资源描述
黑龙江哈尔滨市第六中学2026届数学高二上期末监测模拟试题
注意事项:
1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
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.丹麦数学家琴生(Jensen)是世纪对数学分析做出卓越贡献的巨人,特别是在函数的凸凹性与不等式方面留下了很多宝贵的成果.设函数在上的导函数为,在上的导函数为,在上恒成立,则称函数在上为“凹函数”.则下列函数在上是“凹函数”的是()
A. B.
C. D.
2.甲烷是一种有机化合物,分子式为,其在自然界中分布很广,是天然气、沼气的主要成分.如图所示的为甲烷的分子结构模型,已知任意两个氢原子之间的距离(H-H键长)相等,碳原子到四个氢原子的距离(C-H键长)均相等,任意两个H-C-H键之间的夹角为(键角)均相等,且它的余弦值为,即,若,则以这四个氢原子为顶点的四面体的体积为()
A. B.
C. D.
3.方程所表示的曲线为()
A.射线 B.直线
C.射线或直线 D.无法确定
4.直线与直线平行,则两直线间的距离为()
A. B.
C. D.
5.若定义在R上的函数的图象如图所示,为函数的导函数,则不等式的解集为()
A. B.
C. D.
6.已知,,且,则()
A. B.
C. D.
7.过抛物线()的焦点作斜率大于的直线交抛物线于, 两点(在的上方),且与准线交于点,若,则
A. B.
C. D.
8.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.
9.若数列的前项和,则此数列是( )
A.等差数列 B.等比数列
C.等差数列或等比数列 D.以上说法均不对
10.若方程表示焦点在y轴上的双曲线,则实数m的取值范围为()
A. B.
C. D.且
11.已知,则在方向上的投影为()
A. B.
C. D.
12.设两个变量与之间具有线性相关关系,相关系数为,回归方程为,那么必有()
A.与符号相同 B.与符号相同
C.与符号相反 D.与符号相反
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.已知函数,若有两个零点,则的范围是______
14.设,满足约束条件,则的最大值是_________.
15.已知函数,则______
16.设为等差数列的前n项和,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)如图1,在四边形ABCD中,,,E是AD的中点,将沿BF折起至的位置,使得二面角的大小为120°(如图2),M,N分别是,的中点.
(1)证明:平面;
(2)求平面与平面夹角的余弦值.
18.(12分)已知命题实数满足不等式,命题实数满足不等式.
(1)当时,命题,均为真命题,求实数的取值范围;
(2)若是的充分不必要条件,求实数的取值范围.
19.(12分)如图①,在梯形PABC中,,与均为等腰直角三角形,,,D,E分别为PA,PC的中点.将沿DE折起,使点P到点的位置(如图②),G为线段的中点.在图②中解决以下两个问题.
(1)求证:平面平面;
(2)若二面角为120°时,求CG与平面所成角的正弦值.
20.(12分)已知数列是等差数列,且,.
(1)若数列中依次取出第2项,第4项,第6项,…,第项,按原来顺序组成一个新数列,试求出数列的通项公式;
(2)令,求数列的前项和.
21.(12分)求下列函数的导数.
(1);
(2).
22.(10分)如图,在多面体ABCDEF中,四边形ABCD是菱形,∠ABC=60°,FA⊥平面ABCD,ED//FA,且AB=FA=2ED=2
(1)求证:平面FAC⊥平面EFC;
(2)求多面体ABCDEF的体积
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、B
【解析】根据“凹函数”的定义逐项验证即可解出
【详解】对A,,当时,,所以A错误;
对B,,在上恒成立,所以B正确;
对C,,,所以C错误;
对D,,,因为,所以D错误
故选:B
2、A
【解析】利用余弦定理求得,计算出正四面体的高,从而计算出正四面体的体积.
【详解】设,则由余弦定理知:,解得,
故该正四面体的棱长均为
由正弦定理可知:该正四面体底面外接圆的半径,
高
故该正四面体的体积为
故选:A
3、C
【解析】将方程化为或,由此可得所求曲线.
【详解】由得:或,即或,
方程所表示的曲线为射线或直线.
故选:C.
4、B
【解析】先根据直线平行求得,再根据公式可求平行线之间的距离.
【详解】由两直线平行,得,故,
当时,,,此时,
故两直线平行时
又之间的距离为,
故选:B.
5、A
【解析】由函数单调性得出和的解,然后分类讨论解不等式可得
【详解】由图象可知:在为正,在为负,
,可化为:或,解得或
故选:A
6、D
【解析】利用空间向量共线的坐标表示可求得、的值,即可得解.
【详解】因为,则,所以,,,因此,.
故选:D
7、A
【解析】分别过作准线的垂线,垂足分别为,设,则, ,故选A.
8、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
9、D
【解析】利用数列通项与前n项和的关系和等差数列及等比数列的定义判断.
【详解】当时,,
当时,,
当时,,所以是等差数列;
当时,为非等差数列,非等比数列’
当时,,所以是等比数列,
故选:D
10、A
【解析】根据双曲线定义,且焦点在y轴上,则可直接列出相关不等式.
【详解】若方程表示焦点在y轴上的双曲线,则必有:,且
解得:
故选:
11、C
【解析】利用向量数量积的几何意义即得
【详解】,
故在方向上的投影为:
故选:C
12、A
【解析】利用相关系数的性质,分析即得解
【详解】相关系数r为正,表示正相关,回归直线方程上升,
r为负,表示负相关,回归直线方程下降,
与r的符号相同
故选:A
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13、
【解析】利用导数求出函数的最小值,结合函数的图象列式可求出结果.
【详解】,
当时,,在上为增函数,最多只有一个零点,不符合题意;
当时,令,得,令,得,
所以在上为减函数,在上为增函数,
所以在时取得极小值为,也是最小值,
因为当趋近于正负无穷时,都是趋近于正无穷,
所以要使有两个零点,只要,即就可以了.
所以的范围是
故答案为:.
14、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
15、
【解析】根据导数的定义求解即可
【详解】由,得,
所以
,
故答案为:
16、36
【解析】利用等差数列前n项和的性质进行求解即可.
【详解】因为为等差数列的前n项和,
所以也成等差数列,即成等差数列,
所以,
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)证明见解析
(2)
【解析】(1)构造中位线,利用面面平行,可以证明;
(2)建立空间直角坐标系,用空间向量的方法即可.
【小问1详解】
证明:如图,
取ED的中点P,连接MP,NP.
在平行四边形ABCD中,因为E是AD的中点,,
所以,又,所以四边形BCDE是平行四边形;
因为M,N分别是,BC的中点,所以,.
又平面,平面,所以平面,平面.
因为,所以平面平面.
又平面,所以平面
【小问2详解】
取BE的中点O,连接,CO,CE.
在图1中,因为,所以是等边三角形,,
又四边形ABCD等腰梯形,所以,即是等边三角形;
所以如图,,,所以.
以为原点,射线OB为x轴的正半轴建立如图所示的空间直角坐标系.
因为,则,,,,
则,
设平面的法向量为,,
得令,则,,即,
由题可知,平面BCD的一个法向量为,.
由图可知,平面与平面BDC夹角余弦值为;
18、(1);(2).
【解析】(1)分别求出命题,均为真命题时的取值范围,再求交集即可.
(2)利用集合间的关系求解即可.
【详解】实数满足不等式,即
命题实数满足不等式,即
(1)当时,命题,均为真命题,则且
则实数的取值范围为;
(2)若是的充分不必要条件,则是的真子集
则且
解得
故的取值范围为.
【点睛】判断充分条件与必要条件应注意:首先弄清条件和结论分别是什么,然后直接依据定义、定理、性质尝试.对于带有否定性的命题或比较难判断的命题,除借助集合思想化抽象为直观外,还可利用原命题和逆否命题、逆命题和否命题的等价性,转化为判断它的等价命题;对于范围问题也可以转化为包含关系来处理.
19、(1)证明见解析
(2)
【解析】(1)通过两个线面平行即可证明面面平行
(2)以为坐标原点建立直角坐标系,通过空间向量的方法计算线面角的正弦值
【小问1详解】
如上图所示,在中,因为D,E分别为PA,PC的中点,所以,因为平面,平面,所以平面,连接,交于点,连接,因为与均为等腰直角三角形,,所以,,所以,且,则四边形是平行四边形,所以是中点,且G为线段的中点,所以中,,因为平面,平面,所以平面,又因为平面,,所以平面平面
【小问2详解】
因为,平面,,所以平面,所以可以以为坐标原点,建立如上图所示的直角坐标系,此时,,,,因为G为线段的中点,所以,所以,,,设平面的法向量为,则有,即,得其中一个法向量,,所以CG与平面所成角的正弦值为
20、(1),;
(2).
【解析】(1)利用等差数列性质求出数列公差及通项公式,由求解作答.
(2)由(1)的结论求出,再用错位相减法计算作答.
【小问1详解】
等差数列中,,解得,公差,
则,因此,,
依题意,,
所以数列的通项公式,.
【小问2详解】
由(1)知,,
则,
因此,,
,
所以.
21、(1);
(2).
【解析】利用导数的乘除法则,对题设函数求导即可.
【小问1详解】
.
【小问2详解】
22、(1)证明见解析;
(2).
【解析】(1)连接BD交AC于点O,设FC的中点为P,连接OP,EP,证明BD//EP,BD⊥平面FAC即可推理作答.
(2)求出三棱锥和四棱锥的体积即可计算作答.
【小问1详解】
连接BD交AC于点O,设FC的中点为P,连接OP,EP,如图,
菱形ABCD中,O为AC的中点,则OP//FA,且,而ED//FA,且FA=2ED,
于是得OP//ED,且OP=ED,即有四边形OPED为平行四边形,则OD//EP,即BD//EP,
因为FA⊥平面ABCD,BD平面ABCD,则FA⊥BD,又四边形ABCD是菱形,即BD⊥AC,
而FAAC=A,平面FAC,因此,BD⊥平面FAC,即EP⊥平面FAC,又EP平面EFC,
所以平面FAC⊥平面EFC.
【小问2详解】
由已知,是正三角形,,则,
取AD的中点G,连接CG,而△ACD为正三角形,从而有CG⊥AD,且,
因FA⊥平面ABCD,FA平面ADEF,则平面ADEF⊥平面ABCD,又平面ADEF平面ABCD=AD,
而CG平面ABCD,因此,CG⊥平面ADEF,则点C到平面ADEF的距离为,
又,于是得,
所以多面体ABCDEF的体积.
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