对于集合,求得函数的定义域,再求得补集；对于集合,解得一元二次不等式,
再由交集的定义求解即可.
【详解】
,
,.
故选:D
本题考查集合的补集、交集运算,考查具体函数的定义域,考查解一元二次不等式.
7．D
【解析】
根据向量垂直则数量积为零，结合以及夹角的余弦值，即可求得参数值.
【详解】
依题意，得，即.
将代入可得，，
解得（舍去）.
故选：D.
本题考查向量数量积的应用，涉及由向量垂直求参数值，属基础题.
8．D
【解析】
因为,,所以,,故选D．
9．C
【解析】
由三视图知，该几何体是一个圆锥，其母线长是5，底面直径是6，据此可计算出答案.
【详解】
由三视图知，该几何体是一个圆锥，其母线长是5，底面直径是6，
该几何体的表面积.
故选：C
本题主要考查了三视图的知识，几何体的表面积的计算.由三视图正确恢复几何体是解题的关键.
10．B
【解析】
由等差数列的性质和已知可得，即可得到，代入由诱导公式计算可得．
【详解】
解：由等差数列的性质可得，解得，
，

故选：B．
本题考查等差数列的下标和公式的应用，涉及三角函数求值，属于基础题．
11．A
【解析】
先通过降幂公式和辅助角法将函数转化为，再求最值.
【详解】
已知函数f（x）＝sin2x+sin2（x），
=，
=，
因为，
所以f（x）的最小值为.
故选：A
本题主要考查倍角公式及两角和与差的三角函数的逆用，还考查了运算求解的能力，属于中档题.
12．D
【解析】
由已知可得，结合向量数量积的运算律，建立方程，求解即可.
【详解】
依题意得
由，得
即，解得.
故选:.
本题考查向量的数量积运算，向量垂直的应用，考查计算求解能力，属于基础题.

二、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分。
13．1080
【解析】
按照先分组，再分配的分式，先将六人分成四组，其中两个组各2人，另两个组各1人有种，再分别奔赴四所不同的学校参加演讲有种，然后用分步计数原理求解.
【详解】
将六人分成四组，其中两个组各2人，另两个组各1人有种，
再分别奔赴四所不同的学校参加演讲有种，
则不同的分配方案有种.
故答案为：1080
本题主要考查分组分配问题，还考查了理解辨析的能力，属于中档题.
14．
【解析】
依题意画图,设,根据圆的直径所对的圆周角为直角,可得,
通过勾股定理得,再利用两点间的距离公式即可求出,进而得出点坐标.
【详解】
解:依题意画图,设
以为直径的圆被直线所截得的弦长为,
且,
又因为为圆的直径,则所对的圆周角,
则, 则为点到直线：的距离.
所以,
则.
又因为点在直线：上,
设,则.
解得,则.
故答案为:

本题考查了直线与圆的位置关系,考查了两点间的距离公式,点到直线的距离公式,是基础题.
15．
【解析】
设圆柱的高为，底面半径为，根据容积为个立方单位可得，再列出该圆柱的表面积，利用导数求出最值，从而进一步得到圆柱的底面半径和高的比值．
【详解】
设圆柱的高为，底面半径为.
∵该圆柱形的如罐的容积为个立方单位
∴，即.
∴该圆柱形的表面积为.
令，则.
令，得；
令，得.
∴在上单调递减，在上单调递增.
∴当时，取得最小值，即材料最省，此时.
故答案为：.
本题考查函数的应用，解答本题的关键是写出表面积的表示式，再利用导数求函数的最值，属中档题．
16．
【解析】
方法一：令，则，，当，时，，单调递减，∴时，，，且，∴在上单调递增，时，，，且，∴在上单调递减，∴是函数的极大值点，∴满足题意；当时，存在使得，即，又在上单调递减，∴时，，，所以，这与是函数的极大值点矛盾．综上，．
方法二：依据极值的定义，要使是函数的极大值点，由知须在的左侧附近，，即；在的右侧附近，，即．易知，时，与相切于原点，所以根据与的图象关系，可得．

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）先把参数方程化成普通方程，再利用极坐标的公式把普通方程化成极坐标方程；
（2）先利用极坐标求出弦长，再求高，最后求的面积．
【详解】
（1）曲线的极坐标方程为： ，
因为曲线的普通方程为： ，
曲线的极坐标方程为；
（2） 由（1）得：点的极坐标为， 点的极坐标为，
，
点到射线的距离为
的面积为 .
本题考查普通方程、参数方程与极坐标方程之间的互化，同时也考查了利用极坐标方程求解面积问题，考查计算能力，属于中等题.
18．（1）an＝2n+1；（2）2．
【解析】
（1）根据题意求出首项，再由（an+12+2an+1）﹣（an2+2an）＝4an+1，求得该数列为等差数列即可求得通项公式；
（2）利用错位相减法进行数列求和.
【详解】
（1）∵an2+2an＝4Sn+1，
∴a12+2a1＝4S1+1，即，
解得：a1＝1或a1＝﹣1（舍），
又∵an+12+2an+1＝4Sn+1+1，
∴（an+12+2an+1）﹣（an2+2an）＝4an+1，
整理得：（an+1﹣an）（an+1+an）＝2（an+1+an），
又∵数列{an}的各项均为正，
∴an+1﹣an＝2，
∴数列{an}是首项为1、公差为2的等差数列，
∴数列{an}的通项公式an＝1+2（n﹣1）＝2n+1；
（2）由（1）可知bn，
记数列{bn}的前n项和为Tn，则
Tn＝1•5•（2n+1）•，
Tn＝1•5••…+（2n﹣1）•（2n+1）•，
错位相减得：Tn＝1+2（•）﹣（2n+1）•
＝1+2
，
∴Tn（）＝2．
此题考查求等差数列的基本量，根据递推关系判定等差数列，根据错位相减进行数列求和，关键在于熟记方法准确计算.
19．（1）见解析（2）
【解析】
（1）取中点，连接，，通过证明，得，结合可证线面垂直，继而可证面面垂直.
（2）设，建立空间直角坐标系，求出平面和平面的法向量，继而可求二面角的余弦值.
【详解】
解析：（1）取中点，连接，，

由已知可得，，，
∵侧面是菱形，∴，，，
即，∵，∴平面，∴平面平面.
（2）设，则，建立如图所示空间直角坐标系，则，，，，，，，，设平面的法向量为，
则，令得.
同理可求得平面的法向量，∴.
本题考查了面面垂直的判定，考查了二面角的求解.一般在求二面角或者线面角的问题时，常建立空间直角坐标系，通过求面的法向量、线的方向向量，继而求解.特别地，对于线面角问题，法向量与方向向量的余角才是所求的线面角，即两个向量夹角的余弦值为线面角的正弦值.
20．（1） （2）
【解析】
（1）由已知条件列出关于和的方程，并计算出和的值，jike 得到椭圆的方程.
（2）设出点和点坐标，运用点坐标计算出，分类讨论直线的斜率存在和不存在两种情况，求解出的最小值.
【详解】
（1）由己知得：，解得，
所以，椭圆的方程
（2）设，．
当直线垂直于轴时，，且
此时，，
当直线不垂直于轴时，设直线
由，得．
，
.
要使恒成立，只需，即最小值为
本题考查了求解椭圆方程以及直线与椭圆的位置关系，求解过程中需要分类讨论直线的斜率存在和不存在两种情况，并运用根与系数的关系转化为只含一个变量的表达式进行求解，需要掌握解题方法，并且有一定的计算量.
21．（Ⅰ）曲线的参数方程为：(为参数)；的极坐标方程为；（Ⅱ）16.
【解析】
( I )直接利用转换关系，把参数方程、极坐标方程和直角坐标方程之间进行转换；
( II )利用三角函数关系式的恒等变换和正弦型函数的性质的应用，即可求出结果.
【详解】
(Ⅰ) 由题意：曲线的直角坐标方程为：，
所以曲线的参数方程为(为参数)，
因为直线的直角坐标方程为：，
又因曲线的左焦点为，将其代入中，得到，
所以的极坐标方程为 .
（Ⅱ）设椭圆的内接矩形的顶点为，，，，
所以椭圆的内接矩形的周长为：，
所以当时，即时，椭圆的内接矩形的周长取得最大值16 .
本题考查了曲线的参数方程，极坐标方程与普通方程间的互化，三角函数关系式的恒等变换，正弦型函数的性质的应用，极径的应用，考查学生的求解运算能力和转化能力，属于基础题型.
22．（1）见证明；（2）
【解析】
（1）先证明等腰梯形中，然后证明，即可得到丄平面，从而可证明平面丄平面；（2）由，可得到，列出式子可求出，然后建立如图的空间坐标系，求出平面的法向量为，平面的法向量为，由可得到答案．
【详解】
（1）证明：在等腰梯形，，
易得
在中，，
则有，故，
又平面，平面，，
即平面，故平面丄平面.
（2）在梯形中，设，
，，
，而,
即，.
以点为坐标原点，所在直线为轴，所在直线为轴，所在直线为轴，建立如图的空间坐标系，则，，
设平面的法向量为，
由得，
取，得，，
同理可求得平面的法向量为，
设二面角的平面角为，
则，
所以二面角的余弦值为.

本题考查了两平面垂直的判定，考查了利用空间向量的方法求二面角，考查了棱锥的体积的计算，考查了空间想象能力及计算能力，属于中档题．