资源描述
内蒙古自治区平煤高级中学2026届高三年级第二学期数学试题统一练习(二)
考生须知:
1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。
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.数学中有许多形状优美、寓意美好的曲线,例如:四叶草曲线就是其中一种,其方程为.给出下列四个结论:
①曲线有四条对称轴;
②曲线上的点到原点的最大距离为;
③曲线第一象限上任意一点作两坐标轴的垂线与两坐标轴围成的矩形面积最大值为;
④四叶草面积小于.
其中,所有正确结论的序号是( )
A.①② B.①③ C.①③④ D.①②④
2.函数的部分图象如图所示,则的单调递增区间为( )
A. B.
C. D.
3.已知公差不为0的等差数列的前项的和为,,且成等比数列,则( )
A.56 B.72 C.88 D.40
4.已知偶函数在区间内单调递减,,,,则,,满足( )
A. B. C. D.
5.已知不等式组表示的平面区域的面积为9,若点, 则的最大值为( )
A.3 B.6 C.9 D.12
6.若复数满足,则对应的点位于复平面的( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
7.等比数列中,,则与的等比中项是( )
A.±4 B.4 C. D.
8.已知命题,且是的必要不充分条件,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
9.若复数满足,则( )
A. B. C. D.
10.我国古代数学名著《数书九章》中有“天池盆测雨”题:在下雨时,用一个圆台形的天池盆接雨水.天池盆盆口直径为二尺八寸,盆底直径为一尺二寸,盆深一尺八寸.若盆中积水深九寸,则平地降雨量是(注:①平地降雨量等于盆中积水体积除以盆口面积;②一尺等于十寸;③台体的体积公式).
A.2寸 B.3寸 C.4寸 D.5寸
11.已知集合,,若AÜB,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
12.已知椭圆的焦点分别为,,其中焦点与抛物线的焦点重合,且椭圆与抛物线的两个交点连线正好过点,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.正四面体的一个顶点是圆柱上底面的圆心,另外三个顶点圆柱下底面的圆周上,记正四面体的体积为,圆柱的体积为,则的值是______.
14.在中,内角的对边分别为,已知,则的面积为___________.
15.在中,角,,的对边长分别为,,,满足,,则的面积为__.
16.已知函数,则________;满足的的取值范围为________.
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)已知椭圆:(),四点,,,中恰有三点在椭圆上.
(1)求椭圆的方程;
(2)设椭圆的左右顶点分别为.是椭圆上异于的动点,求的正切的最大值.
18.(12分)甲、乙、丙三名射击运动员射中目标的概率分别为,三人各射击一次,击中目标的次数记为.
(1)求的分布列及数学期望;
(2)在概率(=0,1,2,3)中, 若的值最大, 求实数的取值范围.
19.(12分)已知.
(1)若,求函数的单调区间;
(2)若不等式恒成立,求实数的取值范围.
20.(12分)某大型单位举行了一次全体员工都参加的考试,从中随机抽取了20人的分数.以下茎叶图记录了他们的考试分数(以十位数字为茎,个位数字为叶):
若分数不低于95分,则称该员工的成绩为“优秀”.
(1)从这20人中任取3人,求恰有1人成绩“优秀”的概率;
(2)根据这20人的分数补全下方的频率分布表和频率分布直方图,并根据频率分布直方图解决下面的问题.
组别
分组
频数
频率
1
2
3
4
①估计所有员工的平均分数(同一组中的数据用该组区间的中点值作代表);
②若从所有员工中任选3人,记表示抽到的员工成绩为“优秀”的人数,求的分布列和数学期望.
21.(12分)如图,在四棱锥中,底面为直角梯形,,,,,,点、分别为,的中点,且平面平面.
(1)求证:平面.
(2)若,求直线与平面所成角的正弦值.
22.(10分)已知各项均为正数的数列的前项和为,且,(,且)
(1)求数列的通项公式;
(2)证明:当时,
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】
①利用之间的代换判断出对称轴的条数;②利用基本不等式求解出到原点的距离最大值;③将面积转化为的关系式,然后根据基本不等式求解出最大值;④根据满足的不等式判断出四叶草与对应圆的关系,从而判断出面积是否小于.
【详解】
①:当变为时, 不变,所以四叶草图象关于轴对称;
当变为时,不变,所以四叶草图象关于轴对称;
当变为时,不变,所以四叶草图象关于轴对称;
当变为时,不变,所以四叶草图象关于轴对称;
综上可知:有四条对称轴,故正确;
②:因为,所以,
所以,所以,取等号时,
所以最大距离为,故错误;
③:设任意一点,所以围成的矩形面积为,
因为,所以,所以,
取等号时,所以围成矩形面积的最大值为,故正确;
④:由②可知,所以四叶草包含在圆的内部,
因为圆的面积为:,所以四叶草的面积小于,故正确.
故选:C.
本题考查曲线与方程的综合运用,其中涉及到曲线的对称性分析以及基本不等式的运用,难度较难.分析方程所表示曲线的对称性,可通过替换方程中去分析证明.
2.D
【解析】
由图象可以求出周期,得到,根据图象过点可求,根据正弦型函数的性质求出单调增区间即可.
【详解】
由图象知,
所以,,
又图象过点,
所以,
故可取,
所以
令,
解得
所以函数的单调递增区间为
故选:.
本题主要考查了三角函数的图象与性质,利用“五点法”求函数解析式,属于中档题.
3.B
【解析】
,将代入,求得公差d,再利用等差数列的前n项和公式计算即可.
【详解】
由已知,,,故,解得或(舍),
故,.
故选:B.
本题考查等差数列的前n项和公式,考查等差数列基本量的计算,是一道容易题.
4.D
【解析】
首先由函数为偶函数,可得函数在内单调递增,再由,即可判定大小
【详解】
因为偶函数在减,所以在上增,
,,,∴.
故选:D
本题考查函数的奇偶性和单调性,不同类型的数比较大小,应找一个中间数,通过它实现大小关系的传递,属于中档题.
5.C
【解析】
分析:先画出满足约束条件对应的平面区域,利用平面区域的面积为9求出,然后分析平面区域多边形的各个顶点,即求出边界线的交点坐标,代入目标函数求得最大值.
详解:作出不等式组对应的平面区域如图所示:
则,所以平面区域的面积,
解得,此时,
由图可得当过点时,取得最大值9,故选C.
点睛:该题考查的是有关线性规划的问题,在求解的过程中,首先需要正确画出约束条件对应的可行域,之后根据目标函数的形式,判断z的几何意义,之后画出一条直线,上下平移,判断哪个点是最优解,从而联立方程组,求得最优解的坐标,代入求值,要明确目标函数的形式大体上有三种:斜率型、截距型、距离型;根据不同的形式,应用相应的方法求解.
6.D
【解析】
利用复数模的计算、复数的除法化简复数,再根据复数的几何意义,即可得答案;
【详解】
,
对应的点,
对应的点位于复平面的第四象限.
故选:D.
本题考查复数模的计算、复数的除法、复数的几何意义,考查运算求解能力,属于基础题.
7.A
【解析】
利用等比数列的性质可得 ,即可得出.
【详解】
设与的等比中项是.
由等比数列的性质可得, .
∴与的等比中项
故选A.
本题考查了等比中项的求法,属于基础题.
8.D
【解析】
求出命题不等式的解为,是的必要不充分条件,得是的子集,建立不等式求解.
【详解】
解:命题,即: ,
是的必要不充分条件,
,
,解得.实数的取值范围为.
故选:.
本题考查根据充分、必要条件求参数范围,其思路方法:
(1)解决此类问题一般是把充分条件、必要条件或充要条件转化为集合之间的关系,然后根据集合之间关系列出关于参数的不等式(组)求解.
(2)求解参数的取值范围时, 一定要注意区间端点值的检验.
9.B
【解析】
由题意得,,求解即可.
【详解】
因为,所以.
故选:B.
本题考查复数的四则运算,考查运算求解能力,属于基础题.
10.B
【解析】
试题分析:根据题意可得平地降雨量,故选B.
考点:1.实际应用问题;2.圆台的体积.
11.D
【解析】
先化简,再根据,且AÜB求解.
【详解】
因为,
又因为,且AÜB,
所以.
故选:D
本题主要考查集合的基本运算,还考查了运算求解的能力,属于基础题.
12.B
【解析】
根据题意可得易知,且,解方程可得,再利用即可求解.
【详解】
易知,且
故有,则
故选:B
本题考查了椭圆的几何性质、抛物线的几何性质,考查了学生的计算能力,属于中档题
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.
【解析】
设正四面体的棱长为,求出底面外接圆的半径与高,代入体积公式求解.
【详解】
解:设正四面体的棱长为,
则底面积为,底面外接圆的半径为,
高为.
∴正四面体的体积,
圆柱的体积.
则.
故答案为:.
本题主要考查多面体与旋转体体积的求法,考查计算能力,属于中档题.
14.
【解析】
由余弦定理先算出c,再利用面积公式计算即可.
【详解】
由余弦定理,得,即,解得,
故的面积.
故答案为:
本题考查利用余弦定理求解三角形的面积,考查学生的计算能力,是一道基础题.
15..
【解析】
由二次方程有解的条件,结合辅助角公式和正弦函数的值域可求,进而可求,然后结合余弦定理可求,代入,计算可得所求.
【详解】
解:把看成关于的二次方程,
则,即,
即为,
化为,而,
则,
由于,可得,
可得,即,
代入方程可得,,
,
由余弦定理可得,,
解得:(负的舍去),
.
故答案为.
本题主要考查一元二次方程的根的存在条件及辅助角公式及余弦定理和三角形的面积公式的应用,属于中档题.
16.
【解析】
首先由分段函数的解析式代入求值即可得到,分和两种情况讨论可得;
【详解】
解:因为,
所以,
∵,
∴当时,满足题意,∴;
当时,由,
解得.综合可知:满足的的取值范围为.
故答案为:;.
本题考查分段函数的性质的应用,分类讨论思想,属于基础题.
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.(1);(2)
【解析】
(1)分析可得必在椭圆上,不在椭圆上,代入即得解;
(2)设直线PA,PB的倾斜角分别为,斜率为,可得.则,,利用均值不等式,即得解.
【详解】
(1)因为关于轴对称,
所以必在椭圆上,
∴不在椭圆上
∴,,
即.
(2)设椭圆上的点(),
设直线PA,PB的倾斜角分别为,斜率为
又
∴.
,
,(不妨设).
故
当且仅当,即时等号成立
本题考查了直线和椭圆综合,考查了学生综合分析,转化划归,数学运算的能力,属于较难题.
18.(1),ξ的分布列为
ξ
0
1
2
3
P
(1-a)2
(1-a2)
(2a-a2)
(2)
【解析】
(1)P(ξ)是“ξ个人命中,3-ξ个人未命中”的概率.其中ξ的可能取值为0、1、2、3.
P(ξ=0)=(1-a)2=(1-a)2;
P(ξ=1)=·(1-a)2+a(1-a)=(1-a2);
P(ξ=2)=·a(1-a)+a2=(2a-a2);
P(ξ=3)=·a2=.
所以ξ的分布列为
ξ
0
1
2
3
P
(1-a)2
(1-a2)
(2a-a2)
ξ的数学期望为
E(ξ)=0×(1-a)2+1×(1-a2)+2×(2a-a2)+3×=.
(2)P(ξ=1)-P(ξ=0)=[(1-a2)-(1-a)2]=a(1-a);
P(ξ=1)-P(ξ=2)=[(1-a2)-(2a-a2)]=;
P(ξ=1)-P(ξ=3)=[(1-a2)-a2]=.
由和0<a<1,得0<a≤,即a的取值范围是.
19.(1)答案不唯一,具体见解析(2)
【解析】
(1)分类讨论,利用导数的正负,可得函数的单调区间.
(2)分离出参数后,转化为函数的最值问题解决,注意函数定义域.
【详解】
(1)
由得或
①当时,由,得.
由,得或
此时的单调递减区间为,单调递增区间为和.
②当时,由,得
由,得或
此时的单调递减区间为,单调递增区间为和
综上:当时,单调递减区间为,单调递增区间为和
当时,的单调递减区间为,单调递增区间为和.
(2)依题意,不等式恒成立
等价于在上恒成立,
可得,在上恒成立,
设,则
令,得,(舍)
当时,;当时,
当变化时,,变化情况如下表:
1
0
单调递增
单调递减
∴当时,取得最大值,,∴.
∴的取值范围是.
本题主要考查了利用导数证明函数的单调性以及利用导数研究不等式的恒成立问题,属于中档题.
20.(1);(2)①82,②分布列见解析,
【解析】
(1)从20人中任取3人共有种结果,恰有1人成绩“优秀”共有种结果,利用古典概型的概率计算公式计算即可;
(2)①平均数的估计值为各小矩形的组中值与其面积乘积的和;②要注意服从的是二项分布,不是超几何分布,利用二项分布的分布列及期望公式求解即可.
【详解】
(1)设从20人中任取3人恰有1人成绩“优秀”为事件,
则,所以,恰有1人“优秀”的概率为.
(2)
组别
分组
频数
频率
1
2
0.01
2
6
0.03
3
8
0.04
4
4
0.02
①,
估计所有员工的平均分为82
②的可能取值为0、1、2、3,随机选取1人是“优秀”的概率为,
∴;
;
;
;
∴的分布列为
0
1
2
3
∵,∴数学期望.
本题考查古典概型的概率计算以及二项分布期望的问题,涉及到频率分布直方图、平均数的估计值等知识,是一道容易题.
21.(1)见解析(2)
【解析】
(1)首先可得,再面面垂直的性质可得平面,即可得到,再由,即可得到线面垂直;
(2)过点做平面的垂线,以为原点,分别以,,为,,轴建立空间直角坐标系,利用空间向量法求出线面角;
【详解】
解:(1)∵,点为的中点,∴,又∵平面平面,平面平面,平面,
∴平面,又平面,∴,
又∵,分别为,的中点,
∴,∴,
又平面,平面,,
∴平面.
(2)过点做平面的垂线,以为原点,分别以,,为,,轴建立空间直角坐标系,∵,∴,,
,,
∴,,,
设平面的法向量为,
由,得,令,得,
∴,
∴直线与平面所成角的正弦值为.
本题考查线面垂直的判定,面面垂直的性质定理的应用,利用空间向量法求线面角,属于中档题.
22. (1) (2)见证明
【解析】
(1)由题意将递推关系式整理为关于与的关系式,求得前n项和然后确定通项公式即可;
(2)由题意结合通项公式的特征放缩之后裂项求和即可证得题中的不等式.
【详解】
(1)由,得,即,
所以数列是以为首项,以为公差的等差数列,
所以,即,
当时,,
当时,,也满足上式,所以;
(2)当时,,
所以
给出 与 的递推关系,求an,常用思路是:一是利用转化为an的递推关系,再求其通项公式;二是转化为Sn的递推关系,先求出Sn与n之间的关系,再求an.
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