资源描述
2026届河北省衡水市冀州中学高三下学期统练(二)数学试题
注意事项
1.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.
4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.
5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.
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.已知三棱锥的外接球半径为2,且球心为线段的中点,则三棱锥的体积的最大值为( )
A. B. C. D.
2.设不等式组,表示的平面区域为,在区域内任取一点,则点的坐标满足不等式的概率为
A. B.
C. D.
3.已知函数的导函数为,记,,…,N. 若,则 ( )
A. B. C. D.
4.在平行六面体中,M为与的交点,若,,则与相等的向量是( )
A. B. C. D.
5.我国数学家陈景润在哥德巴赫猜想的研究中取得了世界领先的成果,哥德巴赫猜想的内容是:每个大于2的偶数都可以表示为两个素数的和,例如:,,,那么在不超过18的素数中随机选取两个不同的数,其和等于16的概率为( )
A. B. C. D.
6.记其中表示不大于x的最大整数,若方程在在有7个不同的实数根,则实数k的取值范围( )
A. B. C. D.
7.已知复数,则的虚部为( )
A. B. C. D.1
8.下图是我国第24~30届奥运奖牌数的回眸和中国代表团奖牌总数统计图,根据表和统计图,以下描述正确的是( ).
金牌
(块)
银牌
(块)
铜牌
(块)
奖牌
总数
24
5
11
12
28
25
16
22
12
54
26
16
22
12
50
27
28
16
15
59
28
32
17
14
63
29
51
21
28
100
30
38
27
23
88
A.中国代表团的奥运奖牌总数一直保持上升趋势
B.折线统计图中的六条线段只是为了便于观察图象所反映的变化,不具有实际意义
C.第30届与第29届北京奥运会相比,奥运金牌数、银牌数、铜牌数都有所下降
D.统计图中前六届奥运会中国代表团的奥运奖牌总数的中位数是54.5
9.已知函数,若,则下列不等关系正确的是( )
A. B.
C. D.
10.已知双曲线的焦距是虚轴长的2倍,则双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
11.已知函数,则( )
A.函数在上单调递增 B.函数在上单调递减
C.函数图像关于对称 D.函数图像关于对称
12.若双曲线:()的一个焦点为,过点的直线与双曲线交于、两点,且的中点为,则的方程为( )
A. B. C. D.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.的二项展开式中,含项的系数为__________.
14.给出下列等式:,,,…请从中归纳出第个等式:______.
15.已知,分别是椭圆:()的左、右焦点,过左焦点的直线与椭圆交于、两点,且,,则椭圆的离心率为__________.
16.已知点是抛物线上动点,是抛物线的焦点,点的坐标为,则的最小值为______________.
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.(12分)改革开放40年,我国经济取得飞速发展,城市汽车保有量在不断增加,人们的交通安全意识也需要不断加强.为了解某城市不同性别驾驶员的交通安全意识,某小组利用假期进行一次全市驾驶员交通安全意识调查.随机抽取男女驾驶员各50人,进行问卷测评,所得分数的频率分布直方图如图所示.规定得分在80分以上为交通安全意识强.
安全意识强
安全意识不强
合计
男性
女性
合计
(Ⅰ)求的值,并估计该城市驾驶员交通安全意识强的概率;
(Ⅱ)已知交通安全意识强的样本中男女比例为4:1,完成2×2列联表,并判断有多大把握认为交通安全意识与性别有关;
(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,从交通安全意识强的驾驶员中随机抽取2人,求抽到的女性人数的分布列及期望.
附:,其中
0.010
0.005
0.001
6.635
7.879
10.828
18.(12分)如图,四棱锥中,四边形是矩形,,,为正三角形,且平面平面,、分别为、的中点.
(1)证明:平面;
(2)求几何体的体积.
19.(12分)已知函数的最大值为2.
(Ⅰ)求函数在上的单调递减区间;
(Ⅱ)中,,角所对的边分别是,且,求的面积.
20.(12分)已知函数,.
(1)若曲线在点处的切线方程为,求,;
(2)当时,,求实数的取值范围.
21.(12分)设函数.
(1)当时,求不等式的解集;
(2)若对恒成立,求的取值范围.
22.(10分)已知抛物线的焦点为,点在抛物线上,,直线过点,且与抛物线交于,两点.
(1)求抛物线的方程及点的坐标;
(2)求的最大值.
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.C
【解析】
由题可推断出和都是直角三角形,设球心为,要使三棱锥的体积最大,则需满足,结合几何关系和图形即可求解
【详解】
先画出图形,由球心到各点距离相等可得,,故是直角三角形,设,则有,又,所以,当且仅当时,取最大值4,要使三棱锥体积最大,则需使高,此时,
故选:C
本题考查由三棱锥外接球半径,半径与球心位置求解锥体体积最值问题,属于基础题
2.A
【解析】
画出不等式组表示的区域,求出其面积,再得到在区域内的面积,根据几何概型的公式,得到答案.
【详解】
画出所表示的区域,易知,
所以的面积为,
满足不等式的点,在区域内是一个以原点为圆心,为半径的圆面,其面积为,
由几何概型的公式可得其概率为,
故选A项.
本题考查由约束条件画可行域,求几何概型,属于简单题.
3.D
【解析】
通过计算,可得,最后计算可得结果.
【详解】
由题可知:
所以
所以猜想可知:
由
所以
所以
故选:D
本题考查导数的计算以及不完全归纳法的应用,选择题、填空题可以使用取特殊值,归纳猜想等方法的使用,属中档题.
4.D
【解析】
根据空间向量的线性运算,用作基底表示即可得解.
【详解】
根据空间向量的线性运算可知
因为,,
则
即,
故选:D.
本题考查了空间向量的线性运算,用基底表示向量,属于基础题.
5.B
【解析】
先求出从不超过18的素数中随机选取两个不同的数的所有可能结果,然后再求出其和等于16的结果,根据等可能事件的概率公式可求.
【详解】
解:不超过18的素数有2,3,5,7,11,13,17共7个,从中随机选取两个不同的数共有,
其和等于16的结果,共2种等可能的结果,
故概率.
故选:B.
古典概型要求能够列举出所有事件和发生事件的个数,本题不可以列举出所有事件但可以用分步计数得到,属于基础题.
6.D
【解析】
做出函数的图象,问题转化为函数的图象在有7个交点,而函数在上有3个交点,则在上有4个不同的交点,数形结合即可求解.
【详解】
作出函数的图象如图所示,由图可知
方程在上有3个不同的实数根,
则在上有4个不同的实数根,
当直线经过时,;
当直线经过时,,
可知当时,直线与的图象在上有4个交点,
即方程,在上有4个不同的实数根.
故选:D.
本题考查方程根的个数求参数,利用函数零点和方程之间的关系转化为两个函数的交点是解题的关键,运用数形结合是解决函数零点问题的基本思想,属于中档题.
7.C
【解析】
先将,化简转化为,再得到下结论.
【详解】
已知复数,
所以,
所以的虚部为-1.
故选:C
本题主要考查复数的概念及运算,还考查了运算求解的能力,属于基础题.
8.B
【解析】
根据表格和折线统计图逐一判断即可.
【详解】
A.中国代表团的奥运奖牌总数不是一直保持上升趋势,29届最多,错误;
B.折线统计图中的六条线段只是为了便于观察图象所反映的变化,不表示某种意思,正确;
C.30届与第29届北京奥运会相比,奥运金牌数、铜牌数有所下降,银牌数有所上升,错误;
D. 统计图中前六届奥运会中国代表团的奥运奖牌总数按照顺序排列的中位数为,不正确;
故选:B
此题考查统计图,关键点读懂折线图,属于简单题目.
9.B
【解析】
利用函数的单调性得到的大小关系,再利用不等式的性质,即可得答案.
【详解】
∵在R上单调递增,且,∴.
∵的符号无法判断,故与,与的大小不确定,
对A,当时,,故A错误;
对C,当时,,故C错误;
对D,当时,,故D错误;
对B,对,则,故B正确.
故选:B.
本题考查分段函数的单调性、不等式性质的运用,考查函数与方程思想、转化与化归思想,考查逻辑推理能力和运算求解能力,属于基础题.
10.A
【解析】
根据双曲线的焦距是虚轴长的2倍,可得出,结合,得出,即可求出双曲线的渐近线方程.
【详解】
解:由双曲线可知,焦点在轴上,
则双曲线的渐近线方程为:,
由于焦距是虚轴长的2倍,可得:,
∴,
即:,,
所以双曲线的渐近线方程为:.
故选:A.
本题考查双曲线的简单几何性质,以及双曲线的渐近线方程.
11.C
【解析】
依题意可得,即函数图像关于对称,再求出函数的导函数,即可判断函数的单调性;
【详解】
解:由,
,所以函数图像关于对称,
又,在上不单调.
故正确的只有C,
故选:C
本题考查函数的对称性的判定,利用导数判断函数的单调性,属于基础题.
12.D
【解析】
求出直线的斜率和方程,代入双曲线的方程,运用韦达定理和中点坐标公式,结合焦点的坐标,可得的方程组,求得的值,即可得到答案.
【详解】
由题意,直线的斜率为,
可得直线的方程为,
把直线的方程代入双曲线,可得,
设,则,
由的中点为,可得,解答,
又由,即,解得,
所以双曲线的标准方程为.
故选:D.
本题主要考查了双曲线的标准方程的求解,其中解答中属于运用双曲线的焦点和联立方程组,合理利用根与系数的关系和中点坐标公式是解答的关键,着重考查了推理与运算能力.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.
【解析】
写出二项展开式的通项,然后取的指数为求得的值,则项的系数可求得.
【详解】
,
由,可得.
含项的系数为.
故答案为:
本题考查了二项式定理展开式、需熟记二项式展开式的通项公式,属于基础题.
14.
【解析】
通过已知的三个等式,找出规律,归纳出第个等式即可.
【详解】
解:因为:,,,
等式的右边系数是2,且角是等比数列,公比为,则角满足:第个等式中的角,
所以;
故答案为:.
本题主要考查归纳推理,注意已知表达式的特征是解题的关键,属于中档题.
15.
【解析】
设,则,,由知, ,,作,垂足为C,则C为的中点,在和中分别求出,进而求出的关系式,即可求出椭圆的离心率.
【详解】
如图,设,则,,
由椭圆定义知,,
因为,所以,,
作,垂足为C,则C为的中点,
在中,因为,
所以,
在中,由余弦定理可得,
,
即,解得,
所以椭圆的离心率为.
故答案为:
本题考查椭圆的离心率和直线与椭圆的位置关系;利用椭圆的定义,结合焦点三角形和余弦定理是求解本题的关键;属于中档题、常考题型.
16.
【解析】
过点作垂直于准线,为垂足,则由抛物线的定义可得,
则,为锐角.故当和抛物线相切时,的值最小.
再利用直线的斜率公式、导数的几何意义求得切点的坐标,从而求得的最小值.
【详解】
解:由题意可得,抛物线的焦点,准线方程为,
过点作垂直于准线,为垂足,则由抛物线的定义可得,
则,为锐角.
故当最小时,的值最小.
设切点,由的导数为,
则的斜率为,
求得,可得,
,,
.
故答案为:.
本题考查抛物线的定义,性质的简单应用,直线的斜率公式,导数的几何意义,属于中档题.
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.(Ⅰ).0.2(Ⅱ)见解析,有的把握认为交通安全意识与性别有关(Ⅲ)见解析,
【解析】
(Ⅰ)直接根据频率和为1计算得到答案.
(Ⅱ)完善列联表,计算,对比临界值表得到答案.
(Ⅲ)的取值为,计算概率得到分布列,计算数学期望得到答案.
【详解】
(Ⅰ) ,解得.
所以该城市驾驶员交通安全意识强的概率.
(Ⅱ)
安全意识强
安全意识不强
合计
男性
16
34
50
女性
4
46
50
合计
20
80
100
,
所以有的把握认为交通安全意识与性别有关
(Ⅲ)的取值为
所以的分布列为
期望.
本题考查了独立性检验,分布列,数学期望,意在考查学生的计算能力和综合应用能力.
18.(1)见解析;(2)
【解析】
(1)由题可知,根据三角形的中位线的性质,得出,根据矩形的性质得出,所以,再利用线面平行的判定定理即可证出平面;
(2)由于平面平面,根据面面垂直的性质,得出平面,从而得出到平面的距离为,结合棱锥的体积公式,即可求得结果.
【详解】
解:(1)∵,分别为,的中点,
∴,
∵四边形是矩形,∴,∴,
∵平面,平面,
∴平面.
(2)取,的中点,,连接,,,,则,
由于为三棱柱,为四棱锥,
∵平面平面,∴平面,
由已知可求得,
∴到平面的距离为,
因为四边形是矩形,,,
,
设几何体的体积为,
则,
∴,
即:.
本题考查线面平行的判定、面面垂直的性质和棱锥的体积公式,考查逻辑推理和计算能力.
19.(Ⅰ)(Ⅱ)
【解析】
(1)由题意,f(x)的最大值为所以而m>0,于是m=,f(x)=2sin(x+).由正弦函数的单调性可得x满足即所以f(x)在[0,π]上的单调递减区间为
(2)设△ABC的外接圆半径为R,由题意,得化简得sin A+sin B=2sin Asin B.由正弦定理,得① 由余弦定理,得a2+b2-ab=9,即(a+b)2-3ab-9=0②
将①式代入②,得2(ab)2-3ab-9=0,解得ab=3或(舍去),故
20.(1);(2)
【解析】
(1)对函数求导,运用可求得的值,再由在直线上,可求得的值;
(2)由已知可得恒成立,构造函数,对函数求导,讨论和0的大小关系,结合单调性求出最大值即可求得的范围.
【详解】
(1)由题得,
因为在点与相切
所以,∴
(2)由得,令,只需
,设(),
当时,,在时为增函数,所以,舍;
当时,开口向上,对称轴为,,所以在时为增函数,
所以,舍;
当时,二次函数开口向下,且,
所以在时有一个零点,在时,在时,
①当即时,在小于零,
所以在时为减函数,所以,符合题意;
②当即时,在大于零,
所以在时为增函数,所以,舍.
综上所述:实数的取值范围为
本题考查函数的导数,利用导数求函数的单调区间及函数的最小值,属于中档题.处理函数单调性问题时,注意利用导函数的正负,特别是已知单调性问题,转化为函数导数恒不小于零,或恒小于零,再分离参数求解,求函数最值时分析好单调性再求极值,从而求出函数最值.
21.(1)或;(2)或.
【解析】
试题分析:(1)根据绝对值定义将不等式化为三个不等式组,分别求解集,最后求并集(2)根据绝对值三角不等式得最小值,再解含绝对值不等式可得的取值范围.
试题解析:(1)等价于或或,
解得:或.故不等式的解集为或.
(2)因为:
所以,由题意得:,解得或.
点睛:含绝对值不等式的解法有两个基本方法,一是运用零点分区间讨论,二是利用绝对值的几何意义求解.法一是运用分类讨论思想,法二是运用数形结合思想,将绝对值不等式与函数以及不等式恒成立交汇、渗透,解题时强化函数、数形结合与转化化归思想方法的灵活应用,这是命题的新动向.
22.(1),;(2)1.
【解析】
(1)根据抛物线上的点到焦点和准线的距离相等,可得p值,即可求抛物线C的方程从而可得解;
(2)设直线l的方程为:x+my﹣1=0,代入y2=4x,得,y2+4my﹣4=0,设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=﹣4m,y1y2=﹣4,x1+x2=2+4m2,x1x2=1,(),(x2﹣2,),由此能求出的最大值.
【详解】
(1)∵点F是抛物线y2=2px(p>0)的焦点,P(2,y0)是抛物线上一点,|PF|=3,
∴23,
解得:p=2,
∴抛物线C的方程为y2=4x,
∵点P(2,n)(n>0)在抛物线C上,
∴n2=4×2=8,
由n>0,得n=2,∴P(2,2).
(2)∵F(1,0),∴设直线l的方程为:x+my﹣1=0,
代入y2=4x,整理得,y2+4my﹣4=0
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则y1,y2是y2+4my﹣4=0的两个不同实根,
∴y1+y2=﹣4m,y1y2=﹣4,
x1+x2=(1﹣my1)+(1﹣my2)=2﹣m(y1+y2)=2+4m2,
x1x2=(1﹣my1)(1﹣my2)=1﹣m(y1+y2)+m2y1y2=1+4m2﹣4m2=1,
(),(x2﹣2,),
(x1﹣2)(x2﹣2)+()()
=x1x2﹣2(x1+x2)+4
=1﹣4﹣8m2+4﹣4+8m+8
=﹣8m2+8m+5
=﹣8(m)2+1.
∴当m时,取最大值1.
本题考查抛物线方程的求法,考查向量的数量积的最大值的求法,考查抛物线、直线方程、韦达定理等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,是中档题.
展开阅读全文