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江西省寻乌中学2026届数学高二上期末学业质量监测模拟试题
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.已知分别表示随机事件发生的概率,那么是下列哪个事件的概率( )
A 事件同时发生
B.事件至少有一个发生
C.事件都不发生
D 事件至多有一个发生
2.已知等比数列的前n项和为,,,则( )
A. B.
C. D.
3.若变量x,y满足约束条件,则目标函数最大值为()
A.1 B.-5
C.-2 D.-7
4.已知是椭圆与双曲线的公共焦点,P是它们的一个公共点,且,线段的垂直平分线过,若椭圆的离心率为,双曲线的离心率为,则的最小值为( )
A. B.3
C.6 D.
5.平面的法向量为,平面的法向量为,则下列命题正确的是()
A.,平行 B.,垂直
C.,重合 D.,相交不垂直
6.刘老师在课堂中与学生探究某个圆时,有四位同学分别给出了一个结论.
甲:该圆经过点.
乙:该圆半径为.
丙:该圆的圆心为.
丁:该圆经过点,
如果只有一位同学的结论是错误的,那么这位同学是()
A.甲 B.乙
C.丙 D.丁
7.用数学归纳法证明“”时,由假设证明时,不等式左边需增加的项数为()
A. B.
C. D.
8.己知命题;命题,则下列命题中为假命题的是()
A. B.
C. D.
9.已知函数只有一个零点,则实数的取值范围是()
A B.
C. D.
10.某次生物实验6个小组的耗材质量(单位:千克)分别为1.71,1.58,1.63,1.43,1.85,1.67,则这组数据的中位数是( )
A.1.63 B.1.67
C.1.64 D.1.65
11.已知椭圆上一点到椭圆一个焦点的距离是3,则点到另一个焦点的距离为( )
A.9 B.7
C.5 D.3
12.若直线的方向向量为,平面的法向量为,则()
A. B.
C. D.与相交但不垂直
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.已知点,圆:.若过点的圆的切线只有一条,求这条切线方程____________.
14.平面内n条直线两两相交,且任意三条直线不过同一点,将其交点个数记为,若规定,则,,_________,_________,(用含n的式子表示)
15.已知数列 {an}满足,则 __________
16.设,满足约束条件,则的最大值是_________.
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)如图所示,在空间四边形中,,分别为,的中点,,分别在,上,且.求证:
(1)、、、四点共面;
(2)与的交点在直线上
18.(12分)某城市一入城交通路段限速60公里/小时,现对某时段通过该交通路段的n辆小汽车车速进行统计,并绘制成频率分布直方图(如图).若这n辆小汽车中,速度在50~60公里小时之间的车辆有200辆.
(1)求n的值;
(2)估计这n辆小汽车车速的中位数;
(3)根据交通法规定,小车超速在规定时速10%以内(含10%)不罚款,超过时速规定10%以上,需要罚款.试根据频率分布直方图,以频率作为概率的估计值,估计某辆小汽车在该时段通过该路段时被罚款的概率.
19.(12分)已知椭圆的离心率为,椭圆的上顶点到焦点的距离为.
(1)求椭圆的方程;
(2)若直线与椭圆相交于、两点(、不是左、右顶点),且以为直径的圆过椭圆的右顶点,求证:直线过定点.
20.(12分)如图,在三棱柱中,面ABC,,,D为BC的中点
(1)求证:平面;
(2)若F为中点,求与平面所成角的正弦值
21.(12分)为了在夏季降温和冬季供暖时减少能源损耗,房屋的屋顶和外墙需要建造隔热层.某幢建筑物要建造可使用20年的隔热层,每厘米厚的隔热层建造成本为6万元.该建筑物每年的能源消耗费用C(单位:万元)与隔热层厚度x(单位:cm)满足关系:C(x)=若不建隔热层,每年能源消耗费用为8万元.设f(x)为隔热层建造费用与20年的能源消耗费用之和
(Ⅰ)求k的值及f(x)的表达式
(Ⅱ)隔热层修建多厚时,总费用f(x)达到最小,并求最小值
22.(10分)已知双曲线
(1)若,求双曲线的焦点坐标、顶点坐标和渐近线方程;
(2)若双曲线的离心率为,求实数的取值范围
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、C
【解析】表示事件至少有一个发生概率,据此得到答案.
【详解】分别表示随机事件发生的概率,
表示事件至少有一个发生的概率,故表示事件都不发生的概率.
故选:C.
2、A
【解析】由,可得等比数列公比q=2,利用等比数列求和公式和通项公式即可求.
【详解】设等比数列的公比为q,则,
.
故选:A.
3、A
【解析】作出不等式组对应的平面区域,利用目标函数的几何意义,进行求最值即可
【详解】解:由得
作出不等式组对应的平面区域如图(阴影部分
平移直线,由图象可知当直线,过点时取得最大值,
由,解得,所以
代入目标函数,得,
故选:A
4、C
【解析】利用椭圆和双曲线的性质,用椭圆双曲线的焦距长轴长表示,再利用均值不等式得到答案
【详解】设椭圆长轴,双曲线实轴,由题意可知:,
又,,
两式相减,可得:,,
.,
,当且仅当时取等号,
的最小值为6,
故选:C
【点睛】本题考查了椭圆双曲线的性质,用椭圆双曲线的焦距长轴长表示是解题的关键,意在考查学生的计算能力
5、B
【解析】根据可判断两平面垂直.
【详解】因为,所以,所以,垂直.
故选:B.
6、D
【解析】分别假设甲、乙、丙、丁是错误的,看能否推出矛盾,进而推导出答案.
【详解】假设甲的结论错误,根据丙和丁的结论,该圆的半径为6,与乙的结论矛盾;假设乙的结论错误,圆心到点的距离与圆心到点的距离不相等,不成立;假设丙的结论错误﹐点到点的距离大于,不成立;假设丁的结论错误,圆心到点的距离等于,成立.
故选:D
7、C
【解析】当成立,写出左侧的表达式,当时,写出对应的关系式,观察计算即可
【详解】从到成立时,左边增加的项为,
因此增加的项数是,
故选:C
8、A
【解析】根据或且非命题的真假进行判断即可.
【详解】当,故命题是真命题,
,故命题是真命题.
因此可知是假命题,是真命题,,均为真命题.
故选:A
9、B
【解析】将题目转化为函数的图像与的图像只有一个交点,利用导数研究函数的单调性与极值,作出图像,利用数形结合求出的取值范围.
【详解】由函数只有一个零点,等价于函数的图像与的图像只有一个交点,
,求导,令,得
当时,,函数在上单调递减;当时,,函数在上单调递增;当时,,函数在上单调递减;故当时,函数取得极小值;当时,函数取得极大值;
作出函数图像,如图所示,
由图可知,实数的取值范围是
故选:B
【点睛】方法点睛:已知函数有零点(方程有根)求参数值(取值范围)常用的方法:
(1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围;
(2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域问题加以解决;
(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,利用数形结合的方法求解.
10、D
【解析】将已有数据从小到大排序,根据中位数的定义确定该组数据的中位数.
【详解】由题设,将数据从小到大排序可得:,
∴中位数为.
故选:D.
11、A
【解析】根据椭圆定义求得即可.
【详解】由椭圆定义知,点P到另一个焦点的距离为2×6-3=9.
故选:A
12、B
【解析】通过判断直线的方向向量与平面的法向量的关系,可得结论
【详解】因为,,
所以,
所以∥,
因为直线的方向向量为,平面的法向量为,
所以,
故选:B
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13、或
【解析】由题设知A在圆上,代入圆的方程求出参数a,结合切线的性质及点斜式求切线方程.
【详解】因为过的圆的切线只有一条,则在圆上,
所以,则,且切线斜率,即,
所以切线方程或,整理得或.
故答案为:或.
14、 ①.6; ②..
【解析】利用第条直线与前条直线相交有个交点得出与的关系后可得结论
【详解】第4条直线与前三条直线有3个交点,因此,同理,
由此得到第条直线与前条直线相交有个交点,所以,
即
所以
故答案为:6;
15、2019
【解析】将已知化为代入可以左右相消化简,将已知化为,代入可以上下相消化简,再全部代入求解即可.
【详解】由知
故
所以
故答案为:2019
16、5
【解析】由题可知表示点与点连线的斜率,再画出可行域结合图像知知.
【详解】x,y满足约束条件,满足的可行域如图:
则的几何意义是可行域内的点与(﹣3,﹣2)连线的斜率,通过分析图像得到当经过A时,目标函数取得最大值
由 可得A(﹣2,3),
则的最大值是:
故答案为5
【点睛】(1)在平面直角坐标系内作出可行域
(2)考虑目标函数的几何意义,将目标函数进行变形.常见的类型有截距型(型)、斜率型(型)和距离型(型)
(3)确定最优解:根据目标函数的类型,并结合可行域确定最优解
(4)求最值:将最优解代入目标函数即可求出最大值或最小值
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)证明见解析;(2)证明见解析
【解析】(1)由平行关系转化,可得,即可证明四点共面;(2)由条件证明与的交点既在平面上,又在平面上,即可证明.
【详解】证明(1)∵,∴
∵,分别为,的中点,
∴,∴,∴,,,四点共面
(2)∵,不是,的中点,
∴,且,故为梯形
∴与必相交,设交点为,
∴平面,平面,
∴平面,且平面,
∴,即与的交点在直线上
18、(1)
(2)
(3)
【解析】(1)根据已知条件,结合频率与频数的关系,即可求解
(2)根据已知条件,结合中位数公式,即可求解
(3)在这500辆小车中,有40辆超速,再结合古典概型的概率公式,即可求解
【小问1详解】
解:由直方图可知,速度在公里小时之间的频率为,
所以,解得
【小问2详解】
解:设这辆小汽车车速的中位数为,
则,解得
小问3详解】
解:由交通法则可知,小车速度在66公里小时以上需要罚款,
由直方图可知,小车速度在之间有辆,
由统计的有关知识,可以认为车速在公里小时之间的小车有辆,
小车速度在之间有辆,
故估计某辆小汽车在该时段通过该路段时被罚放的概率为
19、(1);
(2)证明见解析.
【解析】(1)根据已知条件求出、、的值,可得出椭圆的标准方程;
(2)设、,将直线的方程与椭圆的方程联立,列出韦达定理,由已知可得出,利用平面向量数量积的坐标运算结合韦达定理可得出关于、所满足的等式,然后化简直线的方程,即可求得直线所过定点的坐标.
【小问1详解】
解:椭圆上顶点到焦点距离,
又椭圆离心率为,故,,
因此,椭圆方程为.
【小问2详解】
解:设、,由题意可知且,
椭圆的右顶点为,则,,
因为以为直径的圆过椭圆的右顶点,
所以有,则,
即,
联立,
,即,①
由韦达定理得,,
所以,,
化简得,即或,均满足①式.
当时,直线,恒过定点,舍去;
当时,直线,恒过定点.
综上所述,直线过定点.
【点睛】方法点睛:求解直线过定点问题常用方法如下:
(1)“特殊探路,一般证明”:即先通过特殊情况确定定点,再转化为有方向、有目的的一般性证明;
(2)“一般推理,特殊求解”:即设出定点坐标,根据题设条件选择参数,建立一个直线系或曲线的方程,再根据参数的任意性得到一个关于定点坐标的方程组,以这个方程组的解为坐标的点即为所求点;
(3)求证直线过定点,常利用直线的点斜式方程或截距式来证明.
20、(1)证明见解析
(2)
【解析】(1)连接交于点O,连接OD,通过三角形中位线证明即可;
(2)建立空间直角坐标系,利用向量法求解即可.
【小问1详解】
解法1:
如图,连接交于点O,连接OD,
因为在三棱柱中,四边形是平行四边形,所以O是的中点,
因为D为BC的中点,所以在中,,
因为平面,平面,所以平面平面
解法2:
因为在三棱柱中,面ABC,,
所以BA,BC,两两垂直,故以B点为坐标原点,建立如图的空间直角坐标系,
因为,
所以B(0,0,0),A(2,0,0),D(0,1,0),,,
所以,,,
设平面的一个法向量为,
则,即,令,则,
∴,平面,所以平面;
【小问2详解】
设与平面所成角为,
由(1)知平面法向量为,
F为中点,∴,,
∴
即与平面所成角正弦值为.
21、,因此.,当隔热层修建厚时,总费用达到最小值70万元
【解析】解:(Ⅰ)设隔热层厚度为,由题设,每年能源消耗费用为.
再由,得,因此.
而建造费用为
最后得隔热层建造费用与20年的能源消耗费用之和为
(Ⅱ),令,即.
解得,(舍去)
当时,,当时,,故是 的最小值点,对应的最小值为
当隔热层修建厚时,总费用达到最小值为70万元
22、(1)焦点坐标为,,顶点坐标为,,渐近线方程为;(2).
【解析】(1)根据双曲线方程确定,即可按照概念对应写出焦点坐标、顶点坐标和渐近线方程;
(2)先求(用表示),再根据解不等式得结果.
【详解】(1)当时,
双曲线方程化为,
所以,,,
所以焦点坐标为,,顶点坐标为,,
渐近线方程为.
(2)因为,
所以,
解得,
所以实数的取值范围是
【点睛】本题根据双曲线方程求焦点坐标、顶点坐标和渐近线方程,根据离心率求参数范围,考查基本分析求解能力,属基础题.
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