内容正文:
石嘴山市第一中学2025-2026学年第二学期高三年级期中考试
数学试题
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.
1. 已知,则的值为( )
A. 5 B. C. D.
2. 若函数、分别是定义在上的偶函数、奇函数,且满足(为自然对数的底数),则( )
A. B.
C. D.
3. 在的展开式中,的系数为( )
A. 4 B. -4 C. -60 D. 60
4. 已知命题是真命题,则的一个必要不充分条件是( )
A. B. C. D.
5. 在中,点D在边AB上,,记,,则( )
A. B. C. D.
6. 设、、为不同的直线,、为不同的平面,有如下四个命题,其中正确命题的个数是( )
①若,,则
②若,,则
③若,,则
④若,且,则.
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
7. 已知F1,F2分别为双曲线C:的左、右焦点,E为双曲线C的右顶点.过F2的直线与双曲线C的右支交于A,B两点(其中点A在第一象限),设M,N分别为△AF1F2,△BF1F2的内心,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
8. 已知是奇函数,且在上单调递减,则( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.
9. 已知函数,则下列说法正确的是( )
A. 函数为偶函数
B.
C. 若,则的最小值为
D. 函数的图象向右平移个单位长度得到函数的图象
10. 下列命题,错误的是( )
A. 若随机变量X服从正态分布,且,则
B. 100件产品中包含10件次品,不放回地随机抽取6件,则次品数X服从二项分布
C. 将随机变量进行平移或伸缩后,其均值与方差都不会变化
D. 在一元线性回归模型分析中,决定系数用来刻画两个模型拟合的效果.若越小,则模型的拟合效果越好
11. 已知四棱锥的底面是边长为3的正方形,平面为等腰三角形,为棱上靠近的三等分点,点在棱上运动,则( )
A. 平面
B. 直线与平面所成角的正弦值为
C.
D. 点到平面的距离为
三、填空题:本题共15分.
12. 函数在点处的切线方程是__________.
13. 已知数列,的前n项和分别为,,且,,若两个数列的公共项按原顺序构成数列,则__________.
14. 已知直线,若直线l与直线平行,则实数________;圆被直线截得的最短弦长为________.
四、解答题:本题共77分.
15. 已知的内角 A,B,C的对边分别为a,b,c, 已知,.
(1)求;
(2)若角 的平分线交 于点, 在下列两个问题中选择一个作答:
①若, 求的周长;
②若的面积为面积的两倍, 求的长.
16. 已知函数.
(1)若曲线在处的切线方程为,求实数a的值;
(2)当时,求在上的最大值;
(3)若对任意的,恒有,求实数a的取值范围.
17. 在平面直角坐标系中,已知动点与定点的距离和到定直线的距离之比是常数2.
(1)求动点的轨迹方程;
(2)过点的动直线与曲线交于两点,问:在轴上是否存在定点,使得恒成立?若存在,求出定点的坐标;若不存在,请说明理由.
18. 如图,在三棱锥中,为正三角形,,,,分别为棱,上的动点,且平面.
(1)证明:平面平面;
(2)若截面将三棱锥截成上下两部分的体积之比为,求平面与平面的夹角的余弦值;
(3)若球是三棱锥的外接球,若平面截球所得的截面的面积为,求.
19. 人口老龄化加剧的背景下,我国先后颁布了一系列生育政策,根据不同政策要求,分为两个时期Ⅰ和Ⅱ.根据部分调查数据总结出如下规律:对于同一个家庭,在Ⅰ时期内生孩人,在Ⅱ时期生孩人,(不考虑多胞胎)生男生女的概率相等.服从0-1分布且.分布列如下图:
0
1
2
现已知一个家庭在Ⅰ时期没生孩子,则在Ⅱ时期生2个孩子概率为;若在Ⅰ时期生了1个女孩,则在时期生2个孩子概率为;若在Ⅰ时期生了1个男孩,则在Ⅱ时期生2个孩子概率为,样本点中Ⅰ时期生孩人数与Ⅱ时期生孩人数之比为(针对普遍家庭).
(1)求的期望与方差;
(2)由数据组成的样本空间根据分层随机抽样分为两层,样本点之比为,分别为与,,总体样本点与两个分层样本点均值分别为,,,方差分别为,,,证明:,并利用该公式估算题设样本总体的方差.
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石嘴山市第一中学2025-2026学年第二学期高三年级期中考试
数学试题
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.
1. 已知,则的值为( )
A. 5 B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先化简复数,再求.
【详解】,
,
,故B正确.
故选:B.
2. 若函数、分别是定义在上的偶函数、奇函数,且满足(为自然对数的底数),则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据奇函数,偶函数的定义求出,,利用单调性和特殊值判断大小.
【详解】函数、分别是定义在实数集上的偶函数、奇函数,
,,
由于,所以,即,
,,
在上单调递增,
, ,
又,
所以
故选:D.
3. 在的展开式中,的系数为( )
A. 4 B. -4 C. -60 D. 60
【答案】C
【解析】
【分析】运用二项式定理的通项公式计算可得结果.
【详解】,
其展开式的通项为,
若先满足中的次数,则,可得,
其中展开式的通项为,
令,得,所以,
故的系数为.
故选:C.
4. 已知命题是真命题,则的一个必要不充分条件是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】分离变量法求出为真命题时的取值范围,再由充分必要条件的概念判断.
【详解】因为,所以当时,,
因为,当且仅当,即时,等号成立,
所以是的充要条件,因为,但,
所以是的一个必要不充分条件,
故选:B
5. 在中,点D在边AB上,,记,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用向量的线性运算直接求解即可.
【详解】因为点D在边AB上,,所以,
所以,
记,,所以.
故选:C
6. 设、、为不同的直线,、为不同的平面,有如下四个命题,其中正确命题的个数是( )
①若,,则
②若,,则
③若,,则
④若,且,则.
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】A
【解析】
【分析】①根据面面垂直和线面垂直的性质进行判断.
②根据线面垂直的判定定理进行判断.
③根据线面垂直和直线平行的性质进行判断.
④根据线面平行和面面平行的性质进行判断.
【详解】解:①若,,则或,故①错误,
②若,,则或或与相交(不垂直)或,故②错误,
③若,,则或与相交或与异面,故③错误,
④若,,则,若,则.故④正确,
故正确的是④,
故选:A.
7. 已知F1,F2分别为双曲线C:的左、右焦点,E为双曲线C的右顶点.过F2的直线与双曲线C的右支交于A,B两点(其中点A在第一象限),设M,N分别为△AF1F2,△BF1F2的内心,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用平面几何和内心的性质,可知M,N的横坐标都是a,得到MN⊥x轴,设直线AB的倾斜角为θ,有,根据θ∈(60∘,90∘],将表示为θ的三角函数可求得范围.
【详解】解:设上的切点分别为H、I、J,
则.
由,得,
∴,即.
设内心M的横坐标为,由轴得点J的横坐标也为,则,
得,则E为直线与x轴的交点,即J与E重合.
同理可得的内心在直线上,
设直线的领斜角为,则,
,
当时,;
当时,由题知,,
因为A,B两点在双曲线的右支上,
∴,且,所以或,
∴且,
∴,
综上所述,.
故选:B.
8. 已知是奇函数,且在上单调递减,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据是奇函数及在上的单调性,逐项判断,即可求解.
【详解】因为是奇函数,且在上单调递减,
对于A,因为是奇函数,得,故A错误;
对于B,因为是奇函数,,不确定正负,故B错误;
对于C选项,因为是奇函数,故,
又在上单调递减,故,所以,故C错误,D正确;
故选:D
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.
9. 已知函数,则下列说法正确的是( )
A. 函数为偶函数
B.
C. 若,则的最小值为
D. 函数的图象向右平移个单位长度得到函数的图象
【答案】AC
【解析】
【分析】A选项,化简得到,判断出偶函数;B选项,代入求解即可;C选项,结合最大值为1,最小值为及题干条件得到,或,进而得到的最小值为;D选项,平移变换得到函数解析式.
【详解】,为偶函数,A正确;
,B错误;
最大值为1,最小值为,又,所以,或,
当时,,,,,故,,的最小值为;
同理当时,的最小值为;综上:的最小值为,C正确;
函数的图象向右平移个单位长度得到函数,D错误;
故选:AC
10. 下列命题,错误的是( )
A. 若随机变量X服从正态分布,且,则
B. 100件产品中包含10件次品,不放回地随机抽取6件,则次品数X服从二项分布
C. 将随机变量进行平移或伸缩后,其均值与方差都不会变化
D. 在一元线性回归模型分析中,决定系数用来刻画两个模型拟合的效果.若越小,则模型的拟合效果越好
【答案】BCD
【解析】
【分析】利用正态分布的性质即可判断选项A;根据二项分布的特点判断选项B;根据随机变量的性质判断选项C;根据一元线性回归模型分析即可判断选项D.
【详解】对于A,因为随机变量X服从正态分布, 因为,则,又因为,所以,故选项A正确;
对于B,根据二项分布的性质可知,100件产品中包含10件次品,不放回地随机抽取6件,则次品数X不满足二项分布,故选项B错误;
对于C,将随机变量进行平移,均值也随之平移,方差不发生改变,故选项C错误;
对于D,在一元线性回归模型分析中,决定系数用来刻画两个模型拟合的效果.若越大,则模型的拟合效果越好,故选项D错误,
故选:BCD.
11. 已知四棱锥的底面是边长为3的正方形,平面为等腰三角形,为棱上靠近的三等分点,点在棱上运动,则( )
A. 平面
B. 直线与平面所成角的正弦值为
C.
D. 点到平面的距离为
【答案】BC
【解析】
【分析】连接,若平面,证得,得到,与题设矛盾,可判定A错误;过点作,根据线面垂直的判定定理,证得平面,得到直线与平面所成的角为,可判定B正确;将平面翻折至与平面共面,连接,结合,可判定C正确;根据,求得高,可判定D错误.
【详解】对于A中,连接,交于点,连接,如图所示,
若平面,因为平面平面,且平面,
所以,因为为的中点,所以,
又因为为棱上靠近的三等分点,所以矛盾,所以A错误;
对于B中,过点作,垂足为,
因为平面,且平面,所以,
又因为四边形为正方形,所以,
因为,且平面,所以平面,
又因为平面,所以,
因为,且平面,所以平面,
则直线与平面所成的角为,
由题可知,所以B正确;
对于C中,将平面翻折至与平面共面,且点在直线的两侧,
连接,则,所以C正确;
对于D中,设点到平面的距离为,
则3,
解得,所以D错误.
故选:BC.
三、填空题:本题共15分.
12. 函数在点处的切线方程是__________.
【答案】
【解析】
【分析】借助导数几何意义计算即可得.
【详解】,,又,
故函数在点处的切线方程是,
整理得.
13. 已知数列,的前n项和分别为,,且,,若两个数列的公共项按原顺序构成数列,则__________.
【答案】819
【解析】
【分析】由题中可得,再验证后可得;然后由可得,从而可得,可求得,从而可求得,即可求解.
【详解】由题, .
当时, ,当时, .
当时也满足.故,
又由,当时,
当时, ,
故是以为首项,为公比的等比数列,故,
故数列为与的公共项,
又,
故,故.
故答案为:819.
14. 已知直线,若直线l与直线平行,则实数________;圆被直线截得的最短弦长为________.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】答题空1:直接利用直线平行的充要条件的应用求出即可. 答题空2:利用直线与圆的位置关系及点到直线距离、垂径定理求出结果.
【详解】当l平行于直线时,则,即;
又直线恒点,圆的半径,过圆心作直线的垂线,则由垂径定理,知弦长,即弦长的最小值为.
故答案为:
【点睛】本题考查直线与直线、直线与圆的位置关系.,求圆的弦长的最小值也可以直接通过代数运算解决,但要注意合理运用平面几何知识.
四、解答题:本题共77分.
15. 已知的内角 A,B,C的对边分别为a,b,c, 已知,.
(1)求;
(2)若角 的平分线交 于点, 在下列两个问题中选择一个作答:
①若, 求的周长;
②若的面积为面积的两倍, 求的长.
【答案】(1)
(2)①18;②
【解析】
【分析】(1)应用正弦定理结合辅助角公式及特殊角计算求解;
(2)①应用角平分线结合面积公式计算得出,再应用余弦定理计算求解;②结合面积公式及角平分线计算得出,,再根据余弦定理计算求解.
【小问1详解】
因为, 且,
所以,
由正弦定理得
因为,
所以,
即.
因为 ,所以,,
所以.
【小问2详解】
若选择问题①若, 求的周长,
因为角A 的平分线交 于点D,
所以,
由 得
因为, 所以,
即.
由(1) 可知, 结合余弦定理可得,
即, 所以,
即 ,
又因为, 所以,
所以, 所以 的周长为18 .
若选择问题 ②若 的面积为 面积的两倍, 求的长
因为角A 的平分线交 于点D,所以,
所以,,
由 (1)可知, , 结合余弦定理可得 ,
从而 ,
又, 即,
结合 可得 ,,
设, 由,
所以,
即得 ,
,所以,
解得.
16. 已知函数.
(1)若曲线在处的切线方程为,求实数a的值;
(2)当时,求在上的最大值;
(3)若对任意的,恒有,求实数a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)直接求导得出,解a的值即可;
(2)利用导函数判断在上的单调性即可得出最大值;
(3)利用导函数结合区间端点,分类讨论函数的单调性即可.
【小问1详解】
由,所以,
又曲线在处的切线方程为,即,
所以;
【小问2详解】
当时,,
由在上分别单调递增、单调递减可得:
在上单调递增,而,
即,使得,故在上单调递减,上单调递增,
且,即在上的最大值为;
【小问3详解】
∵,,令,
①当时,,易知在上恒成立,当时取得等号,符合题意;
②当时,易知,则在上恒成立,即在时单调递增,
又,故在上单调递增,
∵,∴恒有,符合题意;
③当时,由②知在时单调递增,
而,
即,使得,故在上单调递减,上单调递增,
又,则,不满足题意;
综上当,能满足任意的,恒有.
17. 在平面直角坐标系中,已知动点与定点的距离和到定直线的距离之比是常数2.
(1)求动点的轨迹方程;
(2)过点的动直线与曲线交于两点,问:在轴上是否存在定点,使得恒成立?若存在,求出定点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)动点的轨迹为双曲线.
(2)存在点满足题意.
【解析】
【分析】(1)根据题意,结合距离公式,化简计算,即可得答案.
(2)由题意,根据面积公式,分析可得,即,设出直线方程,与抛物线联立,根据韦达定理,可得,表达式,根据直线方程,代入,化简整理,即可得答案.
【小问1详解】
由已知得:,所以,
化简可得:,即动点的轨迹为双曲线.
【小问2详解】
因为,
所以,即,
所以.
显然过点的动直线不与x轴重合,故设直线方程为,
,,,
联立,可得,
首先有,且,
由韦达定理得,,
因为,所以,
即,整理得,
所以,化简得,
当时,方程恒成立,
当时,解得,
故在轴上存在点,使得.
18. 如图,在三棱锥中,为正三角形,,,,分别为棱,上的动点,且平面.
(1)证明:平面平面;
(2)若截面将三棱锥截成上下两部分的体积之比为,求平面与平面的夹角的余弦值;
(3)若球是三棱锥的外接球,若平面截球所得的截面的面积为,求.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据二面角定义得出即为二面角的平面角,再应用勾股定理证明;
(2)先根据得出,再建系得出平面和平面的法向量,再应用二面角余弦公式计算求解;
(3)设,求出平面的法向量,再应用点到平面距离公式计算得出.
【小问1详解】
取线段的中点为,连接,因为,所以;
又因为为正三角形,所以,
又因为平面平面,平面平面,
所以即为二面角的平面角
又因为,所以,所以,
即为直角三角形,且,所以;
又因为为正三角形,且,所以,
又因为,所以,即,
所以,所以平面平面;
【小问2详解】
由(1)知,两两垂直,分别以为轴建立空间直角坐标系,如图所示,
则.
因为平面,因为平面,平面平面,所以,
则.
因为截面将三棱锥截成上下两部分的体积之比为,所以,
又因为,,即,
因为三棱锥与三棱锥的高相等,所以,即,
所以分别为棱的中点,即,,,,
设平面的法向量为,由,得,
取,则,,所以;
平面的法向量为;
设平面和平面的夹角为,则,
所以平面和平面的夹角的余弦值为;
【小问3详解】
三棱锥的外接球的球心即为正三角形的中心,即,外接球的半径,
因为平面截球所得的截面面积为,所以截面圆的半径为,所以球心到平面的距离为.
设,,则,
设,则,
同理,所以,,
设平面的法向量为,
由,得,
取,则,,则,
又因为,则,
即,解得,所以.
19. 人口老龄化加剧的背景下,我国先后颁布了一系列生育政策,根据不同政策要求,分为两个时期Ⅰ和Ⅱ.根据部分调查数据总结出如下规律:对于同一个家庭,在Ⅰ时期内生孩人,在Ⅱ时期生孩人,(不考虑多胞胎)生男生女的概率相等.服从0-1分布且.分布列如下图:
0
1
2
现已知一个家庭在Ⅰ时期没生孩子,则在Ⅱ时期生2个孩子概率为;若在Ⅰ时期生了1个女孩,则在时期生2个孩子概率为;若在Ⅰ时期生了1个男孩,则在Ⅱ时期生2个孩子概率为,样本点中Ⅰ时期生孩人数与Ⅱ时期生孩人数之比为(针对普遍家庭).
(1)求的期望与方差;
(2)由数据组成的样本空间根据分层随机抽样分为两层,样本点之比为,分别为与,,总体样本点与两个分层样本点均值分别为,,,方差分别为,,,证明:,并利用该公式估算题设样本总体的方差.
【答案】(1)期望为,方差为;
(2)证明见解析,总体方差约为.
【解析】
【小问1详解】
由分布列知:,即,
事件分别表示Ⅰ时期没生孩子、生了1个女孩、生了1个男孩,
事件表示Ⅱ时期生2个孩子,则,
又,
所以,
即,则,
综上,分布列如下:
0
1
2
.
.
【小问2详解】
由题意,,则,,
而,
上式
,
又,且,
上式.
综上,得证.
由题设知:,,,,
则总体均值,
综上,题设样本总体的方差.
【点睛】关键点点睛:第一问,注意分布列概率和为1,且应用全概率公式求Ⅱ时期生2个孩子的概率为关键;第二问,应用方差公式,结合题设参数关系化简证明结论.
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