资源描述
福建省厦门双十中学2026年高三下学期期末统测数学试题
注意事项
1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
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.如图,四边形为平行四边形,为中点,为的三等分点(靠近)若,则的值为( )
A. B. C. D.
2.已知定义在R上的函数(m为实数)为偶函数,记,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
3.一艘海轮从A处出发,以每小时24海里的速度沿南偏东40°的方向直线航行,30分钟后到达B处,在C处有一座灯塔,海轮在A处观察灯塔,其方向是南偏东70°,在B处观察灯塔,其方向是北偏东65°,那么B,C两点间的距离是( )
A.6 海里 B.6海里 C.8海里 D.8海里
4.如图所示程序框图,若判断框内为“”,则输出( )
A.2 B.10 C.34 D.98
5.在中,角,,的对边分别为,,,若,,,则( )
A. B.3 C. D.4
6.已知,且,则在方向上的投影为( )
A. B. C. D.
7.已知是球的球面上两点,,为该球面上的动点.若三棱锥体积的最大值为36,则球的表面积为( )
A. B. C. D.
8.已知x,y满足不等式,且目标函数z=9x+6y最大值的变化范围[20,22],则t的取值范围( )
A.[2,4] B.[4,6] C.[5,8] D.[6,7]
9.若,则的虚部是( )
A. B. C. D.
10.已知正三棱锥的所有顶点都在球的球面上,其底面边长为4,、、分别为侧棱,,的中点.若在三棱锥内,且三棱锥的体积是三棱锥体积的4倍,则此外接球的体积与三棱锥体积的比值为( )
A. B. C. D.
11.已知是函数图象上的一点,过作圆的两条切线,切点分别为,则的最小值为( )
A. B. C.0 D.
12.设x、y、z是空间中不同的直线或平面,对下列四种情形:①x、y、z均为直线;②x、y是直线,z是平面;③z是直线,x、y是平面;④x、y、z均为平面.其中使“且”为真命题的是( )
A.③④ B.①③ C.②③ D.①②
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.为激发学生团结协作,敢于拼搏,不言放弃的精神,某校高三5个班进行班级间的拔河比赛.每两班之间只比赛1场,目前(—)班已赛了4场,(二)班已赛了3场,(三)班已赛了2场,(四)班已赛了1场.则目前(五)班已经参加比赛的场次为__________.
14.已知的终边过点,若,则__________.
15.若随机变量的分布列如表所示,则______,______.
-1
0
1
16.一个袋中装着标有数字1,2,3,4,5的小球各2个,从中任意摸取3个小球,每个小球被取出的可能性相等,则取出的3个小球中数字最大的为4的概率是__.
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)已知分别是内角的对边,满足
(1)求内角的大小
(2)已知,设点是外一点,且,求平面四边形面积的最大值.
18.(12分)如图,在正三棱柱中,,,分别为,的中点.
(1)求证:平面;
(2)求平面与平面所成二面角锐角的余弦值.
19.(12分)某大型公司为了切实保障员工的健康安全,贯彻好卫生防疫工作的相关要求,决定在全公司范围内举行一次普查,为此需要抽验1000人的血样进行化验,由于人数较多,检疫部门制定了下列两种可供选择的方案.方案①:将每个人的血分别化验,这时需要验1000次.方案②:按个人一组进行随机分组,把从每组个人抽来的血混合在一起进行检验,如果每个人的血均为阴性,则验出的结果呈阴性,这个人的血只需检验一次(这时认为每个人的血化验次);否则,若呈阳性,则需对这个人的血样再分别进行一次化验,这样,该组个人的血总共需要化验次.假设此次普查中每个人的血样化验呈阳性的概率为,且这些人之间的试验反应相互独立.
(1)设方案②中,某组个人的每个人的血化验次数为,求的分布列;
(2)设,试比较方案②中,分别取2,3,4时,各需化验的平均总次数;并指出在这三种分组情况下,相比方案①,化验次数最多可以平均减少多少次?(最后结果四舍五入保留整数)
20.(12分)如图,在三棱锥ABCD中,AB⊥AD,BC⊥BD,平面ABD⊥平面BCD,点E,F(E与A,D不重合)分别在棱AD,BD上,且EF⊥AD.
求证:(1)EF∥平面ABC;
(2)AD⊥AC.
21.(12分)如图在直角中,为直角,,,分别为,的中点,将沿折起,使点到达点的位置,连接,,为的中点.
(Ⅰ)证明:面;
(Ⅱ)若,求二面角的余弦值.
22.(10分)已知椭圆:的离心率为,直线:与以原点为圆心,以椭圆的短半轴长为半径的圆相切.为左顶点,过点的直线交椭圆于,两点,直线,分别交直线于,两点.
(1)求椭圆的方程;
(2)以线段为直径的圆是否过定点?若是,写出所有定点的坐标;若不是,请说明理由.
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.D
【解析】
使用不同方法用表示出,结合平面向量的基本定理列出方程解出.
【详解】
解:,
又
解得,所以
故选:D
本题考查了平面向量的基本定理及其意义,属于基础题.
2.B
【解析】
根据f(x)为偶函数便可求出m=0,从而f(x)=﹣1,根据此函数的奇偶性与单调性即可作出判断.
【详解】
解:∵f(x)为偶函数;
∴f(﹣x)=f(x);
∴﹣1=﹣1;
∴|﹣x﹣m|=|x﹣m|;
(﹣x﹣m)2=(x﹣m)2;
∴mx=0;
∴m=0;
∴f(x)=﹣1;
∴f(x)在[0,+∞)上单调递增,并且a=f(||)=f(),
b=f(),c=f(2);
∵0<<2<;
∴a<c<b.
故选B.
本题考查偶函数的定义,指数函数的单调性,对于偶函数比较函数值大小的方法就是将自变量的值变到区间[0,+∞)上,根据单调性去比较函数值大小.
3.A
【解析】
先根据给的条件求出三角形ABC的三个内角,再结合AB可求,应用正弦定理即可求解.
【详解】
由题意可知:∠BAC=70°﹣40°=30°.∠ACD=110°,∴∠ACB=110°﹣65°=45°,
∴∠ABC=180°﹣30°﹣45°=105°.又AB=24×0.5=12.
在△ABC中,由正弦定理得,
即,∴.
故选:A.
本题考查正弦定理的实际应用,关键是将给的角度、线段长度转化为三角形的边角关系,利用正余弦定理求解.属于中档题.
4.C
【解析】
由题意,逐步分析循环中各变量的值的变化情况,即可得解.
【详解】
由题意运行程序可得:
,,,;
,,,;
,,,;
不成立,此时输出.
故选:C.
本题考查了程序框图,只需在理解程序框图的前提下细心计算即可,属于基础题.
5.B
【解析】
由正弦定理及条件可得,
即.
,
∴,
由余弦定理得。
∴.选B。
6.C
【解析】
由向量垂直的向量表示求出,再由投影的定义计算.
【详解】
由
可得,因为,所以.故在方向上的投影为.
故选:C.
本题考查向量的数量积与投影.掌握向量垂直与数量积的关系是解题关键.
7.C
【解析】
如图所示,当点C位于垂直于面的直径端点时,三棱锥的体积最大,设球的半径为,此时,故,则球的表面积为,故选C.
考点:外接球表面积和椎体的体积.
8.B
【解析】
作出可行域,对t进行分类讨论分析目标函数的最大值,即可求解.
【详解】
画出不等式组所表示的可行域如图△AOB
当t≤2时,可行域即为如图中的△OAM,此时目标函数z=9x+6y 在A(2,0)取得最大值Z=18不符合题意
t>2时可知目标函数Z=9x+6y在的交点()处取得最大值,此时Z=t+16
由题意可得,20≤t+16≤22解可得4≤t≤6
故选:B.
此题考查线性规划,根据可行域结合目标函数的最大值的取值范围求参数的取值范围,涉及分类讨论思想,关键在于熟练掌握截距型目标函数的最大值最优解的处理办法.
9.D
【解析】
通过复数的乘除运算法则化简求解复数为:的形式,即可得到复数的虚部.
【详解】
由题可知,
所以的虚部是1.
故选:D.
本题考查复数的代数形式的混合运算,复数的基本概念,属于基础题.
10.D
【解析】
如图,平面截球所得截面的图形为圆面,计算,由勾股定理解得,此外接球的体积为,三棱锥体积为,得到答案.
【详解】
如图,平面截球所得截面的图形为圆面.
正三棱锥中,过作底面的垂线,垂足为,与平面交点记为,连接、.
依题意,所以,设球的半径为,
在中,,,,
由勾股定理:,解得,此外接球的体积为,
由于平面平面,所以平面,
球心到平面的距离为,
则,
所以三棱锥体积为,
所以此外接球的体积与三棱锥体积比值为.
故选:D.
本题考查了三棱锥的外接球问题,三棱锥体积,球体积,意在考查学生的计算能力和空间想象能力.
11.C
【解析】
先画出函数图像和圆,可知,若设,则,所以,而要求的最小值,只要取得最大值,若设圆的圆心为,则,所以只要取得最小值,若设,则,然后构造函数,利用导数求其最小值即可.
【详解】
记圆的圆心为,设,则,设,记,则
,令,
因为在上单调递增,且,所以当时,;当时,,则在上单调递减,在上单调递增,所以,即,所以(当时等号成立).
故选:C
此题考查的是两个向量的数量积的最小值,利用了导数求解,考查了转化思想和运算能力,属于难题.
12.C
【解析】
①举反例,如直线x、y、z位于正方体的三条共点棱时②用垂直于同一平面的两直线平行判断.③用垂直于同一直线的两平面平行判断.④举例,如x、y、z位于正方体的三个共点侧面时.
【详解】
①当直线x、y、z位于正方体的三条共点棱时,不正确;
②因为垂直于同一平面的两直线平行,正确;
③因为垂直于同一直线的两平面平行,正确;
④如x、y、z位于正方体的三个共点侧面时, 不正确.
故选:C.
此题考查立体几何中线面关系,选择题一般可通过特殊值法进行排除,属于简单题目.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.2
【解析】
根据比赛场次,分析,画出图象,计算结果.
【详解】
画图所示,可知目前(五)班已经赛了2场.
故答案为:2
本题考查推理,计数原理的图形表示,意在考查数形结合分析问题的能力,属于基础题型.
14.
【解析】
】由题意利用任意角的三角函数的定义,求得的值.
【详解】
∵的终边过点,若,
.
即答案为-2.
本题主要考查任意角的三角函数的定义和诱导公式,属基础题.
15.
【解析】
首先求得a的值,然后利用均值的性质计算均值,最后求得的值,由方差的性质计算的值即可.
【详解】
由题意可知,解得(舍去)或.
则,
则,
由方差的计算性质得.
本题主要考查分布列的性质,均值的计算公式,方差的计算公式,方差的性质等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.
16.
【解析】
由题,得满足题目要求的情况有,①有一个数字4,另外两个数字从1,2,3里面选和②有两个数字4,另外一个数字从1,2,3里面选,由此即可得到本题答案.
【详解】
满足题目要求的情况可以分成2大类:①有一个数字4,另外两个数字从1,2,3里面选,一共有种情况;②有两个数字4,另外一个数字从1,2,3里面选,一共有种情况,又从中任意摸取3个小球,有种情况,所以取出的3个小球中数字最大的为4的概率.
故答案为:
本题主要考查古典概型与组合的综合问题,考查学生分析问题和解决问题的能力.
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)首先利用诱导公式及两角和的余弦公式得到,再由同角三角三角的基本关系得到,即可求出角;
(2)由(1)知,是正三角形,设,由余弦定理可得:,则,得到,再利用辅助角公式化简,最后由正弦函数的性质求得最大值;
【详解】
解:(1)由,
,
,
,
,
,
,
;
(2)由(1)知,是正三角形,设,
由余弦定理得:,
,,
所以当时有最大值
本题考查同角三角函数的基本关系,三角恒等变换公式的应用,三角形面积公式的应用,以及正弦函数的性质,属于中档题.
18.(1)证明见详解;(2).
【解析】
(1)取中点为,通过证明//,进而证明线面平行;
(2)取中点为,以为坐标原点建立直角坐标系,求得两个平面的法向量,用向量法解得二面角的大小.
【详解】
(1)证明:取的中点,连结,,如下图所示:
在中,因为 为的中点,
,且,
又为的中点,,
,且,
,且,
四边形为平行四边形,
又平面,平面,
平面,即证.
(2)取中点,连结,,则,平面,
以为原点,分别以,,为,,轴,
建立空间直角坐标系,如下图所示:
则,,,,,
,,,
设平面的一个法向量,
则,则,
令.则,
同理得平面的一个法向量为,
则,
故平面与平面所成二面角(锐角)的余弦值为.
本题考查由线线平行推证线面平行,以及利用向量法求解二面角的大小,属综合中档题.
19.(1)分布列见解析;(2)406.
【解析】
(1)计算个人的血混合后呈阴性反应的概率为,呈阳性反应的概率为,得到分布列.
(2)计算,代入数据计算比较大小得到答案.
【详解】
(1)设每个人的血呈阴性反应的概率为,则.
所以个人的血混合后呈阴性反应的概率为,呈阳性反应的概率为.
依题意可知,,所以的分布列为:
(2)方案②中.
结合(1)知每个人的平均化验次数为:
时,,此时1000人需要化验的总次数为690次,
时,,此时1000人需要化验的总次数为604次,
时,,此时1000人需要化验的次数总为594次,
即时化验次数最多,时次数居中,时化验次数最少,而采用方案①则需化验1000次,
故在这三种分组情况下,相比方案①,
当时化验次数最多可以平均减少次.
本题考查了分布列,数学期望,意在考查学生的计算能力和应用能力.
20.(1)见解析(2)见解析
【解析】
试题分析:(1)先由平面几何知识证明,再由线面平行判定定理得结论;(2)先由面面垂直性质定理得平面,则,再由AB⊥AD及线面垂直判定定理得AD⊥平面ABC,即可得AD⊥AC.
试题解析:证明:(1)在平面内,因为AB⊥AD,,所以.
又因为平面ABC,平面ABC,所以EF∥平面ABC.
(2)因为平面ABD⊥平面BCD,
平面平面BCD=BD,
平面BCD,,
所以平面.
因为平面,所以 .
又AB⊥AD,,平面ABC,平面ABC,
所以AD⊥平面ABC,
又因为AC平面ABC,
所以AD⊥AC.
点睛:垂直、平行关系证明中应用转化与化归思想的常见类型:(1)证明线面、面面平行,需转化为证明线线平行;(2)证明线面垂直,需转化为证明线线垂直;(3)证明线线垂直,需转化为证明线面垂直.
21.(Ⅰ)详见解析;(Ⅱ).
【解析】
(Ⅰ)取中点,连结、,四边形是平行四边形,由,,得,从而,,求出,由此能证明.
(Ⅱ)以为原点,、、所在直线分别为,,轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出二面角的余弦值.
【详解】
证明:(Ⅰ )取中点,连结、,
∵ ,,
∴ 四边形是平行四边形,
∵ ,,,
∴ ,
∴ ,∴,
在中,,
又∵ 为的中点,∴,
又∵ ,∴.
解:(Ⅱ)∵,,,
∴ ,
以为原点,、、所在直线分别为,,轴,建立空间直角坐标系,
设,则,,,,
∴ ,,,
设面的法向量,
则,取,得,
同理,得平面的法向量,
设二面角的平面角为,
则,
∴ 二面角的余弦值为.
本题考查面面垂直及线面垂直性质定理、线面垂直判定与性质定理以及利用空间向量求线面角与二面角,考查基本分析求解能力,属中档题.
22.(1);(2)是,定点坐标为或
【解析】
(1)根据相切得到,根据离心率得到,得到椭圆方程.
(2)设直线的方程为,点、的坐标分别为,,联立方程得到,,计算点的坐标为,点的坐标为,圆的方程可化为,得到答案.
【详解】
(1)根据题意:,因为,所以,
所以椭圆的方程为.
(2)设直线的方程为,点、的坐标分别为,,
把直线的方程代入椭圆方程化简得到,
所以,,
所以,,
因为直线的斜率,所以直线的方程,
所以点的坐标为,同理,点的坐标为,
故以为直径的圆的方程为,
又因为,,
所以圆的方程可化为,令,则有,
所以定点坐标为或.
本题考查了椭圆方程,圆过定点问题,意在考查学生的计算能力和综合应用能力.
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