内容正文:
绝密★启用前
辽宁省辽西重点高中2025~2026学年度上学期高二期末考试
数学试题
考生注意:
1.满分150分,考试时间120分钟.
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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.在平面直角坐标系中,直线在轴上的截距为( )
A. B.3 C. D.
【答案】A
【分析】令即可求解.
【详解】由截距的概念,令,可得,
即,
故直线在轴上的截距为,
故选:A
2.在空间直角坐标系中,已知点,若点关于轴对称的点为,点关于平面对称的点为,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据空间直角坐标系的对称性,利用向量的坐标表示,可得答案.
【详解】由题意可得,则.
故选:A.
3.双曲线上一点到它的一个焦点的距离为4,那么点到另一个焦点的距离为( )
A.2 B.6 C.2或6 D.4
【答案】B
【分析】根据双曲线的定义求出点到另一个焦点的距离,再结合双曲线的性质舍去不符合条件的值.
【详解】对于双曲线,,,,
设双曲线的两个焦点为,,不妨设点到的距离为,
已知,由双曲线定义,即,解得或,
在双曲线中,双曲线上的点到焦点的距离存在最小值,这个最小值为,
,
这就说明双曲线上的点到焦点的距离不可能为,所以舍去,
因此,即点到另一个焦点的距离等于.
故选:B.
4.某学校拟派5名教师去甲、乙、丙这3所不同的学校参观学习,每名教师只去一所学校,每个学校至少要派遣1名教师,若去甲校的人数不得少于丙校,则不同的派遣方案有( )
A.110种 B.100种 C.90种 D.80种
【答案】B
【分析】根据丙校派遣的人数进行讨论,结合计数原理即可求解.
【详解】若丙校派遣1人,则甲校可以派遣1或2或3人,派遣方案有种;
若丙校派遣2人,则甲校必须派遣2人,派遣方案有种;
所以满足条件的不同的派遣方案有种.
故选:B.
5.如图,四棱锥的底面是边长为4的正方形,为上的点,为的中点.底面,,,则点到平面的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】构建合适的空间直角坐标系,标注相关点坐标,应用向量法求点面距离即可.
【详解】以点为原点,以所在直线分别为轴,建立空间直角坐标系,
则,,,,,,
,,设平面的一个法向量为,
则,令,则,,则.
又,故点到平面的距离为.
故选:B
6.有3台车床加工同一型号的零件,第1,2,3台加工的次品率分别为,,,加工出来的零件混放在一起.已知第1,2,3台车床加工的零件个数分别占总数的,,,若从中任取一个零件,则这个零件是次品的概率为( )
A.0.036 B.0.040 C.0.042 D.0.048
【答案】C
【分析】根据已知条件,结合全概率公式、条件概率公式即可求出结果.
【详解】依题意,定义事件“零件为第台车床加工”,事件“零件为次品”;
所以
即任取一个零件是次品的概率为,
故选:C.
7.已知为满足能被9整除的正整数的最小值,则的展开式中,系数最小的项为( )
A.第6项 B.第7项 C.第11项 D.第6项和第7项
【答案】A
【分析】根据二项式系数和的特征得到,写出的展开式,即可得到能被整除,从而求出的取值,即可确定的值,再根据二项式系数的特征及展开式的通项分析可得.
【详解】,
,
,
则
,
显然为正整数,
能被9整除,
又且能被9整除,能被9整除,
,则,
因为是满足条件的正整数的最小值,而满足条件的,
故取时,有最小值,所以,
所以,
的展开式中,二项式系数最大的项为第6项和第7项,
又的展开式的通项公式为
,
展开式系数为,要使系数最小,
则系数须为负值(即为奇数),且其绝对值最大.
当为奇数时,在时取得最大值,
故系数最小的项为第项.
故选:A.
8.在正中,为中点,为平面内一动点,且满足,则的最大值为( )
A. B. C. D.1
【答案】A
【分析】建立直角坐标系,由求得点轨迹,再将转化为关于的函数,利用直线斜率的几何意义求得的范围,进而求得的最大值,从而的最大值可求.
【详解】依题意,以为坐标原点,以为轴,以为轴建立直角坐标系如图1,
不妨设正三角形的边长为2,则,
设,则
,
,
即,即,
点轨迹为:,
则,
所以
,
当时,,即;
当时,令,则表示与连线的斜率,如图2,且,
设直线与圆相切,直线化为,
则圆心到直线距离,
解得或
,
故,
则当时,取得最大值为
的最大值为;
综上:的最大值为.
故选:A
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.在一个质地均匀的正四面体木块的四个面上分别标有数字1,2,3,4,连续抛掷这个正四面体木块两次,并记录每次正四面体木块朝下一面上的数字,记事件为“两次记录的数字之和为奇数”;事件为“第一次记录的数字为奇数”;事件为“第二次记录的数字为偶数”,则下列结论正确的是( )
A.事件与事件是相互独立事件 B.事件与事件是互斥事件
C. D.
【答案】AC
【分析】利用独立事件的定义判断A,利用互斥事件的定义判断B,利用独立事件的概率公式判断C,结合题意与古典概型概率公式判断D即可.
【详解】对于A,对于事件A与事件B,可得,
且,
即事件A与事件B是相互独立事件,故A正确;
对于B,事件与事件不是互斥事件,因为它们有可能同时发生,
如第一次记录的数字为1,第二次记录的数字为4,故选项B错误;
对于C,与相互独立,所以,故C正确.
对于D,因为,,,
所以,而事件等价于事件,
即第一次记录的数字为奇数且第二次记录的数字为偶数,
可得,故D错误.
故选:AC.
10.已知抛物线的焦点为F,点在C的内侧,点B是抛物线C上的一个动点,且的周长的最小值为,过点F的直线与抛物线交于M,N两点,P为线段MN的中点,则下列结论正确的是( )
A.
B.若,则B点的坐标为或
C.若,则点P到y轴的距离为3
D.
【答案】ACD
【分析】根据抛物线的性质、定义、准线方程、直线与抛物线的关系等知识逐项计算即可.
【详解】如图,过点作准线的垂线,垂足为,过点作准线的垂线,垂足为.
由抛物线,得准线的方程为,则由抛物线的定义可知,
所以的周长为,
当且仅当三点共线,即点与点重合时取等号,
因为,,
所以,解得,故A正确.
设点的坐标为,且,
,解得,
,解得,
点的坐标是或,故B错误.
设点,则,解得,
又为线段的中点,则,所以点P到y轴的距离为,故C正确.
依题意,过点F的直线的斜率不为0,设过点F的直线方程为,
由消去x,得,显然,
,则,
,故D正确.
故选:ACD
11.如图,若是棱长为2的正方体的表面上一个动点,则下列结论正确的是( )
A.当在平面内运动时,四棱锥的体积不变
B.当在线段AC上运动时,与所成角的取值范围是
C.若是棱的中点,当在底面ABCD内运动,且满足平面时,PF长度的最小值是
D.使直线AP与平面ABCD所成的角为的点的轨迹长度为
【答案】AC
【详解】对于A,直接根据四棱锥体积公式定性判断即可;对于B,以D为原点,为x,y,z轴正方向建系,通过空间向量法即可求解;对于C,设,则,同样通过空间向量法即可求解;对于D,对P点所在平面分类讨论,结合几何知识,判断各个面轨迹的形状,并求出各个面的轨迹长度,相加即可.
【分析】对于A,当在平面内运动时,P到平面的距离不变,
平面的面积不变,所以四棱锥的体积不变,故A正确;
对于B,以D为原点,为x,y,z轴正方向建系,如图所示,
则,设,
则,
设与所成角为,,
则
,
因为,所以,则,
所以,
因为在上单调递减,所以,故B错误;
对于C,,设,
则,
设平面的法向量,则,即,
令,则,所以,
因为平面,所以,则,
所以,
即当时,PF长度的最小值是,故C正确;
对于D,已知直线AP与平面ABCD所成的角为,
若点P在平面和平面内,
因为,且为最大角,所以点P仅在点,处;
若点P在平面内,则点P的轨迹为;
若点P在平面内,则点P的轨迹为;
若点P在平面内,作平面ABCD,如图所示,
因为,所以,因为,所以,所以,
所以点P的轨迹是以为圆心,2为半径的圆的四分之一,
所以点P的轨迹长度为;
综上,点P的轨迹总长度为,故D错误.
故选:AC.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.抛掷一枚均匀的骰子,掷出点数是偶数记为事件A,掷出点数为4记为事件B,则 .
【答案】
【分析】根据条件概率公式进行计算即可.
【详解】掷出点数是偶数记为事件,有3种情况:2,4,6,所以,
由于掷出点数为4记为事件,所以掷出点数是偶数且掷出点数为4的事件为,
所以,所以.
故答案为:.
13.设离散型随机变量X可能取的值为1、2、3、4. .又X的均值,则= .
【答案】
【分析】根据概率和为1和均值的定义列出关于的方程组,解出即可.
【详解】因为,
所以,
又因为,
所以,
解得,,所以,
故答案为:.
14.已知椭圆 为坐标原点,直线 与椭圆 交于 两点, 点 关于 轴的对称点为 ,且 ,若直线 与椭圆 交于点 ,且 ,则椭圆 的离心率为 .
【答案】
【分析】设,由向量共线求出的坐标,然后求出直线的方程,然后联立直线与椭圆方程,根据韦达定理求出,然后根据向量垂直求出直线的斜率,进而求出,从而得到的关系式,最后求出离心率即可.
【详解】设,则,所以,
由得,所以.
所以直线的斜率为,
所以直线的方程为,即.
将代入椭圆方程中,得到,
化简得,又满足,
即,根据韦达定理可得,
所以①.
由得,所以直线的斜率为.
而,解得②.
①②联立得,化简得.
所以离心率为.
故答案为:
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.
15.已知二项式的展开式中各项的二项式系数之和为32.
(1)求;
(2)求展开式中含项的系数;
(3)求展开式的第四项.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据二项式定理所以二项式系数和为进行求解即可;
(2)根据二项式展开式的通项得,再合理赋值进行求解即可;
(3)根据二项式展开式的通项得,再令进行求解即可.
【详解】(1)已知二项式的展开式中各项的二项式系数之和为,
即,解得:.
(2)二项式展开式的通项为,
令,解得:,所以当时,,故展开式中的系数为.
(3)根据(2)可得:二项式展开式的通项为,
令,可得:,所以展开式的第四项为.
16.某种机械设备随着使用年限的增加,它的使用功能逐渐减退,使用价值逐年减少,通常把它使用价值逐年减少的“量”换算成费用,称之为“失效费”.某种机械设备的使用年限(单位:年)与失效费(单位:万元)的统计数据如下表所示:
使用年限(单位:年)
2
4
5
6
8
失效费(单位:万元)
3
4
5
6
7
(1)根据上表数据,计算与的相关系数,并说明与的线性相关性的强弱.
(已知:,则认为与线性相关性很强;,则认为与线性相关性一般;,则认为与线性相关性较弱)(的结果精确到0.0001)
(2)求关于的线性回归方程,并估算该种机械设备使用10年的失效费.
附:样本的相关系数,经验回归方程的斜率和截距的最小二乘估计分别为,.
【答案】(1),线性相关性很强
(2),8.5万元
【分析】(1)根据相关系数公式,分别求出变量的均值及和值,代入公式求得相关系数,并判断相关性强弱即可;
(2)根据第一问求得的值,结合线性回归方程求解公式求得参数,写出回归方程,并预测10年的失效费即可.
【详解】(1)由表知,,,
,
,,
,
故,认为与线性相关性很强;
(2)由(1)知,,
又,,
故关于的线性回归方程为,
当时,,即估算10年的失效费为8.5万元.
17.已知椭圆的左、右顶点分别为A,B,左、右焦点分别为,,离心率为.P为椭圆C上异于A,B的任意一点,面积的最大值为.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)过点且不与x轴重合的直线l与椭圆C交于G,H两点,设点,证明:的平分线在x轴上.
【答案】(1);
(2)证明见解析.
【分析】(1)根据面积最大值为,再结合离心率公式即可得到方程,解出即可;
(2)设直线的方程为,将其与椭圆方程联立得到韦达定理式,再计算斜率之和的表达式,代入韦达定理式即可.
【详解】(1)当点是椭圆的上顶点或下顶点时,的面积最大,为,
由题意得.
因为离心率,所以,所以.
因为,所以.
解得,所以,
所以椭圆的标准方程是.
(2)当直线的斜率不存在时,由椭圆与直线的轴对称性知,点,关于轴对称,
又点在轴上,所以的平分线在轴上.
当直线的斜率存在时,设为,由题意知,.
由(1)知,点,则直线的方程为.
由消去,整理得.
恒成立,
设,则.
设直线的斜率分别为.
因为点,所以,
所以
.
将代入,
得,
所以直线关于轴对称,即的平分线在轴上.
综上,的平分线在轴上.
18.如图甲所示,已知在长方形中,,且为BC的中点,将图甲中沿折起,使得,如图乙.
(1)求证:平面平面AECD;
(2)若点为线段的中点,求平面与平面夹角的余弦值;
(3)若点是线段上的动点,且满足,若平面与平面AECD的夹角为,求的值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
【分析】(1)根据题意,证得和,利用线面垂直的判定定理,证得平面,即可证得平面平面;
(2)以为原点,建立空间直角坐标系,求得平面和的法向量和,结合向量的夹角公式,即可求解;
(3)由,得到,求得平面和平面的法向量和,结合向量的夹角公式,列出方程,即可求解.
【详解】(1)证明:在矩形中,因为,且为的中点,
可得,所以,所以,所以,
因为,,且平面,所以平面,
又因为平面,所以平面平面.
(2)解:由(1)知,过点作直线垂直于平面,
以为坐标原点,以所在直线分别为轴,以所在直线为轴,
建立如图所示的空间直角坐标系,
可得,
则.,
设平面的一个法向量,则,
取,可得,所以,
又由平面的一个法向量 ,
设平面与平面所成夹角为,则,
所以平面与平面AEF所成夹角的余弦值为.
(3)解:由,可得,其中,
则,
设平面的一个法向量,则,
取,可得,所以,
又由平面的一个法向量,
设平面与平面所成夹角为,则,
解得,
19.某种器件由若干个相同的模块构成,每个模块由3个元件和2盏指示灯按如图方式联接.
已知元件正常工作的概率为,元件,正常工作的概率均为,若指示灯亮表示该指示灯所在线路能正常工作.线路是否正常工作仅由元件决定.指示灯是否正常对电路不影响.
(1)记事件表示“指示灯亮”,事件表示“指示灯亮”,若时,
①求;
②求一个模块中恰好有一个指示灯亮的概率;
(2)该器件由上述2个相互独立的模块构成,只有在器件中至少有一个模块的指示灯亮的情况下,器件才能正常工作.若该器件中再添加2个模块,构成新的器件(共4个模块),新器件至少有2个模块的指示灯亮的情况下,器件才能正常工作,试比较新器件与原器件正常工作的概率,并说明理由.
【答案】(1)①,;②;
(2)答案见解析.
【分析】(1)①根据给定条件,利用相互独立事件、对立事件的概率公式列式计算;②将所求概率的事件分拆成相互独立事件的积,再利用公式求出概率.
(2)根据给定条件,求出新旧器件正常工作的概率,再作差比较大小即得.
【详解】(1)记事件表示元件正常工作,,
① ,
.
②恰好一个指示灯亮的唯一可能情况是 ( a ) 不亮而 ( b ) 亮,即正常、 异常、 正常,
记事件C表示“一个模块中恰好有一个指示灯亮”,
因此:
(2)设每个模块中指示灯b亮的概率为q,则,由0 < p < 1,得,
原器件:由2个独立模块构成,正常工作需至少一个模块指示灯 ( b ) 亮,
原器件正常工作的概率为,
新器件:由4个独立模块构成,正常工作需至少2个模块指示灯 ( b ) 亮,
新器件正常工作的概率为,
因此,
而,则,,即,
所以新器件正常工作的概率小于原器件正常工作的概率.
高二数学 第20页(共20页)
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辽宁省辽西重点高中2025~2026学年度上学期高二期末考试
数学试题
考生注意:
1.满分150分,考试时间120分钟.
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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.在平面直角坐标系中,直线在轴上的截距为( )
A. B.3 C. D.
2.在空间直角坐标系中,已知点,若点关于轴对称的点为,点关于平面对称的点为,则( )
A. B. C. D.
3.双曲线上一点到它的一个焦点的距离为4,那么点到另一个焦点的距离为( )
A.2 B.6 C.2或6 D.4
4.某学校拟派5名教师去甲、乙、丙这3所不同的学校参观学习,每名教师只去一所学校,每个学校至少要派遣1名教师,若去甲校的人数不得少于丙校,则不同的派遣方案有( )
A.110种 B.100种 C.90种 D.80种
5.如图,四棱锥的底面是边长为4的正方形,为上的点,为的中点.底面,,,则点到平面的距离为( )
A. B. C. D.
6.有3台车床加工同一型号的零件,第1,2,3台加工的次品率分别为,,,加工出来的零件混放在一起.已知第1,2,3台车床加工的零件个数分别占总数的,,,若从中任取一个零件,则这个零件是次品的概率为( )
A.0.036 B.0.040 C.0.042 D.0.048
7.已知为满足能被9整除的正整数的最小值,则的展开式中,系数最小的项为( )
A.第6项 B.第7项 C.第11项 D.第6项和第7项
8.在正中,为中点,为平面内一动点,且满足,则的最大值为( )
A. B. C. D.1
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.在一个质地均匀的正四面体木块的四个面上分别标有数字1,2,3,4,连续抛掷这个正四面体木块两次,并记录每次正四面体木块朝下一面上的数字,记事件为“两次记录的数字之和为奇数”;事件为“第一次记录的数字为奇数”;事件为“第二次记录的数字为偶数”,则下列结论正确的是( )
A.事件与事件是相互独立事件 B.事件与事件是互斥事件
C. D.
10.已知抛物线的焦点为F,点在C的内侧,点B是抛物线C上的一个动点,且的周长的最小值为,过点F的直线与抛物线交于M,N两点,P为线段MN的中点,则下列结论正确的是( )
A.
B.若,则B点的坐标为或
C.若,则点P到y轴的距离为3
D.
11.如图,若是棱长为2的正方体的表面上一个动点,则下列结论正确的是( )
A.当在平面内运动时,四棱锥的体积不变
B.当在线段AC上运动时,与所成角的取值范围是
C.若是棱的中点,当在底面ABCD内运动,且满足平面时,PF长度的最小值是
D.使直线AP与平面ABCD所成的角为的点的轨迹长度为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.抛掷一枚均匀的骰子,掷出点数是偶数记为事件A,掷出点数为4记为事件B,则 .
13.设离散型随机变量X可能取的值为1、2、3、4. .又X的均值,则= .
14.已知椭圆 为坐标原点,直线 与椭圆 交于 两点, 点 关于 轴的对称点为 ,且 ,若直线 与椭圆 交于点 ,且 ,则椭圆 的离心率为 .
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.
15.已知二项式的展开式中各项的二项式系数之和为32.
(1)求;
(2)求展开式中含项的系数;
(3)求展开式的第四项.
16.某种机械设备随着使用年限的增加,它的使用功能逐渐减退,使用价值逐年减少,通常把它使用价值逐年减少的“量”换算成费用,称之为“失效费”.某种机械设备的使用年限(单位:年)与失效费(单位:万元)的统计数据如下表所示:
使用年限(单位:年)
2
4
5
6
8
失效费(单位:万元)
3
4
5
6
7
(1)根据上表数据,计算与的相关系数,并说明与的线性相关性的强弱.
(已知:,则认为与线性相关性很强;,则认为与线性相关性一般;,则认为与线性相关性较弱)(的结果精确到0.0001)
(2)求关于的线性回归方程,并估算该种机械设备使用10年的失效费.
附:样本的相关系数,经验回归方程的斜率和截距的最小二乘估计分别为,.
17.已知椭圆的左、右顶点分别为A,B,左、右焦点分别为,,离心率为.P为椭圆C上异于A,B的任意一点,面积的最大值为.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)过点且不与x轴重合的直线l与椭圆C交于G,H两点,设点,证明:的平分线在x轴上.
18.如图甲所示,已知在长方形中,,且为BC的中点,将图甲中沿折起,使得,如图乙.
(1)求证:平面平面AECD;
(2)若点为线段的中点,求平面与平面夹角的余弦值;
(3)若点是线段上的动点,且满足,若平面与平面AECD的夹角为,求的值.
19.某种器件由若干个相同的模块构成,每个模块由3个元件和2盏指示灯按如图方式联接.
已知元件正常工作的概率为,元件,正常工作的概率均为,若指示灯亮表示该指示灯所在线路能正常工作.线路是否正常工作仅由元件决定.指示灯是否正常对电路不影响.
(1)记事件表示“指示灯亮”,事件表示“指示灯亮”,若时,
①求;
②求一个模块中恰好有一个指示灯亮的概率;
(2)该器件由上述2个相互独立的模块构成,只有在器件中至少有一个模块的指示灯亮的情况下,器件才能正常工作.若该器件中再添加2个模块,构成新的器件(共4个模块),新器件至少有2个模块的指示灯亮的情况下,器件才能正常工作,试比较新器件与原器件正常工作的概率,并说明理由.
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