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山西省河津二中2025-2026学年高三数学第一学期期末达标测试试题
考生请注意:
1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。
2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请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.已知中内角所对应的边依次为,若,则的面积为( )
A. B. C. D.
2.已知直线y=k(x﹣1)与抛物线C:y2=4x交于A,B两点,直线y=2k(x﹣2)与抛物线D:y2=8x交于M,N两点,设λ=|AB|﹣2|MN|,则( )
A.λ<﹣16 B.λ=﹣16 C.﹣12<λ<0 D.λ=﹣12
3.若集合,,则=( )
A. B. C. D.
4.已知双曲线()的渐近线方程为,则( )
A. B. C. D.
5.已知等边△ABC内接于圆:x2+ y2=1,且P是圆τ上一点,则的最大值是( )
A. B.1 C. D.2
6.若函数的图象上两点,关于直线的对称点在的图象上,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
7.已知实数x,y满足约束条件,若的最大值为2,则实数k的值为( )
A.1 B. C.2 D.
8.已知圆:,圆:,点、分别是圆、圆上的动点,为轴上的动点,则的最大值是( )
A. B.9 C.7 D.
9.已知向量,,若,则与夹角的余弦值为( )
A. B. C. D.
10.已知直线:过双曲线的一个焦点且与其中一条渐近线平行,则双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
11.已知点,若点在曲线上运动,则面积的最小值为( )
A.6 B.3 C. D.
12.函数的大致图像为( )
A. B.
C. D.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.点在双曲线的右支上,其左、右焦点分别为、,直线与以坐标原点为圆心、为半径的圆相切于点,线段的垂直平分线恰好过点,则该双曲线的渐近线的斜率为__________.
14.在回归分析的问题中,我们可以通过对数变换把非线性回归方程,()转化为线性回归方程,即两边取对数,令,得到.受其启发,可求得函数()的值域是_________.
15.设函数,,其中.若存在唯一的整数使得,则实数的取值范围是_____.
16.设P为有公共焦点的椭圆与双曲线的一个交点,且,椭圆的离心率为,双曲线的离心率为,若,则______________.
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)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.
18.(12分)已知函数
(1)若恒成立,求实数的取值范围;
(2)若方程有两个不同实根,,证明:.
19.(12分)某中学的甲、乙、丙三名同学参加高校自主招生考试,每位同学彼此独立的从五所高校中任选2所.
(1)求甲、乙、丙三名同学都选高校的概率;
(2)若已知甲同学特别喜欢高校,他必选校,另在四校中再随机选1所;而同学乙和丙对五所高校没有偏爱,因此他们每人在五所高校中随机选2所.
(i)求甲同学选高校且乙、丙都未选高校的概率;
(ii)记为甲、乙、丙三名同学中选高校的人数,求随机变量的分布列及数学期望.
20.(12分)已知等差数列的前n项和为,,公差,、、成等比数列,数列满足.
(1)求数列,的通项公式;
(2)已知,求数列的前n项和.
21.(12分)选修4-5:不等式选讲
已知函数
(Ⅰ)解不等式;
(Ⅱ)对及,不等式恒成立,求实数的取值范围.
22.(10分)如图,椭圆的左、右顶点分别为,,上、下顶点分别为,,且,为等边三角形,过点的直线与椭圆在轴右侧的部分交于、两点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)求四边形面积的取值范围.
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.A
【解析】
由余弦定理可得,结合可得a,b,再利用面积公式计算即可.
【详解】
由余弦定理,得,由,解得,
所以,.
故选:A.
本题考查利用余弦定理解三角形,考查学生的基本计算能力,是一道容易题.
2.D
【解析】
分别联立直线与抛物线的方程,利用韦达定理,可得,,然后计算,可得结果.
【详解】
设,
联立
则,
因为直线经过C的焦点,
所以.
同理可得,
所以
故选:D.
本题考查的是直线与抛物线的交点问题,运用抛物线的焦点弦求参数,属基础题。
3.C
【解析】
试题分析:化简集合
故选C.
考点:集合的运算.
4.A
【解析】
根据双曲线方程(),确定焦点位置,再根据渐近线方程得到求解.
【详解】
因为双曲线(),
所以,又因为渐近线方程为,
所以,
所以.
故选:A.
本题主要考查双曲线的几何性质,还考查了运算求解的能力,属于基础题.
5.D
【解析】
如图所示建立直角坐标系,设,则,计算得到答案.
【详解】
如图所示建立直角坐标系,则,,,设,
则
.
当,即时等号成立.
故选:.
本题考查了向量的计算,建立直角坐标系利用坐标计算是解题的关键.
6.D
【解析】
由题可知,可转化为曲线与有两个公共点,可转化为方程有两解,构造函数,利用导数研究函数单调性,分析即得解
【详解】
函数的图象上两点,关于直线的对称点在上,
即曲线与有两个公共点,
即方程有两解,
即有两解,
令,
则,
则当时,;当时,,
故时取得极大值,也即为最大值,
当时,;当时,,
所以满足条件.
故选:D
本题考查了利用导数研究函数的零点,考查了学生综合分析,转化划归,数形结合,数学运算的能力,属于较难题.
7.B
【解析】
画出约束条件的可行域,利用目标函数的几何意义,求出最优解,转化求解即可.
【详解】
可行域如图中阴影部分所示,,,要使得z能取到最大值,则,当时,x在点B处取得最大值,即,得;当时,z在点C处取得最大值,即,得(舍去).
故选:B.
本题考查由目标函数最值求解参数值,数形结合思想,分类讨论是解题的关键,属于中档题.
8.B
【解析】
试题分析:圆的圆心,半径为,圆的圆心,半径是.要使最大,需最大,且最小,最大值为的最小值为,故最大值是;关于轴的对称点,,故的最大值为,故选B.
考点:圆与圆的位置关系及其判定.
【思路点睛】先根据两圆的方程求出圆心和半径,要使最大,需最大,且最小,最大值为的最小值为,故最大值是,再利用对称性,求出所求式子的最大值.
9.B
【解析】
直接利用向量的坐标运算得到向量的坐标,利用求得参数m,再用计算即可.
【详解】
依题意,, 而, 即, 解得, 则.
故选:B.
本题考查向量的坐标运算、向量数量积的应用,考查运算求解能力以及化归与转化思想.
10.A
【解析】
根据直线:过双曲线的一个焦点,得,又和其中一条渐近线平行,得到,再求双曲线方程.
【详解】
因为直线:过双曲线的一个焦点,
所以,所以,
又和其中一条渐近线平行,
所以,
所以,,
所以双曲线方程为.
故选:A.
本题主要考查双曲线的几何性质,还考查了运算求解的能力,属于基础题.
11.B
【解析】
求得直线的方程,画出曲线表示的下半圆,结合图象可得位于,结合点到直线的距离公式和两点的距离公式,以及三角形的面积公式,可得所求最小值.
【详解】
解:曲线表示以原点为圆心,1为半径的下半圆(包括两个端点),如图,
直线的方程为,
可得,由圆与直线的位置关系知在时,到直线距离最短,即为,
则的面积的最小值为.
故选:B.
本题考查三角形面积最值,解题关键是掌握直线与圆的位置关系,确定半圆上的点到直线距离的最小值,这由数形结合思想易得.
12.D
【解析】
通过取特殊值逐项排除即可得到正确结果.
【详解】
函数的定义域为,当时,,排除B和C;
当时,,排除A.
故选:D.
本题考查图象的判断,取特殊值排除选项是基本手段,属中档题.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.
【解析】
如图,是切点,是的中点,因为,所以,又,所以,,又,根据双曲线的定义,有,即,两边平方并化简得,所以,因此.
14.
【解析】
转化()为,即得解.
【详解】
由题意:
().
故答案为:
本题考查类比法求函数的值域,考查了学生逻辑推理,转化划归,数学运算的能力,属于中档题.
15.
【解析】
根据分段函数的解析式画出图像,再根据存在唯一的整数使得数形结合列出临界条件满足的关系式求解即可.
【详解】
解:函数,且
画出的图象如下:
因为,且存在唯一的整数使得,
故与在时无交点,
,得;
又,过定点
又由图像可知,若存在唯一的整数使得时,所以
,
存在唯一的整数使得
所以
.根据图像可知,当时, 恒成立.
综上所述, 存在唯一的整数使得,此时
故答案为:
本题主要考查了数形结合分析参数范围的问题,需要根据题意分别分析定点右边的整数点中为满足条件的唯一整数,再数形结合列出时的不等式求的范围.属于难题.
16.
【解析】
设
根据椭圆的几何性质可得
,
根据双曲线的几何性质可得,
,
即
故答案为
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)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.
18.(1)(2)详见解析
【解析】
(1)将原不等式转化为,构造函数,求得的最大值即可;
(2)首先通过求导判断的单调区间,考查两根的取值范围,再构造函数,将问题转化为证明,探究在区间内的最大值即可得证.
【详解】
解:(1)由,即,
即,
令,则只需,
,令,得,
在上单调递增,在上单调递减,
,
的取值范围是;
(2)证明:不妨设,
当时,单调递增,
当时,单调递减,
,当时,,
,
要证,即证,
由在上单调递增,
只需证明,
由,只需证明,
令,,
只需证明,
易知,
由,故,
,
从而在上单调递增,
由,故当时,,
故,证毕.
本题考查利用导数研究函数单调性,最值等,关键是要对问题进行转化,比如把恒成立问题转化为最值问题,把根的个数问题转化为图像的交点个数,进而转化为证明不等式的问题,属难题.
19.(1) (2)(i)(ii)分布列见解析,
【解析】
(1)先计算甲、乙、丙同学分别选择D高校的概率,利用事件的独立性即得解;
(2)(i)分别计算每个事件的概率,再利用事件的独立性即得解;
(ii),利用事件的独立性,分别计算对应的概率,列出分布列,计算数学期望即得解.
【详解】
(1)甲从五所高校中任选2所,共有
共10种情况,
甲、乙、丙同学都选高校,共有四种情况,
甲同学选高校的概率为,
因此乙、丙两同学选高校的概率为,
因为每位同学彼此独立,
所以甲、乙、丙三名同学都选高校的概率为.
(2)(i)甲同学必选校且选高校的概率为,乙未选高校的概率为,
丙未选高校的概率为,因为每位同学彼此独立,
所以甲同学选高校且乙、丙都未选高校的概率为.
(ii),
因此
,
.
即的分布列为
0
1
2
3
因此数学期望为
.
本题考查了事件独立性的应用和随机变量的分布列和期望,考查了学生综合分析,概念理解,实际应用,数学运算的能力,属于中档题.
20.(1),();(2).
【解析】
(1)根据是等差数列,,、、成等比数列,列两个方程即可求出,从而求得,代入化简即可求得;(2)化简后求和为裂项相消求和,分组求和即可,注意讨论公比是否为1.
【详解】
(1)由题意知,,,
由得
,
解得.
又,得,
解得或(舍).
,.
又(),
().
(2),
①当时,
.
②当时,
.
此题等差数列的通项公式的求解,裂项相消求和等知识点,考查了化归和转化思想,属于一般性题目.
21.(Ⅰ).
(Ⅱ).
【解析】
详解:(Ⅰ)
当时,由,解得;
当时,不成立;
当时,由,解得.
所以不等式的解集为.
(Ⅱ)因为,
所以.
由题意知对,,
即,
因为,
所以,解得.
⑴ 绝对值不等式解法的基本思路是:去掉绝对值号,把它转化为一般的不等式求解,转化的方法一般有:①绝对值定义法;②平方法;③零点区域法.
⑵ 不等式的恒成立可用分离变量法.若所给的不等式能通过恒等变形使参数与主元分离于不等式两端,从而问题转化为求主元函数的最值,进而求出参数范围.这种方法本质也是求最值.一般有:
① 为参数)恒成立
②为参数)恒成立 .
22.(1);(2).
【解析】
(1)根据坐标和为等边三角形可得,进而得到椭圆方程;
(2)①当直线斜率不存在时,易求坐标,从而得到所求面积;②当直线的斜率存在时,设方程为,与椭圆方程联立得到韦达定理的形式,并确定的取值范围;利用,代入韦达定理的结论可求得关于的表达式,采用换元法将问题转化为,的值域的求解问题,结合函数单调性可求得值域;结合两种情况的结论可得最终结果.
【详解】
(1),,
为等边三角形,,椭圆的标准方程为.
(2)设四边形的面积为.
①当直线的斜率不存在时,可得,,
.
②当直线的斜率存在时,设直线的方程为,
设,,
联立得:,
,,.
,,,,
面积.
令,则,,
令,则,,
在定义域内单调递减,.
综上所述:四边形面积的取值范围是.
本题考查直线与椭圆的综合应用问题,涉及到椭圆方程的求解、椭圆中的四边形面积的取值范围的求解问题;关键是能够将所求面积表示为关于某一变量的函数,将问题转化为函数值域的求解问题.
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